CN109789625A - 在优选为塑料的材料挤出时的脱气 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于增加行星螺杆挤出机区段/模块上的脱气的各种措施和可能的用途。

Description

在优选为塑料的材料挤出时的脱气

挤出机越来越广泛地被用于材料(特别是塑料)加工之中，这些材料通常部分处于熔融状态或能够被熔融。这些材料通常为聚合物、共聚物和弹性体。在挤出机中可对不同类型的材料进行加工，包括含熔体的固体材料，聚合混合物，共聚混合物，弹性体以及与其他附加物质的混合物，也包括气体成分的材料。

这些材料可能为例如：丙烯腈(ABAK)，丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)，带聚碳酸酯的ABS(ABS+PC)，丙烯酸酯橡胶(ACM)，乙烯丙烯酰胺橡胶(AEPCMS)，丙烯腈/乙烯-丙烯-二烯/苯乙烯(AES)，亚硝基橡胶(AFMU)，丙烯腈甲基丙烯酸酯(AMAK)，丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯(AMMA)，丙烯腈/丁二烯/丙烯酸酯(ANBA)，丙烯腈/甲基丙烯酸酯ANMA)，芳香族聚酯(APE)，丙烯腈/氯化聚乙烯/林间烯(APE-CS)，酰基/苯乙烯/丙烯酸酯(ASA)，TPE，脂肪族聚氨酯(ATPU)聚氨酯橡胶，聚酯(AU)，苄基纤维素(BC)丁二烯橡胶(BR)，醋酸纤维素(CA)，乙酰丁酸纤维素(CAB))，乙酸丙酸纤维素(CAP)，甲酚-甲醛(CF)，水合纤维素，玻璃纸(CSH)，氯化PE橡胶(CM)，羧甲基纤维素(CMC)，硝酸纤维素，赛璐珞/CN)，环氧氯丙烷橡胶(CO)，环聚烯烃聚合物，黄玉(COC)，丙酸纤维素(CPL)，氯丁橡胶(CR)，酪蛋白塑料(CS)，酪蛋白-甲醛，合成角(CSF)，氯磺化PE(橡胶)(CSM)，三乙酸纤维素(ICTA)，二环戊二烯(DCP)，乙烯/甲基丙烯酸(EAA)，乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EAM)，乙烯/丙烯酸丁酯(EBA)，乙基纤维素(EC)，乙烯共聚物沥青混合物(ECB)，氯醇橡胶(ECD)，乙烯/氯三氟乙烯(ECTFE)，乙烯/丙烯酸乙酯(EEA)，聚乙烯离聚物(EIM)，乙烯/甲基丙烯酸(EMAK)，外亚甲基潜伏期(EML)，亚乙基降冰片烯(EN)，乙烯丙烯腈橡胶(ENM)，环氧化天然橡胶(ENR)，乙烯/丙烯(ENR)EP)，环氧树脂，加聚树脂(EP)，乙烯/丙烯/(二烯)/橡胶(EP(D)M，表氯醇橡胶(ETER)，乙烯/四氟乙烯(ETFE)，聚氨酯橡胶，聚醚(EU)，乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)，乙烯/乙烯醇，EVOH(EVAL)，TPE，乙烯-醋酸乙烯酯+聚偏二氯乙烯(EVAPVDC)，乙烯/乙烯醇，EVAL(EVOH)，四氟乙烯/六氟丙烯(FEP)，呋喃/甲醛(FF)，全氟橡胶(FFKM)，氟橡胶(FKM)，丙烯/四氟乙烯橡胶(FPM)含氟代烷基或氟代烷基(FZ)的磷腈橡胶，环氧丙烷橡胶(GPO)，卤化丁基橡胶(HIIR)，氢化丁腈橡胶HNBR)，高级α-烯烃(HOA))，吡隆，Plycyclones，导体聚合物(HAT-P)，多环，导体聚合物(HT-PP)，聚三嗪，导体聚合物(HAT-PT)，丁基橡胶(CIIR，BIIR)(IIR)，异戊二烯橡胶(IR)，烃树脂(KWH)，液体水晶聚合物(LCP)，甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(MABS)，甲基丙烯酸酯/丁二烯/苯乙烯(MBS)，甲基纤维素(MC)，三聚氰胺/甲醛(MF)，三聚氰胺/U-甲醛+不饱和聚酯(MF+UP)，三聚氰胺/苯酚-甲醛(MPF)，甲基/苯基/硅橡胶(MPQ)，甲基丙烯酸甲酯/外-亚甲基内酯(MMAEML)，三聚氰胺/苯酚-甲醛(MPF)，甲基/硅橡胶(MQ)，α-甲基苯乙烯(MS)，三聚氰胺/尿素/甲醛(MUF)三聚氰胺/尿素/苯酚/甲醛(MVFQ)，聚丙烯腈(PAN)，聚丁烯I(PB)，聚丙烯酸丁酯(PBA)，聚苯并咪唑，三嗪聚合物(PBI)，聚双马来酰亚胺(PBMI)，聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)，聚恶二苯并咪唑(PBO)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚碳酸酯(PC)与ABS或AES，ASA或PBT或PE-HD或PEET或PMMA或PS或PPE或SB或HI或SMA或TPU或BPA，或TMBPA或TMC，聚-3,3-双氯甲基氧化丙烯(PCPO)，聚对苯二甲酸二甲基对苯二甲酸酯(PCT)，聚三氟氯乙烯(PCTFE)，聚二烯丙基邻苯二甲酸酯(PDAP)，聚二环戊二烯(PDCPD)，聚乙烯(PE)，聚酯酰胺(PEA)，聚酯碳酸酯(PEC)，聚醚酮(PEK)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚乙烯环氧乙烷(PEOX)，聚醚砜(PES)，聚酯酰亚胺(PESI)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与弹性体或MBS或PBT或PMMA或Pmma或PSU，苯酚/甲醛(PF)，苯酚/甲醛+环氧化物(PF+EP)，PTFE/全氟烷基乙烯基醚，全氟烷氧基(PFA)，苯酚/甲醛/三聚氰胺(PFMF)，聚全氟三甲基三嗪橡胶PFMT)，PTFE共聚物(PFTEAF)，聚羟基苯乙烯(PHA)，聚羟基苯甲酸酯(PHBA)，聚酰亚胺酰亚胺(PI)，聚异丁烯(PIB)，聚酰亚胺砜(PISO)，脂肪族聚酮(PK)，聚丙交酯(PLA)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMA)，聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚丙烯酸酯酰亚胺(PMMI)，聚-4-甲基戊烯-1(PMP)，聚α-甲基苯乙烯(PMS)，氟/磷腈橡胶(PNF)，聚降冰片烯橡胶(PNR)，聚烯烃，聚烯烃衍生物和聚烯烃共聚物(PO)，聚对羟基苯甲酸酯(POB)，聚甲醛(聚缩醛树脂，聚甲醛)(POM)，POM与PUR弹性体或均聚物或共聚物，聚邻苯二甲酸酯(PP)，PP-碳酸酯，PP与嵌段共聚物或氯化或均聚物或与茂金属，聚酰胺(PPA)，聚苯醚(PPE)，PPE与PA或PBT或PS，聚苯醚吡咯烷酮酰亚胺U(PPI)，聚对苯甲酸乙烯酯(PPMS)，聚苯醚(PPO)，聚环氧丙烷(PPOX)，聚对苯撑(PPP)，聚苯硫醚(PPS)，聚苯砜(PPSU)，聚间苯二甲酰/对苯二甲酰胺(PPTA)，聚苯乙烯基(PPV)，聚吡咯(PPY)，聚苯乙烯(PS)，PS或PC或PE或PPE，多糖(PSAC)，聚砜(PSU)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚四氢呋喃(PTHF)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PTMT)，聚酯(PTP)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PTT)，聚氨酯(PUR)，聚乙酸乙烯酯(PVAC)，聚乙烯醇(PVAL)，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚乙烯异丁基醚(PVBE)，聚氯乙烯(PVC)。聚偏二氯乙烯(PVDC)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，聚氟乙烯(PVF)，聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)，聚乙烯咔唑(PVK)，聚乙烯基甲基醚(PVME)，聚乙烯基环己烷(PVZH)，磷腈/酚醛基橡胶(PZ)，间苯二酚/甲醛(RF)，苯乙烯/丙烯腈(SAN)，苯乙烯/丁二烯(SB)，苯乙烯/丁二烯/甲基丙烯酸甲酯(SBMMA)，苯乙烯/丁二烯橡胶(SBR)，苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(SBS)，苯乙烯-乙烯丁烯/苯乙烯(SEBS)，苯乙烯/乙烯/丙烯/二烯橡胶(SEPDM)，有机硅(SI)，苯乙烯/异戊二烯/马来酸酐(SIMA)，异戊二烯/苯乙烯橡胶(SIR)，苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)，苯乙烯/马来酸酐(SAM)，苯乙烯/马来酸酐/丁二烯(SMAB)，苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯(SMMA)，苯乙烯-α-甲基苯乙烯(SMS，聚酯(SP)，硫代羰基二氟化物共聚物橡胶(TCF)，TPE与EPDM+PP或PBBS+PP，TPE与PEBBS+PPE或PEBS+PP或与PESST或PESTRUR或PESTEST或PESTUR或PEUR或SBS+PP，热塑性弹性体(TPE)，热塑性淀粉(TPS)，尿素/甲醛(UF)，氯乙烯(VC)，氯乙烯/乙烯(VCE)，氯乙烯/马来酸酐(VCMA)，乙烯基酯(VE)，

