CN107323878A - 一种冷链保温箱和冷链保温箱的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷链保温箱的生产方法，使用VIP拼接形成一顶端面为开口面的VIP箱体后，将箱体内模放置在VIP箱体内，再将VIP箱体和箱体内模放置在箱体外模内；VIP箱体的外壁与箱体外模的内壁之间形成一间隙空间，箱体内模与VIP箱体的内壁顶抵；再使用一VIP作为VIP盖板，所述VIP盖板铺设在盖板内模上，所述盖板外模设置在VIP盖板上；所述VIP盖板与盖板外模之间同样形成所述间隙空间；向间隙空间中注入EPP或EPS颗粒；将高温高压蒸汽通入间隙空间中，完成EPP和EPS颗粒的发泡、粘合以及成型。上述的生产方法，其工艺简单，箱体一体成型，加工成本低，成品率高。本发明还提供了一种冷链保温箱，保温箱整体重量轻便，无起凸脱粘变形等问题。
Description
技术领域
本发明涉及冷链保温领域，尤其涉及一种冷链保温箱和冷链保温箱的制造方法。
背景技术
真空绝热板(VIP)是由芯材和吸气剂包覆在阻隔袋内抽真空制得，它有效地避免了空气对流引起的热传递，具有高效节能的特性，是优越的高效保温材料。阻隔袋主要为高分子薄膜与特殊镀层薄膜或铝箔复合组成的包装袋，是VIP的关键部件，起着阻隔空气和水汽等进入袋内，以达到真空绝热的目的，故而需要对真空绝热板进行封装保护而制备冷链保温箱。为了解决VIP的保护与使用，人们采用了多种材料和多种技术来完成VIP的保护并构建各种冷链保温箱。
目前，由真空绝热板制作冷链保温箱主要是构建真空绝热板-聚氨酯(VIP-PU)硬泡沫复合绝热板构制冷链保温箱，步骤如下：使用连续浇注发泡机在面材上喷淋浇注聚氨酯发泡料，放置真空绝热板后进入层压机发泡机，待成型熟化后裁切成块然后再返回发泡浇注机，进行二次发泡，同时复合面材至层压机发泡机，熟化后裁切。完成了面材，真空绝热板和聚氨酯硬泡沫的复合，此为单块复合板，然后经粗裁，细裁，T型开槽，五块复合板相互拼接进行包边粘结，组合成箱体，顶盖单独开槽包边，最终完成真空绝热板-聚氨酯硬泡沫冷链保温箱的制作。以此种方法来生产真空绝热板-聚氨酯硬泡沫冷链保温箱，采用多种设备和技术，工序复杂，耗材多，浪费量大(因为裁切和开槽，聚氨酯和面材边角废料可达投料的40％以上)，箱体较重，构箱过程复杂且构箱时保温箱的几个面板采用T型凹槽方式拼接，则在凹槽接触位置空隙大，热桥效应大。现有工艺中，一则因为面材、真空绝热板和聚氨酯硬泡沫的复合过程中，存在一定量的多余的显性(已汽化)和隐形(待汽化)的气源，二则因为面材和聚氨酯硬泡沫，真空绝热板和聚氨酯硬泡沫的脱粘和粘结不牢会形成气室，正是由于这些气室的存在，可存放一定量显性和隐形气源释放出来的气体，一旦冷链保温箱产品所处的环境温度发生改变时，面材和聚氨酯硬泡沫之间，真空绝热板和聚氨酯硬泡沫之间会起凸脱粘，起鼓变形。同时，在使用和运输中，聚氨酯硬泡沫抗冲击震动能力较差，经常在使用一段时间后，特别是冷链箱底部会发生聚氨酯硬泡沫破碎分离，返修率高，此时反倒并不能保护封装真空绝热板。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题是提供一种冷链保温箱的生产方法，其工艺简单，箱体一体成型，加工成本低，成品率高。
本发明所要解决的另一主要技术问题是提供一种冷链保温箱，保温箱整体重量轻便，无起凸脱粘变形等问题。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种冷链保温箱的生产方法，包括以下步骤：
1)根据保温箱的箱体尺寸设计模具，所述模具包括箱体模具和盖板模具，所述箱体模具包括箱体外模和箱体内模，所述盖板模具包括盖板外模和盖板内模；
2)使用五块VIP拼接形成一顶端面为开口面的VIP箱体后，将箱体内模放置在VIP箱体内，再将VIP箱体和箱体内模放置在箱体外模内；所述VIP箱体的外壁与箱体外模的内壁之间形成一间隙空间，箱体内模与VIP箱体的内壁顶抵；
