专利名称：热缩性材料的成形方法
技术领域：
本发明涉及一种热缩性材料的成形方法，尤其涉及用热来使热塑性材料成形的方法。本发明还涉及该在方法中使用的一套元件。
许多年来人们早就知道塑料可被成形为所需的形状，只要将它加热到一个温度，它就可容易地被变形、弯曲或其他成形。人们还知道预拉伸的塑料对加热有特殊反应。当预拉伸的塑料被加热到其变形温度之上时，该材料的尺寸会缩小。
这些现有技术的塑料成形方法存在的问题是在加热时需用人力或机械干预才能得到所需的形状，或者在加热预拉伸的塑料时只允许制出全部塑料都收缩而形成的形状。
本发明力求解决这些问题。
按照本发明的第一方案提供的热缩性材料的成形方法包括下列步骤提供一个含有热缩性材料的毛坯；将一可用微波辐射加热的物质施加到毛坯的一部分上；在该物质上使用微波辐射使该物质加热，这样来加热那部分毛坯以便影响该毛坯的成形。
该物质可方便地包括一种感受剂。
该物质最好包括一种液体。
该液体可有利地包括水。
该毛坯还可方便地包括位在该部分塑料邻近的设施以使用来吸附或吸收该液体。
用来吸附和吸收液体的设施最好包括一个在塑料表面上的亲水涂层。
用来吸收液体的设施可有利地包括一种吸收材料。
施加液体的步骤可方便地包括将毛坯沉浸在液体内使液体被用来吸附或吸收液体的设施吸附或吸收。
对液体使用微波辐射的步骤最好包括将毛坯放置在微波炉内，然后开动该炉。
该炉可有利地启动1秒至60秒，最好1秒至15秒。
热缩性材料可方便地包括一种被预拉伸的塑料。
预拉伸的塑料可有利地包括一种可在两个方向上取向的材料。
预拉伸的材料最好包括定向的聚乙烯。
按照本发明的第二方案所提供的装饰件包括一张热缩性材料的可变形片；和位在该片至少一部分邻近的一种可被微波辐射加热的物质，使在微波辐射作用下该物质被加热，这样来使该片的邻近部分加热和变形，从而使该装饰件成形。
装饰件可方便地包括多张热缩性材料片，这些片被连接在一起，该物质位在至少一张片的至少一部分的邻近。
最好这些片被布置成一叠，该物质被穿插在各片之间。
该物质可有利地为一感受剂。
按照本发明的第三方案所提供的装饰件包括一张热缩性材料的可变形片；和位在该片至少一部分邻近的用来吸附或吸收液体的设施，该液体可被微波辐射加热，因此在微波辐射作用下该液体被加热，致使该片的邻近部分被加热并变形，从而使该装饰件成形。
该装饰件可方便地包括多张热缩性材料片，这些可变形片被连接在一起，用来吸附或吸收液体的设施被这样定位使与至少一片的至少一部分邻近的液体能被吸附或吸收。
可变形片和用来吸附或吸收液体的设施最好布置成一叠，用来吸附或吸收液体的设施被穿插在各片之间。
用来吸附或吸收液体的设施可有利地包括一张或多张吸收片，每一吸收片分别被穿插在两张可变形片之间，可变形片和吸收圆片同心地被安装。
吸收片可方便地由纸制成。
最好吸收片包括有圆片。
所说用来吸附或吸收液体的设施有利地包括敷设在至少一张塑料片的至少一部分表面上的亲水涂层。
装饰件还可方便地包括敷设在至少一张塑料片的至少一个部分上的疏水涂层。
最好在其中至少一张塑料片上有一基本上为环形的疏水涂层，和一在中心基本上为圆形的亲水涂层。
疏水涂层可有利地为蜡。
液体可方便地包括水。
最好热缩性材料包括一种预拉伸的塑料。
预拉伸的塑料可有利地包括定向的聚乙烯。
最好预拉伸的塑料包括一种可在两个方向上取向的材料。