甄选出的材料还可能

-起到加强效果

-带来为的效果，例如：提高耐热性或耐磨性或提高耐酸性或提高抗紫外线能力或强度或弹性或促成分子交联或促成聚合物反应或促成聚合物变色或提高聚合物保色性或改变熔点或促进分散和均质化或形成泡沫或促进泡沫形成或促进挤出或改变摩擦值

-成为填充材料。

该挤出机在挤出时可完成各种不同的任务。这些任务包括例如：

-混合其他材料和/或

-与其他材料反应和/或

-材料的变形

-通过脱气分离挥发性成分

挤出工艺除了用于聚合物之外，还广泛应用于各种其他的材料。其中包括：填充材料、颜料、增塑剂、稳定剂和其他添加和辅助材料或添加剂。所有材料在下文中均称为原料。原料为固态或液态。在使用挤出机进行聚合反应时，单体与聚合剂结合在一起。

挤出机也可用于其他反应。既可用于创造例如新的更大的分子，也可用于分子的中和/降解。

在以下手册中，对不同聚合物及其在挤出机中的加工进行了说明：DE112014001304,DE102013224774,DE102012212883,DE69922626,DE69832493,DE69806358,DE69614012,DE69521056,DE69422704,DE69225962,DE68912741,DE19609715,DE10156088,DE10029553,DE4340887,DE4340136.

挤出机分为以下几大类：单螺杆挤出机，双螺杆挤出机，行星螺杆挤出机。

单螺杆挤出机由一个旋转螺杆和一个环绕在其周围的壳体组成。通过单螺杆可形成较高的压力并且实现较好的输送效果。然而，单螺杆挤出机的均质和分散功能较弱。尽管如此，单螺杆挤出机仍然是应用十分普遍的一种挤出机。

双螺杆挤出机由两个彼此平行并相互啮合的螺杆和一个环绕在其周围的壳体组成。通过双螺杆挤出机，同样能够形成较高的压力并且实现较好的输送效果。双螺杆挤出机的混合效果与单螺杆挤出机相比要好很多，然而，由于在双螺杆挤出机中的机械负荷的原因，聚合物的分子链或多或少会发生变化。这对于某些应用领域来说，可能尚未确定其是否能够使用。对于另一些应用领域来说，保护分子链则十分重要。还有一些应用领域则需要将分子链进行有的放矢的降解。

行星螺杆挤出机能够对聚合物进行柔和处理和加工。令人惊奇的是，行星螺杆挤出机同样可能会破坏分子链。

行星螺杆挤出机由若干区段组成，即：

-旋转的中央主轴，

-包围中央主轴并且与其保持一定间距的壳体，并且带有内齿圈和

-行星主轴，行星主轴在中央主轴和内齿圈壳体之间的空腔内如同行星一样围绕中央主轴转动。

在下文中只要谈到壳体内齿圈，则也包括带有一个衬套的由多部分组成的壳体，衬套构成壳体的内齿圈。在行星螺杆挤出机中，行星主轴不仅与中央主轴啮合，而且还与内齿圈壳体啮合。

同时，行星主轴指向输送方向的末端滑动至一个挡圈上。行星螺杆挤出机与其他所有类型的挤出机相比具有极好的混合效果，但较低的输送效果。

几十年来，行星螺杆挤出机始终被用于聚合物的连续制备或加工。此类工艺和相应的行星螺杆挤出机在以下手册中进行了说明：

DE202016101935,DE19939075A1,CA698518,DE19653790A,DE19638094A1,DE19548136A1,DE1954214A,DE3908415A,DE19939077A,EP1078968A1,EP1067352A,EP854178A1,JP3017176,JP11080690,JP9326731,JP11-216754,JP11-216764,JP10-235713,WO2007/0874465A2,WO2004/101627A1,WO2004/101626A1,WO2004/037941A2,EP1056584,PCT/EP99//00968,WO94/11175,US6780271B1,US7476416.

如果挤出机由若干区段/模块组成，则是指行星螺杆挤出机的区段/模块。“区段”这一说法是指与挤出机上相应的加工段相匹配的某一长度。“模块”这一说法则是指标准长度。尽管长度标准化，但仍然可以制备更长的加工段。针对该情况，可将不同的模块相互拼凑在一起。通常，在各区段/模块中会进行不同的加工步骤。多年的实践经验证明，将行星螺杆挤出机区段/模块与其他类型挤出机的区段/模块相结合效果更佳。特别是，当行星螺杆挤出机区段/模块与一个设计为单螺杆挤出机区段/模块的填料区段相结合时。通过该填料区段，用于挤出的原料从填料料斗中被提出并且压入下游的行星螺杆挤出机区段/模块中并在此处进行加工。

只要是将液态膨胀多孔剂和其他液态材料注入到行星螺杆挤出机区段/模块中，则已证明，液体必须通过注射环注射到位于两个行星螺杆挤出机区段/模块之间的设备中。我们还知道，熔体可通过一台侧臂挤出机或泵机直接被注入到行星螺杆挤出机区段/模块中。

有关已知行星螺杆挤出机或其各个区段/模块的详细信息和型号，参见以下手册：

DE102005007952A1,DE102004061068A1,DE102004038875A1,DE102004048794A1,DE102004048773A1,DE102004048440A1,DE102004046228A1,DE102004044086A1,DE102004044085A1,DE102004038774A1,DE102004034039A1,DE102004032694A1,DE102004026799B4,DE102004023085A1,DE102004004230A1,DE102004002159A1,DE19962886A1,DE19962883A1,DE19962859A1,DE19960494A1,DE19958398A1,DE19956803A1,DE19956802A1,DE19953796A1,DE19953793A1.

