CN100540267C - 用于在多层复合物中定向层的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于使用挤出装置来形成层状复合物(62)的方法,该装置包括共同挤出结构(226)和分隔部件(228)。第一和第二流动流的相对方位在挤出装置内重新定向,并进行熔融层叠,以便形成层状复合物(62)。重新定向通过流动序列产生器(250)来进行。共同挤出结构(226)还可以包括一个或多个可拆卸布置的流动成形插入件(206、207、208、209),且分隔部件(228)可以是可拆卸布置的分隔板。
Description
技术领域
本发明涉及多层复合物结构的共同挤出。
背景技术
作为实例,通过授予Wheatley等的美国专利No.5122905和授予Bonk等的美国专利No.6982025已知制造例如重复的ABAB层结构的交错流,其中,A和B在流变学上彼此不同。某些复合物公开为提供有利的光学特征。在Bonk等的专利中,另一些复合物公开为有利于阻气用途、缓冲和抗弯曲疲劳。这些复合物包括微层,且公开了这些复合物可以通过共同挤出来制造。
授予Dinter等的美国专利No.4426344涉及共同挤出方法,该共同挤出方法包括通过使汇合流的接触表面成形而形成层状复合物流,该层状复合物流具有连续但不平坦的交界面。根据该方法,Dinter等在不同平面形成层状复合物流,然后在横向连接该流之前使该流从堆垛方位重新定位成边缘与边缘共面的关系,同时减小宽度。然后,根据该方法,所形成的流体物质从下游模具中挤出成为多层产品。Dinter等的图2表示了包括连接的两半的多层产品,如图中虚线所示。
授予Schrenk等的美国专利No.5094788,No.5094793和美国专利No.5269995公开了一种技术,不同热塑性材料的离散和连续层的成形层状流用于产生在熔融聚合物物质中的分界表面。在这种现有技术中,沿x-y-z坐标系的z所示方向流动并包括位于x-z平面中的大致平面界面的成形层状流分成多个分支流。分支流的分开沿x轴方向,并大致平行于z轴。X轴确定了界面的横向尺寸。因此,通过分开成形层状流的交界面而产生多个分支流;在本领域中所使用的术语“分支流”的意思是通过将层状母体流分开而形成的层状流。
然后,层状流相对于x轴和y轴重新定向,这样,分支流处于沿y方向的堆垛方位。重新定向的分支流组合成交叠关系,以便产生包括多个分界表面的交错流。
专利′788、′793和′995中的现有技术都公开了独立调节分支流的流量以及沿x方向和y方向改变流的尺寸。此外,专利′995公开了使用保护边界层来防止在微层共同挤出时层在交界面处不稳定和断裂,从而避免对所希望的光学和/或机械性能产生不利影响。
′788和′793中的现有技术的缺点是当层状流具有不同流变特性的相邻层时,例如可能由于移动一定时间而导致界面扭曲,并因此导致层变形或扭曲。这种现有技术还有一缺点是层的界面不稳定;使用如′995的现有技术中的保护边界层将增加附加层,该附加层可能并不适于或不利于预定用途。
此外,在′788、′793和′995的现有技术中,所形成的复合物结构局限于交错层状结构。还有,可以认为,由于对成形层状流的机械操作相对更多,层扭曲将相对更大。
因此,当处理不同热塑性材料时特别需要形成具有减小界面扭曲的复合物结构,从而减小层变形和扭曲。而且,需要消除或减小不稳定层界面的形成,还希望在不依赖保护边界层的情况下获得这样的结果。优选是,不仅减小成形层状流的机械操作,而且改进微层的共同挤出。
还需要包括具有性能改进的层(例如改进阻挡层性能或降低应力裂纹)的多层复合物产品以及包括更多不同组分的层的多层复合物产品。复合物结构例如可用作气体、水汽或气味的阻挡层。改进的阻挡层性能例如有利于鞋类的增压气囊以及有利于各种包装。
发明内容
根据本发明,提供了一种用于制造成形层状复合物的改进方法,该成形层状复合物具有由流动流的熔融层叠而确定的交界面。根据本发明的方法,交界面大致位于x-y-z坐标系的x-z平面内,x轴确定了交界面的横向尺寸,y轴大致垂直穿过交界面延伸。
根据本发明方法,第一成形流动流和间隔开的第二成形流动流的彼此相对方位改变,并组合重新定向的流动流。第一成形流动流可以是层状流,该层状流包括通过使第一多个流体流汇合而制成的至少一个交界面,第二成形流动流可以是层状流,该层状流包括通过使第二多个流体流汇合而制成的至少一个交界面。在本发明的该特征中,术语“多个”的意思是两个或更多,包括直到微层共同挤出所需的数量。根据本发明的方法,当形成层状流时,需要时可以使容积或质量流量明显不同的至少两个流汇合,以便控制层的相对容积或质量。
也可选择,任意一个或两个流动流可以是单层流。根据本发明方法,不管重新定向的流动流是层状流还是单层流,流动流适于形成熔融层叠。
根据该方法,对于第一成形流动流和第二成形流动流(分别有大致沿x-y-z坐标系的z方向的主流方向),该流动流从第一相对方位变成第二相对方位。在优选实施例中,流动流从沿x轴大致并排方位重新定向成堆垛方位,在该堆垛方位中,第一成形流动流确定了第一平面,且第二成形流动流确定了沿y轴的第二平面。在大致并排方位中,流动流可以在相同平面中或者在不同平面中。当然,也可以附加流动流。
随后,成形层状复合物通过使第一成形流动流和第二成形流动流熔融层叠而形成,从而也产生前述交界面。根据本发明方法,与′788中的现有技术不同,层状复合物的形成与层状母体流的分开没有关系。因此,优选的是,第一成形流动流和第二成形流动流不仅彼此容积和层厚可以不同,而且当它们为层状流时,还可以在其它结构(包括但不局限于包括层序列的层复合物)方面有所不同。如前所述,附加流可以进行熔融层叠,以便产生层状复合物的附加交界面。根据本发明方法,可以使用容积或质量流量明显不同的流来进行熔融层叠。
然后,根据本发明方法,成形层状复合物的交界面的尺寸沿x轴增大,以便形成宽度比厚度更大的多层复合物产品,其中,该交界面大致平行于宽度。所示产品为多层片状产品。在本发明中,术语“多层”包括具有至少两层的产品,术语“片”包括(但不排它)在现有技术中通常称为膜的产品。
本发明还提供了用于生产多层复合物产品的装置。在优选实施例中,装置包括共同挤出结构,该共同挤出结构通过分隔部件而分隔成第一共同挤出子结构和第二共同挤出子结构。第一共同挤出子结构包括与第一流动收敛槽道流体连通的第一流动成形槽道,且分隔部件优选是形成第一流动成形槽道的壁部分。优选是,第二共同挤出子结构包括第二流动成形槽道以及与第二流动收敛槽道流体连通的第三流动成形槽道,且分隔部件还可以形成第二流动成形槽道的壁部分。需要时,分隔部件可以有一个或多个流分开壁。
在第二优选实施例中,本发明装置包括第一流动成形结构、与第一流动收敛槽道流体连通的第一流动成形槽道以及分隔部件,且第一流动成形结构由分隔部件分隔开,从而包括与流动收敛槽道流体连通的第二流动成形槽道以及第三流动成形槽道。优选是,在该实施例中,共同挤出结构由第一流动成形槽道、第二流动成形槽道和流动收敛槽道而形成,且分隔部件可以形成第一流动成形槽道的壁部分。
在任何情况下,优选是本发明装置还可以包括可拆卸布置的流动序列产生器(flow sequencer),用于在流的熔融层叠之前改变相对流动流方位。根据本发明,用于本发明装置的流动序列产生器的进口大致并排布置。
优选是,共同挤出结构可以包括一个或多个可成形的流动成形插入件,且分隔部件可以是可拆卸的分隔板。本发明的装置还可以包括附加的分隔部件。
本发明的附加优点和有利特征在附图和详细说明中提出,且部分将由本领域技术人员通过学习附图和详细说明可知,或者可以通过实施本发明而了解。在附图和详细说明中,通过举例说明实现本发明的最佳方式而表示和介绍了本发明的优选实施例。应当知道,本发明可以有其它不同的实施例,且它的多个细节可以以不同方式变化,这些都没有脱离本发明。因此,附图和详细说明是为了进行举例说明,而不是进行限定。
附图说明
下面参考附图,附图形成本发明的说明书的一部分。
图1表示了根据本发明改变成形层状流的相对方位并使该流熔融层叠,以便产生成形层状复合物,然后产生多层复合物产品;
图2是本发明的优选装置的透视图,其中,为了清楚,用于流体流的大部分结构以实线表示,该装置与图1中所示的方法结合使用;
图3是图2的装置的流动序列产生器的详细视图,其中,为了清楚,流动空腔以实线表示;
图4是表示图3的流动序列产生器的部件的分解图;
