一种挤塑制品功能膜层的新型涂敷制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及塑料制品成型加工技术领域，具体是一种挤塑制品功能膜层的新型涂敷制备装置。在塑料挤出模具和定型冷却装置之间，安装有第一涂敷室，从挤出模具挤出的塑料制品，先以熔融态流经膜层第一涂敷室。在第一涂敷室内，从载物气体发生装置内的外膜气溶胶发生器流出的，载有纳米粉末的气流，从第一涂敷室的气体入口Ⅱ流入，气流所携载的纳米粉末被吸附粘连到熔融的表面，形成具有特殊功能的膜层，之后气流从第一涂敷室的气体出口Ⅲ流出，经粉末回收装置后，排放于大气中。表面被涂敷了膜层的塑料制品则进入定型冷却装置冷却定型，得到最终的表面具有特殊功能膜的塑料制品。品。品。

【技术实现步骤摘要】
一种挤塑制品功能膜层的新型涂敷制备装置


[0001]本技术涉及塑料制品成型加工
，具体涉及一种挤塑制品功能膜层的新型涂敷制备装置。

技术介绍

[0002]塑料制品的应用已深入到社会的各个角落，从工业生产到衣食住行，它都无处不在。随着社会发展，在满足基本的功能性要求的同时，人们还对塑料制品提出了一些特种性能要求，如自洁防污、减阻抗磨、表面导电和界面阻隔等，在实际生产中，这类要求通常通过采用表面改性工艺，在制品表面生成特殊的功能膜层得以满足。但是，作为塑料制品一次成型加工之后，所进行的二次加工改性，目前常见的塑料表面改性工艺(如表面接枝聚合、表面喷涂、表面层积、表面电晕处理等)，基本都存在工序复杂、VOC(挥发性有机化合物)排放量不易达到环保要求等问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种基于气体载物的，简便环保、成本低廉的挤塑制品功能膜层的涂敷制备装置及方法，用以在塑料管、塑料膜和塑料容器等典型塑料制品表面生成具备特殊功能的覆层，满足人们对塑料制品提出的表面自洁防污、减阻抗磨、表面导电和界面阻隔等各种特殊功能要求。
[0004]本技术的技术方案：一种挤塑制品功能膜层的新型涂敷制备装置，包括：
[0005]挤出模具和模具芯棒，挤出模具内置模具芯棒，用于塑料制品挤出；
[0006]载物气体发生装置，用于形成温度和载物量符合使用要求的气流；
[0007]涂敷装置，用于实现膜层的均匀涂敷；
[0008]定型冷却装置，用于塑料制品冷却定型；
[0009]在塑料挤出模具和定型冷却装置之间，安装有第一涂敷室，从挤出模具挤出的塑料制品，先以熔融态流经膜层第一涂敷室。在第一涂敷室内，从载物气体发生装置内的外膜气溶胶发生器(粉末或液体型气溶胶发生器)流出的，载有纳米粉末(或雾化液滴)的气流，从第一涂敷室的气体入口(Ⅱ)流入，气流所携载的纳米粉末(或雾化液滴)被吸附粘连到熔融的表面，形成具有特殊功能的膜层，之后气流从第一涂敷室的气体出口(Ⅲ)流出，经粉末(或雾化液滴)回收装置后，排放于大气中。表面被涂敷了膜层的塑料制品则进入定型冷却装置冷却定型，得到最终的表面具有特殊功能膜的塑料制品。
[0010]同时，对于带有空腔的塑料挤出制品，还可以从内膜气溶胶发生器(粉末或液体气溶胶发生器)分出一路气流，进入挤出模具芯棒的气体流道内，将气流携载的纳米粉末(或雾化液滴)涂敷到制品内壁，在塑料制品内壁面得到一层特殊功能膜层。
[0011]进一步地，塑料挤出模具、第一涂敷室与定型冷却装置同轴线安装，用于从挤出模具挤出的塑料制品，依次穿过第一涂敷室和定型冷却装置，最终得以冷却定型。
[0012]进一步地，载物气体发生装置，用于形成温度和载物量符合使用要求的气流。包括
氮气罐、调节阀、气体流量计、气压表、调压阀、内膜气溶胶发生器、气体加热器控制器、气体加热器、节流阀、外膜气溶胶发生器，其中：氮气罐、调节阀、气体流量计、气压表、调压阀、节流阀以及气体加热器均同管道依次连接，气体加热器与气体加热器控制器电气连接，气体加热器所在管道与模具芯棒内气体流道连通，且中部设置有内膜气溶胶发生器，使得气流携载的纳米粉末(或雾化液滴)涂敷到制品内壁，在塑料制品内壁面得到一层特殊功能膜层；气体加热器所在管道另一分支与第一涂敷室的气体入口(Ⅱ)流道连通，使得载有纳米粉末(或雾化液滴)的气流，从第一涂敷室的气体入口(Ⅱ)流入，气流所携载的纳米粉末(或雾化液滴)被吸附粘连到熔融的表面，形成具有特殊功能的膜层。
