CN102317051A - 用于形成多层制品的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模具系统，其包括被配置成绕着轴旋转的立方体、包含至少一个第一模腔部的第一模腔台板、包含至少一个第二模腔部的第二模腔台板、被设置在至少一个芯棒之内的流体沟道，以及水力连接元件，所述水力连接元件被配置成将至少一个流体沟道连接到布置在所述立方体外部的进口和/或出口上。所述立方体至少包括两个侧面，每个侧面包含至少一个芯棒。水力连接元件被配置成在立方体旋转的同时，将一定体积的冷却流体从流体沟道排出或释放到该流体沟道。

Description

用于形成多层制品的方法和系统

相关申请

基于35 U.S.C.§119(e)，本申请要求2007年4月18日提交的美国临时申请60/912,675的优先权权益，该美国临时申请通过引用将其全部内容结合到此。

技术领域

本申请涉及制备预成型坯和其它制品的模具。更具体地，本申请涉及用于在制备多层预成型坯时控制模具温度的方法和系统。

背景技术

在饮料包装中，使用塑料容器作为玻璃或金属容器的替代品已经日益变得流行。塑料包装的优点包括更轻的重量、与玻璃相比减少的破裂，以及潜在的更低的成本。今天用于制备饮料容器体的最通常的塑料是PET。未用过的PET已经被FDA核准用于接触食品。由PET制备的容器是透明、薄壁、轻重量的，并且由于忍受加压内容物比如碳酸饮料所施加在容器的壁上的作用力而保持它们形状的能力。PET树脂也是相当廉价并且容易处理的。

大部分的PET瓶由包括吹塑塑料预成型坯的工艺制备，所述塑料预成型坯是通过包括注射模塑和压模的工艺制备的。例如，为了提高注射模塑机的生产量，以及由此降低每一个单个预成型坯的成本，理想地降低每一次注射和冷却循环的循环时间。然而，注射的预成型坯在它从注模中移出时，必需充分冷却以保持它的已成形尺寸。因此，使用可以快速冷却已注射的预成型坯的冷却系统将是理想的。典型地，通过将冷却的水泵送通过模具内的通道来控制模具的温度。因此，模具的温度由流过水通道的水的温度控制。典型地，水在整个模塑操作期间连续地流动，并且可以引起在模具上形成冷凝物。例如，当通过使用冷却了的水冷却模具时，在模具周围的空气中的湿气可能冷凝，由此在模具表面上形成冷凝物。冷凝物可能通过减少预成型坯的生产以及降低预成型坯质量而妨碍模具操作。结果，模具冷却系统的潜能仍然没有实现。

发明概述

根据一些实施方案，用于制备多层(例如，两层、三层等)预成型坯的注射模塑系统包括：包含多个第一模腔部的第一模腔台板以及包含多个第二模腔部的第二模腔台板。所述系统还包括具有至少两个芯表面的芯部分。芯表面可以包含多个模芯或芯棒，这些模芯或芯棒被配置成与第一模腔部选择性配合，以在它们之间限定多个第一模具模腔。第一模具模腔可以被配置成接收热塑性材料(例如，PET)以产生预成型坯的第一层。模芯可以被进一步配置成与第二模腔部配合，以在它们之间限定多个第二模具模腔。第二模具模腔可以被配置成接收热塑性材料(例如，RPET、PET等)，从而产生预成型坯的第二层。第二层沿着第一层的外部设置。在一些实施方案中，模芯部分被配置成在各个位置之间旋转，因而该模芯顺序与第一模腔部和第二模腔部对齐并配合。在一些布置中，来自第一模芯表面的模芯与第一模腔部相配合，通常同时，来自第二模芯表面的模芯与第二模腔部相匹配。

在一些实施方案中，模芯部分包含适合于使冷却流体(例如，水、制冷剂、低温或非低温流体、其它气体或液体等)在一个或多个模芯的内部流通的内部沟道。内部沟道可以被配置使得在第一模芯表面的模芯上产生的冷却效果可以选择性地不同于在第二模芯表面的模芯上所产生的冷却效果。在一个实施方案中，冷却流体被配置成当模芯部分旋转时连续流过内部沟道。在一些布置中，模芯部分的内部沟道与旋转活接头或其它特定的接头或装置流体连通。

在一些实施方案中，模芯部分通常包含立方体形状，其中模芯部分的第一模芯表面通常与第二模芯表面相反。在一些实施方案中，第一模芯表面通常被设置成与第二模芯表面相反180度。在一些实施方案中，模芯部分的四个表面包含模芯或芯棒。在一个实施方案中，模芯部分包括位于四个相邻模芯表面上的模芯。在一些布置中，模芯部分包括四个模芯表面，所述四个模芯表面中的每一个都包含多个模芯。在一些实施方案中，模芯部分被配置成以相对于模芯部分的90，180或任何其它角度增量选择性旋转，使得沿着模芯部分的四个表面的模芯可以在不同的模塑、处理(例如，表面处理、冷却等)、重叠模塑、注射或其它可移除和/或其它步骤或工作站之间顺序移动。

根据一些实施方案，模具系统还包括位于中间处理位置的处理部分、区域或步骤。处理部分可以适合于选择性地表面处理预成型坯。模芯部分可以被配置成在模芯与第二重叠模塑模腔部配合之前移动至中间处理位置。在一些实施方案中，在中间处理位置发生的表面处理包括火焰处理、电晕处理、电离的空气处理、等离子体电弧处理、表面磨蚀、冷却和/或任何其它处理。在一些实施方案中，在第一模塑步骤或工作站之后，具有其上设置有初始基底层(例如，PET)的预成型坯的模芯旋转至处理工作站以接收合适的表面处理，之后旋转到重叠模塑工作站。在一个实施方案中，系统还包括机械手(robot)，该机械手被配置成从所需的模芯组移出多层预成型坯(例如，重叠模塑之后)。在其它实施方案中，多层预成型坯通过顶出系统或任何其它移出方法或装置而被移出。在其它实施方案中，模具系统中的一个或多个模芯、第一模腔部、第二模腔部和/或任何其它部分包含高传热材料。

根据一些实施方案，模腔部和/或模芯包含冷却沟道，所述冷却沟道被配置成接收一种或多种冷却流体(例如，水、制冷剂、低温流体、非低温流体、其它液体或气体等)。冷却沟道可以包含减压阀或元件，以降低流过其中的流体的压力，从而有效地改变流体的温度。在其它布置中，模腔部和/或模芯的一个或多个相邻配合表面包含硬化的材料，所述硬化的材料被配置成抵御生产循环过程中由接触所产生的磨损和冲击。在一些实施方案中，移出预成型坯或其它已模塑的制品的机械手或其它机械装置可以被配置成将预成型坯或其它已模塑的制品保持在其中以进行额外的冷却。在一个实施方案中，机械手的抓取部分包含冷却沟道。一旦从模芯部分移出，多层预成型坯就可以被放置在传输皮带或其它接收器上。在一些实施方案中，预成型坯被吹塑成所需形状之前，用一种或多种阻隔材料浸涂。

在一些实施方案中，制备多层预成型坯的方法包括提供注模系统。该系统可以包含多个第一模腔部、多个第二模腔部和模芯部分，所述模芯部分具有第一模芯表面和第二模芯表面。第一和第二模芯表面中的每一个都可以包含多个模芯。此外，模芯部分可以被配置成旋转，使得模芯选择性地与第一模腔部和第二模腔部对齐和配合。在一些实施方案中，模芯被配置成与第一模腔部配合，从而在它们之间限定多个第一模具模腔。模芯可以被进一步配置成与第二模腔部配合，以在它们之间限定多个第二模具模腔。所述方法还包括：使模芯部分旋转，使得第一模芯表面的模芯与第一模腔部对齐；以及使第一表面的模芯与第一模腔部配合，以在它们之间限定多个第一模具模腔。

在一些实施方案中，所述方法另外地包含将第一热塑性材料或基底(例如，PET、另一种聚酯等)注射到第一模具模腔中，以部分地形成多个预成型坯，并且冷却模芯部分和/或第一模具模腔，之后移动第一模腔部以远离模芯部分，使得预成型坯保持在第一模芯表面的模芯上。所述方法可以进一步包含移位(indexing)、旋转或以其它方式移动模芯部分(例如，使得第一模芯表面的模芯与第二模腔部对齐，并且将第一模芯表面的模芯与第二模腔部配合)，以在它们之间限定多个第二模具模腔。此外，所述方法还包括：将第二热塑性材料(例如，RPET、PET、其它再循环材料等)沿着预成型坯的第一热塑性材料的外部注射到第二模具模腔中，从第一模芯表面的模芯移出预成型坯，以及旋转模芯部分，使得第一模芯表面的模芯与第一模腔部重新对齐。在一些布置中，第二模芯表面的模芯被配置成：通常地在第一模芯表面的模芯与第一模腔部对齐和配合以接收第一热塑性材料的同时，与第二模腔部对齐和配合以接收第二热塑性材料。

根据一些实施方案，所述方法另外地包括：在将第二热塑性材料注射到第二模具模腔之前，表面处理所述预成型坯。在一些实施方案中，表面处理预成型坯包括：旋转模芯部分至中间位置，所述中间位置通常位于第一模腔部和第二模腔部之间。在其它实施方案中，表面处理预成型坯包括火焰处理、电晕处理、电离的空气处理、等离子体电弧处理、表面磨蚀、冷却和/或等。在一个实施方案中，从模芯移出预成型坯包括使机械手移动以与预成型坯对齐并且可拆卸地啮合该预成型坯。

在一些实施方案中，从模芯移出预成型坯包括使模芯部分旋转至顶出工作站，之后旋转模芯部分使得模芯与第一模腔部重新对齐。在其它实施方案中，模芯部分包含适合于冷却流体在每一个模芯的内部之内循环的内部沟道。内部沟道可以被配置使得在第一模芯表面的模芯上产生的冷却效果可以选择性地不同于在第二模芯表面的模芯上产生的冷却效果。在其它布置中，冷却流体被配置成当模芯部分旋转时连续流过内部沟道。在另外其它实施方案中，模芯部分的内部沟道与旋转活接头和/或其它特定的接头或装置流体连通。

根据其它实施方案，制备多层塑料物体的方法包括提供模具系统。模具系统可以包含多个第一模腔部、多个第二模腔部和具有第一模芯表面和第二模芯表面的模芯部分。第一和第二模芯表面可以包含多个模芯。在一些实施方案中，模芯部分被配置为在不同位置之间移位、旋转或以其它方式移动，使得模芯与第一模腔部和第二模腔部顺序地配合。在一个实施方案中，模芯部分适合于以90，180或任何其它角度增量旋转。

所述方法还包括移位、旋转或以其它方式移动模芯部分至第一位置，其中第一模芯表面的模芯与第一模腔部配合，从而在它们之间限定多个第一模具模腔，并且其中第二模芯表面的模芯与第二模腔部配合，从而在它们之间限定多个第二模具模腔。在一些实施方案中，所述方法另外包含：将第一可模塑材料注射在第一模具模腔内以形成多层塑料物体的第一层，以及通常同时地将第二可模塑材料注射在第二模具模腔内以形成塑料物体上的第二外层。此外，所述方法可以包含从第二模芯表面的模芯上移出塑料物体，以及将模芯部分移位至第二位置，在此第一模芯表面的模芯与第二模腔部配合并且第二模芯表面的模芯与第一模腔部配合。此外，所述方法包括将第一可模塑材料沿着第二模芯表面的模芯的外部注射，并且通常地同时沿着第一模芯表面的模芯的外部注射第二可模塑材料，从而在其上产生多个多层塑料物体。

在一些实施方案中，所述方法还包括：从第一模芯表面的模芯上移出塑料物体，以及通过如下重复该过程：将模芯部分移位至第一位置以使得第一模芯表面的模芯与第一模腔部重新对齐并且第二模芯表面的模芯与第二模腔部重新对齐。在一些实施方案中，所述方法还包括表面处理塑料物体之后，将第二可模塑材料注射在其上。在其它布置中，表面处理包括移位、旋转或以其它方式移动模芯部分至第一中间位置，所述第一中间位置通常位于所述第一和第二位置之间。在一些布置中，表面处理包括火焰处理、电晕处理、电离的空气处理、等离子体电弧处理、表面磨蚀、冷却和/或类似处理。

在其它布置中，模具系统还包括具有抓取部分的机械手，因而从模芯移除多层物体包括机械手的抓取部分与模芯对齐以啮合并且可拆卸地保持模塑在其上的多层物体。在其它实施方案中，从模芯上移出塑料物体包括将模芯部分移位至顶出位置。在再另外的布置中，模芯部分包含适合于冷却流体在每一个模芯的内部之内流动的内部沟道，内部沟道被配置使得在第一模芯表面的模芯上产生的冷却效果可以选择性地不同于在第二模芯表面的模芯上产生的冷却效果。在一个实施方案中，冷却流体被配置成当模芯部分被移位时连续流过内部沟道。在一些实施方案中，这可以使用旋转活接头和/或其它特定的接头而实现，至少部分地实现。

根据一些实施方案，模具包括多个第一模腔部、多个第二模腔部和在至少第一模芯表面和第二模芯表面上的多个模芯。模芯部分可以被配置成旋转或以其它方式移动，因而在第一模芯表面上的模芯选择性地啮合第一模腔部或第二模腔部。在一个实施方案中，模芯部分包含适合于冷却流体在每一个模芯的内部流通的内部沟道。内部沟道可以被配置使得在第一模芯表面的模芯上产生的冷却效果可以选择性地不同于在第二模芯表面的模芯上产生的冷却效果。

在一些实施方案中，冷却流体被配置成当模芯部分旋转时连续流过内部沟道。在一些布置中，模芯部分的内部沟道与旋转活接头和/或其它特定的接头或装置流体连通。在一个实施方案中，沿着第一模芯表面设置的模芯的内部之内的内部沟道与第一流体源流体连通。在沿着第二模芯表面的设置的模芯的内部之内的内部沟道与第二流体源流体连通。在一些实施方案中，模具的模芯、第一模腔部、第二模腔部和/或任何其它部分都包含高传热材料。

根据一些实施方案，注射模具系统包括具有第一表面和第二表面的移位立方体，所述第一表面通常与第二表面相反地设置。第一表面和第二表面中的每一个都包含多个芯棒或模芯。注射模具系统还包括第一模具模腔部，所述第一模具模腔部被配置成与芯棒或模芯配合，以形成具有第一热塑性层的预成型坯(例如，PET、其它聚酯等)，所述第一热塑性层包含外表面。系统另外包含第二模具模腔部，所述第二模具模腔部被配置成与模芯配合以形成在预成型坯上的第二热塑性层(例如，RPET、PET、等)。在一些实施方案中，第二热塑性层直接粘合到第一热塑性层的外表面。在一些实施方案中，移位立方体至少包含被配置成向芯棒或模芯提供冷却流体的冷却沟道。此外，移位立方体被配置成在第一位置和第二位置之间旋转，从而允许芯棒选择性地与第一模具模腔部和第二模具模腔部配合。

在一些实施方案中，注射模具系统还包括配配置成从芯棒移出预成型坯的机械手。在一个实施方案中，机械手包括被配置成与模芯上的预成型坯啮合并将其移出的抓取部分。在其它布置中，抓取部分包含至少一个冷却沟道，抓取部分的冷却沟道允许预成型坯从芯棒上移出以进行额外冷却。在又另外的实施方案中，移位立方体包括至少一个流体沟道，所述流体沟道被配置成将冷却流体释放到模芯，其中使用旋转活接头，使得所述流体沟道与冷却流体源流体连通。

在一些实施方案中，注射模具系统包括一个或多个中间处理或调节步骤。在一个实施方案中，这样的步骤包括表面处理，比如火焰处理、电晕处理、电离的空气处理、等离子体空气处理、等离子体电弧处理和/或类似处理。在其它实施方案中，注射模具系统的模芯或芯棒、模腔部和/或一个或多个其它部分包含高传热材料，比如合金、包含铜和铍的合金和/或类似材料。

根据一些实施方案，模具系统包括被配置成绕着轴旋转的立方体、包含至少一个第一模腔部的第一模腔台板、包含至少一个第二模腔部的第二模腔台板、被设置在至少一个模芯内的流体沟道，以及水力连接元件，所述水力连接元件被配置成将至少一个流体沟道连接到位于立方体外部的进口和/或出口上。在一些实施方案中，立方体包含至少两个侧面、每一个侧面都包含至少一个芯棒。水力连接元件被配置成在立方体旋转的同时，将一定体积的冷却流体从流体沟道排出或释放到该流体沟道。

在一些实施方案中，水力连接元件是旋转活接头。在其它实施方案中，至少一个芯棒包含高传热材料。在又另外的实施方案中，至少一个流体沟道包含阀。

附图简述

图1是用作制备模塑的容器的起始原料时的预成型坯；

图2是图1的单层预成型坯的横截面；

图3是多层预成型坯的横截面；

图4是多层预成型坯的另一个实施方案的横截面；

图5是预成型坯的三层实施方案；

图6是在可以用于制备容器的类型的吹塑装置的模腔中的预成型坯的横截面；

图6A是吹塑装置的另一个实施方案的横截面；

图7是容器的一个实施方案的侧视图；

图8是温度控制系统的示意图；

图9是温度控制系统的示意图；

图10是可以用于制备优选的多层预成型坯的类型的注射模具的横截面；

图11是图10的模具沿直线11-11截取的横截面；

图12是根据一个实施方案的模具的模腔部的横截面视图；

图13是图12的模腔部的另一个横截面视图；

图14是具有高热传递基底端部的增强注射模具模芯的横截面；

图15是使用硬化材料部件、高传热材料部件和流体沟道的组合的注射模具的横截面；

图16和17是制备多层预成型坯的模塑装置的两个半部；

图18和19是用于制备48个多层预成型坯的模塑装置的两个半部；

图20是带有部分地位于模塑模腔内的模芯的模具的示意性的透视图；

图21是具有完全从模塑模腔中拔出的模芯的模具在旋转之前的透视图；

图22是用于模塑制品的模具的一部分的横截面图；

图23是图22的模具沿着直线23-23截取的传热构件的横截面视图；

图24示出了根据一个实施方案的被配置成制备多层预成型坯的注塑机的正视图；

图24A示出了根据另一个实施方案的被配置成制备多层预成型坯的注射模塑机的正视图；

图25示意性地说明了在其四个侧面上具有芯棒的旋转立方体的实施方案；

图26示意性地说明了根据一个实施方案的包含旋转活接头和冷却流体分配系统的立方体；以及

图27示意性地说明了根据另一个实施方案的包含旋转活接头和冷却流体分配系统的立方体。

优选实施方案详述

本文中提到的所有专利和公开都通过引用将它们的全部内容结合到此。除本文进一步描述的以外，本文描述的一些实施方案、特征、系统、装置、材料、方法和技术在一些实施方案中可以与在下列专利中描述的实施方案、特征、系统、装置、材料、方法和技术中的任一个或多个相类似：美国专利6,109,006；6,808,820；6,528,546；6,312,641；6,391,408；6,352,426；6,676,883；7,261,551；7,303,387；美国专利申请09/745,013(美国公开号2002-0100566)；10/168,496(美国公开号2003-0220036)；09/844,820(美国公开号2003-0031814)；10/090,471(美国公开号2003-0012904)；10/395,899(美国公开号2004-0013833)；10/614,731(美国公开号2004-0071885)；10/705,748(美国公开号2004-0151937)；11/108,342(美国公开号2006-0065992)；11/108,345(美国公开号2006-0073294)；11/108,607(美国公开号2006-0073298)；11/512,002(美国公开号2007-0108668)；11/546,654(美国公开号2007-0087131)；在2004年4月16日提交的美国临时申请60/563,021；在2004年5月28日提交的美国临时申请60/575,231；在2004年7月7日提交的美国临时申请60/586,399；在2004年10月18日提交的美国临时申请60/620,160；在2004年10月22日提交的美国临时申请60/621,511；以及在2005年1月11日提交的美国临时申请60/643,008，所有这些专利或专利申请都通过引用将它们的全部内容结合到此。此外，本文描述的实施方案、特征、系统、装置、材料、方法和技术在一些实施方案中可以适用于或被应用于在上述专利和申请中公开的实施方案、特征、系统、装置、材料、方法和技术中的任一个或多个方面。A.一些优选材料的详细描述1.优选材料的一般描述

在本文中公开的预成型坯、由预成型坯制备的容器和/或其它制品可以包含一种或多种不同类型的热塑性材料，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。然而，预成型坯和其它模塑的制品可以包含一种或多种其它热塑性材料。在一个实施方案中，PET被用作聚酯基底。如本文使用的，“PET”包括但不限于改性的PET，以及共混有其它材料如IPA的PET。

