CN1012674B - 生产一种至少部分烧结产品的方法 - Google Patents

Abstract

生产一种至少部分烧结产品的方法，包括将可烧结材料放入至少有一个壁件适于生产该产品的表面，且是微波可致热的模具或型模中，将模具或型模接受微波辐射，使模具或型模加热，并使可烧结材料至少部分绕结，其特征在于上述壁件或每一上述壁件是由至少为微波可致热材料为主制成，微波可致热材料在上述微波辐射频率下的介电损失因子ε″eff至少为0.1，甚热传导率至少为10瓦/米·开。

Description

本发明是关于生产一种至少部分烧结产品的方法。虽然本发明的适用范围是十分广泛的，但更具体地它与生产用于纱线染色芯件有关。然而，本发明也可用于生产各种其它产品，诸如交通锥标、花盆、排水管和过滤器件等。

大家所知道的纱线染色用的芯件有许多缺点。此类芯件过去是用不可渗透的材料（如塑料）制成，并开有孔以供染液流过，或用钢丝制成，钢丝间有间隙以备染液流过。要染色的纱被绕在这样的芯件上，即由上述不可渗透的材料或钢丝所支承。因而染液不能流过芯件与纱线接合的那些部位，此时，上述接合的部位对纱线具有一种所谓“烙印”效应。

在英国第2，018，722A号专利说明书中提出了解决这一问题的建议，它是用一多孔的针刺毡材所作套筒包复在芯件上，而将需染色的纱线绕在其上，这样流过芯件的孔或间隙的染液在接触纱线前，先在某种程度上分散到多孔的针刺毡材上。然而，使用这样的套筒不能保证全部所绕纱线均匀染色，同时，它还使用了一个附加部件，这样既要增加供应套筒本身的费用，又要增加装、卸套筒的费用。另外，当用上述多孔的针刺毡材在染色工序或其它中间工序支承纱线卷装时，纱线有嵌缩于针刺毡材中的趋势从而导致纱线回丝增加。再者，多孔的针刺毡材的两端并没有坚实的部位。因为两端没有纱线绕在其上，因而耐压能力最差，所以染液往往趋于流经其两端。

在英国第318，327号专利说明书中公开了芯件是由一中空 卷轴或滚筒所组成。说明书中提到此卷轴或滚筒本身可为多孔的，但并未指出任何可制造此种多孔的卷轴或滚筒的适宜材料，并提出这样的结构可能“太弱”，此说明书还指出卷轴或滚筒可能为不可渗透的且可为铁、铝或其它金属、陶瓷材料、合成树脂（如酚甲醛树脂），或硬橡胶所制的，不可渗透的卷轴或滚筒为穿有孔的并复以多孔的材料，如吸水纸、织物、石棉、玻璃或沸石的一种多孔的复盖层。然而，显然不可能用这样的多孔的材料来制造卷轴或滚筒本体，因为肯定它会“太弱”。

在英国第2，010，165B号专利说明书公开了一种生产烧结产品的方法，它包括将可烧结材料放入微波可致热的模具中，并将上述模具受到微波辐射以将模具加热并使可烧结材料得以烧结。然而，此文仅提出模具壁件与拟铸模材料相接触的部分是微波可致热的。此意味着那模具的壁件需具有一复杂的冷却系统以冷却模具壁件的其余部分。此外，为了要提供给模具壁件以上述微波可致热部分，该文提出了上述的壁件本体应由具有纤维填料的树脂组成，而上述模具壁件的微波可致热部分是由含有1～5%炭黑的树脂薄层组成。然而，将炭黑均匀地分布是十分困难的，几乎一定会产生出热点从而使产品烧结不匀。所以该文所提出的方法并不适于制造上面提到的芯件。