3)再使用一块VIP作为VIP盖板，所述VIP盖板铺设在盖板内模上，所述盖板外模设置在VIP盖板上；所述VIP盖板与盖板外模之间同样形成所述间隙空间；
4)将箱体内模和箱体外模闭合为箱体模具、箱盖内模和箱盖外模闭合为箱盖模具；将闭合后的箱体模具、箱盖模具进行预热，使箱体模具、箱盖模具的温度达到发泡EPP或EPS颗粒所要求的熔点；
5)向所述间隙空间中注入EPP或EPS颗粒；
6)将高温高压蒸汽通入所述间隙空间中，完成EPP和EPS颗粒的发泡、粘合以及成型；
7)降温脱模，所述VIP箱体和所述发泡EPP或EPS颗粒复合成箱体，所述VIP盖板和所述发泡EPP或EPS颗粒复合成盖板；
8)将脱模后的箱体和盖板进行干燥除湿定型。
在一较佳实施例中：在步骤6中，对EPP颗粒发泡所使用的蒸汽温度为130℃-180℃，蒸汽压力为0.2MPa-0.5MPa；
对EPS颗粒发泡所使用的蒸汽温度为90℃-110℃，蒸汽压力为0.1MPa-0.4MPa。
在一较佳实施例中：步骤7中，模具降温后的温度低于70℃。
在一较佳实施例中：在步骤8中，脱模后的箱体和盖板放入干燥烘箱内，在60℃-80℃的干燥温度下，保持通风状态进行4-8h的干燥除湿。
在一较佳实施例中：所述箱体内模与VIP箱体的内壁之间还具有一内胆，所述内胆尺寸和VIP箱体尺寸一致。
在一较佳实施例中：所述箱体和盖板与模具脱模，VIP箱体和内胆的顶端面沿着周向具有一圈EPP或EPS发泡圈；所述VIP盖板的侧边沿着周向同样具有一圈EPP或EPS发泡圈，所述EPP或EPS发泡圈厚度为0-20mm。
本发明还提供了一种冷链保温箱，包括：盖板和箱体；所述箱体由VIP箱体和在VIP箱体外表面的EPP或EPS发泡层一体复合而成，所述盖板由VIP盖板和EPP或EPS发泡层一体复合而成。
在一较佳实施例中：所述VIP箱体为由五块VIP粘合形成的顶端面为开口面的矩形体；其中4块VIP粘合为矩形体的侧面，一块VIP作为矩形体的底面与所述侧面的底端面粘合；所述VIP盖板为一块VIP。
在一较佳实施例中：所述VIP箱体的顶端面沿着周向具有一圈与所述EPP或EPS发泡层一体成型的EPP或EPS发泡圈，厚度为0-20mm；所述VIP盖板的侧边沿着周向具有一圈与所述EPP或EPS发泡层一体成型的EPP或EPS发泡圈，所述EPP或EPS发泡圈厚度为0-20mm。
在一较佳实施例中：所述箱体内设置一内胆，内胆的外表面与所述VIP箱体的内表面顶抵；内胆的顶端面为开口面并与VIP箱体顶端面平齐等高；所述EPP或EPS发泡圈延伸至内胆的顶端面上方。
相较于现有的真空绝热板-聚氨酯(VIP-PU)硬泡沫复合绝热板构制冷链保温箱，本发明的技术方案具备以下有益效果：
1.工艺简单，加工成本低：EPP(聚丙烯塑料发泡材料)或EPS(聚苯乙烯泡沫)颗粒与VIP在模具内经过一次高温蒸汽发泡成型即成箱体和盖板结构，工艺简单，无边角废料；而VIP与聚氨酯硬泡沫形成复合绝热板需要经过两次发泡；发泡成型后的复合绝热板还要再经过后续裁切、开槽、粘合后才能组合成箱体，组箱过程非常复杂，涉及到的工艺设备较多。因此，本发明的技术方案设备和工艺成本低、人力成本低、原料成本低。
2.成品率高：EPP或EPS发泡颗粒与VIP在模具内一次成型，由于EPP或EPS发泡的特点所决定EPP或EPS与VIP无起凸脱粘，变形等问题发生，成品率高。
3.箱体重量轻便：EPP或EPS材料密度低，直接可以完成对VIP的封装保护，且无需在EPP或EPS发泡层外再额外复合面材，因此该箱体重量很轻，仅为相同体积规格，但是使用VIP与聚氨酯硬泡沫复合绝热板的箱体重量的70％，并进一步降低了冷链保温箱在往返运输中的成本。
4.热桥效应低，保温性能好：EPP或EPS与VIP一体成型，不用VIP与聚氨酯硬泡沫复合绝热板构制冷链保温箱工艺中的开槽拼接和组箱，没有拼接空隙，因此在箱体结构中热量分散均匀，热桥效应低。
5.抗震缓冲性能好：EPP或EPS材料弹性好，能较好的防冲击震动，返修率低。