如本文使用的，术语“基底”是以它的通常意义使用的广义术语，并且包括其中“基底”指用于形成预成型坯的第一或最内层的材料的实施方案。其它合适的用于预成型坯、容器和/或其它可模塑制品的合适基底包括但不限于各种聚合物，比如聚酯(PET、PEN、PETG)、聚烯烃(PP和PE)、聚酰胺类(尼龙6、尼龙66)、聚碳酸酯类、聚乳酸(PLA)、丙烯酸类、聚苯乙烯类、环氧化物、接枝的聚合物和任何前述聚合物的共聚物或共混物。在一些实施方案中，基底材料可以是未用过的、使用之前、使用之后、再粉碎、回收的和/或它们的组合。

用于预成型坯的一种合适的涂层或重叠模塑层是RPET。如本文使用的，术语“RPET”是广义的术语，是指但不限于未用过的、使用之前、使用之后、再粉碎和/或回收的PET。在一些实施方案中，用于涂层或其它重叠模塑层中的材料可以包括但不限于PET、RPET、其它未用过的和/或用过的聚酯、其它再回收材料，或它们的组合。可以在基底上涂布或以其它方式设置一个或多个层。这些添加的层在本文中可以交换地称作“涂层”、“重叠模塑层”、“重叠注射层”、“外层”或“第二层”。在一些实施方案中，这些层包括PET层、RPET层、其它再回收材料、阻隔层、UV保护层、氧清除层、氧阻隔层、二氧化碳清除层、二氧化碳阻隔层、耐水性涂层、泡沫层和/或特定应用或用途所需要或适宜的其它层。此外，任何涂层或基底层中可以包含很多添加剂。在本文中进一步描述这些类型的材料用的合适材料。

可用于气体阻隔层的材料的实例包括一种或多种的乙烯醇聚合物和共聚物(PVOH、EVOH、EVA)、热塑性环氧树脂，比如苯氧基类热塑性材料(包括羟基-官能的聚(酰胺醚类)、聚(羟基酰胺醚类)、酰胺-和羟基甲基官能化聚醚类、羟基-官能的聚醚类、羟基-官能的聚(醚磺酰胺类)、聚(羟基酯醚类)、羟基-苯氧基醚聚合物以及聚(羟基氨基醚类))、聚酯和共聚酯材料(PETG、PEN)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、聚(对苯二甲酸亚环己基二亚甲基酯)、聚乳酸(PLA)、聚碳酸酯类、聚乙醇酸(PGA)、聚乙烯亚胺、氨基甲酸酯类、丙烯酸类、聚苯乙烯、环烯烃、聚-4-甲基戊烯-1、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯(PVDC)、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚砜、聚四-氟乙烯、聚1，2-二氧基苯甲酸四亚甲基酯，以及对苯二甲酸乙二醇酯和间苯二甲酸乙二醇酯的共聚物，以及上述任一种的共聚物和/或共混物。在一些实施方案中，优选气体阻隔层比基底层对氧和二氧化碳的渗透性更少。

可以用于耐水性层的材料的实例包括聚酯、丙烯酸类、(甲基)丙烯酸(烷基)聚合物和共聚物(EAA)、聚烯烃聚合物或共聚物(PP、PE)、(甲基)丙烯酸聚合物或共聚物、蜡(巴西棕榈蜡、石蜡、聚乙烯、聚丙烯和费-托合成过程中得到的蜡(Fischer-Tropsch))、石蜡类和/或类似材料。

在一些实施方案中，可以在预成型坯或其它制品的层中使用发泡材料或弹性材料。在一些实施方案中，发泡材料可以包含热塑性材料、热固性材料或聚合物材料，比如乙烯丙烯酸(“EAA”)、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、线型低密度聚乙烯(“LLDPE”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、聚(羟基氨基醚类)(“PHAE”)、PET、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯(“PS”)、纸浆(例如，木材或纸的纤维浆、或混合有一种或多种聚合物的纸浆)，它们的混合物，等。在一些实施方案中，这些材料混合有起泡剂，比如微球，或其它已知的起泡剂，这取决于所使用的确切的发泡材料。在一些实施方案中，可以使用的弹性体或塑性体材料包括聚烯烃弹性体(比如乙烯-丙烯橡胶)、聚烯烃塑性体、改性的聚烯烃弹性体(比如，乙烯、丙烯和苯乙烯的三元聚合物)、改性的聚烯烃塑性体、热塑性氨基甲酸酯弹性体、丙烯酸-烯烃共聚物弹性体、聚酯弹性体，以及它们的组合。

在一些实施方案中，可以将一些粘合剂材料添加至一个或多个层中，或可以在相邻层之间的粘结层中使用。合适的粘合剂材料包括聚烯烃、改性的聚烯烃组合物(例如，用极性基团接枝或改性，比如PPMA、PEMA)、聚乙烯亚胺(PEI)。在任何层中还可以使用粘合增强剂。合适的粘合增强剂包括锆盐和钛盐以及有机醛。

一个或多个层还可以包含添加剂，比如纳米粒子阻隔材料、氧清除剂、UV吸收剂、着色剂、染料、颜料、耐磨损添加剂、填料、防-发泡/起泡剂等。这些之中，可以使用本领域普通技术人员已知的具有提供CO₂阻隔、O₂阻隔、UV保护、耐磨损性、抗发白性、耐冲击性、耐水性和/或耐化学性的能力的添加剂。气体阻隔添加剂的一个非限制性实例是间苯二酚(间-二羟基苯)的衍生物，比如间苯二酚二环氧甘油醚和羟基乙基醚间苯二酚。

合适的交联剂可以根据它们所添加到其中的树脂或材料的化学性和功能性来选取。例如，胺交联剂可以用于交联含有环氧基团的树脂。还可以使用固化增强剂，比如辐射吸收添加剂(例如，炭黑)和过渡金属。

在下列文献中提供了关于这些材料的其它公开：美国专利申请10/614,731(美国公开号2004-0071885)；11/108,607(美国公开号2006-0073298)；11/512,002(美国公开号2007-0108668)；11/405,761(美国公开号2006-0292323)；11/546,654(美国公开号2007-0087131)；2007年4月18日提交的美国临时申请60/912,675，这些文献全都通过引用将它们的全部内容结合到此。B.附图详述

在一些实施方案中，描述一个或多个注射模具系统或装置。此外，还公开了由这些系统和装置制备的预成型坯和其它成形制品。本文中描述的制品可以是单层或多层(即，两层以上)。在一些实施方案中，制品可以是包装物，比如饮料器皿(包括预成型坯、容器、瓶子、封口件等)、箱子、纸盒、托盘、薄片等。

本文公开的多层制品可以包含内层(例如，与容器的内容物接触的层)，所述内层的材料是管理机构(例如，美国食品和药物管理局(Association))核准的材料或法规核准与食品(包括饮料)、药物、化妆品等接触的材料。在其它实施方案中，内层包含未经法规方案(scheme)核准的接触食品的一种或多种材料。第二层可以包含第二材料，其可以类似于或不同于形成内层的材料。如所论述的，这样的涂层或重叠模塑层可以包含未用过的PET、RPET和/或任何其它聚酯和/或其它类型的热塑性材料。制品可以具有与适宜或需要一样多的层。预期预成型坯或其它制品可以包含形成各种部分而不是“层”的一种或多种材料。

参考图1，说明优选的单层预成型坯30。预成型坯优选由FDA核准的材料比如未用过的PET制备，并且可以具有各种形状和尺寸中的任何一种。图1所示的预成型坯是将形成碳酸饮料瓶(例如，16盎司瓶)或其它容器的类型。在一些实施方案中，如本文所论述的，预成型坯和其它模塑制品可以包含一个或多个PET、RPET和/或其它回收材料的重叠模塑层或涂层。在其它布置中，除了RPET层，或代替RPET层之外，预成型坯可以具有氧和/或二氧化碳阻隔层。然而，如本领域技术人员理解的，可以取决于所需要的构造、特征和最终制品的用途而使用其它预成型坯构造。单层预成型坯30可以由本文所公开的方法制备。

参考图2，示出了图1的预成型坯30的横截面。预成型坯30具有整体形成的颈部32和躯体部34(即，作为单一或统一的结构体)。有利地，当吹塑成瓶时，预成型坯的整体布置相比于由分开的颈部和躯体部连接在一起而构成的预成型坯，提供了更大的尺寸稳定性并且改善了物理性质。然而，预成型坯可以包含结合在一起的颈部和躯体部。

在一些实施方案中，颈部32开始于预成型坯30的开口36至内部，以及延伸到并且包括支撑环38或其它结构。颈部32进一步的特征在于存在螺纹40，这提供了紧固用于预成型坯30所制备的瓶的瓶帽的方式。备选地，颈部32可以被配置成啮合封闭件或瓶帽(例如，冠状封闭件、软木塞(天然或人造的)、咬合帽、穿孔密封件和/或类似物)。躯体部34是细长并且圆柱形结构体，其从颈部32向下延伸并且在圆形端帽42中结束。预成型坯厚度44将取决于预成型坯30的整个长度，以及所得容器的壁厚和整体尺寸。

参考图3，公开了多层预成型坯50的一个实施方案的横截面。所示出的预成型坯50类似于图1和2的预成型坯30，包括颈部32和躯体部34。层52可以设置在躯体部34的整个表面周围，终止于支撑环38的底部。在图示的实施方案中的涂层52没有延伸到颈部32，也没有出现在预成型坯的内表面54上，所述的预成型坯优选由一种或多种FDA-核准材料比如PET制备。涂层52可以包含单一材料或至少两种材料的若干微层。作为实例，预成型坯的底部的壁可以具有3.2毫米的厚度；颈部的壁可以具有约3毫米的横截面尺寸；以及该材料被涂敷至约0.3毫米的厚度。涂层或重叠模塑层52可以包含PET、RPET、阻隔材料、泡沫体和/或适合于形成预成型坯的外表面的其它聚合物材料。

预成型坯的总厚度56等于开始的未涂布的预成型坯39的厚度加上外层或涂层52的厚度58，并且取决于所得容器(例如，碳酸饮料瓶)的总尺寸和所需的涂布厚度。然而，预成型坯50可以具有任何厚度，该厚度取决于由预成型坯50形成的容器的适宜或需要的热性质、结构性质和/或其它类型的性质。预成型坯和容器可以包含具有宽泛的各种相对厚度的层。

参考图4，显示了多层预成型坯60的一个实施方案的横截面。已涂布的预成型坯60和图3的已涂布的预成型坯50之间的主要差异是在端帽42的区域中的两层的相对厚度。图3的预成型坯50具有外层52，所述外层52通常比预成型坯的内层的厚度在预成型坯的整个躯体部到处更薄。然而，预成型坯60的外层52在接近端帽42的62处比在壁部66中的64处更厚，并且相反地，在端帽42的区域中，内侧的厚度在壁部66的68处比在70处更大。如本文所述的，当在重叠模塑工序中涂敷于初始预成型坯以制备涂布的预成型坯时，这种预成型坯设计可能是有利的。这种布置可能提供一些优点，包括但不限于减少总的模塑循环时间。层52可以是均匀的或它可以包含多个微层。然而，在其它实施方案中，预成型坯的各个层的相对厚度可以不同于本文所论述和/或示出的。

多层预成型坯和容器可以包含具有宽泛的各种相对厚度的层。鉴于本公开内容，给定层的厚度以及整个预成型坯或容器的厚度，无论是在给定点或在整个容器上，都可以进行选择以适合用于容器的特定模塑工艺或特定最终用途。此外，本文中如图3所论述的，预成型坯或容器的外层或重叠模塑层可以包含单一材料，或包含两种或更多种材料的若干微层。

图5示出了三层预成型坯72的一个实施方案。多层预成型坯的所述布置可以通过将两个涂层或重叠模塑层74和76放置在单层预成型坯如图1所示的预成型坯30上进行制备。

在通过比如下面详细论述的方法和装置制备预成型坯如图3所示的预成型坯之后，可以将其进行拉伸吹塑工艺。因此，参考图6，可以将多层预成型坯50放置在具有对应于所需容器形状的模腔的模具80中。然后，加热预成型坯并且通过拉伸和/或迫使空气进入到预成型坯50的内部以填充模具80内的模腔而膨胀，从而产生容器82(图7)。吹塑操作通常限制于具有颈部32的预成型坯的躯体部34，从而保持如预成型坯中的原始构造，所述颈部32包含螺纹、防盗环和支撑环。单层和多层容器可以通过分别拉伸吹塑单层和多层预成型坯而形成。

图6A示出了拉伸吹塑模具，该拉伸吹塑模具被配置成改进循环时间和热效率。模具80A的壁的温度可以精确地控制以在整个吹塑的容器上的所需温度分布。

参考图7，公开了根据优选实施方案的容器82的一个实施方案，比如可以通过吹塑图3的多层预成型坯50而制备的容器。容器82具有对应于图3的预成型坯50的颈部和躯体部的颈部32和躯体部34。颈部32进一步的特征在于存在螺纹40，而螺纹40提供了一种将瓶帽紧固到容器上的手段。

在一些实施方案中，外层或重叠模塑层84覆盖容器82的整个躯体部34的外部，停止于支撑环38的正下方。容器的内表面86可以包含FDA-核准的材料，优选PET，并且可以保持未涂布，以使得仅有内表面86与饮料或食品接触。在可以被用作碳酸饮料容器的一些实施方案中，该层的厚度87优选为约0.508mm-1.524mm(0.020-0.060英寸)，更优选约0.762mm-1.016mm(0.030-0.040英寸)；PET层的厚度88优选为约2.032mm-4.064mm(0.080-0.160英寸)，更优选约2.54mm-3.556mm(0.100-0.140英寸)；并且多层容器82的总壁厚90优选为约3.556mm-4,562mm(0.140-0.180英寸)，更优选约3.82mm-4.318mm(0.150-0.170英寸)。在一些实施方案中，容器82的壁可以占内PET层的厚度的大部分。在一些布置中，容器82可以是单层容器。例如，容器82可以通过拉伸吹塑图1的预成型坯30而制备。在2005年4月18日提交的名称为MONOAND MULTI-LAYER ARTICLES AND INJECTION METHODS OFMAKING THE SAME的美国专利申请11/108,345序列号中公开了可以由本文公开的系统进行制备的其它制品和相关的材料，该美国专利申请11/108,345序列号已经以美国公开号2006/0073294进行了公开。C.注射模塑方法、装置和系统

图8示意性地示出了根据一个实施方案的温度控制系统120。温度控制系统120的所示布置是开放式回路系统。温度控制系统120可以用于控制模塑装置122的温度。模塑装置122可以被配置成模塑单一制品或多个制品。模塑装置122可以被配置成形成任何形状和构造的制品。例如，模塑装置122可以被设计成制备预成型坯、容器和其它通过模具形成的制品。在一些实施方案中，模塑装置122可以是拉伸吹塑装置、注射模塑装置、压缩模塑装置、热模塑或热成型系统、真空形型系统等。模塑装置122可以包含或可以不包含高传热材料。一些示例性的温度控制系统使用了用于在模塑加工过程中控制模塑装置的温度的工作流体或其它手段。图示的温度控制系统120具有通过模塑装置122的工作流体以控制在模塑装置122中的聚合物的温度。工作流体可以取决于特定应用而处于宽范围的温度。

所示出的模塑装置122包含多个模具部分，所述多个模具部分协作以限定模塑模腔。在一些实施方案中，模塑装置122包含可以在开启位置和闭合位置之间移动的模具部122a和模具部122b。模具部122a和模具部122b可以形成具有用来制备预成型坯如所示出的预成型坯30大小和构造的模具模腔。模塑装置122还可以被设计用于形成多层预成型坯或其它制品的层。温度控制系统120可以用于选择性控制模塑装置122的温度以减少循环时间，产生所需的涂面(finish)(例如，晶体的量)，提高模具寿命，改善预成型坯质量等。

继续参考图8中所示的实施方案，温度控制系统120包括流体管线130，140。流体管线130连接流体源126至模塑装置122，并且流体管线140连接模塑装置122至排放系统148。流体管线可以限定工作流体通过系统120的流动路径。

如本文使用的，术语“流体源”是广义的术语，并且以其一般的意义使用，且是指但不限于装置，所述的装置适合于提供可以被用于保持模塑装置122在合适的温度的流体。在各种实施方案中，流体源可以包含瓶、罐、压缩机系统，或任何其它合适的流体分配装置。流体源126可以包含一定量的液体，优选制冷剂。例如，流体源126可以包含一种或多种制冷剂，比如氟利昂、制冷剂(Refrigerant)12、制冷剂22、制冷剂134a等。流体源126还可以包含低温流体，比如液体二氧化碳(CO₂)或氮(N₂)。在一些实施方案中，工作流体可以便利地在室温储存。例如，CO₂或氮当在足够压力下时在典型的室温为液体。在一些非限制性实施方案中，流体源126中的储存流体的压力通常将在约40巴至约80巴的范围内。在一些实施方案中，流体源126是瓶子，并且在预成型坯模塑过程中，瓶子中的压力将随着来自瓶子的流体被消耗而降低。如下面所述，流体源126可以包含足量的流体，使得模塑装置122可以被冷却多个循环。流体源126可以具有调节器以控制流向流体管线130的流体的流量，并且可以包含压缩机，该压缩机可以对流体管线130中的流体提供压力。任选地，温度控制系统的工作流体可以包含上述流体中的两种或更多种的组合，以实现工作流体的所需的热特性。例如，在一些实施方案中，工作流体的组分的百分比可以基于所需温度和压力选择，以使得工作流体的组分不固化。其它工作流体比如水还可以被用于控制模塑装置的温度。当前，可以使用制冷剂，以与非-制冷剂比如水相比，更快速地加热和/或冷却模塑装置和相关的模塑制品。

如本文使用的，术语“制冷剂”是广义的术语，并且以其一般意义使用，且是指但不限于非低温制冷剂(例如，氟利昂)和低温制冷剂。如本文使用的，术语“低温制冷剂”是广义术语，并且以其一般意义使用，且是指但不限于低温流体。如本文使用的，术语“低温流体”是指当流体处于液体状态时，在约5巴压力下，具有约-50℃的最大沸点的流体。在一些非限制性实施方案中，低温流体可以包含CO₂、N₂、氦、它们的组合等。在一些实施方案中，低温制冷剂是在约1.013巴下，沸点高于约-100℃的高温范围的低温流体。在一些实施方案中，低温制冷剂是沸点在约-100℃和-200℃之间的中温范围的低温流体。在一些实施方案中，低温制冷剂是在约1.013巴下沸点低于约-200℃的低温范围的低温流体。

使用非低温流体的温度控制系统的热负荷容量比使用低温流体的温度控制系统的热负荷容量低得多。此外，非低温制冷剂在其达到模具的临界部分之前可以失去其有效的冷却能力。例如，氟利昂制冷剂可以在其通过膨胀阀之后但是在其达到临界模具位置之前，被加热并且完全气化，因而可能没有有效地冷却模具表面。使用低温流体的温度控制系统可以提供对模塑装置的模塑表面的快速冷却和/或加热，以减少循环时间并且提高模具输出。

在一个实施方案中，将流体管线130的流体源进口128连接到流体源126上，并且流体管线130具有通往模塑装置122的出口134。来自流体源126的流体可以通过流体源进口128进入到流体管线130，并且出口134流出到模塑装置122。流体管线130是导管，比如加压流体可以在其中通过的管或软管。例如，在图8所示的实施方案中，在流体管线130中的流体是在约40巴至约80巴的压力下的液体制冷剂。

来自流体管线130的流体经过模塑装置122以控制模塑装置122的温度。在一些实施方案中，流体经过一个或多个位于模塑装置122的上游或之内的流动控制装置(例如，减压元件、阀等)。流动控制装置接收高压的流体(优选液体)并且将低压和低温流体(例如，气体或气体/液体混合物)输出至一个或多个在模塑装置122中的流动通道。如图10中所示，例如，流体可以通过多个减压元件212，进入多个流体通道或沟道204中，以选择性控制预成型坯的温度。循环通过图10的模塑装置的流体冷却温的熔体以形成多层预成型坯。

如本文使用的，术语“减压元件”是广义术语并且以其一般意义使用，且是指但不限于被配置成减小工作流体的压力的装置。在一些实施方案中，减压元件可以将工作流体的压力减小至等于或小于工作流体的汽化压力的压力。工作流体可以包含制冷剂(例如，低温制冷剂或非低温制冷剂)。在一些实施方案中，减压元件是压力减小或膨胀阀的形式，其引起通过其中的工作流体的至少一部分汽化。减压元件可以具有固定的孔口或可变化的孔口。在一些实施方案中，减压元件可以是喷嘴阀，针阀、焦耳-汤姆孙(Joule-Thomson)膨胀阀或任何适合于提供所需压降的其它合适的阀。例如，焦耳-汤姆孙膨胀阀可以从流体的膨胀中回收工作能量，从而产生更低的下游温度。在一些实施方案中，减压元件将有效量的工作流体(例如，低温流体)汽化以降低工作流体的温度，使得工作流体可以有效率地冷却模具内的制品，以形成制品的尺寸稳定的外表面。在一些实施方案中，减压元件可以用流动调节元件(例如，阀系统)代替，尤其是如果工作流体是非-制冷剂如水的情况下。