图5、6和7表示了本发明的第二优选实施例;
图8是另一优选实施例的透视图;
图9和10表示了另一优选实施例;以及
图11是另一优选实施例的透视图。
具体实施方式
根据本发明,将减少交界面扭曲,并因此减小层变形和扭曲。此外,减小或者甚至可以防止不稳定层交界面的形成,这可以在不依赖于保护边界层的情况下实现。减少对成形层状流的机械操作。而且,本发明有利于微层共同挤出。
由于本发明,可以获得包括改进性能的层的多层复合物产品。此外,可以获得具有更多不同层的多层复合物产品。
参考图1和2,根据本发明,包括宽度为w的交界面14的第一层状流12由母体流A、B形成。同样,包括宽度为w′的交界面24的第二层状流22由母体流C、D形成。如前所述,可以使用满足微层共同挤出所需的多个附加流。而且,需要时可以形成附加的层状流。
下面特别参考图2,装置10包括共同挤出子结构26a、26b,该共同挤出子结构使母体流形成适于共同挤出的形状,并形成几何形状确定的层状流12、22。供给槽道15a通常在用于母体流A的挤出机(未示出)和共同挤出子结构26a之间连接。流A流入歧管30a中,并在歧管中沿大致与流A的流动主方向(如位于预收敛槽道34a中的箭头所示)垂直的方向展开。流A从流动成形槽道歧管进入流动成形槽道的预收敛槽道34a。
同样,供给槽道16a通常在用于母体流B的挤出机(未示出)和共同挤出子结构26a的流动成形插入件2a之间连接。流B(优选与流A具有不同的流变特性)流入歧管40a中,并在歧管中沿大致与流B的流动主方向(如位于预收敛槽道44a中的箭头所示)垂直的方向展开。流B从歧管进入共同挤出子结构26a的预收敛槽道44a。
当流A和流B离开预收敛槽道34a、44a以便汇合于共同挤出子结构26a的流动收敛槽道46a中时,各成形流优选是宽度分别等于槽道34a的宽度w和槽道44a的宽度w,且通过汇合而形成熔融层叠件12(图1中所示),它包括在流层之间的交界面14(同样具有宽度w)。
特别是继续参考图2,供给槽道15b、16b通常在用于母体流C和D的挤出机(未示出)以及共同挤出子结构26b之间连接。流C和D(彼此通常有不同的流变特性)分别进入流动成形插入件2b的歧管30b和歧管40b中。在歧管中,流C、D沿大致与流的流动主方向(如位于预收敛槽道34b、44b中的箭头所示)垂直的方向展开。流C、D从歧管30b、40b进入预收敛槽道34b、44b。然后,流C、D离开预收敛槽道34b、44b以便汇合于共同挤出子结构26b的流动收敛槽道46b中时,各成形流优选是宽度分别等于槽道34b的宽度w′和槽道44b的宽度w′,且通过汇合而形成熔融层叠件22(图1中所示),它包括在流层之间的交界面24(同样具有宽度w′)。
由图2可知,共同挤出子结构26a的歧管30a、40b有利地提供了离开宽度为W的预收敛槽道34a、44a的流,而共同挤出子结构26b的歧管30b、40b有利地提供了离开宽度为W′的预收敛槽道34b、44b的流。不过,本领域技术人员可知,宽度w或w′例如可以选择在歧管的下游通过在相应的预收敛槽道中增大或减小流宽度而提供。还有,尽管优选是当形成层状流12、22时宽度w和宽度w′彼此基本相等,但是本领域技术人员应当知道,当形成层状流12、22时宽度w可以大于或小于宽度w′。
在各层状流12、22中层的相对容积可以通过相对容积通过量来控制。如授予Lewis的美国专利5389324所述,用于控制相对容积流量的普通技术包括利用温度差来影响相对流粘性,利用流动通道几何形状,例如利用明显不同长度、高度和/或宽度的各流动通路;因此可以形成具有层厚梯度的多层结构。根据本发明,也可以使各挤出机的输出明显不同。
通常,用于流B的挤出机输出比流A相对更大,因此,当这些流形成层状流12时,流A、B的流动容积明显不同,因此,它的特征在于,如图1所示,B层的容积比A层相对更大。需要时,相对容积或质量流量可以用于使得在熔融层叠物12中的A层的容积或质量比B层更大,或者如层状流22所示,层可以有基本相等的质量。
如图1所示,各几何形状确定的流12、22具有厚度t,该厚度大致垂直于各交界面14、24。流12、22可以宽度大于厚度(如图所示)、可以为正方形、或者厚度大于宽度。在任何情况下,根据本发明,流12、22合适形成为随后的熔融层叠物。为了说明本发明,合适形成熔融层叠或合适形成共同挤出的意思是使得要熔融层叠或要共同挤出的流动流包括至少一个平面表面。同样,“流动成形”在本说明书中用于说明特征时(例如流动成形槽道或流动成形插入件)的意思是该槽道或插入件产生具有至少一个平面表面的流动流。
因此,如前所述,应当知道,根据本发明的优选实施例,包括宽度为w的连续、基本平面交界面的成形层状流通过汇合同样具有宽度w的成形流而形成,而包括宽度为w′的连续、基本平面交界面的成形层状流通过汇合同样具有宽度w′的成形流而形成。因此,与Schrenk等的现有技术不同,用于通过熔融层叠而生成成形层状复合物的成形层状流彼此独立形成。因此,通过本发明方法,没有共用于层状流12、22的层状母体流,因此,在不使层状母体流分开的情况下形成层状流12、22,从而没有分支流。因此,减少了对层状流动流的操作。优点包括交界面扭曲更小以及层的变形和扭曲更小。
再参考图2,共同挤出子结构26a和共同挤出子结构26b一起构成共同挤出结构,根据本发明,该共同挤出结构通过分隔部件28而分成子结构26a、26b。这样,分隔部件28的细长部分28a通过进行分隔而确定了歧管30a、30b,通过分隔而确定了预收敛槽道34a、34b,并通过分隔而确定了流动汇合槽道46a、46b。而且,分隔板的细长部分28a提供了歧管30a的侧壁32a、预收敛槽道34a和流动汇合槽道46a以及歧管30b的侧壁(未示出)、预收敛槽道34b和流动汇合槽道46b。
而且,分隔部件包括臂28b,该臂28b在成形插入件2a、2b之间延伸,并布置成靠近该成形插入件2a、2b。这样,表示为方向基本垂直于细长部分28a的臂28b将成形插入件2a、2b的歧管40a、40b分开,以及将成形插入件2a、2b的预收敛槽道44a、44b分开,并提供歧管40a和预收敛槽道44a的侧壁32b以及歧管40b和预收敛槽道44b的侧壁(未示出)。
优选是,分隔部件是可拆卸的分隔板。同样,优选是流动成形插入件2a、2b可从装置10的本体上拆卸。不过,可拆卸性并不是有用的分隔部件或有用的流动成形结构的必要特征。
优选是,分隔部件相对于横向流动方向大致布置在共同挤出结构的中心。因此,分隔产生沿横向流动方向彼此大致相等的共同挤出子结构26a、26b、并包括例如沿横向流动方向彼此大致相等的歧管30a、30b以及沿横向流动方向同样彼此大致相等的槽道46a、46b。
继续参考图2并参考图3,并排的槽道46a、46b与流动序列产生器50流体连通,更具体地说,如图所示,通过进口52a、52b与流动序列产生器50的流动序列产生槽道54a、54b流体连通。流动序列产生槽道54a、54b的彼此相对方位从在进口52a、52b处的共面、并排的方位变成当它们汇合形成交界面产生槽道53时的堆垛方位。如后面所述,流动序列产生器象分隔板28和插入件2a、2b一样,优选是可拆卸地插入装置10的本体中的空腔内。
还参考图1和所示的x-y-z坐标系,其中,x、y和z定向成大致彼此垂直,在序列发生器50的进口52a、52b处,大致矩形形状的层状流12、22通常沿x轴并排布置。在流动序列产生器中,各成形流12、22大致沿主流或z方向流动,同时交界面14、24大致与x轴对齐,因此大致垂直于y轴。根据本发明,成形流在大致沿z方向流动时在序列发生器50中通过流动顺序产生槽道54a、54b从沿x轴的并排方位定向和顺序变化成堆垛方位,在该堆垛方位,与′788专利的图1的分支流类似,成形流12确定了第一平面,成形流22确定了沿y轴的第二平面。应当知道,主流动方向确定为z方向;因此,z方向以及x轴和y轴随主流动方向的变化而变化。尽管图中表示了两个流12、22沿x轴和y轴重新定向,但是本领域技术人员应当知道,只要一个流沿x轴和y轴重新定向就足够了。
继续参考图1至3,在序列发生器50的交界面产生槽道53中,适于形成熔融层叠的重新定向流12、22沿由x-y-z坐标系的x-z平面确定的、它们的主表面进行组合,以便在包括沿y方向堆垛的成形层的成形层状复合物62中产生连续、大致平面的交界面(interfaceboundary)64。因此,应当知道,因为与Shrenck等的现有技术不同,没有共用于层状流12、22的层状母体流,因此,成形层状复合物62的形成不需要将层状母体流分开。
