CN202079721U - 形成发泡产品的生产系统 - Google Patents

Abstract

形成发泡产品的生产系统，该系统将聚合物材料向下游方向的末端出口连接的一带入口的模腔输送，并引入在环境条件下呈气态的发泡剂进入该聚合物材料，其中该系统包括：一具有螺杆的加工装置；至少两个储料筒，该储料筒的入口经开关装置与该加工装置的出口连接；至少一出料筒，该出料筒的入口与相应的该储料筒的出口连接，并于该连接的信道上设开关装置；以及至少一个所述的带入口的模腔，该模腔的入口与相应的该出料筒的所述的末端出口连接。本实用新型具有能提供单相溶液上的持续维持高压，不影响发泡剂的引入，且加料螺杆阻力小、机筒承压小的优点。

Description

形成发泡产品的生产系统

技术领域

本实用新型涉及一种形成发泡产品的生产系统。 

背景技术

化学发泡剂或物理发泡剂之一与熔融聚合物母体混合，可制造聚合物的发泡产品。例如使用一般是低分子量有机化合物的化学发泡剂与熔融聚合物混合，并加热至一临界温度上释放至少一种气体，以制造聚合物的发泡产品。而物理发泡剂在大气环境下基本上为气体，在加工过程中被引入与熔融聚合物混合，或在压力下成为聚合物蕴含的一种成份，以制造聚合物的发泡产品。早期发泡技术制造的聚合物发泡产品常具有相对大的空隙或气室，亦即，其气室尺寸大于100微米，且在发泡产品中有非一致的气室尺寸分布与较低的气室密度。 

为了获得更强健与更轻的发泡产品，而有各种获得更小气室尺寸与更高气室密度的发泡成型加工技术被揭露。有研究表明，为降低气室尺寸与增加气室密度，混合熔融聚合物与物质的超临界流体状态，形成一相互溶解的单相溶液，而后在单相溶液上引起热力学的不稳定，以诱导其气室成核发生。已知传统上，各种发泡加工技术以引起单相溶液上的热力学不稳定，获得发泡产品。例如，挤塑、注塑、模塑之类的发泡加工技术。 

其中，单相溶液上的成核作用，可视为：超临界流体的分子进入在聚合物中带有清楚分界的稳定气穴的族群转变。 

透过引起热力学的不稳定，在一单相溶液上取得一极高比率的气室成核作用，是获得高气室密度的关键之一。对引起一热力学的不稳定，可透过迅速改变压力、温度或两者。因在一熔融聚合物内的超临界流体的溶解度，随压力和温度而变。在古典成核作用理论中，气室成核作用率将随压降速率的增加而增加。因此，透过使单相溶液遭受一迅速压降，促进一高气室成核作用比率。 

理想上，希望压降瞬间产生，但这是不可能的。实际上，压降必须经过一有限的时间段。越更迅速的压降引起更大的热力学不稳定，使越更大数量的气室被成核；而微孔材料上的更高气室密度，一般对应至更小气室尺寸。 

在一些研究中揭示超临界流体在单相溶液内的最大可溶总数量，取决施加于单相溶液上的工作压力和温度。例如：在相同温度下更高压力可促进超临界流体的更大最大可溶总数量。而且，在相同的压力和温度条件下的单相溶液，在相同成核条件下，当单相溶液中含较少的发泡剂溶解度时，所生成的聚合物发泡产品中气室密度也较少。 

因而，熔融聚合物中超临界流体的高溶解度，是获得高气室密度的另一关键。 

显然提高施加在单相溶液上的压力，可提高聚合物混合物内超临界流体的溶解度，及易于获得更为巨大的压降速率以提升成核过程中的热力学不稳定，利于提高发泡产品内的气室成核数量与获得更为强健的微孔发泡产品。 

对一传统发泡成型的挤塑技术，基本的发泡聚合物加工过程，可合并在一挤压发泡加工过程里。其中，对一传统塑化聚合物颗粒的挤压机，必要的挤压发泡加工过程，基本上由4个物理部件组成。气体藉由一气体计量系统被直接注入挤压机的该熔融聚合物溪流内。挤压机螺杆的混合与使均匀的部分建立该聚合物和气体的均匀混合。同时，挤压机建立想要的高气体溶解度的压力以形成单相溶液。在挤压机的末端，以一成核作用装置取得关键成核作用需要的一高成核的作用速率。 

对一挤压发泡加工过程，有时要求一额外挤压机，使进入该额外挤压机的单相溶液可适当冷却，以利于发泡产品的泡孔固定。 

对注射之类的不连续发泡成型加工过程，常使用一额外的带有柱塞的单相溶液蓄积器，在压挤加工过程中生产的单相溶液被注射前，在高压下蓄积足够注射所需的单相溶液，而后藉由注射产生瞬间的更大高压提供更为巨大的压降速率。此额外蓄积器常作为注射前的单相溶液的适当冷却，以利于泡孔固定。 

然而，对注塑之类的不连续发泡加工过程，其工艺使聚合物材料输入周期性停顿，而不利于发泡剂与聚合物的稳定混合比例。例如：当聚合物材料输入停顿时，在发泡剂引入口附近的熔融聚合物，因长时间的驻留而易含有较高剂量的发泡剂，使导致引入的发泡剂在混合物中的不均匀分布；此可能使混合物的粘度变动而不利于生产发泡产品的工艺控制。而且，发泡剂在混合物中的不均匀分布，不利于发泡产品的一致性。 

为解决注射机构的周期性的塑料输入停顿而导致发泡剂在塑料中的不均匀分布，中国专利第97111630.X号公布了一种注射发泡成型的热塑性树脂产品及其生产方法，将发泡剂的引入与溶解操作从注射与成型操作中分离，使挤压筒内的压力得到较好的保持，以获得较稳定的发泡剂计量，从而得到气体发泡剂与塑料的稳定混合比例。实施该方法的例示系统中，包括连接有输气装置、料斗、加热装置的加料筒，加料筒内设有与旋转驱动机构连接的螺杆，加料筒的前端分别与两个出料筒的内腔连通，作为储料室的出料筒的内腔与射嘴连通，且有阀门控制射嘴的打开或关闭，并于射嘴打开时连通储料室与模具的模腔。而且，每个出料筒可分别对应一个模具，或是全部的出料筒同时对应一个模具。其中，加料筒内的螺杆，一般包括进料、传输、发泡剂引入、混合、与计量部分。 

图1为上述系统的概要示意显示。其工作过程是：料斗109中的颗粒状聚合物进入作为加料筒的一具有螺杆的加工装置101中加热成熔融状态，并与引入作为发泡剂的超临界流体混合且在进入冷却步骤前相互溶解，使料液形成一种非成核、均质、流体、单相的溶液；来自加料筒中的料液通过连接通道102经由开关103被可选择的加入配备柱塞的出料筒108的其中之一，在作为注射器的出料筒108前的开关103可作为该选择作用之用，连接信道102中可安置静态混合器；当料液经由开关103对出料筒108的其中之一计量加料时，引起该其中之一的出料筒108的柱塞后退，通过控制柱塞以促使料液保持在相互溶解状态；当该其中之一的出料筒计量完成后，接着注射至模具中成型；在该其中之一的出料筒注射的同时，开关103对该其中之一的出料筒闭合而对另一出料筒连通以计量加料，当该另一出料筒计量完成后，接着注射至模具中成型；在该另一出料筒注射的同时，开关103对该另一出料筒闭合而对原先的该其中之一的出料筒连通以计量加料；如此交替加料、注射，在短时间内连续生产注射成型的微孔发泡产品。此种系统结构，使注射时的压力波动可不影响到发泡剂的引入。 

此方法存在以下缺点：1、当料液中具有高浓度的发泡剂时，为获得由加料筒101进入出料筒108的单相、非核、均匀的料液，加料筒内必须提供远高于发泡剂临界压力的背压；因而导致将发泡剂注入加料筒内的注入压力升高，注入难度加大，成本上升。 

2、为提供足够高的出料筒内的持续压力，以保持出料筒内的高浓度发泡剂的溶解，使有利于提高气室成核的数量，加料筒内需要很高的压力才能将料液注入到出料筒中，因而增大加料螺杆的阻力、造成机筒的承压大，成本高。 

对获得更高气室密度的聚合物发泡产品，传统上已知热力学的不稳定与超临界流体在聚合物内的溶解度是两个主要关键。 

相对于挤塑之类的连续发泡加工技术，上述注塑之类的不连续发泡加工技术，可藉由发泡剂的引入与溶解操作从注射与成型操作中分离，提供注射瞬间的很高压降速率，以产生更大的热力学不稳定。然而，对传统注塑技术，若在注射料液前发泡剂溶解尚未完成以形成单相溶液，则必须控制压力在持续足够高压下等待单相溶液的形成，此将影响到产品成型周期，与不利于发泡产品的生产。因为，在注射料液前若料液中的发泡剂是在静态下完成完全溶解，易于导致发泡剂在料液混合物中不均匀分布，而不利于生产发泡产品的工艺控制。此种状况，造成使用传统系统结构的发泡加工过程，其发泡剂的引入操作不宜独立于在成核前对单相溶液的溶解操作之外。因而传统上，控制压力以获得单相溶液过程中，该料液上的控制压力的变动将影响发泡剂的引入。例如，当加工过程中有更高的控制压力需求时，必须相应提高发泡剂的引入压力。 

