[发明专利]一种热塑性弹性体的环保发泡工艺及成型设备

说明书

本发明提供一种热塑性弹性体的环保发泡工艺及成型设备，包括以下步骤：将热塑性弹性体颗粒加热至温度达到软化点以上；将软化后的热塑性弹性体颗粒在输送机构内以高于大气压力的条件下向定型机输送，并在输送过程中，使软化后的热塑性弹性体颗粒与至少一种惰性气体接触，同时，对软化后的热塑性弹性体颗粒进行加热；输送机构将饱有惰性气体并呈熔融状态的热塑性弹性体导出至定型机的模具中，经发泡和模具定型后获得成品。本发明采用螺旋输送机输送并发泡热塑性弹性体颗粒，螺旋输送机的不断旋转，输送热塑性弹性体颗粒的同时还能搅动热塑性弹性体颗粒使其均匀受热，充分与气体接触，提高发泡效率。

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体颗粒发泡技术领域，具体涉及一种热塑性弹性体的环保发泡工艺及成型设备。

背景技术

在鞋材领域，更多开始使用诸如TPU或者PEBAX材料等减震材料，为了取得较好的发泡效果，在发泡之前一般都需要对材料进行交联处理，交联的方式一般是通过添加交联剂的方式来实现，又或者是通过辐照交联来实现，但是由此带来的缺点也很明显，那就是交联后的材料将不能回收，即得到的产品环保性较差，不满足目前我国可持续发展的大方向。

常规的ETPU减震中底的成型方式有两种，一种是先采用TPU材料注塑出鞋底毛坯，再在加热加压环境下，采用超临界发泡的方式将TPU材料经过充分发泡之后得到发泡成型体，另一种是，在加热加压环境下，采用超临界发泡的方式将TPU材料颗粒发泡成ETPU颗粒，再经过二次发泡得到发泡成型体。但在实际生产中，只有将TPU材料加热到软化后气体才能进入到TPU材料内，因此同时对TPU材料进行加热加压，需要耗费的时间较长，不符合实际生产。除此之外，两种成型方式成型出来的发泡成型体仍然属于半成品范畴，其与成品的减震中底之间还需要经过定型机进行定型处理的工序，在定型机模压加热定型过程中，未经过交联操作的TPU或PEBAX材料遇到高温会产生较大的收缩，严重影响了整个产品的品质。由此，现有的成型方式效率低并且环保型差，不利于制鞋业的发展。

发明内容

本发明的第一个目的是针对以上不足之处，提供了一种先将热塑性弹性体颗粒加热软后，再继续加热加压，提高气体渗透速度，从而大大加快发泡效率，并且无需交联处理以实现成品可回收的热塑性弹性体的环保发泡工艺。

本发明解决技术问题所采用的第一个方案是：一种热塑性弹性体的环保发泡工艺，包括以下步骤：

(1)将热塑性弹性体颗粒加热至温度达到软化点以上；

(2)将软化后的热塑性弹性体颗粒在输送机构内以高于大气压力的条件下向定型机输送，并在输送过程中，使软化后的热塑性弹性体颗粒与至少一种惰性气体接触，以驱使气体进入软化后的热塑性弹性体颗粒内，同时，对软化后的热塑性弹性体颗粒进行加热，加热的温度高于热塑性弹性体颗粒的熔融温度 10-40摄氏度；

(3)输送机构将饱有惰性气体并呈熔融状态的热塑性弹性体导出至定型机的模具中，在定型机的模具中保持上述温度，再降低压力，经发泡和模具定型后获得成品。

进一步地，为了对热塑性弹性体颗粒进行加热，使其温度达到软化点以上，以便后续与惰性气体充分接触；在步骤(1)中，所述热塑性弹性体颗粒采用加热设备进行加热。

进一步地，为了在输送过程中，同步对热塑性弹性体颗粒加热加压，使其呈熔融状态，以便惰性气体充分进入到材料内，保证发泡的充分进行；在步骤 (2)中，采用螺旋输送机输送软化后的热塑性弹性体颗粒，并在螺旋输送机内壁上设置导热流道以加热软化后的热塑性弹性体颗粒。

进一步地，为了避免气体与材料发生反应，保证发泡后不留下痕迹；所述步骤(2)中至少一种惰性气体为超临界流体，为氮气、二氧化碳或者二者的混合气体。

进一步地，为了保持高于大气压的压力，以驱使气体进入热塑性弹性体颗粒内；在步骤(2)中，所述输送机构的压力保持在5MPA-30MPA之间。