如图1所示,优选是,与流12所占比例相比,流22占有成形层状复合物62的、相对更大比例的容积或质量。如前所述,相对容积或质量可以通过相对容积或质量通过量来控制。优选是,用于流C、D的挤出机通过量比用于流A、B的相对更大。因此,当成形层状复合物62通过在交界面产生槽道53中进行熔融层叠而形成时,层状流12、22的流动容积明显不同。需要时,在成形层状复合物62中,相对容积或质量流量可以是成形流12的容积或质量相对大于成形流22,或者相反,或者对复合物62的贡献基本相等。优选是,当形成交界面64时,成形流12、22的宽度基本彼此相等,且流12的边缘与流22的边缘对齐。
然后,再参考图2,成形层状复合物62从流动序列产生器通过尺寸变化槽道55,该尺寸变化槽道通向终止于装置10的出口狭槽57的连接槽道56。更具体地说,参考图3,交界面产生槽道53通向流动序列产生器的出口狭槽58,然后进入槽道55,该槽道55包括布置成彼此相对的相对壁59,以便于增加流的宽度,成形层状复合物62在离开装置10之前增加宽度。复合物62的相对增大宽度将减小复合物62与下游模具的宽度比。
然后,根据本发明,成形层状复合物62从装置10直接或间接进入合适的普通下游挤出模具,图1中所示的多层片状产品69从该挤出模具中离开。需要时,复合物62将在进入下游挤出模具之前与一个或多个类似形成的类似流汇合。继续参考图1,片69的宽度W大于厚度T,片的宽度通常通过在挤出模具中进行处理而增加;在流动序列产生器50中产生的交界面64大致平行于片宽度W。对于有用的挤出模具,可以参考授予Dinter等的美国专利No.4426344的图1,该图大致表示了下游挤出模具,因此,Dinter等的该方案将由本说明书参引。不过,与在Dinter等的图2中所示的产品(在该产品中,新形成的交界面与以前形成的交界面大致相互垂直)不同,在流重新定向之后产生的交界面64大致与以前形成的交界面14、24平行。
因此,根据本发明,包括减小变形或扭曲的层并因此提高特性的多层复合物产品可以通过本发明获得。此外,因为本发明并不需要使用分支流,因此可以获得具有更多不同组分层的复合物产品。例如,板产品69的四层可以有彼此不同的特性,因此表示为A/B/C/D,而对于Schrenk等的现有技术,将形成具有A/B/A/B层组分的交错结构。而且,如装置310的实施例所示,交界面的产生并不需要最小,因此可以使层的总数倍增。而且,当本发明用于微层共同挤出时,将可获得改进的结果。
在流动收敛槽道46a和连接槽道56中所示的箭头表示从形成流12、22至成形层状复合物62离开装置10的过程中的流动流主方向。侧板(未示出)封闭共同挤出结构26,以及装置10剩余的其它露出的结构,包括流动序列产生器50和下游槽道56。
总而言之,与避免成形母体流的分开(分开由Shrenck等的现有技术所述)相应,优选是成形层状流的任何尺寸或形状变化都减至最小。不过,本领域技术人员应当知道,成形层状流的尺寸可以合适变化,以便满足特定处理或产品的要求。因此,一个或两个成形层状流12、22的尺寸操作可以在形成交界面64之前进行。此外,成形层状复合物62的形状可以变化,以便满足特定处理或产品要求。通常,如前所述,在成形层状流离开装置10之后,可以进行厚度和/或宽度变化。因此,根据要求,可以使通过改变流动槽道几何形状而对成形层状流进行的操作减至最小。
参考图3和4,优选是,流动序列产生器50为具有表面槽道80、81、82、83的多个板76、77、78的组件,这些表面槽道80、81、82、83如图所示,并分别表示在板表面85、86、87、89中,它们组合形成流动序列产生槽道54a、54b以及槽道54a、54b的进口52a、52b。因此,进口52a和槽道54a由在板77的表面87中的表面槽道82和相对表面槽道83而提供,该表面槽道82包括进口槽道部分90和流动收敛促进槽道部分91,而该相对表面槽道83在板78的相对表面88中。同样,进口52b和槽道54b由表面槽道80和在板77的相对表面86中的相对表面槽道81而提供,该表面槽道80在板76的表面85中,而该相对表面槽道81包括进口槽道部分92和流动收敛促进槽道(或出口槽道)部分93。
继续参考图3和4,流动序列产生器的交界面产生槽道53和出口狭槽58部分通过板77的相对侧壁94(图4中所示)形成。优选是,对齐销和相应孔(未示出)用于板76、77、78和表面槽道的彼此对齐。
参考图5,根据本发明,包括宽度为w的交界面114的第一五层熔融层叠物112由母体流形成。同样,包括宽度为w″的交界面124的第二五层熔融层叠物122由母体流形成。
参考图6,图中表示了装置110,该装置110与图2的装置10的区别主要在于:共同挤出子结构126a和共同挤出子结构126b一起构成用于形成5层熔融层叠物112、122的共同挤出结构,因此包括三个附加组的成形插入件(其中只表示了成形插入件103a、103b、104a、104b、105a);以及当流进入共同挤出结构时,分隔部件128使母体流分开。这些插入件(例如成形插入件102a、102b和流动序列产生器150)优选是可从装置110上拆卸。如前所述,优选是,相对于横向流动方向,分隔部件基本位于中心地布置在共同挤出结构内。
在图6中,成形插入件103a、103b、105a的大部分特征以虚线表示,以便强调这些插入件象其它成形插入件一样布置在装置110本体中的空腔内。前面结合图2,已经介绍了某些前述特征和其它方面。因此,相同部件表示为相同标号,简化装置110的介绍,并参考前面对装置10的介绍。
优选是,供给槽道115、116、117、118、119在挤出机(未示出)和装置110的共同挤出结构之间连接,因此,母体流A、B、C、D和E分别进入共同挤出结构,如图所示。优选是,母体流可以有彼此不同的流变特征;不过,在很多情况下,流B和C优选是与流A不同,流D和E优选是分别与流B和C不同。
当母体流A从供给槽道115流入共同挤出结构中时,流A通过分隔部件128的细长部分128a的分开壁136a而分开。还参考图7,图中更清楚地表示了大致T形的分隔部件128和细长部分128a。然后,这时分开的流A在歧管130a、130b中沿大致与流A的流动主方向(如位于预收敛槽道134a中的箭头表示)垂直的方向展开,并进入预收敛槽道134a、134b。
继续参考图6和7,当母体流B从供给槽道116流入共同挤出结构中时,流B通过分隔部件的第一横杆143a的臂128b的分开壁136b而分开。然后,这时分开的流B在成形插入件102a、102b的歧管140a、140b中沿大致与流B的流动主方向(如位于预收敛槽道144a、144b中的箭头表示)垂直的方向展开,并进入预收敛槽道144a、144b。
臂128b在成形插入件102a、1022b之间延伸,并布置成靠近该成形插入件102a、102b。这样,臂128b分开成形插入件的歧管140a、140b,分开成形插入件的预收敛槽道144a、144b,并提供歧管140a和预收敛槽道144a的侧壁132b以及歧管140b和预收敛槽道144b的侧壁(未示出)。歧管140a、140b的侧壁收敛,以便提供分开壁136b。
同样,当母体流C从供给槽道117流入共同挤出结构中时,流C通过分隔部件的横杆143a的相对臂128c的分开壁136c而分开。然后,这时分开的流C在成形插入件103a、103b的歧管142a、142b中沿大致与流动方向(如位于预收敛槽道144a、144b中的箭头表示)垂直的方向展开,并进入预收敛槽道138a、138b。
臂128c在成形插入件103a、103b之间延伸,并布置成靠近该成形插入件103a、103b。这样,臂128c分开成形插入件的歧管142a、142b,分开成形插入件的预收敛槽道138a、138b,并提供歧管142a和预收敛槽道138a的侧壁132c以及歧管142b和预收敛槽道138b的侧壁(未示出)。歧管142a、142b的侧壁收敛,以便提供分开壁136c。
同样,母体流D和E通过供给槽道118、119进入装置110的共同挤出结构中,该供给槽道118、119通过进口槽道与各流动成形插入件的各岐管连通。图6中只表示了成形插入件104a、104b、105a、进口槽道127a、127b以及岐管131a、131b、135a;而与成形插入件104b相对的类似成形插入件、进口槽道和岐管等未示出。