此外，对注塑技术，料液中的聚合物母体中引入过量发泡剂或每个周期的压力脉动，将使发泡剂在加工过程中不易完全溶解于聚合物母体，而不利于发泡产品的气室大小一致性。此种困扰，可藉由增加在注射料液前出料筒的料液上施加更高持续背压的控制压力，或是依发泡剂在单相溶液中的最大可溶总数量相应降低发泡剂在单相溶液中的浓度，以获得缓解。但传统上，注射提供的短时间高压，其目的是在产生更大的热力学不稳定，而非保证发泡剂在加工过程中完全溶解于聚合物母体；故而传统技术中，在注射前的出料筒内提供超过发泡剂溶解需要的很高持续背压，将导致必须相应提高发泡剂的引入压力、加料筒内的溶解操作压力，而造成加工过程中的一定程度困扰。而且，即使对发泡剂的一般溶解度操作，亦有类似困扰。 

而且，对于传统挤塑之类的连续发泡加工技术，单相溶液成核前对其料液维持很高的更高压力，以降低或防止环境波动造成的不想要的发泡剂成核，亦有需要。 

类同于注塑技术，对一挤压发泡成型加工过程，为获得熔融聚合物中超临界流体的更高溶解度，必须在聚合物混合物上施加更高的足够压力。此种情形，必需相应配合进一步提高被提供发泡剂的压力，以获得该更高溶解度的单相溶液。因而相对困扰在聚合物内超临界流体必须引入在相对更高的压力下。而且，当获得单相溶液的发泡剂溶解操作需要很高的压力时，将使加工过程中熔融聚合物与发泡剂的螺杆混合步骤变成较为困难，且此种高压阻力可能造成加料螺杆的空转，而不利于生产发泡产品，特别是当料液本身的黏性较低时。 

对一般发泡加工过程，为引入在环境条件下呈气态的发泡剂进入熔融聚合物中，其发泡剂的被提供压力通常必须高于邻近发泡剂引入口的聚合物上的施加压力至少50psi。 

但是，因为传统发泡加工过程未分离发泡剂的引入与溶解操作，因而在获得单相溶液的发泡剂的引入与溶解的连续操作过程中，由引入发泡剂至熔融聚合物，发泡剂与熔融聚合物的混合、溶解，到单相溶液的获得，常被要求在进入单相溶液的成核操作过程之前中完成。故而，对于更高的发泡剂引入压力，将使发泡剂更易于向聚合物流体的上游流动，需特别增加额外处置，以减少或防止发泡剂从聚合物流体的上游的进料口逸出，特别是在发泡剂的引入停止时。 

此外，对传统挤塑技术，为引入发泡剂在较低压力下，相对限制施加在成核前单相溶液上的维持压力，不利于在成核时提供更大的热力学不稳定。例如：在传统挤塑发泡加工过程中，为获得强健的挤塑微孔发泡产品，需要对成核前的单相溶液施加一高的压降速率，但因不易在成核前的单相溶液上施加一很高的维持压力，故其常藉由钢模间隙的开口横断面面积尽可能减少达成。然而，当钢模间隙的开口横断面的面积减少时，将造成生产的发泡制品变薄，而不能制造厚的发泡制品；反之，为了制造厚的发泡制品，而增大钢模间隙的开口横断面的面积，将降低料液成核时的压降速率，致使不能获得想要的微孔发泡产品。 

但是，那些发明人没有查觉到，分离发泡剂的引入操作与单相溶液的形成操作，可易于提供极高压力于单相溶液的形成操作，以获得单相溶液中发泡剂的更高溶解度。而且，此种状况，可在较低或相同的发泡剂引入压力下，易于提供更高的维持压力于成核前的单相溶液上，以解决传统上为配合发泡剂的引入压力，而使在成核前的单相溶液上的维持压力受限，因而不得不降低发泡剂的引入剂量，以防止因环境波动造成在成核前的单相溶液中的次相形成。 

因此，有一需要，发展一种发泡加工技术，在较低的压力下引入发泡剂至聚合物中，以获得在聚合物混合物内有与传统相同的发泡剂溶解度。此种状况，利于引入发泡剂在较低压力下，与进一步提高发泡剂在聚合物混合物内的溶解度。而且，也需要一种技术，提供极高维持压力于成核前的单相溶液上，且无需同时配合进一步提高发泡剂的引入压力，以防止因环境波动造成不想要的单相溶液成核。 

发明内容

本实用新型可用于挤塑、注塑、模塑或其它发泡加工的技术生产。本实用新型不同于现有技术，其藉由发泡剂的引入操作与单相溶液的形成操作可被独立控制，使其相对可易于提供远高于发泡剂在聚合物混合物内溶解所需压力，此也有助于降低或防止因环境波动造成单相溶液成核前的溶解度变化形成的不想要的发泡剂成核，特别是对生产发泡产品的发泡剂连续引入加工过程。而且与传统技术相比，本实用新型在单相溶液成核前，更易于提供单相溶液上的持续维持高压，且不影响发泡剂的引入。 

本实用新型方法可改善现有技术的在提高出料筒内腔压力的同时，加料螺杆阻力大、机筒承压大的缺点；进一步，为更好地实施本实用新型方法，本实用新型提供了一种在提高出料筒内腔压力的同时保持加料筒较低的压力，使加料螺杆阻力小、机筒承压小的形成发泡产品的方法及其系统。 

本实用新型的一目的在提供可易于在成核前的单相溶液上维持更高于传统的持续高压，使单相溶液中的发泡剂溶解度可易于更高于传统，以利于提高发泡产品内的气室密度。 

本实用新型的另一目的在提供在成核前的单相溶液上维持类同于传统的持续高压，而发泡剂的引入压力可相对低于传统的引入压力，使发泡剂的引入相对变成较容易。因而，在较低的发泡剂引入压力下，加料螺杆相对不易因高压阻力而造成空转，而利于生产发泡产品，特别是当料液本身的黏性较低时。而且，较低的发泡剂引入压力，有利于减少或防止发泡剂从聚合物流体的上游的进料口逸出。 

本实用新型的一其它目的在提供在成核前的单相溶液上易于维持高于传统的持续高压，以利于降低或防止压力波动造成的不想要的发泡剂成核。 

本实用新型提出一种形成聚合物发泡产品的系统，以易于完善本实用新型方法的实施。该系统将聚合物材料向下游方向的末端出口连接的一带入口的模腔输送，并引入在环境条件下呈气态的发泡剂进入该聚合物材料，其中该系统包括：一具有螺杆的加工装置，该加工装置的出口向下游方向输送熔融聚合物与在环境条件下呈气态的发泡剂形成的聚合物混合物的料液；至少两个储料筒，该储料筒的入口经开关装置与加工装置的出口连接，以便料液由加工装置可选择的输送至储料筒中；至少一出料筒，该出料筒的入口与相应的储料筒的出口连接，并于连接的信道上设开关装置，以便控制该出料筒接收与该出料筒连接的储料筒内的料液；以及至少一个所述的带入口的模腔，该模腔的入口与相应的出料筒的所述的末端出口连接，以便该模腔接收熔融聚合物与发泡剂形成的料液，而后制成聚合物的发泡产品。 

因而，该系统被构造与布置成加工装置的出口经过开关装置连通至少两个储料筒，以便可选择的输送聚合物混合物的料液从一被选择的储料筒至相应于该储料筒的出料筒，以在该出料筒中获得一单相溶液的料液；而后移转该出料筒内的料液至相应于该出料筒的一带入口的模腔，而后制成聚合物的发泡产品。 

进一步，其中每个所述的储料筒的出口各自连接一个所述的出料筒的入口。 

或者，其中全部所述的储料筒的出口连接同一所述的出料筒的入口。 

进一步，其中当所有的储料筒连接同一出料筒时，该系统中的储料筒的容量小于该出料筒的容量。 

进一步，本实用新型系统包含一成核装置，并该出料筒经该成核装置连接该模腔。

而且，在本实用新型提供的系统中，所述的加料筒的内腔的压力一般设定高于超临界流体发泡剂的临界压力，并控制压力以使所述的聚合物混合物在所述的储料筒、加料筒、出料筒的内压力可依需要逐步提高，并在所述的出料筒内获得一种单相、非核、均匀的溶液。 

