專利名稱：乙烯-醋酸乙烯共聚物射出發(fā)泡縮短交聯(lián)時間之裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及聚合物射出發(fā)泡裝置，是關(guān)于一種乙烯一醋酸乙烯共聚物之射出發(fā)泡縮短交聯(lián)時間之裝置，提供一種不必經(jīng)第一次定量射出坯、第二次發(fā)泡成型坯、第三次發(fā)泡定型等繁雜制程的改良的EVA制造裝置，包括高溫射出裝置和模具，后者設(shè)有溫度控制機構(gòu)、模具真空設(shè)計，而能單向發(fā)泡(模具之單向發(fā)泡)，而使EVA發(fā)泡只用一個模具即可完成快速發(fā)泡，定型為成品。
傳統(tǒng)式EVA發(fā)泡定型制法極為繁雜，并且各個制程須小心操作控制，否則發(fā)生發(fā)泡不良及燒焦發(fā)泡不均等瑕疵，其制程裝置可概分為二種裝置方式(1)平板發(fā)泡－其成品為板狀，(請參閱


圖1－A)先捏合原料，再做分散出片處理，將此積層置入模具內(nèi)加熱發(fā)泡，取出發(fā)泡品進行表皮層修割(因表皮層品質(zhì)不佳)，然后再進行片狀切割，按需要的尺寸分割、裁斷，制成成品；由上述可知，必須進行多層次的加工手續(xù)，尤其是修、割為成品，更是需要大量人工、技術(shù)、時間，方可得到符合需要之成品。
(2)射出發(fā)泡－其成品可具特定形狀，(請參閱
圖1－B)先捏合原料，再做分散出片處理，再進行粉碎及造料，制成射出料；將射出料進行定量射出，以一次發(fā)泡模具加熱發(fā)泡制成初坯，再將初坯取出放入二次模具，再加熱冷卻定型，取出后方可制成成品。由上述可知，此法必須粉碎、造粒，再經(jīng)模具發(fā)泡成初坯，并需再加熱冷卻定型，手續(xù)極為繁雜，使生產(chǎn)設(shè)備、人工、生產(chǎn)速度、能源使用(加熱)、品質(zhì)不良率等問題相對增加。
本實用新型之目的為提供一種克服前述缺點、可快速交聯(lián)、一次射出發(fā)泡定型制成品的裝置。
本實用新型提供一種乙烯－醋酸乙烯共聚合物射出發(fā)泡縮短交聯(lián)時間之裝置，主要由射出裝置及特殊設(shè)計之模具所組成；該射出裝置包括可置放及加熱射料片之加熱箱；一具有送料滾筒之加熱管，可將第一次加熱之射料片再加熱；一流量控制滾筒及另一送料滾筒，該流量控制滾筒設(shè)有定量孔，可讓軟化之射料片經(jīng)由定量孔限定適合射出筒之料量；一射出筒，可將定量之射料片予以加熱融化成為適合射出之狀態(tài)；該模具設(shè)有真空電磁閥、真空操作閥、真空連續(xù)吸引機，模腔內(nèi)設(shè)有氣孔、氣道及氣出入孔，借助模腔之各氣孔、氣道，而集中由氣出入孔吸出空氣，使射料能迅速均勻充填模腔，反之，射出完成可讓空氣迅速進入，幫助成品脫模；又，模具之下模身設(shè)有加熱器及適當(dāng)位置之孔狀熱控孔，并在欲射出品較厚部位下方亦設(shè)熱控孔，較薄部位下方設(shè)適當(dāng)數(shù)目熱控孔，借助熱控孔阻擋熱傳導(dǎo)，而讓射出料得適當(dāng)溫度而發(fā)泡。
