CN101068672A - 作为挤压产品的增强体的湿用短切玻璃原丝 - Google Patents

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W·D·格雷厄姆
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Abstract

本发明涉及一种在螺杆挤压工艺中使用湿用短切玻璃原丝(WUCS)的方法。聚合物树脂加入挤压机(100)的聚合物喂入区(106)，并输送到第一加压区(113)，在此处树脂被至少部分熔化。熔融树脂输送到高容量区(107)，在此处加入WUCS纤维。在高容量区，螺杆的螺纹可以具有较大的螺距，以便于WUCS进入挤压机。熔融树脂/纤维混合物输送到第二加压区(112)，在此处树脂和纤维紧密复合。接着，熔融树脂/纤维物料输送到低压区(115)，在此处通过孔(109)排出从纤维中蒸发的水分。然后输送树脂/纤维混合物经过加压/模具喂入区(116)，进一步复合和混合树脂和纤维。

Description

作为挤压产品的增强体的湿用短切玻璃原丝
发明领域
本发明一般地涉及热塑性复合材料的制备，更具体地涉及挤压工艺中使用湿用短切玻璃原丝(wet use chopped strand glass，WUCS)。
背景技术
通常，制备玻璃纤维是经过拉丝漏板或孔板将熔融玻璃拉成细丝。一般地，接着将浸润剂加入拉制的细丝中，浸润剂含有润滑剂、偶联剂和成膜粘结剂树脂。含水浸润剂对纤维提供保护从而防止丝间相互磨损，并促进玻璃纤维与玻璃纤维作为增强体加入的任何基体之间的相容性。在加入浸润剂之后，可以将纤维聚集成一束或多束并缠绕成卷装，或者也可以将纤维切短(通常在加湿的同时)并收集。然后可以将收集的短切原丝干燥和固化形成干用短切玻璃原丝(DUCS)，或者可以将其包装在其湿条件下作为湿用短切玻璃原丝(WUCS)。这些干短切玻璃纤维原丝通常用于热塑性制品的增强材料，湿短切原丝用于制造湿铺毡片。玻璃纤维增强聚合物复合材料，与不增强聚合物相比，其具有较高力学性能，这是本领域中公知的。因此，利用玻璃纤维增强复合材料可以实现较高的尺寸稳定性、拉伸强度和模量、挠曲强度和模量、抗冲击性和抗蠕变性。
玻璃纤维在很多技术中得到应用。例如，玻璃纤维通常在聚合物基体中作为增强体，形成玻璃纤维增强塑料或复合材料。玻璃纤维用于增强聚合物的应用方式有：连续或短切纤维、原丝、粗纱、机织物、非织造布、网和稀松布。干短切玻璃原丝(DUCS)通常在增强复合材料中作为增强材料(DUCS可以按上述的短切形式提供，或者粗纱短切用于增强复合材料中)。
在一种传统方法中，将干短切原丝段与聚合物树脂混合，并供应到加压成型机或注塑成型机，制成玻璃纤维增强复合材料。这里，干短切原丝段在挤压机中与热塑性聚合物树脂的粉末、二次粉碎料或颗粒混合。例如，将粉末、二次粉碎料或颗粒输送到双螺杆挤压机的第一口，将干短切玻璃纤维与熔化的聚合物一起输送到挤压机的第二口，形成干纤维/树脂混合物。另外，可以将聚合物树脂和干短切原丝段干混合并一起输送到单螺杆挤压机，树脂在此熔化，干玻璃纤维原丝的完整性在此被破坏，干纤维原丝分散在整个熔融树脂中形成纤维/树脂混合物。具有或不具有二次粉碎料的干纤维/树脂混合物可以直接输送到注塑成型机，或者可以将干纤维/树脂混合物脱气并制成颗粒。接着将干纤维原丝/树脂分散颗粒输送到成型机并制成成型的复合材料制品，从而在整个复合材料制品中具有基本均匀分布的干玻璃纤维原丝。
在另一种传统方法中，如图1所示，将热塑性聚合物树脂(未图示)与干短切玻璃原丝(未图示)在料斗30中预混合并输送到挤压机32。挤压机32包括料筒33以及至少一个螺杆34，螺杆34基本沿料筒33的长度延伸。螺杆34可以由电机(未图示)驱动。螺杆34产生的机械作用和摩擦熔化聚合物树脂，并将树脂与干纤维混合成基本均匀的混合物。料筒33上可以安装加热器37，以便于聚合物树脂的熔化。发泡剂(未图示)可以从发泡剂罐或贮存器38通过管道39供应到挤压机32。发泡剂在其进入挤压机32时与熔化的聚合物/干纤维混合物混合。挤压机32内的热量导致发泡剂溶解并发泡。聚合物/干纤维/发泡剂混合物被推入具有所需最终产品形状的成型模具31中。
利用与上述方法类似的挤压方法制成乙烯基壁板，但没有玻璃增强体并且没有发泡剂。例如，氯乙烯树脂，诸如聚氯乙烯(PVC)，已经用于制造壁板产品。但不幸的是，由诸如PVC等聚合物树脂制成的玻璃增强乙烯基壁板产品制造成本太高，主要因为干用短切玻璃原丝(DUCS)在用于这些挤压工艺之前需要将玻璃成形、短切、干燥和固化，每个步骤都引入制造成本。
传统PVC基壁板产品通常含有便宜的无机填料，例如碳酸钙(CaCO3)。这些填料增大壁板产品的模量或刚性，并且可以减小随壁板温度变化而出现的位移量。但是，传统PVC壁板产品由于抗冲击性(ASTM D3679所要求的)和加工条件而限制于含有这些填料，结果通常含有较少的无机填料。因此，传统壁板产品一般在约140出现热变形。
因此，本领域需求具有较高的耐热变形性、较高的耐裂纹性和耐冲击性以及制造成本低的壁板产品。
发明内容
本发明的一个目的是在挤压工艺中利用湿用短切原丝(WUCS)玻璃纤维制成增强的挤压热塑性产品。在至少一个代表性实施例中，将诸如聚氯乙烯(PVC)的聚合物树脂在聚合物喂入区输入螺杆挤压机的料筒，并输送到使聚合物树脂至少部分熔化的第一加压区。聚合物树脂可以是片、小粒、小球和/或粉末的形式。发泡剂可以预先混合在树脂中并与聚合物树脂一起输送到挤压机。其它添加剂，例如热稳定剂、UV稳定剂、润滑剂、着色剂、填料、相容剂、熔体强度增强剂、增粘剂，以及增强体，可以加入挤压机中，或与树脂预先复合。在挤压机的料筒上可以安装加热器，有助于聚合物树脂的熔化和/或保持树脂熔融状态。在聚合物喂入区，螺杆的螺纹具有所需螺距。熔融树脂向下游输送到高容量区，湿用短切原丝玻璃纤维在此处进入挤压机料筒并与熔融聚合物树脂混合。高容量区的螺杆螺纹，具有比聚合物喂入区和第一加压区的螺纹大的螺距和/或大的深度。此大的螺距和/或大的深度增大高容量区的通过量，并使湿用短切原丝玻璃纤维与熔融树脂混合形成熔融树脂/纤维混合物。在湿用短切原丝玻璃纤维加入料筒之前可以使用打开器，使湿用短切原丝玻璃纤维束至少部分打开。另外，在湿用短切原丝玻璃纤维进入挤压机料筒之前可以将其至少部分干燥。