本实用新型系统的主技术构思是：以储料筒作为缓冲，使发泡剂的引入操作与单相溶液的形成操作可至少某种程度的各自被独立控制。因而，加料筒内的料液可视操作状况依序导入各储料筒，且将导入完成的储料筒内的料液导入与该储料筒连通的出料筒，以在该出料筒内获得一种单相溶液。其中，藉由储料筒作为缓冲，以利于引入发泡剂至加料筒内的熔融聚合物中的过程，可独立处理于发泡剂的完全溶解以获得单相溶液的过程，使加料筒的内压可只需高于超临界流体发泡剂的临界压力，不似传统技术会受影响于单相溶液的形成操作。故相对于传统技术，本实用新型的较低加料筒内压，使加料筒内的控制相对较容易。 

此外，储料筒的缓冲功能，使储料筒的内压可视需要在加工过程中相对易于提高至高于传统的足够高压，以转移发泡剂与熔融聚合物的流动混合物的的料液至出料筒中，并藉由料液的流动以促进发泡剂在该足够高压下进一步均匀混合与溶解，以保证获得一种单相溶液的料液。此由于作为发泡剂的超临界流体有类似液体的溶解性与气体的扩散性，可在短时间内溶入熔融聚合物中。 

在本实用新型系统中，加料筒、储料筒、出料筒的内腔压力在加工过程中视需要逐步提高，以储料筒为缓冲，实现发泡剂的引入操作与单相溶液的形成操作被独立控制。与传统发泡技术相比，本实用新型方法易于提供相对极高的压力于成核之前的单相溶液上，且无需同时配合进一步提高发泡剂的引入压力。 

本实用新型系统的此种改进，使发泡剂的引入操作与单相溶液的形成操作可易于被独立控制，进而使发泡剂的引入操作与在成核前对单相溶液的维持操作可被独立控制。 

因而，相较于传统系统，在本实用新型系统中，出料筒中的压力相对易于保持高于传统的足够高的压力，使本实用新型系统更易于提供相对更高于发泡剂完全溶解于聚合物材料中所需临界压力，以易于保证发泡剂的完全溶解。而且，在单相溶液上的维持压力更高于发泡剂完全溶解所需临界压力至一定程度时，有利于阻止在单相溶液成核前的蓄积操作阶段的因压力或周围环境状况波动造成在单相溶液中的次相形成。相对于传统系统，藉由本实用新型系统的帮助，使本实用新型方法更易于实现本实用新型的上述目的。 

此外，在本实用新型的实际实施中，可如传统技术，为阻止模腔中成核材料的气室增长，可将模腔的结构和控制布置为：料液成核后在成核料液上的压力往下游方向升高，以便料液固化后可获得想要的细致泡孔的均匀发泡制品。 

在本实用新型之后连同附图一起步的考虑及描述，本实用新型的额外优点、新颖性与目的，经由细思本实用新型的详细说明，将变成显而易见。在本实用新型作为例示的附图中，为清楚表达，使熟悉此技术的人易于理解本实用新型的系统与方法，仅说明需要理解的部份系统结构，并未标示附图中的每个零组件，且也未全部展示每个实施例示中的每个零组件；且在描述本实用新型时，仅以示意图显示，未以实际尺寸绘制完整图示。此外，在不同附图的图示中，各个附图中的每个相同或几乎相同的零组件，都以相同数字表示。 

附图说明

图1为传统系统的一组成示意图，说明传统方法的实施方案，以及依据本实用新型方法的第一实施方案。 

图2为本实用新型系统的一组成示意图，说明依据本实用新型方法的第二实施方案。 

图3为本实用新型系统的一变异的组成示意图，说明依据本实用新型方法的第二实施方案。 

图4为本实用新型系统的另一变异的组成示意图，说明依据本实用新型方法的第三与第四实施方案。 

图5为本实用新型系统的另一变异的组成示意图，说明依据本实用新型方法的第六实施方案。 

图6为本实用新型系统的另一变异的组成示意图，说明依据本实用新型方法的第五实施方案。 

图7为本实用新型系统的另一变异的组成示意图，说明依据本实用新型方法的第七实施方案。 

图8为本实用新型系统的另一变异的组成示意图。 

图9为本实用新型系统的另一变异的组成示意图。 

图10为本实用新型系统的另一变异的组成示意图。 

    图11为本实用新型系统的另一变异的组成示意图。 

具体实施方式

参照附图，进一步说明本实用新型： 

本实用新型的发泡剂可含化学发泡剂或成核剂，但使用纯物理发泡剂更佳。因使用化学发泡剂时，常在产品上留有未反应的化学发泡剂或化学发泡剂的化学反应副产物；使得使用化学发泡剂，不利于产品的回收再利用，且一般化学发泡剂的成本也较高。

本实用新型可制造大气室的聚合物发泡产品。但本实用新型用于制造微孔发泡产品，且想要的气室密度非常高时，成核剂的成核贡献毫无意义，故很少使用成核剂。 

本实用新型使用的物理发泡剂在大气条件下是一种气体，该物理发泡剂可以是在普通发泡技术中使用的已知的任何各种物理发泡剂，诸如二氧化碳、氮、碳氢化合物、氯氟烃、与类同物、以及它们的混合物。其中，提供的发泡剂最好是二氧化碳、或氮、或者其混合物。虽然相比于气体发泡剂的加入，较喜欢加入液体发泡剂，但加入超临界流体发泡剂更佳，特别是超临界流体的二氧化碳、或氮、或者其混合物。 

在本实用新型中，虽然二氧化碳或氮的超临界流体可与其它发泡剂一起联合使用；但常仅使用二氧化碳或氮其中之一的超临界流体作为发泡剂。 

因物质的超临界相具有液体与气体的特征，当物质的压力与温度保持在大于该物质材料的超临界压力与温度时，其超临界流体材料有类似液体的溶解能力，且表面张力大幅降低，使加入超临界流体至挤塑机内与熔融聚合物溶液混合时，易于在数秒内将超临界流体与熔融聚合物相互溶解形成均质的单相溶液。其中，诸如二氧化碳的超临界相的超临界压力与温度分别约为31°C与1070 psi，氮的超临界相的超临界压力与温度分别约为－147°C与500 psi。 

而且，对于单相溶液的成核操作，已知在相同成核条件下，当熔融聚合物中超临界流体的溶解度减少时，聚合物的发泡产品中气室密度随之降低。此外，在一些研究中揭示，对200°C温度下的一些聚合物，当在单相溶液上的保持压力大于22 MPa (3200 psi) 时，最高可溶解在聚合物内的超临界二氧化碳被估计为可超过按重量的7.5%；以及当在单相溶液上的保持压力超过4000 psi之上时，最高可溶解在那些聚合物内的超临界二氧化碳被估计为超过按重量计的10%。其被注意到二氧化碳的最高可溶解度，随着在单相溶液上的保持压力的增加而增加。 

本实用新型系统例示的螺杆可如同现有发泡成型技术，作为混合发泡剂与熔融聚合物之用，其有大量不规则叶片，螺杆不断搅动掺杂发泡剂的熔融聚合物。在一些情况下，现有技术使用一标准螺杆替代该含不规则叶片的螺杆，所产生的混合作用，即足以提供需要的混合。有时，简单的螺杆运动不能完成足够混合，必需在系统中引入各种各样的混合部分，例如静态混合器。而且，为迅速组成单相溶液，可适宜增加熔融聚合物的温度；因随着温度增加，将提升超临界流体的扩散速率，进一步加速单相溶液的获得。 

图1系统为传统系统的一组成示意图，传统上将发泡剂的引入与溶解操作从注射与成型操作中分离，使注射产生的瞬间高压不会影响发泡剂的引入与溶解。本实用新型方法以图1系统操作时，与传统方法的主要不同为：分离发泡剂的引入操作与溶解发泡剂获得单相溶液的溶解操作，使发泡剂的引入压力与获得单相溶液的施加压力可被独立控制，以相对降低引入发泡剂的需要压力，并易于在单相溶液成核前提供更高的施加压力。该系统包括连接有输气装置、料斗、加热装置的加料筒，加料筒内设有与旋转驱动机构连接的螺杆，加料筒的前端分别与两储料筒的内腔连通，作为出料筒的储料筒的内腔与射嘴连通，且有阀门控制射嘴的打开或关闭，并于射嘴打开时连通储料筒与模具的模腔。 

