CN1703311A - 带有通风装置的注射成型设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用至少包含天然单体或聚合物的物质来形成注射成型产品的设备，该设备中设置有至少一个模腔(2)和排气沟道(10)，该排气沟道至少环绕着模腔(2)，其中，在排气沟道与模腔之间设置了一个余量空间(8)，该余量空间一方面与排气沟道相通，另一方面与模腔(2)相通。

Description

带有通风装置的注射成型设备及方法

技术领域

本发明涉及一种用于对产品执行成型—尤其是注射成型的设备，其中的产品包括至少一种天然单体或天然聚合物。

背景技术

在第WO96/30186号PCT申请中，介绍了一种利用至少包含天然聚合物的物质来形成注射成型产品的方法，其中的天然聚合物例如是淀粉。为完成此目的，物质被送入到一封闭的模腔内，并在模腔内受到加压，同时，模腔被加热到一定温度，在该温度上，天然聚合物起初先发生胶质化，然后，其内发生交联。在该物质中加入了水等发泡剂，其在模腔内发生沸腾汽化，从而在物质中膨制出气泡，由此在物质中形成泡室。在这种方法中，在一定量的物质被送入到模腔中时，利用一个或多个与环境大气相通的排气孔对模腔进行排气，其中，加入的物质量略大于完全填充模腔所需的物质量。这样就能确保模腔被最佳地填实，同时，多余的过量物质则经排气孔排出。

该方法的优点在于：采用该方法，可利用特别简单的方式用含天然聚合物的物质制出具有泡沫壁构造的产品。在这方面，还可按照类似的方式使用天然的单体物。

用在该现有方法中的设备存在一个缺点：发泡剂被从模腔中直接排出，从而在模腔内会发生不受控制的发泡过程。另外，过量的物质会经排气孔外流到环境中—至少为相对较冷的环境中，从而在这部分物质中就不会发生所需的胶质化和/或交联反应。这就意味着制成的产品上带有由过量物质形成的相对较软的、粘连性的部分，或者，这些部分将流失到环境中，从而会带来污染或阻塞送料装置和/或排出装置，进而会污染制成的产品并导致其它的缺陷。另外，无法按照简单的方式去除掉这些部分。

发明内容

本发明设计了一种设备，其属于本文起始段中所描述的设备类型，该设备能保留上述设备以及其所执行的方法的优点，同时还能消除上述设备及方法所存在的至少一些缺陷。为此目的，根据本发明的设备具有权利要求1中的特征。

对于本发明的设备，设置了至少一条排气沟道，用于将空气等气体从各个模腔中排出，同时，在每一排气沟道与对应的模腔之间，至少设置一余量空间。因而，在使用过程中，被送入到模腔中的过量质量将被汇集在一个或多个余量空间内，同时可按照简单的方式将气体排出。这样，按照一种特别简单的方式，防止了物质流失到环境中，进而避免了出现污染。

另外，借助于这样的型模，能容易地调节型模中形成的压力。尤其对于发泡材料—特别是对于难于发泡的材料，这一点是有利的。

该或每条排气沟道可被设计成朝向环境的排气孔，或者可被设计成带有这种排气孔的、部分或完整地环绕着模腔的通道。在一种有利的实施方式中，一条或多条排气沟道与一排气设备相连，或可与排气设备相连，以便于从排气沟道中排出气体，同时，优选地是，还设置了用于处理这些气体的装置—例如用于从气体中除去发泡剂等水分的装置。利用这样的设计，可按照简单的方式实现再循环，另外，可防止气体出现不良扩散。结果就是，工作条件得到显著的改善。

优选地是，加热装置被设置成可对模腔以及一个或多个余量空间内的物质进行加热，以使得模腔中的物质受到加热，从而使其中的至少一部分天然单体物或聚合物发生交联，同时，在一个或多个余量空间内，在其中的物质上形成一层表皮。具体来讲，加热装置被布置成这样：使得至少一部分单体物或聚合物能余量空间内也发生交联。因而，可以确保过量物质在使用过程中变得较为坚硬，而粘连性变弱，从而能被容易地去除掉。另外，按照这种方式，容易地处理该过量物质也成为了可能，同时，更为理想地是，可防止对环境造成污染。