每一塑料片都可这样方便地取向使拉伸方向与其邻近的一张或多张塑料片的拉伸方向不相平行。
最好每一塑料片被这样取向使拉伸方向与其邻近的多张或一张塑料片基本上垂直。
多张可变形片可有利地用紧固件同心地连结在一起。
紧固件可方便地由塑料制成。
最好每一可变形片都包括一个圆片。
圆片中至少有一张有利地为圆形。
按照本发明第四方案所提供的一套用来制造成形物件的元件包括一个由热缩性材料制成的可变形的毛坯；和一种位在毛坯的至少一部分的邻近的物质，该物质可被微波辐射加热，以致在微波辐射的作用下，该物质被加热，因此使该片的任何邻近的部分加热并变形，从而使该物件成形。
该成形物件可方便地为一如上所说的装饰件，而该毛坯为可变形片。
按照本发明第五方案所提供的一套用来制造成形物件的元件包括一个由热缩性材料制成的可变形的毛坯；和用来吸附或吸收位在至少一部分毛坯邻近的液体的设施，该液体可被微波辐射加热，因此在微波辐射作用下该液体被加热，以致使毛坯的任何邻近部分加热并变形，从而使物件成形。
最好该成形物件为如上所说的装饰件，而毛坯为可变形片。
按照本发明第六方案所提供的方法如上所述，其中毛坯包括一个如上所述的装饰件。
为了使本发明更易理解，下面将结合附图以举例的方式说明其实施例。在附图中
图1为要被按照本发明的方法成形的一个装饰塑料件的分解的透视图；图2到4为按照本发明其他实施例的装饰塑料件的构件的平面图。
装饰件包括多个由预拉伸塑料制成的圆片，而在第一对塑料圆片之间都各夹持着一张纸圆片。所有圆片都被同心地布置并被一个延伸通过所有圆片共同中心的单独的铆钉夹持在一起。
每一个塑料圆片都在预定的方向上被预拉伸，因此并被预先设置以便在受到热时按规定的方式变形，加热时须使塑料的温度升高到其变形温度70℃以上。
适用的塑料通常可从市上购得，本行业的行家可容易地选用。最好使用可热缩的聚合物，该聚合物最好具有下列性能高刚度、高温电阻、在加热时至少可缩小50％、高微波透明度、当过热时不会发出有害物、并被批准可与食物接触。在有一实施例中，使用的是OPET(定向聚乙烯)薄膜。
现在参阅图1，其中示出本发明的一个具体实施例，装饰件1包括一个由预拉伸塑料制成的第一圆片2。圆片2的直径约为80mm，厚度可达1.2mm。在第一圆片2之上设有一个与第一圆片2同心的纸圆片3，纸圆片3的直径约为50mm。
在纸圆片3之上设有与第一塑料圆片2和第一纸圆片3同心的第二塑料圆片4。第二塑料圆片4与第一塑料圆片2基本相同，只是第二塑料圆片4被这样取向使其拉伸方向垂直于第一塑料圆片2的拉伸方向。
在第二塑料圆片4之上设有与其他三个圆片同心的第二纸圆片5。第二纸圆片5与第一纸圆片3基本相同只是其直径约为60mm。
在第二纸圆片5之上设有也是与其他圆片同心并且基本上与第一和第二塑料圆片2、4相同的第三塑料圆片6。第三塑料圆片6被这样取向使其拉伸方向基本上平行于第一塑料圆片2的拉伸方向而基本上垂直于第二塑料圆片4的拉伸方向。
在第三塑料圆片6之上设有另一组圆片，这组圆片基本上是第一和第二塑料圆片和纸圆片的映象。即直接在第三塑料圆片6之上的纸圆片7相应于第二纸圆片5，其上为一相应于第二塑料圆片4的第四塑料圆片8，再上面为一相应于第一纸圆片3的第四纸圆片9，再上面为一相应于第一塑料圆片2的第五塑料圆片10。这些圆片被堆叠并用塑料制成的铆钉11同心地连结在一起。这样塑料圆片2、4、6、8和10形成一叠，而纸圆片3、5、7和9则穿插在每一对塑料圆片之间。应该知道，在整个堆叠内，塑料圆片被这样取向，使相邻圆片的拉伸方向基本上互相垂直。