再参考图8，在工作流体经过模塑装置122之后，流体流过进口136并且经过流体管线140，从出口144流到排放系统148。流体管线140是导管，比如加压流体可以在其中通过的管或软管。在一些实施方案中，在流体管线140中的流体处于低于约10巴、5巴、3巴、2巴并且包括这些压力在内的范围内的压力。当然，工作流体的压力可以根据应用而不同。

排放系统148可以接收和释放来自流体管线140的流体。排放系统148可以包含一个或多个阀，所述阀可以控制在流体管线140中的流体的压力以及从温度控制系统120中放出的流体的量。排放系统148可以包含一个或多个风扇和/或通风口，以进一步确保流体适当地经过温度控制系统120。优选地，流体是通过排放系统148排放到大气中的气体的形式。因此，来自流体源126的流体通过流体管线130，模塑装置122、流体管线140并且从排放系统148进入到大气中。优选地，温度控制系统120的工作流体是制冷剂，包括比如氮、氢或它们的组合的低温制冷剂。这些流体可以简便地排出到大气中，而不像一些其它可能不利地影响环境的制冷剂。

图9示出了用于控制模塑装置的温度的温度控制系统的另一个实施方案。除了下面进一步详述的之外，这样的温度控制系统可以通常地类似于图8所示的实施方案。在可能的情况下，图8和9的类似或相同的元件用相同的标记数字标记。

图9示意性地说明了温度控制系统150，该温度控制系统150是封闭式回路系统，被设计用以在预成型坯制造过程中控制模塑装置122的温度。温度控制系统150具有与模塑装置122连通的流体源152。模塑装置122与单元156连通，该单元156与流体源152连通。为了冷却模塑装置122，工作流体可以按箭头所示的顺时针方向流动。

将流体源152连接到流体管线166的出口170上，并且连接到流体管线130的源进口128上。流体源152接收来自流体管线166的流体，并且将流体释放到流体管线130。流体源152可以在制备循环之前、过程中和/或之后，储存工作流体。

如图9所示，将流体管线130以上述的方式连接到流体源152和模塑装置122上。流体管线140与模塑装置122和单元156流体连通。将管线140的模具进口136连接到模塑装置122上，并且将管线140的出口144连接到单元156上。流体从模塑装置122流向进口136，并且通过流体管线140达到出口144。然后，流体通过出口144并进入单元156。

单元156可以重新调节流体，使得流体可以被重新输送至模塑装置122，以连续流动通过温度控制系统150。单元156可以包括压缩机和/或热交换器。流体可以流过对流体加压的压缩机，然后流过热交换器(例如，冷凝器)，热交换器降低了压缩流体的温度。在一些情况下，术语“热交换器”和“冷凝器”在本文中可以交换使用。优选地，单元156将低温液体输出到流体管线166的进口168。因此，来自单元156的流体可以流过流体管线166，经由出口170进入流体源152。

单元156可以改变对模塑装置122以及设置在其内的模塑制品加热的工作方式。工作流体可以逆时针方向经过温度控制系统150以加热模塑装置122。在一个实施方案中，单元156接收来自流体管线166的冷却流体(优选液体)，并且释放与冷却液体相比为高温的气体或气/液混合物至流体管线140。高温流体可以加热模塑装置122以及设置在其内的制品。因此，单元156可以包括用于加热工作流体的蒸发器和/或压缩机。因此，必要时，单元156可以用于改变加热或冷却模塑装置122的工作模式。

继续参考图9，温度控制系统150可以冷却模塑装置122的至少一部分，进而冷却在模塑装置122.中的塑料。在一个实施方案中，流体源152释放制冷剂比如低温流体(优选液体二氧化碳或氮)至流体管线130和模塑装置122。

液体通过模塑装置122的一部分，并且释放到一个或多个减压元件212(参见图10)。减压元件212优选接收在高压的液体并且向模塑装置122的沟道中输出低温的流体(例如，气体或气/液混合物)。减压元件212可以降低通过其中的工作流体的温度。流体通过并且冷却模塑装置122的部分，由此冷却模塑装置中的聚合物。

如图9所示，模塑装置122释放已加热的流体至流体管线140，进而释放该流体到起着压缩机和冷凝器作用的单元156。单元156将低温液体形式的流体输出到流体管线166和源152中。

在一些实施方案中，包括图9所示的实施方案，温度控制系统150可以具有任选的反馈系统231，以将来自模塑装置122的已加热流体释放返回到模塑装置122中，并且穿过该模塑装置122。在操作中，在流体管线140中的流体通过反馈系统231，经由反馈管线232到达模塑装置122。优选地，在反馈管线232中的流体的温度高于在流体管线130中的流体的温度。模塑装置122的不同部分可以通过使用来自流体管线130和反馈管线232的流体保持在不同的温度。在反馈管线中的流体可以处于或可以不处于沉积到模塑装置内的熔体的温度。可以沿着管线130，232设置一个或多个阀系统，以调节通过模塑装置122的流体的流动。在一些实施方案中，当从源152至模塑装置122的流体流动减少或停止时，可以通过利用来自反馈管线232的流体来进行模塑装置122的加热。在一些实施方案中，可以利用来自反馈管线232的已加热的流体以降低模塑装置122的熔体的冷却速率，从而，例如在模塑制品中产生高的结晶程度。通过例如在不同温度的工作流体，可以在模具中实现不同的温度分布。

如上所述，温度控制系统150还可以通过使工作流体以逆时针方向流动，而加热模塑装置122的至少一部分。在一个实施方案中，流体源152可以将流体释放到流体管线166，而流体管线166将该流体释放到单元156。单元156可以起着压缩机的作用，并且可以提高工作流体的温度。在一些实施方案中，单元156可以接收来自管线162的流体(例如，两相工作流体)。两相工作流体的温度可以经由单元156升高，然后释放到管线140。

单元156将已加热的流体(例如，高温气体或气/液混合物)释放到流体管线140。然后，将流体释放到并且流过模塑装置122。流过模塑装置122中的通道的流体加热模具的一个或多个部分，进而加热模塑装置122中的聚合物或降低模塑装置122中的聚合物的冷却速率。流体当其通过模塑装置122时被冷却，并且释放到流体管线130，而流体管线130将已冷却的流体输送到流体源152。然后，如上所述，流体源152将流体释放到流体管线166。因此，流体以一个方向通过温度控制系统150，从而冷却模塑装置122，并且在反方向流过温度控制系统150，以加热模塑装置122。此外，必要时，流体的流动在预成型坯的制备过程中可能一次或多次颠倒，从而反复加热(例如，降低熔体的冷却速率)和冷却模具。

温度控制系统的流体源可以包括多种流体源。每一种流体源都可以包含不同的工作流体。例如，尽管没有示出，但是图9的温度控制系统150可以具有包含第二流体的第二流体源。如上所论述的，第二流体的冷冻点可以高于来自第一流体源152的汽化流体的温度。预期，可以在本文描述的任何流体系统中均可添加另外的流体源。因此，可以使用任何数量的流体源和工作流体以控制模塑装置的温度。应当理解，对于本文所公开的模塑装置或系统的任何实施方案，均可以在冷却沟道或其它导管中包括减压阀或其它元件。温度控制系统的其它实施方案公开在美国专利7,303,387中，该专利的名称为METHODS AND SYSTEMS FORCONTROLLING MOLD TEMPERATURES，并且通过引用将其结合到此。

本领域的普通技术人员根据本文所描述的原理，可以将本文所公开的或通过引用结合在此的温度控制系统的特征、组件、系统、子系统、材料和方法进行组合和配合。此外，必要时，可以向温度控制系统中增加一个或多个止回阀、压力传感器、流动调节器、流体管线，温度传感器、检测器等。

单层和多层制品(包括包装，比如封闭件、预成型坯、容器、瓶)可以通过注射模塑工艺形成。制备多层制品的一种方法在本文中被称作重叠模塑。多层预成型坯可以通过重叠模塑形成，所述重叠模塑通过例如注射-重叠-注射(″IOI″)工艺进行。该名称是指利用注射模塑在现有的预成型坯或基底上注射一层或多层的材料的程序，现有的预成型坯或基底本身优选通过注射模塑形成。术语“重叠注射”和“重叠模塑”在本文中被用于描述在现有预成型坯上注射材料层的模塑工艺。在特别优选的实施方案中，在下面的预成型坯还没有完全被冷却的时候进行重叠注射工艺。重叠注射可以用于在单层或多层预成型坯上设置的一个或多个另外的材料层，比如含有PET、RPET、其它回收材料、阻隔材料、回收PET、发泡材料或其它材料的那些层。

可以使用注射模塑以在基底((例如，底层)上设置一种或多种材料的一个或多个层，比如含有层状材料、PP、发泡材料、PET(包括回收PET、未用过的PET)、阻隔材料、苯氧基类热塑性材料、上述这些材料的组合和/或本文所描述的其它材料的层。在一些非限制性的示例实施方案中，基底是预成型坯的形式，所述预成型坯优选具有适合于接触食品的内表面。温度控制系统可以用于控制由这些模塑工艺形成的预成型坯的温度。如下面所详述的，在形成单一的单层预成型坯时，也可以使用温度控制系统。

通过模塑工艺制成的制品可以包含一个或多个层或者部分，其具有下列优点特征中的一项或多项：RPET、PET或其它回收材料的一个或多个外层，绝缘层，阻隔层，食品接触层、非-香味筛除层(non-flavor scalping layer)、高强度层、适应层、粘结层、气体清涂层、适合于热灌装应用的层或部分、具有适合于挤出的熔体强度的层。在一个实施方案中，单层或多层材料包含下列材料中的一种或多种：PET(包括回收的(例如，RPET)和/或未用过的PET)、PETG、泡沫体、聚丙烯、苯氧基类热塑性材料、聚烯烃、苯氧基-聚烯烃热塑性共混物、和/或它们的组合。出于方便起见，制品主要相对于预成型坯和容器进行描述。

图10示出了在使用重叠模塑方法中使用的模塑装置132的一个实施方案。模塑装置132可以在预成型坯30上形成层，从而形成多层预成型坯，比如图3的预成型坯50。在本文中描述的温度控制系统可以被用于控制模塑装置132以及本文中描述的其它模具的温度。

如所示，模塑装置132可以包括两个半部，模腔部192和模芯部194。模腔部192包括放置预成型坯的模腔。模芯部194和模腔部192可以在闭合位置和开启位置之间移动。预成型坯可以是单层预成型坯(图示)或多层预成型坯。预成型坯30被保持在模芯部194和模腔部192的凸缘196之间的适当位置上，其中模芯部194对预成型坯的顶部施加压力并且支撑环38靠在凸缘196上。因此，从预成型坯30的躯体部将预成型坯30的颈部32密封起来(sealed off)。预成型坯30的内部是模芯198。由于预成型坯30位于模塑装置132中，因此预成型坯30的躯体部被空隙空间200完全包围。空间200由预成型坯30的外表面以及模腔部192的模腔模塑表面203形成。这样的布置的预成型坯在随后的注射程序中起着内模具模芯的作用，其中重叠模塑材料的熔体被注射通过浇口202进入到空隙空间200，以形成预成型坯的外层。

如所论述的，模腔部192和/或模芯部194具有一个或多个温度控制元件204。温度控制元件204是用于控制熔体和预成型坯30的温度的多个通道或沟道的形式。流过沟道204的流体例如可以冷却模塑装置132，进而冷却被注射的熔体。在图10所示的实施方案中，模腔部192具有多个沟道204，而模芯部194也具有多个沟道206。多个减压元件212位于沟道204，206的上游。减压元件212位于模腔部192和模芯部194之内。然而，减压元件212可以位于模腔部192和/或模芯部194的外部。在所示的实施方案中，存在分别将流体释放到沟道206，204的上出口134和下出口134。

继续参考图10，模具出口134可以具有与减压元件212流体连通的流动调节器214。流动调节器214可以是具有选择性控制往沟道204的流体的流动的阀系统。多个导管216可以提供流动调节器214和减压元件212之间的流体流动。每一个流动调节器214都可以选择性地允许或抑制流体从出口134往导管216以及往模塑装置132的流动。在一个实施方案中，流动调节器214可以是用电或空气作用制动的电磁阀，以允许或抑制通往模塑装置132的流动。在不同的其它实施方案中，流动调节器214可以是闸门阀、球阀或其它可以控制流体的流动的合适装置。控制器(例如，图9的控制器218)可以掌握流动调节器214以允许或抑制流体通往沟道(例如，沟道204和/或206)的流动。流动调节器214可以停止流过模塑装置132的流体的流动，以进行间歇式流体流动。任选地，流动调节器214可以提供流向每一个导管216的不同流体的流动。

来自导管216的流体流过减压元件212并且进入到模塑装置132的沟道204内。尽管没有显示，出口134可以将流体直接进料到减压元件212。如上所述，减压元件212的两端可以有温降。在图10所示的实施方案中，减压元件212的两端有压降，使得沟道(例如，沟道204)中的流体的温度在所需温度或接近所需温度。温降优选由减压元件212两端的压力的降低所引起。

如本文使用的，术语“高传热材料”是广义的术语，并且以其一般的意义使用，可以包括但不限于低程、中程和高程的高传热材料。低程的高传热材料是导热率高于铁的导热率的材料。例如，低程的高传热材料可以具有优于铁及其合金的导热性。高程的高传热材料的导热率大于中程的材料的导热率。例如，大部分或完全包含铜及其合金的材料可以是高程的传热材料。中程的高传热材料的导热率高于低程的高传热材料的导热率并且低于高程的高传热材料的导热率。例如，

合金、包含铜和铍的合金等可以是中程的高传热材料。在一些实施方案中，高传热材料可以纯的材料(例如，纯铜)或合金(例如，铜合金)。有利地，高传热材料可以导致快速热传递，从而减少循环时间并且提高生产输出。例如，在室温的高传热材料的导热率可以大于约100W/(mK)、140W/(mK)、160W/(mK)、200W/(mK)、250W/(mK)、300W/(mK)、350W/(mK)，并且在包括这些导热率的范围内。在一一些实施方案中，高传热材料的导热率是铁的导热率的1.5倍、2倍、3倍、4倍或5倍。

为了提高温度控制，温度控制元件可以与高传热材料结合使用。例如，一种或多种温度控制元件可以被设置在高传热材料附近或之内，以使模具表面和温度控制元件之间的热传递最大化。例如，插入在一个或多个温度控制元件和模塑表面之间的至少显著部分的模具材料可以形成的高热传递。

如果使用后冷却操作，则脱模可以在早期阶段进行，因为模塑制品的结构稳定性主要需要忍受在脱模过程中的机械力。结构稳定的模塑制品可以从模具中迅速脱模。在脱模时，由于模具壁的冷却效应，模塑制品的外围层已经降低到更低的温度，而制品的内部是软的液体。例如，预成型坯的外围和预成型坯的内部之间可以存在陡峭的温度上升。聚合物的外围低温区域机械稳定了脱模时的预成型坯。因此，预成型坯的机械强度可以取决于冷却工序过程中的温度梯度。例如，预成型坯的冷却外围(例如，冷却的外壳)至少部分地取决于外围温度梯度。外围温度梯度主要是模具表面温度的函数。使用了高导热性的合金和冷却装置比如冷的冷却流体的模具可以产生低的模具表面温度，因而产生更陡峭的温度梯度，因此与钢模具相比，“壳”的机械稳定更快。因此，高传热材料和低温冷却流体(例如，制冷剂，包括低温流体)的组合特别有利于后冷却工序。

包含高传热材料的模腔部192可以提供高的传热速率，这样的高传热速率在传统模具中是不可能实现的。传统模具典型地由钢制成，因而在快速和大的温度变化的情况下，经受高的热应力。热应力可能引起钢的应变硬化，并且可能显著降低模具寿命。例如，循环热负荷可能引起疲劳，所述疲劳最终危及模具的结构完整性。钢和一些其它典型的模具材料可能不适合于极端的温度负荷和热循环。因此，这些材料可能不适于与制冷剂比如低温流体一起使用。铜具有高的导热率，并且可以经历迅速的温度变化。然而，铜是较柔软的材料，具有较低机械强度和硬度，因此可能不能够忍受模塑加工过程中所经历的高的夹紧力。此外，如果铜形成模塑表面，则在长期使用之后，铜可能变为被磨损并且粗糙化，并且可能导致不适于形成成型制品。然而，一些高传热材料更加适合于快速和大的温度变化，同时还具有被改善的模具寿命。高传热材料可以忍受循环的热负荷，同时由于疲劳所致的损坏的量有限。与铜相比，高传热材料可以是用于改善寿命的硬化材料。有利地，高传热材料可以以比钢和其它常规模具材料更高的速率传热。因此，由于高传热材料的热性质可以减少循环时间。

如图10和图11(模腔部192的部分侧面的横截面视图)中所示，沟道204通常是环形沟道，优选基本上与模腔模塑表面203同心，以确保模腔模塑表面203和沟道204之间的部分220的厚度基本上是均匀的。熔体和在沟道中的流体之间的热传递可以通过降低沟道204和模腔模塑表面203之间的距离来提高。本领域的技术人员将认识到，沟道204可以具有各种取决于所需的模塑装置132中的热分布的形状和尺寸。在所示的实施方案中，沟道204具有基本上圆形的横截面形貌。在其它实施方案中，沟道204的横截面形貌可以通常是椭圆形、多边形(包括圆角的多边形)等。在一个实施方案中，模腔部192具有少于约10个的沟道204。在另一个实施方案中，模腔部192具有少于约7个的沟道204。在另一个实施方案中，模腔部192具有少于约4个的沟道204。沟道204的数量和位置可以进行选择，以有效冷却模塑装置132。

参考图11，流体F从导管216流过减压元件212并且进入沟道204。流体F(优选两相流动)被分开成两种流体流动，并且流过沟道204的两个半圆形部分，流向导管240。流体F然后流过导管240，到达模具进口136，并且进入到流体管线140内。沟道204中的流体F和模具模腔部192之间传递热，因为流体F和沟道204的壁之间有温度差。如果工作流体F是两相流，则流的液体组分可以经历相变化，随着液体吸收热而变为气体。有利地，流体F的温度可以通常沿着沟道204保持恒定，只要流体F包含液体。

沟道204的温度处于高于沟道204中的流体的温度，则存在热被传递到流体F。因此，模塑装置132可能随着热被传递到流体F而被冷却。如果在沟道204中的流体F的温度高于沟道204的温度，则热被传递到沟道204。可以增加流体F的流量，从而增加流体F和模塑装置132之间的热传递。

再参考图10，模芯部194可以包括通常是空心的模芯198。模芯198的壁244具有接近于预成型坯30的颈部32的通常均匀的厚度。壁244的厚度颈缩成具有通常均匀的厚度的远端部分。温度控制布置246被设置在模芯198中，并且包含与模芯298同心布置的模芯沟道或管248，其优选接收来自流体管线130的流体F，并且将流体F直接输送到模芯198的底端254。流体F流过减压元件260，所述减压元件260优选为膨胀阀，并且进入沟道208。在所示的实施方案中，沟道208由模芯沟道248的外表面和模芯的壁244的内表面210限定。流体F从底端254向上流过沟道208通过模芯198，并且从输出管线270离开。在一个实施方案中，模芯沟道248中的流体F是在其流过减压元件260时汽化的液体。优选在比模芯沟道248中的流体温度低的温度下，沟道208中的流体的至少显著部分可以是气体，从而确保模芯198被保持在合适的温度。在一些实施方案中，减压元件位于模芯198的外部。因此，可以将气体或两相流释放到模芯沟道208。

可以利用不同的流体控制模腔部192和模芯部194的温度。在一个实施方案中，例如，流体管线130可以包括两个管，其中一个管将CO₂释放到模腔部192，而另一个管将N₂释放到模芯部194。因此，温度控制系统可以使用多种流体，以保持模塑装置132中的适宜温度。在其它实施方案中，在模腔部192和模芯部194中可以使用类似的流体。例如，CO₂可以是在模腔部192和模芯部194中的工作流体。

可以利用脉冲温度控制来周期性加热或冷却模塑装置132。在一些实施方案中，脉冲温度控制包括脉冲冷却。对于脉冲冷却，流体可以脉冲通过模塑装置132以达到周期性温度变化。当可模塑材料被设置在模塑装置132中时，已冷却的流体可以循环通过装置132以冷却聚合物材料。在脉冲冷却的减小流动周期中，已冷却的流体的流动基本上被减小或停止。在一个实施方案中，控制流动调节器214以使流过模塑装置132的流体的流动停止。流动调节器214可以独立地使通往每一个导管216的流体流动停止或减小。在另一个实施方案中，可以操作阀222以使流过模塑装置132的流体的流动停止或减小。

减小的流动周期优选对应于模塑装置132是空置的和/或在没有使用模塑装置132的过程中(例如，在修理周期的过程中)。例如，在预成型坯处于所需的温度之后，模芯部194和模腔部192可以例如如图21中所示那样被分离，并且预成型坯可以从模塑装置132中移出。在模芯部194和模腔部192被分离时，流过模塑装置132的流体的流量被降低，从而抑制在模具表面上的冷凝的形成。已冷却的流体的流动可以在模芯部194和模腔部192被分离之前或之后减小。

