一种激光刀模的清洁除尘方法及其应用与流程

本发明涉及一种激光刀模的清洁除尘方法，涉及b26f，具体涉及切割工具的除尘领域。

背景技术：

1、将塑料热软化后，使其吸附于模具表面，形成具有一定形状的塑料产品是一种吸塑成型工艺，也被称之为热成型工艺。定型后的塑料产品在冷却后需要使用刀模将模具之外的边角料切割去除，刀模在工作时可能由于塑料原料的某些特性使得产品的边角料不易形成完整的切割，塑料原料的边角料不易清洁，因此随着生产过程的进行，刀模由于边角料的阻碍作用，切割精度下降，造成产品的质量出现差异。

2、中国发明专利cn201620816179.2公开了一种圆刀模切机的除尘结构，通过在除尘辊上设置除尘膜卷，使用更换除尘膜的方式达到除尘的效果，但是需要不断更换除尘膜，增加了加工步骤的繁琐度。中国发明专利cn201921624765.7公开了一种便于对位的冲切成型吸塑刀模，通过在除尘结构的两侧设置气囊，通过气囊的出气实现对刀模的除尘，但是会导致灰尘的四处扩散，更不利于灰尘的后期收集处理。

技术实现思路

1、为了改善激光刀模的除尘效果，本技术的第一个方面提供了一种激光刀模的清洁除尘方法，包括以下步骤：

2、(1)在操作台的孔槽上方进行激光刀模的切割，启动吸尘装置；

3、(2)大的边角料通过操作台的孔槽进入操作台下方的收集装置，切割过程中产生的碎屑经吸尘装置进入吸尘收集盒中。

4、作为一种优选的实施方式，所述孔槽的直径大小为3-5cm，距离操作台边缘的距离为25-35cm。

5、作为一种优选的实施方式，所述吸尘装置的功率为2000-2500w。

6、申请人在实验过程中发现，通过设置直径为3-5cm大小的孔槽可以使切割下的完整边角料通过孔槽直接进入收集装置中，在切割过程中产生的碎屑通过2000-2500w的吸尘装置可以吸走，对不同大小的边角料实现良好的清洁效果。

7、本发明的第二个方面提供了一种激光刀模的清洁除尘方法的应用，应用于吸塑成型的塑料包装材料的切割中。

8、作为一种优选的实施方式，所述的塑料包装材料的基材选自pet材料、petg材料、pe材料、pp材料、poe材料中的一种或几种的组合。

9、作为一种优选的实施方式，所述塑料包装材料的基材为petg材料。

10、作为一种优选的实施方式，所述petg材料中1,4-环己烷二甲醇酯的质量分数为30-40％，热变形温度为70℃。

11、申请人在实验过程中发现，传统的petg切片的加工性能不佳，制备得到的热塑性产品厚度不均匀，在切割时产品边缘容易泛白，影响产品的整体美观性。申请人在实验过程中意外发现，采用1,4-环己烷二甲醇酯(chdm)含量为30-40％的petg可以使吸塑成型产品保持较高的透明度，猜测可能的原因是：质量分数为30-40％1,4-环己烷二甲醇酯的petg生产原料在生产过程中降低了聚合物的分子间结构规整性，使结晶度下降，使petg原料切片在较低的温度下即可实现加工变形，提高了产品的加工性能。在热塑成型过程中熔体在模具中分布均匀，使形成的产品壁厚一致，在切割后，避免了不同壁厚的产品表面透明度的差异，提高了同批次产品性能的稳定性。

12、作为一种优选的实施方式，所述塑料包装材料的制备原料中以重量份计还包括填料2-5份和硅烷偶联剂10-30份。

13、作为一种优选的实施方式，所述填料选自二氧化硅、纳米银、氧化铁、二氧化钛、三氧化二铝中的一种或几种的组合。

14、作为一种优选的实施方式，所述填料为二氧化硅和纳米银的组合。优选的，所述二氧化硅和纳米银的重量比为1：(0.5-0.7)。

15、作为一种优选的实施方式，所述二氧化硅为气相法二氧化硅，粒径为15-60nm，比表面积为150-250m2/g。

16、作为一种优选的实施方式，所述纳米银粒径为60-150nm，比表面积＞3m2/g。

17、申请人在实验过程中发现，采用二氧化硅与纳米银颗粒的组合复配，提高了petg聚合物的抗菌性能，吸塑成型的产品可以应用于医用材料的包装中。并且申请人在实验过程中意外发现加入纳米二氧化硅和纳米银颗粒的抗静电性能大大升高，在使用激光刀模切割时，细小碎屑粘附到刀模表面的情况大大降低，小碎屑可以通过吸尘器的作用被清除出去，进一步改善了激光刀模的清洁效果。猜测可能的原因是：纳米二氧化硅在聚合物petg中产生隧道效应，与纳米银协同所用，在聚合物petg内部形成导电网络，切割产生的静电可以通过导电网络排出，避免了细小碎屑由于静电作用与激光刀模的吸附。