使用时，当需要将装饰件1成形时，整叠圆片被浸入水中，或用其他方法例如用水喷湿，使水穿入到塑料圆片2、4、6、8和10之间并使纸圆片3、5、7和9湿透。当纸圆片3、5、7和9仍旧湿的时候，使该装饰件受到微波辐射(即频率在1和100GHz之间的电磁辐射)，例如使用家用微波炉。对装饰件使用微波辐射约10秒钟，浸入到纸圆片3、5、7和9内的水被加热，从而又将相邻的塑料圆片2、4、6、8和10加热，使其温度升高到塑料变形温度之上，而与一个或多个纸圆片邻近的那部分塑料圆片变形使塑料圆片成形。
由于第一和第四纸圆片3、9小于第二和第三纸圆片，因此塑料圆片2、4、6、8和10的不同部分被加热，被加热的部分略为收缩并弯曲。由于装饰件1内的塑料圆片2、4、6、8和10的预拉伸方向交替变化，因此相邻塑料圆片的弯曲方向也交替变化。不同的加热与塑料预拉伸方向的变化结合起来便可使装饰件成形和卷曲成动人的三维形状。
在将装饰件1加热和成形后便可使它冷却，这时塑料圆片的形状可保持不变。
应该知道，在本发明的其他实施例中可用不同的方法将水加在塑料圆片上。例如不是用纸圆片，而是用另一种材料制成的吸水圆片。
如图2所示，第一塑料圆片20具有一个环形的疏水涂层21(例如为蜡)和一个中心的圆形亲水涂层22。类似地，第二塑料圆片设有一个较小的环形疏水涂层24和一个较大的中心的圆形亲水涂层25。第三塑料圆片26设有一个更小的环形疏水涂层27和一个更大的、中心的圆形亲水涂层28。第四塑料圆片29设有一个还要小的环形疏水涂层30和一个还要大的、中心的圆形亲水涂层31。这四个塑料圆片20、23、26、29同心地堆叠并用一个中心的塑料铆钉将它们连结在一起。如同在本发明以前的实施例中那样，相邻塑料圆片的预拉伸方向(如箭头32所示)互相垂直。
在本发明的这个实施例中，装饰件被浸入到水内，并使水浸透塑料圆片20、23、26、29之间。在具有亲水涂层22、25、28、31的区域内，水在各该塑料圆片表面的邻近就被吸附。在具有疏水涂层21、24、27、30的塑料圆片的区域内，水会跑掉使塑产圆片的表面基本上是干的。随后如同上面结合本发明的第一实施例所述，使装饰件受到微波辐射。这时与水邻近的部分塑料圆片被加热并弯曲，而塑料圆片的其他部分保持干燥并不弯曲。
在本发明的这个实施例的另一个变型中，有一另外的圆片设在现有一堆圆片的任一端，这个另外的圆片设有一个环状的疏水涂层，但其中心的圆形区未被涂覆。具有这个添加塑料圆片的装饰件具有改进的成形特性。
在本发明第二实施例的另一个变型中，在塑料圆片20、23、26、29的疏水的环状涂层可用象限间未被涂覆的细条划分成四个象限，这样能给装饰件提供不同的成形特性。
作为一个例子，图3示出实现本发明这上两变型的装饰件的组成。设有塑料圆片40到49并被同心地堆积在一起。顶圆片40具有一个外环状的疏水涂层50，被四个沿径向延伸的、未被涂覆的细条55-58划分成四个象限。在疏水涂层50内设有一个中心圆形的亲水涂层59。
堆积在顶圆片40下面的第一组八个塑料圆片41到48基本上与顶圆片40相同，只是各该圆片外周的疏水涂层(因此在其内的相应中心疏水涂层)的大小是在变化的。直接在顶圆片40下面的塑料圆片41具有与顶圆片40同样大小的疏水涂层环，但下面的第二和第三圆片42、43就只有较小的疏水涂层环，而下面的第四和第五圆片44、45则具有更小的疏水涂层环。与此相似，中心圆形的亲水涂层的直径在顺次的塑料圆片中逐渐增大。