有利地，脉冲冷却有效率地使用来自流体源的流体，并且可以导致减少循环时间和合适形成预成型坯。温度控制系统可以是使用有限供给流体的流体源的开放式回路。在需要传热至制冷剂的制备周期过程中有效地使用制冷剂，比如用于冷却预成型坯。更换流体源的频率降低，因为流体被用于冷却预成型坯，并且当例如模塑装置132空置时不使用。

因此，注射在模具模腔中的热塑性熔体可以通过在模具的两个半部中的沟道204和206内流动的流体冷却或加热。优选地，在沟道204中的循环与沟道206中的流体的循环完全分离。另外，尽管没有显示，但是可以使用冷水扩散器(bubblers)冷却图10所示的模芯198。关于包括用于模具的减压元件和其它温度控制系统以及特征的实施方案的其它公开内容在名称为METHODS AND SYSTEMS FOR CONTROLLINGMOLD TEMPERATURES的美国专利7,303,387中有公开，该美国专利通过引用结合到此。

参考图12和13，显示在模具模腔300的构件之间的连接部342处形成空气介入系统340。凹口344绕着模腔300周向形成。凹口344足够小，因而在熔体注射过程中，基本上没有熔化的塑料进入。空气管线350连接凹口344至气压源，并且阀调节通往凹口344的空气的供给。在熔体注射过程中，阀关闭。当注射完成时，阀被打开并且将压缩空气A供给至凹口344，以挫败可能在注射的预成型坯和模腔壁304之间形成的真空。此外，可以在模具的其它部分中使用类似的空气介入系统340，比如螺纹区域(例如但不限于)。

图14是模芯301的一个实施方案的示意性表示，该模芯301包括改进的底端417或尖端。如本文论述的，注射模塑预成型坯的邻接底端417的端帽部分接收被注射到模具模腔300内的熔体流的最后一部分。因此，这个部分是最后开始冷却的。如果PET或其它基底层在重叠模塑工艺发生之前没有足够冷却，则进入模具的重叠模塑材料熔体的力可以将接近模芯301的底端417的一些PET洗掉。对于为减少循环时间而加速在冷却模芯的底端417中的冷却，改进的模芯301可以包括底端442部分，其由特别高的传热材料、优选比如AMPCOLOY或其它铜合金的高传热材料构成。有利地，AMPCOLOY底端442可以允许循环流体F以与模芯301的其余部分相比，以更高的速率移除注射预成型坯中的热量。这种构造允许预成型坯的端帽部分快速冷却，以降低必要的冷却时间，因此减少了初始预成型坯注射的循环时间。

图14所示的改进模芯301通常包括上模芯部分418以及底端部分442，所述底端部分442由高传热材料构成，该高传热材料包括但不限于不含铍的铜合金，比如AMPCOLOY。如本文所述，减压元件430在模芯沟道332的远端处。因此，减压元件430可以被配置成提供所需的流体压降。此外，模芯沟道332可以被配置成可操作性地用于释放循环冷却流体F至模芯301的底端442。在名称为METHODS AND SYSTEMSFOR CONTROLLING MOLD TEMPERATURES的美国专利7,303,387中提供有具有改进的底端或尖端的芯棒或模芯的其它公开内容，并且该美国专利7,303,387通过引用结合到此。

在继续努力以降低循环时间时，可以尽可能快地将注射的预成型坯从对应的模具模腔中移出。然而，在一些实施方案中，当注射的预成型坯从模具的模腔中移出时，新注射的热塑性材料可能不一定需要完全固化。这样可能导致涉及预成型坯从模腔300中移出相关的可能问题。当尝试将预成型坯从模具模腔300中移出时，在热的延展性的塑料和模具模腔表面304之间的摩擦或甚至真空可以引抵抗力，由此导致损坏注射的预成型坯。

典型地，为了获得注射部件的平滑表面，模具表面被抛光，并且是非常平滑的。然而，抛光的表面趋向于沿着那些表面产生表面张力。这种表面张力可以在模具和注射的预成型坯之间产生摩擦，这可能在从模具中移出注射的预成型坯的过程中导致对注射的预成型坯的损坏。在一些实施方案中，为了降低表面张力，模具表面用喷非常精细的砂的装置处理，以使模具的表面稍微粗糙化。在一些布置中，砂纸的磨料分级(grit rating)在约400和700之间。例如，在一个构造中，使用磨料分级为约600的砂纸。此外，模具可能仅在长度方向上进行喷砂，进而促进注射的预成型坯从模具中移出。

尽管已经参考本文的具体方法、装置和设备论述了对模具性能的一些改进，但是本领域的技术人员将意识到，这些改进和特征还可以用于不同类型的塑料注射模塑应用中以及相关的装置和设备中，而不论是否在本文不具体地论述过。例如，高传热材料在模具中的使用可以加速热移除，并且显著地减少用于各种模具类型和熔体材料的循环时间。可以利用脉冲冷却来冷却模具的模芯、颈部螺纹部分和/或模腔部。此外，模塑表面的粗糙化和设置空气压力供给系统可以减轻用于各种模具类型和熔融材料的部件。

图15示出了注射模具装置500的一个实施方案。注射模具组件500可以被配置成制备单层预成型坯。在所示的布置中，模具500使用了一种或多种硬化材料，用于限定模具500的各个组件之间的接触表面。如本文使用的，术语“硬化材料”是广义的术语，并且以其一般的意义使用，且是指并且不限于适合于防止磨损的任何材料，比如工具钢。在不同的实施方案中，硬化或耐磨性材料可以包括热处理过的材料、合金化材料、化学处理过的材料或任何其它合适的材料。模具500还使用一种或多种具有高传热性质的材料，用于限定模具模腔表面的至少一部分。模具500还可以使用硬化材料(通常具有更慢的传热性质)来产生具有结晶程度不同的区域的预成型坯，类似于本文中描述的其它注射模具。在一些实施方案中，本文描述的模具可以包含硬化的高传热材料，用于减少磨损。例如，硬化的铜及其合金可以比不硬化的纯铜具有更高的硬度和/或强度性质(例如，屈服强度、极限抗张强度等)。

如同与本文所公开的其它模具布置一样，所示出的模具组件500可以包括模芯部502和模腔部504。模芯部502和模腔部504可以在它们之间限定分模线P，分模线P通常以图15的虚线表示。模芯部502和模腔部504合作形成模具模腔506，所述模具模腔506通常根据待制备的预成型坯或其它可模塑制品的所需最终形状进行造型。在所示的实施方案中，模具模腔506的至少一部分由模芯模塑表面507和模腔模塑表面509限定。模具500的模腔部504可以限定与模腔506连通的通道或浇口508。注射喷嘴510将熔融聚合物经由浇口508释放到模腔506中。

优选地，模具500的模芯部502包括模芯构件512和模芯固定器514。模芯固定器514在尺寸和形状上围绕模芯构件512同心，并且支撑模芯构件512的近端。模芯构件512从模芯固定器514的开口端516延伸，并且延伸到模具的模腔部504中，以限定模腔506的内表面，从而限定最终预成型坯的内表面。模芯构件512和模芯固定器514分别包括协同操作的渐缩部分518，520，其确定模芯构件512相对于模芯固定器514的位置。

在一些实施方案中，模芯构件512基本上是空心的，由此在其内限定细长的模腔522。模芯沟道或管524可以朝模芯模腔522的远端延伸，从而将流体，优选冷却流体，释放到模腔522的远端。如在本文公开的其它布置中，冷却流体可以被配置成流过模芯524和流过减压元件561，所述减压元件561可以类似于减压元件212。结果，可以将这样的冷却流体释放到模芯构件512的端部，并且通常前进通过模腔522，流向模芯构件512的底部。减压元件561可以类似于减压元件212在工作流体中提供压降，用于使至少一部分的工作流体汽化。多个柄脚(tangs)526可以从管524的主体径向向外延伸，并且接触模腔522的内表面，以保持管524与模芯构件512的共轴关系。这样的构造可以降低或抑制管524的远端的振动，由此提高由模具500所制备的预成型坯的尺寸稳定性。

在一些布置中，模具500的模腔部504包括颈部螺纹模具528、主模腔部530和浇口部分532。所有的这些部分528，530，532协作，以限定模腔506的外表面，并且由此限定模具500所制备的成品预成型坯的外表面。模芯构件512的远端与模腔506的远端相关。颈部螺纹模具528与模具500的模芯部502相邻布置，并且与模芯部502协作以限定分模线P。颈部螺纹模具528限定螺纹534和模腔506的颈模圈536部分，以及由此限定最终的预成型坯的相应部分。在一些实施方案中，颈部螺纹模具528包括两个半圆形部分，这两个半圆形部分协作以限定模腔506的颈部螺纹模具。如本领域中已知的，这允许颈部螺纹模具528彼此分开(例如，在垂直于模芯部502和模腔部504之间的分离平面的平面内)，从而允许成品预成型坯从模腔506移出。

主模腔部530可以限定模腔506的主躯体部。理想地，主模腔部530还可以限定多个沟道538形式的温度控制元件，它们被配置成绕着主躯体部530引导流体，以保持预成型坯在所需的温度或在所需的温度范围之内。此外，导管554可以包括如本文所描述的减压装置558。

继续参考图15，模具500限定多个接触表面，这些接触表面被限定在构成模具500的各个不同组件之间。例如，在所示的布置中，模芯部502，并且具体是模芯固定器514限定接触表面542，该接触表面542与模腔部504的接触表面544协作，更具体地，与模具500的颈部螺纹模具528协作。类似地，颈部螺纹模具528的相反侧限定与主模腔部530的接触表面548协作的接触表面546。

在一些实施方案中，对应的接触表面542，544和546，548与模具模腔506相交，因此，为了抑制或减少模腔506内部的熔融聚合物进入各个的接触表面之间的可能性，对于保持接触表面542，544和546，548之间的充分密封可能是理想的。对应的接触表面542，544和546，548可以优选包括配套的渐缩表面，通常地称作锥形锁定(taper locks)。由于熔融聚合物被引入到模腔506时的高压，因此通常使用大的夹紧力，以保持模具的模芯部502和模腔部504彼此接触并且保持接触表面542，544和546，548之间的良好密封。作为这种高夹紧力的结果，理想的是，例如限定接触表面的模具500的组件由硬化材料比如工具钢形成，以防止这些区域的过渡磨损并且提高模具的寿命。

此外，如本申请中全文详细描述的那样，至少模具500中的限定模腔506的一部分可以包含一种或多种高传热材料，比如AMPCOLOY。这样的布置允许快速移出模腔506内的熔融聚合物的热，这冷却预成型坯至固态，使得模腔部502和504可以分开，并且将预成型坯从模具500中移出。如所论述的，预成型坯的冷却速率与可以在从模具500中取出预成型坯时不导致预成型坯损坏的情况下实现的循环时间有关。

循环时间的减少可能意味着在给定量的时间内可以制备更多的部件，因此降低了每一个预成型坯的总成本。然而，例如，优选用于模腔506的模塑表面的至少一些部分的高传热材料通常太柔软而不能忍受在接触表面542，544和546，548上存在的反复的高夹紧压力。因此，如果整个模具由高传热材料形成，则这种模具的相对短的寿命并没有证明可以通过使用这些材料实现的循环时间的降低。然后，图15所示的模具500由各个组件构成，这些组件战略上布置使得至少在模具500中限定模腔506的一部分包含高传热材料的同时，接触表面542，544和546，548包含硬化材料比如工具钢，从而减少了循环时间。

在所示的实施方案中，模芯固定器514理想地由硬化材料构成，同时模芯构件512由高传热材料构成。而且，模具的颈部螺纹模具528理想地由硬化材料构成。主模腔部530优选包含硬化材料部分530a和高传热材料部分530b。硬化材料部分530a能够由与颈部螺纹模具528相同的材料制成。硬化材料部分530a能够由不同于颈部螺纹模具528的材料制成。优选地，硬化材料部分530a限定接触表面548，同时高传热材料部分530b限定模腔506的模具表面的显著部分。高传热材料部分530b和浇口部分532可以由相同或不同的材料制成。例如，主模腔部530的硬化材料部分530a和高传热材料部分530b可以以任何合适的方式偶合，比如上述的银焊接工艺。而且，模具500的浇口部分532也理想地由高传热材料形成，类似于本文描述的模具。

在一些实施方案中，颈部螺纹模具528可以包含或可以不包含高传热材料。所示的颈部螺纹模具528包含偶合至任选插入件801(优选被配置成模塑预成型坯的螺纹的带螺纹的插入件)的接触部分802，插入件801优选包含高传热材料。在一些布置中，接触部分802是与模具500的模芯部502相邻布置，并且与模芯部502协作以限定分模线P。优选地，接触部分802含有一种或多种硬化材料比如工具钢。带螺纹的插入件801可以限定模腔506的螺纹534和颈模圈536部分。带螺纹的插入件801可以偶合至接触部分802，并且可以包含高传热材料。带螺纹的插入件801和接触部分802可以形成螺纹534和/或颈模圈536部分以及模腔506的近端。

采用本文中描述的结构，模具500可以包含在接触表面542，544和546，548处的硬化材料，以为模具500提供长的寿命。此外，模具500还可以包含高传热材料，这些高传热材料限定模腔506的模塑表面的至少一部分，以使得可以减少循环时间，因此可以据此提高模具500的生产量。这样的布置在被设计用于形成预成型坯的模具中特别有利，如本文中更详细论述的那样，所述预成型坯在随后可以被吹塑成所需的最终形状。

这样的模具500的另一个优点在于：硬化材料颈部螺纹模具528包括通常比模具500的高传热部分的热传递速率低的热传递速率。因此，预成型坯的颈部螺纹可以变为半结晶或结晶的，这样允许颈部螺纹在热填充工艺过程中保持其已形成的尺寸。而且，模芯构件512中与颈部螺纹模具528相邻的至少一部分可以包含高传热材料，这样相对快速地冷却预成型坯的颈部螺纹的内表面。结果，当以不到完全冷却的状态从模具中移出时，允许预成型坯保持其形成的尺寸。作为实例，与由常规材料和构建技术制成的模具相比，使用模具构造体比如模具500的情况下，循环时间可以减少15％-30％。此外，模具500的一些部分可以更替，而没有必要更换整个模具部。例如，模芯构件512和模芯固定器514可以被配置成彼此独立地选择性更换。在所示的实施方案中，阀558或其它压力控制(和/或流动控制)装置可以通过移出模具500的部分而容易地被更换。在模具500的部分被移出之后，阀558可以被配置成暴露的，以方便于阀的更换。例如，部分530b可以从模塑装置132中移出，以使减压元件558暴露，用于快速更换。在一些实施方案中，减压元件558是可以被插入到模具500中的膨胀阀。具有不同直径孔口的阀可以容易并且快速地更换，以制备包含不同材料的各种预成型坯。然而，在其它实施方案中，减压元件558被安装在模具500内。

模具500可以是绝热的，从而降低热损失。这样的图示的模具500可以包含一个或多个部分577，所述一个或多个部分577包含围绕着沟道538的低导热性材料(例如，工具钢)。所述部分577可以是减少了模具500和周围环境之间的热传递的热阻隔物。部分577可以是保持模具的各个不同组件的模板。模芯部502的部分579可以同样包含低导热性的材料以降低热无效。在名称为METHODS AND SYSTEMS FORCONTROLLING MOLD TEMPERATURES的美国专利7,303,387中提供由类似于图15所示的其它实施方案和关于改进模具的公开内容，该美国专利7,303,387通过引用结合到此。关于使用硬化材料、分开的模芯固定器和模芯构件部分、高传热材料、减压阀和/或类似物而公开的各种特征、组件和构造可以被结合到本文所描述和/或说明的任何其它实施方案中，包括在图24-27所示的那些实施方案中，或这些方案的组合中。

图16和17示出了适合于制备涂布的预成型坯的模塑装置的一个实施方案的一部分。该装置可以使被设计用于制备一个或多个未涂布的预成型坯并且随后通过重叠注射材料来涂布新-制备的预成型坯的注射模具系统。如本文中所论述的，使用这种装置或系统制备的预成型坯可以包含一个或多个重叠模塑层或涂布层。在一些实施方案中，这样的重叠模塑层包含PET、RPET、其它未用过的或用过的(例如，回收的)聚酯或其它热塑性材料。图16和17示出了该装置的模具部分的两个半部，这两个半部处于模塑机中的相对位置上。图16中的定位栓610适合于它们对应的在模具的另一个半部中的插孔612。

图17中示出的模具半部的实施方案包括几对模具模腔，每一个模腔都类似于本文中所公开的其它模具模腔。在一些布置中，模具模腔有两种类型：第一种注射预成型坯模塑模腔614和第二种注射预成型坯涂布模腔620。两种类型的模腔可以在数量上相等，并且可以优选布置使得一种类型的所有模腔都在注射区块(block)624的被介于定位栓插孔612之间的直线所分开的同一侧上。这样，每一个预成型坯模塑模腔614都远离预成型坯涂布模腔620 180°。

图16中所示的模具半部包括若干个模芯，比如模芯198，每一个模具模腔(614和620)都有一个。当图16和17所示的两个半部配合或以其它方式放置在一起时，模芯198可以配合在每一个模腔内，并且通常用作预成型坯模塑模腔614的预成型坯用的内部的模腔，以及用作用于预成型坯涂布模腔620中的未涂布预成型坯的定中心装置。在所示的布置中，模芯198被安装在转盘630上，转盘630适合于绕着其中心旋转180°，使得起初与预成型坯模塑模腔614对齐的模芯198在旋转之后，将与预成型坯涂布模腔620对齐，并且反之亦然。如下面更详细的描述，这种类型的设置可以允许使用设备的相同部分(piece)，将预成型坯在两步骤工艺中被模塑，然后进行涂布。

应当注意，图16和17的附图仅是说明性的。例如，该图描述了具有三个模塑模腔614和三个涂布模腔620的设备(3/3模腔机器)。然而，这种机器可以具有任何数量的模腔，只要存在等数量的模塑和涂布模腔即可，例如12/12、24/24、48/48等。模腔可以以任何合适的方式安置。作为这种公开的部件，预期有这些和其它的微小变化。

图18和19示出的两个模具半部说明了48/48模腔机器的模具的一个实施方案。图20示出了用于重叠模塑(注射-重叠-注射)工艺的这种类型的模具的透视图，在所述重叠模塑(注射-重叠-注射)工艺中，模芯比如模芯198被部分地设置在模腔614和620内。箭头通常表示模芯198所在的可移动模具半部642在模具闭合时的移动。

图21显示了在重叠模塑工艺中使用的这种类型的模具的透视图，其中模芯198完全从模腔614和620中撤出。当模芯198从模腔614，620中完全撤出时，如果模腔表面的温度足够低，则空气中的湿气可以在一个或多个模腔上形成冷凝。箭头是指转盘630旋转180°以使模芯198从一个模腔移动到下一个模腔。在所示的实施方案中，流体管线130和140随转盘630转动。在静止半部644上，对预成型坯模塑模腔614的冷却可以与对预成型坯涂布模腔620的冷却分开。连接转盘630的流体管线130以及连接至静止半部644的流体管线130可以连接至相同的流体源或不同的流体源。因此，静止半部644和转盘630可以具有独立的温度控制系统，比如温度控制系统120。静止半部644的模腔的冷却可以与可移动半部中的模芯198的冷却分开。本文提供了用于制备多层预成型坯的模塑方法、装置和设备的其它公开内容和实施方案。1.重叠模塑(注射-重叠-注射)工艺

在一些实施方案中，重叠模塑通过使用类似于用于形成未涂布的预成型坯本身的设备，使用注射模塑工艺进行。图10显示了在适当位置中具有未涂布的预成型坯的用于重叠模塑的模具的一个布置。所示的模具包括两个半部，模腔部192和模芯部194，并且在图10中示出了重叠注射之前的闭合位置的情况。模腔部192可以包括其内放置有未涂布的预成型坯的模腔。此外，预成型坯的支撑环38可以位于凸缘196上，并且可以通过对支撑环38施加压力的模芯部194而保持在适当位置，因此，从预成型坯的躯体部将颈部密封起来。在所示的实施方案中，模腔部192包括多个本文所论述的其内可以携带流体的管或沟道204。在沟道中的流体可以被配置成在这样的路径中流通：流体流入到模腔部192中，流过沟道204并且从模腔部192中流出。在封闭式回路系统中，在流体到达所需温度之后，流体流回到模腔部192。循环流体用来冷却模具，进而冷却注射到模具内的塑料熔体，从而形成涂布或未涂布的预成型坯。备选地，如本文所论述的，流体可以流过开放式回路系统。

模具的模芯部194可以包括模芯198。模芯198有时被称作芯棒，其可以被配置成从模具的模芯部194中突出，并且占据预成型坯的中心模腔。除了有助于将预成型坯定位在模具的中心之外，模芯198还可以帮助冷却预成型坯的内部。该冷却通过流体循环通过在模具的模芯部194中的沟道而进行，最重要的是通过模芯198自身的长度。模芯部194的沟道206以类似于模腔部192的沟道204的方式工作，因为它们产生了冷却流体移动通过的路径部分，其位于模具半部的内部。