根据本发明，提供了生产一种至少部分烧结的产品的方法，它包括将可烧结的材料装入模具或型模中，模具或型模至少有一壁件是适于生产上述产品的表面且是微波可致热的，并将所述的模具或型模施予微波辐射以使模具或型模加热，从而使可烧结材料得以至少部分烧结，其特征在于所述的壁件或每一所述的臂件是主要由在上述微波辐射频率下介电损失因子ε″eff在0.1以上和热传导率至少为10瓦/ 米·开（Wm^-1K^-1）的微波可致热材料制成。

ε″eff可定义如下：

ε^＊＝ε′-jε″eff

式中ε^＊为相对复合介电常数

ε′为介电常数

ε″eff为有效损失因子

如有必要，可烧结材料也可为微波可致热材料。

因为在所述微波辐射频率下介电损失因子ε″eff至少为0.1，无需过度的电压梯度即可能将壁件快速加热。再者，由于壁件的热传导率至少为10瓦/米·开，减少了局部过热的危险。

壁件或每一壁件的耐热骤变参数R最好在10以上。此特点可使模具或型模在铸模后迅速淬硬而不会产生高的热应力，因高的热应力会导致模具破裂。

耐热骤变参数R可定义如下：

R＝ (Kσ（1-μ）)/(Eα)

式中K＝热传导率（瓦/米·开）

σ＝破裂强度（兆帕）

μ＝波松比

E＝杨氏模数〔千兆帕（GPa）〕

α＝热膨胀系数（×10^-6/开）

微波可致热材料可包括陶瓷材料，例如，碳化硅、氮化硅或碳。碳化硅最好是由一堆多孔的炭或石墨与含硅蒸气反应而生产。

模具可能有阳壁件和阴壁件，以适于在其中形成管状产品，上述壁件中仅有一个为微波可致热的。

上述产品可能为一适于支承纺织卷装的自支承芯件。最好，将长丝、纱线或金属丝绕在芯件的表面以形成上述的纺织卷装。

由本发明的方法制造的芯件能毫无困难地形成不钩挂纱线或长丝的外表面。另外，由于至少部分烧结，此外表面本性上具有足够的粗糙度以致有适当的摩擦，以使上述卷装在开始卷绕纱线或长丝时能具有良好的成形。因此，虽起始卷绕在芯件上的纱线或长丝可能与芯件的轴成一角度，但在芯件表面的纱线或长丝不会滑动，其结果能形成一个良好的卷装。因此，本发明能生产可易于运输的筒子卷装。

再者，这样的芯件生产成本很低，因而可一次使用后即丢弃。这可降低芯件库存的费用同时可解决把纱线绕在昂贵的芯件上发运给顾客而难以保证将芯件归还的问题。

另外，这样的芯件生产时无需昂贵的工具，所以可能易于适应工业中所需要的许多不同尺寸芯件的要求。

使用这样的微波辐射（例如400兆赫至10000兆赫的范围）与具有至少为10瓦/米·开的高热传导率的模具或型模（如陶瓷模具或型模）相联用实际上可减少热点的发生，同时任何发生的热点其影响也由于模具或型模材料的高热传导率而减小。另外，使用具有如此高热传导率的模具或型模，可使在模具或型模中的材料在其已部分烧结后能迅速冷却，从而可使其从模具或型模中迅速取出。这对在用热塑性铸模材料的情况下是特别重要的。

芯件最好至少有一个部位是多孔性的，这样绕在其上的长丝、纱线或金属丝在受处理液处理时，液体可流过上述部位微孔。此处理液 可为染液。

热点数的减少对于多孔的芯件的生产是十分重要的，因为在发生热点处，往往其烧结度较大，从而使芯件的孔隙度不均匀导致染液不均匀地流入纱线中。

在本发明的情况下，芯件的烧结状态可使染液容易地流过芯件，且由于芯件的多孔性，与芯件接触的纱仍然能和染液相通，不受到芯件任何部位的阻碍。再者，由于芯件的多孔性，芯件中的微孔提供许多通路，染液可从这些通路流过，因此，与一般熟知的芯件相反，本发明的芯件不需要为提供染液的通路而开孔。如上所指出，采用这样的开孔是很不利的，因纱线是紧绕在芯件上的，当提供这样的开孔时芯件会使纱线产生“烙印”效应。