接着，熔融树脂/纤维混合物可以进入第二加压区，树脂和湿玻璃纤维在此复合形成基本均匀的状态。第二加压区的螺杆螺纹，与前一区的螺纹相比，可以具有较小的角度，较近的螺距，较浅的深度以及离料筒较近的间隙。料筒与螺纹之间的摩擦产生的剪切力以及螺纹内增大的剪切，使湿用短切原丝玻璃纤维束打开和分离。
接着，熔融树脂/纤维混合物经过低压区。当熔融树脂/纤维混合物经过料筒时的过程产生的热量，使湿纤维束内保持的水分蒸发。低压区的螺纹，优选地，其螺距和/或深度大于第一和第二加压区的螺纹。位于高容量区的孔使水蒸汽和其它挥发物流出挤压机的料筒。一旦水蒸汽释放，熔融树脂/纤维混合物即可经过加压/模具喂入区，进一步使树脂和玻璃纤维混合和/或复合。接着，树脂/纤维混合物流出挤压机并进入成型模具，将树脂/纤维混合物成型为所需形状。在至少一个优选实施例中，成型模具将树脂/纤维混合物成型为基本平整的板或片，可以用于制成包覆产品。
在至少一个其它典型实施例中，将聚合物树脂和湿用短切原丝玻璃纤维经过树脂/纤维喂入喉基本同时输送到挤压机的料筒中。树脂/纤维喂入喉可以包括挡板或其它混合/输送装置，在WUCS纤维和聚合物树脂进入挤压机之前将其混合。聚合物树脂和湿用短切原丝玻璃纤维在聚合物喂入区进入挤压机，并输送到加压区，树脂在此与湿增强纤维基本混合均匀。在树脂/纤维混合物向挤压机料筒下游输送时由螺杆的混合和输送作用产生的剪切力，使WUCS玻璃纤维束丝化(filamentize)。当向下游推动熔融树脂/纤维物料时，旋转过程产生的热量使WUCS纤维中的水分蒸发。接着，熔融树脂/纤维混合物经过低压区，低压区的螺杆螺纹的螺距、深度和/或间隙，优选地大于加压区的螺纹。位于低压区的孔将水蒸汽释放到空气中。接着，粘稠的树脂/纤维混合物流出低压区并进入加压/模具喂入区，使树脂和玻璃纤维进一步混合和/或复合。最后，熔融树脂/纤维混合物流出挤压机并进入成型模具，在此处成型为所需的形状(例如，壁板产品)。
本发明的优点是，用WUCS玻璃纤维增强的挤压壁板产品具有提高的操作性，提高的耐风性，以及能够经受长期的高温、日光曝晒和热循环。
从下面的详细说明中，本发明的上述和其它目的、特征和优点将在下面变得更加清楚。但应该特别理解的是，附图是为了解释的目的，并不能认为是对本发明的限制。
附图说明
图1是挤压泡沫产品的现有技术传统挤压机设备的示意图；
图2是根据本发明至少一个典型实施例的螺杆挤压机设备的示意图；
图3是根据本发明至少一个典型实施例的双螺杆挤压机设备的示意图；
图4是根据本发明至少一个典型实施例的螺杆挤压机设备的示意图；
图5是根据本发明一个方面的挤压生产线的示意图；
图6是根据本发明至少一个典型实施例的、包括共同挤压capstock的第二挤压机的挤压生产线的示意图；以及
图7是根据本发明至少另一个典型实施例的、包括共同挤压capstock的第二挤压机的挤压生产线的示意图。
具体实施方式
除非特别说明，这里使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解具有相同含义。虽然在实践和检验本发明时可以使用与这里所述类似或等价的任何方法和材料，但这里描述优选的方法和材料。这里引用的所有参考文献，包括公开的或相应的美国或国外专利申请、授权的美国和国外专利或者任何其它参考文献，每一个都通过整体引用结合在此，包括在引用参考文献中出现的所有数据、表格、图和文字。需要注意的是，在所有附图中的相同数字表示相同的部分。
本发明涉及将湿增强纤维，如湿用短切原丝(WUCS)玻璃纤维应用于传统上使用干用短切玻璃原丝的用途中。因此，本发明提出使用WUCS代替干用短切玻璃原丝应用于，例如，挤压、注塑成型、压缩模塑、旋转成型、浇注成型、片状模塑、树脂转移成型(RTM)，以及干铺工艺，如Enamul Haque的美国专利公开2005/0082721中所述的，以及传统上使用DUCS的其它公知产品和工艺。在一些例子中，湿增强纤维聚集成为包、卷或单纤维束的形式，结果需要在所需应用或工艺使用之前需要首先进行打开和/或丝化纤维。在其它情况下，湿增强纤维应用于所需的应用或工艺中而不需要任何起始的分离或丝化。在这种情况下，在本身的工艺过程中可以分离增强原丝。
与干短切玻璃不同，湿短切玻璃含有水分，水分必须在将湿纤维加入工艺装备之前或者在本身的工艺过程中从纤维中去除。对工艺装备的某些修改，例如对现有装备增加通风装置，可以用于使蒸汽和水分从湿增强纤维排到空气中。在注塑或挤压工艺中，螺杆可以设计有低压区，用于在具有或没有抽气帮助下排出水分。在压缩模塑中，将包括湿纤维的装入料加入加热的模具中，接着部分封闭使装入料散开和加热，从而在完全封闭模具之前使水分逸出。此外，可以使用反应性或无水的填料，例如硅酸盐水泥、CaO、Na2CO3或CaSO4，用于结合在应用工艺过程中释放的水分。
在湿增强纤维加入现有装备之前从其中去除水分的一种方法是，在纤维进入加工装备之前使湿纤维经过加热室，可以选择结合使用热空气，和/或作为部分输送设备应用于特殊装备中。从湿增强纤维中去除水分的另一种方法是使湿增强纤维经过具有或没有流动空气的微波室，在应用于设备之前至少部分干燥纤维。从湿增强纤维中去除水分的另一种方法是将湿纤维经过具有或没有流动空气的冷凝室，在应用于设备之前至少部分干燥纤维。
