KR20180114091A - Uhmw 중합체의 얇은 패널을 압출하는 램 - Google Patents

Uhmw 중합체의 얇은 패널을 압출하는 램 Download PDF

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KR20180114091A
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브로데릭 제이슨 스트레인지
다니엘 패트릭 브래니프
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로에츨링 엔지니어링 플라스틱스 엘티디.
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Abstract

여러개의 열적 구역을 갖는 다이, 과립상 중합체 수지를 다이 내로 도입하기 위한 호퍼, 및 과립상 중합체 수지를 다이의 열적 구역을 통해 다이의 출구 단부 외측으로 중합체 수지의 결정질 용융 온도보다 높은 온도로 이동시키기 위한 램을 포함하는 램 압출 장치가 제공된다. 호퍼는 중합체 수지를, 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로질러 변할 수도 있는 복수의 특정하게 계량된 양으로 다이의 수지 입구 내로 이송하도록 설계될 수도 있다. 상기 장치는 압출된 수지 상에 배압이 없도록 압출된 수지를 수용하여 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키기 위해 다이의 출구 단부 이후에 위치된 하나 이상의 마무리 테이블을 더 포함할 수도 있으며 이 마무리 테이블은 압출된 수지에 대해 압축력 및 고른 냉각을 제공한다.

Description

UHMW 중합체의 얇은 패널을 압출하는 램
관련 출원
본 출원은 2016 년 2 월 19 일자로 출원된 미국 특허 출원 제 15/047,935 호의 일부 계속 출원이며, 그 전체 내용이 본원에 참고로 인용된다.
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 램 압출 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초고 분자량 중합체의 넓고 얇은 패널의 연속적이고 신속한 압출이 가능한 장치에 관한 것이다.
대형 플라스틱 패널이 압축 성형, 램 압출 및 소결을 비롯한 다수의 기술로 생산될 수도 있다. 과립상 중합체 수지의 램 압출은 전형적으로 램 및 다이 배열을 포함하는 장비를 사용한다. 압출될 중합체 물질은 다이의 입구 단부로 도입되고 왕복동 램의 전진 행정은 물질을 압축하고 그것을 가열된 다이로 연속적인 방식으로 통과시켜서 원하는 프로파일의 중단되지 않은 형상을 형성한다.
폴리비닐 클로라이드 플라스틱 및 ABS 플라스틱과 같은 많은 유형의 플라스틱 재료가 이러한 방식으로 성공적으로 압출되었다. 그러나, 이러한 겉보기에 간단한 과정이, 초고분자량(ultra-high molecular weight: UHMW) 중합체 수지를 사용하는 경우에는 실제로 매우 어려운 것으로 판명되었다. 이러한 수지는 특히 압출 압력이 매우 높을 때(대략 50,000 psi) 전단력에 민감하며, 이것은 압출 공정 중에 다이에 상당한 마찰력이 발휘되는 경향이 있다는 점으로 인해서 복잡해진다. 또한 이 수지는 고온에 민감한데, 260℃ 초과의 온도에서 산화로 인한 열화를 종종 보여주기 때문에 다이 내에서의 체류 시간이 중요해진다. 온도가 낮으면 체류 시간을 더 길게 하는 것이 허용되지만, 경제적이지 않으며 때로는 수지가 완전히 용융되지 않는다.
UHMW 중합체 수지를 압출하려는 초기 시도는, 종종 바람직하지 않은 내부 기공, 균열, 또는 램의 반복적인 행정에 의해 부여된 다양한 충전물(charges) 사이의 현저한 분리와 같은 결함을 야기했다. 때로 UHMW 중합체 수지는 심지어 다이에서 명백히 불충분하게 연화된 것으로 여겨지는 원래의 분말 또는 재료의 과립상 구조를 여전히 나타내는 영역을 포함하기도 하였다.
램 압출 공정에서의 최근의 진보는 보다 큰 재료 패널의 생산을 제공했지만, 일반적으로 이들 패널은 수 인치 두께이며 제한된 폭을 갖는다. 이러한 패널을 생산하는 데 사용된 가열 프로토콜이 엄격히 제어되지 않는 한, 압출물의 모양이 흉하거나 최종 치수가 허용 오차 내에서 유지되지 않을 수도 있다. 또한, 공기가 압축된 수지에 접근하고 및/또는 온도가 너무 높아지면, 산화 공정이 시작되어 중합체의 분자량을 낮추고 최종 제품의 물리적 특성을 악화시키거나 또는 그 물리적 특성에 부정적인 영향을 미친다.
보다 넓고 보다 얇은 패널의 생산은 램 압출 장치에 의해 제한되었다. UHMW 중합체 수지의 대형 평면 패널을 제조하기 위해, 상부 표면 및 하부 표면이 큰 다이가 사용된다. 이러한 다이는 특히 보다 얇은 프로파일을 갖는 패널의 경우에 제어하기 어려운 증가된 내부 압력을 경험할 수도 있다. 예를 들어, 큰 압력은 이러한 보다 넓은 다이의 중앙 영역을 휘게 할 수 있고, 따라서 에지에서보다 중간에서 더 두꺼운 두께를 갖는 패널을 생산한다. 이러한 휘어짐은 보다 얇은 패널의 경우 더욱 분명해진다. 이 문제를 해결하기 위한 종래 기술의 시도는 압출 공정 중에 발생된 큰 외향 힘에 대처하기 위해 중심을 향해 볼록하게 휘어진 다이를 사용했다.
또한, 가열된 다이로부터 빠져 나갈 때, 패널이 균일한 속도로 고르게 냉각되지 않으면, 결과적으로 고체 패널이 편평하거나 무응력이거나 또는 UHMW 중합체 제품의 만족스러운 최종 사용에 필요한 균질한 물리적 특성을 보유하지 못할 정도까지 압출물의 결정화도가 비균질이 된다. 즉, 이러한 패널의 넓은 표면적 및 높은 종횡비는 종종 다이 외부를 결정질 용융 온도 미만으로 냉각시 패널을 왜곡시킨다. 냉각 및 결정화 속도의 차이는 뒤틀림(warping), 휨(bowing), 두께 및 표면 불규칙 등을 유발할 수도 있다. 그러한 결함이 있으면, 표면의 셰이빙(shaving) 및 원하는 크기로의 기계 가공이 최소한 필요할 것이다. 그러나 예를 들면 뒤틀림 및 휨과 같은 일부 결함은 제거하는 것이 불가능할 수도 있다.
따라서, 당해 분야에는 UHMW 중합체 수지의 압출을 위한 개선된 시스템 및 방법, 특히 UHMW 중합체 수지의 큰 종횡비 패널의 압출을 위한 개선된 시스템 및 방법이 필요하다.
현재 개시된 발명은 UHMW 중합체 수지의 넓고 얇은 패널의 램 압출을 위한 시스템 및 방법을 제공함으로써 선행 기술의 많은 단점을 극복한다. 램 압출 장치 상에서 다이 입구의 폭을 가로질러 과립상 UHMW 중합체 수지의 특정하게 계량된 양을 이송할 수 있는 시스템 및 방법이 개시된다. 계량된 양은 다이 입구의 폭을 가로질러 및/또는 압출 공정 동안 (즉, 시간의 함수로서) 동일할 수도 있고 변할 수도 있다. 램 압출 장치의 다이 출구로부터 배출된 후 UHMW 중합체 수지 패널을 압축 및/또는 고르게 냉각하기 위한 시스템 및 방법이 추가로 개시된다.
따라서, 본 발명의 주요 양상에 따르면, 간단히 말해서, 본 발명은 입구 단부, 출구 단부, 및 다이의 폭 및 길이를 따라 이격되어 있는 복수의 열적 구역을 갖는 다이와, 후퇴 위치로부터 연장 위치까지 상기 다이의 입구 단부 내에서 이동하도록 장착된 램과, 과립상 중합체 수지를 유지 및 상기 다이의 수지 입구로 이송하기 위한 적어도 하나의 호퍼를 포함하는, 중합체 수지를 압출하기 위한 장치를 포함한다. 또한, 복수의 열적 구역의 온도를 중합체 수지의 결정질 용융 온도보다 높은 온도 또는 그보다 낮은 온도로 독립적으로 조절하기 위한 수단과, 중합체 수지를 상기 수지 입구로부터 상기 복수의 열적 구역을 통해 상기 다이의 출구 단부 외측으로 이동시키도록 상기 다이의 종방향 축선을 따라 램의 이동을 부여하기 위한 수단이 포함되며, 상기 중합체 수지는 상기 다이의 열적 구역을 통해 진행되는 동안 상기 다이의 압출 프로파일을 형성하도록 용융 및 압축된다.
장치의 특정 양상에 따르면, 다이는 다이의 압출 프로파일을 한정하는 상부, 하부 및 측부를 포함할 수도 있으며, 압출 프로파일은 1.0 인치 이하의 두께 및 40 인치 이상의 폭을 갖는다. 또한, 수지 입구 및 램의 근처와 같이 다이의 입구 단부 근처의 열적 구역은 가열되지 않은 채로 유지될 수도 있고 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만의 온도로 냉각될 수도 있다. 다이의 나머지 부분 전체를 통한 열적 구역이 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도로 가열될 수도 있다. 다이 프로파일의 길이 및/또는 폭을 가로질러 온도 구배 또는 곡선이 유지될 수도 있도록 하나 초과의 열적 구역이 포함될 수도 있다.