在挤出机上可出现例如：填料区，熔融区，混合区/分区/均质区和排料区排料区可包括冷却和排料两个部分。然而，冷却和排料也可分别被视为两个不同的区域。还可能有更多的区域。如果要将熔融和塑化挤出材料的挥发性成分排除，则需要增加脱气区域。挥发性成分可包括与原料一同注入到挤出机中的气体。挥发性成分也可能包作为空气的其他气体。挥发性成分可能在挤出机中所存在的压力之下被分配到熔融和塑化的挤出材料中，甚至可能在熔体中溶解。这些气体也可能通过蒸发而产生挤出材料的特定馏出物。这些气体也可能已经从熔体中脱出。

在现代挤出机上，通常每一个区域都与一个挤出机区段/模块相对应。也就是说，这些挤出机由多个区段/模块组成。基于上述意，能够通过针对某一个加工段所调整的壳体长度辨别出各个区段，也就是说，能够通过壳体长度进行辨别。模块式挤出机通常具有相同的长度的壳体。每一个壳体的末端均配备有一个法兰，从而每一个壳体都能够通过法兰与其相邻的壳体连接。通常采用夹紧螺栓夹紧。在壳体法兰中配备有相应的用于夹紧螺栓的开口。如果在下料口处的壳体同时也构成一个喷嘴，则该壳体仅在一端配备法兰，即：在朝向其他壳体的一端。相反，如果在挤出机的下料端上未配备喷嘴，则在下料侧也可使用在每个壳体末端均配备法兰的壳体(尽管下料侧壳体法兰并不具备固定功能)，这样能够实现一定的经济效益。对于所有的行星螺杆挤出机模块均具备相同壳体的模块化挤出机来说，这会带来一定的经济效益，因为对于下料侧的壳体来说，无需特殊固定。

相互固定在一起的壳体通常包裹螺杆或中央主轴，裹螺杆或中央主轴则贯穿所有模块。

也就是说，由不同区段/模块组成的单螺杆挤出机具有为一个的一个螺杆，该螺杆贯穿所有的区段/模块。由不同的区段/模块组成的双螺杆挤出机具有相互啮合的螺杆，并且螺杆贯穿所有模块。行星螺杆挤出机具有一个中央主轴，该主轴贯穿所有模块。行星螺杆挤出机区段/模块至少还包括一个围绕中央主轴旋转的行星主轴和一个壳体内齿圈。行星主轴朝向挤出机下料口(在挤出方向上的后端)的末端滑动至一个固定在壳体上的挡圈上。通常，行星主轴的长度受到相应的区段/模块的限制。在特殊型号上，一个模块具有两个或多个相互对齐的带内齿圈的壳体，壳体之间相互连接，超长行星主轴则贯穿一个以上的壳体。

具有混合式结构的挤出机特别常见于行星螺杆挤出机区段/模块与填料区段/填料模块相结合的情况，此类挤出机设计为单螺杆挤出机区段/模块。在此类挤出机上，配备有贯穿整个壳体的填料区段/填料模块。作为中央主轴的主轴向前延伸至行星螺杆挤出机模块区域。

熔体的脱气对于不同材料的加工来说至关重要。在生产或加工塑料时，特别是聚合物和共聚物，脱气具有十分重要的意义。示例参见以下手册：

DE112009001885,DE112007002171,DE112005002824,DE102013204312,DE102013108369,DE102013101997,DE102013007132,DE102013006667,DE102013000596,DE102013319966,DE102012217383,DE102012217383,DE102012212675,DE102012208778,DE102012202005,DE102012107430,DE102012100710,DE102012022346,DE102012020011,DE102012019908,DE102012008169,DE102012005450,DE102011102923,DE102011088959,DE102011083988,DE102011082441,DE102011076993,DE102011076257,DE102011050314,DE102011011202,DE102011011202,DE102011007425。

制造工艺或加工工艺越困难，脱气的重要性就越高。在脱气过程中，会对材料的生产和加工或其质量造成负面影响的气体成分将被排除。该过程特别适用于薄膜以及透明薄膜/和材料层。在薄膜/材料层中，极小的杂质就会形成形成气泡。微小的杂质/气泡可能会导致薄膜和此类材料层报废。

因此，聚合物和共聚物的脱气早已成为了聚合物和共聚物加工的标准。示例参见见以下手册中的说明：

WO2015189326；WO2013037685；WO2009138402；WO2006108744；WO2005047391；WO2005042639；WO2003020823；WO2001018148；WO2009090119；WO2000050504；WO1999042276；EP80665；DE19815120。

在最简单的情况下，挤出机通过壳体中的上部开口脱气，该开口上的压力为大气压力。如果挤出机中的熔体压力略高于壳体开口的压力，则熔体会一同溢出。溢出壳体开口的熔体将被收集到一个容器中。此类脱气的效率较低。如果壳体开口上相对于挤出机内腔具备负压，则效果更佳。由于在外部施加的负压和挤出机内腔中的压力之间存在压差，脱气效果将明显改善。众所周知，在开口外部应施加真空，参见例如：

DE201026101935,DE202010017571,DE102014016380,DE102013225178,DE102011112081,DE102006001171,DE102008012185,DE10066229,DE10054854,DE10048028,EP2801461,WO00201461997,WO2013/189801,WO002009000408。

专业人员对真空的理解就是，在经济的条件下相对于环境压力所施加的尽可能大的负压。通常，施加小于/等于20mbar，甚至是10mbar的负压具有经济性。也已知存在施加5mbar，甚至是1mbar负压的情况。

在过去已经确定，脱气还与脱气开口所处的位置相关。对于行星螺杆挤出机来说，当开口紧靠挡圈或位于挡圈上时，也就是说位于背离行星主轴滑动面的一侧时，将会产生非常有利的条件。同时，挡圈可由一部分或多部分组成，并且也可满足作为挡圈之外的其他功能。

本发明以确保有效脱气为目标。根据本发明，将通过主权利要求的特征达到这一目的。从属权利要求将对具有优势的实施例进行说明。同时，本发明基于认知情况认为，以下要点对于脱气十分重要。

-哪些挥发性成分应进行脱气

-是否挥发性成分在熔融或塑化挤出材料中已经溶解或仅分散于其中

-应在什么温度下进行脱气

-在什么温度下挤出材料中的其他主要成分会被气化

-挤出材料具有何种韧性

-在什么样的差压下挤出材料的其他成分在很大程度上被带走

-脱气量应为多少

-可提供什么样的脱气性能。

依据本发明，针对脱气

a)至少在行星螺杆挤出机的设计结构中配备有一个脱气模块，带一个壳体，内部配备一个衬套，挤出材料侧配备有内齿圈，围绕中央主轴旋转的行星主轴与该内齿圈啮合。

行星螺杆挤出机与薄膜式汽化器类似，因为在行星主轴，壳体的内啮合衬套和外啮合中央主轴之间的熔融或塑化挤出材料能够极薄地被轧制出来。因此，将会产生均匀的，预先设定好的厚度极小的薄挤出材料层。

由于在行星螺杆挤出机中的挤出材料不断变形，因此能够以以非常有利的方式将封闭或溶解的气体释放出来，并且能够随之将其排除或抽走。

此外，行星螺杆挤出机在以下情况下还能够提供有利的控温功能

b)在衬套和环绕壳体之间至少配备一个控温装置(冷却/加热)，而控温剂被导入通道中，通道走向与衬套表面上的螺杆相同，同时控温剂被导入到衬套的轴向方向。

控温越精确，脱气效果越好。依据本发明，在控温时主要利用衬套，

c)这些衬套根据挤出机的尺寸，在内齿圈的轮齿和控温剂之间最低

点上具有以下材料厚度(单位毫米)

大小是指壳体/衬套中内齿圈节圆直径。应用上述尺寸时，

-壳体内壁上应配备通道，

-并且在衬套外部表面也应配备通道。这样，就与轮齿之间最低点和通道最低点之间的最小间距相关。通过电火花侵蚀技术可在生产内齿圈时生产出极薄的衬套，参见

DE102013000708,DE102012006169,DE102010026535,DE102009059912,DE102007050466,DE102004048440,DE10354172中的说明。

