活性炭吸附箱注塑工藝及制作配比方法

 

摘要：本文詳細介紹了活性炭吸附箱的注塑成型工藝以及相關的材料制作配比方法。通過對原料選擇、設備參數設置、成型過程控制等方面的闡述，旨在為從事該類產品生產的技術人員提供全面的指導，確保生產出高質量、高性能且符合環保要求的活性炭吸附箱。同時，合理的材料配比不僅能***化產品性能，還能降低成本，提高生產效率。

 

關鍵詞：活性炭吸附箱；注塑工藝；制作配比；質量控制

 

 一、引言

活性炭吸附箱作為一種重要的空氣凈化設備，廣泛應用于工業廢氣處理、室內空氣凈化等***域。其外殼通常采用塑料注塑成型的方式制造，這種工藝具有生產效率高、成本低、制品尺寸精度高等***點。然而，要獲得理想的產品質量和性能，需要***掌握注塑工藝參數以及合適的材料制作配比。

 

 二、原料選擇與預處理

 （一）主體材料——聚丙烯（PP）

1. ***性：選用均聚級或共聚級的聚丙烯樹脂作為主要基材。均聚PP具有較高的硬度和剛性，而共聚PP則在低溫沖擊韌性方面表現更***。考慮到活性炭吸附箱在使用過程中可能會受到一定的外力沖擊以及環境溫度變化的影響，一般傾向于使用共聚PP，以保證產品的耐用性。例如，某型號的高流動性共聚PP，熔體流動速率（MFR）適中，既有利于充模又能保持******的形狀穩定性。

2. 干燥處理：由于PP容易吸濕，含水量過高會導致制品出現氣泡、銀紋等缺陷，因此在注塑前必須對原料進行干燥處理。通常采用熱風干燥箱，將原料在80 - 100℃下烘干3 - 4小時，使水分含量降低至0.1%以下。可以使用濕度計定期檢測原料的含水率，確保干燥效果達標。

 

 （二）添加劑

1. 抗氧化劑：為了防止PP在加工和使用過程中因氧化而降解，需添加一定量的主抗氧劑（如受阻酚類）和輔助抗氧劑（如亞磷酸酯類）。一般添加量為0.1 - 0.3份（以質量計），具體用量可根據產品的使用環境和壽命要求進行調整。這些抗氧化劑能夠有效捕捉自由基，延緩材料的老化速度。

2. 紫外線吸收劑：如果活性炭吸附箱用于戶外或陽光直射的環境，還需要加入紫外線吸收劑來提高材料的耐候性。常用的有苯并三唑類化合物，添加量約為0.5 - 1份。它可以吸收紫外線能量，將其轉化為無害的熱能散發出去，從而保護材料免受紫外線破壞。

3. 增韌劑：為了進一步提升產品的抗沖擊性能，可適量添加彈性體類增韌劑，如乙烯 - 辛烯共聚物（POE）。添加比例一般為5 - 10%，過多可能會導致材料強度下降過多。通過共混改性，使PP基體與增韌劑形成海島結構，從而提高整體的沖擊韌性。

4. 著色劑：根據客戶需求選擇合適的顏料或染料進行著色。對于室內使用的白色或淺色產品，可采用鈦白粉作為無機顏料，具有******的遮蓋力和分散性；若是需要鮮艷顏色的定制產品，則可以使用有機顏料，但要注意其耐熱性和耐遷移性。著色劑的添加量通常控制在0.1 - 0.5%。

 三、注塑設備與模具設計

 （一）注塑機選型

根據活性炭吸附箱的***小和結構復雜程度，選擇合適規格的注塑機。一般來說，鎖模力應***于等于制品投影面積乘以單位面積所需的壓力（經驗值約為30 - 50MPa）。例如，對于一個中等尺寸的方形吸附箱，其投影面積約為0.5m²，則所需鎖模力至少為150噸以上。同時，注塑機的注射量也要滿足單次注射所需物料體積的要求，并留有一定的余量。此外，還應考慮設備的精度、穩定性以及自動化程度等因素。

 

 （二）模具設計要點

1. 澆口位置與數量：合理確定澆口的位置和數量對制品的質量至關重要。對于規則形狀的箱體，可采用多點進澆的方式，以保證熔體能夠均勻地填充型腔。澆口應設置在不影響外觀且利于排氣的部位，如邊緣或角落處。常見的澆口類型有側澆口、點澆口等，其中側澆口適用于***多數情況，它具有操作簡單、成型效果***的***點。

2. 冷卻系統：設計高效的冷卻通道是縮短成型周期的關鍵。冷卻水道應沿著模具型芯和型腔的表面均勻分布，確保制品各部分冷卻速度一致，避免因收縮不均產生翹曲變形。冷卻介質一般選用自來水或循環冷水機提供的低溫水，水溫控制在15 - 25℃之間。通過調節水流速度和流量，可以實現對冷卻速率的控制。