本實用新型提供的EVA制造裝置是一種前所未有之快速交聯(lián)裝置，可一次射出發(fā)泡定型制成品，而使EVA發(fā)泡制造得以快速、簡化、準(zhǔn)確、品質(zhì)佳；①以高溫壓縮射出時，模具呈真空狀態(tài)，不會使發(fā)泡物有燒焦之虞；②采用高溫而能使發(fā)泡劑充分分解及發(fā)揮交聯(lián)作用，縮短交聯(lián)時間；③模具有溫度控制，讓有厚薄差的發(fā)泡品可同一時間交聯(lián)，不產(chǎn)生硬度不均；④為高溫射出，可不受模具高溫傳熱，而交聯(lián)的發(fā)泡品表面無表皮層。因此，本實用新型提供的EVA發(fā)泡制造采用不必造粒、一次射出、一次模具定型即得成品之新裝置。
圖1傳統(tǒng)式EVA制造流程圖圖2本實用新型EVA制造流程圖圖3本實用新型可將各色成品粘合成多色彩制程示意圖圖4為本實用新型射出筒剖視圖5為本實用新型不必粉碎造粒之帶條式射出裝置圖6本實用新型溫度控制之模具圖7本實用新型控制模具真空之裝置圖7A系圖7之真空控制之電氣示意圖本實用新型裝置主要由射出裝置和特殊設(shè)計的模具所組成該射出裝置包含(請參閱圖5)一加熱箱60，可置放射料片10，并將射料片10第一次加熱至50°到55°(在試劑之安全溫度內(nèi))、一加熱管50具有送料滾筒30，可將已第一次加熱之射料片10再加熱至60°到75°(亦在試劑安全溫度內(nèi))、一流量控制滾筒20及一送料輥滾筒30，該流量控制滾筒20設(shè)有定量孔21，可讓軟化之射料片10經(jīng)由定量孔21限定適合射出筒40之料量；一射出筒40，可將定量之射料片10預(yù)加熱融化成適合射出之狀態(tài)，即可提供射出成型。
該模具包含(請參閱圖6)一模具之下模112，具有澆道114及模腔113，原料則可射入模腔113內(nèi)為待發(fā)泡物，其E部為較厚，F(xiàn)部為較薄，故其所需發(fā)泡溫度可以是不同的溫度，使待發(fā)泡物于同時間得到厚、薄發(fā)泡效果相同之均勻品質(zhì)。本實用新型系針對此項特性溫度而設(shè)計；于下模112設(shè)加熱器122及適當(dāng)位置設(shè)有孔狀之熱控孔110，于較厚部位下方不設(shè)熱控孔110，較薄部位下方設(shè)置適當(dāng)數(shù)目的熱控孔110，因為于加熱發(fā)泡時，模體為金屬，故溫度必平均傳熱至模體每一部位，然以本實用新型之設(shè)計，模體于加熱發(fā)泡時，其時間極短即完成發(fā)泡，故溫度受本實用新型之熱控孔所阻隔，較厚部位未設(shè)熱控孔110，溫度傳導(dǎo)上升較快，較薄部位設(shè)有多個熱控孔110，溫度傳導(dǎo)上升被阻斷并可控制，故可得不同的溫度，提供待發(fā)泡物所需之發(fā)泡熱量，如此即可讓厚度不同的部分于同時間發(fā)泡成一均勻發(fā)泡之發(fā)泡物。
由以下的操作過程(請參閱圖2)說明和解釋本實用新型裝置，并通過此來了解其功效及優(yōu)點1.本實用新型之EVA原料含有醋酸乙烯(VA)之分量調(diào)節(jié)為17～22分量(％)范圍內(nèi)，熔流指數(shù)(MI)調(diào)節(jié)為2～5范圍內(nèi)，將EVA100分比配合酸化物交聯(lián)劑0.3～0.50％、多官能交聯(lián)劑(偶合劑)0.5～1.0％等交聯(lián)劑，及硬脂酸0.3～0.5％作為分散捏合加工劑，及改質(zhì)劑5～10％作為綿細發(fā)泡填充劑，再加鈦白粉及色料等上述之材料及配合劑，混合制出片條，急速冷卻(或切粒)，供射出用。該捏合及出片條制程之溫度控制在85℃以下，過程時間限制在15分鐘內(nèi)，可保持交聯(lián)劑及發(fā)泡劑之最佳功效，并可使片條射出料能長久貯存而使用之(約可貯存6個月～12個月)。