本发明的多孔的芯件还有一个优点，即它不需在芯件上装上多孔的套筒，因为多孔的芯件本身会产生必要的过滤作用。

本发明的方法所生产的芯件还具有下述优点，即它可用能使芯件轴向压缩的材料制成，从而可将许多这样的芯件安装在模芯轴上以形成实心的柱形纱体。本发明的芯件材料也可用径向压缩的材料，以使其适应高收缩纱的收缩。

还应看到，由于芯件是烧结的，纱线或长丝和芯件的固体部分之间的接触点将尽量地小，所以染液甚至可达到纱线的最内层。

如上所述，模具或型模最好至少主要由微波响应性的陶瓷材料所组成。“陶瓷材料”一词是指除了纯金属或合金以外的任何固体的无机材料，在它们的成形或制造过程中的某一阶段于至少500℃对其进行加工处理，即可实际应用。因此“陶瓷材料”一词包括陶器、耐火材料、无机的金属氧化物、氮化物和碳化物、碳、玻璃、水泥和水泥基产品。用 于模具或型模的陶瓷材料以氮化硅为好，而碳化硅则更好。

与其它加热方式相比，采用微波辐射加热可使芯件或其它产品的成形时间明显缩短，从而可使芯件或其它产品的生产成本大为降低并提高质量。然而，为了能使用微波辐射，又要得到满意的商品，要求模具或型模至少有一个壁件是由至少以微波响应性高的材料为主的材料所组成，因此以较低的输入功率而能得到较快的加热速率;另外还具有高的热传导率和耐热骤变性，这可加快冷却速率以致保证了均匀加热并避免了热点;它们易于加工（例如用机床加工）成复杂的形状;在高温下耐变形性能好;综合制造费用低;强度、韧度和耐摩性均好而经久耐用;具有承受反复加热至高温的能力，同时对化学侵蚀是惰性的;具有高表面光洁度，从而使芯件或其它产品易于从模具或型模中取出。碳化硅具有这种良好的性质，特别是Morganite特殊碳类制品有限公司以SILMOR为商标在市场上销售的碳化硅更符合上述性质要求。

SILMOR碳化硅材料是用一堆多孔性碳或石墨与一氧化硅蒸气反应使多孔性碳或石墨转换成β-碳化硅而制得，靠此种方法，上述一堆多孔的碳或石墨表面的碳与一氧化硅蒸气反应在原处制成碳化硅。该材料，除了具有上段文章中所述的性质外，还对含有磨料粒子的材料具有良好的耐磨性并具有下列特征：

体积密度    2230千克/立方米

转化深度可达    5毫米

硬度 12⁺（莫氏硬度标）

操作温度极限    1600℃

热膨胀 3.8～4.6×10^-6/℃

（25-1000℃）

弯曲强度    89兆牛/平方米

杨氏模量    106千兆牛/平方米

热传导率    100瓦/米·开

可是，不要用其它电介质加热方式，例如射频（RF）加热方式加热陶瓷模具或型模，因它很可能由于遭受高的电压梯度而导致电击穿。

用射频加热还会产生严重的热点问题。

可烧结的材料可为颗粒材料或为纤维状或长丝状材料。此类材料本质上可以是极性材料，它对上述微波辐射是有响应的。另外，也可这样安排，即上述材料对上述微波辐射并无响应，但用其它有响应的材料涂复或与之相混合。而所述其它材料可为炭黑，或硅酸铝，或金属氧化物，例如四氧化三铁。