장치의 특정 양상에 따르면, 다이의 입구 단부와 다이의 가열된 영역 또는 가열된 열적 구역 사이에 열적 단절부가 포함될 수도 있다. 즉, 열적 단절부는 수지 입구에 앞서 다이의 상부 및 하부 다이 플레이트의 각각에 포함될 수도 있고, 열적 단절부는 적어도 열적 단절부와 다이의 출구 단부 사이에 이격되어 있는 열적 구역들을 포함하는 적어도 하나의 가열된 열적 영역을 한정한다. 일반적으로, 중합체 수지는 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도에서 다이의 출구 단부로부터 압출된다. 특정 예에서, 수지 입구 또는 다이의 입구 단부와 열적 단절부 사이의 영역은 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만의 온도로 냉각될 수도 있다.
장치의 특정 양상에 따르면, 장치의 적어도 하나의 호퍼는 과립상 상태의 중합체 수지를 복수의 특정하게 계량된 량으로 다이의 수지 입구로 이송하도록 구성될 수도 있다. 특정하게 계량된 양은 다이의 수지 유입 단부의 폭을 가로질러 동일할 수도 있고 변할 수도 있다. 또한, 특정하게 계량된 양은 압출 과정 중에(즉, 시간 경과에 따라) 변화할 수도 있다. 일반적으로, 수지 입구는 다이의 입구 단부에 근접하고 램의 후퇴 위치에 앞서 있다.
수지 입구의 폭을 가로질러 중합체 수지의 변하는 양의 이송을 달성하는 다양한 방법 및 장치가 구상된다. 특정 양상에 따르면, 적어도 하나의 호퍼는 다이의 수지 입구의 폭을 따라 이격되어 있는 복수의 공급 튜브를 포함할 수도 있으며, 복수의 공급 튜브의 각각은 다이의 수지 입구에 근접한 원위 단부와, 상기 적어도 하나의 호퍼와 유체 연통하는 근위 단부를 포함한다. 복수의 공급 튜브의 각각은 중합체 수지의 복수의 특정하게 계량된 양을 이송하도록 독립적으로 제어 가능한 오거 피더, 진동 피더, 또는 회전 피더를 포함할 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 복수의 공급 튜브의 각각은 중합체 수지의 복수의 특정하게 계량된 양을 이송하기 위해 다이의 종방향 축선에 수직인 방향(예를 들어, 상하 방향 또는 측부 대 측부 방향)으로 및/또는 다이의 종방향 축선에 평행한 방향으로 독립적으로 이동가능할 수도 있다.
장치의 특정 양상에 따르면, 복수의 공급 튜브의 각각은 중합체 수지를 복수의 공급 튜브의 각각으로부터 다이의 수지 입구로 고르게 분배하도록 구성된 슈(shoe)를 그의 원위 단부에 포함할 수도 있다. 복수의 공급 튜브는 다이의 수지 입구의 폭을 따라 중합체 수지의 연속적인 공급을 제공하기 위해 다이의 수지 입구의 폭을 따라 고르게 이격될 수도 있다.
장치의 특정 양상에 따르면, 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도에서 다이의 출구 단부로부터 배출되는 압출된 중합체 수지("압출물")는 다이의 출구 단부로부터의 배출시 고르게 냉각될 수도 있고 및/또는 수직으로 압축될 수도 있다. 이것은 UHMW 중합체 수지와 같은 중합체 수지에 대해 일정하고 고른 결정화 속도를 제공하는데 도움을 줄 수도 있으므로, 중합체 수지의 구조적 특성(예를 들면 강도) 및 패널의 구조적 특성(예를 들면 뒤틀림 또는 휨 없음, 고른 두께)이 엄격하게 제어될 수도 있다.
다이로부터 배출된 후 압출물의 수직 압축 및 고른 냉각을 달성하는 다양한 방법 및 장치가 구상된다. 또한, 이러한 수단은 압출물에 수평 압축이 가해지지 않도록 다이의 출구 단부로부터 멀리 압출물의 이동을 제공할 수도 있다. 즉, 압출물을 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키는 임의의 수단은 종방향 축선에 평행한 (즉, 램 압출 장치를 통한 중합체 수지의 유동 방향을 갖는) 압축력을 압출물에 가하지 않지만, 종방향 축선에 수직인 (즉, 압출물의 상부측 및 하부측에서) 압축력을 압출물에 가할 수도 있다.
본 발명의 특정 양상에 따르면, 상기 장치는 압출물 상에 배압(즉, 수평 압축)이 없도록 상기 압출물을 상기 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키고 압출물에 대한 고른 냉각 및 간헐적인 수직 압축을 촉진하는 하나 이상의 마무리 테이블을 더 포함할 수도 있다. 하나 이상의 마무리 테이블의 각각은 상부 및 하부 플레이트를 포함할 수도 있으며, 상부 플레이트는 적어도 (a) 압출물과 접촉하지 않는 개방 위치, (b) 압출물과 접촉하지만 압출물에 압축력을 가하지 않는 하강 위치, 및 (c) 압출물에 접촉해서 압축력을 가하는 클램핑 위치를 포함하는 위치 범위를 통해 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 이동가능하다.
하나 이상의 마무리 테이블은 상부 및 하부 플레이트의 온도를 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만으로 제어하기 위한 수단을 포함할 수도 있다. 그러한 수단은 플레이트들의 온도를 직접적으로 또는 팬을 통해서와 같이 간접적으로 제어할 수도 있다. 또한, 하나 이상의 마무리 테이블 각각의 상부 및 하부 플레이트는 엠보싱 또는 디보싱 패턴을 포함할 수도 있다. 하나 초과의 마무리 테이블이 포함되는 경우, 제 2 또는 후속 마무리 테이블의 상부 및 하부 플레이트의 온도는 제 1 또는 이전 마무리 테이블의 상부 및 하부 플레이트의 온도보다 낮을 수도 있다.
장치의 특정 양상에 따르면, 제 1 마무리 테이블은 다이의 출구 단부 이후에 위치될 수 있고 다이의 종방향 축선에 평행한 방향으로 이동 가능할 수도 있다. 제 2 마무리 테이블이 포함될 때, 제 2 마무리 테이블은 제 1 마무리 테이블 이후에 위치될 수도 있으며, 다이의 종방향 축선에 평행한 방향으로 이동 가능할 수도 있다. 제 2 마무리 테이블은 (A) 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트가 하강 또는 클램핑 위치에 있고 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 임의의 위치에 있을 때 제 1 마무리 테이블로부터 멀리 이동하고, 상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트가 클램핑 위치에 있지 않고 상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 하강 또는 클램핑된 위치에 있을 때 상기 제 1 마무리 테이블을 향하여 이동하거나; (B) 제 1 마무리 테이블과 함께 일제히 이동하거나; 또는 (C) 정지 위치―제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 임의의 위치에 있을 때, 압출물에 대해 고른 온도 소산(즉 냉각)을 제공하지만 압출물 상에 압축력을 제공하지 않도록 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트는 하강 위치에 있음―에 유지되도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 특정 양상에 따르면, 하나 이상의 마무리 테이블 각각의 상부 및 하부 플레이트는 13,400 lb-inch2의 최소 단위 굽힘 강성을 갖는 재료와 같은 강성 재료를 포함할 수도 있다. 본 발명의 특정 양상에 따르면, 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트는 13,400 lb-inch2의 최대 단위 굽힘 강성을 갖는 재료와 같은 얇은가요성 재료를 포함할 수도 있다. 본 발명의 특정 양상에 따르면, 하나 이상의 마무리 테이블의 상부 플레이트는 액추에이터 피스톤 로드의 원위 단부를 통해 하나 이상의 액추에이터에 작동 가능하게 연결될 수도 있으며, 액추에이터는 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 상부 플레이트의 이동을 실행한다. 액추에이터 피스톤 로드는 그 원위 단부에 압력 플레이트를 포함할 수도 있다.
본 발명은 또한 램 압출기를 사용하여 중합체 패널을 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법은, 램 압출기의 다이의 입구 단부의 폭을 가로질러 과립상 중합체 수지의 특정하게 계량된 양을 도입하는 단계―상기 다이는 1.0 인치 미만의 두께 및 40 인치 이상의 폭으로 규정된 프로파일을 가짐―; 램으로부터의 압력 하에 다이의 출구 단부를 향해 과립상 중합체 수지를 증분적으로 밀어 내는 단계; 과립상 중합체 수지가 다이를 통해 출구 단부를 향해 진행함에 따라 과립상 중합체 수지를 결정질 용융 온도 이상의 온도로 가열하는 단계―과립상 중합체 수지는 다이의 프로파일에 부합하도록 용융 및 압축됨―; 및 용융된 중합체 수지를 과립상 중합체 수지의 결정질 용융 온도보다 높은 온도에서 다이의 출구 단부로부터 압출물로서 압출하는 단계를 포함할 수도 있다. 본 발명의 특정 양상에 따르면, 다이의 입구 단부는 과립상 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만의 온도로 냉각될 수도 있다.
상기 방법의 특정 양상에 따르면, 과립상 중합체 수지의 특정하게 계량된 양은 다이의 수지 입구의 폭을 가로질러 변할 수도 있는 복수의 특정하게 계량된 양을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 수지 입구는 다이의 입구 단부에 근접하고 램의 후퇴 위치에 앞서 있다. 수지 입구의 폭을 가로질러, 변하는 양의 중합체 수지의 이송을 이루는 다양한 방법 및 장치가 구상된다. 과립상 수지는, 개별적으로 제어 가능하고 램의 이동 방향에 실질적으로 수직한 방향 및/또는 실질적으로 평행한 방향으로 이동 가능한 복수의 공급 튜브를 갖는 적어도 하나의 호퍼로부터 공급될 수도 있다. 예를 들어 다이의 중간에 있는 공급 튜브보다 다이 프로파일의 에지 근처에 있는 공급 튜브로부터 보다 많은 수지가 이송될 수도 있다.