3. 脫模機構：為了保證制品順利脫模，模具需配備可靠的脫模裝置。常用的有***針式、推板式等脫模方式。***針應布置在制品受力較小且不易損壞的地方，如加強筋附近或非外觀面。推板式脫模適用于***型扁平制品，能夠提供更***的脫模力，保證制品完整無損地推出模具。

 

 四、注塑工藝參數***化

 （一）溫度控制

1. 料筒溫度：分為加料段、壓縮段和均化段三個區域進行***立控溫。加料段溫度稍低，約為180 - 200℃，防止原料過早熔化堵塞下料口；壓縮段溫度逐漸升高至220 - 240℃，使物料進一步壓實并開始塑化；均化段溫度***，達到250 - 270℃，確保物料完全熔融且具有******的流動性。不同品牌的PP原料可能略有差異，實際操作中可根據材料供應商提供的推薦溫度范圍進行調整。

2. 模具溫度：模具溫度影響著制品的表面質量和內部應力狀態。一般控制在40 - 60℃，較高的模溫有助于減少制品表面的冷痕和流紋，但會延長冷卻時間；較低的模溫則可能導致充模不滿或表面粗糙。對于薄壁部位或復雜結構處，可適當提高局部模溫以保證充模效果。

 

 （二）壓力調節

1. 注射壓力：初始注射壓力不宜過高，以免造成飛邊或溢料現象。隨著熔體的推進，逐漸增加壓力以保證充模完整。通常注射壓力設定在80 - 120MPa之間，具體數值取決于制品的形狀、厚度以及材料的流動性能。保壓階段的壓力要比注射壓力略低一些，約為60 - 90MPa，用于補充因冷卻收縮而產生的空隙，提高制品的密度和尺寸穩定性。

2. 背壓：背壓的作用是使螺桿在預塑化過程中產生一定的反壓力，從而提高熔體的密實度和均勻性。一般設置在5 - 15MPa范圍內，過高的背壓會增加能耗并導致剪切過熱，過低則會影響塑化效果。

 

 （三）速度控制

1. 注射速度：采用先慢后快再慢的速度曲線。開始注射時緩慢推進，防止卷入空氣和產生蛇形紋；中間快速注射以保證充模效率；接近終點時減速以避免困氣和燒焦痕跡。注射速度的具體數值可通過試驗確定，一般在30 - 80mm/s之間調整。

2. 開合模速度：開合模速度也會影響制品的質量。快速開合模可以減少周期時間，但可能會引起振動和噪音；慢速開合模則有利于保護模具和制品。在實際生產中，應根據設備的能力和產品質量要求找到一個平衡點。

 

 五、制作配比示例

以下是一個典型的活性炭吸附箱注塑用材料配方示例（以質量份數計）：

成分用量作用

 

共聚PP90主體材料

POE增韌劑8提高沖擊韌性

主抗氧劑（受阻酚類）0.2防止氧化降解

輔助抗氧劑（亞磷酸酯類）0.1協同抗氧化作用

紫外線吸收劑（苯并三唑類）0.8增強耐候性

鈦白粉0.3著色及遮光

其他助劑（如潤滑劑、脫模劑等）0.6改善加工性能

 

需要注意的是，實際生產中的配方可能會因原料批次、設備條件、產品要求等因素有所不同，因此需要進行小試和中試來驗證配方的可行性和穩定性。

 

 六、質量檢測與控制

 （一）外觀檢查

檢查制品表面是否有飛邊、毛刺、缺料、氣泡、裂紋等缺陷。合格的產品應該表面光滑平整，無瑕疵。可以使用目視或放***鏡進行初步檢查，必要時采用光學儀器進行精密測量。

 

 （二）尺寸精度檢測

使用卡尺、千分尺等工具測量制品的關鍵尺寸，如長、寬、高、壁厚等，確保符合設計圖紙的要求。公差范圍一般在±0.5mm以內，對于精密配合部位要求更高的精度。

 

 （三）物理性能測試

包括拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度等力學性能測試，以及耐熱性、耐寒性、耐化學腐蝕性等環境適應性測試。這些測試結果應滿足相關產品標準和企業內控標準的要求。例如，拉伸強度不低于30MPa，缺口沖擊強度***于5kJ/m²等。

 

 （四）裝配適配性檢驗

將活性炭濾網裝入吸附箱內，檢查兩者之間的配合間隙是否合適，能否正常安裝和拆卸。同時，還要測試整個系統的密封性能，確保在使用過程中不會發生泄漏現象。

 

 七、結論

活性炭吸附箱的注塑工藝及制作配比是一個綜合性的技術體系，涉及原料選擇、設備配置、工藝參數***化等多個環節。通過合理選擇原材料、精心設計模具、***控制注塑工藝參數以及嚴格的質量檢測與控制，可以生產出高質量、高性能的活性炭吸附箱產品。在實際生產過程中，企業應根據自身的生產條件和市場需求不斷調整和完善生產工藝和配方，以提高產品的競爭力和市場占有率。同時，隨著新材料技術的發展和環保要求的提高，未來還可以探索更多創新的解決方案來進一步提升產品的性能和可持續性。