可烧结材料可包括金属材料，陶瓷材料，玻璃或橡胶材料。另外，可烧结材料可包括聚合物颗粒，聚丙烯或其它热塑性颗粒。

可烧结材料可与化学发泡剂或起泡剂相混。

在模具或型模加热的时间已足以实现上述的烧结时，最好用流体直接喷在其上使其冷却。

可烧结材料可以具有不同烧结性质的层次以分层形式注入模具或型模中。因此，所有上述各层的材料可以是相同的，但其平均颗粒尺寸可能是不同的。

可烧结材料可包括与颜料粒子相混的聚合物颗粒。再者，聚合物颗粒在放入模具或型模之前可预热至不超过其软化点的温度。

模具或型模可同时接受热空气和微波加热。

模具或型模在烧结时可回转，以便使上述烧结材料实现双轴向回 转。

模具或型模的不同部分可用对微波辐射响应程度不同的各种陶瓷材料制作。

烧结可在非氧化气氛下进行。

用本发明的方法制造的芯件最好是管状的。

如有必要，管状芯件的壁厚在管的不同部分各不相同。

最好，芯件至少有一端基本上是非孔性的。上述端部位或每一上述端部位可由在烧结过程中能完全烧结的可烧结材料所形成，芯件的中央部位是不完全烧结的以致是多孔的。

应该理解，芯件不绕纱的端部位可为非孔性的，因此，可防止染液流经芯件无纱的部位。再者，这样非孔性的端部位可与中央多孔的部位同时形成。

通过装入不同颗粒尺寸的注模材料可得到上述多孔的和非孔性的部位。因此，芯件的端部位可借助于将粉末注入模具而制得，而芯件的中央部位可通过将较大的颗粒材料注入模具而制得。

至少芯件的一个部分可以是有色的，以便标明它所装载纱线的类别。因此，芯件可有多种不同的颜色区。

芯件可制成为在分别受到轴向和（或）径向压力时，相应地产生轴向和（或）径向压缩。因而当芯件受到轴向压力时，管状的内部件和外部件可相互叠套。

外部件可有一截头圆锥形的内表面以接合内部件的外表面。

各个内部件和外部件的壁厚沿轴向可以是不同的，因此不管内、外部件相互叠套的程度如何;内、外部件的叠合壁厚基本上是相同的。

芯件的外表面可以至少有一个区域是有凹槽的，以致当绕在其上 的纱收缩时，允许芯件径向收缩。

本发明的方法也可用于生产植物用的多孔的盆，盆中的壁和（或）底混有含一种或多种植物营养物的水溶性材料，这种安排使得将一植物植于盆中而将盆放在水中时，水会透过盆并逐渐溶解此水溶性材料，以致能在控制速率下将一种或多种营养物输给植物。

盆可由烧结塑料制成。水溶性材料（也可能包含一种或多种有气味的东西）可由可溶性玻璃状物，例如受控释放玻璃状物所组成。

本发明也包括适于形成纺织卷装的多孔的自支承芯件，其特征在于此芯件是部分烧结件。

本发明还包括微波可致热的碳化硅材料的模具或模具部件。

在此情况下，碳化硅材料可由一堆多孔的碳或石墨与含硅的蒸气相反应而制成。

本发明也包括碳化硅作为微波可致热材料的应用。

本发明由下列实例说明。

实例Ⅰ

将直径约为3毫米的聚丙烯均聚物碎片，藉其本身重力喂入中空的管状陶瓷模具内、外壁之间的空隙而塑造成预制坯，陶瓷模具全部按上述Morganite特殊碳类制品有限公司所生产的商标为SILMOR的碳化硅材料制成，该材料在受到微波辐射频率辐射时的介电损失因子ε″eff至少为0.1，所以模具能迅速加热而没有过度的电压梯度，该材料热传导率至少为10瓦/米·开，从而减少了局部过热的危险，该材料的耐热骤变参数R至少为10，因而模具在铸模后能迅速冷却。轻轻捣固模具中的碎片以使颗粒填实。将模具放入能提供微波能量为2450兆赫和输出功率为1.5千瓦的微波炉中。将碳化硅模具及其 容纳物加热4分钟，以致生产具有孔径最大为1毫米的交联多孔的结构的自支承式管状聚丙烯烧结芯件。