在预成型坯位于模具模腔内时，预成型坯的躯体部位于模腔内的中心，并且完全被空隙空间200包围。由此布置的预成型坯在随后的注射程序中起着内模芯的作用。重叠模塑材料(例如，PET、RPET、等)的熔体可以从注射器经由浇口202引入到模具模腔内，使得它绕着预成型坯流动，优选至少绕着预成型坯的躯体部34流动。重叠注射之后，重叠模塑的层将表现出接近空隙空间200的大小和形状。

涂布材料(例如，RPET、PET等)可以被加热以形成与注射模具装置中使用的粘度相适合的粘度。这种情况下的温度，即注射温度，在不同材料中是不同的，因为聚合物的熔融范围以及熔体的粘度可能由于材料的历程、化学特性、分子量、支化程度以及其它特性而不同。在一些实施方案中，在重叠模塑层中使用的热塑性材料的注射温度在约160-325℃(例如，200-275℃)的范围内。然而，如由特殊材料、应用或用途所适宜或需要的，注射到模具模腔中以形成一个或多个重叠模塑层或涂层的热塑性材料的温度可以大于或小于本文所示的温度。然后，该涂层材料被注射到模具中，注射的体积足以填充空隙空间200。

在一些实施方案中，涂布的或多层的预成型坯至少被冷却到它们可以从模具上移位或可以被处理而不被损坏的程度，并且在可以进行进一步冷却的情况下，从模具中移出。在使用PET或RPET并且预成型坯已经被加热至接近或高于PET的结晶温度的温度的布置中，冷却可以被配置成相对快速并且充分地确保当预成型坯被完全冷却时，PET或RPET主要是处于半结晶状态。作为这种工艺的结果，可以在初始预成型坯层和随后应用的涂布或重叠模塑材料之间产生强的并且有效的结合。

重叠模塑还可以被用于产生具有三层或更多层的涂布预成型坯。图5示出了根据一个实施方案的预成型坯72的三层实施方案。所示的预成型坯包括两个涂层，即中间层74和外层76。图5所示的层的相对厚度可以变化，以适合层材料的特定组合或以允许制备不同大小的瓶。如本领域的技术人员所理解的，将遵照类似于上述公开内容的程序，不同之处在于初始的预成型坯将是已经被涂布的，所述涂布通过本文中描述的制备涂布的预成型坯的方法之一进行，所述的方法包括重叠模塑。a.用于重叠模塑的方法和装置

用于包含本文所公开的模具(或其等价物)以及进行重叠模塑工艺以产生多层预成型坯的装置和系统包括本领域中已知的任何注射模塑机，包括Husky，Engel等制备出的那些。例如，用于进行重叠模塑工艺的一种装置基于使用Engel(奥地利)制造的330-330-200机器。这种机器的模具部分示意性地显示在图16-21中，并且包括可移动半部642和静止半部644。在一些实施方案中，两种半部都优选由硬质金属制备。静止半部644包括至少两个模具部146，148，其中每一个模具部都包括N个(N＞0)相同的模具模腔614，620、用于冷却流体的进口和出口、允许冷却流体在模具部之内循环的沟道、注射装置以及使熔融材料从注射装置至每一个模具模腔的浇口形成沟道的热流道(hot runner)。由于每一个模具部都形成不同的预成型坯层，并且每一个预成型坯层都优选由不同的材料制成，因此每一个模具部都被分别控制以适合每一种材料和层所需要的可能的不同条件。与特定模具部相关的注射器在适合于该特定材料的温度将熔融材料注射通过模具部的热流道和浇口，并且进入到模具模腔内。模具部本身的用于冷却流体的进口和出口允许改变模具部的温度，以适合被注射到模具部的特定材料的特性。可以在模具内的不同沟道中使用不同的冷却流体，以达到合适的温度分布。此外，尽管没有显示，但是模腔模具表面和每一个沟道之间的距离都可以是不同的。类似地，模腔模具表面和阀(例如，减压元件)之间的距离可以是不同的。因而，每一个模具部都可以具有不同的注射温度、模具温度、压力、注射体积、冷却流体温度等，以适合于特定预成型坯层的材料和操作要求。

在一些实施方案中，模具的可移动半部642包括转盘630和多个模芯198。定位销引导可移动半部642在水平方向上朝静止半部644或远离静止半部644滑动移动。转盘630可以在顺时针或逆时针方向上旋转，并且被安装到可移动半部642上。多个模芯198被附着到转盘630上。这些模芯198用作用于预成型坯的内部的模具形式，以及在模塑操作过程中用作载体和用于预成型坯的冷却装置。在模芯中的冷却系统与在模具部中的冷却系统分开。

模具温度或对模具的冷却可以至少部分地由循环流体控制。流体的流量可以取决于预成型坯制备的阶段而不同。在一些实施方案中，对于可移动半部642和对于静止半部644的重叠模塑部648，存在分开的冷却流体循环。另外地，静止半部644的初始预成型坯模具部646可以包括两个或更多个分开的冷却流体循环系统(例如，用于非结晶区域的冷却流体循环系统，用于结晶区域的冷却流体循环系统、等)。冷却流体可以进入模具，流过在本文所论述的沟道或管内部的网络，然后通过出口(例如，模具进口136)离开。输出后，流体可以移动通过温度控制系统，之后返回到模具内。在另一个实施方案中，流体通过穿过排放系统而离开温度控制系统。

在一些实施方案中，模芯和模腔包含高传热材料如铍，其涂布有硬质金属材料比如锡或铬。硬涂层可以帮助降低或防止铍或其它高传热材料和预成型坯之间的直接接触。此外，这样的硬质涂层可以起着顶出和给硬质表面提供长寿命的释放层(release)的作用。如所论述，高传热材料的使用可以允许更有效的冷却，因而帮助实现更少的循环时间。高传热材料可以被设置在每一个模芯和/或模腔的整个区域上，或仅是沿着其所选取的部分设置。在一些实施方案中，至少模芯的尖端包含高传热材料。在其它实施方案中，高传热材料是AMPCOLOY，其可商购自Uudenholm，Inc。温度控制系统可以使用脉冲冷却以冷却模腔和/或模芯，同时限定在高传热材料的表面上形成冷凝。

在一些实施方案中，模塑系统的模芯的数量等于模腔的总数量，并且在可移动半部642上的模芯198的布置与在静止半部644上的模腔614，620的布置成为镜像。为了闭合模具，可移动半部642朝静止半部644移动，使得模芯198与模腔614相匹配。为了打开模具，可移动半部642远离静止半部644移动，使得模芯198良好地没有阻塞在静止半部644上。在模芯从模具部646，648中完全撤出之后，可移动半部642的转盘630使模芯198旋转成与不同的模具部对齐。因此，在模芯每一次从静止半部上撤出之后，可移动半部旋转360°/(静止半部中的模具部的数量)的程度。当机器工作时，在撤出和旋转步骤的过程中，将在一些或全部的模芯上存在预成型坯。如本文中参考图24-27的实施方案更详细地论述的那样，模塑装置或系统可以包括一个或多个其它用于制备多层预成型坯或其它可模塑制品的构造。

在一些布置中，在给定模具部646，648中的模腔的大小相同或基本上相同。然而，模腔的大小可以在模具部中不同。例如，在其内首先模塑未涂布的预成型坯的模腔、即预成型坯模塑模腔614的尺寸最小。在其内进行第一涂布步骤的模具部648中的模腔620的尺寸比预成型坯模塑模腔614的尺寸大，以容纳未涂布的预成型坯并且还提供待注射以形成重叠模塑涂层的涂布材料(例如，RPET、PET等)的空间。其内进行另外的重叠模塑步骤的每一个顺序模具部中的模腔可以在尺寸上逐渐增加，以容纳在每一个重叠模塑或涂布步骤之后而变得更大的预成型坯。

在一组的预成型坯已经完成了模塑和重叠模塑之后，可以使用一系列的顶杆顶出或以其它方式从各个模芯198上移出成品预成型坯。在一些实施方案中，用于模芯的顶杆独立工作，或者至少存在用于一组在数量和构造上等于单一模具部的模芯的单一顶杆，使得仅有完成后的预成型坯被顶出。未涂布或未完成涂布的预成型坯保持在模芯上，以使它们继续循环到下个模具部。顶出可以引起预成型坯与模芯完全分离，并且落入到料仓内或传输器上。备选地，如参考图24-27的实施方案所论述的那样，预成型坯可以在顶出之后保持在模芯上，之后机械臂或其它这种装置抓住预成型坯或预成型坯组，以移出到料仓、传输器或其它适宜的位置。

图16和17示出了模塑装置的另一个实施方案。图17示出了模具的静止半部644。在这个实施方案中，区块624包括两个模具部，一个是包含一组的三个预成型坯模塑模腔614的部646，并且另一个是包含一组的三个预成型坯涂布模腔620的部648。每一个预成型坯涂布模腔620都可以类似于上面论述的图10所示。每一个预成型坯模塑模腔614都可以类似于本文所示和/或所论述的其它实施方案，因为可模塑材料被注射到由模芯198(虽然其上已经没有预成型坯)和模具的壁所限定的空间内，模具的壁被循环通过模具区块内部的沟道的流体冷却。因此，这种设备的一个完整的生产周期将产生三个两层的预成型坯。如果需要每次循环多于三个预成型坯，则静止半部可以重新配置成在每一个模具部中容纳有更多的模腔。这种情况的实例参见图19，其中显示包含两个模具部的模具的静止半部，所述两个模具部中的一个是包含48个预成型坯模塑模腔614的模具部646，另一个是包含48个预成型坯涂布或重叠模塑模腔620的模具部648。如果需要三层或更多层的预成型坯，则可以将静止半部644重新配置成容纳另外的模具部，每一个预成型坯层有一个模具部。

图16示出了模具的可移动半部642。在所示的布置中，可移动半部包括被安装在转盘630上的6个相同的模芯198。每一个模芯198都对应于模具的静止半部644上的模腔。可移动半部还包括定位栓610，其对应于在静止半部644上的插孔612。当模具的可移动半部642移动以关闭模具时，定位栓610与它们相应的插孔612配合，使得模塑模腔614和涂布模腔620与模芯198对齐。在对齐并且闭合之后，模芯198的半部定位在预成型坯模塑模腔614的中心，并且模芯198的另一个半部定位在预成型坯涂布模腔620的中心。

模腔、模芯以及定位栓和插孔都优选配置成充分对称，使得在模具分离并且旋转适当的度数之后，所有的模芯通常与模腔排在一起，并且所有的定位栓通常与插孔排在一起。而且，为了以该机器中所制备的每一个预成型坯的相同方式实现顺序的模塑和重叠模塑工艺，每一个模芯都被配置成在与其旋转之前所在的模具部不同的模具部的模腔中。

根据一个实施方案的两个模具半部合在一起的两个视图显示在图20和21中。在图20中，如箭头所示，可移动半部642朝静止半部644移动。安装在转盘630上的两个模芯198开始进入模腔，一个进入模塑模腔614，另一个进入在安装在区块624中的涂布模腔620内。在图21中，模芯198从在静止侧上的模腔完全撤出。预成型坯模塑模腔614包括两个冷却循环系统，这两个冷却循环系统与用于预成型坯涂布模腔620的冷却循环分开，所述预成型坯涂布模腔620包括另一个模具部648。两个模芯198通过将所有模芯连接在一起的单系统冷却。转盘630还可以顺时针旋转。如果机器在工作之中，未示出在模芯上的涂布和未涂布的预成型坯。为了清楚的缘故，定位栓和插孔也已经省去。

根据图20和21所示的用于制备两层预成型坯的两个模具部装置，论述重叠模塑装置的操作。然而，应当意识到，这只是制备多层预成型坯的一个非限制性的实施方案。通过可移动半部642朝静止半部644移动直到它们接触，而闭合模具。第一注射装置将第一材料(例如，PET)的熔体注入到第一模具部146，经过热流道，并且经由它们相应的浇口进入到预成型坯模塑模腔614，从而形成未涂布的预成型坯，每一个未涂布的预成型坯变为涂布预成型坯的内层。第一材料填充在预成型坯模塑模腔614和模芯198之间的空隙。同时，第二注射装置将第二材料(例如，RPET)的熔体注射到静止半部644的第二模具部648，流过热流道，并且经由它们对应的浇口进入到每一个预成型坯涂布模腔620中，使得第二材料填充在涂布模腔620的壁和安装在其中的模芯198上的未涂布的预成型坯之间的空隙(图17中的200)。

在这个工艺过程中，适宜地或需要时，冷却流体可以连续或间歇地循环通过模芯和/或模腔部的一个或多个部分或＝区域。因此，通过使冷却流体在可移动半部中通过模芯的内部的循环，使得熔体和预成型坯可以在中心得到选择性冷却，以及通过在每一个模腔中循环，而使得熔体和预成型坯可以在外部得到选择性冷却。应当意识到，在其它实施方案中，冷却沟道或者其它调节温度装置的尺寸、形状、位置、间距和/或其它特性都可以变化。

然后，可移动半部642滑动返回以分开两个模具半部，并且打开模具，直到其上具有预成型坯的所有模芯198都完全从预成型坯模塑模腔614和预成型坯涂布模腔620中撤出。顶杆从模芯198上顶出涂布的成品预成型坯，所述的模芯198刚从预成型坯涂布模腔移出。如所论述的，顶出可以引起预成型坯与模芯的完全分离，并且落入到料仓中或传输器上，或如果预成型坯在顶出之后保持在模芯上，则机械臂或其它装置可以抓住预成型坯或预成型坯组，以移出到料仓、传输器或其它所需的位置。然后，转盘630旋转180°，使得每一个其上具有未涂布的预成型坯的模芯198都位于预成型坯涂布模腔620上方，并且每一个刚顶出出已涂布的预成型坯的模芯都位于预成型坯模塑模腔614上方。在一些实施方案中，转盘630的旋转可以快到在0.5-0.9秒发生。使用定位栓610，模具半部再次对齐并且闭合，并且第一注射器将第一材料(例如，PET)注射到预成型坯模塑模腔614内，同时第二注射器将第二材料(例如，RPET)注射到预成型坯涂布模腔620内。

重复闭合模具、注射熔体、开启模具、顶出成品多层预成型坯、旋转转盘以及关闭模具的生产周期，使得可以根据本文所公开的方法连续模塑和重叠模塑预成型坯。

在一些实施方案中，当装置首次开始工作时，例如，在首次循环过程中，在预成型坯涂布模腔620中还没有预成型坯。因此，操作者应当在第一注射过程中，防止第二注射器将第二材料注射到第二模具部，或允许第二材料被注射和顶出，然后丢弃所得到的仅由第二材料构成的单层预成型坯。在这个启动步骤之后，操作者可以手动控制操作或使所需参数程序化使得工艺得以自动控制。

多层(例如，两层)可以使用本文所描述的任何重叠模塑装置或其变体进行制备。在一些实施方案中，两层预成型坯包括含有聚酯(例如，PET)的内层以及外层，所述外层含有PET、RPET(例如，消费前的、消费后的、再粉碎的和/或回收的PET)、其它回收材料、阻隔材料、泡沫体、聚酯、其它材料或它们的组合。在一些实施方案中，内层包含未用过的PET。在一些实施方案中，两层预成型坯包含未用过的PET的内层，其中颈部通常是结晶或半结晶的，而躯体部通常是非结晶的。然而，在其它布置中，多层预成型坯的一个或多个部分的结晶程度可以根据特定应用或用途而适当地或需要地变化。下面的描述通常涉及描述图4所见的类型的单组的涂布或多层预成型坯60的形成。同样地，一组的预成型坯将遵照模塑、重叠模塑和顶出的工艺。所描述的工艺涉及壁部分66的总厚度为约3mm，包括约2mm的未用过的PET和约1mm的重叠模塑材料的预成型坯。然而，在其它实施方案中，重叠模塑或涂层的厚度可以比内层(例如，未用过的PET)厚。此外，如图4中所示，两层的厚度可以在预成型坯60的其它部分中变化。

对于本领域的技术人员将明显的是，如果使用预成型坯的其它实施方案，则下面详细描述的一些参数将不同。例如，模具保持闭合的时间的量将取决于预成型坯的壁厚而变化。

上述的装置被建造，使得供应包含预成型坯模塑模腔614的模具部646的注射器用未用过的PET进料，而供应包含预成型坯涂布模腔620的模具部648的注射器用PET、RPET、阻隔材料和/或类似材料进料。

移动模具的可移动半部642，使得模具闭合。未用过的PET的熔体注射通过区块624的背部，并且进入到每一个预成型坯模塑模腔614中，以形成未涂布的预成型坯30，所述未涂布的预成型坯30变为涂布预成型坯的内层。PET熔体的注射温度优选为250至320℃，更优选255至280℃。模具保持闭合达优选1至10秒，更优选2至6秒，同时PET熔体流被注射，然后被在模具中循环的冷却剂所冷却。

在第一步骤中，PET基底通过将熔融PET注射到模腔内而被注射模塑，该模腔由模具组中的模具和模芯所形成。当模腔被填充时，在躯体部中的树脂将接触到冷却表面，并且在颈部螺纹中的树脂将接触到加热的螺纹模具。随着在颈部螺纹中的PET冷却，作为其接触相对热的模具的结果，其开始结晶。一旦接触，结晶将以取决于时间和温度的速度开始并且持续。当模具的颈部螺纹部分被保持高于所使用的PET的结晶的最低温度时，将在接触时开始结晶。更高的温度将提高结晶的速率并且减少达到最佳结晶程度所需的时间，同时保持预成型坯的颈部螺纹的模塑后尺寸稳定性。在颈部螺纹部分中的树脂冷却到结晶状态的同时，在预成型坯的躯体部或下面的躯体部中的树脂将接触模具的冷却部分，因而冷却至非晶或半结晶状态。

然后，移动模具的可移动半部642，使得模具的两个半部在保持在模芯198上的新成型的预成型坯离开模具的静止侧644的时或之后被分开。当模芯198离开模具的静止侧644时，然后转盘630旋转180°，使得每一个其上具有模塑的预成型坯的模芯198都位于预成型坯涂布模腔620的上方。因而，其上不具有模塑的预成型坯的其它模芯198中的每一个都各自位于预成型坯模塑模腔614的上方。模具再次闭合。优选地，从预成型坯模塑模腔614上移出到插入到预成型坯涂布或重叠模塑模腔620中之间的时间为1至10秒，并且更优选1至3秒。

当模塑的预成型坯被首次放入到预成型坯重叠模塑模腔620中时，预成型坯的躯体部的外表面不接触模具表面。因此，如上所述，躯体部的外皮仍然是软化的和热的，因为接触冷却仅来自模芯内部。未涂布的预成型坯(其形成涂布预成型坯的内层)的外表面的高温有助于促进初始PET层和注射在初始层之上以形成成品涂布的预成型坯的重叠模塑层(例如，RPET)之间的粘合。在一些实施方案中，材料的表面在热的情况下更有反应性，因此重叠模塑或涂布材料(例如，PET、RPET、阻隔材料等)和未用过的PET之间的化学相互作用可以通过高温得到改进。因此，重叠模塑或涂布材料可以涂布并且粘附到具有冷表面的预成型坯的初始层上。因此，虽然可以使用冷的初始未涂布的预成型坯进行操作，但是当在高温进行重叠模塑工艺时，比如在未涂布预成型坯的模塑之后立即进行时，在相邻热塑性层之间的粘合明显更好。如所论述的，在一些实施方案中，预成型坯的颈部可以从在预成型坯模塑模腔中的分开的、热分离的冷却流体系统进行结晶。由于涂布操作并不是在颈部设置材料，因此它的结晶结构基本上是不受到干扰的。然而，适宜地或必要时，预成型坯的颈部还可以是非晶或部分结晶的。在一些实施方案中，预成型坯可以具有包围预成型坯的柔软内部的硬化的或蛋壳型的外层。可以选择重叠模塑材料以实现基底核重叠模塑层之间的所需相互作用。

然后进行第二注射操作，其中材料的熔体(例如，PET、RPET、其它回收熔体、阻隔熔体、聚丙烯熔体、泡沫熔体等)被注射到每一个预成型坯涂布模腔620中以涂布预成型坯。聚合物材料的熔体的温度优选为160至325℃。任何相应的重叠模塑材料(例如，RPET)的准确的温度范围都可能取决于该材料的特定特性，但是本领域技术人员在其能力之内，可良好地通过本文给出的公开内容、日常实验确定合适的范围。例如，如果使用BLOX 0005或BLOX 0003，则熔体的温度(注射温度)优选为160至260℃，更优选200至240℃，并且最优选为175至200℃。在这组预成型坯在预成型坯涂布模腔620中用聚合物材料重叠模塑的过程中，同时如上所述，另一组的未涂布的预成型坯在预成型坯模塑模腔614中被模塑。