另外，还优选地是，设置了用于对排气沟道和/或余量空间内压力进行调节的装置，从而能按照一种特别简单的方式影响和改变各项参数—例如物质在模腔和/或过量空间中的流动速度、泡室的尺寸和形成速度、以及产品的其它特性。事实上，例如通过在余量空间和/或排气沟道内形成负压—尤其是真空，而使物质流经模腔的速度较快，同时使物质中的发泡剂在相对较低的温度上就开始沸腾发泡，从而至少将在物质中形成泡室，与此相反，当增大压力时，能使流动变慢，发泡剂的发泡作用将只有在较高温度时才发生。因而，至少在模腔中，通过调节余量空间和/或排气沟道内的压力，就能简单地改变物质的发泡特性和流动特性，从而能改变所要制造的最终产品的密度、结构等参数。

对于根据本发明的设备，还优选地是，设置了用于将气体从排气沟道排出的装置，此外，优选地是，同时还设置了用于对这些气体进行干燥的装置，以便于至少从气体中回收出水分、发泡剂等组分。从而可简单地实现气体的循环利用。

本发明还涉及一种用于由至少包含天然单体或聚合物的物质制造产品的方法。利用根据本发明的方法，物质被送入到模腔中，并在模腔中受到加热，从而使物质中的发泡剂活化。按照一定的方式填充模腔，使得至少一部分物质经一些开孔流入到一余量空间内，同时，利用该余量空间和一排气沟道对模腔执行排气。至少在余量空间和/或模腔和/或排气沟道中，对排气沟道内的压力进行调节，以使得物质按照可控的方式流入到余量空间内，此外，同时还能以可控的方式激发发泡剂，以便于在物质中形成泡室。

利用根据本发明的方法，可按照一种特别简单的方式制出其特性精确可控的产品，其中的特性尤其是密度、泡室结构、交联程度、外观形状等。有利地是，根据本发明的方法尤其可被用在根据本发明的设备中。

优选地是，利用根据本发明的方法，可按照一定方式调节余量空间、排气沟道和/或模腔内的压力，从而在将物质送入到模腔中的过程中和/或刚刚将物质送入到模腔中之后，使排气沟道和/或模腔内存在这样的压力：使得发泡剂的沸点相对较高，在此条件下，当模腔被进一步填实时，对压力进行调节，使得沸点显著降低，从而使发泡剂较为迅速地、较强烈地发生反应。

对于该方法，在第一方面，在对模腔执行填料的过程中，可向物质提供相当多的热量，但由于发泡剂未达沸点，在物质中并不会发生明显的泡室形成过程，而当用物质进一步填充模腔时—尤其是在模腔实际上完全填实时，可将压力降低，以使得发泡剂的沸点—至少其激发温度变为低于含该发泡剂的物质的温度，优选地是，使发泡剂的沸点远低于物质的温度，由此使发泡剂突然剧烈地汽化—至少是吹气，从而开始形成泡室。本领域技术人员能明显地领会到：由于上述的压力是可变的，且对一些项目(例如发泡剂、聚合物、物质的组成成分等)进行了适当的选择，所以能精确地调节产品壁面的结构。

在另一种有利的实施方式中，使用了具有至少两个开孔的模腔，每个模腔都与一余量空间相连接，而在至少两个开孔中，形成了不同的压力和/或流动阻力，从而，物质从模腔的供料开孔流沿着第一开孔的方向的流速不同于沿另一开孔的方向进行流动的速度。另外，作为替选方案或补充方案，可将靠近开孔的压力设定成不同的，以使得靠近该开孔的发泡剂较接近另一开孔的发泡剂更快地被激发。同样，利用该设计，可精确地调节位于所制产品不同部位的壁面结构。另一个可由本设计实现的优点在于：可调节所制产品各个部分的不同壁厚、各壁面部分的密度，从而可获得刚好足以使所述各个部分达到所需交联程度(至少胶质化)的工艺周期。结果就是，能获得工艺周期特别短的产品，另外，可按照简单的方式防止较薄的壁面部分被点燃和/或较厚的壁面部分受热不充分，或者，可防止工艺循环的时长不足以获得所需的交联—至少胶质化。