再参考图6和7,当母体流D从供给槽道118流入共同挤出结构内时,流D通过分隔部件的第二横杆143b的臂128d的分开壁136d而分开。然后,这时分开的流D通过进口槽道127a、127b,并在成形插入件104a、104b的歧管131a、131b中沿大致与流动方向(如位于预收敛槽道144a、144b中的箭头表示)垂直的方向展开,并进入各个预收敛槽道(只表示了预收敛槽道145a的一部分)。
臂128d在成形插入件之间延伸,并布置成靠近该成形插入件。因此,臂128d分开成形插入件的进口槽道127a、127b,分开成形插入件的歧管131a、131b,并分开成形插入件的预收敛槽道。而且,臂128d提供进口槽道127a的侧壁133d、歧管131a的侧壁132d和预收敛槽道145a以及进口槽道127b的侧壁(未示出)及歧管131b的侧壁(未示出)和其预收敛槽道(未示出)。进口槽道的侧壁收敛,以便提供分开壁136d。与第一横杆相同,横杆143b表示为定向成大致垂直于分隔部件的细长部分128a。
同样,母体流E从供给槽道119流入共同挤出结构的各个成形插入件(只表示了插入件105a的一部分),流E通过分隔部件的相对臂128e的分开壁136e而分开。然后,这时分开的流E通过各进口槽道,然后在各歧管(只表示了岐管135a的一部分)中沿大致与流动方向(如位于预收敛槽道144a、144b中的箭头表示)垂直的方向展开,并进入各个预收敛槽道(只表示了预收敛槽道145a的一部分)。
当这时分开的流A、B和C离开共同挤出子结构126a的预收敛槽道134a、144a、138a,以便汇合于流动收敛槽道146a中时,各成形流优选是宽度等于槽道134a的宽度w,且通过汇合而形成3层熔融层叠物,该熔融层叠物包括宽度等于宽度w的层交界面。在它们的下游,当这时分开的流D和E从共同挤出子结构126a的预收敛槽道145a、141a中离开,以便在公共槽道146a中与较早形成的3层熔融层叠物汇合时,各成形流D、E的宽度也与槽道134a的宽度w相等,且通过汇合而形成5层熔融层叠物112(图5中所示),它包括同样宽度为w的交界面114。
同样,当这时分开的流A、B和C离开共同挤出子结构126b的预收敛槽道134b、144b、138b,以便汇合于流动收敛槽道146b中时,各成形流优选是宽度等于槽道134b的宽度w′,且通过汇合而形成3层熔融层叠物,该熔融层叠物包括宽度等于宽度w′的交界面。在它们的下游,当这时分开的流D和E离开共同挤出子结构126b的相应预收敛槽道(未示出),以便在公共槽道146b中与较早形成的3层熔融层叠物(包括宽度等于宽度w′的交界面)汇合时,各成形流D、E的宽度也与槽道134b的宽度w′相等,且通过汇合而形成5层熔融层叠物122(图5中所示),它包括同样宽度为w′的交界面124。
由图6可知,优选是共同挤出子结构126a的岐管提供从共同挤出子结构126a的宽度W的预收敛槽道中离开的流。同样,优选是共同挤出子结构126b的岐管提供从宽度w′的各预收敛槽道中离开的流。不过,宽度w和w′例如也可选择在岐管的下游通过在各预收敛槽道中增加或减小流宽度而提供。
再参考图5,几何形状确定的5层流112、122分别有厚度t,该厚度t通常垂直于各交界面114、124。需要时,成形流112、122可以是宽度大于厚度(如图所示)、正方形、或者厚度大于宽度。需要时,在流112、122中的层的相对容积或质量可以通过改变相对容积或质量流量而改变。在任何情况下,根据本发明,流112、122合适形成为随后的熔融层叠物。
因此,根据本发明的优选实施例,包括宽度为w的连续、基本平面交界面的成形5层流通过汇合同样具有宽度w的成形流而形成,而包括宽度为w′的连续、基本平面交界面的成形5层流通过汇合同样具有宽度w′的成形流而形成。因为在本实施例中分开母体流,因此流112、122有相同的层序列。需要时,装置110的、类似于图2中实施例的变化(关于母体流输入)将使得流112、122有彼此不同的层序列,且这时,汇合形成层状流112的流的组分可以与汇合形成层状流122的流的组分相同或不同。还有,这时,在挤出机输出中的区别将用于改变在随后形成的成形10层复合物中的成形5层流的相对容积或质量。
还参考图5和所示的x-y-z坐标系以及参考图6,其中,在流动序列产生器150的进口152a、152b处,用于熔融层叠的合适形状的层状流优选是沿x轴并排布置。在流动序列产生器中,各成形流大致沿主流或z方向流动,同时交界面114、124大致与x轴对齐。根据本发明,成形流在序列发生器150中如前面参考流12、22所述重新定向成堆垛方位,在该堆垛方位,成形流12确定了沿y轴间隔开的不同平面,并进行熔融层叠,以便在成形的10层复合物162中产生连续、大致平面的交界面164,该10层复合物162包括沿y方向堆垛的成形层。然后,成形层状复合物162优选是在不改变宽度或厚度的情况下从流动序列产生器通过连接槽道156,该连接槽道156终止于装置110的出口狭槽157。在连接槽道156中的箭头表示了从形成流112、122至成形层状复合物162离开装置110的过程中的流体流动主方向。
如图5所示,成形流112、122对成形层状复合物162的容积的贡献基本相等。不过,成形插入件的可拆卸性优选是允许相对流量变化,例如通过使用一个或多个替换成形插入件,各成形插入件具有更长或更短的预收敛槽道通路长度。因此,例如成形插入件102a、103a、104a、105a可以更换成分别有相对更短预收敛槽道通路长度的成形插入件,因此,与成形流122相比,成形流112将对成形层状复合物162的、相对更大比例的容积或质量作贡献。该优点同样可用于控制在任意一个或两个层状流112、122中的流A、B、C、D和E的相对容积流量,因此,当需要时,任意一个或两个层状流可以制成为层厚不同,甚至具有层厚梯度。
根据本发明,如关于图1和2的实施例所述,成形层状复合物162从装置110直接或间接进入合适的普通下游挤出模具,多层片状产品从该挤出模具中离开。象片状产品69一样,该多层片状产品的宽度大于它的厚度,且在流重新定向之后产生的交界面通常平行于片宽度。
参考图8,图中表示了装置210,该装置210与图6的装置110的区别主要在于:共同挤出子结构226a和共同挤出子结构226b一起构成用于形成7层流的共同挤出结构,因此包括两个附加组的成形插入件;分隔部件228包括第三横杆243c;以及装置210还包括表层形成插入件208、209。这些插入件(例如其它插入件和流动序列产生器250)优选是可拆卸地插入装置210本体中的空腔内。在图中,为了清楚,这些插入件和流动序列产生器250表示为实线,而装置210的流动空腔可以省略,或者表示为虚线。如前所述,优选是,相对于横向流动方向,分隔部件228基本位于中心地布置在共同挤出结构内,这样,共同挤出子结构226a、226b沿横向流动方向彼此大致相等。
前面结合装置10和110,已经介绍了某些特征和其它方面。因此,相同部件表示为相同标号,简化装置210的介绍,并参考前面对装置10和110的介绍。
优选是,供给槽道215、216、217、218、219、220、221在挤出机(未示出)和装置210的共同挤出结构之间连接,因此,母体流A、B、C、D、E、F和G分别进入共同挤出结构,如图所示。优选是,母体流可以有彼此不同的流变特征;不过,在很多情况下,流B和C优选是与流A不同,流D和E优选是分别与流B和C不同,且流F和G优选是分别与流D和E不同。
与装置110类似,宽度与槽道244a的宽度w相同的、5层几何形状确定的熔融层叠物在流动收敛槽道246a中由成形流制成,该成形流离开共同挤出子结构226a的合适预收敛槽道,且宽度与宽度w相等;且宽度与槽道244b的宽度w′相同的、5层几何形状确定的熔融层叠物在流动收敛槽道(未示出)中由成形流制成,该成形流离开共同挤出子结构226b的合适预收敛槽道,且宽度与宽度w′相等。不过,如下所述,增加了附加层。
母体流F和G通过供给槽道220、221而进入装置210的共同挤出结构,该供给槽道220、221通过进口槽道211而与各流动成形插入件的各歧管连通。只有流动成形插入件206a、206b、207a、进口槽道211a、211b和歧管225a、229a完全或局部示出。类似于进口槽道211a的进口槽道(未示出)通向插入件207a的歧管229a;进口槽道211b通向类似于歧管225a的歧管(未示出);而类似于进口槽道211a的进口槽道(未示出)通向插入件(未示出)的、类似于歧管225a的歧管(未示出)。