在预定的4分钟铸模后，用空气直接喷在模具的外表面，或有时将模具浸在水中，使模具及其内部所含高聚物得以冷却。

应该理解，聚丙烯均聚物碎片本身实质上对微波辐射是没有响应的，而只是因为由碳化硅制成的模具本身对微波辐射的响应而得以加热。

将纱（或是连续长丝或是金属丝）绕在那样生产的芯件上以形成一纺织卷装。这样，此纺织卷装无需进一步加工而可运送到使用厂或其它远处，或者也可应用能流过上述多孔结构的染液或其它处理液对它进行处理。

实例Ⅱ

其工艺与实例Ⅰ相同，但聚丙烯均聚物不是用直径约3毫米的碎片，而是用平均粒径为250微米的粉末。材料在模具中用1.5千瓦功率烧结3.5分钟，并产生微孔直径约为200微米的松散的多孔结构。

实例Ⅲ

其工艺与实例Ⅱ相同，但烧结时间延长到4.5分钟，其结果是使芯件几乎全部烧结，仅有少量封闭的细小空隙度。当然，这样生产出来的芯件不能用于染色工序。

实例Ⅳ

本工艺或与实例Ⅰ相同，或与实例Ⅱ相同，但此时聚丙烯均聚物与含量为1%（重量）、分解温度为180℃的偶氮二酰胺化学发泡剂相预混。此混合物在微波炉中加热4.5分钟，以使其在发泡剂分 解前熔融高聚物。随后由高聚物发泡而生产出密度约比该固体高聚物低30%的表皮完全封闭的蜂窝状材料或结构泡沫材料。

实例Ⅴ

用与实例Ⅰ同样的工艺制造烧结芯件，但放入模具中的聚丙烯分成三层，即底层为聚丙烯粉末（即实例Ⅱ所规定的那种），中层为直径约为3毫米的聚丙烯均聚物碎片，而上层为上述的聚丙烯粉末。中层在预制坯的长度中占大部分。然后按实例Ⅰ所规定的那样进行烧结，这样生产出两端为全部烧结但在中央部分为松散多孔结构的烧结芯件。这样设计的芯件，当纱在染色前绕在此芯件上时能确保附加的径向强度。

再者，提供的芯件与纱线不相接触的区段是实心的，即非孔性的。因此，可阻止染液向最小阻力（即芯件上不绕纱的那些部分）通路而去。这样全部烧结的两端均能防止染液在该处流过，同时，使芯件有较大的环箍强度以能经受某种纱线（例如聚酯纱）所产生的压力。

实例Ⅵ

本工艺与实例Ⅴ相同，但在上层和下层所用聚丙烯粉末在烧结前与颜料粒子相混和（或）中间层的聚丙烯均聚物碎片在烧结前与有色颜料（例如酞菁兰或酞菁绿）相混合。这样生产的芯件是有适当的颜色或标记色，以能表明准备绕在其上纱线的性质。

实例Ⅶ

本工艺与实例Ⅰ至实例Ⅵ中任一例相同，但此情况所用的聚合物，可能为聚丙烯或其它不吸收微波的高聚物，与少量（例如按重量计为1～10%）吸收微波传导的添加剂或极性添加剂，例如炭黑（如卡博特碳制品有限公司的Monarch700黑）或金属氧化物，如氧化铁（Fe₃O₄）相配。这种添加剂和高聚物的混合，在粉末状高 聚物的情况下是用简单的分配预混，而在聚合物切片的情况下是用高强度掺合而完成的，如用一互啮合共转双螺杆挤压机以使极性或传导性添加剂在高聚物基质中均匀分散和分布。如此混合后，把挤出物造粒，如有必要，再进一步把它粉碎以生产烧结所需大小的碎片。

在操作中，极性或传导性添加剂能在聚合物中产生附加的热量，在需要很快的烧结速率的场合，它既有利于产生多孔的结构，又有利于产生完全熔融的高聚物，尤其是对厚断面部件更为有利。