对图1系统，依据本实用新型方法的第一实施方案的工作过程是：一种颗粒状的聚合物材料经过一料斗109进入作为加料筒的加工装置101中被加热成熔融状态，并与被引入的超临界流体发泡剂混合；来自加料筒中的熔融聚合物混合物通过连接通道102经由开关103被可选择的加入配备柱塞的储料筒108的其中之一，连接通道102中可安置作为混合用的静态混合器；当熔融聚合物混合物经由开关103先对其中之一的储料筒108计量加料时，引起该其中之一的储料筒108的柱塞后退，通过控制柱塞以控制熔融聚合物混合物的压力，以防止已部分溶解的发泡剂分离；在该其中之一的储料筒计量完成后，接着进一步提高该其中之一的储料筒中料液上的施加压力，并持续一段时间直到发泡剂完全溶解，使料液形成一种非成核、均质、流体、单相的溶液，而后注射储料筒中的料液至相对应的模具中成型；在该其中之一的储料筒进行完全溶解与注射的同时，加料筒101经开关103对该其中之一的储料筒闭合而对另一储料筒连通以计量加料，当该另一储料筒计量完成后，接着进一步对该另一储料筒中料液上的施加压力提供持续一段时间的更高持续压力，直到该另一储料筒中的料液形成一种非成核、均质、流体、单相的溶液，而后注射料液至相对应的模具中成型；在该另一储料筒进行完全溶解与注射的同时，加料筒101经开关103对该另一储料筒闭合而对原先的该其中之一的储料筒连通以计量加料；如此交替加料、形成单相溶液、注射，以生产注射成型的微孔发泡产品。 

以图1系统完成本实用新型方法时，因为将发泡剂的引入操作与发泡剂的完全溶解操作分离，造成为了确保在注射料液前发泡剂完全溶解，必需对储料筒提供持续一段适当时间的足够高的压力，以确保在注射料液前聚合物的流动混合物形成单相溶液。因而，可能发生当前的计量加料步骤已完成，而之前的发泡剂溶解形成单相溶液步骤尚未结束，迫使发泡剂的引入必须暂停，或是为了确保发泡剂的完成溶解而必需减缓螺杆的计量速度，迫使发泡产品的制造周期时间增加。虽然，为了等待已计量完成的储料筒中的单相溶液形成，可藉由适当增加更多额外的与模具的模腔连通的储料筒并配合额外的开关阀的控制，以解决上述困扰。例如：当已计量完成的储料筒中的单相溶液尚未形成时，可藉由开关阀控制加料筒连通至其它的额外储料筒，并于那些额外储料筒计量加料时，完成之前的储料筒所进行的单相溶液形成与注射的工作，以制成想要的发泡产品。如此依序循环加料、形成单相溶液、注射以连续生产注射成型的微孔发泡产品。但此种改善，对生产较大重量的发泡产品，常需更多的额外储料筒与相对应的模具，而造成成本的过度提升。 

如上述所示，本实用新型以图1传统系统提供一种将单相溶液注入模具形成发泡产品的方法，该方法获得该单相溶液的步骤包含：1）、发泡剂的引入步骤，在一具有螺杆的加工装置中输送聚合物材料，并引入在环境条件下呈气态的发泡剂进入该聚合物材料形成聚合物混合物的料液；2）、料液输送的缓冲步骤，输送该料液从该加工装置的出口进入一被选择的储料筒，且控制压力使该料液的该发泡剂的一部分溶解于该聚合物材料中；3）、单相溶液的获得步骤，控制压力使该被选择的储料筒中的该料液的该发泡剂与该聚合物材料相互溶解，以获得该单相溶液，其中该获得单相溶液过程中该控制压力的变动不影响该发泡剂的引入。而且，如图1系统的加工装置的出口经输送信道上的开关装置连接至少两个所述的储料筒，以输送该料液从该加工装置的出口进入该两个所述的储料筒的该被选择的储料筒，以实施本实用新型方法。 

因而，本实用新型与现有技术不同。在图1系统上实施的现有技术，其可作注射用途的柱塞施加在料液上的持续高压，主要在累积已获得的单相溶液料液，并维持料液一直为单相溶液，故无上述困扰。在本实用新型方法中，可作注射用途的柱塞施加在料液上的控制压力，必须在不同时间阶段依需要升高施加在料液上的控制压力，其先控制压力使料液中的发泡剂的一部分溶解于聚合物材料中，以利于发泡剂在较低压力下引入，而后提升该控制压力至足够高的持续压力以获得含较高浓度发泡剂的单相溶液。 

上述改变，使本实用新型在获得单相溶液过程中控制压力的变动不影响发泡剂的引入。因而，与现有技术相比，本实用新型可在较低的发泡剂引入压力下，获得与现有技术相同的最佳可溶解度，或甚至更高。虽然，由于超临界流体发泡剂具有类似液体的溶解性与类似气体的良好扩散性，使该发泡剂可在短时间内溶入聚合物。但本实用新型方法使用图1结传统构实施时，将不利于发泡产品的生产；此因储料筒中的单相溶液于静态下获得，将导致发泡剂在混合物中不易均匀分布。 

为改进上述问题，本实用新型增益传统系统，提出一种形成聚合物发泡产品的系统，该系统将聚合物材料向下游方向的末端出口连接的一带入口的模腔输送，并引入在环境条件下呈气态的发泡剂进入该聚合物材料，其中该系统包括：一具有螺杆的加工装置，该加工装置的出口向下游方向输送熔融聚合物与在环境条件下呈气态的发泡剂形成的聚合物混合物的料液；至少两个储料筒，该储料筒的入口经开关装置与该加工装置的出口连接，以便料液由加工装置可选择的输送至一被选择的储料筒中；至少一出料筒，该出料筒的入口与相应的储料筒的出口连接，并于连接的信道上设开关装置，以便出料筒接收与该出料筒相应的储料筒内的料液；以及至少一个所述的带入口的模腔，该模腔的入口与相应的该出料筒的所述的末端出口连接，以便出料筒中的料液移转至模腔中。 

对于本实用新型系统在制造聚合物发泡产品时，可将已完成计量的出料筒4中的料液，如传统技术在模具的反压下移转单相溶液的料液至模具中，而后维持模具中的压力直到模具中型胚的温度下降到适当的温度时，瞬间降低模具中的压力以允许该型胚发泡，并依需求进一步控制模具的扩展，以控制发泡产品的泡孔生长。 

或是，系统中直接包含一成核装置，并使出料筒经成核装置连通至模腔，以在移转出料筒中的单相溶液的料液至该模腔时，使料液经成核装置造成在其上的迅速压降，以获得成核的聚合物材料前驱物，而后制成聚合物的发泡产品。 

因为在一聚合物材料内超临界流体的溶解度随压力减少而减少，当尽可能高的瞬间压降产生，将造成聚合物材料内的超临界流体溶解度的迅速下降，使聚合物材料内生成尽可能高的气室密度。本实用新型例示的成核装置可如同现有技术，以提供迅速压降。其中本实用新型提供迅速压降的成核装置可以是一狭窄短小的通道。此种狭窄短小的信道常可视为一平行成核器，使易于引起高的压降速率。作为成核装置的该平行成核器常被置于模腔之前，如注塑技术中的一射嘴，或是挤塑技术中的钢模模口；有时为了阻止料液成核后的气室增长，而将成核装置至模腔之间的距离尽量减小。或是，在挤塑技术中以一齿轮帮浦替代一平行成核器作为成核装置。此外，如传统挤塑发泡技术，当聚合物材料成核后，在其上保持足够的高压，以防止气室的显著增长；而且控制模腔中的成核聚合物材料上的施加压力向下游方向增长或减弱，以控制发泡产品中的泡孔尺寸。 

在之后的图2 – 9中的示意图中，为清楚表达，使熟悉此技术的人易于理解本实用新型，仅只说明本实用新型系统需要理解的部份组成，描述如何实施本实用新型方法。 

发泡剂的提供系统11藉由在普通发泡技术中使用的传统加压工具与计量工具以提供一被计量的发泡剂，该被计量的发泡剂在一被控制的速率上经由发泡剂供应口被提供至加料筒1中。经过一料斗12进入加料筒1中的聚合物材料被熔融，以透过在加料筒1中的螺杆13旋转所产生的机械剪切力量造成在聚合物材料上的摩擦力，以及透过在当螺杆13载运聚合物材料通过料管时加热料管。螺杆13的搅拌，可使熔融聚合物与由发泡剂的提供系统11提供的被计量数量的发泡剂藉由切变力混合在高保持压力之上，以形成聚合物的一流动混合物。来自加料筒1中的聚合物混合物被可选择的通过连接通道3加入配备柱塞21的储料筒2的其中之一。在连接通道3中有作为开关用途的一球式止逆阀31，且连接通道3中可视需要安置作为混合用的静态混合器或类同物。 

在柱塞21上的活塞22可作为储料筒2中料液的背压控制，并控制储料筒2中料液的增加与减少。柱塞41上的活塞42，可作为出料筒4中料液的背压控制，并控制出料筒4中料液的增加与减少，以及视需要提供注射需求。连接通道3中的球式止逆阀31可替代以阀门或作为开关用的其它类同物，在此使用球式止逆阀3作为开关用可简化系统控制。例如：想要加料筒1中的熔融聚合物混合物被连通至某一储料筒2时，可控制该某一储料筒2内的压力某种程度的低于加料筒1的出口压力；而当控制该某一储料筒2内的压力某种程度的高于加料筒1的出口压力时，可使该某一储料筒2的聚合物混合物与加料筒1的出口不连通。此种控制方式，可稳定加料筒1中的压力，并在压力控制的同时，完成开关控制。当然，也可在此以开关阀替代球式止逆阀，完成开关动作。 