在干用短切原丝玻璃纤维(DUCS)中，存在于玻璃纤维上的润滑剂在形成DUCS玻璃纤维的干燥工艺过程中与水分一起从玻璃原丝迁移到成型包外部。但是，在传统上使用干玻璃纤维的工艺中使用湿用短切原丝玻璃纤维得到的一个优点是，使用湿用短切原丝玻璃纤维，可以利用较高数量的纤维润滑剂。较高的润滑剂含量可以帮助纤维分散以及减小树脂和纤维界面的粘度，与用DUCS玻璃纤维制成的产品相比，可以得到较长的纤维以及优异的性能(例如，挠曲拉伸强度和冲击强度)。另外，通过为被加工的树脂选择恰当的润滑剂，并结合利用WUCS达到的较高润滑剂含量，润滑剂将补充和减少复合、挤压和成型过程中润滑和加工树脂所需的树脂润滑剂量。此外，系统中存在的水分可以用于补充和减少发泡产品所需的高成本发泡剂的数量，从而降低成本。并且，在预混合的物料中，玻璃纤维的表面潮湿性吸引和粘附聚合物粉末，从而降低玻璃纤维在贮存和处理过程中分离的趋向。
湿增强纤维的制造比干纤维便宜，因为干纤维在短切之前通常在单独的步骤中干燥和包装。因此，在传统上使用干用短切玻璃纤维的工艺中使用湿用短切原丝玻璃纤维，使该工艺以及由此制成的产品成本低。但是，如上所述，在一些情况下，湿短切玻璃纤维不可以简单地替代干短切玻璃纤维。需要对现有工艺和/或装备进行一些修改，以便体现利用湿用短切玻璃原丝产生的成本效益。
使用湿增强纤维代替干纤维的一个特殊例子是挤压工艺。因此，在一个方面，本发明涉及一种在螺杆挤压工艺中使用湿增强纤维制造热塑性复合材料的挤压工艺和设备，例如使用湿用短切原丝(WUCS)玻璃纤维。本发明中使用的螺杆挤压机在图2中一般标记为参考数字100。虽然本发明中使用的螺杆挤压机可以等同地使用单螺杆或双螺杆挤压机，但这里参考单螺杆挤压机说明。
挤压机100具有螺杆102，螺杆102具有沿箭头90方向旋转的螺杆螺纹108。螺杆102基本沿料筒104的纵向延伸。螺纹与料筒104的圆柱内表面配合，形成树脂和增强纤维经过料筒104的前进通道。在双螺杆挤压机实施例中，如图3所示，挤压机100具有基本沿料筒104纵向延伸的螺杆102和双螺杆111。电机(M)用于驱动螺杆102，如果存在，也驱动双螺杆111。
再返回到图2，树脂喂入料斗105和湿增强纤维喂入料斗110位于挤压机100上与挤压模具120相反的末端。在图2所示的典型实施例中，湿增强体喂入料斗110位于树脂喂入料斗105的下游，但可以选择与树脂预混合或者输送到相同料斗中或顺序颠倒。这里使用的术语“下游”是指树脂和纤维流过料筒104的方向。喂入喉101和103分别连接树脂喂入料斗105和湿增强纤维喂入料斗110。在湿增强纤维喂入料斗110下游具有孔109，例如通风孔，并处于湿增强纤维喂入料斗110与挤压模具120之间。
操作时，将聚合物树脂从树脂喂入料斗105经过喂入喉101喂入螺杆挤压机100的料筒104，并进入聚合物喂入区106。聚合物喂入区106的螺纹108可以定位在所需螺距上，螺距取决于进入料筒102的物料的物理和化学性能。聚合物树脂可以通过计量装置(未图示)计量后进入料筒104。聚合物树脂可以是片状、小粒、小球和/或粉末的形式。如果树脂是粉末或片状形式，则计量装置可以是螺旋推进器或填料器(未图示)，从而迫使树脂克服螺杆102的旋转作用进入料筒104。适合的聚合物树脂包括，但不限于：聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、ASA(丙烯酸/苯乙烯/丙烯腈三聚体)、聚砜、聚氨酯、聚亚苯硫醚、聚甲醛树脂、聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚酯弹性体、丙烯酸酯、乙烯和丙烯共聚物、苯乙烯和丁二烯共聚物、醋酸乙烯和乙烯共聚物，以及其混合物。
聚合物树脂从聚合物喂入区106输送到第一加压区113，在此处由螺杆102旋转产生的机构作用和摩擦使树脂至少部分熔化。可选择的是，可以在料筒104上的任何位置设置加热器(未图示)，有助于聚合物树脂熔化和/或保持树脂的熔化状态。挤压机100可以在挤压工艺过程中根据所用的树脂可以达到100-600的温度范围。
发泡剂可以与聚合物树脂预先混合，并与聚合物树脂一起通过湿增强纤维喂入料斗105输入挤压机100。如果需要低密度产品可以加入发泡剂。典型的化学发泡剂(例如，经过分解反应产生气体的物质)包括放热和吸热发泡剂。适合应用于本发明的放热化学发泡剂的例子包括，但不限于：偶氮碳酸盐、p，p-氧双苯磺酰肼、p-双甲苯磺酰肼、p-双甲苯磺酰氨基脲、二亚硝基五甲基四胺和5-苯基四唑。适合的吸热化学发泡剂的非限制性例子包括碳酸氢钠和硼氢化钠。其它适合的化学发泡剂包括那些在所需发泡温度下经历状态变化的化合物，例如，但不限于：氢氟化合物。在挤压机100的最后减压区之后，例如低压区115，还可以加入超临界气体作为发泡剂。
在本发明的一个典型实施例中，70-90％发泡剂与聚合物树脂预先混合。其余10-30％发泡剂可以通过与喂入喉101直接相通的入口118或通过与料筒104直接相通的入口或导管(未图示)加入。通过由入口118加入部分发泡剂，加入聚合物树脂并最终进入最终产品的发泡剂数量，在挤压工艺过程中根据需要可以准确监测和调节。另外，所有发泡剂可以通过入口118或者与料筒104直接相通的入口或导管(未图示)加入，而不与聚合物树脂预先混合。一旦发泡剂加入料筒104中，料筒和内摩擦产生的热量使发泡剂至少部分分解。在另一个实施例中不加入发泡剂。