이 방법의 특정 양상에 따르면, 압출물은 다이의 출구 단부를 빠져 나가서 적어도 하나의 마무리 테이블로 나아갈 수도 있으며, 상기 적어도 하나의 마무리 테이블은 압출물 상에 배압이 없도록 압출물을 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시킬 수도 있다. 제 1 마무리 테이블은 압출물에 수직 압축력을 간헐적으로 가하고 압출물로부터의 열을 고르게 분배하는 상부 및 하부 플레이트를 포함할 수도 있다.
본 방법의 특정 양상에 따르면, 압출물은 제 1 마무리 테이블로부터 제 2 마무리 테이블 상으로 당겨지거나 밀릴 수도 있으며, 상기 제 2 마무리 테이블은 압출물에 압축력을 간헐적으로 가하고 압출물로부터의 열을 고르게 분배하는 상부 및 하부 플레이트를 포함한다. 압출물이 제 2 마무리 테이블 상으로 밀리는 경우에, 상당한 수평 압축(즉, 배압)이 압출물 상에 가해지지 않는다. 즉, 임의의 미는 힘은 압출물의 형상을 왜곡시키기에 충분한 배압을 제공하지 않을 것이다.
본 발명은 또한 0.75 인치 미만 또는 심지어 0.5 인치 미만과 같은 1.0 인치 미만의 두께 및 54 인치 또는 심지어 66 인치와 같은 40 인치 이상의 폭을 가지며 본원에 개시된 임의의 장치 또는 방법을 사용하여 제조되는 UHMW 중합체 수지 패널을 포함한다. 특히, 본 발명은 0.50 내지 0.55 인치의 두께 및 40 인치 내지 66 인치의 폭을 갖는 UHMW 폴리에틸렌 또는 폴리테트라플루오로에틸렌 패널을 포함한다.
본 명세서의 실시형태의 양상, 특징, 이점 및 장점은 다음의 설명, 부가된 청구범위 및 첨부된 도면과 관련하여 명백해질 것이다. 다음의 도면에 있어서, 동일한 참조 번호는 다양한 개관에서의 유사한 특징을 나타낸다. 달리 언급되지 않는 한, 본 발명의 실시형태의 개관을 도시하는 이들 도면 내의 특징 및 구성요소는 반드시 축적대로 그려진 것이 아니라는 점에 유의해야 한다.
도 1a는 본 발명의 특정 양상에 따라 후퇴 위치에 있는 램을 포함하는 다이의 종방향 축선을 따른 단면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 다이의 단면도로서, 램은 연장 위치에 있다.
도 1c는 본 발명의 특정 양상에 따라 후퇴 위치에 있는 램을 포함하는 다이의 종방향 축선을 따른 단면도이다.
도 1d는 도 1c에 도시된 다이의 단면도로서, 램은 연장 위치에 있다.
도 2a는 본 발명의 특정 양상에 따른 다이 플레이트 및 압력 블록을 도시하는 램 압출 장치의 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 특정 양상에 따른 다이 플레이트 및 압력 블록을 도시하는 램 압출 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 특정 양상에 따른 다이 플레이트와 압력 블록, 및 램과 유압 실린더의 상대 위치들을 도시하는 램 압출 장치의 측면도이다.
도 4a는 4A-4A 선을 따라 취한 도 1b에 도시된 다이의 횡단면도이다.
도 4b는 본 발명의 특정 양상에 따른 다이에 대한, 도 4a에 도시된 것과 유사한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 특정 양상에 따른 내부 열적 구역을 도시하는 다이의 투시도이다.
도 6은 본 발명의 특정 양상에 따른 호퍼 및 다이의 단부도이다.
도 7은 본 발명의 특정 양상에 따른 호퍼, 다이 및 2 개의 마무리 테이블의 상대 위치를 도시하는 램 압출 장치의 투시도이다.
도 8은 본 발명의 특정 양상에 따른 램 압출 장치의 제 1 마무리 테이블의 사시도이다.
다음의 설명에서는, 본 발명이, 0.75 인치 이하, 심지어는 0.5 인치 이하와 같은 1.0 인치 이하의 두께, 및 54 인치, 심지어는 66 인치와 같은 40 인치 이상의 폭으로 규정된 큰 종횡비를 갖는 초고 분자량(UHMW) 중합체의, 넓고 얇은 패널을 제조하기 위한 시스템 및 방법을 포함하는 다양한 대체 실시형태 및 구현예와 관련하여 기재된다. 다이의 입구 단부에서 과립상 중합체 수지의 이송을 최적화하고 다이의 출구 단부로부터 배출된 후 압출물에 대한 고른 냉각 및 압축력을 제공함으로써, 일관된 두께와 우수한 성능 특성을 갖는 패널을 지금까지 가능했던 것보다 더 큰 용적으로 더욱 경제적으로 생산할 수도 있는 독특한 램 압출 장치 및 방법이 개시된다.
램 압출 장치의 다양한 양상이 하나 이상의 예시적인 구현예를 참조하여 기술될 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "예시적인"이라는 용어는 "실례, 사례 또는 예시로서의 역할을 하는" 것을 의미하며, 본 명세서에 개시된 장치, 시스템 또는 방법의 다른 변형보다 바람직하거나 유리한 것으로 반드시 해석되어서는 안 된다. 또한, 본원에 사용된 바와 같은 "포함하는"이란 용어는 "구비하지만 이에 한정되지 않는" 것을 의미한다.
램 압출 장치의 다양한 양상은 함께 결합, 부착 및/또는 연결되는 구성요소를 기재함으로써 예시될 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "결합", "부착" 및/또는 "연결"이라는 용어는 두 구성요소 사이의 직접적인 연결 또는 적절한 경우 개재된 구성요소 또는 중간 구성요소를 통한 서로에 대한 간접 연결 중 어느 하나를 나타내기 위해 상호교환 가능하게 사용된다. 대조적으로, 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 결합", "직접 부착" 및/또는 "직접 연결"되는 것으로 언급되는 경우, 상기 예에서 도시된 개재 요소는 없다.
본 명세서에서 "하측" 또는 "하부" 및 "상측" 또는 "상부"와 같은 상대적인 용어는 도면에 도시된 다른 요소에 대한 하나의 요소의 관계를 설명하기 위해 사용될 수도 있다. 상대적인 용어는 도면에 도시된 방위에 부가하여 램 압출 장치의 양상들의 상이한 방위를 포괄하도록 의도된 것으로 이해될 것이다. 예로서, 도면에 도시된 램 압출 장치의 양상이 뒤집어지면, 다른 요소의 "하부"측에 있는 것으로서 기술된 요소가 관련 도면에 도시된 바와 같이 다른 요소의 "상부"측에 배향될 것이다. 따라서 "하부"라는 용어는 도면의 특정 방위에 따라 "하부"와 "상부"의 방위 모두를 포함할 수도 있다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 "하나", "상기" 및 무관사는 문맥상 명확하게 다르게 지시하지 않는 한 복수의 언급을 포함하는 것으로 인식되어야 한다. 따라서, 예를 들어, "호퍼", "마무리 테이블" 또는 "공급 튜브"에 대해 언급하는 것은 하나 또는 그 이상의 각 요소 및 당업자에게 공지된 그 등가물에 대해 언급하는 것이다. 다르게 규정되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 당업자가 공통적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다.
본 발명의 주요 목적은 두께가 1.0 인치 이하이고 폭이 40 인치 이상인 패널로서의 UHMW 중합체 수지의 연속 압출을 위한 신규한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 압출된 패널의 길이는 변할 수도 있으며, 특정 최종 제품 구성, 저장 위치 또는 운송 방법에 의해 규정된 바와 같이 필요에 따라 결정될 수도 있다.
이제 도면을 참조하면, 본 발명의 램 압출 장치의 실시형태가 도 1 내지 도 8에 도시되어 있다. 도 1a 내지 도 1d는 다이(10) 및 왕복동 램(18)의 단면도를 도시한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 다이(10)는 입구 단부(14) 및 출구 단부(16)를 갖는 다이 개구(15)를 한정하는 상부 플레이트(72) 및 하부 플레이트(74)를 포함한다. 왕복동 램(18)은 다이(10)의 입구 단부(14) 근처에 위치한 호퍼(30)의 수지 입구(32)에 앞서 다이(10)의 입구 단부(14) 근처에 위치될 수도 있다. 램(18)은 다이 개구(15)와 일치하는 종방향 축선(100)을 따라 왕복운동할 수도 있는 직사각형 형상의 램 헤드(19)를 가질 수도 있다. 과립상 중합체 수지의 충전물은 후퇴된 램(18)에 앞서 호퍼(30)로부터 수지 입구(32)로 이송될 수도 있다. 본 발명의 특정 양상에 따르면, 호퍼(30)는 또한 호퍼(30)의 하측 단부를 수지 입구(32)에 연결하는 공급 튜브(34) 또는 슈트(chute)를 포함할 수도 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 램(18)은 다이 개구 내의 연장 위치로 왕복 운동하여 과립상 중합체 수지의 충전물을 압축하고 다이(10) 내의 일련의 열적 구역(50)을 통과해서, 압축된 충전물을 진행시킬 수도 있으며, 거기에서 충전물이 다이(10)의 출구 단부(16)로부터 배출될 수도 있다. 다이(10) 내의 다양한 열적 구역(50)은 냉각될 수도 있고 가열될 수도 있다. 예를 들어, 수지 입구(32) 좌측의 (즉, 다이의 입구 단부(14) 쪽의) 열적 구역들(50)은 압축 및 잉여 공기의 추출 전에 과립상 수지가 용융 및/또는 산화되지 못하게 하기 위해서 냉각될 수도 있는 한편, 수지 입구(32) 우측의 (즉, 다이의 출구 단부(16) 쪽의) 열적 구역들(50)은 가열될 수도 있다. 또한, 수지 입구(32)의 우측의 열적 구역들(50)은 중합체 수지가 다이 개구를 통해서 다이 출구(16)를 향해 진행할 때 중합체 수지에 상이한 열의 구배 또는 곡선이 적용되도록 다르게 가열될 수도 있다. 다이 출구(16)에서 또는 그 부근에서 열적 구역들(50)의 온도는 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상일 수도 있다.
