CN210477573U - 以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所提供以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，包括一熔化单元，提供一封闭的加工空间，并对位于该加工空间中的固态高分子原料提供热能使之熔化成为可流动的高分子原料熔流流体；一发泡剂供给单元，连接该熔化单元，并于该加工空间与一发泡剂供给源间形成一可控制开启及关闭的供给通道，将作为物理发泡剂的超临界流体自该发泡剂供给源经由该供给通道受控制地导入该加工空间中，而与该高分子原料熔流流体混合为混合物；至少二模站，分别具有一模具；一输出单元，以间隔有一时间差的长度，在不同的时间点上将该混合物分别输出至各该模站的模具中，使该混合物在不同模具中经发泡后被分别模制成型为具弹性的聚合物发泡体。
Description
技术领域
本实用新型与高分子加工技术有关，特别是关于一种以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统。
背景技术
在已知以超临界流体作为物理发泡剂所进行的发泡成型加工技术中，是在挤筒内的高分子原料经热能熔融并行经至螺杆混合段时，将外部的超临界流体导入挤筒中来与熔融的高分子原料混合为单相溶液，再将该单相溶液供给至对应的模具模室中，以进行模制成型的加工程序。
应用此种发泡成型技术的系统，是以单一挤筒供给单相溶液，并以单一模站内的模具模室空间来接收单相溶液，而单一挤筒与单一模站的相对位置则为固定，在此基础上，当挤筒完成本次程序的原料供给后，必须等待模站完成模制成型并取出成品后，始能再进行下次程序的原料供给，而在等待的过程中，挤筒内的原料与发泡剂的混合物，除易因热产生裂解外，为维持混合物的单相状态，也必需持续地控制挤筒内部的压力，避免成核作用的过早发生，致影响后续的成型质量。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其使高分子原料熔流流体与超临界流体在混合成为单相的混合物后，可以在较短的时间被制造成弹性聚合物的发泡体，以避免高分子原料在单相的状态停留过长时间，而有过度受热致生裂解之余。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种以超临界流体作为发泡剂之弹性聚合物的发泡加工系统，包含有：
一熔化单元，提供一封闭的加工空间，并对位于该加工空间中的固态高分子原料提供热能使之熔化成为可流动的高分子原料熔流流体；
一发泡剂供给单元，连接该熔化单元，并于该加工空间与一发泡剂供给源间形成一可控制开启及关闭的供给通道，将作为物理发泡剂的超临界流体自该发泡剂供给源经由该供给通道受控制地导入该加工空间中，而与该高分子原料熔流流体混合为混合物；
至少二模站，分别具有一模具；
一输出单元，以间隔有一时间差的长度，在不同的时间点上将该混合物分别输出至各该模站的模具中，使该混合物在不同模具中经发泡后被分别模制成型为具弹性的聚合物发泡体。
一种以超临界流体作为发泡剂之弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于：包含有：
一熔化单元，提供一封闭之加工空间，并对位于该加工空间中的固态高分子原料提供热能使之熔化成为可流动的高分子原料熔流流体；
一混合单元，与该熔化单元连接，并具有一与该加工空间连通的混合空间；
一发泡剂供给单元，连接该混合单元，并于该混合空间与一发泡剂供给源间形成一可控制开启及关闭的供给通道，将作为物理发泡剂的超临界流体自该发泡剂供给源经由该供给通道受控制地导入该混合空间中，而与该高分子原料熔流流体混合为混合物；
至少二模站，分别具有一模具；
一输出单元，以间隔有一时间差的长度，在不同的时间点上将该混合物分别输出至各该模站的模具中，使该混合物在不同模具中经发泡后被分别模制成型为具弹性的聚合物发泡体。
该输出单元对不同模站所输出该混合物的量为彼此相同。
该间隔的时间差长度小于该混合物在模站的模具中经发泡并受模制成型的成型时间长度。
该输出单元对不同模站所输出该混合物的量为彼此不同。
该间隔的时间差长度小于该混合物在不同模站的模具中经发泡并受模制成型的最短成型时间长度。
该间隔的时间差长度小于该混合物在不同模站的模具中经发泡并受模制成型的最长成型时间长度。
而其中，对高分子原料熔流流体与发泡剂进行混合的单元，除可如上述于该熔化单元中进行外，亦得以一独立的混合单元来接收来自该熔化单元的高分子原料熔流流体，并使该发泡剂供给单元将该超临界流体导入该混合单元中，来与该高分子原料熔流流体进行混合。