最好配备外部带凹槽的衬套。衬套同样可以如内齿圈一样通过电火花侵蚀配备可形成通道的凹槽。然而，如果凹槽在内齿圈之前制成，则薄壁衬套上的凹槽也可在车窗和铣床上进行加工。控温剂在形成通道的凹槽上从衬套一端流动至另一端。凹槽最好如同内齿圈一样以一定的坡度通向衬套中轴。凹槽的坡度可与内齿圈相同。然而，坡度也可更大或更小。凹槽的走向也可相对于衬套内齿圈。如果通道设计配备在衬套外表面上，则上述厚度参数是指在衬套外部配备的凹槽/通道最低点和衬套内齿圈两个轮齿之间最低点之间的最小材料厚度。

通过外部配备凹槽的衬套，能够让壳体与用于安装衬套的光滑内孔之间相对应。壳体上的衬套安装完毕后，凹槽应从外部封闭，从而形成封闭的通道。最好通过壳体热缩方式安装到衬套上。

依据本发明，薄壁衬套对于控温具有十分重要的意义。该类型衬套能够缩短热流，从而能够更快并且更准确地控制脱气端挤出材料的温度。如果沿衬套外侧面环绕众多通道，则温控更加有效。由此，能够确保衬套的温度控制均匀。所要输送的热量越多，则在控温剂和挤出机的挤出材料之间的温度差就越大。此外，可通过控温剂的流速对控温系统施加影响。

通过该控温发明，甚至能够在制造和加工聚合物混合物时遵守较小的温度范围。此外，通过该控温系统可在任何所需的位置实现挤出材料的最有利的加工状态。从这个意义上来说，可有的放矢地在制造范围或加工范围之内将温度提高和/或降低一次或若干次。该功能特别适用于韧性较低并且与温度相关的聚合物。这样，就可以在例如密封领域内为了提高韧性而降低温度。与此相反，在其他需要提高挤出材料反应能力的领域内，可能为降低韧性而提高温度。

在可能的情况下应优选水作为控温剂。在温度较高时，水则不适合作为控温剂，此时可选用油。

根据本发明，优选通过在行星螺杆挤出机的挤出方向上

d)连续地在脱气区域中的脱气区段的长度上布置多个控温装置来考虑在脱气区域中待挤出的材料的温度变化。为此，从脱气区域的一端到另一端的用于温度控制的通道可以被分成单独的通道区段，并且每个通道区段可配备有其自己的加热/冷却装置，使得不同的通道区段可以充入不同的控温剂。同时，可以在每个区段中以所需的不同的温度进行工作。如果用水进行控温，则每一个控温装置均配备有自己的水循环系统。如果用油作为控温剂，则每一个区段配备有自己的油循环系统。

依据本发明，将采用冷却装置，

e)用于冷却低韧性挤出材料(例如：具有与水相同的特性)并且由此来提高其韧性。提高韧性本身降低了挤出材料的脱气能力。然而，本发明发现，当行星螺杆挤出机采用平放安装布局并且挤出材料的具有与水类似状态时，无法通过行星螺杆挤出机向挤出材料施加压力，从而达到足够的压力差以进行经济脱气。与行星螺杆挤出机和聚合物的摩擦过小，从而无法产生显著的导致挤出材料形成相应压力的输送效果。

依据本发明

f)在挤出机中的压力在该情况下将通过对挤出材料的冷却以及由此所提高的韧性将超压特别提高至少1巴，最好提高2巴，最高提高3巴。

如果气体有机会通过脱气口排出，则在此类超压情况下就已经开始进行脱气。

如果在脱气口外部形成负压，

g)则脱气量还能够大大提升。

同时，还会导致各种不同的情况出现。

h)在挤出机中压力相对较高时，借助于空转的侧臂挤出机，气体有机会从脱气挤出机中逸出，而侧臂挤出机则将熔融或塑化的挤出材料保留在挤出机中。此类侧臂挤出机主要设计为双螺杆挤出机，并且在例如WO2017/001048，DE102012008169，DE102006001171中进行了说明。只要空转双螺杆挤出机的功能限于推回熔融或塑化的挤出材料的范围内，则可以使用非常短的螺杆，例如：长度小于150mm，最好选择小于100mm的长度，选择小于50mm的长度更佳。

侧臂挤出机对于衬套的接触区域中的脱气具有很大的优势。对于无熔融或塑化的挤出材料向外挤压的区域来说，侧臂挤出机也具有优势。

侧臂挤出机也可在挤出机内部压力高于3巴的情况下工作，也可在对于脱气有利的低挤出机填充度情况下工作。

此外，如果通过减少行星主轴数量增加行星螺杆挤出机/行星螺杆挤出机区段/模块的空腔，则会带来优势。可通过取出一个或若干行星主轴并且在中央主轴周围均匀排布新的行星主轴实现。同时，取出的行星主轴的数量最好能够使得在行星主轴之间形成1D的间距，1.5D的间距更佳，2D最好。减少行星主轴的数量会减小行星螺杆挤出机/行星螺杆挤出机区段/模块的输送效果。同样，通过将带有间断齿部或部分除去齿部的行星主轴更换为普通啮合行星主轴将会降低行星螺杆挤出机/行星螺杆挤出机区段/模块的输送效果。最著名的带间断齿部的行星主轴为Igel主轴和Noppen主轴。

当环形凹槽在普通啮合的行星主轴中以一定的间距在行星主轴中工作时，即可构成Igel主轴。当行星主轴配备有相对齿时，行星主轴正常啮合之后即可构成Noppen主轴。最知名的部分去除齿部的行星主轴为输送主轴。输送主轴同样可由正常啮合的行星主轴构成，方法是在行星主轴的纵向上从行星主轴中去除一个或若干轮齿。同时，至少一个轮齿保持完整。最好在圆周上保留至少三个均匀分布的轮齿。输送主轴也可通过车需加工方式加工成上述样本，例如：轮廓铣削。也可考虑进行多级加工，例如：首先粗铣，随后精磨或电火花侵蚀。

在以本发明为基础的脱气装置上，所要脱气的挤出材料可在一个原料进料位置上被导入到挤出机中。只要在挤出机相对于内部压力填充塑化或液态挤出材料，则熔体将通过泵机被压入到行星螺杆挤出机区段/模块中。泵机将熔融或液态挤出材料沿挤出机下料口方向挤压。通常，行星螺杆挤出机/区段/模块也会沿下料方向输送。那么，则输送效果将会相加。

通过以该发明为依据的型号，在挤出机内可叠加不同的料流。围绕中央主轴旋转的行星主轴从大体上造成一个围绕中央主轴旋转的料流，以及一个在中央主轴纵向上的料流和沿中央主轴的料流。泵机促成了沿壳体内壁纵向运行的料流。此外，围绕行星主轴还形成了挤出材料的涡流。结果就是在挤出机的各个区域中形成了挤出材料极其充分的交流。由此，就为挤出材料的脱气提供了大量的机会。

在根据本发明的挤出机部分填充之后，操作者可以自行决定导入和导出熔融或塑化/液体的原料量。挤出材料的导入和导出量越小，挤出材料在挤出机中保留的时间越长，脱气时间越长，脱气越强。

侧臂挤出机可以放置在挤出机上的不同位置，甚至可以放置在两个相邻挤出机模块之间的连接件中。

侧臂挤出机在其名称中包括其在行星螺杆挤出机区段/模块上的横向位置的提示。根据本发明，将侧臂挤出机与其特征相反地布置成垂直于行星螺杆挤出机区段/模块或倾斜于行星螺杆挤出机区段/模块可能具有优势。这有利于保留挤出的熔融或塑化挤出材料。

i)与环境压力相比，在挤出机中压力较低时，即使没有侧臂挤出机也可以进行充分的脱气。然后，可以向挤出机施加负压/真空以产生必要的压差。负压可为传统意义上所理解的真空，即：经济上可表示的真空，低至10mbar或低至5mbar。依据挤出机中的过压，与环境压力相比0.5巴或0.8巴的负压可能就足够了。在这种负压下，抽吸装置的贡献基本上限于抽取已经泄漏的气体。

