超临界二氧化碳/聚丙烯挤出机之发泡扁带的挤出机头

摘要

本发明属于塑料挤出机技术领域，涉及超临界二氧化碳/聚丙烯挤出机之发泡扁带的挤出机头，管模后模套与管模前模套固定连接，管模后模套内腔的后侧安装有管模定位套、前侧安装有管模模芯，管模模芯的前部设置在管模前模套内，管模后模套与管模模芯上安装有连通管模模芯中心孔的排气杆，排气杆上螺接有调压阀，管模模芯的头部设置有缩颈形成的锥台部和直管部，管模模芯与管模后模套和管模前模套之间形成有均化腔，管模模芯锥台部与管模前模套之间形成有压缩腔，管模模芯直管部与管模前模套之间形成有定型腔，均化腔、压缩腔、定型腔与管模定位套的内腔相互连通，优点是：制备出的PP发泡扁带的表面平整、宽窄均匀、具有亚光效果，成品率高。

说明书

技术领域

本发明属于塑料挤出机技术领域，特指一种超临界二氧化碳/聚丙烯挤出 机之发泡扁带的挤出机头。

背景技术

泡沫塑料是气体分散于固体聚合物中形成的聚焦体，是应用较高的一类制 品。其中PP（聚丙烯）以其较高的刚性、优良的力学性能、良好的化学和热稳 定性与良好的环境适应和易于回收等优点而成为泡沫塑料的首选材料，被广泛 地应用到汽车、电子、办公文具等高标准、高性能要求的领域中作隔热与缓冲 包装材料等。由于泡沫塑料，特别是PP（聚丙烯）是一种易降解、刚性好、耐 热及易回收的环境友好型材料，所以，在工艺品领域，特别是餐垫上的应用开 始广泛取代塑料餐布。而制造与编织餐垫的材料中扁带是其必需的原料，特别 是发泡后减轻了重量并大大降低了成本，所以越来越得到广泛应用。

挤出机是用于橡胶、塑料连续混合、挤出成型的装置，其机头是挤出机的 主要部件，机头内装有定型模，机头使来自挤出机的塑料与发泡剂的均一体由 旋转运动转变为平行直线运动，沿一定的流道通过机头脖颈均匀平稳的导入定 型模中，并赋予均相体系成型的必要成型压力，使其成为均一的体系并阻止在 机器内成核与发泡，将材料的形状进行定型并稳定，同时对其精整，从而得到 截面尺寸更为精确、截面形状一致的连续发泡材料。

由于二氧化碳的超临界压力很高，而对于物理发泡而言，在挤出机及机头 内成为均相的聚合物/超临界二氧化碳体系是非常关键的，因此机头及其流道设 计也就显得特别关键。在此体系出机头后，压力骤然释放，因此会造成发泡过 程难以控制。由此产生的效果是发泡材料出现表面不平整、瓦楞纹、手感较硬、 泡孔合并与破裂以及表面光亮等。另外，由于发泡过程不易控制，而造成压力 不均匀，从而造成发泡度的不同。直接导致的后果就是制备出的扁带在表面质 量、发泡倍率、泡孔大小与均匀性、手感以及亚光效果不一致，造成成品率极 低。

对于发泡扁带成型的要求是表面平整、无明显条纹、手感柔软以及具有亚 光效果，其挤出机的传统平模头、普通管状模头或吹管模头都难以达到要求。 因为传统的平模头与传统的管状模头由于在发泡过程中产生的闭孔率很高，而 且发泡倍率较小造成手感非常硬，并且撕裂强度极差；传统的管状模头挤出的 是一根发泡管，而发泡度的不同造成挤出的管的直径不同，从而会使制备的扁 带的宽度难以达到较小的公差，因此，成品率也大大降低。普通的吹管模头由 于产生的完全是开孔结构，出模头后会迅速生成一根中空管，因此，产生的内 应力大，造成发泡扁带的表面平整度不好、条纹多而且不具有亚光效果。由于 在生产过程中的留在中空管内的气量无法控制，因此，在不同时间生成的中空 管的直径相差非常大，从而造成生产工艺无法稳定控制而难以得到宽窄均匀的 产品，成品率极低。

发明内容

本发明的目的是提供一种超临界二氧化碳/聚丙烯挤出机之发泡扁带的挤 出机头，使制备出的发泡扁带的表面平整、无明显条纹、手感柔软、宽窄均匀、 具有亚光效果，同时通过自动控制出管状机头后的发泡中空管内的气压稳定而 保证在生产制备过程中保持发泡中空管的直径始终一致，从而保证制备出的发 泡扁带的宽度均匀一致，成品率高。