在注射步骤开始之后，模具的两个半部再次分开优选3至10秒，更优选4至6秒。刚刚在预成型坯涂布模腔620中被涂布或重叠模塑的预成型坯从模芯198上顶出。刚在预成型坯模塑模腔614中被模塑的未涂布预成型坯保持在它们的模芯198上。转盘630然后旋转180°，使得每一个其上具有未涂布的预成型坯的模芯都放置在涂布模腔620的上方，并且每一个刚移出已涂布的预成型坯的模芯98位于模塑模腔614上方。

重复闭合模具、注射材料、开启模具、顶出成品预成型坯、旋转转盘以及关闭模具的循环，使得预成型坯可以被连续模塑和重叠模塑。本领域的技术人员将意识到，装置的干燥循环时间可以增加用于模塑整个预成型坯的总的生产循环时间。

使用改进的模具和已冷却的模芯的工艺可以选择性地产生在所制备的预成型坯或其它可模塑制品上的非晶/结晶性质的独特组合。由于模芯被冷却并且螺纹模具被加热，因此PET的热传递性质对热交换起着阻隔的作用。被加热的螺纹模具使螺纹颈口的表面上的PET结晶，并且由于PET的温度降低以更接近于模芯，因此模芯附近的PET材料转化成非晶形式。材料从内(模芯)部到外(螺纹)部的这种变化在本文中还被称作结晶梯度。

对于其中在预成型坯的一个或多个部分中需要一些结晶程度的那些实施方案，模芯温度和树脂的结晶速率在确定结晶树脂的深度方面起着部分作用。此外，预成型坯部分(例如，颈部螺纹)的无定形内表面可以稳定模塑后的尺寸，从而允许比其它结晶工艺更接近的模制公差。另一方面，结晶外表面可以被配置成在容器的高温填充过程中支撑非晶结构体。作为独特的结晶/非晶结构的结果，预成型坯、容器或其它制品的物理性质可以另外被提高(例如，脆性，耐冲击性等)。

对于其中需要一些结晶程度的那些实施方案，适宜的或最佳的结晶温度可以取决于包括如下各项的因素：树脂等级、树脂结晶温度、特性粘度、壁厚度、暴露时间、模塑温度和/或类似因素。树脂可以包括PET均聚物和共聚物(包括但不限于高-IPA PET、共聚酯阻隔材料以及PET和聚酰胺类的共聚物)和PEN。这样的树脂可以具有低的特性粘度和中等的熔融温度，例如具有约74至86的IV以及约220-300℃的熔融温度。在一些实施方案中，PET的理想的模塑温度范围是约240-280℃，同时在约180℃出现最大的或理想的结晶速率，这取决于上述因素，优选的暴露时间范围总共是约20至60秒，这包括在注射-重叠-注射实施方案中的注射步骤，以及优选的注射模腔压力范围是约5000至22000PSI。相比于越薄的壁厚所需要的时间，颈口壁的厚度越厚则要越多的时间来实现特定的结晶程度。增加暴露时间(在模具中的时间)将增加结晶的深度以及在该区域中的总的结晶百分比，并且需要结晶的区域中的模具温度的变化将影响结晶速率和尺寸稳定性。

使用在本文公开的工艺的很多优点之一是用于工艺的循环时间可以类似于用于制备未涂布预成型坯的标准工艺的循环时间。即，预成型坯通过这种工艺的模塑和涂布在类似于通过当前在预成型坯生产中使用的标准方法制备类似大小的未涂布PET预成型坯所需要的时间周期内进行。因此，在不需要明显改变生产输出和容量的情况下，人们可以制备代替未涂布的PET预成型坯的多层PET预成型坯。

如果PET或其它热塑性熔体冷却相对缓慢，则PET可以表现出通常的结晶形式。由于结晶聚合物不能像非晶聚合物一样吹塑模，因此在形成容器比如具有由通常非结晶形式的PET形成的躯体部的容器中，具有结晶PET的躯体部的预成型坯可以不进行吹塑。然而，如果如本文所描述，躯体部以快于结晶形成速率的速率进行冷却，则PET的结晶可能减少或最小化，并且PET可能表现为非晶或半结晶形式。因此，预成型坯的躯体部中的PET的充分冷却对于形成预成型坯是至关重要的，这将根据加工时的需要进行。

比如在本文中所描述的，PET层在模具中冷却的速率可以是，至少部分地，与PET层的厚度成比例，以及与其所接触的冷却表面的温度成比例。如果模具温度因素保持基本上恒定，则厚PET层与薄层相比，通常冷却得更慢。这是因为热从厚PET层的内部传递到接触模具的冷却表面的PET外表面所需的时间周期比对于薄PET层的该热传递时间周期更长，原因在于热在更厚的层中必须前进更大的距离。因此，与具有更薄的PET层的预成型坯性比，具有更厚PET层的预成型坯需要接触模具的冷却表面更长的时间。换言之，在所有情况相同的情况下，模塑具有厚PET壁的预成型坯所耗费的时间比模塑具有薄PET壁的预成型坯所耗费的时间更长。为了使厚壁或薄壁PET的冷却时间减少或最小，具有接近预成型坯的阀的温度控制系统可以被用于增强预成型坯的冷却。

如果在本方法中制备的预成型坯是图4的类型，则通过更薄的预成型坯获得的一个优点可以进一步采取的措施。在涂布预成型坯的这个实施方案中，在端帽42的区域中心的70处的PET壁厚被减小至优选为总壁厚的约1/3。从端帽的中心移动至端帽的半径的末端，厚度通常增加值总壁厚的优选约2/3，如在壁部分66中标记数字68处。壁厚可以保持恒定或可以如图4所示，在支撑环38之前，其可以转变至更低的厚度。预成型坯的各种部分的厚度可以变化，但是在所有情况下，PET和重叠模塑层壁厚可以保持高于对于任何给定预成型坯设计的临界熔体流动厚度。

使用图4中设计的预成型坯60的循环时间甚至比用于制备图3类型的预成型坯50的循环时间可以更快。如本文所论述的，减少模塑循环时间的最大障碍之一是PET在注射之后需要在模具中被冷却的时间长度。如果包含PET的预成型坯的躯体部在其从模芯上被顶出之前，没有被充分冷却，则它将变得基本上结晶，并且可能引起吹塑过程中的困难。而且，如果PET层在重叠模塑工艺发生之前没有充分冷却，则进入模具中的涂布或重叠模塑材料(例如，RPET)的作用力可以将浇口区域附近的一些PET洗掉。图4中的预成型坯设计通过使端帽区域42的中心的PET层最薄而处理了这两个问题，所述端帽区域42是模具中浇口所在的地方。薄的浇口部运行浇口区域更快速地冷却，使得未涂布的PET层可以在较短的时间周期内从模具中移出，同时还避免了浇口区域的结晶，并且在第二次注射或重叠模塑阶段过程中PET的洗掉。D.通过吹塑形成优选的容器

如本文中所论述的，塑料容器可以通过吹塑预成型坯进行制备。图6的模具80可以包括一个或多个温度控制系统710。所示的模具80包括吹塑模具颈部706和吹塑模躯体部708。温度控制系统710可以包括一个或多个电路系统。所示的温度控制系统710包括多个沟道712，714形式的温度控制元件，但是可以使用其它温度控制元件。在沟道712中的流体循环优选独立于沟道714中的流体循环。沟道712经过吹塑模具颈部706，而沟道714经过吹塑模躯体部708。然而，沟道可以是在用于控制吹塑容器的温度的任何合适的位置。吹塑温度控制系统还可以包括加热/冷却棒、电加热器等。

模具80可以包含高传热材料以快速冷却模塑的容器，由此降低用于降低容器的温度的冷却空气(例如，食品级空气)的量，但是可以将冷却的空气吹入到容器中以进一步降低容器的温度。例如，吹塑内表面718的至少一部分可以包含高传热材料。在一些实施方案中，高传热材料形成内表面的至少约10％、40％、60％、80％、90％以及包括这些量的范围。在一些实施方案中，整个内表面718包含高传热材料。当容器接触内表面718时，高传热材料可以快速改变吹塑容器的温度。

吹塑模具80可以被本文所描述的温度控制系统的模塑装置所代替。同样，流体系统和工作流体的各种构造可以与吹塑模具一起使用。另外，一种或多种减压元件可以与流体沟道712，714流体连通。减压元件可以汽化有效量的制冷剂(例如，低温流体)、其它制冷剂和/或其它流体(例如，非低温液体或气体)以降低这些流体的温度，使得流体可以有效率地冷却在模具模腔内的吹塑容器。一旦容器接触内表面718，则吹塑容器的壁可以被快速冷却，从而形成尺寸稳定的容器壁。

在对于整个容器需要热-固化的其它实施方案中，容器可以根据通常已知用于热固化吹塑的工艺进行吹塑，所述用于热固化吹塑的工艺包括但不限于涉及在模具中取向和加热的那些工艺，以及涉及吹塑、松弛和再吹塑的步骤的那些工艺。模具80可以在这个工艺过程中快速冷却容器，尤其是在高传热材料的情况下，高速率地吸收容器中的热。

如所论述的，在一些实施方案中，模具80可以用于制备结晶或半结晶的颈部螺纹。例如，吹塑模具颈部706和吹塑模具躯体部708可以选择性地控制预成型坯/容器的温度，以实现所需的结晶量。因此，预成型坯/容器的颈部可以被加热并且通常降低温度以产生所需的量的结晶和/或半结晶材料。为了提高热隔离，可以使用插入件750以降低模具80的部分之间的热传递。所示的插入件750位于吹塑模具颈部706和吹塑模具躯体部708之间，并且可以由绝缘体形成。然而，在其它布置中，预成型坯或其它模塑制品不需要结晶程度。

在其中颈部螺纹主要由PET形成的预成型坯的一些实施方案中，预成型坯可以被加热到约80℃至120℃的温度，其中对于热-固化实施方案优选更高的温度，并且可以产生短的平衡时间周期。平衡之后，可以将预成型坯拉伸至与最终容器的长度接近的长度。拉伸之后，可以强迫加压气体比如冷却的食品级空气进入预成型坯中，以使预成型坯的壁膨胀，使得它通常配合于它所在的模具。因此，产生具有对应于模具的形状的瓶子或其它容器。工作流体(例如，冷却水、低温流体、非低温流体、制冷剂、其它流体等)可以循环通过沟道712，714以帮助冷却接触内表面718的容器。用于拉伸预成型坯的冷却空气的温度和冷却内表面718的工作流体的温度可以基于所需的容器螺纹(container finish)、制备时间等进行选择。

图6A示出了用于拉伸吹塑预成型坯的模具的另一个实施方案。图示的吹塑模具躯体部708a包括内部740和外部742。内部740和外部742可以包括不同热导率的材料。内部740限定吹塑内表面718a，并且在一些布置中，包含高传热材料。已冷却的流体比如制冷剂可以流过沟道710a，以快速冷却吹塑容器。外部742可以形成热阻隔层，以降低到周围环境的热传递。外部742包围着内部740，以热隔离内部740。外部742可以包含钢或与形成内部740的材料相比的其它绝热材料。

模具颈部706a可以包括颈部746和上颈部748。颈部746可以包含根据特定应用或用途而适宜或需要的一种或多种高传热材料。此外，上颈部748可以包含绝热材料以热隔离类似于躯体部708a的模具80a的内部。

吹塑模具80，80a的内表面的温度可以基于预成型坯设计而选择。例如，内模具表面的温度对于吹塑包含发泡材料的外层的预成型坯以及对于吹塑包含PET的外层的预成型坯可以是不同的。尽管主要参考拉伸吹塑预成型坯论述吹塑模具80，但是模具80可以是挤出吹塑模具。因此，预期模具80可以用于挤出吹塑工艺。另外，在一些实施方案中，本文描述的实施方案、特征、系统、装置、材料、方法和技术可以类似于在2005年4月18日提交的美国专利申请系列11/108,607(美国公开号2006-0073298)中描述的实施方案、特征、系统、装置、材料、方法和技术，该美国专利申请系列11/108,607的名称为MONO AND MULTI-LAYERARTICLES AND EXTRUSION METHODS OF MAKING THE SAME，并且通过引用将其全部内容结合在此。1.制备结晶或半结晶材料的方法和设备

可以利用模具(包括压缩和注射模具)以制备具有结晶或半结晶材料的预成型坯。尽管非-结晶预成型坯可以优选用于吹塑，但是具有更大结晶或半结晶性质或特性的瓶子在热填充工序过程中由于其尺寸稳定性而优选。因此，在一些实施方案中，预成型坯可以包括通常的非-结晶躯体部和通常结晶或半结晶颈部。为了在同一个预成型坯中产生通常的结晶或半结晶和通常的非-结晶部分，人们需要在模具中的将形成结晶或半结晶部分的区域中实现的加热和/或冷却的水平与将形成通常的非-结晶部分的那些区域实现的加热和/或冷却的水平不同。不同的加热和/或冷却的水平优选通过具有不同温度的区域的热隔离而进行保持。在一些实施方案中，使用低和高的导热材料的组合作为插入件或将这些部分的配合表面上的组件分开，可以实现在螺纹剖分面(thread split)、模芯和/或模腔界面之间的这种热隔离。

通过已冷却的流体循环通过模具模腔和模芯，可以实现模具在形成预成型坯表面的区域中的冷却，用于所述预成型坯表面的材料优选是通常为非晶或半结晶的材料。在一些实施方案中，除了对于将形成预成型坯的结晶或半结晶部分的模具的部分，存在独立的流体循环或电加热系统之外，使用类似于常规注射模塑应用的模具布置。在本文中公开的任何模塑系统都可以被配置成制备具有结晶材料的预成型坯。模腔部可以包括包含若干沟道的躯体模具，循环通过所述沟道的流体优选为冷却水或制冷剂。颈部螺纹模具可以包含一个或多个流体在其中循环的沟道。沟道和沟道的流体与循环优选分开并且独立。

躯体模具、颈部螺纹模具和/或模芯部的所需的热隔离水平可以通过使用插入件或具有低导热率来实现。优选低导热率的材料的实例包括热处理的工具钢(例如，P-20、H-13、不锈钢等)、填充的聚酰胺类的聚合物插入件、高熔点芳香族聚酰胺、气隙和最小接触的闭合表面。

在这种独立的流体循环通过沟道中，冷却流体可以比用于形成预成型坯的非-结晶部分的模具部分中使用的冷却流体更温暖。流体可以包括但不限于水、硅氧烷、低温或非低温液体或流体、油和/或其它流体。在另一个实施方案中，形成预成型坯的结晶或半结晶部分的模具部分(对应于颈部螺纹模具)包含设置在模具的颈部、颈部螺纹和/或颈部圆柱体部分中的加热装置，以保持更高的温度(更慢的冷却)，从而促进材料在冷却过程中的结晶。这样的加热装置可以包括但不限于加热线圈、加热探针和电加热器。其它特征、系统、装置、材料、方法和技术描述于美国专利申请09/844,820(美国公开号2003-0031814)中，该美国专利申请通过引用将其全部内容结合在此，并且构成本说明书的一部分。另外，沟道可以用于加热模具并且引起发泡材料的膨胀。

图22示出了配置成模塑预成型坯2000的模具的一部分的横截面图。模具1999包含模具模腔部的颈部螺纹模具2002和部件2003。备选地，部件2003可以在与颈部螺纹模具相同的结构体内精致地(intricately)形成或者是另一部件的一部分。预成型坯2000具有至少部分地由颈部螺纹模具2002模塑的颈部螺纹2005。在所示的实施方案中，颈部螺纹模具2002和部件2003彼此热连通。冷却系统1191设置在部件2003内部。为了冷却预成型坯2000，已冷却的工作流体可以流过冷却系统1191和跨过颈部螺纹模具2002的至少一部分。冷却系统1191可以具有至少一个沟道2004，其由内壁2031限定。流过沟道2004的流体可以绕着位于沟道2004之内的颈部螺纹模具2002的一部分流动，并且可以吸收来自颈部螺纹模具2002的热。如本文使用的，术语“已冷却的工作流体”是广义术语，并且以其普通意义使用，且是指但不限于非低温制冷剂(例如，氟利昂)和低温制冷剂。如本文使用的，术语“低温制冷剂”是广义术语，并且以其普通意义使用，且是指但不限于低温流体。如本文使用的，术语“低温流体”是指当流体处于液态时在约5巴压力下最高沸点为约-50℃的流体。在一些非限制性实施方案中，低温流体可以包含CO₂、N₂、氦、它们的组合等。在一些实施方案中，低温制冷剂是在约1.013巴下，沸点高于约-100℃的高温范围的低温流体。在一些实施方案中，低温制冷剂是沸点介于约-100℃和-200℃之间的中温范围的低温流体。在一些实施方案中，低温制冷剂是在约1.013巴下，沸点低于约-200℃的低温范围的低温流体。术语“已冷却(chilled)的工作流体”、“已冷却的流体”、“冷却(chilling)的流体”和“冷(cooling)的流体”在本文中可以交换使用。

来自温的模塑预成型坯2000的热可以流过颈部螺纹模具2002，到达流过冷却系统1191的工作流体。同样，颈部螺纹模具2002和部件2003协作以转移部分热，使该热远离预成型坯2000，从而减少循环时间。模具1999可以包含在用于如下各项的机器和/或在用于如下各项的工艺中：注射模塑、压模、挤出吹塑或任何其它类型的塑料模塑。

在一些实施方案中，包括图22所示的实施方案，颈部螺纹模具2002是具有模塑表面2007的螺纹剖分面，所述模塑表面2007被配置成将螺纹模塑在预成型坯2000的颈部2005上。模塑表面2007至少部分限定在其中接收和模塑可模塑材料的模具模腔或模具空间。术语“模具模腔”和“模具空间”在本文中可以交换使用。然而，颈部螺纹模具2002可以具有其它构造，这取决于所需将要成型的制品。例如，所示的颈部螺纹模具2002还包括彼此热连通的躯体2009和传热构件2023。此外，尽管显示了螺旋盖类型螺纹模具(screw top type finish mold)，但是可以模塑其它类型的瓶口(finish)，比如压力配合、搭锁(snap-on)等。

传热构件2023的至少一部分可以至少部分地位于沟道2004内部。在其它实施方案中，与传热构件2023热连通的传热构件的伸出部(未显示)可以位于沟道2004内。工作流体可以流过沟道2004并且吸收来自传热构件2023的热。备选地，通过从沟道2004吸收热并且将其释放到模塑表面2007，传热构件2023可以对被模塑的预成型坯2000或其它制品提供热。如本文使用的，术语“传热构件”是广义术语，并且以其通常意义使用，且包括但不限于突起、伸出部、细长元件和/或传热元件。传热构件可以具有空心或实心的构造。热可以从传热构件传送到围绕传热构件的全部或部分的流体。传热构件可以具有单片或多片结构。图22所示的传热构件2023具有单片结构，并且与躯体2009整体形成。传热构件2023从躯体2009伸出并且至少部分延伸穿过沟道2004。在其它实施方案中，传热构件2023可以延伸跨过整个沟道2004或延伸跨过沟道2004的显著距离。

颈部螺纹模具2002的躯体2009包括限定表面2011的前部2021以及模塑表面2007，所述表面2011被配置成咬合模具1999的模腔部的下部。在所示的实施方案中，前部2021包括朝预成型坯2000的躯体部的轻微锥形。将躯体2009的中心部分2022连接到前部2021和传热构件2023。前部2021、中心部分2022、和/或传热构件2023可以是分离的物件或整体的构件。无论如何，可以将热沿着流动粒径2051传递通过前部2021、中心部2022和传热构件2023，然后最终到达流过沟道2004的流体。流体可以在传热构件2023的任何部分附近流过，和/或流过颈部螺纹模具2002的任何其它部分。

颈部螺纹模具2002可以包含高传热材料。在一些实施方案中，包括图22所示的实施方案，颈部螺纹模具2002可以主要包含高传热材料，但是可以使用其它材料来减少磨损，提供绝热等。例如，颈部螺纹模具2002可以包含按重量和/或体积计多于约50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、98％、99％，或在包括这些百分比的范围内的高传热材料。在另一个实施方案中，整个颈部螺纹模具2002由一种或多种高传热材料构成。在另外的实施方案中，颈部螺纹模具2002可以包含少于约50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、5％、2％、1％或包括这些百分比的范围。在再另外的布置中，颈部螺纹模具2002可以不包含任何高传热材料。因此，在一些实施方案中，从模塑表面到沟道2004的热传递可以同时涉及高传热材料在模具中的使用以及低温制冷剂和/或其它流体的使用。

在一些非限制性实施方案中，颈部螺纹模具2002包含限定热流动路径2051的一种或多种高传热材料。如图22所示，热流动路径2051可以沿着模具躯体2009的中部取向。然而，在其它实施方案中，热流动路径2051可以不同于图22中所示。例如，流动路径2051可以沿着模具躯体2009的一个或多个外部取向。在其它实施方案中，模具躯体2009可以包括一种或多种热流动路径2051。此外，如果传热构件2023被用于将热传递到模塑表面2007，则流动路径的总方向可以与图22所示的方向相反或基本上相反。

