一種復合材料注塑板制品周轉箱的制備及應用研究

夏君 于欣 強萌萌

摘 要：在供應鏈物流、周轉靈活性、倉儲庫存等諸多工業環節中，板制品周轉箱已被廣泛使用，最大程度滿足不同的客戶要求的合適的復合材料注塑板制品周轉箱的選用一直是難題之一。通常，可以采用常用注塑箱、瓦楞紙箱等周轉箱，但是這類材料或是方法制備的周轉箱，容易造成企業成本增加、循環利用率下降、生產周期延長、環保超標等問題。近年來，隨著環保型復合材料注塑板制品周轉箱的推廣使用，在一定程度上，解決了上述問題。為了更好地控制生產成本、提高生產效率、可通過使用由聚乙烯/聚丙烯復合材料注塑板制品制備成的周轉箱，實現了提高效益和控制成本的目的。

關鍵詞：復合材料;注塑板制品;周轉箱;制備研究

塑料周轉箱又稱為塑料花格箱，其和塑料托盤一樣具有耐腐蝕、沖擊性能好、質輕、安全衛生、使用壽命長等特點，可以替代木箱、紙箱等運輸包裝容器，廣泛應用于食品、飲料等行業。制作塑料周轉箱的原料主要有高密度聚乙烯、共聚聚丙烯和聚氯乙烯等塑料。塑料周轉箱一般由兩種方法制作而成。一種是采用熱擠冷壓法進行，設備投資少、能耗低、結構簡單、技術要求低，但生產效率低、制品表面粗糙、力學性能較差，實際生產中使用較少。其工藝流程為：樹脂配料染色→熔融擠出→儲料缸保溫→壓鑄→整理。另一種最常用的生產方法是注射成型。注射成型設備投資較大、模具結構復雜、加工成本高，適合大規模生產。

1 中空板的材料信息

中空板是聚丙烯原料摻和聚乙烯原料經過中空板生產線擠出成型，板材的截面為格子形狀，因此也叫格子中空板。因為其材料特殊性決定了它具有無毒、無污染、耐腐蝕、防水、防震的性能，同時，一些工廠可根據不同的客戶要求摻和不同性能的母料，使其成為具有更高性能的中空板。例如，當其摻和阻燃母料而成為阻燃中空板，可應用于防火要求高的領域。中空板作為一種新型的環保包裝材料，在使用過程中不會產生灰塵，而且使用壽命也更長。不同規格、顏色的中空板，貼布貼膜中空板，各種PE、PP規格的發泡板，EPE發泡產品，吸塑品等，以上材質均可按客戶要求加工成不同規格的產品，可充分滿足不同客戶的細分需求。

2 國內外達到的水平及存在的主要問題

2.1 國內外達到的水平

近年來我國注塑板制品周轉箱呈現出良好的發展態勢，預計未來這一市場空間仍將繼續擴大。汽車內飾材料、通風管、導流板及水箱等各類儲罐的中空制品需求量將大量增加，托盤是現代物流業在倉儲、運輸過程中不可缺少的消耗品。國內托盤的流量每年約8000萬個，其中復合材料注塑板制品強度高、壽命長，化工包裝桶也有很穩定市場。隨著化工工業發展，阻隔性包裝容器市場前景亦被看好。

環保型注塑板制品周轉箱大多數是由日本在中國內的企業應用，這些企業比較重視環保理念，并且在生產中實施。如精密電子作業大多數要外發加工許多零部件、配件，而企業掌握關鍵部件的生產和總裝配，但是要求各個外加工企業必需按照包裝要求制作PP周轉箱包裝產品。一般都是按照日本企業的整體包裝要求，設計制作，以保障內裝產品在周轉運輸過程中安全無損。每次送到倉庫入庫時便于識別、計數和質檢。國際上，對于此類板制品周轉箱的需求更大。此類塑料周轉箱普遍采用了共聚丙烯、聚乙烯為原料注塑而成。產品的設計充分考慮了人體工程學的要求。使用HDPE（低壓高密度聚乙烯）制作的箱體有光澤，硬度和韌性強，抗擊力好;使用PP中空板（聚丙烯）制作的箱體定型度好，不易變形，而且柔韌性和抗擊力強及耐寒和耐熱性好。

