泡沫自结皮工艺及其装置的制作方法

本发明涉及泡沫加工技术领域，具体涉及的是泡沫自结皮工艺及其装置。

背景技术：

自结皮泡沫塑料又称整皮模塑泡沫，是依靠发泡组分在发泡时一次性在泡沫表面形成坚实的表皮，其以抗撕裂、高强度和高韧性等优点被广泛应用于汽车方向盘、扶手、自行车鞍座和头枕等领域。坚实的外皮主要是由于物理作用产生的，泡沫产生的气泡，积蓄热量，与低温的模具壁相碰后，因热量被排出，气泡发生破裂，泡壁便被压成结实的外皮，直到输入与输出的热量平衡为止。

现有的自结皮工艺只进行一次发泡，容易出现发泡不均匀和不充分问题，由此带来塌泡现象，从而影响了后期破裂和压制，使结皮形成质量不佳和效率低下。

有鉴于此，本申请人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种自结皮工艺，解决因泡沫发泡不充分而影响结皮质量和效率的问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种泡沫自结皮工艺，其中，包括如下步骤：

(1)通过第一次发泡，成型泡沫坯体；

(2)使泡沫坯体的表面进行第二次发泡；

(3)泡沫坯体表面的气泡破裂，并被压成坚实外皮。

进一步的，在所述步骤(2)中，在进行第二次发泡过程中，发泡温度高于第一次发泡时的温度，发泡压力高于第一次发泡时的压力。

进一步的，在所述步骤(1)中，使用发泡模具进行第一次发泡，在发泡过程中向发泡容腔内通入第一种蒸汽，进行第一次发泡，成型泡沫坯体；在所述步骤(2)中，向发泡容腔内通入第二种蒸汽，使泡沫坯体表面进行第二次发泡；其中第二种蒸汽的温度和压力均高于第一种蒸汽的温度和压力。

进一步的，在所述步骤(3)中，通过对发泡模具进行冷却降温，使发泡模具降低泡沫坯体表面的温度，使气泡破裂。

进一步的，在所述步骤(1)和(2)中，通过调压阀调节进入发泡容腔内的蒸汽的压力。

进一步的，所述发泡模具具有蒸汽进入口，所述蒸汽进入口配设有进气管路，所述进气管路上配设有调压阀；在所述步骤(2)中，通过调压阀提高进气管路进入发泡容腔中的蒸汽的压力。

进一步的，所述发泡模具包括相配合的第一模板和第二模板；所述发泡模具上还设有蒸汽排出口；所述蒸汽进入口包括设于所述第一模板上的第一进入口和设于第二模板上的第二进入口；所述蒸汽排出口包括设于所述第一模板上的第一排出口和设于第二模板上的第二排出口；所述进气管路包括与所述第一进入口连接的第一进气管和与所述第二进入口连接的第二进气管；所述调压阀包括设于所述第一进气管上的第一调压阀和设于所述第二进气管上的第二调压阀；

在所述步骤(2)中，保持第二排出口处于打开状态，第一排出口处于关闭状态，然后打开第一进气管，操作第一调压阀，提高第一进气管进入发泡容腔中蒸汽的压力；然后保持第二排出口处于关闭状态，第一排出口处于打开状态，然后打开第二进气管，操作第二调压阀，提高第一进气管进入发泡容腔中蒸汽的压力；使发泡坯体的表面进行第二次发泡。

进一步的，在所述步骤(1)中，保持第二排出口处于打开状态，第一排出口处于关闭状态，然后打开第一进气管，使蒸汽从第一进气管进入发泡容腔中；保持第二排出口处于关闭状态，第一排出口处于打开状态，然后打开第二进气管，使蒸汽从第二进气管进入发泡容腔中；使发泡颗粒进行第一次发泡。

进一步的，在所述步骤(2)中，通过附加的附加蒸汽管路向所述发泡容腔内通入第二种蒸汽。

进一步的，所述发泡模具包括相配合的第一模板和第二模板；所述第一模板设有第一蒸汽进入口、第二蒸汽进入口和第一蒸汽排出口，所述第二模板设有第三蒸汽进入口、第四蒸汽进入口和第二蒸汽排出口；

在所述步骤(2)中，保持第二蒸汽排出口处于打开状态，第一蒸汽排出口处于关闭状态，然后打开第二蒸汽进入口，向发泡容腔中通入第二种蒸汽；然后保持第二蒸汽排出口处于关闭状态，第一蒸汽排出口处于打开状态，然后打开第四蒸汽进入口，向发泡容腔中通入第二种蒸汽；使发泡坯体的表面进行第二次发泡。