도 1c 및 1d에는, 호퍼(30) 및 수지 입구(32)에 대한 대안적인 배열이 도시된다. 도 1c는 입구 단부(14) 및 출구 단부(16)를 갖는 다이 개구(15)를 한정하는 상부 플레이트(72) 및 하부 플레이트(74)를 도시하며, 여기서 호퍼(30) 및 수지 입구(32)는 다이의 입구 단부(14)에 또는 그 바로 근처에 위치된다. 왕복동 램(18)은 수지 입구(32)에 앞서 위치될 수도 있다. 도 1d는 다이 개구(15)와 일치하는 종방향 축선(100)을 따라 왕복 운동하는 연장 위치에서의 램(18) 및 램 헤드(19)를 도시한다. 후퇴된 램(18)에 앞서 호퍼(30)로부터 수지 입구(32)로 이송된 과립상 중합체 수지의 충전물은 이제 다이 개구 안으로 가압되고 다이를 통해 다이의 출구 단부(16) 쪽으로 밀린다.
또한 도 1d에는, 다이의 상부 및 하부 플레이트(72, 74)의 각각에 있어서의 열적 단절부(thermal break: 80, 82)가 도시된다. 열적 단절부(80, 82)는 일반적으로 냉각 영역과 가열 영역이 별도로 유지되도록 다이의 열적 구역들(50)을 분리시킨다. 예를 들어, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상부 플레이트(72)의 열적 단절부(80)는 상부 플레이트(72)의 일 부분을 제거하여서, 그 영역이 주변 공기에 노출되도록 한 것일 수도 있다. 유사하게, 하부 플레이트(74)의 열적 단절부(82)는 하부 플레이트(74)의 일 부분을 제거하여서, 그 영역이 주변 공기에 노출되도록 한 것일 수도 있다. 대안적으로, 열적 단절부는 상부 및/또는 하부 플레이트(72, 74)의 일 부분을, 다양한 열적 영역들을 격리시킬 수도 있는 비전도성 재료 또는 고온 복합물과 같은 상이한 재료로 대체한 것일 수도 있다. 또한, 열적 단절부는 예를 들어 주위 온도와 같은 일정한 중성 온도로 유지되는 하나 이상의 열적 구역(50)을 단순히 포함할 수도 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 램 압출 장치의 다이 플레이트(72, 74)가 상부 압력 블록(102)과 하부 압력 블록(104) 사이에 끼워질 수도 있다. 이들 압력 블록(102, 104)은 다이 개구(72, 74)에 가해지는 내부 압력과 무관하게 다이 개구(72, 74)를 일정한 위치에 유지하는데 도움을 줄 수도 있다(즉, 중간이 보다 두꺼운 패널을 생산할 수도 있는 중간에서의 플레이트의 휨을 야기할 수도 있는 외향 힘에 저항할 수도 있음). 폭이 24 인치 미만과 같이 아주 넓지 않고 또는 두께가 약 2 인치 이상과 같이 본 발명보다 대체로 더 두꺼운 패널의 생산을 위해, 압력 블록(102, 104)이 다이 플레이트(72, 74)의 휨을 야기하는 내부 압력에 대항하기에 충분한 저항을 제공할 수도 있다. 그러나, 이하에서 논의되는 바와 같이, 매우 큰 압력 블록(102, 104) 조차도 본 발명의 넓고 얇은 시트의 생산 중에 그러한 내부 압력에 대해 충분한 저항을 제공하지 못할 수도 있다.
또한 도 2a에는, 다이 플레이트(72, 74) 및 압력 블록(102, 104)을 서로에 대해 제 위치에 유지하는데 사용될 수도 있는 인장 스터드(550)와 지지 베이스(120)가 도시되어 있다. 한 세트의 2열 인장 스터드(550)가 다이 개구의 양 측부에 도시되어 있지만, 다이 개구의 각각의 측부에 단일 열과 같이 임의의 수의 인장 스터드(550) 열이 포함될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 2 개 내지 8 개의 인장 스터드(550)와 같이, 임의의 수의 인장 스터드(550)가 각 열에 포함될 수도 있다. 열들 사이 간격(575)과 압력 블록의 에지에서의 간격(585)이 변할 수도 있도록 인장 스터드들의 각 열의 위치가 변할 수도 있다. 이러한 변화, 즉 인장 스터드의 수 및 위치는 다이 개구의 길이, 폭 및 두께에 따라 달라질 수도 있다.
도 1a 내지 도 1d를 참조하여 상술한 바와 같이, 다이는 다이의 입구 단부(14) 부근과 같이 냉각될 수도 있거나 수지 입구(32)와 다이의 출구 단부(16) 사이의 영역과 같이 가열될 수도 있는 다양한 열적 구역(50)을 포함한다. 이들 다양한 열적 구역(50)을 냉각 또는 가열하기 위한 다양한 수단이 가능하다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 압력 블록(102, 104) 내로 슬롯(55)이 기계 가공될 수도 있다. 이들 슬롯(55)은 다이의 열적 구역에 가열 또는 냉각을 제공하는데 사용될 수도 있는 카트리지 히터 또는 칠러를 보유하도록 크기설정될 수도 있다. 카트리지 히터 또는 칠러는 다이 개구(15)와 반대쪽의 다이 플레이트(72, 74) 면과 접촉할 수도 있고 또는 그 면에 부분적으로 삽입될 수도 있다. 이들 슬롯(55)은 다이 개구(15)의 폭을 가로질러 이격될 수도 있고, 개구의 폭을 가로 질러 열적 구배 또는 곡선을 제공하도록 독립적으로 제어될 수도 있거나 또는 다이의 폭의 전부 또는 일부를 가로질러 일정한 온도를 제공하도록 그룹으로 또는 모두 함께 링크될 수도 있는 카트리지 히터 또는 칠러로 채워질 수도 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 열적 구역들은 [종방향 축선(100)(도 1a 참조)을 따라] 다이 개구의 길이에 걸쳐 있을 수도 있다. 그렇기 때문에, 슬롯들(55)은 다이 개구의 길이에 걸쳐 있을 수도 있고, 개구의 길이를 따라 열적 구배 또는 곡선을 제공하도록 독립적으로 제어될 수도 있거나, 또는 다이의 길이의 전체 또는 일부를 따라 일정한 온도를 제공하도록 그룹으로 또는 모두 함께 링크될 수도 있는 카트리지 히터 또는 칠러로 채워질 수도 있다. 일반적으로, 임의의 수단에 의한 냉각은 수지 입구(32) 근처와 같이 다이의 입구 단부 근처에서만 이용되며, 임의의 수단에 의한 가열은 수지 입구(32) 이후부터 다이의 출구 단부(16)를 포함해서 그 출구 단부(16)까지의 영역 전체와 같이 다이의 나머지 전체에 걸쳐 사용된다.
따라서, 본 발명의 특정 양상에 따르면, 수지 입구(32)에 앞선 또는 그 근방의 또는 열적 단절부(도 1d의 80, 82) 전의 열적 구역(50)은, 예를 들면 상부 및 하부 플레이트(도 1d의 72, 74 참조)를 통한 물 또는 냉각제 라인에 의해서, 또는 압력 블록(도 2a의 102, 104 참조) 내의 기계 가공된 슬롯(55)에 끼워진 카트리지 칠러 또는 워터 쿨러에 의해서, 또는 상부 및 하부 다이 플레이트(도 2b의 72, 74 참조)의 기계 가공된 슬롯에 끼워진 카트리지 칠러 또는 워터 쿨러에 의해서, 또는 이들의 임의의 조합에 의해서 냉각될 수도 있다. 이러한 냉각은 일반적으로 다이 개구 및 램이 가열되는 것을 방지하기 위해 수행되어서, 다이로의 진입시, 및 수지의 탈기(de-aeration) 및 압축이 발생할 수 있기 전에 중합체 수지가 용융 및/또는 산화되지 않게 한다.
수지 입구(32) 이후 또는 열적 단절부(도 1d의 80, 82) 이후의 열적 구역(50)은 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도로 가열될 수도 있다. 상부 및 하부 플레이트(도 1d의 72, 74 참조) 내의 도관을 통해서, 또는 압력 블록(도 2a의 102, 104 참조) 내의 기계 가공된 슬롯(55)에 끼워진 카트리지 히터 또는 그 유사물에 의해서, 또는 상부 및 하부 다이 플레이트(도 2b의 72, 74 참조) 내의 기계 가공된 슬롯에 끼워진 카트리지 히터 또는 그 유사물에 의해서, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 가열이 이루어질 수도 있다. 이러한 가열은 2 개 이상의 열적 구역에서와 같이 다이 개구의 종방향 축선(도 1a의 100)을 따른 구배로 행해질 수 있고, 다이 개구의 중간에서의 가열과 상이한 다이 개구의 에지 근처의 가열과 같이, 다이 개구의 폭을 가로질러 변할 수도 있다. 이러한 가열된 열적 구역은 일반적으로 다이를 가열하고 중합체 수지를 용융시켜 다이의 형태로 형성하기 위해 사용된다. 중합체 패널은 일반적으로 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상인 압출물로서 다이로부터 배출된다.