另外，其它添加剂和加工助剂，例如，热稳定剂、UV稳定剂、润滑剂、着色剂、填料、相容剂、熔体强度增强剂和/或增粘剂，可以与树脂预先混合并加入挤压机100的料筒104中。添加剂和加工助剂也可以通过入口118或其它与料筒104直接相通的喂入喉或入口(未图示)加入料筒104。彩色颗粒可以从彩色颗粒料斗(未图示)输入挤压机100，为最终产品提供所需的颜色和外观。
湿增强纤维从湿增强纤维喂入料斗110经过喂入喉103输入挤压机100的料筒104，在其中的高容量区107与熔融聚合物树脂混合。通过将湿增强纤维结合到熔融树脂中，对挤压机100的料筒104和螺杆102的磨损和破损小。在高容量区107，螺杆102的螺纹108比聚合物喂入区106和/或第一加压区113的螺纹108的螺距大和/或深度大。另外，高容量区107的各个螺纹108可以比聚合物喂入区106和/或第一加压区113的螺纹108间隙大。高容量区107中的螺纹108的较大螺距和/或较大深度增大此区的输出量，并使湿增强纤维进入挤压机100的料筒104，与熔融树脂混合，形成熔融树脂/纤维混合物。在一个或多个典型实施例中，高容量区107的螺纹108可以具有与聚合物喂入区106的螺纹108基本相同的螺距和/或深度。湿增强纤维可以通过计量装置计量后进入料筒104，计量装置可以是振动装置或螺杆(未图示)或填塞送料器(未图示)，可以选择安装在喂入喉103内。
适合的增强纤维包括，但不限于：湿用短切原丝玻璃纤维。湿增强纤维，诸如本发明中使用的，通常聚集成包、卷装或单根纤维的束的形式。这里使用的术语“束”是指任何类型的湿增强纤维聚合，是容易被本领域一般技术人员识别和理解的。任何类型的玻璃纤维，例如A型玻璃纤维、C型玻璃纤维、E型玻璃纤维、S型玻璃纤维、AR型玻璃纤维或其变化，可以用作湿短切原丝玻璃纤维。
在一个优选实施例中，增强纤维是湿用短切原丝玻璃纤维。作为增强纤维的湿用短切原丝玻璃纤维，可以通过本领域中公知的传统工艺制造。湿用短切原丝玻璃纤维可以含有1-30％的水分，优选的水分含量是5-15％。短切原丝玻璃纤维的长度可以是6-75mm(根据所用的工艺，可以更长)。在优选实施例中，玻璃纤维的长度为6-12mm。玻璃纤维的直径可以是9-25微米，优选的范围是12-16微米。
另外，增强纤维材料可以是一种或多种合成聚合物的原丝，例如聚酯、聚酰胺、芳族聚酸胺及其混合物。聚合物原丝可以作为增强纤维材料单独使用，或者与诸如上述的湿玻璃原丝一起使用。碳或聚酰胺纤维也可以用作湿增强纤维材料。在另一个可选的实施例中，天然纤维，例如大麻、黄麻、亚麻、洋麻、锯末或任何其它公知天然纤维，可以单独使用，或者与玻璃和/或聚合物纤维结合使用。
在一个典型实施例中，湿增强纤维在其加入湿增强纤维喂入料斗105之前输送到打开器(未图示)，用于至少部分打开和/或丝化(例如，成为单根)湿增强纤维。然后，打开器可以将湿增强纤维分配或输送到蒸发器(未图示)，在此从湿纤维中去除至少一部分水。在典型实施例中，去除多于70％的自由水，例如，在增强纤维外部的水。但是，优选地，利用蒸发器去除基本所有的水。应该注意到，像这里使用的短语“基本所有的水”，是指去除所有的或几乎所有的自由水。可选择的，可以使用第二打开器(未图示)进一步丝化或单根化湿增强纤维，和/或额外的蒸发器和/或加热器。这些实施例应认为在本发明的范围内。在另一个实施例中，湿玻璃中的一些水或所有水可以保持在混合物内，而不是如上所述蒸发掉几乎所有的水。在此实施例中，根据水分含量，需要蒸发一部分水。在这些实施例中，水作为发泡剂，或者与化学发泡剂一起使用，从而提供所需的密度；或者按照类似于USP6355698中所述的方式，使用干燥剂捕集多余的水，形成所需的单元结构和密度。
打开器可以是适于打开湿增强纤维束的任何类型的打开器。打开器的设计取决于被打开的纤维的类型和物理性能。本发明使用的适合的打开器包括具有或没有称重装置的任何传统标准类型包打开器(bale opener)。包打开器可以具有不同的精细打开器，并可以选择性含有一个或多个licker-in鼓或锯齿鼓。包打开器可以具有喂入辊或喂入辊和压尺的组合。蒸发器可以是任何公知的干燥装置或本领域内公知的水去除装置，例如，但不限于：空气干燥器、烤箱、滚筒、抽吸泵、加热鼓干燥器、红外加热源、热空气鼓风机和微波发射源。
再看图2，螺杆102将熔融树脂/纤维混合物沿筒104内部从高容量区107朝下游推动到第二加压区112，熔融的热塑性树脂和增强纤维材料在此处混合，并密切复合形成基本均匀的物料。此区的螺杆102的螺纹108，与位于聚合物喂入区106、第一加压区113和高容量区107的螺纹108相比，可以具有较小的角度、较小的螺距、较浅的深度、较窄的间距和/或离料筒102较小的公差。结果，熔融树脂/纤维混合物紧紧填充螺纹108之间的空间。当迫使树脂/纤维混合物向料筒104下游运动时，与料筒104之间的摩擦产生的剪切力以及螺纹108内增强的剪切，导致增强纤维束打开和分离(例如，丝化)。另外，当熔融树脂/纤维混合物向下游输送时，由螺杆102旋转产生的摩擦(热量)，使保持在束内的水分蒸发。
为了减少主要来自纤维蒸发水分积累的蒸汽，熔融树脂/纤维混合物优选地经过低压区115，低压区115所具有的螺纹108，优选地其螺距和/或深度和/或间距大于聚合物喂入区106、高容量区107和第一和第二加压区113、112的螺纹。优选地，低压区115的螺纹108比第一加压区112的螺纹108具有较大螺距并分开较大间距。也可以想到高容量区107的螺纹108和低压区115的螺纹具有大致相等的螺距和/或深度。
在低压区115具有孔109，例如通风孔，可以使纤维、添加剂和/或加工助剂释放出来的水蒸汽和/或其它挥发物逸出到空气中。排出水蒸汽有助于减少或防止聚合物树脂降解以及在最终产品中出现空洞。将树脂/纤维混合物的几乎所有水分蒸发掉是需要的，以便获得均匀一致的发泡材料和/或控制发泡作用。在经过低压区115之后残余在树脂/纤维混合物中的任何水分，可以用于得到所需的发泡作用，降低产品密度，或增大最终产品的绝热或绝缘值。
