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(yè)環(huán)節中，板制品周轉箱已被廣泛使用，最大程度滿(mǎn)足不同的客戶(hù)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(lèi)材料或是方法制備的周轉箱，容易造成企業(yè)成本增加、循環(huán)利用率下降、生產(chǎn)周期延長(cháng)、環(huán)保超標等問(wèn)題。近年來(lái)，隨著(zhù)環(huán)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(wèn)題。為了更好地控制生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、可通過(guò)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(shí)現了提高效益和控制成本的目的。

關(guān)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(chēng)為塑料花格箱，其和塑料托盤(pán)一樣具有耐腐蝕、沖擊性能好、質(zhì)輕、安全衛生、使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)，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(yè)。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(jìn)行，設備投資少、能耗低、結構簡(jiǎn)單、技術(shù)要求低，但生產(chǎn)效率低、制品表面粗糙、力學(xué)性能較差，實(shí)際生產(chǎn)中使用較少。其工藝流程為：樹(shù)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(chǎn)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(chǎn)。

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(jīng)過(guò)中空板生產(chǎn)線(xiàn)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(wú)毒、無(wú)污染、耐腐蝕、防水、防震的性能，同時(shí)，一些工廠(chǎng)可根據不同的客戶(hù)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(lǐng)域。中空板作為一種新型的環(huán)保包裝材料，在使用過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生灰塵，而且使用壽命也更長(cháng)。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(fā)泡板，EPE發(fā)泡產(chǎn)品，吸塑品等，以上材質(zhì)均可按客戶(hù)要求加工成不同規格的產(chǎn)品，可充分滿(mǎn)足不同客戶(hù)的細分需求。

2 國內外達到的水平及存在的主要問(wèn)題

2.1 國內外達到的水平

近年來(lái)我國注塑板制品周轉箱呈現出良好的發(fā)展態(tài)勢，預計未來(lái)這一市場(chǎng)空間仍將繼續擴大。汽車(chē)內飾材料、通風(fēng)管、導流板及水箱等各類(lèi)儲罐的中空制品需求量將大量增加，托盤(pán)是現代物流業(yè)在倉儲、運輸過(guò)程中不可缺少的消耗品。國內托盤(pán)的流量每年約8000萬(wàn)個(gè)，其中復合材料注塑板制品強度高、壽命長(cháng)，化工包裝桶也有很穩定市場(chǎng)。隨著(zhù)化工工業(yè)發(fā)展，阻隔性包裝容器市場(chǎng)前景亦被看好。

環(huán)保型注塑板制品周轉箱大多數是由日本在中國內的企業(yè)應用，這些企業(yè)比較重視環(huán)保理念，并且在生產(chǎn)中實(shí)施。如精密電子作業(yè)大多數要外發(fā)加工許多零部件、配件，而企業(yè)掌握關(guān)鍵部件的生產(chǎn)和總裝配，但是要求各個(gè)外加工企業(yè)必需按照包裝要求制作PP周轉箱包裝產(chǎn)品。一般都是按照日本企業(yè)的整體包裝要求，設計制作，以保障內裝產(chǎn)品在周轉運輸過(guò)程中安全無(wú)損。每次送到倉庫入庫時(shí)便于識別、計數和質(zhì)檢。國際上，對于此類(lèi)板制品周轉箱的需求更大。此類(lèi)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(chǎn)品的設計充分考慮了人體工程學(xué)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(wèn)題

工業(yè)上塑料或同類(lèi)產(chǎn)品普遍存在的問(wèn)題是強度、韌度或是耐久度、環(huán)保要求不達標，往往是某一方面性能過(guò)強而綜合性能較差，生產(chǎn)成本過(guò)高，使用場(chǎng)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(yè)環(huán)節中，目前的傳統周轉箱或是性能不佳的產(chǎn)品，無(wú)法滿(mǎn)足下游需求企業(yè)的要求，生產(chǎn)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(chē)模具等諸多領(lǐng)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(wǎng)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(kāi)關(guān)（當中空板不干時(shí)開(kāi)啟）、計數器、傳動(dòng)電機、裁切刀、啟動(dòng)汽缸、油水分離器、控制電箱等。

3.2 操作流程

攪拌機電機開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)電機運行啟動(dòng)。將稱(chēng)好的料按比例倒入料斗。機器開(kāi)啟前第一步先將電柜內1和2電閘開(kāi)關(guān)打開(kāi)。料倒入攪拌機后電源開(kāi)啟，自動(dòng)正傳3min，倒轉3min，拌料后攪拌機將自動(dòng)停止。

將攪拌好的原料適量放入料槽，打開(kāi)上料開(kāi)關(guān)，上料電機啟動(dòng)，把料自動(dòng)打入料斗內。將料經(jīng)過(guò)機筒從模具擠出，帶動(dòng)壓出機啟動(dòng)運轉，將稱(chēng)放拌好的原料把稱(chēng)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(gè)區在相應的溫度內生產(chǎn)正產(chǎn)?？刂乒駜瓤刂茩C頭機筒的操作開(kāi)關(guān)和螺桿開(kāi)關(guān)。啟動(dòng)過(guò)濾網(wǎng)電機，更換過(guò)濾網(wǎng)，通過(guò)氣道調節器，在中空板生產(chǎn)板正常時(shí)，微調氣道調節器。

保持中空板定型作用，通過(guò)支撐打開(kāi)或關(guān)閉定型板，觀(guān)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(guān)操作按鈕，支撐牽引機打開(kāi)或關(guān)閉，切割中空板兩側的刀具，在尺寸控制區，通過(guò)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(jìn)行尺寸調節。

通過(guò)支撐氣缸支持退火機打開(kāi)或關(guān)閉，利用溫度控制開(kāi)關(guān)，打開(kāi)時(shí)顯示退火上加熱和下加熱管的溫度。過(guò)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(kāi)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(guò)傳動(dòng)電機控制運行切割板材長(cháng)度的刀具，裁切刀按設定好的長(cháng)度切割板材，借助啟動(dòng)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(shí)現過(guò)程的工藝控制。

4 結論

中空板作為一種新型的環(huán)保包裝材料，與目前應用比較廣泛的瓦楞紙盒比較，在多個(gè)方面有著(zhù)突出的優(yōu)勢，就成本分析而言，中空板的價(jià)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(jià)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(shí)，中空板盒可生產(chǎn)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(shí)代的選擇。

在復合材料注塑板制品領(lǐng)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(wú)機粒子及調整注塑工藝條件等方法，通過(guò)制備一些列優(yōu)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(jìn)行檢測與分析，篩選得到最為合適的產(chǎn)品，以最大程度滿(mǎn)足不同的客戶(hù)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(xué)性能、隔熱、隔聲、阻燃、化學(xué)性能穩定，環(huán)保效果明顯。

一系列具有優(yōu)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(mǎn)足于不同場(chǎng)合的工業(yè)產(chǎn)品，拓展了高規格塑料板制品的制備方法，間接優(yōu)化供應鏈的物流效率，節約并有效利用資源，高效、環(huán)保，具有較高的應用價(jià)值。

參考文獻：

[1]孫德強，等.包裝管理學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[2]駱光林.綠色包裝材料[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[3]陳滿(mǎn)儒，等.中空板在電池片包裝中的應用[J].包裝工程， 2016（7）：33-35.