附图说明

在其它的从属权利要求中，介绍了根据本发明的设备和方法的其它有利实施方式。在本发明的说明书中，参照附图进一步地阐述了根据本发明的设备和方法的其它示例性实施方式。在附图中：

图1中的俯视剖面图示意性地表示了根据本发明的设备，该设备用于执行根据本发明的方法；

图2是沿图1中的II-II线对图1所示设备所作的侧视剖面图；

图3中的俯视剖面图示意性地表示了根据本发明的设备的一种备选实施方式；

图4是沿图3中的IV-IV线对图3所示设备所作的侧视剖面图；

图5中的时序图表示了在根据本发明的烘焙过程中的各个不同阶段；

图6中的图线表示了在普通的成型方法中，模腔中温度的变化规律与压力之间的关系；以及

图7中的图线表示了在根据本发明的方法中，模腔中温度变化规律与压力之间的关系。

具体实施方式

在本文的描述中，相同或对应的部件由相同或对应的数字标号指代。本文的描述是从一种构造较为简单的产品展开的，其中的产品尤其是一种低矮的、带有底壁和竖立侧壁的包装盒形状的产品。但是，很显然，在结构相当的型模中，可按照相同或相当的方式制出更为复杂一些的产品。

图1和图2表示了根据本发明的设备1，两视图分别是俯视剖面图和侧面剖视图。图1是沿紧贴型模的分型面、并在分型面的下方对型模所作的剖面图，图2中的剖面图是沿图1中的II-II线所作的视图。设备1包括一模腔2，如图1所示，在该模腔中具有一阴凹部件3，图中还用虚线示意性地表示出了阳凸部件4。在图示的示例性实施方式中，模腔2实质上是方形的，且其中心处具有一喷注孔6。需要进行烘焙的物质经该喷注孔被送入到模腔中，其在型模中受到加热，以便于使物质中的天然聚合物发生交联。例如在第WO98/13184号或第WO95/20628号PCT申请中就描述了这样的物质，可以理解，上述两文件可被结合到本申请中作为背景资料。特别合适的情况是，物质中含有淀粉。借助于适于为此目的而设置的输送装置7，物质被从喷注孔6送入—例如以悬浮物的形式，该悬浮物中含有发泡剂。该悬浮物例如可以是水性的，此情况下，水就起到了发泡剂的作用。从而，优选地是，物质是在较低的温度下进行输送的，从而在其进入到型模中之前，发生胶质化的程度较轻甚至不发生胶质化。

在模腔2的周围，环绕地延伸着一近似于沟道形的余量空间8，其通过一第一通道孔9与模腔2相通。一排气沟道10环绕着余量空间8延伸，其通过第二通道孔11与余量空间8相通。在图2中，为了清楚起见，相对于模腔2的尺寸，加大了余量空间8和排气沟道10的视图比例。

泵装置12通过一第三通道孔12与排气沟道10相连。在图1所示的实施方式中，设置了两条带有两个泵12的第三通道孔13，第三通道孔与一干燥装置14相连，用于在工作过程中对从排气沟道10泵送来的空气(至少是气体)进行干燥，而水分等发泡剂则沿第一导管15流向输送装置7，被干燥后的空气(由箭头16示意)可被排出去，例如可被重新利用。可选的设计是，在干燥装置14中设置一换热器，用于回收残热。湿气、发泡剂等成分可被循环使用，它们可被加入到悬浮物中—至少加入到输送装置7内的物质内。但是，泵12也可与输送装置直接相连，并在别处排出气体和/或水分。

在半型模1a和1b中，设置了加热装置17，该装置例如是热盘管、热蒸汽的直通管或其它合适的加热装置，用于对型模部件1a、1b进行加热，以便于对模腔2中的物质进行烘焙。这样，当含淀粉的物质在型模中进行加工时，例如就可将型模加热到200℃以上，更具体来讲，例如可位于240℃到270℃之间。本领域技术人员能清楚地认识到：可根据一些因素选择合适的温度和温度变化规律，其中的因素例如是所使用的物质、产品的尺寸等。在图2所示的实施方式中，加热装置17至少延伸到模腔的阳凸部件和阴凹部件中，并沿余量空间8延伸，从而在工作过程中，模腔和余量空间内的物质至少能获得干燥，可选地是，这些物质还能获得烘焙，由此不再表现为粘连性的。