附图说明
图1为本发明优选实施例1中冷链保温箱的箱体剖视图；
图2为本发明优选实施例1中冷链保温箱内的温度随时间的变化曲线图；
图3为本发明优选实施例2中冷链保温箱内的温度随时间的变化曲线图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。
参考图1，一种冷链保温箱，包括：盖板1和箱体2；所述盖板1由VIP盖板和EPP发泡层3一体复合而成，所述箱体2由VIP箱体和在VIP箱体外表面的EPP发泡层3一体复合而成。
本实施例中，用一块VIP作为所述VIP盖板，所述VIP箱体为由五块VIP4粘合形成的顶端面为开口面的矩形体；其中4块VIP4粘合为矩形体的侧面，一块VIP4作为矩形体的底面与所述侧面的底端面粘合。
为了进一步增加EPP发泡层3对VIP4的保护，所述VIP箱体的顶端面沿着周向具有一圈与所述EPP发泡层3一体成型的EPP发泡圈。通过该发泡圈，将四块位于侧面的VIP4的顶端面用EPP发泡圈进行遮盖保护。同样的，所述VIP盖板的侧边沿着周向具有一圈EPP发泡圈，通过该发泡圈对VIP盖板的一圈侧边进行保护。
本实施例中，所述箱体2内还设置一内胆5，内胆5的外表面与VIP箱体的内表面顶抵；内胆5的顶端面为开口面，并与所述VIP箱体的顶端面平齐等高；所述EPP发泡圈延伸至内胆的顶端面上方，对内胆的顶端面进行保护，所述EPP发泡圈的厚度为0-20mm，。
上述的这种冷链保温箱，由于EPP材料密度低，仅为15-100kg/m3，可根据需求做出不同密度的产品。并且EPP颗粒发泡完成后，EPP颗粒的外壁是闭合的，内部充满了气体，通常其固相成分只占总重量的2％-10％。因此EPP发泡层3的重量非常轻，可以加大EPP发泡层3的厚度，使得EPP发泡层直接可以胜任对VIP4的封装保护，无需在EPP发泡层3外再额外复合面材，因此箱体重量很轻，仅为相同体积规格，但是使用VIP与聚氨酯硬泡沫复合绝热板的箱体重量的70％，这样就能进一步降低了冷链保温箱在往返运输中的成本。
由于EPP发泡层3与VIP4一体成型，而传统的保温箱是先在每一块VIP的上下表面复合PU硬泡沫后再开槽组箱，因此组箱时是具有缝隙的，在缝隙处得热桥效应就比较大，保温箱的保温性能也比较差。而EPP发泡层3一体成型后，箱体2的外表面就没有缝隙存在，大大减小了箱体2的热桥效应。
此外，EPP材料的弹性很好，因此冷链箱就具备了良好的抗震缓冲性能，能较好的防冲击震动，返修率低。
EPP材料还可以100％进行回收利用，与其他材料相比，EPP材料是一种纯粹的碳氧化合物，不含增塑剂或发泡剂等任何不利于再循环的化学物质，因此EPP材料高温加热立即可以分解，EPP材料燃烧后留下的只是水和二氧化碳，完全能满足环保法规的要求。
EPP材料耐温范围广，可较长时间承受-40℃-100℃的温度，短时间内可以承受更大温度范围，故而在冷链运输领域，可以满足较多物品的冷链保温运输的耐温要求。且本实施例中，将EPP和VIP一体成型复合制备冷链保温箱，进一步满足了冷链保温运输的隔热保温时间要求。
参考图2，本实施例提供的EPP和VIP一体复合成型的冷链保温箱尺寸为448mm*448mm*440mm，VIP厚度为20mm，在恒温环境温度35.5℃的条件下，放入11.3kg蓄冷剂，箱内中心温度的变化如图2所示，箱内中心温度维持8℃以下的时间为90.4小时，箱内中心温度维持2℃-8℃的时间为82.6小时，保温性能非常好。
本实施例进一步给出了上述冷链保温箱的生产方法，包括以下步骤：
1)根据保温箱的箱体尺寸设计模具，所述模具包括箱体模具和盖板模具，所述箱体模具包括箱体外模和箱体内模，所述盖板模具包括盖板外模和盖板内模；
2)使用五块VIP拼接形成一顶端面为开口面的VIP箱体后，将箱体内模放置在VIP箱体内，再将VIP箱体和箱体内模放置在箱体外模内；所述VIP箱体的外壁与箱体外模的内壁之间形成一间隙空间，箱体内模与VIP箱体的内壁顶抵；