[0013]涂敷装置，用于实现膜层的均匀涂敷。包括第一涂敷室、电磁感应加热圈、冷却水循环水路、膜层涂敷室腔壁、高频电源、PID控制器、循环水泵、冷却水存储池、气体温度传感器、紊流发生管，其中第一涂敷室侧壁内分布有冷却水循环水路，第一涂敷室外壁绕有电磁感应加热圈，冷却水循环水路与冷却水存储池通过循环水泵连通，电磁感应加热圈与高频电源电连接，第一涂敷室内气体入口(Ⅱ)和气体出口(Ⅲ)均设置有紊流发生管，第一涂敷室内设置有气体温度传感器，气体温度传感器与PID控制器电连接，用于提供温度信号输入，PID控制器动作端分别与高频电源及循环水泵电连接，用于输出控制信号对第一涂敷室进行升降温调节。
[0014]本技术的优点在于：
[0015]1、工序简单，成本低廉。现有的塑料制品表面改性工艺，都是在一次成型加工之后所进行的二次加工改性，为了二次加工改性的顺利进行，少不了各种中间预备工序，如表面清洗、表面腐蚀、表面电晕等，这些预备工序使产品制造流程复杂化的同时，也增加了成本。本技术提供的塑料制品表面改性方法，可归属于一次成型加工，它只需在普通挤出机的口模和冷却定型装置之间，简单地增加一个膜层涂敷室，并利用气溶胶发生器将纳米粉末(或雾化液滴)载于气流中，送入涂敷室即可实现功能膜层的涂敷，相比现有塑料制品表面膜层制备技术，大大简化了工艺，降低了生产成本；
[0016]2、产品膜层均匀而牢固。限于塑料材质的物理性质，即使进行了表面磨砂、表面电晕等预处理，使用现有的塑料品表面改性工艺，制备得到的表面膜层和制品基层之间的结合强度也难以达到理想状态，随使用时间推移，容易出现剥落现象。本技术提供的塑料制品膜层制备方法，可以通过控制膜层涂敷室内的载物气流流场，实现膜层的均匀涂敷，同时由于膜层涂敷时，塑料制品尚处于熔融状态，具有良好的黏性，膜层材料易于嵌入制品基层中，冷却定型后，产品的表面膜层和基层实现牢固的结合，即使用本技术的方法，最终可得到均匀而牢固的表面膜层。
[0017]3、工艺扩展性强。针对不同的表面改性需求，运用现有的塑料制品表面改性方法时，可能需要选择完全不同的工艺，如表面电晕(印刷)、离子喷涂(自洁防污)或表面磨砂并清洗(层积镀膜)等，以达到最佳效果。本技术提供的塑料制品表面改性方法，无需更换涂敷室等装置，直接更换合适的涂敷物，同时适当调整流化(或雾化)等涂敷的工艺参数，即可得到功能完全相异的表面膜层(甚至一次性在内外表面制备两种不同的膜层)，实现不同的塑料制品表面改性需求，具有良好的工艺扩展性。
[0018]4、环保性好
[0019]现有的塑料制品表面改性工艺，或多或少都涉及到有机化合物的使用，本实用新
型提供的塑料制品表面改性方法，是一种基于气溶胶的单纯的物理涂敷方法，载物气体使用干燥的氮气，涂敷物可以随气流循环或回收，无VOC污染物排放等环保问题。
附图说明
[0020]图1是本技术的制备原理结构示意图；
[0021]图2是膜层涂敷装置结构原理图；
[0022]图3是实施例2的塑料吹塑膜表面功能膜层制备原理图。
[0023]附图标记：挤出模具1、模具芯棒2、第一涂敷室3、管状制品4、定型冷却装置5、电磁感应加热圈6、冷却水循环水路7、膜层涂敷室腔壁8、高频电源9、PID控制器10、循环水泵11、冷却水存储池12、气体温度传感器13、紊流发生管14、氮气罐15、调节阀1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挤塑制品功能膜层的新型涂敷制备装置，其特征在于包括：挤出模具和模具芯棒，挤出模具内置模具芯棒，用于塑料制品挤出；载物气体发生装置，用于形成温度和载物量符合使用要求的气流；涂敷装置，用于实现膜层的均匀涂敷；定型冷却装置，用于塑料制品冷却定型；塑料挤出模具、第一涂敷室与定型冷却装置同轴线安装，用于从挤出模具挤出的塑料制品，依次穿过第一涂敷室和定型冷却装置，最终得以冷却定型。2.根据权利要求1所述的一种挤塑制品功能膜层的新型涂敷制备装置，其特征在于，载物气体发生装置包括氮气罐、调节阀、气体流量计、气压表、调压阀、内膜气溶胶发生器、气体加热器控制器、气体加热器、节流阀、外膜气溶胶发生器，其中：氮气罐、调节阀、气体流量计、气压表、调压阀、节流阀以及气体加热器均同管道依次连接，气体加热器与气体加热器控制器电气连接，气体加热器所在管道与模具芯棒内气体流道连通，且中部设置有内膜气溶胶发生器，使得气流携载的纳米粉末或雾化液滴涂敷到制品内壁，在塑料制品内壁面得到一层功能膜层；气体加热器所在管道另一分支与第一涂敷室的气体入口流道连通，使得载有纳米粉末或雾化液滴的气流，从第一涂敷室的气体入口流入，气流所携载的纳米粉末或雾化液滴被吸附...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗成，黄兴元，刘同科，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：新型
国别省市：