[發明專利]一種熱塑性彈性體的環保發泡工藝及成型設備

在審

• 申請號: 201911412291.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111055421A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 張小海
• 申請（專利權）人: 晉江興迅新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C44/02
• 分類號: B29C44/02;B29C44/34;B29C44/38;B29L31/50
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙) 35221
• 代理人: 程昭春

本發明提供一種熱塑性彈性體的環保發泡工藝及成型設備，包括以下步驟：將熱塑性彈性體顆粒加熱至溫度達到軟化點以上；將軟化后的熱塑性彈性體顆粒在輸送機構內以高于大氣壓力的條件下向定型機輸送，并在輸送過程中，使軟化后的熱塑性彈性體顆粒與至少一種惰性氣體接觸，同時，對軟化后的熱塑性彈性體顆粒進行加熱；輸送機構將飽有惰性氣體并呈熔融狀態的熱塑性彈性體導出至定型機的模具中，經發泡和模具定型后獲得成品。本發明采用螺旋輸送機輸送并發泡熱塑性彈性體顆粒，螺旋輸送機的不斷旋轉，輸送熱塑性彈性體顆粒的同時還能攪動熱塑性彈性體顆粒使其均勻受熱，充分與氣體接觸，提高發泡效率。

技術領域

本發明涉及熱塑性彈性體顆粒發泡技術領域，具體涉及一種熱塑性彈性體的環保發泡工藝及成型設備。

背景技術

在鞋材領域，更多開始使用諸如TPU或者PEBAX材料等減震材料，為了取得較好的發泡效果，在發泡之前一般都需要對材料進行交聯處理，交聯的方式一般是通過添加交聯劑的方式來實現，又或者是通過輻照交聯來實現，但是由此帶來的缺點也很明顯，那就是交聯后的材料將不能回收，即得到的產品環保性較差，不滿足目前我國可持續發展的大方向。

常規的ETPU減震中底的成型方式有兩種，一種是先采用TPU材料注塑出鞋底毛坯，再在加熱加壓環境下，采用超臨界發泡的方式將TPU材料經過充分發泡之后得到發泡成型體，另一種是，在加熱加壓環境下，采用超臨界發泡的方式將TPU材料顆粒發泡成ETPU顆粒，再經過二次發泡得到發泡成型體。但在實際生產中，只有將TPU材料加熱到軟化后氣體才能進入到TPU材料內，因此同時對TPU材料進行加熱加壓，需要耗費的時間較長，不符合實際生產。除此之外，兩種成型方式成型出來的發泡成型體仍然屬于半成品范疇，其與成品的減震中底之間還需要經過定型機進行定型處理的工序，在定型機模壓加熱定型過程中，未經過交聯操作的TPU或PEBAX材料遇到高溫會產生較大的收縮，嚴重影響了整個產品的品質。由此，現有的成型方式效率低并且環保型差，不利于制鞋業的發展。

發明內容

本發明的第一個目的是針對以上不足之處，提供了一種先將熱塑性彈性體顆粒加熱軟后，再繼續加熱加壓，提高氣體滲透速度，從而大大加快發泡效率，并且無需交聯處理以實現成品可回收的熱塑性彈性體的環保發泡工藝。

本發明解決技術問題所采用的第一個方案是：一種熱塑性彈性體的環保發泡工藝，包括以下步驟：

(1)將熱塑性彈性體顆粒加熱至溫度達到軟化點以上；

(2)將軟化后的熱塑性彈性體顆粒在輸送機構內以高于大氣壓力的條件下向定型機輸送，并在輸送過程中，使軟化后的熱塑性彈性體顆粒與至少一種惰性氣體接觸，以驅使氣體進入軟化后的熱塑性彈性體顆粒內，同時，對軟化后的熱塑性彈性體顆粒進行加熱，加熱的溫度高于熱塑性彈性體顆粒的熔融溫度 10-40攝氏度；

(3)輸送機構將飽有惰性氣體并呈熔融狀態的熱塑性彈性體導出至定型機的模具中，在定型機的模具中保持上述溫度，再降低壓力，經發泡和模具定型后獲得成品。

進一步地，為了對熱塑性彈性體顆粒進行加熱，使其溫度達到軟化點以上，以便后續與惰性氣體充分接觸；在步驟(1)中，所述熱塑性彈性體顆粒采用加熱設備進行加熱。

進一步地，為了在輸送過程中，同步對熱塑性彈性體顆粒加熱加壓，使其呈熔融狀態，以便惰性氣體充分進入到材料內，保證發泡的充分進行；在步驟 (2)中，采用螺旋輸送機輸送軟化后的熱塑性彈性體顆粒，并在螺旋輸送機內壁上設置導熱流道以加熱軟化后的熱塑性彈性體顆粒。

進一步地，為了避免氣體與材料發生反應，保證發泡后不留下痕跡；所述步驟(2)中至少一種惰性氣體為超臨界流體，為氮氣、二氧化碳或者二者的混合氣體。

進一步地，為了保持高于大氣壓的壓力，以驅使氣體進入熱塑性彈性體顆粒內；在步驟(2)中，所述輸送機構的壓力保持在5MPA-30MPA之間。