如果压差接近边界，则存在熔融或塑化/液态挤出材料被逸出气体带走的风险，那么通过中间的脱气容器进行脱气则十分有利。此类容器在上文中已经说明。如果配备的脱气管路被隔离并且在必要时加热以防止由于沉淀的熔融或塑化挤出材料堵塞脱气管路，则会十分有利。

对于无侧臂挤出机的脱气来说，有利的是将脱气口布置在挤出机中的行星螺杆挤出机的区域中，该区域尽可能少地接触待挤出的材料。此类区域特别是在行星螺杆挤出机的进料口侧。经验表明，在那里，由于行星螺杆挤出机未填充至100％，因此形成空腔。WO2013/159801中描述了70％至90％或更低的填充度。在挤出机中，气体至少部分地沿挤出方向排出。这被称为向后脱气。如果气体可以通过环形结构抽出，该环形结构布置在两个相邻的模块端部/壳体端部之间，则十分有利。此时，管路可以容易地连接到环形结构，从而允许气体逸出或抽出气体。

该环形结构具有脱气口，脱气口通过内部通道与气体可以通过其排出或可以被抽走的管线连接。如果为用于脱气的行星螺杆挤出机区段/模块针对其他任务在挤出方向上的上游布置了另一个行星螺杆挤出机区段/模块，则用于脱气的环形结构可以有利地与上游行星螺杆挤出机区段/模块挡圈结合。将用于脱气的环形结构应用于上游行星螺杆挤出机区段/模块的挡圈也可能就足够了。

对于向后脱气，依据行星螺杆挤出机的类型设计的脱气区段/模块进行的垂直或倾斜布置也同样适合。这样，即使使用类似水的可流动原料并且脱气区段/模块的行星部分的输送效果较低，在脱气区段/模块的上端处的仍然能够形成空腔，在该空腔中待除去的气体可逸出并且能够将待除去的气体抽出。挤出机的垂直布置时，出口端垂直向下。然后形成一个在中央的顶部开口的空腔，气体在该空腔中收集并且可以从该空腔中非常有利地逸出或者可以从中抽出。可以通过改变填充度来制造空腔，即：通过供应或多或少的原料使其变大或变小。空腔越大，越容易对脱气区段/模块施加更大的负压。

垂直挤出机主要用于向后脱气的脱气挤出机。关于垂直行星螺杆挤出机的细节，参考DE10048028，DE3725641。

如果垂直挤出机由于其高度而不能使用，则倾斜挤出机可作为脱气挤出机使用。

作为向后脱气的替代方案，脱气开口可以以已知的方式在壳体位置处结合到壳体/挤出机套中，所述壳体位置位于挤出机中的气体积聚区域中。然而，这需要增加若干成本，因为在挤出机壳体/挤出机外壳中控温装置中有明显受到干预的迹象。

根据本发明，采用负压进行脱气时

j)在所有泄漏处都设有密封件，通过该密封件防止环境空气的进入。优选使用液体密封作为密封。液体密封基于以下认知：密封间隙可以用粘性润滑剂针对空气和其他气体以及易于流动的液体进行密封。当对轴进行密封时，在轴周围的孔中设置两个间隔开的环/密封套，而环/密封套之间的空间填充有粘性润滑剂。还可以利用环形弹簧同时在一个密封环/密封套上施加压力，从而通过粘性润滑剂不断地确保间隙的完全填充。为此，朝向挤出机内部空间安装的密封环/密封套优先采用非屈服密封环/密封套，而其他的密封环/密封套则采用弹性密封环/密封套。

根据本发明，施加到行星螺杆挤出机外部的外部压力

k)首先朝向挤出机下料口产生带有挤出材料的密封层。这是通过挤出材料堵塞在挡圈前部实现的。

行星主轴的设计对于堵塞效应具有一定的影响。低输送效果的行星主轴只能产生低压；另一方面，高输送效果的行星主轴具有更高的压力。正常/标准主轴作为行星主轴从一端一直啮合延伸到另一端。其他行星主轴显示凹槽。凹槽的设计会对行星主轴的传输效果产生极高的影响。Igel主轴在主轴上带有圆形凹槽。这降低了传输效果，但增加了主轴的混合效果以及挤出材料在挤出机中的停留时间。

Noppen主轴会造成输送效果的急剧下降。如果挤出材料在挤出机中的混合效果和停留时间大得多，这反映了输送效果的急剧下降。Noppen主轴为双层齿主轴，其中一层齿与另一层齿相反。通过该加工，主轴核心上仅保留Noppen。在所谓的运输主轴上，运输效果不尽相同。关于运输主轴的细节，参考DE12006033089，EP1844917。

依据待挤出材料的性质，增加了输送效果或降低了输送主轴的输送效果。

必要时，在挤出材料的输送效果不充分的情况下，通过使用额外的挡圈实现在行星螺杆挤出机出口之前所预期的堵塞效果。额外的阻挡环安装时应使得其阻塞表面位于挡圈上的接触表面后面的挤出方向上。然后，当围绕中央主轴旋转时，阻挡环不会妨碍行星主轴。阻挡环可以是环形结构的一部分，同时也是构成了挡圈和阻挡环。为此，适合例如采用具有内轴环的挡圈，其在挤出方向上偏离挡圈上的止档表面。阻挡环也可以是单独的部件，其在挤压方向上位于挡圈后面或挡圈上，并且与挡圈一起位于两个相邻的行星螺杆挤出机区段/模块的壳体之间。这种环和环结构可以容易地夹在两个邻接/相对的行星螺杆挤出机区段/模块的壳体端部之间。在中央主轴上，阻挡环既可在与挡圈成为一体的结构中，也可在与挡圈分开的机构中形成一个间隙，该间隙相对于流动的挤出材料形成阻力，使得在挡圈之前形成所需的压力和所需材料层，这可以防止空气或气体通过。

阻挡环也可以是一个环，位于中央主轴的凹槽中，其阻塞表面在挤出方向上位于挡圈的阻挡表面之后。然后，阻挡环与挡圈形成与前述阻挡环安装方式相似的间隙。优选使用多部件，例如两件式阻挡环，当中央主轴已经布置在挤出机中时，该阻挡环可以在组装期间围绕中央主轴组装在一起。

根据本发明，通过用于脱气的行星螺杆挤出机模块的垂直或高度倾斜布局，可以非常有效地促进挤出材料的堵塞。同时，挤出机尖端指向下方。然后，即使在挡圈之前具有低输送效果，也会聚集足够多的挤出材料，这些挤出材料在挤出方向上相对于下游挤出机部分形成液体密封。

对于使用行星螺杆挤出机进行脱气，从DE102006001171中已知，选择围绕中央主轴旋转的行星主轴的数量时应确保其小于行星主轴的最大数量。由此得出以下行星主轴数量

大小 行星主轴数量 模块长度

70至100 6至8 最高700mm

120至170 8至10 最高1000mm

180 9至11 最高1000mm

200 10至12 最高1000mm

250 13至15 最高1000mm

300 17至19 最高1000mm

400 23至25 最高1200mm

大小是指行星螺杆挤出机壳体中内齿圈节圆直径。

依据本发明，

l)与上述行星主轴数量相比，行星主轴数可以减少多达10％，最好达20％，达30％更佳，最佳情况是减少到三个行星主轴。对于行星主轴，在行星主轴数量减少的情况下，在中央主轴圆周上的均匀分布十分重要。

依据本发明，删少的行星主轴数量将导致挤出机中的空腔显着增大。在挤出机中的挤出材料量恒定时，会产生更大的表面，在该表面上气体可以逸出。这样就增加了脱气性能。

依据本发明，

m)也可以通过增加脱气模块的长度或的更大的表面和更高的脱气性能。根据本发明，可以增加脱气模块的长度，因为利用上述电火花侵蚀技术也可以制造用于过长行星螺杆挤出机的内齿圈。对于拉动内齿圈的传统技术而言，内螺纹会随着长度的增加而变得越来越差。利用这种技术，在实践中只能生产出质量足够的短行星螺杆挤出机区段/模块。