下面将介绍图1、2所示型模的使用过程。

物质M被送到输送装置7中，并在该装置中与水分混合，其中的水分具体而言即为发泡剂，这种可重复利用的原料是从导管15返送来的，然后，物质M被导管20输送到喷注孔6处，并经该喷注孔6注入到模腔2中—优选地是在型模1被合闭的情况下。然后，借助于泵12，对排气沟道10、余量空间8、以及模腔2中的压力进行调节。利用这样的设计，就可设定各种特性指标—例如流动特性、发泡特性等。从下文可理解上述这些描述。

在相对较高的温度和一定的负压下，将物质送入到模腔2中。下文将要描述的各个阶段被表示在表1中，表中后四列的数字均为“1”。结果就是，模腔2中的压力增加，从而使发泡剂—例如是水的沸点也升高。这就意味着相当多的物质可在实质上不发生发泡的情况下在模腔2中移动较远的距离。然后，喷注孔6被关闭，利用泵12将空气从第一通道孔9、第二通道孔11、以及第三通道孔13抽吸出，从而急剧降低模腔2中的压力。所以，例如会在排气沟道10内形成接近真空的状态。结果就是，一小部分物质—即过量物质将会沿此方向被吸入到余量空间8中，而由于压力的降低，发泡剂的沸点显著降低而低于模腔2中物质的温度。因此，发泡剂将会突然激活而在壁面结构中膨制出泡室。由于物质核心部分的温度较高，尤其将在核心部分中形成这些泡室，而那些与模腔2的壁面相接触的物质则可能在发泡剂发生反应之前就已经出现一定程度的胶质化—甚至被烘焙了一定程度，从而形成了一层表皮。

送入到模腔2中的物质量略多于制成所需产品而需要的物质量。结果就是，过量部分的物质将经第一通道孔9流入到余量空间8中，并在此受到烘焙。这就意味着：由于通道孔9位于型模的闭合面内，所以过量的物质可被简单地汇集在型模中，并能随产品一起从型模中取出，从而以简单的方式避免了对环境的污染。优选地是，按照这种方式，过量物质可被设计成跟随着产品，但当然也可这样来设计型模：使得过量物质被留在别处—例如留在余量空间8中，并被单独地清除出去。甚至在过量物质未被烘焙—至少未充分烘焙的情况下，也能这样进行操作。过量物质将封闭住第一通道孔，因而在烘焙过程的最终阶段，模腔中的压力将达到最高。

很显然，通过适当地选择通道孔9、11，可在排气沟道10、余量空间8、以及模腔2之间形成压差，从而能精确地控制空气和物质的速度。事实上，降低余量空间8中的压力将使物质在模腔中、以及流经第一通道孔的流动加速，而且还能调节发泡剂的活化温度。利用这样的设计，可精确地设定所要制造的产品的密度、泡室的分布和尺寸、以及流动路线的可能的长度等参数。