本实用新型的有益效果：本实用新型可进行不同使用量的原料射出和押出；可缩短原料在料筒中停留的时间，避免原料的裂解。
附图说明
图1是本实用新型第一较佳实施例的装置平面示意图。
图2是本实用新型第一较佳实施例的局部剖视图。
图3是本实用新型第二较佳实施例的装置平面示意图。
图4是本实用新型第二较佳实施例的局部剖视图。
(10)(10’)装置 (20)(20’)熔化单元 (21)(21’)挤筒 (22)螺杆 (23)加工空间(24)料斗 (30)(30’)发泡剂供给单元 (31)供给信道 (32)控制阀 (40)(40’)输出单元(50)模站 (501)第一模站 (502)第二模站 (60’)混合单元 (61’)身部 (62’)混合空间(70’)计量射出单元
具体实施方式
请参阅图1所示，在本实用新型第一较佳实施例中所提供的以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其包含一熔化单元(20)、一发泡剂供给单元 (30)、一输出单元(40)以及多数的模站(50)。
如图2所示，该熔化单元(20)是具有一直管状的挤筒(21)，一螺杆(22)可自转地同轴穿伸在该挤筒(21)中，一加工空间(23)介于该螺杆(22)的杆身周侧与该挤筒(21) 的内侧管面之间。
如图2所示，该发泡剂供给单元(30)固设于该熔化单元(20)的挤筒(21)管身的中段部位上，具有一供给通道(31)，于该加工空间(23)与外部的发泡剂供给源间形成可供流体流动的通道，一控制阀(32)用以控制该供给通道(31)的畅通及阻闭，以控制流体自该供给通道(31)进入该加工空间(23)之量。
如图2所示，该输出单元(40)设于该挤筒(21)的管轴一端上，连通该挤筒(21)的管内空间与外部。
如图1所示，该些模站(50)沿彼此依序地排列呈直线状，并位于该输出单元(40)远离该挤筒(21)的一侧，但其排列并不以直线为限，亦可为以该熔化单元为中心地排列呈环状、或设置在圆盘上等已知的模站设置技术，而各该模站(50)则分别具有用以进行聚合物模制成成型加工的模具，模具的数量则随所拟制成的物品而定，得以为单一、亦可为复数或多数者。
借由上述构件，该装置(10)于本实施例中用供实施该加工方法，其具体所进行的程序乃可如次所陈者：
A.熔化固态之高分子原料
如图2所示，特定组成的外部高分子原料经由料斗(24)进入该加工空间(23)后，借由该螺杆(22)转动所施加的剪力以及由该挤筒导入的外部热能，使固态的高分子原料在该加工空间(23)中被熔化成为可流动的熔融态。
B.导入物理发泡剂
将作为物理发泡剂而由该供给源所提供处于超临界状态的惰性气体或二氧化碳等流体，在该控制阀(32)的控制下，将所需的超临界流体的量导入该加工空间(23) 中，并在该螺杆(22)的持续转动下，与已熔化的高分子原料熔流流体混合成为混合物。
C.积聚混合物
前步骤中的混合物，持续地往该螺杆(22)之下游流动，积聚在该螺杆(22)自由端末的挤筒(21)管内空间中，并受该输出单元(40)的止挡(图中未示其止挡构造)而累积存在于该挤筒(21)内，而使该螺杆(22)后退。
D.分站射出
依据各该模站(50)不同模具的模室成型物品所需之量，将对应量的混合物，经由该输出单元(40)射出对应模具之中，例如，将第一量的混合物射出第一模站(501) 的模具后，随即移动该熔化单元(20)至第二模站(502)再将第二量的混合物射入第二模站(502)的模具中，而其中，该第一量与该第二量可为相同，亦可为不同，视模具进行成型时所需的量而定。
透过上述方法，在对前一模具完成射料，再进行位移并与次一模具对位后，即可随之进行次一模具的射料作业，而相邻两次的射料时间点间的时间差长度，一般而言短于模具在接受混合物到完成模制成型的成型时间，纵然是在前后两次射出的量并不相同、或者不同模站的成型时间不同的情况，亦是如此，如此一来，积存在该挤筒(21)中的混合物，即可在短时间内被射出进行发泡模制的成型，而可避免衍生如已知技术使混合物在挤筒内积存过久使原料产生裂解的情况。
再请参阅图3及图4所示，在本实用新型第二较佳实施例中所提供以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其主要的技术特征是与前述第一较佳实施例所揭者相同，特别是在方法上为一致，所不同者在于装置中用以形成混合物的技术有所差别。
不同于第一较佳实施例在高分子原料熔流流体形成后，随即挤筒中将作为物理发泡剂的超临界流体与之混合，在第二较佳实施例所提供的装置(10’)中，则更包含有一介于该熔化单元(20’)与该输出单元(40’)之间的混合单元(60’)，并使该发泡剂供给单元(30’)设于该混合单元(60’)上。
