CN101209580A - 具有排气功能的开孔型微胞连续发泡压出模头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种开孔型微胞连续发泡压出模头，包括一模体，其具有一模穴及至少一释气流道。模穴的一端形成一进料口，而模穴的另一端形成一出料口。模穴自进料口至出料口依序形成一分流区、一蓄压区、一释压区、一释气区及一定形区。释气流道将释气区连通至模体以外的空间。通过释气流道让可在发泡制作工艺中所释放的发泡剂气体迅速地排放至模头的外部，因而让发泡体具有均匀的开孔型微胞。

Description

具有排气功能的开孔型微胞连续发泡压出模头

技术领域

本发明涉及一种开孔型微胞连续发泡压(押)出模头，特别是涉及一种具有排气功能的开孔型微胞连续发泡压出模头。

背景技术

以聚苯乙烯(polystyrene)为材质的开孔型微胞发泡体一般用于真空保温板材(Vacuum Insulation Panel，简称V.I.P.)的芯材，其保温效果优于目前以PU(polyurethane)材质为芯材的真空保温板材者，并具有可回收性。因此，以聚苯乙烯为材质的开孔型微胞发泡体目前经常用于冰箱等保温装置。

超临界物理发泡连续压出法(supercritical physical foaming continuousextrusion)是指利用在发泡制作工艺中采用例如冷媒(HFC)、氮气(N₂)、二氧化碳(CO₂)等超临界流体(即高压低温环境下温会形成液态状的气体)来作为发泡剂，并在压出机(extruder)中将发泡剂与熔融状的原料均匀混炼成单一相(液态)，已混合有发泡剂的原料再依序经过压出模头的蓄压与释压而形成多孔性的发泡体。

图1为现有的一种开孔型微胞连续发泡压出模头的剖视图。请参考图1，模头10包括上模板12及下模板14，其中上模板12及下模板14构成一模穴16，其两端分别为一进料口18及一出料口20，而模穴16自进料口18至出料口20依序形成一分流区22、蓄压区24、释压区26(发泡区)及定形区28。

在压出机的作用下，混炼完成的原料50将从进料口18进入模穴16的分流区22，接着进入蓄压区24，以累积足够的发泡背压。当原料从蓄压区24流至释压区26时，因为模穴16的释压区26的几何空间变大，致使来自蓄压区24的原料50的发泡剂因压力变化而由液态转变为气态，同时成核发泡以在原料50中形成开放型微胞而制作出发泡体52。

在现有的模头将原料发泡成为发泡体的过程中，由于发泡剂气体(即气态的发泡剂)残存于模头中，因此发泡体的微胞粒径会因残余发泡剂气体流窜，因而产生微胞粒径不均匀的现象。

在现有的模头所制作的发泡体在抽真空封装成为真空保温板之前，尚需进行去除发泡体的表层表皮的处理，方能将发泡体中的气体彻底抽出，以降低真空保温板的热传导效率。然而，去除表层表皮将会增加真空保温板的制作成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开孔型微胞连续发泡压出模头，用以制作出内部与外部表皮具有均匀性质的开孔型微胞的发泡体。

本发明提供一种开孔型微胞连续发泡压出模头，其包括一模体，其具有一模穴及至少一释气流道。模穴的一端形成一进料口，而模穴的另一端形成一出料口，且模穴自进料口至出料口依序形成一分流区、一蓄压区、一释压区、一释气区及一定形区，而释气流道将释气区连通至模体以外的空间。

在本发明的一实施例中，开孔型微胞连续发泡压出模头更包括一上模板、一下模板及两侧模板，其中下模板组装至上模板，而这两个侧模板则分别组装至上模板及下模板之两侧，并与上模板及下模板共同构成模穴。

在本发明的一实施例中，分流区包括一主流道及多个分流道，而主流道的一端为进料口，而这些分流道连通至主流道，用以将发泡原料从主流道分流至蓄压区。

在本发明的一实施例中，开孔型微胞连续发泡压出模头更包括一流量调整器，其设置在模体，用以调整蓄压区连通释压区的一端的截面积。在本发明的一实施例中，流量调整器包括一流量沟槽、一流量调整棒及一流量调整螺丝组，而流量沟槽由模体所形成，用以容纳流量调整棒，且流量调整螺丝组耦接至流量调整棒，用以配合流量调整棒来调整蓄压区连通释压区的一端的截面积。

在本发明的一实施例中，开孔型微胞连续发泡压出模头更包括一释气调整器，其设置在模体，用以调整释气流道连通释气区的一端的截面积。在本发明的一实施例中，释气调整器包括一释气沟槽、一释气调整棒及一释气调整螺丝组，而释气沟槽形成于模体，并容纳释气调整棒，且释气调整螺丝组耦接至释气调整棒，用以配合释气调整棒来调整释气流道连通释气区的一端的截面积。