在与图1、图2相当的图3和图4中，表示了根据本发明的型模1的一种备选实施方式，同样，模腔2被余量空间8a、8b以及排气沟道10a、10b包围着。在该实施方式中，两个第一余量空间8a通过第一通道孔9a与模腔相连，并通过第二通道孔11a与第一排气沟道10a相连。按照类似的方式，两个第二余量空间8b通过第一通道孔9b与模腔相连，并通过第二通道孔11b与第二排气沟道10b相连。第二排气沟道10通过第三通道孔13与第二泵12b相连。第一余量空间8a和第一排气沟道10在结构上与第二余量空间8b和第二排气沟道10b由挡壁部分20隔开。因此，分别利用第一泵12a和第二泵12b，可以将第一余量空间8a内的压力与第二余量空间8b内的压力设定为不同的值，并能使第一排气沟道10a与第二排气沟道10b的压力不等。另外，例如通过改变各个余量空间8与排气沟道10之间的第二通道11，还可将不同余量空间8中的压力设定为互不相同的数值。利用这样的设计，尤其可改变物质在模腔2中的流动特性，例如，可利用图3和图4所示的模腔有利地实现此目的。在该模腔2中，设置了一个平坦的中间部分21，其具有向上竖立的纵向边缘22，这与图1、2所示的边缘相对应。但是，在该实施方式中，阳凸部件4存在略微的偏心，从而，图3中左侧和下部处的竖立边缘22的厚度D₁远小于另两纵向边缘部分22a的厚度D₂。这样，通过将第一余量空间8a和第一排气沟道10a中的压力和/或空气排量设定为不同于第二余量空间8b和第二排气沟道10b中的对应参数，尤其是设定为较低的压力和/或较高的空气排量，就可确保物质在流向形成较厚边缘部分22a的空间的流速略大于在相反方向上的流速，从而能均压地填充模腔2。相比于两空间内压力相等的情况，至少能更好地控制对模腔的填充。因而，可确保不同的壁厚具有均一的壁面结构。在此方面，对于相等的壁厚，通过特定地调节压力，能调节不同部分的壁面结构，例如，通过是模腔中某一部分的填充速度快于其它部分的填充速度，例如就能使填充较快部分中形成的泡室较小。通过精确地应用一个或多个排气沟道和一个或多个余量空间，就能调节压力、流速、和/或发泡剂发生反应的时刻，从而能精确地控制产品的特性。因而，在制造和设计方面将具有更大的选择度，并能达到产品所有所需的特性。

在一备选实施方式(图中未示出)，在第一通道孔和/或第二通道孔中设置了调节装置，可从型模1的外部对该调节装置进行控制，这样就实现了对至少一部分(优选为)全部通道孔的流量的控制。对于这样的实施方式，同样按照简单的方式实现了在整个模腔或部分模腔中对物质的流动型式、发泡剂的反应、以及填充压力等指标的控制，从而可精确地设定产品的特性。很显然，为此目的，可简单地使例如如图1或图3所示的型模自带有密封材料，而且还可在其它型模中设置该密封材料，这些型模例如是只带有一条排气沟道的型模、未设置任何独立的余量空间的型模、或直接向环境排气的型模。

表3中列出了一种用在试验中的物质试样的配方。该配方表仅是示例性的，并非用于进行限定。

图5中示意性地表示了根据本发明的方法的各个阶段，其中，起始点时将模腔中40％(体积比)的容积注满，其中，型模的容积即为所要制造的产品的体积，这就意味着：其余60％容积的填充是由原料在模腔中的膨胀和/或发泡形成的。在图5的时序图上，绘制出了各个不同的阶段的发生方式。

在约第一个2秒内，全部量的悬浮物被送入到模腔中，其约填充了40％的容积。在约30秒后，由于受到加热和发泡，模腔的填充率变为约70％，而在约60秒之后，模腔将被完全填实。在约120秒之后，产品被制成，并被从型模中取出。事实上，在该制造过程中，可明确地划分为四个步骤，分别为步骤A、B、C和D。第一步骤为注料步骤，其在0到2秒之间。第二步骤为加热步骤B，在该步骤中，天然聚合物大体上发生胶质化，且物质中已出现了部分发泡。在约30秒到60秒之间的步骤C阶段，继续进一步地发泡。本发明尤其与这一阶段相关，下文将对此进行阐述。然后，在最后的阶段D中，对模腔中的产品执行真正的烘焙，从而使聚合物和/或单体物发生交联。在约120秒之后，产品被取出，此时产品处于烘焙后可保持着形状的状态。

图6中表示了对于本文引言部分所描述的常规制造工艺、模腔中压力和温度随时间的变化规律。图中左侧的竖轴表示的是模腔中的压力(单位为巴)，右侧的竖轴表示的是型模中的温度(摄氏度)。水平轴为时间轴。从该图线可清楚地看出：在注料阶段A中，压力快速下降，例如从约8bar下降到约等于1bar的大气压力，之后，在第二步骤B中，压力则快速上升，在第三阶段C的第一部分中，压力继续升高，之后压力再次下降，直至到达第四阶段D的开始时刻时，此时，压力再次变为约1bar。从表1可看出，在经过约90秒左右时，第四阶段D中的压力变为约1bar。最大压力是在注料阶段A后出现的，大约是在经过约40秒后达到的约3bar的压力。