通过实验表明，当用于这种高聚物粒子和极性或传导性添加剂的混合物的模具采用本发明的可吸收微波的模具时，可得到最佳效果。当然，由碳化硅所制造的模具即属此类模具。相反，如用不吸收微波的模具材料，如聚四氟乙烯，为配有少量极性或传导性材料的聚丙烯或其它高聚物材料进行铸模时，由于从高聚物到周围较冷的模具的传导热损失，使整个部件可能产生易变的烧结速率。

用以于微波能量能高度响应的极性物质或传导性物质对聚丙烯颗粒进行涂层或表面处理可保证该高聚物颗粒迅速加热至超过聚丙烯熔点，即165℃。在颗粒的接触点，聚合物颗粒融凝在一起以致产生烧结结构。使用极性添加剂或传导性添加剂不仅提高烧结速率并还保证均匀地产生热量，且仅在颗粒的表面，即需要热量的地方产生热量，而不是在整个聚合物本体产生热量。因而冷却所需时间比一般烧结过程要短。

实例Ⅷ

本工艺与实例Ⅰ至实例Ⅵ中任一例相同，但这里不用本身是非极性高聚物（如聚丙烯），而采用由聚氯乙烯组成本身是极性的高聚物，后者在碳化硅或其它微波响应性的陶瓷模具中烧结。由于高聚物的内加热而使烧结得以加速。

实例Ⅸ

本工艺与实例Ⅰ至实例Ⅷ中任一例相同，但这里先将高聚物在普通（即非微波）热空气循环烘箱预热至不超过其软化点的温度，然后将其放入微波响应的陶瓷模具中，并在微波烘箱中将其加热3分钟使其烧结。这样可使在微波烘箱中达到所需烧结效果的时间缩短。

或者，模具的加热能在热空气和微波相结合的烘箱中进行，因此模具同时接受两种加热方式加热。

实例Ⅹ

本工艺与实例Ⅰ相同，但这里在同心的阳模具部件和阴模具部件间有管状的铸模空间，将平均颗粒尺寸为500微米的低密度聚乙烯碎片放入上述管状的铸模空间中，以在其中形成管状的预制坯。阳模具部件全部由如实例Ⅰ中商标为SILMOR的碳化硅材料制成，而阴模具部件全部是由微波辐射能透过的，即不能由其加热的聚四氟乙烯制成。模具及其内含物在微波烘箱中加热2.5分钟，然后冷却，其结果是聚乙烯材料收缩到阳模具部件上并完全烧结，以致在模铸物的外部位具有高的光泽度。应该认识到低密度聚乙烯实质上对微波加热是无响应的，因此能实现完全烧结完全是由于阳模具部件提供的热量。

如阳模具部件和阴模具部件相应地由微波可透过材料和微波可致热材料分别制成，可以预期烧结的模铸物将贴附于阴模具部件上，以致在模铸物内部位上产生高的光泽度。

在上述提到的大部分实例中，整个模具中用相同的聚合物颗粒。然而，有可能在芯件的不同区域用不同粒级的聚合物颗粒，以使芯件的特定部分具有特殊的性质，如强度、刚度或柔韧度。例如，这可通过使用化学结构相同但分子量不同的高聚物，或通过加 入增强剂或增韧剂（如玻璃纤维或填充物），或使用不同分子结构或不同性质的高聚物而加以实现。然而，这些高聚物应具有十分相似的熔融范围，如在同一芯件的不同部分用聚丙烯和乙烯-丙烯橡胶就能符合这要求。

上述方法不仅可用于热塑性高聚物，也可用于热固性高聚物（例如环氧树脂或聚酯树脂）或橡胶组合物的硫化或交联。

模具的需要烧结程度高些或低些的那些部件，可分别由微波响应强的材料或微波响应弱的材料制成。

上述烧结过程可在预定的环境，例如在氮气的环境中进行，以减少所用材料对氧化或降解的敏感性。例如，这可通过在模具周围放置能产生这样预期环境但其本身又能透过微波能量的材料而得以实现，因而这些材料不吸收在微波烘箱中可得到的任何能量。