本发明的目的是这样实现的：

超临界二氧化碳/聚丙烯挤出机之发泡扁带的挤出机头，管模后模套与管模 前模套固定连接，管模后模套内腔的后侧安装有管模定位套、前侧安装有管模 模芯，管模模芯的前部设置在管模前模套内，管模后模套与管模模芯上安装有 连通管模模芯中心孔的排气杆，排气杆上螺接有调压阀，管模模芯的头部外表 面设置有缩颈形成的锥台部和与锥台部的小径部的外径相同的向前延伸的直管 部，管模模芯的外表面与管模后模套和管模前模套的内表面之间形成有均化腔， 管模模芯锥台部的外表面与管模前模套的内表面之间形成有压缩腔，管模模芯 直管部的外表面与管模前模套的内表面之间形成有定型腔，均化腔、压缩腔、 定型腔与管模定位套的内腔相互连通形成内部流道。

上述的述的管模后模套与管模前模套通过螺钉螺接连接、通过定位销定位。

上述的自动调压阀可以是在调定的预设压力下自动打开或关闭的压力阀。

上述的自动调压阀是溢流阀或安全阀。

上述管模模芯伸出管模前模套的前端面之外。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本发明通过排气杆可以将通过管模挤出的发泡中空管内的气体通过管模 模芯中心的孔进入排气杆，再通过自动调压阀排到大气中，通过随时改变发泡 中空管内的气体的量来改变发泡中空管内的压力。压力的大小会直接导致发泡 中空管的直径的大小。而自动调压阀根据工艺条件将压力预先设置好，当发泡 中空管内的压力大于预设压力后，自动调压阀会自动打开而将发泡中空管内多 余的气体排到大气中而降低中空管内的压力；当压力低于自动调压阀预设的压 力时，自动调压阀会自动关闭，从而使发泡中空管内的压力升高。因此，通过 自动调压阀的作用能将发泡中空管内的气体压力始终保持在一个极小的范围内 波动，此范围只与自动调压阀的精度有关，因此，使得此发泡过程实现完全可 控，制备出的发泡扁带的宽度均匀，宽度公差非常小，从而大大提高了成品率。

2、本发明的管状机头通过管模前、后模套与管模模芯组成一个较长的流道， 此流道具有很长的均化段与一定的定型段，从而保证超临界二氧化碳/聚丙烯在 挤出机与机头内保持均相体系。增加管状机头的均化段长度能将物料的螺旋运 动在此较好的变成直线运动，从而保证发泡的均一性。通过这种设计可以使制 备出的扁带的泡孔均匀一致、泡孔大小均匀性好、发泡倍率精确控制、闭孔率 较高、微孔泡孔的制品。而从宏观上表现出的特征为表面平整、良好的柔韧、 较高的撕裂强度、手感柔软、表面无明显条纹以及表面亚光的效果。

3、本发明适用于作高质量的PP产品成型设备的挤出机头。

附图说明

图1是本发明的结构剖视图。

图2是本发明的定型模内部流道结构的局部放大剖视图。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-图2：

超临界二氧化碳/聚丙烯挤出机之发泡扁带的挤出机头，管模后模套2与管 模前模套5固定连接，管模后模套2内腔的后侧安装有管模定位套1、前侧安装 有管模模芯3，管模模芯3的前部设置在管模前模套5内，管模后模套1与管模 模芯3上安装有连通管模模芯3中心孔10的排气杆11，排气杆11上螺接有调 压阀12，管模模芯3的头部外表面设置有缩颈形成的锥台部31和与锥台部31 的小径部的外径相同的向前延伸的直管部32，管模模芯3的外表面与管模后模 套2和管模前模套5的内表面之间形成有均化腔9，管模模芯锥台部31的外表 面与管模前模套5的内表面之间形成有压缩腔7，管模模芯直管部32的外表面 与管模前模套5的内表面之间形成有定型腔6，均化腔9、压缩腔7、定型腔6 与管模定位套1的内腔相互连通形成内部流道，通过此内部流道建立发泡扁带 成型所需压力以保证合适的闭孔率、泡孔大小与结构，从而制备出表面平整、 良好的柔韧、较高的撕裂强度、手感柔软、表面无明显条纹以及表面亚光的效 果的扁带制品。

上述的述的管模后模套2与管模前模套5通过螺钉8螺接连接、通过定位 销4定位。

上述的自动调压阀12可以是在调定的预设压力下自动打开或关闭的压力 阀。

上述的自动调压阀12是溢流阀或安全阀，但不限于溢流阀或安全阀。

上述管模模芯3伸出管模前模套5的前端面51之外，以便于定型及为产品 的挤出导向。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护 范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖 于本发明的保护范围之内。