进一步的，在所述步骤(1)中，保持第二蒸汽排出口处于打开状态，第一蒸汽排出口处于关闭状态，然后打开第一蒸汽进入口，向发泡容腔中通入第一种蒸汽；然后保持第二蒸汽排出口处于关闭状态，第一蒸汽排出口处于打开状态，然后打开第三蒸汽进入口，向发泡容腔中通入第一种蒸汽；使发泡颗粒进行第一次发泡。

为此，本发明还提供一种泡沫自结皮装置，其中：包括发泡模具，所述发泡模具具有蒸汽进入口，所述蒸汽进入口配设有进气管路，所述进气管路上配设有调压阀。

进一步的，所述发泡模具包括相配合的第一模板和第二模板；所述发泡模具上还设有蒸汽排出口；所述蒸汽进入口包括设于所述第一模板上的第一进入口和设于第二模板上的第二进入口；所述蒸汽排出口包括设于所述第一模板上的第一排出口和设于第二模板上的第二排出口；所述进气管路包括与所述第一进入口连接的第一进气管和与所述第二进入口连接的第二进气管；所述调压阀包括设于所述第一进气管上的第一调压阀和设于所述第二进气管上的第二调压阀。

本发明还提供另一种泡沫自结皮装置，包括发泡模具，其中，还包括有向所述发泡模具内通入第二种蒸汽的附加蒸汽管路。

进一步的，所述发泡模具包括相配合的第一模板和第二模板；所述第一模板设有第一蒸汽进入口、第二蒸汽进入口和第一蒸汽排出口，所述第二模板设有第三蒸汽进入口、第四蒸汽进入口和第二蒸汽排出口。

采用上述结构后，本发明涉及的泡沫自洁皮工艺及其工艺，与现有技术相比，本案具有两次不同的发泡过程，首先第一次往发泡容腔内输入高温蒸汽，若干个发泡颗粒进行第一发泡形成一个完整的泡沫坯体，然后第二次往发泡容腔内输入更高温的蒸汽，此时蒸汽无法大量进入泡沫坯体的内部，因此只会在泡沫坯体表面进行第二次发泡，使得泡沫坯体表面发泡更充分，保证泡沫坯体表面形成更大更多更均匀的气泡，减少塌泡现象，改善了结皮质量，并且由于气泡积蓄更多热量，与同样低温的模具壁相碰时，二者具有更大的温差，从而加快气泡破裂，使结皮快速形成，提升结皮效率。

附图说明

图1为本发明涉及的一种泡沫自结皮装置的第一种实施例的结构示意图；

图2为本发明涉及的一种泡沫自结皮装置的第二种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

本案提出了一种泡沫自结皮工艺，其中，包括如下步骤：

(1)通过第一次发泡，成型泡沫坯体；

(2)使泡沫坯体的表面进行第二次发泡；

(3)泡沫坯体表面的气泡破裂，并且泡壁被压成坚实外皮。

在所述步骤(2)中，在进行第二次发泡过程中，发泡温度高于第一次发泡时的温度，发泡压力高于第一次发泡时的压力。

在所述步骤(1)中，使用发泡模具进行第一次发泡，在发泡过程中向发泡容腔内通入第一种蒸汽，进行第一次发泡，成型泡沫坯体；在所述步骤(2)中，向发泡容腔内通入第二种蒸汽，使泡沫坯体表面进行第二次发泡；其中第二种蒸汽的温度和压力均高于第一种蒸汽的温度和压力。

在两次发泡过程中都要对发泡模具进行冷却降温，冷却系统为现有泡沫自结皮装置的结构，在此不再赘述。通过对发泡模具进行冷却降温，使发泡模具降低泡沫坯体表面的温度，使气泡破裂。

如此，本案的主要创新在于，具有两次发泡过程，首先第一次往发泡容腔内输入高温蒸汽，若干个发泡颗粒进行第一发泡形成一个完整的泡沫坯体，然后第二次往发泡容腔内输入更高温的蒸汽，此时蒸汽无法大量进入泡沫坯体的内部，因此只会在泡沫坯体表面进行第二次发泡，使得泡沫坯体表面发泡更充分，保证泡沫坯体表面形成更大更多更均匀的气泡，减少塌泡现象，改善了结皮质量，并且由于气泡积蓄更多热量，与同样低温的模具壁相碰时，二者具有更大的温差，从而加快气泡破裂，使结皮快速形成，提升结皮效率。

在本案中具有两种实施方式来实现二次自结皮，并相应设计两种装置，下面对两种工艺和装置分别介绍。

作为本案的第一种实施例，如图1所示，泡沫自结皮装置包括发泡模具，所述发泡模具具有蒸汽进入口，所述蒸汽进入口配设有进气管路，所述进气管路上配设有调压阀。

所述发泡模具包括相配合的第一模板100和第二模板200，第一模板100和第二模板200盖合形成发泡容腔；所述发泡模具上还设有蒸汽排出口；所述蒸汽进入口包括设于所述第一模板100上的第一进入口101和设于第二模板200上的第二进入口201；所述蒸汽排出口包括设于所述第一模板100上的第一排出口102和设于第二模板200上的第二排出口202；所述进气管路包括与所述第一进入口101连接的第一进气管103和与所述第二进入口201连接的第二进气管203；所述调压阀包括设于所述第一进气管103上的第一调压阀104和设于所述第二进气管203上的第二调压阀204。