2.2 存在的主要問題

工業上塑料或同類產品普遍存在的問題是強度、韌度或是耐久度、環保要求不達標，往往是某一方面性能過強而綜合性能較差，生產成本過高，使用場合少且反復利用率較低。在供應鏈物流、周轉靈活性、倉儲庫存等諸多工業環節中，目前的傳統周轉箱或是性能不佳的產品，無法滿足下游需求企業的要求，生產成本和人工成本高、效率低下且不夠靈活，亟需尋找新型復合材料注塑板制品周轉箱，從而保證供應鏈物流、倉儲庫存、汽車模具等諸多領域的剛性需求。

3 板制品周轉箱的制備

3.1 制備設備

攪拌機、攪拌機電機、攪拌機料斗、電柜（總電源）、攪拌機電源、上料電機、壓出機、壓出機電機、上料料斗、烘干機、冷卻水控制電柜、主機機筒（7區）、控制柜1、濾網轉換器電機、氣道調節器、定型板、支撐氣缸、真空泵壓力表、成型機、牽引輥、控制臺2、支撐氣缸、裁切刀、尺寸控制區、裁切刀調節器、溫度控制開關（當中空板不干時開啟）、計數器、傳動電機、裁切刀、啟動汽缸、油水分離器、控制電箱等。

3.2 操作流程

攪拌機電機開關開啟時電機運行啟動。將稱好的料按比例倒入料斗。機器開啟前第一步先將電柜內1和2電閘開關打開。料倒入攪拌機后電源開啟，自動正傳3min，倒轉3min，拌料后攪拌機將自動停止。

將攪拌好的原料適量放入料槽，打開上料開關，上料電機啟動，把料自動打入料斗內。將料經過機筒從模具擠出，帶動壓出機啟動運轉，將稱放拌好的原料把稱好的原料必須在料斗內烘干，冷卻水控制電柜將水溫控制在正常值范圍內。

機筒7個區在相應的溫度內生產正產?？刂乒駜瓤刂茩C頭機筒的操作開關和螺桿開關。啟動過濾網電機，更換過濾網，通過氣道調節器，在中空板生產板正常時，微調氣道調節器。

保持中空板定型作用，通過支撐打開或關閉定型板，觀察真空泵壓力，顯示真空壓力數值，利用成型機組，將中空板平整定型。

將料平穩從定型板拉出，定型板機器和牽引的相關操作按鈕，支撐牽引機打開或關閉，切割中空板兩側的刀具，在尺寸控制區，通過調整刀的位置和固定刀具的作用，將兩割刀設定好后控制中空板尺寸幅寬，進行尺寸調節。

通過支撐氣缸支持退火機打開或關閉，利用溫度控制開關，打開時顯示退火上加熱和下加熱管的溫度。過程中，運用牽引輥、牽引電機、支撐氣缸等，牽引維持中空板使之平衡均勻，牽引電機保證了牽引的正常運轉和開啟。

最后，中空板數量的顯示器的計數器記錄中空板數量，通過傳動電機控制運行切割板材長度的刀具，裁切刀按設定好的長度切割板材，借助啟動汽缸，利于板材壓住，助于切割，油水分離器，將氣道油與水分離，實現過程的工藝控制。

4 結論

中空板作為一種新型的環保包裝材料，與目前應用比較廣泛的瓦楞紙盒比較，在多個方面有著突出的優勢，就成本分析而言，中空板的價格略高于瓦楞紙盒，然而作為可多次回收材料，考慮到物流價格和重復使用次數，中空板適合于多種物品的包裝，與此同時，中空板盒可生產出不同的顏色，相較于瓦楞紙盒包裝顏色的單一性，更適應時代的選擇。

在復合材料注塑板制品領域，用聚乙烯、聚丙烯、滑石粉、增韌劑、色母、抗氧化劑、防潮劑、聚乙烯蠟、無機粒子及調整注塑工藝條件等方法，通過制備一些列優良的聚乙烯/聚丙烯復合材料板制品，并對其多項性能指標進行檢測與分析，篩選得到最為合適的產品，以最大程度滿足不同的客戶要求。合適的聚乙烯/聚丙烯復合材料注塑板制品，具有良好的力學性能、隔熱、隔聲、阻燃、化學性能穩定，環保效果明顯。

一系列具有優異性能的聚乙烯/聚丙烯復合材料注塑板制品，不僅制品本身具有良好的綜合性能，可加工成多種滿足于不同場合的工業產品，拓展了高規格塑料板制品的制備方法，間接優化供應鏈的物流效率，節約并有效利用資源，高效、環保，具有較高的應用價值。

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