依据本发明

n)也可以通过将多个模块并置通过短行星螺杆挤出机模块生产出更长的脱气区段。同时，模块的衬套可以与内齿圈对齐，使得超大的行星主轴可以与衬套的内齿圈和另一个衬套的内齿圈同时啮合。根据本发明，优选使用有整数齿数的衬套内齿圈(在衬套的内表面上，整个齿相邻排布一周，其从一个内齿圈端到另一个衬套端彼此平行地延伸)。为了实现行星主轴在相邻衬套的内齿圈中的适当接合，衬套需达到一定距离，在该距离上行星主轴同时啮合在两个衬套的齿圈中。从模块壳体中的衬套的相同位置开始，可以根据齿的节距和它们的尺寸来计算距离。

距离也可以凭经验确定，例如通过

-首先将中央主轴安装在挤出机驱动器上，

-然后从指定的脱气行星螺杆挤出机模块在挤出方向上安装第一个壳体及其衬套，

-然后，将在挤出方向上的下一个(第二个)带衬套壳体推至中央主轴上，将其壳体法兰中的夹紧螺栓开口与之前安装的壳体相邻法兰上的夹紧螺栓开口对齐

-然后将行星主轴(最好若干个，围绕中央主轴均匀分配的行星主轴)推至中央主轴和第二个带衬套壳体之间，直至行星主轴碰到第二个壳体的衬套为止。

-然后，最后一个推上的壳体随着行星主轴的旋转以及在保持上述方向的情况下再次与先前安装的壳体间隔开，直到行星主轴接合在第一个壳体的衬套的内齿圈中。由此产生的距离对于在两个壳体/衬套之间制造连接件是具有决定性的。该距离决定了连接件的轴向长度。随着连接件的后续组装和第二壳体按上述要求对齐，行星主轴可以容易地通过中央主轴和第二组装壳体之间的空间被推入到中央主轴和第一个安装壳体之间的间隙。这将通过中央主轴的外齿圈和壳体衬套的内齿圈的同时啮合实现。

-在另一个例子中，最后一个推上的(第二个)带衬套壳体可以与先前安装的(第一个)壳体相距所需的距离，然后围绕其中心旋转，直到第一壳体的衬套的内齿圈中的行星主轴啮合为止。然后，壳体衬套之间的所选距离对于连接件的制造也同样就有决定性。然而，在组装期间，带衬套的第二个壳体必须进入先前已确定的相同旋转位置。然后，壳体法兰中的夹紧螺钉开口设计用于第二壳体相对于第一壳体的旋转位置。

-在两个示例中，连接件可以无啮合围绕旋转的行星主轴。然而，连接件可以像衬套一样内部带齿并桥接两个衬套之间的间隙，从而使得齿长如在上述两个壳体收缩的单件式衬套一样

在所有具有计算的连接件的轴向长度以及经验确定的连接件长度的示例中，在组装连接件之后和在用衬套安装第二壳体之后，壳体凸缘在两个壳体的相对端部处夹紧在凸缘上，使得连接件夹在相对的壳体端部之间。

根据本发明，以下情况也可能具有实用性：

-两个模块壳体收缩在超长衬套上。这可以带或不带连接件。然后，连接件的首要任务是，保护收缩壳体之间的间隙中的衬套免受弯曲载荷和其他载荷。

依据本发明，

o)首选在脱气区段中提供几次脱气。可以使用相同或不同的脱气应用。在待挤出材料的输送方向上的第一次脱气可以是，例如，在外部施加到挤出机的真空/真空下，在低压差下的上述脱气。随后的脱气可以通过上述开放式侧臂挤出机进行脱气，该挤出机设置在已经在挤出材料中产生压力的区域中。

依据本发明

p)例如，在行星螺杆挤出机区段/模块上可能发生多次脱气。多次脱气也可以分布在几个连续排列的行星螺杆挤出机模块上。通过多次脱气，可以进行逐步脱气以除去相同的气体。

多次脱气也可用于除去在挤出机中的不同加工步骤中发生的各种气体。尽管布置成一排并且对齐的多个行星螺杆挤出机模块具有单独的壳体和形成内齿圈的单独的衬套，并且通常是单独的行星主轴，但它们总是具有共同的中央主轴。共同的中央主轴需要所有运动部件的共同旋转运动。

若干在挤出方向上连续未对齐布置的多个行星螺杆挤出机模块具有单独的中央主轴。如果在挤出方向上，其他挤出机没有在第二挤出机后面对齐，则这种布置将在具有主挤出机和二级挤出机的所谓的串联系统或级联系统中产生。

无论是在对齐的行星螺杆挤出机区段/模块，还是在串联系统/级联系统的区段/模块上，在每一个区段/模块上均可能使用包括外部施加的负压/真空在内的带小压力落差的上述脱气系统和/或在高压力下借助空转侧臂挤出机实现的上述脱气系统。

也可以通过使用两个或更多个行星螺杆挤出机模块代替用于脱气的长行星螺杆挤出机模块来实现，以重复应用该脱气技术。在这种情况下，即使挡圈所带来的堵塞效应也足以在挤出机中获得所需的压力。

根据本发明，上述脱气

-也可以与串联系统中已知的脱气相结合。串联系统由主挤出机和第二挤出机组成，其通常布置成其入口端位于主挤出机的出口端下方。

长期以来已知，从主挤出机到第二挤出机的过渡应覆盖，并且在挤出材料从主挤出机溢出到进入到第二挤出机的壳体应进行脱气。为此，然后将相应的负压施加到壳体上。

依据本发明，

q)每个模块还通过上述侧臂挤出机在挤出材料中具有较高压力的位置进行额外的脱气。可以进行一次或多次。

上述脱气可能性可应用于熔融或塑化的挤出材料，该挤出材料在挤出机部分中生产，所述挤出机部分布置在用于脱气的行星螺杆挤出机区段/模块的上游。上述脱气可能性也可以应用于熔融或塑化挤出材料，其与上游挤出机区段/模块不同地生产，并且被引入用于脱气的挤出机部分(例如：用泵)。

上述行星螺杆挤出机中的脱气不仅具有挤出材料薄的优点，而且还具有挤出材料特殊混合物的优点。

上述脱气可能性不仅可以在专门用于脱气行星螺杆挤出机熔体应用中找到。也是一种可能的进料应用，其由没有或仅在表面经加热或仅在表面熔化的颗粒组成。然后，当完全或部分地进入某些挤出机空气或载气时，脱气用于除去夹带的物质。

此外，根据本发明的脱气可以与颗粒流的脱气相结合，所述颗粒流从散装料斗或通过压缩空气或通过另一种气体载体介质进料到挤出机中。本发明利用DE102015001167和PCT/EP2016/000077中描述的技术和其中列出的现有技术。在现有技术中，用于填充挤出机的挤出材料部分的填料中的空气(也称为填充物)通过过滤器滤出。此外，未压缩的细粉(粉末状和灰尘状颗粒)，其与压缩空气或其它气态载体介质一起引入，尽可能在进入挤出机之前与压缩空气和其它载体介质分离。在这种情况下，优选使用过滤器和螺塞。过滤器由烧结材料制成，并且过滤器表面由多个过滤盘组成时则更有优势。在过滤盘上形成一层吸入的挤出材料，该过滤盘通过压入螺杆连续加工并送入挤出机的入口。

压入螺杆优选双螺杆挤出机的双螺杆，也用于侧臂挤出机。

根据本发明，脱气通常是聚合物或聚合物共混物的制备及其加工的一部分。在某些情况下，填料和各种树脂和添加剂以及其他成分可以大规模使用。传统上为混合器中的批量生产。同样来自混合器的聚合物和聚合物共混物可以进料到挤出机中进行脱气和进一步加工。

在挤出机中已经开始生产聚合物混合物十分有利。该挤出机甚至允许在一条生产线上进行多个生产步骤和加工步骤。而行星螺杆挤出机中的脱气应该是挤出生产线的一部分。这种挤出生产线的一部分是原料可以以颗粒形式或以细粒或液体形式加入。挤出材料的成分可以单独或成组添加作为预混物(化合物)。关于挤出机中加工聚合物的现有技术，参考：

DE112007002445,DE112005000058,DE102015217860,DE102013017927,DE102012207801,DE102011089331,DE102011075313,DE102010038288,DE102009046362,DE102008058537,DE102008019804,DE102008001431,DE102006043259.