从图6可看出，对于现有的方法，在第一阶段A中，在经过两秒后，物质的温度从约20℃快速上升到约40℃，而后，在经过5秒后，温度已逐渐增加到约90℃。之后，在经过40秒后，温度经过进一步缓慢地上升而达到约130℃，之后，温度在60秒时缓慢下降到约110℃，在经过90秒后，温度约为100℃。当经过120秒后，当第四阶段结束时，在型模张开的情况下，温度再次快速上升到约120℃。

对于根据本发明的方法，使用了与图6所示方法类似的型模，并使用了相同的物质，在第一阶段A(即注料阶段)内，压力和温度的变化规律与图6所示现有方法的规律大致上是一致的。另外，在第二阶段期间—在20到30秒之间，压力和温度的变化规律也是类似的。但是，在根据本发明的方法中，在约经过30秒之后，模腔中的压力被极大地降低，从而在排气沟道—至少是部分沟道中由抽吸作用形成了一定的真空。结果就是，模腔中的压力从约30秒时的约2.3bar迅速降低到45秒时的约0.25bar，该压力一直被保持到约110秒时。而后，在120秒后取出产品的情况下，解除了真空状态，从而使压力较快地升高到1bar。从该附图可清楚地看出，在经过30秒之后，模腔中的温度跟随压力的改变而快速变化，从而在45秒时已较快地下降到约65℃，从而，在该压力水平上，物质的温度被保持在发泡剂(尤其是水)的沸点之上，从而能加速发泡过程的进行。该温度被保持着，直至到达约100秒时为止。而后，在120秒后开启型模的情况下，温度较快地增加到约122℃。

从表2可了解在模腔中具有不同压力时物质中发泡剂(尤其是水)汽化温度的变化规律。在表2中，是从被送入到模腔中的1克物质开始进行讨论的，表中还列出了淀粉的比热、水的比热、以及用于使发泡剂蒸发所需的蒸发能。表中还列出了用于对模腔中的物质进行加热所需的能量、用于蒸发上述一定量发泡剂所需的能量、以及对产品(至少一克物质)执行烘焙所需的总能量。还表示出了所需能量的百分比，该百分比是针对始终保持1bar压力的方法的所需能量而言的，将后一能量设定为100。很显然，如果压力为0.2bar，则用于烘焙产品所需的能量约少了8％，另外，此条件下获得的蒸汽也较少—也就是说约为1.5升。与此相反，在压力为2.7bar的情况下，模腔中可形成约1.9升蒸汽，但要多提供6％的能量。

看来，根据本发明，在模腔中约70％容积被填充、且至少有约50％的发泡剂发生反应的情况下，降低模腔中的压力将是有利的。但是，很显然，根据本发明，可通过改变压力—尤其是在第二阶段B和第三阶段C的某些部分期间，能简单地改变泡沫结构，其中，上述的时间区间也即是执行胶质化和发泡反应的时间段。

实验表明：对于约30秒后施加负压的情况，在绝对真空度约为0.3bar的条件下，当模腔至少被填充70％时，效率大约能达到92％，与此相比，如果不施加任何真空，则效率约为78％。

另外，在所用的同一模腔具有几个喷注点的情况下，根据本发明的方法尤其是有利的。事实上，例如当喷注孔附近的压力发生局部改变时，发泡过程可能会被加速，或与此相反而被减速，同时，胶质化过程也可被加速和/或减速。因而，可以确保整个产品内的发泡过程都是均一的，或与此相反，可对产品不同部位的发泡过程进行调节。试验已经证明：如果使用图3和图4中的型模，则可按照图6所示规律来调节模腔一个部分中的压力和温度，而使另一部分模腔中的压力和温度随图7所示的规律变化，从而能制得这样的产品：其所述第一部分处的结构组成比第二部分的结构组成更为致密。

余量通道内的负压将使得物质以加速的方式被“抽吸”着流经模腔，从而可采用更长、更复杂的流动路线，并实现更好的填充效果。

在试验过程中，注意到：当对余量空间和真空沟道中至少之一中的压力进行调节时，可将模腔中产生的蒸汽抽排出去，并能进行清洁和/或重新应用。从而能相对较为简单地调控型模附近的温度和空气湿度。因而能有利地改变执行这些试验的工作环境。另外，按照这种方式，还能实现节能方面的优点。