18、作为一种优选的实施方式，所述硅烷偶联剂为环氧基硅烷偶联剂，优选的，所述环氧基硅烷偶联剂选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种的组合。

19、作为一种优选的实施方式，所述环氧基硅烷偶联剂为2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷。

20、申请人在实验过程中发现，聚合物petg中引入纳米填料后，虽然抗菌性能和抗静电性能具有显著提高，但是在使用激光刀模切割时，形成的切割表面不平滑，还需要后续工序的进一步处理，申请人通过引入硅烷偶联剂2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷后改善了填料与聚合物petg之间的相容性，在使用激光刀模切割时不会析出，提高了激光刀模切割后的表面平滑度。并且申请人意外发现引入2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷后，制备得到的petg包装材料可以在环氧乙烷、辐射，低温等离子灭菌等多种灭菌环境中保持稳定的性能，猜测可能的原因是：纳米二氧化硅与纳米银与亲油性的petg聚合物的相容性不好，混合后在聚合中可能会出现孤岛效应，影响聚合物petg的整体力学性能，通过引入环氧基硅烷偶联剂可以改善纳米二氧化硅和纳米银与petg的相容性，增加填料在聚合物中的分散性。并且采用2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷的稳定性较高，不易分解，进行灭菌操作时，不会对petg材料的内部结构产生分解效果，因此可以在多种灭菌设备中使用，尤其适合医用产品的包装。

21、作为一种优选的实施方式，所述硅烷偶联剂与填料的重量比为1：(0.2-0.5)。

22、申请人在实验过程中发现硅烷偶联剂与填料采用1：(0.2-0.5)的重量比可以使激光刀模在切割时容易形成体积较大完整的边角料，容易清洁除去，产生细小碎屑的数量较少，且容易被吸尘装置吸走。猜测可能的原因是，硅烷偶联剂与填料采用1：(0.2-0.5)的重量比可以使硅烷偶联剂在填料的表面形成包裹作用，使填料在聚合物petg中保持稳定，避免切割过程中由于受力不均匀，出现边角料的崩裂，从而使切割后的边角料保持完整性，容易通过孔槽排出去。并且在切割过程中碎屑是在形成完整边角料的同时发生的，碎屑的粒径较小，因此容易被吸尘装置吸收清洁，因而提高了激光刀模的清洁效果。

23、作为一种优选的实施方式，所述塑料包装材料的制备方法，包括以下步骤：将硅烷偶联剂，填料与petg材料共混后，升温至110-120℃，反应0.5-1h，将熔体转移至压延机中，形成petg片材，出料即得。

24、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

25、(1)本发明所述激光刀模的清洁除尘方法，通过采用质量分数为30-40％的1,4-环己烷二甲醇酯制备得到petg，可以使制备得到的petg吸塑成型产品具有良好的加工性能，在使用激光刀模切割时，不会影响塑料产品的边缘透明度。

26、(2)本发明所述激光刀模的清洁除尘方法，通过引入粒径为15-60nm的纳米二氧化硅和粒径为60-150nm的纳米银颗粒，降低了petg原料的静电效果，减少了激光刀模在切割ppetg时出现小颗粒的碎屑粘附到刀模表面，影响切割准确度。

27、(3)本发明所述激光刀模的清洁除尘方法，通过采用2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷作为环氧基硅烷偶联剂提高了填料在聚合物中的稳定性，减少了制备过程中小粒子的析出，改善了petg包装材料的力学性能，并且使petg包装材料可以适用于环氧乙烷，辐射，低温等离子等多种灭菌方式，不会出现材料变形，物质析出的问题。

28、(4)本发明所述激光刀模的清洁除尘方法，通过设置硅烷偶联剂与填料1：(0.2-0.5)的重量比，并搭配3-5cm的孔槽直径，可以使形成的完整大边角料通过孔槽收集，细小碎屑通过吸尘装置收集，进一步改善了激光刀模的清洁效果，避免了操作过程中切割准确度的下降。

29、(5)本发明所述激光刀模的清洁除尘方法，应用于petg材料吸塑成型产品的切割中，通过采用特殊的petg原料制备得到的吸塑产品在激光刀模切割时可以得到完整的边角料和极小的碎屑，通过开设的孔槽和吸尘装置即可实现良好的清洁除尘效果。