열적 구역을 가열 또는 냉각시키기 위한 다양한 수단이 가능하며 본 발명의 범위 내에 있다. 도 1a 내지 도 1d, 도 4a, 도 4b 및 도 5에 도시된 바와 같이, 열적 구역은 다이 개구의 폭에 걸친 다이 플레이트(72, 74) 내의 도관일 수도 있다. 대안적으로, 도 2a에 도시된 바와 같이, 열적 구역은 다이 개구(15)와 반대쪽의 면에서 상부 및 하부 다이 플레이트(72, 74)와 접촉하는 상부 및 하부 압력 블록(102, 104) 내로 기계 가공된 슬롯을 포함할 수도 있다. 또한 도 2a에 도시된 바와 같이 카트리지 히터 또는 칠러의 작은 부분을 수용할 수도 있는 소형 포트가 상부 및 하부 다이 플레이트(72, 74)에 기계 가공될 수도 있다. 대안적으로, 도 2b 및 도 3에 도시된 바와 같이, 열적 구역은 다이 개구와 반대쪽의 면에서 상부 및 하부 다이 플레이트(72, 74) 내로 기계 가공된 슬롯 또는 채널을 포함할 수도 있다. 설명된 배열들 중 임의의 배열에서, 다이 플레이트(72, 74) 및/또는 다이 개구(15)에 가열 및/또는 냉각을 제공할 수도 있는 예를 들면 카트리지 히터, 칠러, 유체 라인 및 이들의 조합과 같은 다양한 수단 및 장치가 본 발명의 범위 내에서 구상된다.
다이의 다양한 열적 구역의 온도는, 중합체 수지를 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도로 가열하도록, 또는 중합체 수지를 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만의 온도로 냉각하도록 설정된다는 것을 이해할 것이다. 그렇기 때문에, 다이의 온도 프로파일은 압출을 위해 선택된 특정 중합체 수지에 따라 달라질 수도 있다. 또한, 달리 언급하지 않는 한, 위에 언급된 온도는 재료 온도와 구별되는 다이 온도이며, 이들 다이 온도는 압출되고 있는 프로파일의 단면과 직접적인 관계를 가지며 그 단면에 따라 달라질 것이라는 점을 이해해야 한다.
예를 들어, 입구 단부 근처 또는 열적 단절부 이전의 냉각된 열적 영역은 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만의 임의의 온도일 수도 있다. 수지 입구 이후 또는 열적 단절부 이후의 가열된 열적 영역은 다이 플레이트를 예를 들어 약 300℉ 내지 약 420℉와 같은 결정질 용융 온도 이상의 온도로 가열하는 여러 열적 구역을 포함할 수도 있다. 대부분의 UHMW 중합체 수지의 경우 다양한 열적 구역의 온도가 일반적으로 500℉를 넘는 중합체 수지의 열화점을 초과하지 않도록 주의를 기울여야 할 수도 있다.
예시적인 다수의 열적 구역 및 각각의 열적 구역에 있어서의 온도 범위는, 266 ℉ 내지 277 ℉ 사이의 결정질 용융 온도를 갖는 UHMW 폴리에틸렌 수지(UHMW-PE)에 대해 다음과 같다.
다이 개구의 종방향 축선을 따라서,
(a) 열적 단절부 이전, 260℉ 미만, 대체로 200℉ 미만
(b) 열적 단절부 이후, 300℉ 내지 320℉ 사이
(c) 중간 영역, 330℉ 내지 420℉
(d) 출구 영역, 300℉ 내지 350℉
를 포함하는 여러개의 열적 구역이 있다.
게다가, 중합체 수지가 중단 또는 시동 중에 들러붙는 것을 방지함과 아울러 마찰력으로 인해 압출물이 패널의 에지에서 역으로 늘어지는 것을 방지하기 위해서, 출구 영역을 향해, 다이의 에지 근처[측부(76) 근처, 도 5 참조]의 온도가 중간 영역(즉, 다이의 중앙)보다 높을 수도 있다.
예를 들어, 도 3 및 도 5를 참조하면, 열적 구역(a)은 워터 라인(45) 및 도관 또는 포트(50A)를 포함할 수도 있고, 열적 구역(b 및 c)은 도관 또는 포트(50B)를 포함할 수도 있는 한편, 열적 구역(d)은 도관 또는 포트(50C)를 포함할 수도 있다. 도관 또는 포트(50C)가 다이 개구의 종방향 축선(도 1a의 100 참조)에 평행하게 연장되기 때문에, 가열이 출구 단부(16) 근처의 다이 개구의 폭을 가로질러 변화될 수도 있다.
본 명세서에서 이용되는 과립상 중합체 수지는 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아미도이미드, 폴리아미드(나일론, 케블라), 폴리아세탈(폴리옥시 메틸렌), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 같은 초고 분자량(UHMW) 중합체 수지를 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 과립상 중합체 수지는 UHMW 폴리에틸렌 또는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함할 수도 있다.
또한, UHMW 중합체 수지는 염료 및 안료, 산화 방지제, 자외선 안정화제, 열 안정화제, 조핵제 및 청징제, 윤활제, 전기 전도성 재료, 충진제 및 기타 보강 재료와 같은 부가적인 첨가제 및 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 이러한 첨가제의 양은 5 중량% 이하 또는 0.1 중량% 내지 3 중량% 와 같이 대체로 작다. 예시적인 윤활제는 실리콘 오일과 같은 오일 및 왁스를 포함한다. 윤활제는 마찰 계수를 감소시키고 및/또는 이형성(release properties)을 추가할 수도 있으며, 또한 최종 패널 제품의 광택을 증가시킬 수도 있다. 예를 들어, UHMW 폴리에틸렌 수지에 첨가된 2 중량%의 폴리디메틸실록산 오일은 60° 광택계로 측정할 때 22 내지 30의 광택을 갖는 패널을 생산하였다.
게다가, 중합체 수지가 폴리에스테르 또는 폴리카보네이트 수지와 같은 비-반결정질 중합체 수지인 경우, 가열 온도는 수지의 용융 온도보다 높은 온도일 수도 있고, 냉각 온도는 용융 온도보다 낮은 온도일 수도 있다. 그렇기 때문에, 특정 반결정질 수지 및 온도가 논의되었지만, 다른 수지의 범위가 본 명세서에 기재된 장치 및 방법을 사용하여 패널로 형성될 수도 있다. 이러한 다른 수지는 적어도 폴리에스테르 또는 폴리카보네이트와 같은 비-반결정질 수지, 또는 폴리올레핀과 같은 반결정질 수지, 또는 폴리케톤과 같은 고결정질 수지를 포함할 수도 있다. 어떤 경우, 첨가제의 부재로 용융되어 흐를 수도 있는 수지가 충진제로 보충되거나 또는 고도로 가교결합될 때 본 명세서에 기술된 장치 및 방법에서 여전히 유용할 수도 있다.
다이의 다양한 열적 구역으로부터의 온도와, 램의 작용에 의해 중합체 수지에 가해지는 압력의 조합은 중합체 수지를 연화 및 용융시키도록 조합되어서, 중합체 수지가 중합체 입자의 연속적인 충전물들 사이에 완전한 결합이 생성되는 퍼티류의 특성을 갖는 균질 매스가 될 수도 있다. 이 중합체 수지의 매스는 다이 개구의 프로파일(즉, 대체로 직사각형 형상)에 부합하도록 다이 개구 내에서 압축될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 중합체 수지는 수지 입구(32)를 통해 다이 개구로 들어가고 램(18)에 의해 압축되고 다이의 출구 단부(16)를 향해 종방향 축선(도 1a의 100 참조)을 따라 밀린다. 램(18)은, 전술한 바와 같이 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 왕복 운동하도록 구성된, 단부에 부착된 직사각형 램 헤드(19)를 갖는 플레이트일 수도 있다. 램(18)은 유압 실린더(118), 공압 실린더, 스크류 잭 또는 당해 분야에 공지된 임의의 다른 수단에 의해 작동될 수도 있다.
램 헤드(19)는 다이 내의 마찰 및 결합을 방지하기 위해 다이 개구보다 작을 수도 있다(예를 들어, 덜 두껍고 약간 덜 넓음). 와이퍼 플레이트는 램(18)이 올라가는 것을 방지함과 아울러 배출된 공기 및 미세입자들을 챔버 개구(도 1a의 수지 입구(32), 공급 튜브(34) 및 호퍼(30) 참조) 내로 상향 가압하기 위해 다이 개구의 하부 표면에 대해 램 헤드(19)를 밀도록 사용될 수도 있다. 다이 개구로부터 대체로 외부에 있는 램(18)의 후방 섹션은, 분말 충전물 인터페이스에서 중합체 수지의 산화를 방지함과 아울러 압축 전의 용융을 방지하기 위해서 다이 플레이트(72, 74) 내의 워터 채널(45)에 의해 냉각될 수도 있다.