当母体流F从供给槽道220流入共同挤出结构时,流F通过分隔部件228的第三横杆243c的臂128f的分开壁236f而分开。然后,这时分开的流F通过进口槽道211a、211b,并在成形插入件206a、206b的各歧管(只表示了歧管225a的一部分)中横向展开,并进入各预收敛槽道(只表示了预收敛槽道239a的一部分)。
臂228f在成形插入件206a、206b之间延伸,并布置成靠近该成形插入件206a、206b。这样,臂228f分开进口槽道211a,211b,分开成形插入件的歧管,分开成形插入件的预收敛槽道,而且,臂228f提供进口槽道211a的侧壁以及进口槽道211b的侧壁。进口槽道的侧壁汇合以便提供分开壁。
同样,母体流G通过分隔部件的横杆243c的相对臂(未示出)的各分开部分而分开。然后,这时分开的流G通过各进口槽道,并在各成形插入件(只表示了成形插入件207a的一部分)的各歧管(只表示了歧管229a的一部分)中横向展开,并进入各个预收敛槽道(只表示了预收敛槽道237a的一部分)。
当这时分开的流F和G从共同挤出子结构226a的预收敛槽道239a、237a中离开,以便在公共槽道246a中与较早形成的5层熔融层叠物汇合时,各成形流F、G的宽度与预收敛槽道244a的宽度w相等,且通过汇合而形成7层熔融层叠物,它包括同样宽度为w的交界面。当这时分开的流F和G从共同挤出子结构226b的预收敛槽道中离开,以便在公共槽道中与较早形成的5层熔融层叠物(该5层熔融层叠物的宽度等于预收敛槽道244b的宽度w′)汇合时,各成形流F、G的宽度与预收敛槽道244b的宽度w′相等,且通过汇合而形成7层熔融层叠物,它包括同样宽度为w′的交界面。
因此,根据本发明的优选实施例,包括宽度为w的连续、基本平面交界面的7层几何形状确定的熔融层叠物通过汇合同样具有宽度w的成形流而形成,而包括宽度为w′的连续、基本平面交界面的7层几何形状确定的熔融层叠物通过汇合同样具有宽度w′的成形流而形成。因为在本实施例中分开母体流,因此7层熔融层叠物有相同的层序列。需要时,装置210的、类似于图2中实施例的变化(关于母体流输入)将使得7层熔融层叠物有彼此不同的层序列,且这时,汇合形成一个7层熔融层叠物的流的组分可以与汇合形成另一7层熔融层叠物的流的组分相同或不同。还有,这时,在挤出机输出中的区别将用于改变在随后形成的14层成形层状复合物中的7层熔融层叠物的相对容积或质量。需要时,在7层熔融层叠物中的层的相对容积和质量可以通过改变相对容积和质量流量而改变。
继续参考图8,与图1类似,在流动序列产生器250的进口(只表示了进口250a)处,两个大致矩形形状的7层流优选是沿x轴并排布置。在流动序列产生器250中,各7层流大致沿z方向流动,同时交界面大致平行于x轴,且根据本发明,各7层流如前面参考流12、22所述重新定向,并进行熔融层叠,以便在成形的14层复合物中产生连续、大致平面的交界面,该14层复合物包括沿y方向堆垛的成形层。然后,成形层状复合物的宽度在尺寸改变槽道255中增加,与装置10的情况相同。
优选是,供给槽道260、261在挤出机(未示出)和装置210的歧管263、265之间连接,因此,母体流S和T分别进入装置,如图所示,以便向从连接槽道256中离开的成形14层复合物添加表层。表层通常选择为有利于处理和/或产品功能。在各歧管中,流S和T沿大致与在各下游预收敛槽道266、267中的流动主方向垂直的方向展开。在预收敛槽道267中的流动主方向由箭头所示。流S和T从歧管进入各预收敛槽道266、267。当14层复合物通过连接槽道256且成形流S和T通过预收敛槽道266、267,以便在组合槽道268中汇合时,成形流的宽度优选是与复合物相等,且通过汇合而形成相同宽度的成形16层复合物。
然后,根据本发明,所形成的复合物通过出口狭槽257而从装置210中离开,且与前述实施例相同,该复合物之间或间接进入合适的普通下游挤出模具,多层片状产品从该挤出模具中离开。与片状产品69相同,该片状产品的宽度大于它的厚度,且在流动序列产生器中产生的交界面大致平行于片宽度。位于连接槽道256和组合槽道268中的箭头表示从形成第一层状流至16层复合物离开装置210的过程中的流动主方向。
参考图9,具有大致正方形或矩形截面并包括尺寸为w的交界面314的成形熔融层叠流312由母体流形成。还分别形成尺寸为w′、w″的成形流313、323。在下文中,这些尺寸称为宽度。如图9所示,各成形流具有尺寸t,该尺寸t可以称为厚度。
参考图10,图中表示了装置310,该装置310与图2的装置10的区别主要在于:包括第二分隔部件328′、流动序列产生器350和交界面产生槽道360,该流动序列产生器350包括三个流动序列产生槽道354a、354b、354c,而该交界面产生槽道360位于流动序列产生器350的下游,定向和产生序列的流在该交界面产生槽道360中组合。而且,装置310没有第二流动成形插入件。
与装置10类似,分隔部件328包括细长部分328a和臂328c,所示的该臂328c定向成大致垂直于细长部分。分隔部件328′没有臂,但是优选布置成大致平行于分隔部件328的细长部分。优选是,分隔部件328′和分隔部件328的细长部分通常间隔开,并相对于横向流动方向布置,这样,装置310的流动成形结构327沿横向流动方向分隔成三个大致相等部分。这样,离开流动成形结构327的预收敛槽道334和连接槽道370、370′的流可以有基本相同的宽度,且进入流动序列产生器350的流同样可以有彼此基本相同的宽度。
流动序列产生器350的进口352a、352b、352c接收来自流动收敛槽道346和连接槽道370、370′(成形单层流313、323通过该连接槽道370、370′)的流体流。因此,序列发生器350使得准备在槽道360中形成成形层状复合物的成形熔融层叠流和一对成形单层流进行定向和形成序列。
前面结合图2,已经介绍了某些特征和其它方面。因此,相同部件表示为相同标号,简化了装置110的介绍,并参考前面对装置10的介绍。装置310可以改变成包括附加流动成形插入件,相应的,分隔部件328、328′可以通过添加一个或多个横杆或臂而合适地改变。
成形结构327形成具有宽度w、w′、w″的成形流。优选是,供给槽道315、316、317、318在挤出机(未示出)和成形结构327以及流动成形插入件303之间连接。母体流A、B、C和D通过这些供给槽道进入成形结构327和插入件303。优选是,插入件303形成一成形流,其宽度等于宽度w。通常,母体流彼此不同,因此,在产品中,不同的流彼此相邻。
流A从供给槽道315流入成形结构327的歧管330a,并在歧管中沿大致与流A的流动主方向(由位于连接槽道370中的箭头表示)横切的方向展开,然后进入预收敛槽道334。同样,流B和C从供给槽道316、317流入成形结构327的歧管330b、330c,并在歧管中沿大致与流动主方向(由位于连接槽道370中的箭头表示)横切的方向展开,然后进入连接槽道370、370′。
同样,流D从供给槽道318流入流动成形插入件303。具体地说,流D进入歧管342,并在歧管中沿大致与流D的流动主方向横切的方向展开,然后进入插入件的预收敛槽道338。优选是,分隔部件328的臂328c靠近流动成形插入件的内侧,这样,提供了插入件的歧管和预收敛槽道的侧壁332c。
共同挤出结构326用于成形和收敛流A和D,并包括成形结构327的歧管330a和预收敛槽道334、由流动成形插入件提供的流动成形槽道以及流动收敛槽道346。当流A和D从预收敛槽道334、338中离开以便在流动收敛槽道346中汇合时,各成形流优选是宽度等于槽道334的宽度w,且通过汇合而形成成形的熔融层叠流312,该熔融层叠流312包括同样有宽度w的层交界面314。优选是,与流D相比,用于流A的挤出机输出相对更大,因此,当流A、D形成熔融层叠物312时,流A、D的流动容积明显不同,因此,该熔融层叠物312的特征在于:如图9所示,A层的容积比D层相对更大。