下面的第六和第七圆片46、47的疏水涂层环的大小与下面的第二和第三圆片42、43的疏水涂层环相当。下面的第七圆片48的疏水涂层的大小则与第一圆片41的涂层环相当。底圆片49也具有这个大小的环状疏水涂层并具有相应的由未被涂覆的细条在其内划分的象限。但在底圆片未设亲水涂层，其中心的圆形区60未被涂覆。
当将十个圆片40-49堆积时，它们被这样安排使其各自的预拉伸方向(由箭头61示出)交替变化。这样相邻塑料圆片的预拉伸方向基本上互相垂直。
应该知道本发明的这些实施例可以有许多其他的变化。例如，本发明并不限于上述数目的塑料圆片。而是，在一堆叠中可以有更多或更少的塑料圆片，并具有必需的适当的涂层或穿插在其间的纸圆片。例如在本发明的某些实施例中只使用一个单独的塑料圆片。另外，吸水圆片或疏水和亲水涂层的大小可交替变化，这样在使用微波辐射时就可造成各种形状和特性。
还应知道塑料圆片的形状是可变化的。可以使用由预拉伸塑料制成的具有任何形状的片材。例如圆片可具有多角形或者是具有多个径向延伸花瓣的“花朵”形为的是创造不同的效果，这种圆片形状的一例如图4所示，塑料圆片70具有一个中心圆形区71和多个环绕圆形区沿径向向外伸出的花瓣。另外，为了创造不同的效果，在堆叠中的塑料圆片的直径亦可变化。
在本发明的另一个实施例中，采用一种不同的安排来加热预拉伸的塑料。不是像第一实施例那样提供设施来吸收或吸附水如纸圆片，而是提供微波感受剂。这种感受剂含有许多铝的微粒散布在聚合物的基底内。当受到微波辐射时，感受剂升温(温度可达150℃以上)，因此可将邻近的预拉伸塑料加热。所以，与感受剂接触的材料必须是耐热的，较优的材料为PE7(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。
感受剂可用印刷(如丝网印刷)或喷涂或涂布敷设在预拉伸的塑料上。
例如在本发明以前的实施例中可将感受剂敷设在亲水涂层的地方。这样装饰件就不需浸入水中，因为使用微波辐射可加热感受剂本身加热，并使塑料圆片的邻近部分加热和弯曲。塑料的成形由感受剂的大小控制而不是由变化其厚度或印刷的图案来控制。
当使用感受剂时还可能使用双路取向的材料来替代上述的单向预拉伸的塑料圆片，这样就可不需交替改变塑料的预拉伸方向，因为当使用微波辐射时感受剂的布置可确定成形的方向，这样又可节省昂贵的机械和生产时间。
上述装饰件可被用于多种不同的用途，例如圣诞装饰品、时新的珠宝、文具、促销材料、人造花、浮雕新作品、食品装饰、画框、时装附件和玩具。在本发明的一个实施例中，一个堆叠被连结到贺卡上，顾客在以后可将该卡浸入到水中，然后接受微波辐射，于是塑料圆片便可如上所述成形使贺卡看上去更为动人。
在本发明某些实施例中曾经设想，装饰件本身还可带有香气。
应该知道本申请的一般方法并不限于使用在与装饰件有关的上述这些实施例中。该方法还可用来制造功能商品。例如可用手或刷子将水施加在预拉伸的塑料毛坯料上，从而在塑料毛坯上造成可选择的加热部分来接受微波辐射。或者可将疏水和亲水涂层有选择地敷设在塑料毛坏上，在其上造成相应的加热和成形部分，然后将毛坯浸入到水中并使用微波辐射。另外，可将微波感受剂预先印刷在毛坯上，造成塑料的有选择的加热部分，然后接受微波辐射。采用这种方法，厚度达1.2mm、甚至达4mm的毛坯可被变曲达100°的角度。曾经设想这种安排可被用来成形容器如食品、香料和文具的容器，并可用来成形包装、浴室零件、家庭用具、运动器具、陶器、容器、和用具，特别是花园用具。