在所述步骤(1)和(2)中，通过调压阀调节进入发泡容腔内的蒸汽的压力。根据饱和蒸汽压力的温度和压力呈正比的关系，在所述步骤(2)中，通过调压阀提高进气管路进入发泡容腔中的蒸汽的压力，从而也提高了蒸汽温度，使最终进入发泡容腔中的蒸汽为第二种蒸汽。

整个工艺的操作步骤更具体来说，先关闭调压阀，往进气管内通入第一种蒸汽，在所述步骤(1)中，保持第二排出口202处于打开状态，第一排出口102处于关闭状态，然后打开第一进气管103，使第一种蒸汽从第一进气管103进入发泡容腔中，对一边进行发泡；保持第二排出口202处于关闭状态，第一排出口102处于打开状态，然后打开第二进气管203，使第一种蒸汽从第二进气管203进入发泡容腔中，对另一边进行发泡；如此，使发泡颗粒进行第一次发泡，形成发泡坯体。

然后打开调压阀，继续往进气管内通入第二种蒸汽，在所述步骤(2)中，保持第二排出口202处于打开状态，第一排出口102处于关闭状态，然后打开第一进气管103，操作第一调压阀104，提高第一进气管103进入发泡容腔中蒸汽的压力，使第一种蒸汽转变为第二种蒸汽，对发泡坯体一边的外表面进行发泡；然后保持第二排出口202处于关闭状态，第一排出口102处于打开状态，然后打开第二进气管203，操作第二调压阀204，提高第一进气管103进入发泡容腔中蒸汽的压力，使第一种蒸汽转变为第二种蒸汽，对发泡坯体另一边的外表面进行发泡；如此，使发泡坯体的表面进行第二次发泡。

在本实施中在通过第一种蒸汽完成第一次发泡后，直接通过调压阀调高第一种蒸汽的压力，从而提高了其温度，使第一种蒸汽直接转变为第二种蒸汽，完成发泡坯体表面的第二次发泡，如此，只要在现有泡沫自结皮装置上增设一个调压阀，而第一种蒸汽和第二种蒸汽可以共用一个管路，并且蒸汽系统保持不变，因此对原来的泡沫自结皮装置改动较少，大大减少改动成本。

作为本案的第二种实施例，如图2所示，泡沫自结皮装置还包括发泡模具和有向所述发泡模具内通入第二种蒸汽的附加蒸汽管路。

所述发泡模具包括相配合的第一模板300和第二模板400，第一模板300和第二模板400盖合形成发泡容腔；所述第一模板300设有第一蒸汽进入口301、第二蒸汽进入口302和第一蒸汽排出口303，所述第二模板400设有第三蒸汽进入口401、第四蒸汽进入口402和第二蒸汽排出口403。

整个工艺的操作步骤更具体来说，在所述步骤(1)中，保持第二蒸汽排出口403处于打开状态，第一蒸汽排出口303处于关闭状态，然后打开第一蒸汽进入口301，向发泡容腔中通入第一种蒸汽，对一边进行发泡；然后保持第二蒸汽排出口403处于关闭状态，第一蒸汽排出口303处于打开状态，然后打开第三蒸汽进入口401，向发泡容腔中通入第一种蒸汽，对另外一边进行发泡；使发泡颗粒进行第一次发泡。

在所述步骤(2)中，保持第二蒸汽排出口403处于打开状态，第一蒸汽排出口303处于关闭状态，然后打开第二蒸汽进入口302，向发泡容腔中通入第二种蒸汽，对发泡坯体一边的外表面进行发泡；然后保持第二蒸汽排出口403处于关闭状态，第一蒸汽排出口303处于打开状态，然后打开第四蒸汽进入口402，向发泡容腔中通入第二种蒸汽，对发泡坯体另一边的外表面进行发泡；使发泡坯体的表面进行第二次发泡。

在本实施例中，直接通过附加蒸汽管路往发泡容腔内通入第二种蒸汽，如此第一种蒸汽和第二种蒸汽分别通过不同蒸汽进入口进入发泡容腔，其具有方便检测和控制的优点，避免反复操控调压阀，更好维持蒸汽温度和压力的精准度，更有利于稳定发泡质量。

需要说明的是，本案的蒸汽排出口和蒸汽进气口都与现有泡沫自结皮装置一样，需要设置蒸汽阀。另外，蒸汽温度和压力的数值参数根据现有实际需要设置。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。