然后，粘性的树脂/纤维混合物流出低压区115并输送到加压/模具喂入区116，使树脂和玻璃纤维进一步混合和/或复合。加压/模具喂入区116的螺纹108，其螺距和/或深度等于或小于聚合物喂入区106和高容量区107的螺纹。树脂/纤维混合物从挤压机100作为发泡挤出料输送到成型模具120，将挤出料成型为所需形状。断开板、筛网或适配器(未图示)可以用于将挤出料从挤压机100转移到成型模具120。在适配器中，在挤出料流出挤压机100时将其收集并重新成型，从而作为固体和连续块输送到模具120中。成型模具120可以是任何形状，例如矩形、薄片或正方形。成型模具120也可以设计为，例如，使用窗户或门的外形。在至少一个优选实施例中，模具120将挤出料成型为基本平的板或薄片，可用于制成壁板产品；模具可以包括Celuka模具。优选地，薄片的厚度为30-50mil。为了形成中空产品，模具120可以包括芯棒(未图示)。另外，包括一个或多个串联排列的模具实现所需形状，也在本发明范围内。
在至少一个典型实施例中，如图4所示，聚合物树脂和湿增强纤维经过树脂/纤维喂入喉130基本同时喂入挤压机100的料筒104。如同这里使用的，术语“基本同时喂入”是指树脂和湿增强纤维同时或几乎同时输入料筒104。挤压机100具有至少一根螺杆102，螺杆102具有沿箭头131方向旋转的螺纹108。如图4所示，湿增强纤维喂入料斗110可以通过湿纤维喂入喉132连接到树脂/纤维喂入喉130。可选择的是，湿纤维喂入喉132可以具有振动装置(未图示)或螺杆134，帮助将湿增强纤维从湿增强纤维喂入料斗110输送到树脂/纤维喂入喉130。
在湿增强纤维束加入湿增强纤维喂入料斗110之前，可以使用打开器(未图示)将其至少部分打开。在湿增强纤维进入打开器或湿增强纤维喂入料斗110之前，也可以将湿增强纤维至少部分干燥，例如通过将湿增强纤维经过加热室或微波室。另外，树脂/纤维喂入喉130可以包括挡板(未图示)或其它混合/喂入装置，在湿增强纤维和聚合物树脂进入挤压机100之前将其进一步混合。通过单个料斗(未图示)将树脂和湿增强纤维预先混合并输入挤压机的实施例，也被认为在本发明的范围内。
在图4中，树脂/纤维混合物在聚合物喂入区133进入挤压机100的料筒104。接着将树脂/纤维混合物向下游输送到加压区136，在此处聚合物树脂由于螺杆102旋转动作产生的机械作用和摩擦而熔化，并与湿增强纤维基本混合均匀。加压区136的螺纹108，其螺距和/或深度和/或间距小于聚合物喂入区133的螺纹108。当树脂/纤维混合物向下游输送到挤压机料筒时，螺杆的混合和输送作用产生的剪切力造成增强纤维束丝化(例如，打开和分离)。在料筒104的任何位置上可以安装加热器(未图示)，在树脂/纤维混合物输送经过挤压机100时有助于熔化聚合物树脂和/或保持树脂的熔融状态。
当螺杆102将熔融树脂/纤维物料沿料筒104内部向下游推动时，挤压过程产生的热量导致湿增强纤维中的水分蒸发。为了释放蒸汽压力，树脂/纤维混合物经过低压区137，低压区137的螺纹108具有比聚合物喂入区133和加压区136的螺纹108大的螺距、深度和/或间距。在低压区137具有孔109，用于将加压区136中释放的水蒸汽或其它挥发物排出挤压机100并排到空气中。粘性的树脂/纤维混合物从低压区137输送到加压/模具喂入区138。加压/模具喂入区的螺纹108具有比低压区137的螺纹108小的螺距、深度和/或间距，以及与聚合物喂入区的螺纹108相等或比其小的螺距、深度和/或间距。最终，树脂/纤维混合物作为挤出料从挤压机100输送到成型模具120，在此成型为所需的形状。为实现所需的形状可以将一个或多个模具(未图示)串联排列。
应该认识到，这里对本发明不同实施例中挤压机螺杆各区的螺纹和深度的说明是一般性描述，仅仅是为了解释的目的。本领域一般技术人员应该理解的是，各个区可以具有不同的特定螺距和间距，并且仍提供特殊区的功能，从而给出本发明操作的效果。还应该理解的是，不同区的这些不同螺距和间距也可以取决于特定的树脂选择。所有这些可以选择的实施例都在本发明的范围内。
图6表示根据本发明的典型挤压生产线的示意图。当挤出料流出成型模具120时，其被拉动装置145以基本恒定的速度拉入校准器140。拉动装置145可以包括多个动力驱动的上和下辊147、148，用于抓持并拉动挤出料从成型模具120出来并经过至少一个校准器140和冷却罐150。适合的拉动装置的另一个例子是轨道拉动器(未图示)，轨道拉动器(未图示)在挤出料上方和下方具有橡胶轨道，用于抓持并向挤压生产线下游拉动挤出料。
流出成型模具120的熔融挤出料具有发泡压力，在校准器140中持续累积。当形成发泡压力时，熔融挤出料被迫接触固定的冷却内表面，将挤出料调节或校准到所需形状。另外，冷却的内表面将发泡挤出料的表面冷却形成高密度表皮。优选地，具有足够密度和厚度的表皮防止心部的熔融挤出料在退出校准器时经过表皮膨胀或爆裂。校准器140的冷却内表面可以是水冷或空气冷却通道142。还可以使用真空(未图示)将熔融挤出料的外表面拉到校准器140的冷却通道142的冷却表面，并校准挤出料。
为了进一步冷却成型的挤出料，可以将其经过至少一个冷却罐150，冷却罐150的长度足以冷却挤出料，并将其固定在成型的形状。优选地，冷却罐150冷却挤出料，对挤出料产生最小的应力。在至少一个实施例中，冷却罐150具有喷水器155，将水喷雾到成型的挤出料上。在本发明的另一个实施例中，冷却罐具有水槽(未图示)，挤出料经过它时冷却并定型挤出料。