在本发明的有些实施例中，曾使用能被微波辐射加热而不是水的液体来替代水。
在本说明书中“具有”意为“包括或由某某构成”。
在以上的说明、随后的权利要求或附图中所揭示的特点，或是按照完成所揭示的功能的设施，或是按照达到所揭示结果的方法或过程而被揭示出来，都以其特定形式被表达。这些特点可适合地被分开或成为任一种组合而被用来实现本发明的各种形式。
权利要求
1.一种使热缩性材料成形的方法包括下列步骤提供一个具有热缩性材料的毛坯；将一可用微波辐射加热的物质施加到毛坯的一部分上；在该物质上施加微波辐射使该物质受热，这样来加热那部分毛坯以完成该毛坯的成形。
2.权利要求1的方法，其特征在于所述物质包括一种感受剂。
3.权利要求1的方法，其特征在于所述物质包括一种液体。
4.权利要求3的方法，其特征在于该液体包括水。
5.权利要求3或4的方法，其特征在于该毛坏还具有处在该部分塑料邻近的设施，以便用来吸附或吸收该液体。
6.权利要求5的方法，其特征在于用来吸附和吸收液体的设施具有一层在塑料表面上的亲水涂层。
7.权利要求5的方法，其特征在于用来吸收液体的设施具有一种吸收材料。
8.权利要求5到7中任一项的方法，其特征在于施加液体的步骤包括将毛坯浸沉在液体内，使液体被用来吸附或吸收液体的设施吸附或吸收。
9.以上权利要求中任一项的方法，其特征在于对液体施加微波辐射的步骤包括将毛坯安置在微波炉内，然后启动该炉。
10.权利要求6的方法，其特征在于启动该炉1秒和60秒、最好1秒至15秒。
11.以上权利要求中任一项的方法，其特征在于该热收缩性材料包括一种被预拉伸的塑料。
12.权利要求11的方法，其特征在于该预拉伸的塑料包括一种在两个方向取向的材料。
13.权利要求11或12的方法，其特征在于该预拉伸的塑料包括定向的聚乙烯。
14.一种装饰件包括一张热收缩材料的可变形片；和处在该片至少一部分邻近的一种可被微波辐射加热的物质，使在微波辐射作用下该物质被加热，这样来使该片的邻近部分加热和变形，从而使该装饰件成形。
15.权利要求14的装饰件，其特征在于包括多张热缩性材料片，这些片被连接在一起，所述物质处在至少一张片的至少一部分的邻近。
16.权利要求15的装饰件，其特征在于这些片被布置成一叠，该物质被穿插在各片之间。
17.权利要求14到16中任一项的装饰件，其特征在于所述物质为一种感受剂。
18.一种装饰件包括一张热缩性材料的可变形片，和处在该片至少一部分附近的用来吸附或吸收液体的设施，该液体可被微波辐射加热，因此在微波辐射作用下，该物液被加热，致使该片的邻近部分被加热并变形，从而使该装饰件成形。
19.权利要求18的装饰件，其特征在于包括多张热缩性材料片，这些可变形片被连接在一起，用来吸附或吸收液体的设施被这样安置，使与至少一片的至少一部分邻近的液体能被吸附或吸收。
20.权利要求19的装饰件，其特征在于该可变形片和用来吸附或吸收液体的设施被布置成一叠，用来吸附或吸收液体的设施被穿插在各片之间。