填料通常以固体形式进料到挤出机中。

通过倾倒体积计量和/或重量计量来进行颗粒状固体的添加。粉末状或粉尘状物质的添加以上面给出的特殊方式进行。固体物质的添加涉及挤出机的相当大的结构性改造。因此，通常将尽可能多的固体添加到挤出机的填料部分。如果仍然必须在加工生产线的其他地方添加固体物质，则优选通过侧臂挤出机进行。对于侧臂挤出机的构造，参考DE202010017570，DE102012008169。特别设计为双螺杆挤出机的侧臂挤出机也可以将固体对准主挤出物的内部压力。

注入液体物质(例如在生产塑料泡沫或液体反应物的情况下的树脂/油或发泡剂)。液体物质可用于不同目的。

液体反应物的目的是显而易见的。

可以通过蒸发和脱气除去过量的液体。去除程度取决于蒸发的完整性以及脱气的完整性。

蒸发和脱气可以在一个行星螺杆挤出机区段/模块或多个行星螺杆挤出机区段/模块中进行。当使用多个行星螺杆挤出机区段/模块进行蒸发和脱气时，优选提供至少一个单独的行星螺杆挤出机区段/模块用于蒸发。这同样适用于脱气。单独的挤出机区段/模块便于温度控制。

蒸发和脱气可以在一个或多个阶段中完成。在这种情况下，任选地为每个蒸发区和每个脱气区域分配单独的挤出机区段/模块。

蒸发在温度升高情况下进行。温度升高可以通过从外部提供热量和/或通过输入到挤出材料中的机械能来实现。机械能输入通过挤出机中原料的变形实现。

液体原料也可以是反应助剂。这应该在之后再次去除。这同样适用于去除液体反应物以去除其他液体原料。

通过挤出机中的所需反应，也可以在挤出机中形成应该完全或部分除去的液相。对于要去除的液体产品，适用与用于去除其他液体原料相同的方法。

喷射时，优选喷嘴设置成环形结构，其与挡圈形成一个单元或靠在挡圈上。这样具有的优点是，环形结构可以由供给管线通过在挡圈的区域彼此邻接地模块端部/壳体端部之间的间隙供应液体物质。在环形结构中安装有管线，管线从供应线引导到各个喷嘴开口。

如果在模块/壳体端部结束之前或之后已经清楚地需要液体物质，则可以改变相关模块的长度，以使模块端部/壳体端部的位置适应并且至少在附近注入液体材料正确的地方。

必要的注射压力可以以各种形式表示。通常采用注射用泵。然而，单螺杆挤出机和双螺杆挤出机也适用于注射，因为也可以实现高注射压力。单螺杆挤出机和双螺杆挤出机还具有这样的优点，即可以同时使固体塑料颗粒熔化。在这种情况下，也包括侧臂挤出机。因此，与泵不同，侧臂挤出机必须没有液体原料。要加入的材料必须只能在单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中液化。

也可以选择使用泵，泵通过单螺杆挤出机或具有液体原料的双螺杆挤出机进料。

在两个挤出机区段/模块之间的挤出机上通过一个环形喷嘴设计注入液体成分如果没有任何有意义的机会，则通常在挤出机的加工线上的正确位置成孔。还可以设计若干个孔，然后通过这些孔注入。如果温度受到一个孔的干扰，则优选在圆周上选择另一个位置，在该位置上，孔完全或至少在很大程度上位于两个控温剂通道之间的腹板内。

根据本发明的脱气可用于例如

-从挤出材料中除去封入的空气

-从挤出材料中除去其他封入的气体

-蒸发和去除挤出材料中的水分

-蒸发和去除挤出材料中的其他不需要的液体成分，例如蒸发和取出溶剂

-蒸发和去除挤出材料中不需要的固体成分

-取出之前添加的未使用的反应物/残留物和夹带剂。例如聚合反应；脱气可以去除未使用的单体。

-蒸发并去除分解的化合物。在一定程度上，化学化合物的分解仅通过挤出机中的温度和强烈揉捏效果来实现。在一定程度上，分解仅了通过使用辅助方法实现

-在这种情况下，首选通过在挤出机区段/模块的邻接壳体之间的脱气环或在作为排气挤出机区段/模块的行星螺杆挤出机区段/模块入口处的脱气环进行作业

-此外，在有利于脱气的情况下，首选空转侧臂挤出机应用。

例如，挤出的聚合物共混物中的挥发物可能大于共混物重量的5％，而仅0.2％重量或更少的比例可接受。挥发性成分必须减少的原因可能有所不同。其中包括

-提高产品质量

-避免对健康造成伤害。以后可以防止气体析出。此外，为避免对健康造成损害，在挤出机下料口处配备气体提取装置将是实用的解决方案。

-降低成本

-防止化学降解

-进行进一步处理。

本发明实际上适用于所有聚合物，包括可热交联的聚合物及其加工。粘合剂行业是挤出机和脱气主要应用的行业之一。对于使用热塑性和非热塑性弹性体，橡胶，以及聚集体和加工剂生产粘合剂和胶带尤其如此。同样用于生产粘合剂，也用于丙烯酸粘合剂，环氧粘合剂和聚氨酯粘合剂的生产。

粘合剂的各种成分和加工剂可以在挤出机或挤出生产线的不同位置添加，也可以在每个行星螺杆挤出机区段/模块的不同位置添加。这使得能够至少大致在添加最佳的地方添加每种成分。在加工段的长度上可产生几个添加点具有优势。例如，这适用于添加树脂，油，增塑剂，增粘剂，稳定剂，交联剂，油漆，反应促进剂以及其他混合成分和加工剂。添加剂和添加剂源自粘合剂制造商的不同配方。

除了根据本发明的脱气挤出机之外，生产和加工装置还包括：

-筒仓和其他固体材料储存设施，

-液体和气体物质的容器

-预处理装置,

-预混合装置

-定量装置

-固体进料装置

-用于注入液体物质的泵机

-带有气体储备的压力容器，用于注入气体

-脱气装置

-用于抽取气体的吸气管，排气管，过滤器和用于抽取气体的燃烧装置

-用于冷却待加工挤出材料，特别是在排出温度下产生的熔体的冷却区域

-后处理装置，例如：用于薄膜生产或用于生产模制部件或夹层产品生产

-后处理装置，例如用于交联聚合物

-在粘合剂生产时用于粘合剂盒，粘合剂筒和其他粘合剂容器的填充装置

-用于将胶粘剂涂覆到胶带上进行胶带生产的施用器/涂覆机，例如：喷嘴和辊子，以及在必要时为提高胶粘剂熔体压力在上游增加的熔体泵

-用于生产薄膜和网的设备

-卷绕装置，包装装置，堆垛和存储装置

-制粒装备。

以本发明为基础的脱气挤出机的应用不限于在挤出机中脱气之前的所有或单独的生产步骤或加工步骤和/或塑料聚合物或塑料聚合物物料从一台挤出机被转交至脱气挤出机。以本发明为基础的脱气挤出机也适用于加工聚合物或从中获得聚合物的任何制造方法和加工方法，甚至在混合物中或作为化合物，也包括塑料或熔融物。