冷却的成型挤出料可以经过压花机160，为成型的挤出料赋予所需的面饰。压花机可以是双辊装置，其中至少一个辊具有花纹设计。花纹设计可以雕刻或蚀刻在辊上。第二辊与第一辊相对，从而可以利用压力将花纹设计应用到成型的挤出料上。辊可以保持在控制的温度下，这有助于压花过程。
在退出压花机160后，挤出料可以经过切断和修剪装置170。这里，可以将挤出料切成所需长度和/或尺寸，并修剪侧边缘。切断锯可以装在运动小车上，与挤出料一起运动，在所需角度产生光滑的直线切口。切断装置是电控的从而产生具有所需长度的切片，也是需要的。
可以选择的是，聚合物/纤维混合物与cap stock一起共同挤压，例如聚氯乙烯、丙烯酸cap stock、ASA(丙烯酸/苯乙烯/丙烯腈三聚体)或其它适合的cap材料。如图6所示，cap挤压机135可以装在挤压生产线中，其安装位置使cap stock制成的cap以及挤出料制成的底板一起退出成型模具120。cap stock在cap挤压机135中的共同挤压方式是热塑挤压领域中一般技术人员公知的。cap可以是2-14mil厚，可以是或不可以是发泡的。另外，可以在挤出料表面使用薄膜。
图7表示根据本发明另一个典型挤压生产线的示意图。来自湿增强纤维喂入料斗110的湿增强纤维，例如WUCS玻璃纤维，与来自树脂喂入料斗105的聚合物树脂经过树脂/纤维喂入喉130基本同时输入挤压机100。需要注意的是，这里使用的短语“基本同时”是指湿增强纤维和聚合物树脂在相同时刻或几乎相同时刻输入挤压机100。彩色颗粒也可以通过彩色颗粒料斗(未图示)输入挤压机100，彩色颗粒料斗经过导管(未图示)与树脂/纤维喂入喉130相互连接，从而为最终产品赋予所需色彩外观。
退出模具120的挤出料被拉动装置145以基本恒定的速度拉动并经过压花辊172，为挤出料赋予花纹设计，从而如此制成的最终产品具有非常美观的表面。一个或多个压花辊172可以包括花纹设计。接着，挤出料经过冷却辊174并进入校准器140，将挤出料调节或校准到所需形状。在校准挤出料之后，通过将挤出料经过冷却罐150而进一步冷却成型的挤出料。
接着，挤出料经过穿孔器176，用于对挤出的材料冲孔或钻孔，作为通风孔、排水孔、滴水孔和/或钉槽。在退出穿孔器176之后，切断和修剪装置170将挤出料切成离散的片段形成最终产品，例如乙烯壁板产品(未图示)。最终产品可以堆放在包装台175上，以便包装和随后运输。
可以选择的是，cap挤压机135可以装在挤压生产线上共同挤压cap。如图7所示，cap stock(未图示)可以从cap stock喂入料斗180经过喂入喉181输送并进入cap挤压机135。彩色颗粒可以从彩色颗粒料斗182经过喂入喉183输入cap挤压机135，为cap赋予所需色彩或外观。接着将退出挤压机135的熔融cap stock混合物(未图示)输送到模具120。为了共同挤压cap，由cap stock制成的cap以及由挤压机100的聚合物树脂/纤维混合物制成的底板基本同时退出模具120。
需要注意的是，虽然上面分开描述了具有不同特征的多个实施例，但多个实施例的各个特征可以按任何方式组合，这些其它的实施例也认为在本发明的范围内。
由诸如这里所述挤压工艺制造的乙烯壁板产品常常含有填料，用于增大壁板产品的模量或刚性，并减小由于壁板温度变化而出现的移动量。当诸如WUCS的湿增强纤维用于增强乙烯壁板产品时，像本发明一样，壁板产品中可以包含较高数量填料。因此，用WUCS玻璃纤维增强的乙烯壁板产品表现出热变形减小。例如，WUCS增强壁板产品在160温度下没有热变形。可以存在于乙烯壁板产品中的适合的填料例子包括，但不限于：碳酸钙滑石、二氧化钛、氢氧化铝、粘土、硅酸钙、高岭土、氧化镁、二硫化钼、二氧化硅、板岩粉、锌盐、沸石、硫酸钙、钡盐、硅酸盐水泥、CaO、Na2CO3和/或CaSO4。
虽然已经一般性描述了本发明，但通过参考下面给出的某些具体例子能达到进一步理解，这些例子仅是为了解释的目的给出的，除非特别指出，否则不能认为是所有都包括在内或者是限制性的。
实施例
实施例1
将PVC硬挤压化合物以2200lb/hr速率计量输入130mm双螺杆挤压机的喂入喉。同时，将具有12％水分的WUCS玻璃纤维以33lb/hr的速率经过侧安装振动加料器计量输入挤压机的喂入喉，达到玻璃成分为5％(重量百分数)。位于挤压机料筒长度约60％以下的低压区用于去除玻璃填充化合物中的水分。挤压机装有薄片模具，用于生产48mil厚的产品。此产品是在诸如图6所示的挤压生产线上生产的。产品经检测符合ASTM D3679的要求。
实施例2
将混有2％马来酸酐改性聚丙烯的聚丙烯加入单螺杆60mm挤压机的喂入喉。大约向下游16英寸，通过喂入喉将湿用短切原丝玻璃纤维加入高容量区(例如，第一低压区)。料筒再向下游约16英寸是第二低压区，第二低压区装有设定为15英寸汞柱真空的真空系统，用于去除挤压机中的化合物的水分。挤压机装有挤压125mil厚产品的薄片模具。
实施例3
将由聚氯乙烯(PVC)树脂、冲击和加工改性剂、锡基稳定剂、发泡剂以及诸如碳酸钙的无机填料构成的化合物与15％WUCS玻璃纤维预先混合，其中WUCS玻璃纤维含有12％水分，然后输入88mm双螺杆挤压机的喂入喉。将发泡的挤出料制成板。
实施例4
将上面实施例3中所述的化合物与含有12％水分的WUCS玻璃纤维同时输入88mm双螺杆挤压机的喂入喉，WUCS玻璃纤维的加入速率足以使发泡挤出料具有15％玻璃纤维。将发泡的挤出料制成板。
实施例5
将上面实施例3中所述的化合物输入88mm双螺杆挤压机的喂入喉。将含有12％水分的湿用短切原丝玻璃纤维加到沿挤压机料筒在聚合物喂入区和初始加压/混合区之后的一个单独位置。将发泡的挤出料制成板。