在连接通道5中作为开关用的阀门51可替代以球式止逆阀或其它开关类同物，在此阀门51仅只作为例示。当控制该某一储料筒2内的出口压力高于其对应的出料筒4的压力时，可控制以使阀门51连通。反之，当控制该某一储料筒2内的出口压力低于其对应的出料筒4的压力时，可令阀门51截止。当出料筒4中的料液计量完成后，将出料筒4中被计量的料液经由阀门6的控制，以移转至对应的模具中制成聚合物发泡产品，或在模具的反压下移转单相溶液至模具中，以获得该发泡产品的型胚，而后用于之后的模塑或吹塑的发泡产品的制造需要。例如；在获得该发泡产品的型胚之后，维持模具中的压力直到该型胚的温度下降到适当的温度时，降低模具中的压力以允许该型胚发泡，或是进一步控制模具的扩展，以控制发泡产品的泡孔生长。 

在之后例示的本实用新型示意图中，储料筒2或出料筒4中作往复运动用的柱塞可与带往复运动的螺杆相互替代；其中，如同现有发泡成型技术，螺杆可有大量不连续螺纹，螺杆的不断搅动，即可提供料液需要的混合。在一些情况下，现有技术使用一标准螺杆所产生的混合作用，即足以提供需要的混合。在另外一些情况下，提供料液混合使用的螺杆不含压缩段，以利于螺杆在高压下不断搅动。但对使用柱塞，在一些情况下，本实用新型系统中的料液在向下游方向的流动过程中，流经信道中的混合装置，即可提供在高压下的足够均匀混合。而且，使用柱塞，有利于成本降低。 

对使用本实用新型方法的图1传统系统，其在注射料液前，即使作为出料筒的储料筒中的压力高于溶解度所需压力，由于静态下聚合物混合物中的发泡剂易扩散不足，或滞留时间不足而使发泡剂可能无法均匀溶解于聚合物中，而不利于迅速与均匀的组成单相溶液。 

为改进上述困扰，本实用新型增益图1传统系统，增加一额外储料筒2连通在加料筒1与出料筒4之间，并使每个储料筒的出口各自连接一个出料筒的入口，以实施依据本实用新型方法的第二实施方案。 

如图2与图3例示的本实用新型系统组成示意图，类同于传统形成发泡产品的系统，都是将聚合物材料向下游方向出料筒的末端连接的带入口的模腔输送，并引入在环境条件下呈气态的发泡剂进入该聚合物材料。对例示在图2与图3的本实用新型系统，其中包括：一具有螺杆的加工装置；两个储料筒，其中储料筒的入口经开关装置与加工装置的出口连通；两个出料筒，其中每个出料筒的入口与一相应的储料筒的出口连接，并于连接的信道上设开关装置；以及两个带入口的模腔，其中每个模腔的入口与相应的出料筒的末端出口连接。与传统系统不同，本实用新型的此种增益，使单相溶液的获得步骤可改进为：输送料液从被选择的储料筒进入与该被选择的储料筒连接的一出料筒，并控制压力使料液中的发泡剂与聚合物材料相互溶解，以获得该单相溶液。本系统中的额外储料筒在此提供额外动态混合，以利于迅速与均匀的组成单相溶液。 

如图2或图3例示的系统，当加料筒中1的熔融聚合物混合物经由控制储料筒2的其中之一计量加料时，引起其中之一的储料筒2的柱塞21后退，通过控制柱塞21以控制熔融聚合物混合物的压力，防止已部分溶解的发泡剂分离；当该其中之一的储料筒2计量完成后，接着对该其中之一的储料筒2提高压力，使球式止逆阀31截止连通；而后打开阀门51，通过控制柱塞21与柱塞41，以控制熔融聚合物混合物在更高的足够高的压力下由该其中之一的储料筒2经通道5移动至对应的出料筒4中，因而获得成一种非成核、均质、流体、单相的溶液在该出料筒4中；在该其中之一的储料筒2的聚合物混合物在通过控制柱塞21提供更高压力下进行由该其中之一的储料筒2移动至对应的出料筒4中的同时，控制另一储料筒2的柱塞21以降低其上的背压，使与该另一储料筒2连通的加料筒1中的聚合物混合物对该另一储料筒2计量加料；当该另一储料筒2计量加料完成后，接着对该另一储料筒2提高压力，以使加料筒1与该另一储料筒2截止连通，并控制熔融聚合物混合物在足够高的压力下由该另一储料筒2经通道5移转至对应的出料筒4中，因而获得成一种非成核、均质、流体、单相的溶液在该出料筒4中。如此交替加料、移转料液至对应的出料筒4中。其中，当各出料筒4中的料液在更高的足够高的压力下计量完成后，经由阀门6与活塞42的控制，将出料筒4中被计量的料液注射至对应的模具中制成聚合物发泡产品，或在模具的反压下移转单相溶液至对应的模具中，而后用于之后的模塑发泡产品的制造需要。 

本实用新型方法藉由本实用新型系统中的额外储料筒作为缓冲的帮助，使得对于控制聚合物混合物的料液由加料筒1经过储料筒2而至对应的出料筒4，并在对应的出料筒4中形成单相、非核、均匀的料液的加工过程中，于料液上的施加控制压力依加工需要分阶段升高时，不影响加工过程中的发泡剂引入。其中，在于藉由获得该单相溶液的施加压力，与在加料筒1中的聚合物混合物的施加压力去耦合，以在获得单相溶液过程中该控制压力的变动不影响该发泡剂的引入，使本实用新型的出料筒4中单相溶液上的施加压力在注射前可易于一直保持高于需要的压力。本实用新型中，因发泡剂的引入压力藉由本实用新型方法 或/和 本实用新型系统的帮助，使出料筒4中的压力可更易于提供更高于获得单相溶液需要的持续压力，因而与传统方法相较，本实用新型相对更利于防止压力或温度波动造成的料液成核。 

本实用新型系统的结构不同于传统系统结构，其中额外储料筒2可提供熔融聚合物混合物由储料筒2至对应的出料筒4的额外动态移转过程，有助于提供均匀混合，以迅速与均匀的组成单相溶液，而且适宜地增加熔融聚合物的温度也是必要的，因随温度的增加，使超临界流体的扩散速率被提升以加速获得单相溶液。 

相对于图2系统，图3系统在连接信道5中引入各种各样如静态混合器之类的混合装置，以利于确保在出料筒4中获得单相溶液是均匀的。有时，为了确保完成足够混合，必需在本实用新型系统中进一步引入各种各样的混合部分。 

本实用新型方法的第二实施方案可加以变异，加料筒1中的熔融聚合物混合物的料液对储料筒2的其中之一依序计量加料时，每一储料筒2不需达到足够的计量。当其中之一的储料筒2计量加料时，另一储料筒2中的料液同时在足够高的压力下由储料筒2移动至对应的出料筒4中，如此交替加料、形成单相溶液的料液，直到某一出料筒4计量完成。而后注射该计量完成的出料筒4中的料液至模具的模腔中成型。此种操作，出料筒4中的压力在注射前仍可一直保持很高的足够高压，此虽不利于控制出料筒4中的稳定注入料液与获得均匀单相溶液的料液，但储料筒2的内容积可较小，而利于减少成本与体积。此外，前述状况，虽以多个出料筒各自对应至各自的模具例示，但类同于传统工艺，其可将多个出料筒同时对应至一个模具。 

图4为本实用新型系统的另一变异的组成示意图，可说明依据本实用新型方法的第三与第四实施方案。在图4中，本实用新型系统的全部储料筒2的出口经开关装置连接同一出料筒4的入口，以及出料筒的出口经成核装置连通至一带入口的模腔，以利于应用本实用新型方法至挤塑之类的连续发泡加工技术，与减少零组件。 