本发明的方法可用于本身具有高介电损失因子的高聚物（如聚氯乙烯和氯丁橡胶）和氯磺酰化聚乙烯（Hypalon）或其它已混有炭黑或聚乙二醇极性添加物的高弹体。

所用微波烘箱可使管状材料进行连续加热，例如，在烘箱入口处将聚合物颗粒组成的经压实的预制坯置于由传送带绕在该预制坯上形成的套筒中，而在烘箱出口处将其退绕下来。

除了上述的极性添加物处，对于某些应用场合也可能用α-纤维素、甘油、水溶性聚合物如聚乙二醇和聚乙烯醇。

将少量化学发泡剂加入活性聚丙烯组合物中，是保证在烧结的芯件中具有良好多孔晶胞结构的有效方法。特别是将发泡剂加到聚丙烯粉末/α-纤维素或淀粉的混合物内更是如此。

上述讨论的实例都是使用高聚物颗粒状材料，但也可能用本发明 的方法生产烧结陶瓷、烧结玻璃或烧结金属。还可能把本发明的方法不仅应用于热塑性聚合物，也可应用于热固性聚合物（例如环氧树脂或聚酯树脂）或橡胶组合物的硫化或交联。

对微波烘箱中烧结的模具材料，可施予双轴向回转，并在其后冷却阶段也可施予双轴向回转。这与常规的旋转铸模工艺相比，可得以明显地减少循环时间。再者，模具的那些需烧结程度高些或低些的部件，可分别由微波响应强的材料或微波响应弱的材料制成。这样的工艺特别适用于制造垃圾箱。

当用本发明生产的烧结产品为多孔的花盆或植物盆时，烧结产品的材料可包含一种或多种有气味物质。产品还可包括能促进植物生长的化学物质或其它营养物质，这些营养物质与水溶性材料（例如受控释放玻璃状物）相混，因而这些营养物质能在持久的时间内慢慢释放。也就是说，因盆是多孔的，它可立放在存有水的托盘中，其结果是，随着水穿过盆的壁和（或）底时，它能在一给定的时期内释放最适当份量的营养物质。

这样的盆可制成任何颜色或可有许多不同颜色的部件。

本发明的方法可用于生产如附图所示的染色芯件，其中，

图1为由两个部件组成的染色芯件在膨胀条件下的纵向剖面图，

图2为图1的染色芯件在其轴向收缩条件下的纵面图，

图3为径向压缩的染色芯件的端视图，和

图4为图3的径向压缩的染色芯件的侧视图。

参阅图1和图2，一个自支承管状芯件10包括一个管状内部件11和管状外部件12，而它们的安排是当管状芯件10受轴向压力时它们能相互叠套。

第一管状内、外部件11，12是由按照实例Ⅰ至实例Ⅸ任一工艺所生产的多孔的烧结部件所组成。管状的芯件10至少是其中央部位是多孔的并可将纱线绕在此中央部位上，因此，只要纱线在中央部位上，它就可得以染色。

外部件12有一截头圆锥形内表面13，它与内部件11的外表面14相接合。所以，如图2所示，当芯件轴向收缩，外部件的端部15骑跨在内部件11的外表面14上，以致可使内部件11的端部16向内径方向压缩。为使此成为可能，内部件11具有许多倾斜相间的槽17，它们的宽度沿着外部件12的方向增加。

因之，图1和图2所示的芯件十分适用于染色方法，其中纱线绕在管状芯件10上，所绕的纱线受到流过内、外部件11，12的微孔的染液的处理。

如实例Ⅴ所述，内部件11的端部位18可在制造时使其全部烧结（例如用极细的聚丙烯粉末），而内部件11的其余部位可由聚丙烯碎片制成。在端部位18的材料全部烧结可保证染液不流过此处并可提高内部件11的环箍强度。