还参考图9和所示的x-y-z坐标系,在流动序列产生器350的进口352a、352b、352c处,适当地成形而用于熔融层叠的流312、313、323优选是沿x轴并排布置。在流动序列产生器中,各成形流大致沿主流或z方向流动,且x轴大致与宽度w、w′、w″对齐。根据本发明,成形流在序列发生器350中定向和形成序列,这样,它们在熔融层叠之前处于沿y轴的选定堆垛方位。优选是,只有流312、323重新定向,该重新定向为沿x轴和y轴。当流从流动序列产生器350进入槽道360时,成形流沿由x-z平面确定的主表面而在槽道360中熔融层叠,以便在成形层状复合物362中产生连续、大致平面的交界面364,该成形层状复合物362包括沿y方向堆垛的成形层。
如图9所示,成形层状流312对成形层状复合物362的容积的贡献最大,流313对容积的贡献较小,而流323对容积的贡献最小,从而产生层厚梯度。如前所述,相对容积或质量可以通过流动流的相对容积或质量通过量来进行控制。优选是,与流B、C相比,用于流A、D的挤出机输出相对更大,且与流C相比,用于流B的挤出机输出相对更大。
优选是,流动序列产生器350是具有表面槽道(未示出)的多个板375、376、377、378的组件,这些表面槽道组合形成流动序列产生槽道。本领域技术人员通过参考图4的详细说明,可以很容易地理解用于构成序列发生器350的流动序列产生槽道的合适的表面槽道形状、位置和方位。
然后,根据本发明,成形层状复合物362通过出口狭槽357而从装置310中离开,且与前述实施例相同,它直接或间接进入合适的普通下游挤出模具,且宽度增加的多层片状产品369从该挤出模具中离开,如图9所示。与片状产品69类似,片状产品369的宽度W大于厚度T,且在所述流重新定向之后产生的交界面大致平行于片宽度,并平行于较早形成的交界面314。在槽道360和370中的箭头表示了流体的流动主方向,直到成形层状复合物362从装置310中离开。
如前所述,成形层状复合物可以在进入下游挤出模具之前与其它流汇合。这时,流动序列产生器的可拆卸性可以特别有利。例如,用具有层序列C/B/D/A的类似复合物代替收敛复合物362时,可以通过取出流动序列产生器350、使流动序列产生器旋转180度和重新插入流动序列产生器而产生具有层序列C/B/D/A/D/A/A/B/C的粘合物质。
参考图11,图中表示了装置410,该装置410与图10的装置310的主要区别在于:包括歧管431、连接槽道471和进口452c,它们分别偏离歧管430a、430b、槽道446、470和进口452a、452b。因此,流动序列产生器450的进口452a、452b、452c不再并排,而是大致并排。而且表示了槽道454a、454b、454c的不同流动序列结构。还有,装置410没有第二分隔部件,因此装置410的流动成形结构427优选是由可拆卸的分隔板沿横向流动方向分隔成两个(而不是三个)大致相等的部分。
不过,其它方面同样包括当所述流在流动序列产生器450中重新定向之后在交界面产生槽道460中进行熔融层叠。前面已经介绍了某些特征和其它方面,因此,相同部件由相同参考标号表示,并参考前面针对装置10和310的相关说明。
需要时,图11的实施例还可以变化成使得进口452a沿与进口452c相对的方向偏离进口452b。这时,为了本发明的目的,流动序列产生器进口452a、452b、452c将大致彼此并排,尽管进口452a、452b、452c彼此偏离并在三个平行平面中。因此,在本发明中,“大致并排”的意思是包括流动序列产生器进口在不共面时将在各偏离平面对齐时并排的结构。
尽管已经参考本发明的优选实施例详细介绍了本发明,但是应当知道,在不脱离由附加权利要求确定的本发明范围的情况下可以进行其它变化和改变。
Claims (16)
1.一种用于制造成形层状复合物的方法,该成形层状复合物包括通过交叠的流动流的熔融层叠而确定的交界面,其中,所述交界面大致位于x-y-z坐标系的x-z平面内,在该坐标系中,x轴确定了所述交界面的横向尺寸,y轴大致垂直地穿过所述交界面而延伸,所述方法包括:
第一成形流动流和第二成形流动流分别有大致沿z方向的主流方向,且所述第一成形流动流和所述第二成形流动流适当地成形而用于熔融层叠;使所述第一成形流动流相对于所述第二成形流动流的方位从沿所述x轴大致并排的方位变成大致堆垛的方位,在该堆垛方位中,所述第一成形流动流确定了第一平面,而所述第二成形流动流确定了沿y轴的第二平面;
然后,通过使所述第一成形流动流和所述第二成形流动流熔融层叠而形成所述成形的层状复合物的所述交界面,其中,所述层状复合物的形成独立于层状母体流的分开;
然后,所述交界面的尺寸沿x轴增大,以便形成宽度比厚度更大的多层复合物产品,其中,所述交界面大致平行于所述宽度。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:所述第一成形流动流和所述第二成形流动流在所述大致并排的方位时彼此共面。
3.根据权利要求1所述的方法,其中:所述第一成形流动流和所述第二成形流动流在所述大致并排的方位时相互处于不同平面内。
4.根据权利要求1-3之一所述的方法,其中:所述第一成形流动流和第二成形流动流是层状流,所述第一成形流动流的层序列与所述第二成形流动流不同,但是汇合形成所述第一成形流动流的流的组分与汇合形成所述第二成形流动流的流的组分相同。
5.根据权利要求1-3之一所述的方法,其中:所述第一成形流动流和所述第二成形流动流是层状流,所述第一成形流动流的层序列与所述第二成形流动流不同,且汇合形成所述第一成形流动流的至少一个流的组分与汇合形成所述第二成形流动流的各个流的组分不同。
6.根据权利要求1-3之一所述的方法,其中:所述第一成形流动流和所述第二成形流动流是层状流,且所述第一成形流动流和所述第二成形流动流有相同的层序列。
7.根据权利要求1-3之一所述的方法,其中:所述第一成形流动流或所述第二成形流动流是层状流,且在形成所述第一成形流或所述第二成形流的步骤过程中,汇合的至少两个流的容积或质量流量明显不同。
8.根据权利要求1-3之一所述的方法,其中:在形成所述成形层状复合物的步骤过程中,所述第一成形流动流的容积或质量流量与所述第二成形流动流明显不同。
9.根据权利要求1-3之一所述的方法,其中:所述第一成形流动流是包括宽度为w的至少一个交界面的层状流,汇合形成第一成形流动流的至少两个流具有所述宽度w,且所述第二成形流动流是包括宽度为w′的至少一个交界面的层状流,汇合形成所述第二成形流动流的至少两个流具有所述宽度w′。
10.一种用于生产多层复合物产品的装置(10),包括:共同挤出结构和分隔部件(28),其中,所述共同挤出结构通过所述分隔部件(28)而分隔成第一共同挤出子结构(26a)和第二共同挤出子结构(26b),
所述第一共同挤出子结构(26a)包括一第一流动成形槽道,该第一流动成形槽道包括一与第一流动收敛槽道(46a)流体连通的第一横向流动提供歧管(40a),所述第二共同挤出子结构(26b)包括第二流动成形槽道,该第二流动成形槽道包括与一第二流动收敛槽道(46b)流体连通的第二横向流动提供歧管(30b),以及
在所述共同挤出结构的第一流动收敛槽道(46a)和第二流动收敛槽道(46b)下游并与它们流体连通的装置(50),用于改变第一流动流和第二流动流的彼此相对方位,它包括第一进口(52a)和第二进口(52b),该第一和第二进口分别以与一交界面产生槽道(53)流体连通的方式布置在第一流动序列产生槽道(54a)和第二流动序列产生槽道(54b)上。
11.一种用于生产多层复合物产品的装置(310),包括:第一流动成形结构(327);第一流动成形槽道,其包括一个与一流动收敛槽道(346)流体连通的第一横向流动提供歧管(342);以及分隔部件(328),
其中,所述第一流动成形结构(327)由所述分隔部件(328)分隔开,从而构成第二流动成形槽道以及第三流动成形槽道,其中,所述第二流动成形槽道包括与所述流动收敛槽道(346)流体连通的第二横向流动提供歧管(330a),所述第三流动成形槽道与连接槽道(370)流体连通,共同挤出结构(326)由所述第一流动成形槽道、所述第二流动成形槽道和所述流动收敛槽道(346)而形成,
在所述第三流动成形槽道的流动收敛槽道(346)和连接槽道(370)下游并与它们流体连通的装置(350),用于改变第一流动流和第二流动流的彼此相对方位,它包括第一进口(352a)和第二进口(352b),该第一和第二进口分别以与一交界面产生槽道(360)流体连通的方式布置在第一流动序列产生槽道(354a)和第二流动序列产生槽道(354b)上,其中,第一进口(352a)和第二进口(352b)基本并排布置。