上面具体实施例的描述完全揭示本发明的基本性质，从而其它人在应用本领域技艺范围内的知识(包括这里引用的参考文献的内容)，在不偏离本发明基本概念的情况下，在没有不合理实验的条件下，可以容易地为各种应用而修改和/或改变这些具体实施例。因此，这些改变和修改，根据这里给出的原理和指导，将在所给出的实施例的等价内容的含义和范围内。应该理解的是，这里的短语和术语是为了说明的目的，而不是限制，因此本说明书的术语和短语能被熟练技术工人在考虑这里给出的原理和指导并结合本领域一般技术人员的知识的情况下进行解释。此外，如上所述，本领域一般技术人员可以将这些原理应用于挤压以外的工艺。
上面概括地并参考具体实施例描述了本发明申请。虽然按照相信是本发明优选的实施例说明了本发明，但在总的内容范围内可以选择为本领域一般技术人员公知的很多可供选择的例子。除了给出的权利要求的内容，本发明没有其它限制。

Claims (40)

1.一种制备增强挤压热塑产品的方法，包括以下步骤：
将聚合物树脂在挤压机(100)料筒(104)的第一加压区(113)至少部分熔化，所述料筒包围至少一根可旋转螺杆(102)，螺杆(102)具有螺纹(108)并基本沿所述料筒长度方向延伸；
将湿增强纤维输入所述料筒的高容量区(107)，所述高容量区的所述螺纹具有比所述第一加压区的所述螺纹大的螺距，从而便于所述湿增强纤维进入所述料筒，所述湿增强纤维与所述熔融树脂混合形成熔融树脂/纤维混合物；
将所述树脂/纤维混合物沿所述至少一根螺杆向下游输送到低压区(115)，在所述低压区从所述湿增强纤维释放出的水蒸汽通过所述料筒中的孔(109)排出所述料筒；以及
使所述树脂/纤维混合物经过挤压模具(120)形成所述的挤压热塑产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述湿增强纤维是湿用短切原丝玻璃纤维。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括使所述树脂/纤维混合物经过第二加压区(112)的步骤，在所述第二加压区使所述湿用短切原丝玻璃纤维在所述输送步骤之前至少部分丝化。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二加压区的所述螺纹螺距小于所述聚合物喂入区、所述低压区和所述高容量区的所述螺纹螺距。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括将所述聚合物树脂在所述熔化步骤之前加入所述料筒的聚合物喂入区(106)的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括使所述树脂/纤维混合物经过加压/模具喂入区(116)的步骤，从而使所述树脂和所述湿用短切原丝玻璃纤维在进入所述挤压模具之前进一步混合和复合。
7.根据权利要求3所述的方法，还包括将发泡剂加入所述料筒的步骤。
8.根据权利要求5所述的方法，还包括在所述树脂加入所述料筒之前将发泡剂与所述树脂预先混合的步骤。
9.根据权利要求2所述的方法，还包括在将所述湿用短切原丝玻璃纤维输入所述料筒之前至少部分打开所述湿用短切原丝玻璃纤维的步骤。
10.根据权利要求2所述的方法，还包括在将所述湿用短切原丝玻璃纤维输入所述料筒之前去除所述湿用短切原丝玻璃纤维中所含的至少一部分水分的步骤。
11.根据权利要求2所述的方法，还包括将所述挤压热塑产品压花的步骤。
12.根据权利要求2所述的方法，还包括将cap stock(135)共同挤压到所述挤压热塑产品上的步骤。
13.一种挤压增强热塑产品的设备，包括：
具有出口的细长料筒(104)；
容纳聚合物树脂的聚合物树脂喂入料斗(105)；
容纳湿增强纤维的湿增强纤维喂入料斗(110)；
在所述料筒中在所述湿增强纤维喂入料斗下游的孔(109)，用于排出从所述湿增强纤维释放的水分；以及
置于所述料筒内并基本沿所述料筒长度方向延伸的至少一根可旋转螺杆(102)，所述至少一根螺杆的螺纹(108)与所述料筒内表面配合，形成将所述树脂和所述湿增强纤维向下游输送经过所述料筒到达所述出口的通道，所述至少一根螺杆包括：
使所述聚合物树脂进入所述料筒的聚合物喂入区(106)；
在所述聚合物喂入区下游的高容量区(107)，所述螺纹在所述高容量区的螺距足以促进所述湿增强纤维输入所述料筒；
使所述树脂与湿增强纤维复合并且所述湿增强纤维至少部分丝化的第一加压区(113)；以及
在所述高容量区下游的低压区(115)，所述低压区的螺纹螺距大于所述第一加压区的所述螺纹螺距。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于所述湿增强纤维是湿用短切原丝玻璃纤维。
15.根据权利要求14所述的设备，还包括：
相互连接所述聚合物树脂喂入料斗与所述料筒的第一喂入喉(101)；以及
相互连接所述湿增强纤维喂入料斗与所述料筒的第二喂入喉(103)。
16.根据权利要求15所述的设备，还包括在所述第一喂入喉内的计量机构，用于使所述聚合物树脂输入所述料筒。
17.根据权利要求15所述的设备，还包括与所述第一喂入喉直接连通的入口(118)，用于将从以下物质中选择的至少一种物质供应到所述第一喂入喉：发泡剂、热稳定剂、UV稳定剂、润滑剂、着色剂、填料、相容剂、熔体强度增强剂和增粘剂。
18.根据权利要求13所述的设备，还包括连接到所述湿增强纤维喂入料斗的打开器，用于至少部分丝化所述湿增强纤维。
19.根据权利要求18所述的设备，还包括相互连接所述打开器和所述增强纤维喂入料斗的冷凝器，用于至少部分干燥所述至少部分丝化的湿增强纤维。
20.根据权利要求13所述的设备，其特征在于所述至少一根螺杆还包括位于所述聚合物喂入区下游的第二加压区(112)，所述聚合物树脂在此处至少部分熔化。