该混合单元(60’)具有一同轴固接于挤筒(21’)管轴一端的管状身部(61’)，并以该身部(61’)的管内空间定义出一混合空间(62’)，使该混合空间(62’)与该挤筒(21’)的管内空间连通，而该发泡剂供给单元(30’)的供给通道则是与该混合空间(62’)连通，借此，高分子原料经由该熔化单元(20’)熔化成为高分子原料熔流流体后，即可由该熔化单元(20’)持续地进行押出而进入该混合空间(62’)中，再于该混合空间(62’)中与作为物理发泡剂的超临界流体混合成为混合物。
而为了使混合物混合均匀，可于该混合单元(60’)中以混练螺杆(63’)对之进行混合，使之达到最佳的混合状态后，再将之直接经由输出单元(40’)以押出方式进行输出，或再经由一计量射出单元(70’)进行计量后经由输出单元(40’)以射出方式进行输出。
Claims (9)
1.一种以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于包含有：
一熔化单元，提供一封闭的加工空间，并对位于该加工空间中的固态高分子原料提供热能使之熔化成为可流动的高分子原料熔流流体；
一发泡剂供给单元，连接该熔化单元，并于该加工空间与一发泡剂供给源间形成一可控制开启及关闭的供给通道，将作为物理发泡剂的超临界流体自该发泡剂供给源经由该供给通道受控制地导入该加工空间中，而与该高分子原料熔流流体混合为混合物；
至少二模站，分别具有一模具；
一输出单元，以间隔有一时间差的长度，在不同的时间点上将该混合物分别输出至各该模站的模具中，使该混合物在不同模具中经发泡后被分别模制成型为具弹性的聚合物发泡体。
2.如权利要求1所述的以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于：该输出单元对不同模站所输出该混合物的量为彼此相同。
3.如权利要求1所述的以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于：该输出单元对不同模站所输出该混合物的量为彼此不同。
4.一种以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于：包含有：
一熔化单元，提供一封闭之加工空间，并对位于该加工空间中的固态高分子原料提供热能使之熔化成为可流动的高分子原料熔流流体；
一混合单元，与该熔化单元连接，并具有一与该加工空间连通的混合空间；
一发泡剂供给单元，连接该混合单元，并于该混合空间与一发泡剂供给源间形成一可控制开启及关闭的供给通道，将作为物理发泡剂的超临界流体自该发泡剂供给源经由该供给通道受控制地导入该混合空间中，而与该高分子原料熔流流体混合为混合物；
至少二模站，分别具有一模具；
一输出单元，以间隔有一时间差的长度，在不同的时间点上将该混合物分别输出至各该模站的模具中，使该混合物在不同模具中经发泡后被分别模制成型为具弹性的聚合物发泡体。
5.如权利要求4所述的以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于：该输出单元对不同模站所输出该混合物的量为彼此相同。
6.如权利要求5所述的以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于：该间隔的时间差长度小于该混合物在模站的模具中经发泡并受模制成型的成型时间长度。
7.如权利要求4所述的以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于：该输出单元对不同模站所输出该混合物的量为彼此不同。
8.如权利要求7所述的以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于：该间隔的时间差长度小于该混合物在不同模站的模具中经发泡并受模制成型的最短成型时间长度。
9.如权利要求7所述的以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工系统，其特征在于：该间隔的时间差长度小于该混合物在不同模站的模具中经发泡并受模制成型的最长成型时间长度。
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| CN112208046A (zh) * | 2019-07-12 | 2021-01-12 | 欧特捷实业股份有限公司 | 以超临界流体作为发泡剂的弹性聚合物的发泡加工方法及其系统 |
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