21.权利要求20的装饰件，其特征在于用来吸附或吸收液体的设施包括一张或多张吸收片，每一吸收片分别被穿插在两张可变形片之间，该可变形片和该吸收圆片同心地被安装。
22.权利要求21的装饰件，其特征在于该吸收片由纸制成。
23.权利要求21或22的装饰件，其特征在于该吸收片包括一圆片。
24.权利要求18到20中任一项的装饰件，其特征在于所说用来吸附或吸收液体的设施包括敷设在至少一张塑料片的至少一部分表面上的亲水涂层。
25.权利要求24的装饰件，还包括敷设在至少一张塑料片的至少一个部分上的疏水涂层。
26.权利要求25的装饰件，其特征在于在至少一张塑料片上有一基本上为环形的疏水涂层，和一在中心基本上为圆形的亲水涂层。
27.权利要求24至26中任一项的装饰件，其特征在于疏水涂层为蜡。
28.权利要求18至27中任一项的装饰件，其特征在于液体包括水。
29.权利要求14至28中任一项的装饰件，其特征在于热缩性材料包括一种预拉伸的塑料。
30.权利要求29的装饰件，其特征在于该预拉伸的塑料包括定向的聚乙烯。
31.权利要求29或30的装饰件，其特征在于该预拉伸的塑料包括一种沿两个方向取向的材料。
32.按照当从属于材料要求16或20的权利要求29或30的装饰件，其特征在于每一张塑料片都被这样取向，使拉伸方向与其邻近的一张或几张塑料片的拉伸方向不相平行。
33.权利要求32的装饰件，其特征在于每一张塑料片都被这样取向，使拉伸方向与其邻近的几张或一张塑料片的拉伸方向基本上垂直。
34.权利要求16或20或其从属的任何权利要求的装饰件，其特征在于几张可变形片被一紧固件彼此同心地连结在一起。
35.权利要求34的装饰件，其特征在于该紧固件由塑料制成。
36.权利要求14到35中任一项的装饰件，其特征在于该可变形片包括圆片。
37.权利要求36的装饰件，其特征在于至少一张可变形片包括圆片。
38.一套用来制造成形物件的元件，包括一个由热缩性材料制成的可变形的毛坯，和一种处在该毛坯的至少一部分邻近的物质，该物质可被微波辐射加热，因此在微波辐射的作用下，该物质被加热，从而使该片的任何邻近部分加热并变形而使该物件成形。
39.权利要求38的整套元件，其特征在于该成形物件为按照权利要求14到17中任一项或其从属的任何一项权利要求的装饰件，而毛坯为可变形片。
40.一套用来制造成形物件的元件包括一个由热缩性材料制成的可变形的毛坯；和处在毛坯的至少一部分邻近的用来吸附或吸收液体的设施，该液体可被微波辐射加热，因此在微波辐射作用下该物体被加热，使毛坯的任何邻近部分被加热并变形，从而使该装饰件成形。
41.权利要求40的整套元件，其特征在于成形物件为按照权利要求18到28中任一项或其从属的任何一项权利要求的装饰件，而毛坯为可变形片。
42.权利要求1的方法，其特征在于该毛坯包括按照权利要求14到37中任一项的装饰件。
全文摘要
一种热缩性材料的成形方法包括下列步骤提供一个具有热缩性材料的毛坯；施加一种可被微波辐射加热的物质到该毛坯的一部分上；对该物质使用微波辐射使该物质被加热。这样毛坯的一部分便被加热并成形。
文档编号B29K105/02GK1447657SQ0181425
公开日2003年10月8日 申请日期2001年6月15日 优先权日2000年6月16日
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