在对应于图5-图7的试验中，每次试验都加入相同量的物质，但向型模施加的负压是不同的。从试验结果可看出，随着负压程度的提高，所制得的产品逐渐变轻。表4中列出了一种物质的配方，该物质在型模中的流动较为困难，并被用来制造下述的较大产品。尤其是对于较大的产品，加速发泡法(相比于WO 96/30186号文件中所描述的普通型模)具有优势。在实质上不存在任何负压的情况下，所制得的产品约为130克，而对于图7所示的工艺循环，产品的重量约为115克，同时，工艺循环所必需的时间从约125秒缩短到115秒。但是对于图6、7所示的工艺循环，每次的时间都保持为120秒，这是为了简化对比。另外，当调节压力时，还能调节送入的物质量，压力越低，送入的物质量越少。

在任何意义上，本发明都不限于文中描述、视图表示的这些示例性实施方式。在本发明的框架内，存在很多种改型，其中，本发明的范围是由权利要求书限定的。

例如，根据本发明的型模可具有多个模腔，且每个模腔都独立地带有一个或多个余量空间和/或一条或多条与其相连的排气沟道，但是，也可使一个或多个余量空间和/或排气沟道与几个模腔相连。当然，用在根据本发明的设备中的型模可以是所有希望的形状，该型模上可设置或拆卸诸如滑块、型芯等可动部件。可选地是，在根据本发明的设备中，可以在将所需量的物质送入的过程中、或者在送入物质之后，将型芯推入到模腔中，或与此相反，从模腔中拉出，以便于在模腔中实现突然或逐渐的压力变化。同样，利用这样设计，能简单地改变由发泡剂反应而导致的泡室形成程度。另外，在根据本发明的型模中，可设置多个喷注孔，此外，还可采用两种或多种喷注技术。尽管在文中描述的优选实施方式中，被处理的物质中含有淀粉，但很显然：在根据本发明的设备和方法中，还可使用其它的聚合物—尤其是天然聚合物，这些聚合物例如是木薯淀粉。另外，被处理的物质中除了天然聚合物之外，还可包含塑料、填料等物质。

可以理解：上述这些改型和许多其它的类似形式都将落入到由权利要求书限定的本发明框架内。

时间	常规压力	包括真空	常规温度	包括真空	喷注	加热/成型	烘焙	蒸发脱水
									0	1	1	2.	20	1
5	1	1	90	90	1
									10	1.1	1.1	105	105		1
15	1.5	1.5	111	111		1
									20	1.8	1.8	118	118		1
25	2.1	2.1	122	122		1
									30	2.3	2.3	125	125		1
35	2.7	0.8	130	93		1
									40	3	0.4	133	76		1
45	2.8	0.25	131	65			1
									50	2.4	0.25	126	65			1
55	1.9	0.25	119	65			1
									60	1.45	0.25	110	65			1
65	1.27	0.25	108	65			1
									70	1.2	0.25	107	65			1
75	1.1	0.25	105	65			1
									80	1.05	0.25	102	65			11
85	1.05	0.25	102	65			1
									90	1	0.25	100	65			1
95	1	0.25	100	65			1
									100	1	0.25	100	65			1
105	1	0.25	100	85			1
									110	1	0.25	100	95				1
115	1	1	105	110				1
									120	1	1	112	122				1

                                表1

其中，时间单位是秒，压力单位是bar(巴)，包括真空阶段的压力单位是bar，温度单位是℃，包括真空条件的温度单位是℃

进料
										用量	1	g
淀粉比热	1.2	J/g.K
										水的比热	4.2	J/g.K
蒸发能	2258	J/g
										排出
压力	Bar	0.2	0.31	0.47	0.7	1	1.43	1.98	2.7
										沸点温度	C°	60	70	80	90	100	110	120	130
										加热能量	J	216	270	324	378	432	486	540	594
蒸发能量	J	2258	2258	2258	2258	2258	2258	2258	2258
										总能量	J	2474	2528	2582	2636	2690	2744	2798	2852
减压能量比(％)		91.97	93.98	95.99	97.99	100.00	102.01	104.01	106.02
蒸汽量	升	1.54	1.58	1.68	1.68	1.72	1.77	1.82	1.86