12.根据权利要求10或11所述的装置,其中:所述分隔部件(28,328)是板,所述板形成所述第一流动成形槽道的壁部分(32b,332c)。
13.根据权利要求10或11所述的装置,其中:一第一流动成形插入件(2a,303)包括所述第一横向流动提供歧管(40a,342),所述横向流动限定了一宽度方向,所述第一插入件(52a,352a)和第二进口(52b,352b)基本沿所述宽度方向并排地布置。
14.根据权利要求10或11所述的装置,其中:所述进口(52a,52b,352a,352b)布置成彼此共面。
15.根据权利要求13所述的装置,其中:所述分隔部件(28,328)是板,所述板、所述第一流动成形插入件(2a,303)和用于改变所述流的相对方位的装置(50,350)分别可拆卸地布置在所述装置内。
16.根据权利要求11所述的装置,还包括:附加的分隔部件(328’),其中,所述第一流动成形结构(327)还由所述附加分隔部件(328’)来分开,以便构成第四流动成形槽道,所述附加分隔部件(328’)布置在所述第三流动成形槽道和所述第四流动成形槽道之间。
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---|---|---|---|---|
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JP4425668B2 (ja) * | 2004-03-01 | 2010-03-03 | 東洋鋼鈑株式会社 | 複層の無延伸フィルムの製造方法および複層樹脂被覆金属板の製造方法 |
EP1757429B1 (en) * | 2004-05-31 | 2015-11-11 | Toray Industries, Inc. | Liquid flow converging device and method of manufacturing multi-layer film |
US7513766B2 (en) * | 2005-10-11 | 2009-04-07 | Cryovac, Inc. | Extrusion apparatus having a driven feed segment |
US20080237044A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method and apparatus for concentrating molecules |
US8292083B2 (en) | 2007-04-19 | 2012-10-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method and apparatus for separating particles, cells, molecules and particulates |
US7837379B2 (en) * | 2007-08-13 | 2010-11-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Devices for producing a continuously flowing concentration gradient in laminar flow |
US20090243133A1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-10-01 | 3M Innovative Properties Company | Film caliper control |
US8876512B2 (en) * | 2008-09-23 | 2014-11-04 | Cryovac, Inc. | Die for coextruding a plurality of fluid layers |
US20100072655A1 (en) | 2008-09-23 | 2010-03-25 | Cryovac, Inc. | Die, system, and method for coextruding a plurality of fluid layers |
US8012572B2 (en) * | 2009-03-06 | 2011-09-06 | Cryovac, Inc. | Multilayer, heat-shrinkable film comprising a plurality of microlayers |
US20100289755A1 (en) * | 2009-05-15 | 2010-11-18 | Honh Kong Applied Science and Technology Research Institute Co., Ltd. | Touch-Sensing Liquid Crystal Display |
WO2011060724A1 (zh) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | 北京化工大学 | 纳米层叠复合材料制备装置及制备方法 |
JP6254442B2 (ja) * | 2010-05-07 | 2017-12-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 多層高分子フィルムを製造するための装置 |
EP2566677B1 (en) * | 2010-05-07 | 2018-01-03 | 3M Innovative Properties Company | Feedblock and method of using the same for manufacturing a multilayered article |
TWI496688B (zh) * | 2012-03-14 | 2015-08-21 | Extend Optronics Corp | 具厚度梯度變化之分流倍增裝置、分流系統、方法與多層膜結構 |
US9108218B2 (en) | 2012-04-19 | 2015-08-18 | Nordson Corporation | System and method for making multilayer films and a layer multiplication device |
US9227354B2 (en) * | 2012-05-06 | 2016-01-05 | Extend Optronics Corp. | Feedblock multiplier with thickness gradient variation, feedblock system, method, and related multilayer structure |
JP6348786B2 (ja) * | 2014-07-01 | 2018-06-27 | デンカ株式会社 | 多層シートの製造装置と製造方法 |
WO2016094281A1 (en) | 2014-12-11 | 2016-06-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Stretch wrapping film |
EP3487678B1 (en) | 2016-07-21 | 2020-11-11 | SABIC Global Technologies B.V. | Multilayer identity article and method of making the same |
CN109476135A (zh) | 2016-07-21 | 2019-03-15 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 多层结构及其制造方法 |
CN106707374B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-05-07 | 北京化工大学 | 一种光学多层梯度薄膜及其制备装置 |