在附图中，示出了本发明的各种实施例。

图1示出了用于脱气的行星螺杆挤出机区段/模块的衬套1的细节。在内侧，可以看到齿圈2；在外侧，可以看到形成通道3镗孔/埋头孔。轮齿之间最深处和通道最深处的尺寸用4表示。

图2示出了具有设计为行星螺杆挤出机的行星辊挤出机区段11，驱动器10和出口16的挤出机。

区段11的长度对应于脱气区段的所需长度。

区段11的壳体在两端设有法兰13和14。通过法兰13夹紧到驱动器的法兰12上并且通过法兰夹紧到出口16的法兰15上。

区段11在壳体中具有未示出的内齿圈衬套，未示出的由驱动器驱动的中央主轴。四个行星主轴在该示例中围绕中央主轴运行。行星主轴均匀地分布在中央主轴的圆周上，并且与中央主轴的外齿圈和衬套的内齿圈啮合。在该区段的壳体上提供三个脱气点。

脱气点18设置在填料料斗17处。同时，填料料斗以未示出的形式封装，从而可以将进入料斗中的原料内的气体提取出来。

在点19和20处，借助于未示出的侧臂挤出机进行脱气，所述侧臂挤出机位于壳体的顶部并且空转。侧臂挤出机设计为双螺杆挤出机并将已挤出区段11的熔体向后压。同时，对侧臂挤出机施加负压，这使得在区段11中释放的气体更容易从区段11中排出。

在另一个实施例中，代替脱气装置20，在21上配备一个未示出的脱气环，该脱气环在法兰14和15之间并且与行星主轴的挡圈一起构成环形结构。环形结构在背离接触表面的一侧上具有排气开口，该排气开口通向封闭的环形通道，该环形通道连接到抽吸管路。

图3示出了一个实施例，其中脱气区段由两个行星螺杆挤出机模块30和31形成，其壳体在法兰32和33处夹紧在一起，同时还夹紧中间件34。壳体30和31设置有衬套，该衬套在内部具有齿轮并且与行星主轴或行星螺杆挤出机模块的中央主轴相对应。两个衬套的齿圈相同。

另外，中间件34配备有相同的轮齿，并且其尺寸和布置使得主轴突出部分穿过两个模块。

在另一实施例中，在35处的中间件34处配备脱气点。

Claims (17)

1.用于生产和加工聚合物和聚合物共混物的挤出机，带有至少一个用于脱气的行星螺杆挤出机或行星螺杆挤出机部区段或行星螺杆挤出机模块，

其中行星螺杆挤出机/区段/模块具有壳体，外部带齿的中央主轴和各种外齿形行星主轴在该壳体中旋转，行星主轴同时与中心轴的齿部啮合并且衬套的内齿啮合，衬套处在壳体中，

在衬套和周围壳体之间配备温控装置，控温剂在通道中引导，如衬套外表面上的螺纹一样运行并沿轴向引导控温剂，

脱气开口施加负压以进行脱气，其特征在于，具有以下特征中的至少一个：

a)用于脱气的行星螺杆挤出机/区段/模块的填充度降低，

b)通过减少行星主轴数，扩大指定用于脱气的行星螺杆挤出机区段内的空腔

c)向后脱气，其中释放的气体在行星螺杆挤出机/区段/模块的入口侧形成的空腔中被抽出，

d)通过侧臂挤出机脱气，其中气体通过空转的侧臂挤出机被抽出，该侧臂挤出机位于挤出机外部并与衬套的熔体接触部分中的脱气口连通并能够使通过脱气口挤压出的熔体被压回到行星螺杆挤出机/区段/模块中，

e)薄壁衬套作为控温辅助装置，这些衬套根据挤出机的尺寸，在内齿圈的轮齿和控温剂之间在最低点具有以下材料厚度(单位毫米)

2.根据权利要求1所述的挤出机，其特征在于，向后脱气通过脱气环进行，脱气环布置在用于脱气行星螺杆挤出机/区段/模块的入口侧，其中脱气环具有至少一个脱气口，脱气口通过脱气环的通道与脱气管线连接，脱气管线在行星螺杆挤出机/区段/模块的壳体端向外引出。

3.根据权利要求2所述的挤出机，其特征在于，在专用于脱气的行星螺杆挤出机/区段/模块挤出方向上游布置有另一个行星螺杆挤出机/区段/模块，并且专用于脱气的行星螺杆挤出机/区段/模块的脱气环贴靠在布置在上游的行星螺杆挤出机/区段的挡圈上或与挡圈共同构成环形结构。

4.依据权利要求3所述的挤出机，其特征在于，负压施加在脱气管线上。

5.根据权利要求4所述的挤出机，其特征在于，在行星螺杆挤出机/区段/模块的泄漏处配备液体密封。

6.根据权利要求1所述的挤出机，其特征在于，侧臂挤出机作为双螺杆挤出机并且布置在行星螺杆挤出机/区段/模块的外部并通过双螺杆挤出机/区段/模块中的开口与其内部连通，该开口在熔体接触区域打开。

7.根据权利要求6所述的挤出机，其特征在于，双螺杆挤出机具有短螺杆，优选带有长度最多等于150mm的螺杆，更佳地最多100mm，最佳地最多50mm。

8.根据权利要求1所述的挤出机，其特征在于，用于脱气的行星螺杆挤出机/区段/模块的行星主轴数量以下列行星主轴数为出发点

减少至少10％，最好至少20％，至少30％最佳，以减少填充度，其中，大小指的是行星螺杆挤出机壳体中的内齿圈的节圆直径的大小。

9.根据权利要求8所述的挤出机，其特征在于，行星主轴数减少到三个和/或其余的行星主轴均匀地分布在中央主轴的圆周上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的挤出机，其特征在于，所述脱气区段的延伸部分

a)由一个与较长的脱气区段相匹配的较长行星螺杆挤出机/区段形成，或者

b)由至少两个并置的行星螺杆挤出机模块形成，其中壳体在衬套上收缩，并且超长的行星主轴至少在相邻的衬套中接合，并且相邻衬套与其上的壳体之间的间距由中间件确定，或者

c)通过至少两个壳体和一个延伸到所有壳体中的衬套形成，壳体通过中间件彼此连接并且共同安装在衬套上。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的挤出机，其特征在于，在行星螺杆挤出机/区段/模块上分布众多的脱气位置，这些位置的设计相同或不同并且其中所施加的负压相同或不同。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的挤出机，其特征在于，用于脱气的行星螺杆挤出机/区段/模块集成在挤出生产线中，其中用于脱气的行星螺杆挤出机/区段/模块与挤出生产线的其它挤出机区段/模块对齐或在其中设计用于脱气的行星螺杆挤出机/区段/模块与挤出生产线的其他挤出机区段/模块串联。

13.根据权利要求12所述的挤出机，其特征在于，所述挤出生产线配备有

a)在填料部分上的额外的脱气装置和/或

b)在挤出机下料口处的抽气装置

c)在填料部分外部的附加材料供给。

14.依据权利要求13所述的挤出机，其特征在于，该附加材料供给来自

a)通过侧臂挤出机提供的固体供给和/或

b)液体供给和/或

15.依据权利要求14所述的挤出机，其特征在于，液体供给

a)具有一个泵机或

b)具有用于同时熔化可熔固体原料的挤出机。

16.根据权利要求14或15中任一项所述的挤出机，其特征在于，液体供给

a)通过开口进行，所述开口分布在壳体上的挤出系统的长度上和/或

b)通过具有至少一个开口的环形结构进行，环形结构位于挤出机区段/模块之间，使得液体供应管线可以通过挤出机区段/模块之间的间隙引导至环形结构

17.根据权利要求16所述的挤出机，其特征在于，如果在挤出方向上位于环形结构前面的挤出机区段/模块是用于行星主轴的带挡圈的行星螺杆挤出机区段/模块，则在两个挤出机区段/模块之间设置的用于喷注/注射的环形结构抵靠位于那里的挡圈上或与挡圈共同构成一个部件。