또한 도 3에는, 다이의 상이한 영역들 및 다이 개구를 가열 또는 냉각할 수도 있는 다양한 열적 구역이 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 다이의 상부 및 하부 플레이트(72, 74)에서 열적 단절부(80, 82) 이전(즉, 도 3에서 열적 단절부의 우측)에 있는 다이의 영역들은 냉각될 수도 있다. 예를 들어, 대체로 다이 개구 외부에 있을 수도 있는 램(18)의 후방 섹션 근처의 하부 다이 플레이트(74)에 워터 채널(45)이 도시되어 있고, 수지 입구(32) 근처이지만 열적 단절부(80, 82) 이전에 채널 또는 기계 가공된 포트(50A)가 도시되어 있다. 또한, 다이의 상부 및 하부 플레이트(72, 74)에서 열적 단절부(80, 82) 이후 (즉, 도 3에서 열적 단절부의 좌측)에 있는 다이의 영역이 가열될 수도 있다. 예를 들어, 다이의 종방향 축선에 수직으로 연장될 수 있는 채널 또는 기계 가공된 포트(50B) 및/또는 다이의 종방향 축선에 평행하게 연장될 수도 있는 채널 또는 기계 가공된 포트(50C)가 도시되어 있다. 다이의 종방향 축선에 평행하게 연장되는 채널 또는 기계 가공된 포트(50C)의 추가는 다이의 폭을 가로질러, 특히 다이 출구에서, 소정 범위의 가열 방식(a range of heating schemes)을 제공할 수도 있다.
본 발명의 램 압출 장치는 또한 다이 플레이트(72, 74)와 압력 블록(102, 104) 사이에 끼인 고온 복합물 층(310A, 310B)을 포함할 수도 있다. 이들 고온 복합물 층은 열적 단절부로서 작용할 수도 있으며, 다이 플레이트의 온도로부터 압력 블록을 격리하여 다양한 가열/냉각 구성요소에 대한 보호를 제공할 수도 있다. 열적 단절부는 열적 구역이 작동 온도를 보다 빠르게 달성할 것이기 때문에 시동 시간을 단축시킬 수 있으며 작동 온도를 유지하는 비용을 낮출 수도 있다(압력 블록 가열시 낭비되는 전력이 없음).
또한 도 3에는 인장 스터드(550), 예를 들어 유체를 통과시킬 수도 있고 또는 카트리지 히터/칠러를 각각 보유할 수도 있는 도관 또는 슬롯, 및 램 압출 장치를 지지할 수도 있는 베이스(120)가 도시되어 있다.
도 4a에는 도 1b의 4A-4A선을 따라 취한 다이 개구의 단면도가 도시된다. 상부 및 하부 다이 플레이트(72, 74)는, 폭(52)과 두께(78)를 갖는 다이 프로파일을 함께 한정하는 측부 부분들(76)에 의해 분리되도록 도시되어 있다. 또한 이 예시에는 도관으로 기재된 열적 구역(50)도 도시되어 있다. 열적 구역이 오프셋될 수도 있는 경우에는, 도 4a에 도시된 바와 같이 단 하나의 도관(열적 구역(50))이 단면도에 나타날 것이다.
도 4b에는 역시 도 1b의 선 4A-4A를 따라 취한 다이 개구의 단면도가 도시된다. 본 발명의 특정 양상에 따르면, 상부 다이 플레이트 및 하부 다이 플레이트(72, 74)는 다이 프로파일을 한정하고 밀폐된 다이 개구(15)를 형성하도록 정합하는 일체형 측부 부분들을 가질 수도 있다.
도 5에는 다이 개구의 내부 프로파일을 한정하는 한 세트의 스페이서(76)에 의해 하부 다이 플레이트(74)로부터 분리된 상부 다이 플레이트(72)를 도시하는 다이의 투시도가 도시된다. 또한, 상부 다이 플레이트 및 하부 다이 플레이트 내의 열적 단절부(80, 82), 및 열적 구역(도 1a의 50 참조)을 달성하는데 사용될 수도 있는 하나의 배열이 도시된다. 도시된 바와 같이, 열적 구역은 중합체 수지의 이동 방향에 수직인 다이 플레이트를 통한 도관[45, 50A, 50B; 입구(14)로부터 출구(16)까지], 또는 수지의 이동 방향에 평행한 다이 플레이트를 통한 도관(50C)일 수도 있다. 열적 단절부 이전의 열적 구역(45, 50A)은 냉각될 수 있는 한편, 열적 단절부 이후의 열적 구역(50B, 50C)은 가열될 수도 있다. 도관은 물 또는 냉각제와 같은 유체를 통과시키기 위해 사용될 수도 있다. 대안적으로, 다이 플레이트(72, 74)는 작은 포트의 열을 포함할 수 있으며, 각각의 포트는 카트리지 히터 또는 칠러의 일부를 수용하거나 또는 접촉하고 있을 수도 있다. 또한 다이 플레이트(72, 74)는 어떠한 도관 또는 포트를 포함하지 않을 수도 있으며, 본 발명의 특정 양상에 따라 압력 블록(102, 104) 내에 위치될 수도 있는 다양한 히터 또는 칠러와의 직접 접촉에 의해 가열 또는 냉각될 수도 있다 .
전술한 바와 같이, 도 1a를 참조하면, 중합체 수지는 수지 입구의 폭을 가로 질러 일정한 양으로, 또는 수지 입구의 폭을 가로 질러 변하는 양으로 다이의 수지 입구(32)로 이송될 수도 있다. 전형적인 램 압출은 "범람한 호퍼"를 사용하며, 그 의미는, 램의 각 행정시 다이의 전체 수지 입구에 다이 공동을 완전히 충전하기에 충분한 수지가 채워져 있다는 것이다. 그렇기 때문에, 압출물 상에 배압을 가하지 않으면서 다이의 특정 영역에 다소 과립상 중합체 수지를 공급하기 위한 수단이 없다. 따라서 제품 진직도, 응력 및 충전물 라인의 제어는 일반적으로 다이의 출구 이후 마찰 브레이크를 사용하여 수행된다. 특정 종래 기술의 해결책에 있어서, 이 배압은 중합체 수지를 다이 프로파일에 완전히 부합하게 가압하기 위해 사용된다. 종횡비가 큰 얇은 판을 압출할 때 다이의 출구에서 제동을 가하면 연화된 용융된 중합체 수지가 좌굴한다. 또한, 이 방법은 중합체 수지가 용융 중에 형성되는 형상을 나중에 복원시키거나 제품 내에 응력의 형태로 저장시키는 기억을 나타내기 때문에 제한된 용도를 갖는 것으로 입증되었다.
따라서, 본 발명의 주요 목적은 다이 진입부의 폭을 가로 질러 그리고 생산 작업의 길이 중 변하는 양의 중합체 수지를 제공하는 장치 및 방법이다(즉, 다이 개구의 폭을 가로질러 이송되는 변하는 양의 중합체 수지가 시간의 함수로서 그리고 그에 따라서 생산 작업의 길이를 따라서 변경될 수도 있다). 본 발명의 특정 양상에 따르면, 분말 충전물, 게이지, 압출물 직진도, 평탄도 및 최종 패널 제품에서의 응력을 제어할 수도 있는 수지의 조절 가능한 분배를 유지하기 위해 변하는 양의 중합체 수지가 다이의 수지 입구의 폭을 가로질러 이송될 수도 있다.
이러한 목적을 달성할 수도 있는 다양한 방법 및 장치가 구상된다. 예를 들어, 중합체 수지는 하나 초과의 호퍼(30)로부터 상이한 직경을 갖는 공급 튜브(34)를 통해 또는 다이의 하부 플레이트(74)에 대해 상이한 높이에 위치되는 공급 튜브(34)를 통해 이송될 수도 있다. 보다 넓거나, 또는 하부 다이 플레이트(74)로부터 보다 멀리 위치된 공급 튜브(34)가 다이(10)의 수지 입구(32)에 보다 많은 과립상 수지를 이송할 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 각각의 호퍼(30)로부터의 공급 튜브(34)는, 변하는 양의 중합체 수지가 각 호퍼(30)로부터 수지 입구(32)의 폭을 가로질러 이송될 수도 있도록 개별적으로 제어될 수도 있는 오거 피더(auger feeder), 진동 피더(vibratory feeder) 또는 회전 피더(rotary feeder)를 포함할 수도 있다.
대안적으로, 각각의 호퍼(30) 및/또는 공급 튜브(34)는 다이 진입부의 폭을 가로질러 중합체 수지의 복수의 변하는 양의 이송을 제공할 수도 있는, 예를 들어 일련의 배플, 전환기(diverter), 제어된 슬라이드 게이트 및/또는 중량 계량 통(gravimetric weigh bin)을 포함할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 특정 양상에 따르면, 하나 이상의 호퍼(30)가 과립상 중합체 수지를 이송하기 위해 이용될 수도 있다.
게다가, 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 호퍼(30)는 하나 이상의 공급 튜브(34)(도 6에는 4개가 도시됨)를 가질 수도 있다. 공급 튜브(34)는 예를 들면 호퍼의 하부 부분(40)을 따라 호퍼(30)에 부착된 근위 단부(38), 및 [다이 개구의 입구 단부(14)에서 또는 그 근방에서] 다이의 수지 입구(32)에 근접해 있는 원위 단부(36)를 가질 수도 있다. 상부 압력 블록(102) 및 상부 다이 플레이트(72)는 분말형 또는 과립상 중합체 수지가 다이 개구로 들어가기 위한 구멍[수지 입구(32)]을 제공하도록 기계 가공될 수도 있다. 이 구멍은 (도 1c에 도시된 바와 같이) 다이 개구의 입구 단부(14)에 또는 그 근처에 있을 수 있거나, 또는 (도 1a에 도시된 바와 같이) 다이 개구 내에 부분적으로 위치될 수도 있다는 것을 상기하길 바란다.