3)再使用一块VIP作为VIP盖板，所述VIP盖板铺设在盖板内模上，所述盖板外模设置在VIP盖板上；所述VIP盖板与盖板外模之间同样形成所述间隙空间；
4)接通并检查原料，热蒸汽，冷却水，高压蒸汽等相关生产设备。将箱体内模和箱体外模闭合为箱体模具、箱盖内模和箱盖外模闭合为箱盖模具；将闭合后的箱体模具、箱盖模具进行预热，使箱体模具、箱盖模具的温度达到发泡EPP或EPS颗粒所要求的熔点；
5)向所述间隙空间中注入EPP颗粒，用量由发泡容积和需要成型的EPP或EPS泡沫密度来确定；
6)将高温高压蒸汽通入所述间隙空间中，所述蒸汽温度为130-180℃，蒸汽压力为0.2MPa-0.5MPa；通过蒸汽冲刷，横向蒸汽，压力保持，完成EPP的发泡、粘合以及成型；
7)降温脱模，模具温度下降至70℃以下并脱模，，在此过程中，EPP发泡颗粒在经历降温后减压会产生一定的收缩力，那么EPP发泡颗粒会紧贴并复合在VIP箱体或VIP盖板的一侧面上，则所述VIP箱体和所述发泡EPP颗粒复合成箱体，所述VIP盖板和所述发泡EPP颗粒复合成盖板；
8)将脱模后的箱体和盖板放入干燥烘箱内，在60℃-80℃的干燥温度下，保持通风状态进行4-8h的干燥除湿，产品定型，进行检验，入库。
上述的生产方法使用EPP颗粒与VIP4在模具内经过一次高温蒸汽发泡成型即成箱体和盖板结构，工艺简单，无边角废料。而传统的方法中，VIP与聚氨酯硬泡沫复合绝热板需要经过两次发泡，发泡成型后的复合绝热板还要再经过后续裁切、开槽、粘合后才能组合成箱体，组箱过程非常复杂，涉及到的工艺设备较多。因此，上述的生产方法设备和工艺成本低、人力成本低、原料成本低。
EPP颗粒与VIP在模具内一次成型，由于EPP发泡的特点所决定EPP与VIP无起凸脱粘，变形等问题发生，成品率高。
进一步的，为了加强EPP发泡层对箱体开口面处的保护，VIP箱体的顶端面沿着周向具有一圈EPP发泡圈，EPP发泡圈是同时一体发泡成型出来的，是EPP发泡层的一部分，对位于箱体内侧面的四块VIP的顶端面起到良好的保护作用。所述VIP盖板的侧边沿着周向具有一圈EPP发泡圈，通过该发泡圈对VIP盖板的一圈侧边进行保护，所述EPP发泡圈厚度为0-20mm。
本实施例中，所述箱体内模与VIP箱体的内壁之间还具有一内胆5。所述内胆5尺寸和VIP箱体尺寸一致，使得内胆的顶端面沿着周向也具有一圈EPP发泡圈。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：将EPP材料替换为EPS(聚苯乙烯泡沫)材料。相应的，在生产过程的步骤6中，对EPS颗粒发泡所使用过的蒸汽温度为90-110℃，蒸汽压力为0.1MPa-0.4MPa。其余部分与实施例1相同，冷链保温箱的结构也与实施例1相同，不再赘述。
进一步参考图3，本实施例提供的EPS和VIP一体复合成型的冷链保温箱尺寸为420mm*350mm*240mm，VIP厚度为10mm，冷链保温箱在环境温度37℃的条件下，放入6.15kg蓄冷剂，箱内中心温度的变化如图3所示，箱内中心温度维持8℃以下的时间为87.2小时，箱内中心温度维持2℃-8℃的时间为76.2小时，保温性能同样非常优异。
EPS是封闭的多面体蜂窝结构泡沫塑料，，密度为10-45kg/m3，自重轻便，并可根据需求做调整。内壁气泡为封闭状，互不相通，保温效果稳定，导热系数小，为0.033-0.036W/(m·K)，温度越低导热系数越小。是传统的保温隔热材料。吸水率小，浸水条件下仍具有良好隔热性能，EPS一般可用于-30℃～60℃，环境温度要小于75℃。故而在冷链运输领域，可以满足较多物品的冷链保温运输的耐温要求。且本实施例中，将EPS和VIP一体复合成型制备冷链保温箱，工艺简单，加工成本低；箱体重量轻便，运输成本低；一体成型箱体热桥效应低；抗震缓冲性能好，返修率低；保温隔热性能优良可满足多数冷链保温运输的隔热保温时间要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，本实施例意在说明该发明的想法和工作原理，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作任何形状和结构的细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种冷链保温箱的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