图23示出了沿着图22的直线23-23截取的传热构件2023和部件2003。在模塑循环过程中，比如工作流体如已冷却的工作流体(例如，非低温制冷剂、低温制冷剂、水、等)可以流过沟道2004并且绕着传热构件2023流动。在一些非限制性实施方案中，工作流体包含水。水在其从传热构件2023吸收热时被加热。工作流体可以是已冷却的，热的，或任何其它温度，以根据需要加热或冷却颈部螺纹模具2002。关于颈部螺纹模具2002的其它细节提供在美国申请11/512,002中，该美国申请11/512,002在2006年8月29日提交，并且公布为美国专利申请2007-0108668，其全部内容都通过引用结合在此。

在一些优选实施方案中，脉冲冷却或类似技术可以结合到一个或多个模具部中。如果当模具空间没有容纳预成型坯或其它物体时或当模具空间或模腔以其它方式暴露于周围空气时，冷却流体被传输通过沟道2004，则来自周围空气的湿气可以在模塑表面冷凝。冷凝可以通过降低预成型坯的生产，降低模塑质量、提高循环时间等来干扰模塑操作。因此，在一些实施方案中，当模塑表面暴露于湿空气或其它可以在模塑表面上形成冷凝的条件时，消除对一个或多个模具部(例如，模芯、模腔等)的冷却可能是理想的。E.改进的模塑系统

图24示出了包含旋转立方体3320的注射模具系统3300的一个实施方案。在所示的实施方案中，立方体3320被配置成绕着轴在总体上由箭头3304所表示的方向上逆时针旋转。立方体3320可以包含一个或多个从其4个外表面伸出的芯棒或模芯3322，3324，3326，3328。然而，在其它布置中，立方体3320可以包含沿着其更少的外表面(例如，2个，3个等)的模芯。如本文中更详细论述的，立方体3320可以被配置成以90度增量旋转，从而允许芯棒中3322，3324，3326，3328在制备过程与相应的模腔部3354，3374配合，用于接收一个或多个注射层、重叠模塑或重叠注射层涂层和/或类似涂层。此外，立方体3320可以旋转或以其它方式移动，以使位于其上的预成型坯或其它模塑材料前进到其它位置。在一些实施方案中，使立方体3320旋转或以其它方式前进，使得预成型坯可以被冷却，另外处理或调节(例如，表面处理，比如火焰处理、电晕处理、电离的空气处理、等离子体空气处理、等离子体电弧处理等)，从立方体3320顶出和/或其它情况。

继续参考图24中所示的实施方案，注射模具系统3300包括4个分开的阶段或步骤。在其它实施方案中，模塑系统可以包含更少或更多的阶段或步骤，如根据特定应用或用途所适宜或所需要的。在一些构造中，在一个或多个步骤或阶段上没有发生模塑、处理和/或其它过程。例如，一个或多个阶段或步骤可以仅包括预成型坯或其它模塑制品的冷却。

在所示系统中的第一阶段或步骤3310过程中，发生预成型坯或其它可模塑制品的第一层的注射模塑。模塑系统3300可以包含一个或多个模腔部3354，其优选配置成与立方体3320的相邻芯棒或模芯3322配合。模塑系统3300的芯棒3322和相邻的模腔部3354可以通过相对于模腔平台3350移动立方体3320而配合。在一些实施方案中，立方体3320朝模腔平台3350移动。备选地，模腔平台3350可以朝立方体3320移动。在再另外的布置中，立方体3320和模腔平台3350朝彼此移动。与立方体3320和模腔平台3350配合的确切方式无关，一旦立方体3320的模芯3322与模腔平台3350的对应模腔部3354配合，则形成一个或多个模具模腔。因此，来自注射装置3352的熔融材料(例如，PET)可以释放到每一个模具模腔(例如，经由模具模腔部3354的浇口3356或其它注射区域或口)。

利用位于模腔平台3350和/或立方体3320之内的冷却沟道，可以至少部分地冷却注射到模具模腔中的PET和/或其它热塑性材料。这些冷却沟道可以被配置成使水和/或其它冷却流体循环，由此帮助从预成型坯和相邻的模具表面上移走热。在一些实施方案中，模腔部3354和/或模芯3322包含一种或多种高传热材料(例如，Ampcoloy、铜和/或铍的合金等)。这样可以有利地提高系统快速并且有效率地冷却在模具模腔内形成的预成型坯的能力。

在一些实施方案中，冷却流体在PET或其它热塑性材料被注射到模具模腔中的同时或之后，循环通过模腔部3354的冷却沟道。这种冷却方案可以在开始注射阶段或步骤3310的过程中，有利地减少模腔平台3350和立方体3320保持在配合位置的时间。如在本文中更详细论述的那样，模芯3322还可以包含内部的冷却沟道、高传热材料和/或其它冷却特征，以允许用户快速冷却被模塑的预成型坯或其它制品的内表面。在一些实施方案中，使用旋转活接头或其它特别设计的配合件将模芯3322的冷却沟道与冷却流体连接，从而允许冷却流体甚至在立方体3320被旋转或以其它方式转位的同时被释放到所述沟道。此外，如本文中更详细论述的，可以分别控制流过立方体3320的不同组的模芯3322，3324，3326，3328(例如，独立于其它的模芯组)的冷却沟道的流体，以在工艺的每一个阶段或步骤中实现所需的冷却效果。

在预成型坯进行了合适量的冷却之后，如在本文中更详细描述的，可以将立方体3320转位到随后的处理步骤或工作站(例如，在所示实施方案中，逆时针90度)。在其它实施方案中，可以将注射模具系统配置成通过不同的旋转角转位和/或以完全不同的方式转位。在第一工作站3310期间注射的PET和/或其它热塑性材料层可以配置成保持在对应的芯棒3322上，因此随着芯棒移动通过随后的阶段或工作站。这可以通过控制模芯3322和相邻模腔部3352的相对冷却速率而实现。例如，在一些布置中，模芯3322和模腔3352以引起预成型坯收缩到模芯上的方式冷却。

继续参考图24，在第二阶段或工作站3312，在第一阶段3310期间形成的预成型坯基底层可以进行冷却、表面处理和/或任何其它类型的另外的制备或处理。在一些实施方案中，预成型坯通过外部和/或内部冷却和/或加热进行温度调节。例如，可以将水或其它冷却流体循环通过模芯3322的一个或多个内部冷却沟道以冷却预成型坯。在其它实施方案中，可以发生跨过预成型坯的外表面的另外的热传递。如本文中更详细描述的，调节和控制预成型坯的温度对于与注射模塑工序(例如，重叠模塑、顶出、表面制备等)相关的一个或多个其它步骤是重要的。例如，由循环通过模芯3322的冷却流体所产生的冷却效果可以有利地定制，以使在随后阶段或步骤过程中沿着预成型坯的外表面的重叠注射和/或其它涂层(例如，RPET)的粘合最佳化或得到改善。

根据一些实施方案，每一个预成型坯的第一层都可以在第二阶段3312期间进行一种或多种类型的表面处理。在一些布置中，表面处理或其它加工或处理程序可以在模塑系统3300的代替第二阶段3312的其它阶段或除第二阶段3312之外还在其它阶段进行。如在2006年10月12日提交的名称为METHODS OF FORMING MULTILAYERARTICLES BY SURFACE TREATMENT APPLICATIONS的美国专利申请11/546,654(美国公开号2007-0087131)中更详细地公开的那样，预成型坯的表面处理可以包括火焰处理、电晕处理、电离的空气处理、等离子体空气处理、等离子体电弧处理、表面磨蚀和/或类似处理。美国专利申请11/546,654通过引用将其全部内容结合在此。如所论述的，这样的表面制备可以改进一个或多个外层层(例如，PET、RPET、阻隔层等)的粘合，所述外层随后可以应用于预成型坯的第一层的外部。

为了对预成型坯实施必要的表面处理或其它处理或调节，可以将模塑系统3300配置成相对于立方体3320移动处理平台3360。参考图24，平台3360，其在所示的实施方案中位于立方体3320上方，可以被配置成朝立方体3320降低。在其它实施方案中，立方体3320可以被配置成朝处理平台3360移动，以用于代替处理平台3360朝立方体3320移动或除处理平台3360朝立方体3320移动之外还如此进行。

在已经完成了所需的温度调节、表面处理和/或其它处理步骤之后，立方体3320可以转位(例如，在所示的布置中在逆时针方向中转位至另一个90度)。如图24所示，立方体3320的这种旋转或其它转位可以允许模芯3322和位于其上的预成型坯移动至模塑系统3300的第三阶段或工作站3314。在一些实施方案中，第三工作站3314包括将重叠注射模塑材料涂敷到预成型坯的外部。

继续参考图24所示的实施方案，第三阶段3314可以包括重叠注射模腔平台3370，所述重叠注射模腔平台3370包括一个或多个重叠注射模腔部3374。如同第一预成型坯层的涂敷一样，立方体3320的芯棒3322可以被配置成与对应的模腔部3374配合，从而在它们之间形成模具模腔或空隙。为了模芯3322与对应的模腔部3374合适配合，重叠注射模腔平台3370可以朝立方体3320移动。备选地，立方体3320可以朝重叠注射模腔平台3370移动，以代替重叠注射模腔平台3370朝立方体3320移动或除重叠注射模腔平台3370朝立方体3320之外还如此进行。

可以将例如一定体积的重叠模塑材料和/或其它涂层比如PET、RPET、阻隔材料和/或类似材料从注射器3372经由浇口3356或位于每一个模腔部3374中的口引入到模具模腔中。因此，重叠模塑材料可以绕着位于芯棒3322上的预成型坯流动。重叠注射之后，重叠模塑层可以表现出与模芯3322的相邻表面和重叠注射模腔部3374之间的空隙空间近似的大小和形状。

最后，在预成型坯的初始层和重叠注射层都在其芯棒3322上的情况下，立方体3320可以转位(例如，通过另一个90度旋转)到第四阶段或工作站3316。在第四阶段3316上，预成型坯可以进一步被冷却(或温度调节)，之后使用一种或多种方法从芯棒3322上顶出。在其它实施方案中，可以在第四阶段3316对预成型坯添加另外的涂层和/或热塑性层。可以使用空气顶出或机械剥离系统将预成型坯从对应的模芯3322中移出。在其它实施方案中，使用机械手或其它机械装置(参见，图24A)移出预成型坯或其它模塑制品。如在本文中更详细地论述的，可以配置这样的机械手或其它机械装置，以进一步冷却预成型坯，然后将他们放置在传输器上，在容器和/或其它位置内。应当意识到任何其它方法都可以用于移出预成型坯。

在图24和伴随的本文的论述所示的实施方案中，单组芯棒3322跟随通过模塑系统3300的各个工作站3310，3312，3314，3316。然而，如所示的，立方体3320包括在其四个侧面上的芯棒。因此，本文所论述的各个步骤(例如，注射、重叠注射、表面处理、冷却、顶出等)可以同时发生。例如，在第一层的熔融材料被注射到在第一工作站3310的模芯3322上的同时，在第二工作站3312的模芯3324上的预成型坯被冷却和/或表面处理，而在第三工作站3314的模芯3326接受重叠注射层，并且在第四工作站3316，预成型坯从模芯3328上顶出或以其它方式移出。在模塑循环完成之后，重复该工艺。例如，在预成型坯在第四工作站3316顶出之后，立方体3320被换位到第一工作站3310，在此每一个模芯3328都接收第一层的PET、其它基底或其它熔融材料，以产生新的一组的预成型坯。

这种连续的方案可以提高预成型坯模塑工艺的效率。因而，可以有利地减少与注射模塑制品尤其是多层预成型坯的制备相关的循环时间。

图24A示出了注射模具系统3300A的另一个实施方案，其包含模芯立方体3304A，该模芯立方体3304A可以在各个模塑、处理和/或其它类型的阶段或步骤之间旋转或以其它方式转位。在所示的布置中，模塑系统3300A的立方体3320A仅在其两个表面上包括模芯或芯棒3322A，3326A。如本文所示，立方体3320A中包括模芯3322A，3326A的表面可以彼此相对布置。然而，立方体3320A的一个或多个其它表面可以包括模芯3322A，3326A，以代替所述实施方案中的两个表面或除这两个表面之外的表面还包括。

继续参考图24A，模塑系统3300A可以包括形成初始预成型坯层的第一步骤或工作站3310A。如参考其它布置所论述的，立方体3320A可以相对于模腔平台3350A(例如，在总体上由箭头3305A所示的方向上)移动，使得模芯3322A与对应的模具模腔3354A配合。备选地，模腔平台3350A可以相对于立方体3320A移动。不管立方体3320A和模腔平台3350A开始配合接触的确切方式如何，在模芯3322A和模腔部3354A之间都可以形成多个模具模腔。

因此，来自注射装置3352A的熔融材料(例如，PET)可以释放到每一个模具模腔(例如，经由模具模腔部3354A的浇口3356A或其它注射模塑区域或口)。如所论述的，模塑系统3300A可以有利地被配置成允许模芯3322A和模腔部3354A的定制冷却。例如，配置用于接收制冷剂的一种或多种冷却沟道、高传热材料、减压阀和/或其它部件或结构元件(feature)都可以被包括在模芯3322A和/或模腔部3354A内部或附近。

在一些实施方案中，当熔融热塑性材料开始注射到模具模腔中时，冷却流体被引导通过模腔部3354A的相应沟道。这可以帮助确保热塑性材料在特定时间内被适当冷却，以能够将立方体3320A转位到下一个阶段或步骤。此外，冷却流体可以被释放通过模芯3322A的沟道，以实现所需的沿着预成型坯的内部的冷却效果。例如，模芯3322A和模腔3354A可以以引起注射的热塑性材料收缩到模芯3322A上的方式冷却。因此，预成型坯可以在立方体3320A旋转或以其它方式转位到随后的重叠模塑和/或处理步骤时保持在模芯3322A上。在其它实施方案中，当其到达随后的重叠注射时，模芯3322A和/或模腔3354A以确保它们之间所形成的预成型坯的温度在适宜范围内。通过使预成型坯保持在这种所需的温度范围内，可以改善初始基底(例如，PET)层和任何相继的重叠模塑层之间的粘合。

因此，系统3300A的模芯3322A，3326A和模腔3354A，3374A可以被配置成允许用户容易调节和以其它方式定制沿着被注射模塑的预成型坯层的内部和外部的冷却效果。如本文中所详细论述的，在立方体3320A内部的冷却沟道可以利用旋转活接头和/或其它类型的特定设计的配合件与一种或多种流体流体连通，因而允许流体被释放到这些冷却沟道中，甚至在立方体3320A被旋转或以其它方式转位的同时。

继续参考图24A，模塑系统3300A可以包括第二步骤或阶段3314A，在此可以对预成型坯的外部涂覆重叠模塑层和/或其它涂层。因此，在已经沿着模芯3322A的外部形成PET或其它基底的初始层之后，立方体3320A可以旋转或以其它方式转位到第二阶段3314A。在所示的实施方案中，立方体3320A逆时针方向(例如，总体上由箭头3304A所表示的方向)旋转180度。然而，在其它布置中，根据特定应用所适宜或所需要的，立方体在各个生产和/或处理阶段之间转位的方式和程度可以变化。

如图24A所示，一旦模芯3326A已经移动到第二工作站3314A，则重叠注射模腔平台3370A和/或立方体3320A可以移动，以使得模芯3326A与对应的重叠注射模腔3374A相配合。因此，可以将一定量的重叠模塑材料和/或其它涂层比如例如PET、RPET、其它回收材料、阻隔材料和/或类似材料从注射器3372A经由浇口3356A或位于每一个模腔部3374A中的其它口注射到模具模腔内。因此，重叠模塑材料可以绕着每一个位于芯棒3326A上的预成型坯流动。重叠注射之后，重叠模塑层可以表现出近似于模芯3326A的相邻表面和重叠注射模腔部3374A之间的空隙空间的大小和形状。

图24A所示的模塑系统的实施方案并不包括专门的中间处理步骤或阶段(例如，用于表面处理，专门的冷却等)。同样，它表示注射-重叠注射系统的一个实施方案，它被配置成进一步减少预成型坯的生产时间。循环时间的减少至少部分地归因于对于立方体3320A否则将需要停止以执行特定的生产、处理、调节和/或其它工序的这种独立阶段或步骤的消除。然而，应当意识到，在其它实施方案中，根据所适宜或所需要的情况，模塑系统可以包括更少或更多数量的步骤或工作站。

如图24A所示，模塑系统或装置3320A可以包括机械手3610或其它机械装置以促进一个或多个预成型坯从模芯3326A上移出。应当意识到，这样的机械手3610或其它机械装置可以在本文所论述的模塑系统或装置的任何实施方案中使用。如所示的，机械手3610可以包括基底构件3614和一个或多个连接部3618，所述连接部3618允许装置的抓取部分3620在一个、两个或三个方向上移动。此外，一个或多个连接部3618可以被配置成旋转或以其它方式铰接，以使得抓取部分3620可以适宜地或根据需要而选择性旋转。因此，机械手3610可以被配置成三-轴或四-轴系统。

继续参考图24A，机械手3610通常沿着移位立方体3320A和重叠注射模腔平台3370A的侧面布置。因此，可以通常横向移动机械手3610的抓取部分3620以啮合和移动位于模芯3326A上的预成型坯。备选地，机械手3610可以位于一个或多个其它位置(例如，在立方体3320A的上方或下方)，只要它被适当地配置成啮合并移动来自模芯3326A的预成型坯。

机械手3610的抓取部分3620可以包括开口3624或其它结构元件，所述开口3624或其它结构元件适合于接收位于立方体3320A的对应模芯3326A上的预成型坯或其它模塑制品。在一些实施方案中，设计开口3624的形状、大小和其它构造以接收预成型坯而基本上不引起对预成型坯的损坏。此外，抓取部分3620可以包括有利于预成型坯从模芯3326A中移出的机械顶杆或其它剥离装置或结构元件。

使用时，一旦重叠注射层已经被涂敷到预成型坯(例如，在第二阶段3314A)上，立方体3320A和重叠注射模腔平台3370A就可以脱离(例如，在总体上由箭头3305A所示的方向上彼此横向远离移动)。一旦提供充分的空间，则可以移动机械手3610的抓取部分3620，以使得其开口3624与立方体3320A的模芯3326A向对齐并且啮合。如所论述的，机械手3610的抓取部分3620可以通过铰链结合一个或多个连接部3618而自动地设置成所需的取向。在一个实施方案中，一旦预成型坯牢固地位于抓取部分3620的开口3624内，则立方体3320A可以远离抓取部分3620移动。因此，预成型坯可以有利地保持在抓取部分3620的开口3624之内。在一些布置中，可以使用机械剥离器、流体注射系统和/或类似装置帮助预成型坯从模芯3326A上的剥离。

在一些实施方案中，可以移动抓取部分3620以远离立方体3320A，从而允许立方体3320A被转位。这样可以有利地允许注射-重叠注射工艺继续，由此减少总的循环时间。如图24A中所示，抓取部分3620可以包括冷却沟道3628、高传热材料和/或其它构造或部件，其允许预成型坯从模芯3326A移出之后对预成型坯进行另外的冷却。一旦经过所需的时间(例如，以另外地冷却或以其它方式调节预成型坯)，则可以将预成型坯从抓取部分3620的开口3624顶出。在一些布置中，将预成型坯安置到移动传输带上，而移动传输带将该预成型坯传送到其它的位置进行另外的加工或处理(例如，涂布、吹塑、温度处理、包装、传输等)。

在一些实施方案中，通过简单的倾斜、旋转或以其它方式移动抓取部分3620，将预成型坯从机械手3610上移出。然而，代替倾斜抓取部分3620或除倾斜抓取部分3620之外，还可以使用移出预成型坯的一种或多种装置或方法。此外，可以设计抓取部分3620和尺寸、形状和其它构造以截住并保持来自两个或更多个循环的预成型坯。例如，如图24A所示，抓取部分3620可以包括沿着其两个或更多个表面的开口3624。因此，通过旋转抓取部分3620(例如，以总体上由箭头3622所示的方式)，抓取部分3620可以被配置成在各个生产周期完成时，有利地保持从模芯3326A上移出的预成型坯。这可以帮助减少循环时间，因为预成型坯可以在机械手3610的抓取部分3620之内冷却。

图25示意性地示出了在本文所公开的模塑系统3300中使用的立方体3320的一个实施方案。如所示，每一个芯棒或模芯3322，3324，3326，3328(或每一组芯棒或模芯)都包括一个或多个内部沟道或管道3330，3334，3340，3344，这些沟道或管道被配置成使冷却水或其它流体循环通过芯棒或模芯体。为了简化，在立方体3320的每一个表面上都仅示出了单芯棒3322，3324，3326，3328。然而，应当意识到在立方体3320的每一个侧面上都可以包含两个或更多个芯棒。

在所示的是实施方案中，每一个冷却沟道3330，3334，3340，3344同时包含进口3332a，3336a，3342a，3346a和对应的出口3332b，3336b，3342b，3346b。因此，冷却水或其它流体可以通过进口3332a，3336a，3342a，3346a释放到芯棒，并且通过出口3332b，3336b，3342b，3346b移出。在所示的实施方案中，冷却沟道3330，3334，3340，3344被配置成将冷却水或其它流体释放到每一个芯棒的远端。此外，如图所示，每一个芯棒都仅包含单冷却沟道。然而，在备选的实施方案中，芯棒可以包含更多或更少的冷却沟道。此外，在芯棒内的冷却沟道的确切取向可以不同于本文所示和所论述的。