IT202100024968A1 (it) * | 2021-09-29 | 2023-03-29 | R B Eng Di Bentoglio Srl | Impianto di estrusione, e relativo procedimento, per la fabbricazione di elementi lastriformi in materiale composito |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4426344A (en) * | 1980-07-05 | 1984-01-17 | Hoechst Aktiengesellschaft | Coextrusion process and apparatus for manufacturing multi-layered flat films of thermoplastic materials |
US5094788A (en) * | 1990-12-21 | 1992-03-10 | The Dow Chemical Company | Interfacial surface generator |
US5122905A (en) * | 1989-06-20 | 1992-06-16 | The Dow Chemical Company | Relective polymeric body |
US5269995A (en) * | 1992-10-02 | 1993-12-14 | The Dow Chemical Company | Coextrusion of multilayer articles using protective boundary layers and apparatus therefor |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1308573A (fr) * | 1961-05-30 | 1962-11-09 | Dow Chemical Co | Procédé de mélange de masses en circulation par formation d'interfaces dans une masse fluide en circulation |
US3487505A (en) | 1967-08-21 | 1970-01-06 | Dow Chemical Co | Laminates |
US3557265A (en) | 1967-12-29 | 1971-01-19 | Dow Chemical Co | Method of extruding laminates |
US3547682A (en) * | 1968-03-15 | 1970-12-15 | Hercules Inc | Composite polyolefin extrusion coating of substrates |
US3759647A (en) | 1969-04-10 | 1973-09-18 | Turner Alfrey Us | Apparatus for the preparation of multilayer plastic articles |
BE789478A (fr) | 1971-10-01 | 1973-03-29 | Dow Chemical Co | Procede et dispositif d'extrusion de matieres plastiques en feuilles multicouches |
US3884606A (en) * | 1971-10-01 | 1975-05-20 | Dow Chemical Co | Apparatus for multilayer coextrusion of sheet or film |
US4094947A (en) * | 1976-09-03 | 1978-06-13 | The Dow Chemical Company | Multilayer coextrusion process for producing selective reflectivity |
US4669965A (en) * | 1983-09-08 | 1987-06-02 | Kabushiki Kaisha Plastic Kogaku Kenkyusho | Multi-layer extrusion die |
US4731004A (en) | 1984-10-12 | 1988-03-15 | Princeton Packaging, Inc. | Side-by-side co-extrusion of film using multiple materials |
US5094793A (en) | 1990-12-21 | 1992-03-10 | The Dow Chemical Company | Methods and apparatus for generating interfacial surfaces |
JP3300052B2 (ja) * | 1992-09-28 | 2002-07-08 | 三菱樹脂株式会社 | 共押出用フィードブロック |
US5389324A (en) | 1993-06-07 | 1995-02-14 | The Dow Chemical Company | Layer thickness gradient control in multilayer polymeric bodies |
US5516474A (en) * | 1993-11-24 | 1996-05-14 | The Cloeren Company | Thermally distinct layer coextrusion |
JPH09183147A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 多層積層体の製造方法 |
JP2928789B2 (ja) | 1996-04-20 | 1999-08-03 | 前田建設工業株式会社 | 層状材料の製造方法 |
US6082025A (en) | 1998-09-11 | 2000-07-04 | Nike, Inc. | Flexible membranes |
-
2002
- 2002-04-26 US US10/132,517 patent/US6905324B2/en not_active Expired - Lifetime
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-
2004
- 2004-09-08 US US10/935,101 patent/US20050029691A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4426344A (en) * | 1980-07-05 | 1984-01-17 | Hoechst Aktiengesellschaft | Coextrusion process and apparatus for manufacturing multi-layered flat films of thermoplastic materials |
US5122905A (en) * | 1989-06-20 | 1992-06-16 | The Dow Chemical Company | Relective polymeric body |
US5094788A (en) * | 1990-12-21 | 1992-03-10 | The Dow Chemical Company | Interfacial surface generator |
US5269995A (en) * | 1992-10-02 | 1993-12-14 | The Dow Chemical Company | Coextrusion of multilayer articles using protective boundary layers and apparatus therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090916 |