1)根据保温箱的箱体尺寸设计模具，所述模具包括箱体模具和盖板模具，所述箱体模具包括箱体外模和箱体内模，所述盖板模具包括盖板外模和盖板内模；
2)使用五块VIP拼接形成一顶端面为开口面的VIP箱体后，将箱体内模放置在VIP箱体内，再将VIP箱体和箱体内模放置在箱体外模内；所述VIP箱体的外壁与箱体外模的内壁之间形成一间隙空间，箱体内模与VIP箱体的内壁顶抵；
3)再使用一块VIP作为VIP盖板，所述VIP盖板铺设在盖板内模上，所述盖板外模设置在VIP盖板上；所述VIP盖板与盖板外模之间同样形成所述间隙空间；
4)将箱体内模和箱体外模闭合为箱体模具、箱盖内模和箱盖外模闭合为箱盖模具；将闭合后的箱体模具、箱盖模具进行预热，使箱体模具、箱盖模具的温度达到发泡EPP或EPS颗粒所要求的熔点；
5)向所述间隙空间中注入EPP或EPS颗粒；
6)将高温高压蒸汽通入所述间隙空间中，完成EPP和EPS颗粒的发泡、粘合以及成型；
7)降温脱模，所述VIP箱体和所述发泡EPP或EPS颗粒复合成箱体，所述VIP盖板和所述发泡EPP或EPS颗粒复合成盖板；
8)将脱模后的箱体和盖板进行干燥除湿定型。
2.根据权利要求1所述的一种冷链保温箱的生产方法，其特征在于：在步骤6中，对EPP颗粒发泡所使用的蒸汽温度为130℃-180℃，蒸汽压力为0.2MPa-0.5MPa；
对EPS颗粒发泡所使用的蒸汽温度为90℃-110℃，蒸汽压力为0.1MPa-0.4MPa。
3.根据权利要求1所述的一种冷链保温箱的生产方法，其特征在于：步骤7中，模具降温后的温度低于70℃。
4.根据权利要求1所述的一种冷链保温箱的生产方法，其特征在于：在步骤8中，脱模后的箱体和盖板放入干燥烘箱内，在60℃-80℃的干燥温度下，保持通风状态进行4-8h的干燥除湿。
5.根据权利要求1所述的一种冷链保温箱的生产方法，其特征在于：所述箱体内模与VIP箱体的内壁之间还具有一内胆，所述内胆尺寸和VIP箱体尺寸一致。
6.根据权利要求5所述的一种冷链保温箱的生产方法，其特征在于：所述箱体和盖板与模具脱模，VIP箱体和内胆的顶端面沿着周向具有一圈EPP或EPS发泡圈；所述VIP盖板的侧边沿着周向同样具有一圈EPP或EPS发泡圈，所述EPP或EPS发泡圈厚度为0-20mm。
7.一种冷链保温箱，其特征在于包括：盖板和箱体；所述箱体由VIP箱体和在VIP箱体外表面的EPP或EPS发泡层一体复合而成，所述盖板由VIP盖板和EPP或EPS发泡层一体复合而成。
8.根据权利要求7所述的一种冷链保温箱，其特征在于：所述VIP箱体为由五块VIP粘合形成的顶端面为开口面的矩形体；其中4块VIP粘合为矩形体的侧面，一块VIP作为矩形体的底面与所述侧面的底端面粘合；所述VIP盖板为一块VIP。
9.根据权利要求7所述的一种冷链保温箱，其特征在于：所述VIP箱体的顶端面沿着周向具有一圈与所述EPP或EPS发泡层一体成型的EPP 或EPS发泡圈；所述VIP盖板的侧边沿着周向具有一圈与所述EPP或EPS发泡层一体成型的EPP或EPS发泡圈，所述EPP或EPS发泡圈厚度为0-20mm。
10.根据权利要求9所述的一种冷链保温箱，其特征在于：所述箱体内设置一内胆，内胆的外表面与所述VIP箱体的内表面顶抵；内胆的顶端面为开口面并与VIP箱体顶端面平齐等高；所述EPP或EPS发泡圈延伸至内胆的顶端面上方。
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