2.(請續(xù)參閱圖2)將制成之射出料精密計量(量差％)射入真空操作模具內(nèi)，該模具為(請參閱圖7、8)當(dāng)欲射入材料進入模腔13前，真空連續(xù)吸引機50受真空電磁閥80、真空操作閥60作用而迅速產(chǎn)生吸氣作用，將模腔13內(nèi)之空氣經(jīng)由各氣孔20、氣道21而集中于氣出入孔22吸出，(其作用時間約1－2秒，真空度為40－60度)使模13呈真空狀態(tài)；材料經(jīng)入料道23射入時，除射出機本身之射力外，模腔13之真空狀態(tài)具有吸引力，而幫助材料更快速充填整個模腔13。當(dāng)然，為適合某些材料可能會注入氣孔20，可用一錐型阻料銷30，其具有細齒狀氣槽31、阻塞氣孔20，防止材料進入氣孔20，并可經(jīng)由氣槽31讓模腔13內(nèi)之空氣順利被吸出、嵌合性、達到三重效果；此外，于真空狀態(tài)時射出料進入模具腔內(nèi)射出工序完成時，該連續(xù)真空吸引系統(tǒng)即停止動作。
當(dāng)射出完成時，該空壓電磁閥40可令高壓空氣壓縮機70動作，輸出壓縮空氣，經(jīng)由氣出入孔22、氣道21、各氣孔20，而幫助成品迅速脫模，其射出可塑溫度為70℃～90℃，配合特殊設(shè)計之射料筒(參閱圖4)，其設(shè)有三階段式射出筒，各階段比例為1001510，射出料第一階段S1加溫至70℃～90℃，以100～130kg／cm壓力進入第二階段S2，因溫室效應(yīng)射出料被密閉壓縮產(chǎn)生升溫，并配合加熱器W之120℃而溫度升至140℃～150℃，再進入第三階段S3，同理，射出料在第三階段S3配合加熱器W140℃而升至180℃～190℃，射入具有溫度控制及真空功能之模具。
此時狀態(tài)為①模具，當(dāng)射出料射入時已呈真空狀態(tài)，確保射出料無燒焦之虞，且射出料因高溫可使之充分分解發(fā)泡劑及發(fā)揮交聯(lián)作用，使射出料之升溫變化作用，交聯(lián)所需時間可縮短；②施予模具溫度極高(約170℃～190℃)，配合模具之溫度控制裝置，使得發(fā)泡品厚薄不一時也能使射出料得到所需發(fā)泡能量之一致性，可在同一時間發(fā)泡，進而交聯(lián)，產(chǎn)生相同之發(fā)泡品質(zhì)，即厚薄不一之發(fā)泡品各部位之硬度皆相同，其硬度可不受影響，發(fā)泡倍率亦相同，更進而因高溫發(fā)泡交聯(lián)，而縮短交聯(lián)及發(fā)泡時間；③高溫之射出料不必靠模具之傳熱控制，靠材料本身之溫度而進行發(fā)泡，所以發(fā)泡之表面不會產(chǎn)生較硬之表皮層；④射入模具后，瞬間封閉門栓H射入孔，使模具內(nèi)發(fā)泡劑產(chǎn)生之氣體不泄漏，能使其充分微細發(fā)泡，且真空狀態(tài)下交聯(lián)，無其它殘留空氣之影響，更是發(fā)泡快速縮短交聯(lián)時間之重要因素之一；⑤高溫真空狀態(tài)下交聯(lián)與發(fā)泡，可讓射出料所摻用之試劑量減至最少，并發(fā)揮最大功效。
3.本實用新型只采用一次模具交聯(lián)、發(fā)泡、定型，可將完成之成品施以加工粘接，配合其它不同色彩之成品(請配合參閱圖3)加以相互粘著，再加熱常溫冷卻定型，依然不會破壞EVA之發(fā)泡，制成多色彩、多樣化之EVA材料用品。
總結(jié)起來，本實用新型之功效如下①低溫條件之共用于片條射出料，制造容易，保持久，不必有粉碎、造粒之繁雜制程。