内、外部件11，12可着色，以标明绕在管状芯件10上纱的类型，例如可按实例Ⅵ所述方法而实现芯件10的着色。

因之，人们可生产具有单色（例如红色）的芯件以标明纱的具体类型，或为此目的，可在芯件的不同部分着以不同的颜色。

如在图1和图2所见，内、外部件11、12是制造成各个内、外部件的壁厚沿轴向是不同的，因此，不管这样部件相互叠套的程度如何，这些部件的联合壁厚实际上是相同的。

在图3和图4，表示了按照实例Ⅰ至实例Ⅸ中任一个工艺生产的 多孔的塑料烧结件构成的自支承管状芯件20。管状芯件20至少有一个中央部件21是多孔的，且在此中央部位上可绕上纱线卷装19，因此只要是在中央部位21上的纱线就可进行染色。当绕好的纱受到流过管状染色芯件20的微孔的染液处理后，纱线有收缩的倾向，因之管状芯件20应能制成径向可收缩的。

为此目的，管状芯件20的外表面22是有如23那样，具有许多倾斜相间区24的凹槽，并与无凹槽区25交替排列。纱线仅与外表面22的无凹槽区相接触，因此，如果纱线收缩，区24将向内弯曲以致径向收缩，而纱线卷装19将有近似于六角形内表面26和六角形外表面27。

如图4所示，管状芯件20的相对的两端部30，31，可如实例Ⅴ所述，是全部烧结的，以保证染液不流过该处并使端部30，31提高环箍强度。

和管状芯件10一样，管状芯件20可全部着色，或可有许多不同的着色部分，以标明绕在其上的纱线的类型。

Claims (17)

1、一种生产至少部分烧结产品的方法，包括如下步骤：

ⅰ)将可烧结材料放入至少具有一个微波可致热壁件的模具中，所述壁件至少是主要由微波可致热材料所制成，该微波可致热材料在预定的微波频率下介电损耗因子ε″eff至少为0.1，热导率至少为10瓦/米·开；

ⅱ)在预定的频率下对该模具和可烧结材料进行微波辐射，以便加热模具，并使得该可烧结材料至少部分烧结。

2、如权利要求1所述的方法，其中至少一个壁件的耐热骤变参数R至少为10。

3、如权利要求1所述的方法，其中微波可致热材料包括陶瓷材料。

4、如权利要求3所述的方法，其中陶瓷材料为碳化硅。

5、如权利要求4所述的方法，其中碳化硅是由多孔碳质材料与含硅蒸气反应而制成。

6、如权利要求1所述的方法，其中可烧结材料为微波可致热材料。

7、如权利要求1所述的方法，其中是在模具的阳壁件和阴壁件之间形成管状产品，上述壁件中仅有一个为微波可致热的。

8、如权利要求1所述的方法，其中可烧结材料与发泡剂或起泡剂相混合。

9、如权利要求1所述的方法，其中可烧结材料是以具有不同烧结性质的分层形式放入模具或型模中。

10、如权利要求1所述的方法，其中模具在烧结时是回转的，以使上述可烧结材料产生双轴向回转的效果。

11、如权利要求1所述的方法，其中模具的不同部分是由不同的微波可致热材料所制，各个材料对微波辐射的响应程度不同。

12、如权利要求1所述的方法，其中可烧结材料包括可溶性玻璃。

13、一种用于实施权利要求1-12任一方法的模具或模具部件，所述模具或模具部件至少有一个微波可致热壁件，所述壁件至少是主要由微波可致热材料所制成，其介电损耗因子ε″eff在预定的微波频率下至少为0.1，热导率至少为10瓦/米·开。

14、如权利要求13所述的模具或模具部件，其耐热骤变参数R至少为10。

15、如权利要求13所述的模具或模具部件，其中所述微波可致热壁件含有碳化硅材料。

16、如权利要求15所述的模具或模具部件，其中碳化硅材料是由多孔碳或石黑与含硅蒸汽反应而制备的。

17、如权利要求13所述的模具或模具部件，它具有阳壁件和阴壁件，适于在其中形成管状产品，所述壁件中只有一个是微波可致热的。

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