도 6을 계속해서 참조하면, 공급 튜브(34)는 다이 개구의 종방향 축선(여기서 종방향 축선은 도 1a에 100으로 도시됨)에 수직인 축선(60)을 따라 예를 들면 망원경 절첩식으로 개별적으로 이동 가능할 수도 있다. 또한, 공급 튜브(34)는 다이 개구의 종방향 축선에 평행한 축선을 따라 개별적으로 이동가능할 수도 있다. 4 개의 공급 튜브(34)가 도 6에 도시되어 있지만, 임의의 수의 공급 튜브(34)가 임의의 수의 호퍼(30)에 부착될 수도 있다. 예를 들어, 각각 1 개 또는 2 개의 공급 튜브(34)를 갖는 3 개의 호퍼(30), 또는 3 개 내지 6 개의 공급 튜브(34)를 갖는 하나의 호퍼(30)가 이용될 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 상이한 양의 과립상 중합체 수지가 다이 개구의 에지(예를 들어, 보다 많이)를 따라서보다는 다이 개구의 중간(예를 들어, 보다 적게)으로 이송될 수 있을 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 공급 튜브(34)는 그의 원위 단부(36)에 부착된 슈(shoe: 80A-80D)를 또한 포함할 수도 있다. 개별적인 슈(80A-80D)는 수지 입구의 폭을 따라 과립상 수지의 고른 분배를 제공하는데 도움을 줄 수도 있고, 복수의 공급 튜브로부터 수지의 연속적인 흐름을 형성하기 위한 수단을 제공할 수도 있다(즉, 수지 입구의 폭을 가로질러 수지의 충전물이 중단되지 않음). 각각의 슈(80A-80D)는 (대체로 공급 튜브의 이동과 함께) 다이 개구의 종방향 축선에 대해 수직인 축선(60)을 따라 이동가능하거나, 또는 다이 개구의 종방향 축선에 평행한 축선을 따라 이동 가능할 수도 있다[예를 들어 틸트(tilt), 수지 입구(32)로부터 멀리 틸팅하면, 과립상 수지가 낙하될 수도 있는 공간이 보다 커져서 다이(10)의 수지 입구(32)에 보다 많은 과립상 수지가 제공될 수도 있음]. 중합체 수지의 변화된 양이 하나 이상의 호퍼(30)로부터 수지 입구(32)의 폭을 가로질러 이송될 수도 있도록 공급 튜브(34) 및/또는 슈(80A 내지 80D)의 각각의 이동이 개별적으로 제어될 수도 있다. 예를 들어, 외측 에지의 공급 튜브/슈(80A, 80D)는 다이 개구의 중앙에서의 공급 튜브/슈(80B, 80C)와 상이한 양을 이송할 수도 있다.
게다가, 공급 튜브(34) 및 슈(80A 내지 80D)의 다양한 이동 대신에 또는 그에 부가하여, 각각의 공급 튜브(34)는, 중합체 수지의 변하는 양이 하나 이상의 공급 튜브(34)로부터 수지 입구(32)의 폭을 가로질러 이송될 수도 있도록 개별적으로 제어 가능할 수도 있는 오거 피더, 진동 피더 또는 회전 피더를 포함할 수도 있다.
수지 입구의 폭을 가로질러 이송되는 과립상 중합체 수지의 양은 예를 들면 기계에서 나가는 패널을 관찰하는 기계 조작자에 의해 자동 또는 수동으로 제어될 수도 있다. 각 호퍼(30) 및/또는 공급 튜브(34)로부터의 양은 전술된 바와 같이 뒤틀림 또는 표면 결함을 보정하도록 제어될 수도 있다. 예를 들어, 패널이 특정 영역에서, 예를 들면 패널의 중앙을 향해서 두꺼운 경우, 다이의 수지 입구(32)의 중심 근처의 호퍼(30) 및/또는 공급 튜브(34)로부터는 보다 적은 수지가 침착될 수도 있고, 또는 다이의 수지 입구(32)의 에지 근처의 호퍼(30) 및/또는 공급 튜브(34)로부터는 보다 많은 수지가 침착될 수도 있다.
이러한 프로세스는, 예를 들어 뒤틀림, 두께, 또는 휨을 검출하고 자동으로 보정을 실행하는 광학 비교기 또는 그 유사물이나 촉각 게이지(feel gauge) 등에 의해 패널의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 패널을 횡방향으로 스캐닝함으로써, 하드웨어 및/또는 소프트웨어 내의 자동 프로세스로서 쉽게 구현될 수 있다. 고 종횡비 패널의 램 압출과 관련된 문제의 성질로 인해, 예를 들면 냉각제 온도에 있어서의 변동, 원료 물질 배치 변경(raw materail batch changes) 등과 같은 많은 요인들이 불안정성을 유발할 것이라는 점을 인지하여야 한다.
또한 도 6에는 상부 압력 블록(102)과 상부 다이 플레이트(72) 사이에 위치될 수도 있는 고온 복합물 층(310A)이 도시된다. 하부 압력 블록(104), 하부 다이 플레이트(74), 및 그 사이에 위치될 수도 있는 고온 복합물 층(310B)은 도시되지 않는다.
일단 중합체 수지가 다양한 열적 구역을 통과하고 다이 개구의 프로파일(즉, 대체로 직사각형 형상)에 부합하게 완전히 압축되면, 압출물로서 다이 출구(16)를 빠져 나갈 수도 있다. 압출물은 다이 출구(16)로부터 냉각 테이블 상으로 통과할 수도 있으며, 이 냉각 테이블에는 압출물의 이동 방향에 수직인 축선[도 7의 화살표 60 참조, 이것은 화살표(100)으로 표시된 다이 개구의 종방향 축선(100)에 수직임]을 따라 압력이 인가될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 냉각 및 결정화의 속도의 차이가 뒤틀림, 휨, 두께 및 표면 불규칙성 등을 야기할 수 있다. 따라서, 압출물의 고른 냉각 및 압축을 제공하는 하나 이상의 마무리 테이블이 제공될 수도 있다.
압출물은 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도에서 다이의 출구 단부(16)로부터 배출될 수도 있다. UHMW 폴리에틸렌(UHMW-PE)의 경우, 결정질 용융 온도는 대체로 266℉ 내지 277℉인 것으로 여겨진다. 압출물이 다이의 출구 단부를 통해 배출됨에 따라, 압출물은 냉각 구역을 통해 예를 들면 하나 이상의 마무리 테이블 상으로 이동하며, 이 마무리 테이블에서 온도가 100 - 130℉의 온도와 같이 결정질 용융 온도 미만의 온도로 서서히 저하된다. 이 온도에서 완성된 제품은 완전히 자립적일 수도 있다.
전술한 바와 같이, 압출물은 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상에서 다이의 출구 단부(16)를 빠져 나가고, 출구 단부(16)를 떠난 후 수 분 동안 비결정 상태로 유지되기에 충분한 열을 보유한다. 이러한 임계 스테이지에서의 물질의 처리가 본 발명의 추가 목적이다. 연질 압출물은 그것이 수직으로 구속되지 않는 한 다이를 빠져 나갈 때 뒤틀리고 좌굴될 수도 있다. 또한 압출물의 중간부터 에지까지의 온도 구배가 최소화되도록 냉각 속도를 제어하면 완성된 제품의 응력을 감소시키는데 도움이 될 수도 있다.
본 발명자들은 다이 개구의 출구 단부를 떠난 후에 압출물의 냉각을 제어하면, 압출물의 성능 특성 향상(뒤틀림, 좌굴 또는 응력이 없음) 및 생산 비용 감소가 유도된다는 것을 발견했다. 보다 구체적으로, 종래 기술의 방법은 어닐링 오븐을 사용하여 압출된 패널을 재가열하여 UHMW 중합체 수지의 고르지 않은 냉각에 의해 야기된 응력을 감소시키는 것을 포함했다. 본 발명의 방법 및 장치는 어닐링 오븐에서와 같이 잉여 가열 단계에 대한 필요성을 제거한다.
압출물에 대한 고른 냉각 및 압축력을 달성할 수도 있는 다양한 방법 및 장치가 구상된다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 램 압출 장치는 압출물 상에 배압이 없도록 압출물을 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키는 하나 이상의 마무리 테이블(500, 502)을 포함할 수도 있다. 또한, 하나 이상의 마무리 테이블은 고른 냉각을 촉진하고 압출물에 간헐적인 압축을 제공할 수도 있다. 하나 이상의 마무리 테이블(500, 502)의 각각은 상부 플레이트(504, 512) 및 하부 플레이트(506, 510)를 포함할 수도 있으며, 여기서 상부 플레이트는 적어도 (a) 압출물과 접촉하지 않는 개방 위치, (b) 압출물과 접촉하지만 압출물에 대해 수직 압축력을 가하지 않는 하강 위치, 및 (c) 상기 압출물에 접촉하여 압축물에 대해 수직 압축력을 가하는 클램핑 위치(clamped position)를 포함하는 위치 범위를 통해 다이의 종방향 축선(화살표 100의 방향)에 수직한 방향(화살표 60의 방향)으로 이동가능하다.
또한, 하나 이상의 마무리 테이블(500, 502)의 각각은 상부 플레이트(504, 512) 및 하부 플레이트(506, 510)의 온도를 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만으로 제어하기 위한 수단을 포함할 수도 있다. 상부 및 하부 플레이트는, 플레이트의 가열 또는 냉각을 통해서와 같이 직접적으로, 또는 플레이트 외부와 위치되거나 또는 플레이트와 접촉하지 않을 수도 있는 팬 또는 그 유사물을 통해서와 같이 간접적으로, 냉각 또는 온도 제어될 수도 있다.
하나 초과의 마무리 테이블이 포함되는 경우, 제 2 (또는 후속) 마무리 테이블(502)의 상부 및 하부 플레이트(510, 512)의 온도는 제 1 (또는 이전) 마무리 테이블(500)의 상부 및 하부 플레이트(504, 506)의 온도보다 대체로 더 낮을 수도 있다.