对注塑之类的不连续发泡加工技术，依据本实用新型方法的第三实施方案，如图4系统的例示，当加料筒1中的熔融聚合物混合物的料液经由控制储料筒2的其中之一计量加料时，引起其中之一的储料筒2的柱塞21后退，通过控制柱塞21以控制料液上的压力，防止已部分溶解的发泡剂分离；当该其中之一的储料筒2计量完成后，接着对该其中之一的储料筒2提高压力，使球式止逆阀31截止连通；而后打开阀门51，通过控制柱塞21与柱塞41，以控制料液上的压力在更高的足够高的压力下由该其中之一的储料筒2经通道5移动至对应的出料筒4中，并在该出料筒4中获得料液为一种非成核、均质、流体、单相的溶液；在该其中之一的储料筒2的料液在通过控制柱塞21提供更高压力下进行由该其中之一的储料筒2移动至对应的出料筒4中的同时，控制另一储料筒2的柱塞21以降低其上的背压，使与该另一储料筒2连通的加料筒1中的料液对该另一储料筒2计量加料；在另一储料筒2计量加料的过程中，控制该出料筒4中的料液计量，使该出料筒4中的料液在更高的足够高的压力下计量完成，而后经由阀门6与活塞42的控制，注射在出料筒4中已计量完成的单相溶液的料液至模具的模腔中成型；当该另一储料筒2计量加料完成后，接着对该另一储料筒2提高压力，以使加料筒1与该另一储料筒2截止连通，并控制料液上的压力在足够高的压力下由该另一储料筒2移转至对应的出料筒4中，并在该出料筒4中获得料液为一种非成核、均质、流体、单相的溶液。如此交替加料、移转料液至该出料筒4中，以及移转该出料筒4中被计量的料液至模具的模腔中，而后获得聚合物发泡产品。 

为了实施上述本实用新型方法的第三实施方案，上述储料筒2的计量加料的速度需慢于上述出料筒4中的计量加料的速度。 

然而，对本实用新型方法的第三实施方案的另一状况，当上述储料筒2的计量加料的速度快于出料筒4中的计量加料的速度时，将造成上述储料筒2计量已完成，而该出料筒4中的料液仍未完成计量加料的动作，则加料筒1中的料液进料可暂停，直到该出料筒4中的料液完成计量加料；而后继续该加料筒1中的料液进料，以对已完成移转料液至该出料筒4中的储料筒2计量加料，以及在移转该出料筒4中被计量的料液至模具中的动作完成后，移转上述已完成计量加料的储料筒2的料液至该出料筒4中。如此交替加料、移转料液至该出料筒4中，以及移转该出料筒4中被计量的料液至模具的模腔中，以获得聚合物发泡产品。虽然，对于上述状况，当尚未完成输送料液从一被选择的储料筒2进入与该被选择的储料筒连接的该出料筒4，且已完成输送料液从加工装置1进入其余的储料筒3时，暂停加工装置1的料液的输送，将不利于发泡剂的连续稳定引入；然而，相对于传统方法，本实用新型方法的发泡剂引入压力可以更低，因而可降低发泡剂在加料筒1中向上游流动的困扰。 

其中，对注塑之类的不连续发泡加工技术，本实用新型方法的第三实施方案可加以变异，加料筒中1的熔融聚合物混合物的料液对储料筒2的其中之一依序计量加料时，每一储料筒2完成加料后的计量料液少于该出料筒4完成加料后所需的足够计量，使计量输送至每个储料筒2中的料液的量少于计量输送至该出料筒4中的料液的量。其工作过程是：加料筒1中的熔融聚合物混合物的料液可选择的依序对储料筒2计量加料，并通过控制柱塞21以控制其中的料液上的压力，以防止已部分溶解的发泡剂分离；当被计量加料的储料筒2计量完成后，接着对该储料筒2提高压力，以使球式止逆阀31截止连通，并使该加料筒1对另一储料筒2计量加料；而后控制该计量完成的储料筒2中的料液在更高的足够高的压力下移转至其出料筒4中。如此交替加料、移转料液至其出料筒4中，直到该出料筒4计量完成；而后移转该计量完成的出料筒4中的单相、非核、均匀的料液至模腔中，而后制成聚合物的发泡产品。此种状况，计量加料完成后的每一储料筒2的料液少于该出料筒4计量完成后所需的足够计量。因而，所述的储料筒2的内容积的容量可小于所述的出料筒4的内容积的容量，以利于成本与体积的减少，特别是对大型系统。 

依据本实用新型方法的第四实施方案，当例示在图4的系统用于挤塑之类的连续发泡加工技术时，其中的射嘴可作为一平行成核器，且在挤出的成核料液通过与该成核器连通的模腔时，向成核器之后的下游方向控制该成核料液上的施加压力的增长或减缓，以稳定且均匀的挤出想要的细微泡孔的发泡产品或控制发泡产品上的泡孔增长。 

其中，第三实施方案与第四实施方案主要不同在于：注塑发泡技术中，出料筒4中的单相溶液常通过一射嘴或成型室前的狭窄短小的信道装置，并配合开关阀提供间歇性注射，以提供一成核的可发泡材料，接着在一作为成型室的模具的模腔中定型发泡产品；挤塑发泡技术中，出料筒4中的单相溶液通过一成核器，以连续性的由一模具的模口挤出一成核的可发泡材料，并定型被挤出的发泡产品为想要的形状。 

依据本实用新型方法的第四实施方案，如图4系统的例示，其工作过程是：加料筒中1的熔融聚合物混合物的料液可选择的依序对储料筒2计量加料，并通过控制柱塞21以控制其中的料液上的压力，以防止已部分溶解的发泡剂分离；当被计量加料的储料筒2计量完成后，接着对该储料筒2提高压力，以使球式止逆阀31截止连通，并使该加料筒1对另一储料筒2计量加料；而后控制该计量完成的储料筒2中的料液在更高的足够高压下移转至出料筒4中，以在该出料筒4中获得成一种非成核、均质、流体、单相的溶液；如此交替加料、移转料液至其出料筒4中；在该出料筒4进料的同时，挤出该出料筒4中的单相溶液的料液经成核器至一带入口的模腔中，并在腔内形成一成核的聚合物材料前驱物，而后经模具的模口挤出，并定型成想要的挤塑发泡产品。 

传统的挤压发泡成型加工过程，为了获得强健的挤塑微孔发泡产品，需要对成核前的单相溶液施加一迅速压降，而此迅速压降可关联至一高的剪切，但剪切速率提高，将使模腔中内的成核料液的流动速率的分布提高，致使排料速率不易稳定。因而，易使聚合物的排料不均匀，而不易稳定地获得良好外观的连续挤出的微孔发泡产品。 

为了改进上述困扰，图6系统中作为成核装置的一齿轮帮浦7，替代图4系统中的传统平形成核器。图6为本实用新型系统的其它另一变异的组成示意图，以说明依据用于挤塑之类的连续发泡加工技术的本实用新型方法的第五实施方案。其中，第五实施方案与第四实施方案的主要不同，在于模腔内的成核料液的流动速率的控制。对于第四实施方案，出料筒4中料液上的很高的足够高压，虽有利于获得厚的微孔发泡产品；但为了获得强健的挤塑微孔发泡产品，此很高压力在平形成核器上对成核前的单相溶液施加的高的剪切，易使聚合物的排料速率不易稳定，而不利于连续挤出想要的微孔发泡产品。然而，对于第五实施方案，其使用一个转动的齿轮帮浦7，作为成核装置，以及控制模腔内的成核料液的流动速率；藉由齿轮帮浦7的帮助，单相溶液成核时的压力下降几乎是瞬间达到，而且排料速率基本上与压降无关。因而，藉由齿轮帮浦7的帮助，与单相溶液成核前的很高的足够高压，使本实用新型方法的第五实施方案可获得更强健的挤塑微孔发泡产品。 

理想上，对挤塑之类的连续发泡加工技术，图4与图6中的加料筒1与出料筒4两者内的料液可持续稳定流动；但实际上，仅只有两者之一的料液持续稳定流动可被获得。 

例如：当其中之一的储料筒2由加料筒1供料时，另一储料筒2正在将料液移转至出料筒4；此时，该其中之一的储料筒2内的压力通常相当程度的低于该另一储料筒2内的压力。为获得加料筒1内的料液持续稳定流动，则当该其中之一的储料筒2的供料接近完成时，该另一储料筒2内的压力需要先降低与停止对出料筒4的连通，使供应至这些储料筒2内的加料筒1内的料液，可由供应至该其中之一的储料筒2内平稳转换成供应至该另一储料筒2内，以防止料液供应的波动。此种状况，为了加料筒1内的料液持续稳定流动，将不利于出料筒4的稳定供料。此外，当储料筒2的内容积小于出料筒4的内容积时，对使用于注塑之类的不连续发泡加工技术的图4系统，其出料筒4中的料液在更高的足够高压下的计量加料也容易有此类同困扰。 

虽然，为了解决本实用新型的图4与图6系统的上述困扰，对出料筒4的不稳定供料，可藉由出控制料筒4中的料液储存的增减作为缓冲，并控制出料筒4的柱塞上的背压，以减缓因出料筒4的供料不稳定而造成的出料筒4内的压力波动。但此种状况，终究不利于出料筒4内的料液在计量过程中的持续稳定流动。反之，若为了顾及出料筒4内的料液在计量过程中的持续稳定供料，则将不利于加料筒1内的料液持续稳定流动。 