在本发明的一实施例中，开孔型微胞连续发泡压出模头更包括至少一引流管路，其设置于模体，其中释气流道穿过模体而连通于这些引流管路。

本发明乃是通过这些释气流道可让发泡制作工艺中所释放的发泡剂气体迅速地排放至模头的外部，因而让发泡体具有均匀的开孔型微胞。此外，本发明更可利用释气流道来排放发泡剂气体的动作在发泡体的外部表皮直接形成许多开孔来连通内部的这些微胞，这可省去后续去除表皮的步骤。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为现有的一种开孔型微胞连续发泡压出模头的剖视图；

图2为本发明一实施例的一种开孔型微胞连续发泡压出模头的立体图；

图3为图2的模头的剖视图；

图4为图3的模头的局部放大图；

图5为图2的上模板的立体图；

图6为图5的上模板移除部分流量调节棒及部分释气调节棒的立体图；

图7为图2的下模板的立体图；

图8为图7的下模板移除部分释气调节棒的立体图；

图9A及图9B分别为图2的模头两侧的局部放大图。

主要元件符号说明：

10：模头

12：上模板

14：下模板

16：模穴

18：进料口

20：出料口

22：分流区

24：蓄压区

26：释压区

28：定形区

50：原料

52：发泡体

60：原料

62：发泡体

100：模头

110：模体

110a：上模板

110b：下模板

110c：侧模板

120：模穴

120a：进料口

120b：出料口

121：分流区

121a：主流道

121b：分流道

122：蓄压区

123：释压区

124：释气区

125：定形区

130：释气流道

140：流量调整器

142：流量沟槽

144：流量调整棒

146：流量调整螺丝组

150：释气调整器

152：释气沟槽

154：释气调整棒

156：释气调整螺丝组

160：引流管路

具体实施方式

图2为本发明的一实施例的一种开孔型微胞连续发泡压出模头的立体图，图3为图2的模头的剖视图，图4为图3的模头的局部放大图。请参考图2至图4，本实施例的模头100包括一模体110，其具有一模穴120，其中模穴120的一端形成一进料口120a，而模穴120的另一端形成一出料口120b。在本实施例中，模体110可包括一上模板110a、一下模板110b及两个侧模板110c，其中上模板110a组装至下模板110b，而这两个侧模板110c则分别组装至上模板110a及下模板110b的两侧，且这两个侧模板110c与上模板110a及下模板110b共同构成模穴120。

图5为图2的上模板的立体图，图6为图5的上模板移除部分流量调节棒及部分释气调节棒的立体图，图7为图2的下模板的立体图，图8为图7的下模板移除部分释气调节棒的立体图。请参考图3至图8，模穴120自进料口120a至出料口120b依序形成一分流区121、一蓄压区122、一释压区123(即发泡区)、一释气区124及一定形区125。此外，模体110具有多个释气流道130，其将释气区124连通至模体110以外的空间，用以释出原料60在转化为发泡体62的过程中所产生的发泡剂气体。在本实施例中，原料60的主要成分可包括聚苯乙烯或其它发泡材料，而添加至原料60的发泡剂可为冷媒(HFC)、氮气(N₂)或二氧化碳(CO₂)等超临界流体。此外，模体110更包括一温度与压力感应器的安装孔111，其可位于下模板110b，如图7所示。

在压出机的作用下，混炼完成的原料60将从进料口120a进入模穴120的分流区121，以将原料60先扩散成特定形状(例如平板状)后再流至蓄压区122。原料60从分流区121流至蓄压区122，以使原料60累积足够的发泡背压。当原料从蓄压区122流至释压区123(即发泡区)时，因为模穴120的释压区123的几何空间变大，致使来自蓄压区122之原料60在发泡剂的作用下成核发泡而成为具有开孔型微胞的发泡体62。值得注意的是，在原料60成核发泡的过程中，多余的发泡剂气体将可从释气区124的释气流道130排放至模体110以外的空间，故可使得发泡体62的微胞粒径更均匀，同时可在发泡体62的外部表皮形成开孔来连通内部的这些开孔型微胞结构。最后，发泡体62在经过定形区125冷却定形后从出料口120b输出至模穴120外。

请参考图3至图8，分流区121包括一主流道121a及多数个分流道121b，其均由模体110(即上模板110a及下模板110b)所构成。主流道121a的一端为进料口120a，而这些分流道121b则连通至主流道121a，用以将来自主流道121a的原料60先扩散成特定形状(例如平板状)后再流至蓄压区122。因此，当原料60持续地流至蓄压区122时，将可提升位于蓄压区122的原料60的发泡背压。

请参考图3、图5及图6，模头100更可包括一流量调整器140，其设置在模体110，并位于蓄压区122的接近释压区123的一端，用以调整蓄压区122连通释压区123的一端的截面积。因此，流量调整器140将可调整原料60在蓄压区122的流量及压力，因而让原料60可等速且均匀地流入释压区123。在本实施例中，流量调整器140可设置在上模板110a，但在另一未绘示的实施例中，流量调整器140也可设置在下模板110b。