如所论述的，在一些实施方案中，改变对于芯棒3322，3324，3326，3328的冷却程度以及由此所致的位于这些芯棒上的预成型坯的冷却程度将是适宜的。例如，可能有利的是，在第一工作站3310刚接收第一层熔融材料(例如，PET)的芯棒的温度为较冷或温和。如所论述的，可以控制芯棒的冷却，以使得在预成型坯上形成的第一层的温度在目标范围内。这样可以帮助确保第一层适当地接收并且粘附到随后的重叠模塑层(例如，RPET)上。在其它实施方案中，提高对第一熔融层的冷却可以减少预成型坯从对应的模腔部3354的脱模所需要的时间。这样可以减少总的模塑循环时间，因为熔融材料的初始层的冷却并没有变为时间-限制步骤。为了提高第一层熔融材料的冷却效果，模塑系统3300可以包含一个或多个另外的特征和/或特性。例如，芯棒3322，3324，3326，3328和/或模腔部3354，3374的一个或多个部分都可以包含高传热材料(例如，Ampcoloy、铜和/或铍合金等)。此外，模腔部3354，3374可以包含它们自身的冷却沟道或任何其它装置或方法，用于提高自预成型坯的热传递。

此外，在第一层的PET或其它聚合物材料已经从第一工作站3310上脱模之后，可以适宜地降低或消除对模芯的冷却效果，以及由此降低位于其上的预成型坯的冷却效果。例如，在第二工作站3312上发生的表面处理或其它处理和/或随后的在第三工作站3314上的重叠模塑层(例如，PET，RPET，其它回收材料，阻隔材料等)的涂敷都可以受益于更高的预成型坯温度。例如，当内层的外表面位于目标温度范围内时，可以实现在重叠注射外层和内层之间的粘合。因此，在一些实施方案中，可以减少或完全消除对位于第二工作站3312上的芯棒的冷却。然而，应当意识到，在其它布置中，可以适宜地对在第二工作站3312上的芯棒保持相对高的冷却效果。

而且，在第三工作站3314，在芯棒3322、3324，3326，3328注射重叠模塑层之后，可以适宜地提高芯棒的冷却效果。这样可以帮助确保在随后的第四阶段3316期间，预成型坯在它们从立方体3320顶出之前被适当冷却。此外，即使在第四工作站3316预成型坯已经从芯棒上顶出或以其它方式移出，也可以有利地改变通过初始注射步骤的准备过程的芯棒的冷却效果。

因此，可以适宜地改变整个模塑工艺过程中的对于芯棒3322，3324，3326，3328的冷却效果。例如，可以改变释放通过芯棒和/或模腔部的内部冷却沟道3330，3334，3340，3344的冷却水或其它冷却流体的流量和/或温度。这样的变化可以基于芯棒或芯棒组所处于的模塑的特定工作站或阶段。在其它实施方案中，芯棒的冷却效果可以至少部分地基于被模塑的预成型坯或其它制品所使用的尺寸、厚度、维数、形状、材料、重叠模塑材料(例如，PET、RPET等)和/或其它特性。例如，当制备更厚的预成型坯时，提高芯棒的冷却效果可能是理想的。

在一些实施方案中，为了给位于立方体3320的不同表面上的芯棒3322，3324，3326，3328提供单独化的冷却，可以使用旋转活接头和/或一些其它类型的特别设计的冷却系统。

图26示意性地示出了包含旋转活接头3430的立方体3320a的一个实施方案。旋转活接头3430可以被配置成接收一个或多个用于冷却被释放到芯棒上的水或其它流体的进口和/或出口。在一些布置中，在立方体3320a在模塑系统3300的各个工作站3310，3312，3314，3316之间转位或旋转的同时，旋转活接头3430允许将冷却水或其它流体被释放到位于立方体3320a内的冷却水分配系统3440，3460。在一些实施方案中，如图26中所示，旋转活接头3430包括静态部分3432和相邻的可移动部分3434，相邻的可移动部分3434与静态部分3432流体连通。因此，当立方体3320a沿着直线P旋转时，可以将冷却水或其它流体连续地释放到芯棒或从芯棒移出。因而，可以有利地控制每一个芯棒的所需冷却效果。

继续参考图26，所有位于立方体3320a上的芯棒3332，3334，3336，3338都可以被配置成接收来自单一源的冷却水或其它冷却流体。如所示的，从旋转活接头3430进入立方体3320a的冷却水或其它流体可以引导到单一进口头3440。然后，可以将冷却水或其它流体分配到各个进口支路3442，3446，3450，3454。因此，这样的各个进口支路可以将冷却水或其它流体释放到芯棒或模芯的远端和/或任何其它部分或区域。因此，可以沿着模芯的外表面提供所需的冷却效果。

继续参考图26，可以将冷却水从芯棒的远端经由各个出口支路3462，3466，3470，3474移出，所述各个出口支路3462，3466，3470，3474与进口支路3442，3446，3450，3454流体连通。在单出口头部3460中可以收集离开芯棒3332，3334，3336，3338的冷却水或其它流体，所述单出口头部3460与旋转活接头3430或其它特定的装配装置连接。

如图26中所示，各个进口支路3442，3446，3450，3454中的一个或多个可以包括阀3444，3448，3452，3456或其它流量或温度调节装置。这样可以允许立方体3320a的各个芯棒的单独化冷却控制。在一些实施方案中，远程控制阀，以允许选择性调节芯棒的温度。在一些实施方案中，在各个进口支路上的减压阀的使用可以进一步调节芯棒的冷却效果，尤其是当使用制冷剂(二氧化碳、氮、其它低温制冷剂等)时。

图27示意性地示出了包含旋转活接头3530的立方体3320b的另一个实施方案。如所示的，位于立方体3320b的每一个表面上的芯棒3332，3334，3336，3338包括分开的冷却进口3510，3540和出口3520，3560管线。这些单独的进口和出口冷却管线3510，3540，3520，3560可以以图27所示的方式连接至旋转活接头3530的静态部分3532。旋转活接头3530可以有利地允许立方体3320b的每一个侧面都接收合适的进口和/或冷却管线。例如，意欲释放至芯棒3332的进口管线3512与立方体3320b内的进口管线3542流体连通。此外，在立方体3320b内的对应的出口管线3562与立方体3320b外部的出口管线3522流体连通。

结果，可以有利地定制引导到立方体3320b中的每一个芯棒或芯棒组或在立方体3320b中的每一个芯棒或芯棒组附近的冷却水或其它流体(例如，种类、温度、流量等)。例如，释放到每一个芯棒或在每一个芯棒附近的冷却水或其它流体可以在种类、温度、流量、压力和/或任何其它性质上不同。因此，包括这样的旋转活接头装置和流体分配布置的模塑系统可以给旋转立方体3320的每一侧提供定制的冷却。

如上面相对于图24所示的实施方案所论述的，可以使用这样的系统来控制在模塑系统3300的各个工作站3310，3312，3314，3316上的芯棒的温度，以及由此来控制位于其上的预成型坯的温度。例如，可以提高在第一工作站3310上的芯棒的冷却效果，以使初始的熔融材料层脱模。此外，在随后重叠模塑阶段的准备中可以减少或完全消除在第二工作站3312的芯棒的冷却效果。这样允许在重叠模塑注射过程中，预成型坯的外部温度处于所需的温度，从而确保了两个相邻预成型坯层之间的适当粘合。这样可以通过改变本文所论述的冷却水或其它流体的流量、温度、冷却剂种类和/或一种或多种其它性质而得以实现。

通过使用本文所公开的模塑系统3300的实施方案的特征，可以优化在第二工作站3312中的芯棒的温度，以允许从预成型坯的中心向外辐射热至表面的同时，进一步内部冷却熔体。这样可以允许在重叠模塑工作站3314，3314A的熔体牢固地粘合到经调节并且可能平衡的初始基底上。如本文参考图24的实施方案所论述的，第二工作站3312还可以被用于第二处理，比如例如，在涂敷重叠注射层之前的VCP或表面处理。

取决于预成型坯设计和壁厚，模塑系统3300可能需要在工作站之间有相对显著的温差。同样，高传热材料可以促进各个模具部分的热传递性质。在将各个部件(例如，模芯、模腔等)从一个工作站或步骤转位到下一个工作站或步骤时，这可以显著地提高改善模具温度的能力。例如，如所论述的，工作站与工作站之间的变化包括没有冷却至尽可能多的冷却。因此，高传热材料可以促进工艺，因为它们能够以相对快速的方式处理温度变化。此外，在一些实施方案中，在高传热材料的热容相对低的情况下，可以在模塑系统的一个或多个工作站减少或一起消除芯棒的冷却。

因此，芯棒或模芯和/或对应模腔部可以有利地包含一种或多种高传热材料，比如例如

合金、含铜和铍的合金等。此外，可以将芯棒配置成经由它们的冷却沟道接收一种或多种低温制冷剂。在一些实施方案中，这些低温材料可以引导通过减压装置(例如，阀)以降低它们在进入芯棒之前的压力。在本文中提供了关于高传热材料、制冷剂和/或减压装置的使用的其它信息。

应当意识到，在其它实施方案中，旋转活接头和对应的流体分配系统(两者均在立方体3320的内部和外部)可以不同于本文所公开的情况。例如，在一些实施方案中，位于立方体3320的两个或更多个侧面上的芯棒或模芯可以共享相同的冷却进口和出口系统。因此，位于立方体3320的相反侧上的模芯3322，3326可以被配置成保持类似或基本上类似的温度。在其它实施方案中，立方体3320的多于或少于两个侧的芯棒分享相同的冷却进口和/或出口系统。

尽管这些发明已经在一些优选实施方案和实施例的上下文中被公开，但是本领域技术人员应当理解为本发明从具体公开的实施方案延及到其它备选实施方案和/或本发明的用途和显而易见的改进及等价内容。另外，尽管本发明的若干变化已经被详细示出和描述，但是本领域技术人员将基于本文的公开容易明白在这些发明的范围之内的其它变化。还预期可以进行实施方案的具体特征和方案的各种变化或局部-组合，并且这样的变化或局部-组合仍然落入在本发明的范围之内。应当理解，所公开实施方案的各种特征和方面可以彼此组合或代替，以形成所公开发明的不同模式。因此，申请人意指本文所公开的本发明的至少一些的范围应当不受上述的特定公开的实施方案的限制。

而且，技术人员将认识到不同实施方案的各个特征可交换。类似地，对于上述论述的各种特征和步骤以及对于每个这样的特征或步骤的其它已知相关内容，本领域普通技术人员都可以根据本文描述的原理进行混合和配合，以实施这些方法。

Claims (32)

1.一种用于制备多层预成型坯的注模系统，所述系统包含：

第一模腔台板，其包含多个第一模腔部；

第二模腔台板，其包含多个第二模腔部；以及

模芯部分，其具有至少两个模芯表面，每一个模芯表面都包含多个模芯；

其中所述模芯被配置成与所述第一模腔部配合，从而在它们之间限定多个第一模具模腔，每一个所述第一模具模腔都被配置成接收热塑性材料，以制备预成型坯的第一层；

其中所述模芯被配置成与所述第二模腔部配合，以在它们之间限定多个第二模具模腔，每一个所述第二模具模腔都配置成接收热塑性材料，以制备预成型坯的第二层，所述第二层沿着所述第一层的外部设置；

其中所述模芯部分被配置成在各个位置之间旋转，因而所述模芯与所述第一模腔部和所述第二模腔部顺序对齐并且配合；以及

其中来自第一模芯表面的模芯与所述第一模腔部配合，通常同时地，来自第二模芯表面的模芯与所述第二模腔部配合。

2.权利要求1所述的模具系统，其中所述模芯部分包含适合于使冷却流体在每一个模芯的内部之内循环的内部沟道，所述内部沟道被配置使得在所述第一模芯表面的模芯上产生的冷却效果可以选择性地不同于在所述第二模芯表面的模芯上产生的冷却效果。

3.权利要求2所述的模具系统，其中所述冷却流体被配置成当所述模芯部分旋转时，连续流过所述内部沟道。

4.权利要求2和3中任一项所述的模具系统，其中所述模芯部分的所述内部沟道与旋转活接头流体连通。

5.前述权利要求中任一项所述的模具系统，其中所述模芯部分包含立方体形状，所述模芯部分的所述第一模芯表面通常与所述第二模芯表面相反。

6.前述权利要求中任一项所述的模具系统，其中所述模芯部分包括四个模芯表面，所述四个模芯表面中的每一个都包含多个模芯。

7.前述权利要求中任一项所述的模具系统，所述模具系统还包括位于中间处理位置的处理部分，所述处理部分适合于选择性表面处理所述预成型坯，其中所述模芯部分被配置成在所述模芯与所述第二模腔部配合之前，移动至所述中间处理位置。

8.权利要求7所述的模具系统，其中在所述中间处理位置发生的表面处理包括下列处理中的至少一种：火焰处理、电晕处理、电离的空气处理、等离子体电弧处理和表面磨蚀。

9.前述权利要求中任一项所述的模具系统，其中所述系统还包含机械手，所述机械手被配置成从所需的模芯组中移出所述多层预成型坯。

10.前述权利要求中任一项所述的模具系统，其中所述模芯、所述第一模腔部和所述第二模腔部中的至少一个包含高传热材料。

11.一种用于制备多层预成型坯的方法，所述方法包括：

提供注模系统，所述系统包含：

多个第一模腔部；

多个第二模腔部；以及

模芯部分，所述模芯部分具有第一模芯表面和第二模芯表面，所述第一和第二模芯表面各自都包含多个模芯，所述模芯部分被配置成旋转以使所述模芯选择性与所述第一模腔部和所述第二模腔部对齐和配合；

其中所述模芯被配置成与所述第一模腔部配合以在它们之间限定多个第一模具模腔，并且其中所述模芯被配置成与所述第二模腔部配合以在它们之间限定多个第二模具模腔；

旋转所述模芯部分使得所述第一模芯表面的所述模芯与所述第一模腔部对齐；

所述第一表面的所述模芯与所述第一模腔部配合以在它们之间限定多个第一模具模腔；

将第一热塑性材料注射到所述第一模具模腔，以部分地形成多个预成型坯；

冷却所述模芯部分和所述第一模具模腔中的至少一个，之后移动所述第一模腔部以远离所述模芯部分，以使得所述预成型坯保持在所述第一模芯表面的所述模芯上；

旋转所述模芯部分，以使所述第一模芯表面的所述模芯与所述第二模腔部对齐；

使所述第一模芯表面的所述模芯与所述第二模腔部配合，从而在它们之间限定多个第二模具模腔；

沿着预成型坯的第一热塑性材料的外部，将第二热塑性材料注射到所述第二模具模腔；

从所述第一模芯表面的所述模芯移出所述预成型坯；以及

旋转所述模芯部分，以使所述第一模芯表面的所述模芯与所述第一模腔部重新对齐；

其中所述第二模芯表面的所述模芯被配置成：通常在所述第一模芯表面的所述模芯与所述第一模腔部对齐并且配合以接收所述第一热塑性材料的同时，与所述第二模腔部对齐并配合以在其上接收所述第二热塑性材料。

12.权利要求11所述的方法，所述方法还包括在将所述第二热塑性材料注射到所述第二模具模腔之前，表面处理所述预成型坯。

13.权利要求12所述的方法，其中表面处理所述预成型坯包括：将所述模芯部分旋转至通常位于所述第一模腔部和所述第二模腔部之间的中间位置。

14.权利要求12和13中任一项所述的方法，其中表面处理所述预成型坯包括下列各项中的至少一项：火焰处理、电晕处理、电离的空气处理、等离子体电弧处理和表面磨蚀。

15.权利要求11至14中任一项所述的方法，其中从所述模芯上移出所述预成型坯包括：移动机械手以与所述预成型坯对齐并且可拆卸地啮合。

16.权利要求11至14中任一项所述的方法，其中从所述模芯上移出所述预成型坯包括：将所述模芯部分旋转至顶出工作站，之后旋转所述模芯部分使得所述模芯与所述第一模腔部重新对齐。

17.权利要求11至16中任一项所述的方法，其中所述模芯部分包含适合于使冷却流体在每一个模芯的内部之内循环的内部沟道，所述内部沟道被配置使得在所述第一模芯表面的模芯上产生的冷却效果可以选择性地不同于在所述第二模芯表面的模芯上产生的冷却效果。

18.权利要求17所述的方法，其中所述冷却流体被配置成当所述模芯部分旋转时，连续流过所述内部沟道。

19.权利要求17和18中任一项所述的方法，其中所述模芯部分的所述内部沟道与旋转活接头流体连通。

20.一种制备多层塑料物体的方法，所述方法包括：

提供模具系统，所述模具系统包含：

多个第一模腔部；

多个第二模腔部；以及

模芯部分，所述模芯部分具有第一模芯表面和第二模芯表面，所述第一和第二模芯表面各自都包含多个模芯，所述模芯部分被配置成在不同的位置之间转位，从而允许所述模芯顺序与所述第一模腔部和所述第二模腔部配合；

将所述模芯部分转位到第一位置，其中所述第一模芯表面的模芯与所述第一模腔部配合，以在它们之间限定多个第一模具模腔，并且其中所述第二模芯表面的模芯与所述第二模腔部配合以在它们之间限定多个第二模具模腔；

将第一可模塑材料注射在所述第一模具模腔之内，以形成多层塑料物体的第一层，并且通常同时地，将第二可模塑材料注射在所述第二模具模腔之内以在所述塑料物体上形成第二外层；

将所述塑料物体从所述第二模芯表面的模芯上移出；

将所述模芯部分转位到第二位置，其中所述第一模芯表面的模芯与所述第二模腔部配合，并且所述第二模芯表面的模芯与所述第一模腔部配合；

沿所述第二模芯表面的模芯的外部，注射第一可模塑材料，并且通常同时沿着所述第一模芯表面的模芯的外部注射第二可模塑材料，以在其上产生多个多层塑料物体；

将所述塑料物体从所述第一模芯表面的模芯移出；以及

通过如下步骤重复所述工艺：将所述模芯部分转位到所述第一位置，使得所述第一模芯表面的模芯与所述第一模腔部重新配合，并且所述第二模芯表面的模芯与所述第二模腔部重新配合。

21.权利要求20所述的方法，所述方法还包括：表面处理所述塑料物体，之后将所述第二可模塑材料注射在其上。

22.权利要求21所述的方法，其中表面处理包括：将所述模芯部分转位至第一中间位置，所述第一中间位置通常位于所述第一和所述第二位置之间。

23.权利要求21和22中任一项所述的方法，其中表面处理包括下列各项中的至少一项：火焰处理、电晕处理、电离的空气处理、等离子体电弧处理和表面磨蚀。

24.权利要求20至23中任一项所述的方法，其中所述模具系统还包括具有抓取部分的机械手，其中从所述模芯上移出所述多层物体包括如下步骤：

将所述机械手的抓取部分与所述模芯对齐，以将模塑在其上的多层物体啮合并且可拆卸地保持。

25.权利要求20至23中任一项所述的方法，其中从所述模芯上移出所述塑料物体包括：将所述模芯部分转位至顶出位置。

26.权利要求20至25中任一项所述的方法，其中所述模芯部分包含适合于使冷却流体在每一个模芯的内部之内循环的内部沟道，所述内部沟道被配置使得在所述第一模芯表面的模芯上产生的冷却效果可以选择性地不同于在所述第二模芯表面的模芯上产生的冷却效果。

27.权利要求26所述的方法，其中所述冷却流体被配置成当所述模芯部分转位时，连续流过所述内部沟道。

28.一种模具，所述模具包含：

多个第一模腔部；

多个第二模腔部；以及

模芯部分，所述模芯部分具有在至少第一模芯表面和第二模芯表面上的多个模芯，所述模芯部分被配置成移动，以使得在第一模芯表面上的所述模芯选择性啮合所述第一模腔部或所述第二模腔部；

其中所述模芯部分包含适合于使冷却流体在每一个模芯的内部之内循环的内部沟道，所述内部沟道被配置使得在所述第一模芯表面的模芯上产生的冷却效果可以选择性地不同于在所述第二模芯表面的模芯上产生的冷却效果。

29.权利要求28所述的方法，其中所述冷却流体被配置成当所述模芯部分旋转时，连续流过所述内部沟道。

30.权利要求28和29中任一项所述的模具，其中所述模芯部分的所述内部沟道与旋转活接头流通连通。

31.权利要求28至30中任一项所述的模具，其中沿着所述第一模芯表面布置的所述模芯的内部之内的内部沟道与第一流体源流体连通，并且其中沿着第二模芯表面布置的所述模芯的内部之内的内部沟道与第二流体源流体连通。

32.权利要求28至31中任一项所述的模具，其中所述模芯、所述第一模腔部和所述第二模腔部中的至少一个包含高传热材料。

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