                                        表2

            试样的基本配方

水	1500ml
		HY硅油	22ml
	1000克
		氢氧化磷	2克
瓷土类材料	75克
		Hydrocarb 95T	75克
黄原胶Keltrol F	2克
		果阿胶	8克
纤维素蛋白(约2.5mm长)	120克

                    表3

水	1980克
		HY硅油	23ml
阳离子淀粉	40克
		纤维素纤维蛋白(约2.5mm长)	120克
食用级马铃薯淀粉	1000克
		阳离子染色剂	8克
Hydrocarb 95T	75克
		瓷土类材料	75克
黄原胶Keltrol F	10克
		果阿胶	8克
硬脂酸钙	5克
		8mm粘胶纤维	60克
磷酸盐缓冲液	9克
		天然胶乳	300克

                        表4

Claims (16)

1、一种利用至少包含天然单体或聚合物的物质来形成注射成型产品的设备，该设备中设置有至少一个模腔和一排气沟道，其中的排气沟道至少部分地环绕着模腔，同时，在排气沟道与模腔之间设置了至少一个余量空间，该余量空间一方面与排气沟道相通，另一方面与模腔相通。

2、根据权利要求1所述的设备，其特征在于：余量空间和模腔位于型模部件中，同时还设置了加热装置，用于将所述型模部件、至少是模腔和余量空间加热到一定的温度，在该温度上，物质发生胶质化，从而在工作过程中，至少使得余量空间内的物质上形成一层表皮。

3、根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：模腔、余量空间、以及排气沟道被设计成这样：在工作过程中，对模腔的排气操作只能通过余量空间和排气沟道完成。

4、根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于：设置了用于调节排气沟道和/或余量空间内的压力的装置。

5、根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述装置包括至少一个可调节的通道孔，其位于排气沟道与环境之间，尤其是一个或多个阀门。

6、根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于：设置了排出装置，用于将气体从排气沟道内排出。

7、根据权利要求6所述的设备，其特征在于：用于排出气体的装置上设置有收集装置，用于从所述气体中除去水分，尤其是水蒸汽。

8、根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于：用于排出气体的装置是为了循环利用气体及从中除出的水分而设计的。

9、根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于：设置了用于至少向余量空间和/或排气沟道施加低于环境压力的负压的装置。

10、一种用于由至少包含天然单体或聚合物的物质制造产品的方法，其中，所述物质被送入到模腔中，并在模腔中受到加热，从而使物质中的发泡剂活化，此外，按照一定的方式填充模腔，使得一部分物质经一些开孔流入到余量空间内，同时，利用所述余量空间和排气沟道对模腔执行排气，其中，对排气沟道内的压力进行调节，以使得物质按照可控的方式流入到余量空间内，发泡剂以可控的方式活化，以便于在物质中形成泡室。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于：在至少余量空间和/或排气沟道内，产生一相对于模腔的负压，从而可降低模腔中的压力，此条件下，提高了发泡剂的沸点。

12、根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于：余量空间和/或排气沟道内的压力被按照一定方式改变，使得在物质刚刚被送入到模腔中之后，发泡剂的沸点较高，而后，对压力进行调节，使得沸点显著降低，至少接近于或低于模腔中物质的实际温度，由此使发泡剂在天然单体或聚合物发生交联的过程中或发生交联之前实质上立即发泡，并在物质中发泡出泡室。

13、根据权利要求10到12之一所述的方法，其特征在于：所使用的模腔具有至少两个开孔，它们与余量空间相连，其中在所述的至少两个开孔中形成了不同的压力和/或流动阻力，使得物质从喷注孔沿所述开孔中第一开孔的方向的流动速度不同于沿另一开孔的方向的流动速度。

14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于：在与不同余量空间和/或不同的排气沟道相连的开孔中形成不同的压力。

15、根据权利要求10到14之一所述的方法，其特征在于：空气，至少是从各条排气沟道排出的气体，被抽吸走，其中，所述空气，至少为气体，被干燥，以便于将发泡剂从中分离出，该发泡剂是循环使用的。

16、根据权利要求10到15之一所述的方法，其特征在于：流入到余量空间中的物质在此受到加热，优选地被加热到使天然单体或聚合物发生交联的温度上。

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