對通過紅外線加熱塑料材料的改進的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是名稱為"對通過紅外線加熱塑料材料的改進"、國際申請日為2008年2月 7日、國際申請號為PCT/FR2008/000145、國家申請號為200880005051. 6的發明專利申請的 分案申請。
技術領域
[0002] 本發明涉及對塑料材料、特別是熱塑性材料的加熱。
【背景技術】
[0003]熱塑性材料的加熱應用于許多領域。一個工業上的主要應用是零件的模制。但是， 存在多種模制技術，它們需要不同類型的加熱。
[0004]在某些模制技術中，熱塑性材料被加熱到高于其熔化溫度的一個溫度，以便流體 化，且從其流體狀態進行成形。例如擠塑、注塑或旋轉模塑。
[0005]在其它技術中，熱塑性材料被加熱到高于其玻璃化轉變溫度、但低于其熔化溫度 的一個溫度，以使材料具有可延展性，可使之成形。例如熱成形或吹制，或者更準確地說，注 塑吹制或雙向注塑吹制。在這些技術中，材料的加熱比上述其它技術中更難處理，因為必須 準確地控制加熱。這種加熱通常在爐中通過輻射進行，被加熱的物體不與加熱元件接觸。
[0006]顯然，在工業范圍內，加熱時間是一個重要參數，因為生產所要求的節奏通常都很 快。因此，希望盡可能縮短加熱時間，而不忽略其它參數，尤其是加熱的均勻性、輻射在材料 中心的深入度以及節能效率。
[0007]公知的是，在整個光譜中，僅紅外線真正可用于進行加熱。
[0008]工業上，特別是在用熱塑性材料的坯件（預型件或中間容器）制造容器方面，使用 配有鹵素燈的加熱爐，盡管其具有功率大的優點，但是缺陷是在整個光譜上的輻射，以致一 部分消耗的功率完全損失掉，因此，加熱爐的總效率較低。
[0009] 為了提高加熱爐的效率，并力求縮短加熱時間，本申請人已在國際申請 W02006/056673中提出使用相干的、特別是單色的電磁束，尤其是可從一個激光二極管發出 的激光，用以實現預型件的加熱。
[0010] 該技術大有前途，但值得改進。本發明人發現，如此進行的加熱不能根據所選材料 獲得恒定的性能。
【發明內容】
[0011] 因此，本發明旨在提出一種改進加熱的通用性的解決方案，以便對于一定范圍的 不同材料，可獲得在加熱時間、加熱均勻性和節能效率之間的折衷。
[0012] 為此，本發明提出通過至少一個電磁輻射源加熱塑料材料的方法，所述輻射為紅 外線，具有包含在以下范圍之一內的一個波長或者波長波譜：
[0013] -1110-1160 納米；
[0014]一1390-1450 納米；
[0015] -1610-1650 納米；
[0016] -1675-1700 納米；
[0017] 一 1880-2100 納米；
[0018] 一2170-2230 納米，
[0019] 最好為以下范圍之一：
[0020] -1110-1150 納米；
[0021] 一 1400-1430 納米；
[0022] 一 1627-1647 納米；
[0023] 一1680-1695納米；
[0024] 一1890-1906納米；
[0025] 一 1920-1950 納米；
[0026] 一 2074-2094 納米；
[0027] 一2188-2216 納米。
[0028] 根據優選的實施例，紅外線的波長數值可基本等于以下數值之一：
[0029] 一 1130 納米，
[0030] 一 1414 納米，
[0031] 一 1637 納米，
[0032] 一1688 納米，
[0033] 一1898 納米，
[0034] 一 1935 納米，
[0035] 一2084 納米，
[0036] 一2205 納米。
[0037] 此外，根據一個特殊實施例，多個輻射可以不同的波長或不同的波譜發出，每個都 在上述范圍之一內，或具有上述數值之一。
[0038] 最好，電磁輻射為單色或準單色。至于電磁輻射源，其例如為激光。
[0039] 該方法尤其可應用于：
[0040] 一坯件的加熱，以便從所述坯件制造容器，或者
[0041] 一板材的加熱，以便通過熱成形制造物品。
【具體實施方式】
[0042] 通過對實施例的說明，本發明的其它目的和優點將得到更好的理解。
[0043] 所提出的方法旨在加熱由熱塑性材料制成的一個中間物品，以便于其隨后的變 形，而獲得一個成品。中間物品可以是一個薄板，用于進行熱成形，尤其用于獲得如大口容 器的一個物品（例如盒子），或者是一個預型件，用于吹制或拉伸吹制，以獲得一個小口容 器（例如瓶子）。
[0044] 在所涉及的材料中，尤其可列舉的是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚丙烯（PP) 和聚乳酸（PLA)，其主要熱特性見下面的表1。必須指出，這些材料在容器的制造中很常見。
[0045]表1
[0046]
【主權項】
1. 通過至少一個電磁輻射源加熱塑料材料的方法，所述塑料材料的類型為聚對苯二甲 酸乙二醇酯（PET)、聚丙烯（PP)、聚乳酸（PLA)或PET/2%尼龍混合物，其特征在于，電磁輻 射為紅外線，具有包含在以下范圍之一內的波長或波長波譜： - 1110-1160 納米； 一 1390-1450 納米； 一 1610-1650 納米； 一 1675-1700 納米； 一 1880-2100 納米； 一2170-2230 納米。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，紅外線的波長或波譜包含在以下范圍之 一內： 一 1110-1150 納米； 一 1400-1430 納米； 一 1627-1647 納米； 一 1680-1695 納米； 一 1890-1906 納米； 一 1920-1950 納米； 一 2074-2094 納米； 一2188-2216 納米。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，紅外線的波長約為1130納米。
4. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，紅外線的波長約為1414納米。
5. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，紅外線的波長約為1637納米。
6. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，紅外線的波長約為1688納米。
7. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，紅外線的波長約為1898納米。
8. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，紅外線的波長約為1935納米。
9. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，紅外線的波長約為2084納米。
10. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，紅外線的波長約為2205納米。
11. 根據權利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，多個輻射以不同的波長或不同 的波譜發出，每個都包括在所述范圍之一內或具有所述數值之一。
12. 根據權利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，電磁輻射為單色或準單色。
13. 根據權利要求12所述的方法，其特征在于，電磁輻射源是激光。
14. 根據權利要求1至13之一所述的方法的應用，用于加熱坯件，以從所述坯件制造容 器。
15. 根據權利要求1至13之一所述的方法的應用，用于加熱板材，以通過熱成形制造物 品。
【專利摘要】本發明涉及通過至少一個電磁輻射源加熱塑料材料的方法，其特征在于，電磁輻射為紅外線，具有包括在以下范圍之一內的波長或波長波譜：1110-1160納米；1390-1450納米；1610-1650納米；1675-1700納米；1880-2100納米；2170-2230納米。
【IPC分類】B29B13-08, B29C49-68, B29C51-42, B29B13-02
【公開號】CN104552649
【申請號】CN201510029329
【發明人】B·普蘭塔穆拉
【申請人】西德爾合作公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2008年2月7日
【公告號】CN101610885A, EP2125316A2, EP2125316B1, US8546277, US20100089906, WO2008113908A2, WO2008113908A3