图5与图7各自为本实用新型系统的其它另一变异的组成示意图，以各自说明依据本实用新型方法的第六与第七实施方案。相对于图4与图6系统，图5与图7系统主要藉由增加一额外的储料筒2，作为增加一额外的可选择的路径，以解决上述困扰。图5与图7系统中的额外储料筒2，可作为缓冲，以使系统中的加料筒1与出料筒4两者内的料液可视需要提供同时持续各自稳定流动，以易于稳定加入预定量的发泡剂至料液中。 

例如在第六或第七实施方案中：当其中之一的储料筒2由加料筒1供料时，另一储料筒2正在将料液移转至出料筒4；此时，该其中之一的储料筒2内的压力通常相当程度的低于该另一储料筒2内的压力。虽然，之前方案中，为了获得加料筒1内的料液持续稳定流动，则当该其中之一的储料筒2的供料接近完成时，该另一储料筒2内的压力需要先降低与停止对出料筒4的连通，以获得加料筒1内的料液持续稳定流动；但是，在第六或第七实施方案中，于上述状况发生时，一额外储料筒2内由加料筒1之前提供的料液可先提高至足够高的压力，以提供出料筒4的持续稳定供料。因而系统中的出料筒4中的料液在进料的同时，可持续稳定的挤出该出料筒4中的料液经成核器至一带入口的模腔中，并在腔内形成一成核的聚合物材料前驱物，而后制成想要的挤压发泡产品。 

在本实用新型图5与图7的系统中，为简化控制，系统中的加料筒可依序对各储料筒加料，同时依序将完成料液接收的储料筒内的料液压力提高至足够高的压力以移转料液至出料筒中，并获得单相溶液在出料筒中。其中，对已完成料液移转的储料筒的压力可先降低至适当压力，以准备接收加料筒的加料；而对已完成料液接收的储料筒的压力可先提高至适当压力，以准备移转料液至出料筒中。在此，系统中提供的额外储料筒作为料液的暂存，以便在每一储料筒中的料液由接收至移转的过程中，可视加工阶段依需要提高在料液上的施加压力，使获得单相溶液的施加压力的大小不影响发泡剂的引入，并获得系统中料液的持续稳定流动，以更佳的完成本实用新型。 

因而，藉由本实用新型系统的帮助，本实用新型可有利于在较低压力下连续引入发泡剂，以改善因发泡剂的过高引入压力，而导致的发泡剂可能向聚合物流体的上游流动，使能减少或防止发泡剂从聚合物流体的上游的进料口逸出，而且相对无需特别增加额外处置。此种较低的发泡剂引入压力，也使加料螺杆相对不易因高压阻力而造成空转，以利于生产发泡产品，特别是当料液本身的黏性较低时。 

此外，对在加工过程中发泡剂的连续引入，可改善因发泡剂的引入停顿，而造成在单相溶液中的发泡剂不均匀分布。 

第六实施方案类同于第四实施方案，两方案均可使用平形成核器作为成核装置，并藉由成核器对成核前的单相溶液施加高的剪切，以获得料液成核。与传统方法不同，本实用新型藉由获得单相溶液的施加压力与促使熔融聚合物与在环境条件下呈气态的发泡剂形成的聚合物混合物的施加压力去耦合，使获得单相溶液的施加压力可以与发泡剂的引入压力去耦合。此种改进，使获得单相溶液的施加压力可易于视需要提高，而不需相应提高发泡剂的引入压力。因而，与传统方法相比，本实用新型方法易于获得更高发泡剂溶解度的单相溶液，且在单相溶液获得后，持续维持更高于获得单相溶液的所需压力。此种在料液成核前持续维持很高的高压在料液上，有助于降低或防止环境波动造成溶解度变化而形成的不想要的发泡剂成核，以及易于获得一更迅速压降以有利于获得厚的微孔发泡产品。但此更迅速压降易使成核器内的料液的流动速率的分布提高，致使排料速率不易稳定，而不利于连续挤出想要的微孔发泡产品。 

为了改进上述困扰，第七实施方案类同于第五实施方案，两方案均使用一个转动的齿轮帮浦7作为成核装置以及控制模腔内的成核料液的流动速率；藉由齿轮帮浦7的帮助，使单相溶液成核时的压力下降几乎是瞬间达到，且排料速率基本上与压降无关。因而，藉由齿轮帮浦7的帮助，料液成核后的料液流动速率可被稳定控制，以利于本实用新型方法在获得更强健的挤塑微孔发泡产品的同时，可易于控制发泡产品的生产速度，以改进上述困扰。 

在上述用于挤塑之类的连续发泡加工技术的本实用新型系统中，其储料筒2的内容积可更小于出料筒4的内容积，以利于成本与体积的减少，特别是对大型系统。 

在图8的例示中，图4系统的出料筒4中例示的柱塞以图8系统中的带往复运动的螺杆替代时，螺杆的混合与使均匀的部分有利于在该出料筒4中建立更均匀的单相溶液。参考图8，本实用新型方法的第三实施方案或第四实施方案可加以变异，当料液由某一储料筒2经出料筒4的入口移转至出料筒4中时，料液由出料筒4的入口往出口方向移动，藉由螺杆的搅动，以进一步保证料液的均匀混合。而且，对注塑之类的不连续发泡加工技术，由于料液的流入，引起出料筒4中的螺杆后退；藉由控制出料筒4中的压力，以促使料液形成单相溶液；而后以该料液制成想要的聚合物的发泡产品。对挤塑之类的连续发泡加工技术，虽然单纯旋转运动的螺杆，就已足够挤塑发泡加工技术的需要，因其可藉由控制螺杆的旋转，以保证料液的均匀混合与建立想要的压力在料液上；但使用带往复运动的螺杆是更佳的，因当加料筒1中的进料速度与出料筒4中的出料速度不同时，出料筒4中螺杆的前进或后退可作为缓冲与稳定料液上的压力。 

依据本实用新型，对挤塑之类的连续发泡加工技术，图8系统中的成核装置可安排在如图9系统的一钢模中，以实施上述变异的本实用新型方法的第四实施方案。如传统挤塑发泡成型技术，在图9系统的钢模中安排一间隙开口作为成核装置。因而，对图9系统实施上述变异的本实用新型方法的第四实施方案时，类同于图8系统，当图9系统中螺杆的旋转时，其有助于料液成核前在极高压力下相互溶解与保证料液的均匀混合。 

其中，类同于传统技术，出料筒4中的螺杆可建立想要的压力以获得单相溶液。但在本实用新型中该螺杆建立的压力变动可与发泡剂的引入被分隔，使在出料筒4中可易于提供极高压力以获得单相溶液，且无需配合提高发泡剂的引入压力。 

本实用新型的各种实施方案中，当需要更迅速获得发泡剂与熔融聚合物的混合物的料液时，可增加更多的额外加料筒1来达成要求。例如：作为例示的图10系统为本实用新型图4系统的另一变异的组成示意图；其中，图10系统提供3个作为加料混料用途的加料筒与储料筒2连通，以提高系统供应给储料筒2中料液的累积速度。 

在本实用新型的例示中，对于作为加料筒用途的一具有螺杆的加工装置，虽然其中的螺杆提供单纯旋转运动，在多数情况下即足以提供加料筒1中进料的连续供应，以防止塑料输入停顿而导致发泡剂在塑料中的不均匀分布；但有时使用单纯的螺杆旋转运动，不能完成加料筒1中进料的持续稳定提供，必需使用带往复运动的螺杆，以藉由螺杆的前进或后退作为缓冲，以达成塑料输入的持续稳定进入。 

本实用新型藉由分离发泡剂的引入操作与单相溶液的获得操作，使易于提供极高压力以获得单相溶液，并进一步提供极高压力于成核之前的单相溶液上。此极高压力有助于获得在单相溶液中含更高的发泡剂溶解度，以及防止因环境波动而导致的单相溶液成核。而且，此种在单相溶液成核前施加的极高压力，在挤塑发泡工艺中有助于料液成核的过程，以及比传统方法更易于获得厚的微孔发泡产品。 

对于在传统挤塑技术中，为了因应加工过程中在聚合物混合物的料液形成单相溶液的阶段需要极高的施加压力，以及在成核前的单相溶液上提供极高的维持压力，必须相应提高发泡剂的引入压力。例如：中国专利第01809941.6号中例示，对低发泡剂含量的挤塑产品，当在熔融聚合物内含按重量计0.047%的超临界状态的氮气时，在其上保持不超过大约1500psi的压力即可维持单相溶液，而氮的超临界相的超临界压力约为500 psi。但为建立在挤塑机末端的压力为4200psi，以获得微孔聚合物，使其氮气注入点的压力为2200psi。 