流量调整器140可包括一流量沟槽142、一流量调整棒144及一流量调整螺丝组146。流量沟槽142由模体110(即上模板110a)所形成，用以容纳流量调整棒144，且流量调整螺丝组146耦接至流量调整棒144，用以配合流量调整棒144来调整蓄压区122连通释压区123的一端的截面积。在本实施例中，流量沟槽142可设置在上模板110a，但在另一未绘示的实施例中，流量沟槽142也可设置在下模板110b。

请参考图3至图8，模头100可包括多个释气调整器150，其设置在模体110，用以调整释气流道130连通释气区124的一端的截面积。因此，释气调整器150将可调整发泡剂气体释出的流量，因而让原料60进行良好的发泡。在本实施例中，这些释气调整器150可分别设置在上模板110a及下模板110b，但在另一未绘示之实施例中，这些释气调整器150也可仅保留一个而设置在上模板110a或下模板110b。

每个释气调整器150可包括一释气沟槽152、一释气调整棒154及一释气调整螺丝组156。这些释气沟槽152形成于模体110，并容纳对应的释气调整棒154，且这些释气调整螺丝组156分别耦接至对应的释气调整棒154，用以配合这些释气调整棒154来调整这些释气流道130连通释气区124的一端的截面积。在本实施例中，这些释气沟槽152可分别设置在上模板110a及下模板110b，但在另一未绘示的实施例中，这些释气沟槽152也可仅保留一个而设置在上模板110a或下模板110b。

图9A及图9B分别为图2的模头两侧的局部放大图。请参考图2、图3、图9A及图9B，模头100可包括多个引流管路160，其设置于模体110，而释气流道130可穿过模体110而连通于这些引流管路160。因此，发泡剂气体将可经由这些引流管路160而排放至大气或导引至回收系统再重复利用。在本实施例中，这些引流管路160可分别设置在这两个侧模板110c，而释气流道130的两端可分别穿过这两个侧模板110c而连通于这些引流管路160。

综上所述，本发明乃是通过这些释气流道可让发泡制作工艺中所释放的发泡剂气体迅速地排放至模头的外部，因而让发泡体具有均匀的开孔型微胞结构。此外，本发明更可将发泡剂气体透过引流管路导引至回收系统再重复利用。另外，当本发明的模头所制作出的发泡体应用作为真空保温板材的芯材时，本发明更可利用释气流道来排放发泡剂气体使发泡体的外部表皮直接形成许多开孔来连通内部的这些开孔型微胞结构，这可省去后续去除表皮的步骤。

虽然以上一实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作一些的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (8)

1.一种开孔型微胞连续发泡压出模头，包括：

一模体，具有一模穴及至少一释气流道，

其中该模穴的一端形成一进料口，而该模穴的另一端形成一出料口，且该模穴自该进料口至该出料口依序形成一分流区、一蓄压区、一释压区、一释气区及一定形区，而该释气流道将该释气区连通至该模体以外的空间。

2.如权利要求1所述的开孔型微胞连续发泡压出模头，更包括：

一上模板；

一下模板，组装至该上模板；以及

两侧模板，分别组装至该上模板及该下模板的两侧，并与该上模板及该下模板共同构成该模穴。

3.如权利要求1所述的开孔型微胞连续发泡压出模头，其中该分流区包括一主流道及多数个分流道，而该主流道的一端为该进料口，而该些分流道连通至该主流道，用以将发泡原料从该主流道分流至该蓄压区。

4.如权利要求1所述的开孔型微胞连续发泡压出模头，更包括：

一流量调整器，设置在该模体，用以调整该蓄压区连通该释压区的一端的截面积。

5.如权利要求4所述的开孔型微胞连续发泡压出模头，其中该流量调整器包括一流量沟槽、一流量调整棒及一流量调整螺丝组，而该流量沟槽由该模体所形成，用以容纳该流量调整棒，且该流量调整螺丝组耦接至该流量调整棒，用以配合该流量调整棒来调整该蓄压区连通该释压区的一端的截面积。

6.如权利要求1所述的开孔型微胞连续发泡压出模头，更包括：

一释气调整器，设置在该模体，用以调整该释气流道连通该释气区的一端的截面积。

7.如权利要求6所述的开孔型微胞连续发泡压出模头，其中该释气调整器包括一释气沟槽、一释气调整棒及一释气调整螺丝组，而该释气沟槽形成于该模体，并容纳该释气调整棒，且该释气调整螺丝组耦接至该释气调整棒，用以配合该释气调整棒来调整该释气流道连通该释气区的一端的截面积。

8.如权利要求1所述的开孔型微胞连续发泡压出模头，更包括：

至少一引流管路，设置于该模体，其中该释气流道穿过该模体而连通于该些引流管路。

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