21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于所述至少一根螺杆还包括与所述出口相邻的加压/模具喂入区(116)，所述加压/模具喂入区的所述螺纹螺距等于或小于所述聚合物喂入区、所述第一加压区、所述高容量区和所述低压区的所述螺纹螺距。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于所述高容量区的所述螺纹螺距大于所述第一和第二加压区的所述螺纹螺距。
23.根据权利要求13所述的设备，其特征在于所述第一加压区的所述螺纹螺距小于所述聚合物喂入区、所述高容量区和所述低压区的螺距。
24.一种挤压增强热塑产品的设备，包括：
具有出口的细长料筒(104)；
容纳聚合物树脂的聚合物树脂喂入料斗(105)；
相互连接所述聚合物树脂喂入料斗和所述料筒的树脂/纤维喂入喉(101)；
连接所述树脂/纤维喂入喉并容纳湿增强纤维的湿增强纤维喂入料斗(110)；
在所述料筒中在所述聚合物树脂喂入料斗和所述湿增强纤维喂入料斗下游的孔(109)，用于排出从所述湿增强纤维释放的水分；以及
置于所述料筒内并基本沿所述料筒长度方向延伸的至少一根可旋转螺杆(102)，所述至少一根螺杆的螺纹与所述料筒内表面配合，形成将所述树脂和所述湿增强纤维向下游输送经过所述料筒到达所述出口的通道，所述至少一根螺杆包括：
使所述聚合物树脂进入所述料筒的聚合物喂入区(106)；
在所述聚合物喂入区下游的加压区(113)，所述聚合物树脂在此处至少部分熔化；
低压区(115)，所述低压区的螺纹螺距大于所述加压区的所述螺纹螺距；以及
与所述出口相邻的加压/模具喂入区(116)，所述加压/模具喂入区的所述螺纹螺距等于或小于所述聚合物喂入区、所述加压区和所述低压区的所述螺纹螺距。
25.根据权利要求24所述的设备，其特征在于所述湿增强纤维是湿用短切原丝玻璃纤维。
26.根据权利要求24所述的设备，还包括从一个或多个挡板、填塞器(crammer)和振动螺杆构成的组中选择的装置，所述装置安装在所述树脂/纤维喂入喉，用于混合所述树脂和所述湿增强纤维。
27.根据权利要求24所述的设备，还包括相互连接所述湿增强纤维喂入料斗和所述树脂/纤维喂入喉的湿纤维喂入喉(132)，所述湿纤维喂入喉包括振动螺杆(134)。
28.根据权利要求24所述的设备，还包括连接到所述湿增强纤维喂入料斗的打开器，用于至少部分丝化所述湿用短切原丝玻璃纤维。
29.根据权利要求28所述的设备，还包括相互连接所述打开器和所述增强纤维喂入料斗的冷凝器，至少部分干燥所述丝化的湿用短切原丝玻璃纤维。
30.一种制备增强挤压热塑产品的方法，包括以下步骤：
将预混合物加入挤压机(100)的料筒(104)的聚合物喂入区(133)，所述料筒包围至少一根可旋转螺杆(102)，所述螺杆具有螺纹并且基本沿所述料筒的长度延伸；
在加压区(136)至少部分熔化所述预混合物，形成熔融树脂/纤维混合物；
将所述熔融树脂/纤维混合物沿所述至少一根螺杆向下游输送到低压区(137)，在所述低压区随着所述树脂/纤维混合物沿所述至少一根螺杆输送时从所述湿增强纤维中释放的水蒸汽，通过所述料筒中的孔(109)从所述料筒逸出；以及
使所述熔融树脂/纤维混合物经过挤压模具(120)，制成所述挤压热塑产品。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于所述湿增强纤维是湿用短切原丝玻璃纤维。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括在使所述树脂/纤维混合物经过所述模具之前使所述熔融树脂/纤维混合物经过加压/模具喂入区(138)的步骤，所述模具喂入区的所述螺纹螺距不大于所述聚合物喂入区的所述螺纹螺距。
33.根据权利要求32所述的方法，还包括将聚合物树脂与湿增强纤维混合形成所述树脂/纤维预混合物的步骤。
34.根据权利要求33所述的方法，还包括从以下物质中选择一种物质加入所述料筒：发泡剂、热稳定剂、UV稳定剂、润滑剂、着色剂、填料、相容剂、熔体强度增强剂和增粘剂。
35.根据权利要求31所述的方法，还包括以下步骤：
在混合所述湿用短切玻璃纤维和所述树脂之前至少部分打开所述湿用短切原丝玻璃纤维；以及
在至少部分打开所述湿用短切原丝玻璃纤维之后，去除所述湿用短切原丝玻璃纤维中的至少一部分水。
36.一种制备增强挤压热塑产品的方法，包括以下步骤：
将聚合物树脂和湿增强纤维输入挤压机的料筒；
至少部分熔化料筒中的聚合物树脂；
混合所述纤维和所述熔融树脂形成熔融树脂/纤维混合物；
将所述树脂/纤维混合物沿所述至少一根螺杆向下游输送到使所述湿增强纤维释放的水蒸汽经过所述料筒中的孔排出所述料筒的区域；以及
使所述树脂/纤维混合物经过挤压模具制成所述挤压热塑产品。
37.一种制备增强挤压热塑产品的方法，包括以下步骤：
将聚合物树脂和湿增强纤维输入挤压机(100)的料筒(104)；
至少部分熔化料筒中的聚合物树脂；
混合所述熔融树脂形成熔融树脂/纤维混合物；
将所述树脂/纤维混合物沿所述至少一根螺杆(102)向下游输送到使所述湿增强纤维释放的至少一部分水蒸汽作为所述树脂的发泡剂的区域；以及
使所述树脂/纤维混合物经过挤压模具(120)制成所述挤压热塑产品。
38.根据权利要求37所述的方法，还包括将所述树脂/纤维混合物沿所述至少一根螺杆向下游输送到使所述湿增强纤维释放的至少一部分水蒸汽从所述料筒中去除的区域的步骤。
39.根据权利要求37所述的方法，还包括将活性或无水填料加入所述混合物的步骤，从而吸收所述工艺过程中释放的水分。
40.根据权利要求37所述的方法，还包括将发泡剂加入所述料筒的步骤。
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