与传统发泡技术不同，本实用新型因成核前对单相溶液的维持操作与发泡剂的引入操作可被独立控制；使得提高施加在单相溶液上的压力，不会迫使发泡剂的引入压力必须相应提高；故而，使获得单相溶液的施加压力可以与发泡剂的引入压力去耦合。而且，本实用新型可获得单相溶液的施加压力与促使熔融聚合物与发泡剂形成的聚合物混合物的施加压力去耦合。因而，本实用新型可提供料液成核前对料液维持很高的持续压力，而无需配合提高发泡剂的引入压力。例如：在本实用新型挤塑技术中，当在熔融聚合物内含按重量计0.047%的超临界状态的氮气时，其氮气注入点的压力为1000psi，出料筒的背压保持超过大约4000psi的压力，使在挤塑机末端的压力超过4200psi，或超过5500psi，或更大。 

本实用新型对传统挤塑技术的上述改进，在于发泡剂的引入操作与单相溶液的形成操作可被独立控制。因而，本实用新型可易于达成当熔融聚合物内含按重量计0.047%的超临界状态的氮气时，其氮气注入点的压力维持在约1000psi，或更小，而同时在挤塑机末端的压力超过4200psi，或超过5500psi，或更大。 

相对于传统挤塑技术，本实用新型可提供料液成核前对料液维持很高的持续压力，而无需配合提高发泡剂的引入压力，以获得更高发泡剂含量的单相溶液，与导致发泡产品的更高密度。而且，对一般发泡剂含量状况，本实用新型更易于提供极高压力于成核之前的单相溶液上，防止因环境波动造成不想要的单相溶液成核，使利于获得更为强健的微孔发泡产品。 

而且，因本实用新型可提供料液成核前对料液维持很高的持续压力，而无需配合提高发泡剂的引入压力。与传统工艺相比，因本实用新型更易于提供料液成核前对料液维持很高的持续压力，使本实用新型用于挤塑发泡工艺时，在作为成核装置的齿轮帮浦的帮助下，单相溶液成核时的压降速率，可以更大且保持相对恒定，以及易于控制料液成核后的流速，以便经由模腔连续稳定挤出具有良好外观的更强健的微孔发泡产品。 

此外，在一些其它情况中，本实用新型可提供单相溶液进入模腔中获得成核的聚合物材料前驱物，并控制模腔中的聚合物材料中的泡孔成长，以获得想要的聚合物的发泡产品。例如，在一些情况下，本实用新型的出料筒中的单相溶液经过作为成核装置的一射嘴注射进入模具中的模腔中，使该单相溶液经受迅速的压降注入模具的模腔中，以在模腔中获得成核的聚合物材料前驱物；而且，为了防止气室在模腔中生长，模腔中的压力必需维持在合适压力之上，以便在合适压力下控制容纳在模腔中的成核聚合物材料的气室生长，以获得聚合物发泡材料的想要气室尺寸。其中，模腔中的压力维持可藉由机械加压或流体加压达成，其中流体可以是气体或液体。此预加压的流体在聚合物注射期间被排放，使成核聚合物材料最终布满在整个模腔中，而后固化在模腔中的聚合物材料，使生产的聚合物制品与模腔的形状相同。或是，在另一些情况下，有时为了获得大气室尺寸的聚合物制品，在注入聚合物材料到一模腔中时，允许该模腔扩张，以控制模腔中聚合物材料的气室的增长。 

在另外一些情况下，本实用新型可配合传统反压注塑技术，在模腔填充期间，藉由模具的模腔内提供的反压移转单相溶液的料液至模腔中，而后用于模塑工艺的制造需要；或藉由模腔的反压，令料液在模腔填充期间在模腔内形成一成核的聚合物材料前驱物，以用于之后的模塑或吹塑之类的发泡工艺中，制成想要的发泡产品。例如：本实用新型获得的单相溶液可被移转至在高压下的模具的模腔中，以用于模塑成型。模腔中的压力必需维持在很高压力之上，以便控制模腔中的流动混合物为单相溶液或是近乎未成核的单相溶液，而后当模腔中的聚合物材料的温度下降至接近适合成核的玻璃化转变温度时，藉由模腔中的急速压力下降，以控制模腔中的聚合物材料的气室密度。或是，在其它一些情况下，单相溶液的料液在高的反压下被注射进入用于模塑成型的模具中后，控制该模具模腔的扩张，与急速固化在模腔中成核的聚合物材料前驱物，以获得想要的聚合物微孔发泡材料。 

而且，本实用新型方法，在不考虑某一压力下的最佳可溶解度时，因发泡剂的引入操作与单相溶液的形成操作被独立控制，使发泡剂的引入操作与在成核前对单相溶液的维持操作可被独立控制。因而，与传统方法比较，本实用新型在熔融聚合物混合物上更易于保持“足够高的压力”，以保证发泡剂的完全溶解与阻止在成核前的单相溶液的次相形成，使有利于更高发泡剂溶解度的单相溶液的生成。此种易于获得施加在单相溶液上的更高维持压力的操作状况，对于挤塑技术，本实用新型有助于提供料液维成核前更高于传统的持续高压，以利于在单相溶液上提供更大的压降速率。 

如上述所示，在本实用新型中，藉由本实用新型系统的帮助，以易于完成本实用新型方法。例如，本实用新型在图4 – 9中例示的系统，可提供本实用新型的一种形成发泡产品的方法，其在一聚合物加工系统中将聚合物材料由聚合物加工空间的一上游经过可选择的路径向与一下游方向末端出口连接的一带入口的模腔输送；引入在环境条件下呈气态的发泡剂进入聚合物材料；以及由聚合物材料形成发泡产品。其中，聚合物材料由聚合物加工空间的上游向可选择的路径的一被选择的路径输送时，聚合物材料停止由该被选择的路径向下游输送。而且，如本实用新型图中的例示，聚合物加工空间的上游连接至少两条所述的路径，使聚合物材料由聚合物加工空间的上游通过开关装置可选择的向该至少两条所述的路径的该被选择的路径输送。而且，该至少两条所述的路径通过开关装置连接下游，使聚合物材料由该被选择的路径向下游输送时，聚合物材料停止由该可选择的路径的上游向该被选择的路径输送。因而，藉由本实用新型系统的帮助，使本实用新型方法可用于挤塑、注塑或其它发泡加工的技术生产；使本实用新型方法形成的发泡产品，可包括挤塑发泡产品或模塑发泡产品或吹塑发泡产品或注塑发泡产品。 

本实用新型系统的此种改进，使本实用新型方法与传统方法相比，可在较低压力下引入发泡剂，使发泡剂的引入过程，以及发泡剂与熔融聚合物的混合过程相对变成较为容易，而且相对更易于在料液成核前对料液维持很高的持续压力，以有益于在较低的发泡剂引入压力下获得料液中更高的发泡剂溶解度。其中，在料液成核前对料液维持很高的持续压力，更可以降低或防止压力波动造成的不想要的发泡剂成核；而不同于传统方法为防止不想要的发泡剂成核，相对限制在高压下的料液中的发泡剂溶解度在最大发泡剂溶解度的某一百分比之下。此种改进，与传统方法相比，使使本实用新型方法相对更易于在料液成核前对料液维持很高的持续压力；因而，本实用新型相对较不需要去考虑因发泡剂的引入压力限制所造成的料液成核前对料液所能提供的持续高压，对料液中所含发泡剂浓度的限制。 

无论如何，对一挤塑技术的进一步改进，高压降速率利于低发泡剂含量的聚合物的气室成核，藉由在成核装置前的可发泡材料上的更高压力，与配合传统发泡挤塑技术适当设计的一成核装置，以易于获得较传统更高的压降速率在本实用新型中已提出。 

此外，当单相溶液中发泡剂的含量较高时，为减少气室群聚的发生，适当的料液黏度保持与气室冻结是必要的，其达成可藉由聚合物材料的选择、温度的控制、定泡剂的加入以及其它已提出的可用方法。 

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。 

Claims (5)

1.形成发泡产品的生产系统，该系统将聚合物材料向下游方向的末端出口连接的一带入口的模腔输送，并引入在环境条件下呈气态的发泡剂进入该聚合物材料，其中该系统包括：

一具有螺杆的加工装置； 至少两个储料筒，该储料筒的入口经开关装置与该加工装置的出口连接； 至少一出料筒，该出料筒的入口与相应的该储料筒的出口连接，并于该连接的信道上设开关装置；以及 至少一个所述的带入口的模腔，该模腔的入口与相应的该出料筒的所述的末端出口连接。

2.如权利要求1所述的发泡产品生产系统，其中每个所述的储料筒的出口各自连接一个所述的出料筒的入口。

3.如权利要求1所述的发泡产品生产系统，其中全部所述的储料筒的出口连接同一所述的出料筒的入口。

4.如权利要求1-3之一所述的发泡产品生产系统，其中所述的储料筒的容量小于所述的出料筒的容量。

5.如权利要求4所述的发泡产品生产系统，其中进一步包含一成核装置，并该出料筒经该成核装置连接该模腔。

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