②不必有初坯定量模及發(fā)泡模之制造手續(xù)，不必再于第二次模定型；本實用新型是直接射入，只以一次模交聯(lián)、發(fā)泡、定型，制造快速、成本低。
③一次模制完成制造，易控制品質(zhì)，不因不同操作者而使品質(zhì)參差。
④真空狀態(tài)作用，除促進射出料均勻快速充填外，更讓射出料不會燒焦，影響品質(zhì)，真空狀態(tài)下之發(fā)泡與交聯(lián)品質(zhì)佳。
⑤成品厚薄不一時，仍保持相同硬度之制品，表面不會產(chǎn)生表皮層。
⑥射出料所使用之試劑少，且可發(fā)揮最大作用。
⑦不像傳統(tǒng)式模具每米厘厚需有60～80秒之發(fā)泡時間架橋交聯(lián)(傳統(tǒng)式溫度為160℃～170℃)，射出料采高溫(170℃～190℃)，故能縮短制程所需時間，因而制造極為快速，又能節(jié)省能源。
⑧減少制造程序，不良品發(fā)生率相對降低。
⑨可將成品一次完成或可再次加工，組成具多色彩之另外成品。
綜合上述，經(jīng)申請人之潛心研究，使EVA成品之制造不必先經(jīng)繁雜之制料手續(xù)，不必再將制成之料經(jīng)過一次模制成初坯，二次模制發(fā)泡定型之多設(shè)備、多繁雜制程來制造EVA，而提供一種簡易制成片條料(無粉、造粒手續(xù))，并經(jīng)一次射出，由一模具定型，而達到縮短制造時間、品質(zhì)佳、成本低之功效，為產(chǎn)業(yè)界提供一種極具實用價值之裝置。
權(quán)利要求1.一種乙烯-醋酸乙烯共聚合物射出發(fā)泡縮短交聯(lián)時間之裝置，主要由射出裝置及特殊設(shè)計之模具所組成；其特征在于該射出裝置包括可置放及加熱射料片之加熱箱；一具有送料滾筒之加熱管，可將第一次加熱之射料片再加熱；一流量控制滾筒及另一送料滾筒，該流量控制滾筒設(shè)有定量孔，可讓軟化之射料片經(jīng)由定量孔限定適合射出筒之料量；一射出筒，可將定量之射料片予以加熱融化成為適合射出之狀態(tài)；還在于該模具設(shè)有真空電磁閥、真空操作閥、真空連續(xù)吸引機，模腔內(nèi)設(shè)有氣孔、氣道及氣出入孔，借助模腔之各氣孔、氣道，而集中由氣出入孔吸出空氣，使射料能迅速均勻充填模腔，反之，射出完成可讓空氣迅速進入，幫助成品脫模；又，模具之下模身設(shè)有加熱器及適當(dāng)位置之孔狀熱控孔，并在欲射出品較厚部位下方亦設(shè)熱控孔，較薄部位下方設(shè)適當(dāng)數(shù)目熱控孔，借助熱控孔阻擋熱傳導(dǎo)，而讓射出料得適當(dāng)溫度而發(fā)泡。
專利摘要乙烯-醋酸乙烯共聚物射出發(fā)泡縮短交聯(lián)時間之裝置，其特征在于射出裝置包括可置放及加熱射料片之加熱箱；具有送料滾筒之加熱管；流量控制滾筒及另一送料滾筒，該流量控制滾筒設(shè)有定量孔；射出筒；該模具設(shè)有真空電磁閥、真空操作閥、真空連接吸引機；模腔內(nèi)設(shè)有氣孔、氣道及氣出入孔；模具之下模身設(shè)有加熱器及適當(dāng)位置之孔狀熱控孔；在欲射出品較厚部位下方亦設(shè)熱控孔，較薄部位下方設(shè)適當(dāng)數(shù)目熱控孔。
文檔編號B29C67/20GK2206713SQ9224548
公開日1995年9月6日 申請日期1992年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月28日
發(fā)明者葉子鴻 申請人:葉子鴻