추가로, 하나 이상의 마무리 테이블(504, 512)의 각각의 상부 플레이트(504, 512) 및 하부 플레이트(506, 510)가 압출물로 텍스처를 캘린더링(calendering)할 수 있도록 엠보싱 또는 디보싱 패턴을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 제 1 마무리 테이블(500)은 재료가 이러한 패턴을 취하기에 충분한 온도를 가질 때, 압출물 상에 패턴(엠보싱 또는 디보싱)을 새기기 위해 사용될 수도 있는 상부 및 하부 플레이트(504, 506)를 가질 수도 있다. 후속 마무리 테이블은 압출물을 냉각시켰을 수도 있고, 패턴을 새기기에 불충분한 정도로 냉각된 압출물을 수용할 수도 있다.
본 발명의 특정 양상에 따르면, 제 1 마무리 테이블(500)은 다이의 출구 단부(16) 이후에 위치될 수 있고 다이의 종방향 축선(100)에 평행한 방향으로 이동 가능할 수도 있다. 제 2 또는 후속 마무리 테이블(502)이 포함되는 경우, 이 마무리 테이블은 제 1 또는 이전 마무리 테이블(500) 다음에 배치될 수 있고 다이의 종 방향 축선(100)에 평행한 방향으로 이동가능할 수도 있다. 제 2 마무리 테이블(502)은, (A) 제 2 마무리 테이블(502)의 상부 플레이트(512)가 하강 또는 클램핑 위치에 있고 제 1 마무리 테이블(500)의 상부 플레이트(504)가 임의의 위치에 있을 때 제 1 마무리 테이블(500)로부터 멀리 이동하고, 제 2 마무리 테이블(502)의 상부 플레이트(512)가 클램핑 위치에 있지 않고 제 1 마무리 테이블(500)의 상부 플레이트(504)가 하강 또는 클램핑 위치에 있을 때 제 1 마무리 테이블(500)을 향해 이동하거나; (B) 제 1 마무리 테이블(500)과 함께 일제히 이동하거나; 또는 (C) 정지 위치―제 1 마무리 테이블(500)의 상부 플레이트(504)가 임의의 위치에 있을 때, 제 2 마무리 테이블(502)의 상부 플레이트(512)는 압출물에 대해 고른 냉각을 제공하지만 압출물 상에 압축력이 가해지지 않는 하강 위치에 있음―에 유지되도록 구성될 수도 있다.
보다 간단하게 설명하면, 하나 이상의 마무리 테이블은 지지 레일(580A, 580B)과 같은 것에 의해 마무리 테이블 위에 지지될 수도 있는 예를 들어 공압 실린더(560A, 560B)와 같은 플레이트 액추에이터에 상응하게 연결된 복수의 액추에이터 피스톤 로드 상에 작동 가능하게 장착된 수직 왕복가능한 상부 플레이트와 고정식 하부 플레이트를 포함할 수도 있다. 다른 예시적인 플레이트 액추에이터는 적어도 전기 액추에이터(예를 들어, 스크류) 및 유압 액추에이터를 포함한다.
공압 실린더(560A, 560B) 내의 액추에이터 피스톤 로드의 수직 왕복 운동이 램의 수평 왕복 운동 행정과 동기화되어, 램이 그 내향 행정을 할 때, (a) 상부 플레이트가 개방 위치로 상승하거나 또는 그 내에서 압출물의 이동을 억제하지 않는 하강 위치에 있거나, 또는 (b) 상부 플레이트가 클램핑되고 마무리 테이블이 전진 (다이의 출구 단부로부터 멀어지면서) 이동하도록 할 수도 있다. 램이 후퇴 위치로 후퇴될 때, 상부 플레이트는 개방 상태로 유지되거나, 또는 하강 또는 클램핑 위치로 하향 이동될 수도 있고 마무리 테이블은 제 위치에 유지될 수도 있다.
본 발명의 특정 양상에 따르면, 하나 이상의 마무리 테이블(500, 502) 각각의 상부 플레이트(504, 512) 및 하부 플레이트(506, 510)는 13,400 lb-inch2 의 최소 단위 굽힘 강성을 갖는 재료와 같은 강성 재료를 포함할 수도 있다. 예시적인 강성 재료는 104,000 lb-inch2 의 단위 굽힘 강성을 갖는 1/2 인치 두께의 알루미늄 플레이트를 포함한다. 그렇기 때문에, 클램핑 위치에 있을 때 공압 실린더(560A, 560B)에 의해 제공되는 임의의 압축력이 상부 플레이트(504, 512) 상에 고르게 분배될 수도 있다.
본 발명의 특정 양상에 따르면, 제 1 마무리 테이블(500)의 상부 플레이트(504)는 보다 가요성인 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상부 플레이트(504)는 13,400 lb-inch2 의 최대 단위 굽힘 강성을 갖는 재료로 형성될 수도 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "단위 굽힘 강성"은 탄성 계수(E)와 영역의 제 2 모멘트(I)의 곱으로서 정의되며, 영역의 제 2 모멘트(I)를 계산하기 위해 사용되는 단면이 b = 1 인치인 밑변 및 h = 판 두께인 높이를 갖도록 1 인치 폭의 플레이트 섹션에 대해 정의된다. 따라서, 상부 플레이트(504)는 압출물을 변형시키거나 다이 출구에서 압출물 상에 배압을 생성하는 많은 힘을 요구하지 않으면서도 상부 플레이트(504)를 연질 압출물에 부합시키는 단위 굽힘 강성을 가질 수도 있다. 이것은 또한 압출물의 표면의 거칠기를 감소시키는 (즉, 압출물의 표면을 더욱 매끄럽게 하는) 수단을 제공할 수도 있다.
가요성 상부 플레이트(504)를 위한 예시적인 재료로는 예를 들면 3/8 인치 두께의 6061 알루미늄 플레이트(단위 굽힘 강성 = 13,000 lb-inch2), 0.175 인치 이하의 두께를 갖는 시트 스틸, 또는 1/16 인치의 알루미늄 플레이트(단위 굽힘 강성 = 0.2 lb-inch2)를 들 수 있다. 예를 들어 임의의 다른 금속, 개질된 플라스틱 또는 13,400 lb-inch2 의 최대 단위 굽힘 강성을 갖는 복합물 재료와 같은 다른 열 전도성 재료가 가요성 상부 플레이트(504)를 형성하기 위해 사용될 수도 있다.
상부 플레이트(504)의 가요성은, 수직 압축 동안 압출물과 상부 플레이트(504) 사이에 부가적인 접촉을 제공하여서, 상부 플레이트(504)가 압출물의 전체 표면에 부합하거나 전체 표면과 접촉을 유지하는 것을 보장할 수도 있다. 하부 플레이트에 대해 수직 왕복 운동을 실행하고 압축력을 제공하기 위해, 상부 플레이트(504)가 공압식, 유압식 또는 전기식 액추에이터(예를 들면 공기 실린더, 스프링, 유압 실린더 또는 다른 액추에이터)와 같은 복수의 플레이트 액추에이터에 연결된 복수의 액추에이터 피스톤 로드에 작동 가능하게 장착될 수도 있다. 이들 플레이트 액추에이터는 상부 플레이트(504)의 폭 및/또는 길이를 가로질러 이용될 수도 있다. 또한, 플레이트 액추에이터들은 일제히 작용할 수도 있고, 개별적으로 작용할 수도 있고, 또는 이들의 일부 조합으로 작용할 수도 있으며, 플레이트의 폭 및/또는 길이를 가로질러 압축력을 고르게 분배하는 방식으로 상부 플레이트(504)에 수직 압축을 제공할 수도 있다.
도 8에는, 보다 얇은 가요성 상부 플레이트(504A) 및 하부 플레이트(506)를 구비하는 제 1 마무리 테이블(500)을 포함하는 예시적인 장치가 도시된다. 지지 레일(680A)에 의해 제 1 마무리 테이블(500)의 가요성 상부 플레이트(504A) 위에 지지되는 공압 실린더(도 8에는 5 개가 도시됨; 610A-610E)와 같은 복수의 플레이트 액추에이터가 상부 플레이트의 수직 왕복 운동을 실행하기 위해 포함될 수도 있다. 또한, 각각의 열이 지지 레일 상에 지지되는 하나 초과의 플레이트 액추에이터 열이 상부 플레이트의 수직 왕복 운동을 실행하기 위해 포함될 수도 있다. 예를 들어, 도 8은 3 개의 지지 레일(680A, 680B, 680C)에 의해 지지되는 3 열의 플레이트 액추에이터를 도시하며, 여기서 각 열은 5 개의 플레이트 액추에이터(610A-610E; 620A-620E; 630A-630E)를 포함한다.
플레이트 액추에이터는 개별적으로 제어될 수도 있고, 또는 지지 레일상의 일 열의 플레이트 액추에이터 또는 압출물의 종방향 축선과 평행한 일 열의 플레이트 액추에이터, 또는 그의 임의의 조합의 단일화된 작동과 같이 일제히 제어될 수도 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 두 개의 제 1 지지 레일(680A, 680B) 상에 지지된 플레이트 액추에이터(예를 들어, 공압 실린더)는 개별적으로 작동되지만(서브세트의 수동 노브(615A, 625A); 및 압력 판독 패널(616A, 626A)만이 명료함을 위해 부호가 병기됨), 제 3 지지 레일(680C) 상의 플레이트 액추에이터 세트는 일제히 제어된다(수동 노브(635) 및 압력 판독 패널(636)).
플레이트 액추에이터는 예를 들면 기계를 나가는 패널을 관찰하는 기계 조작자에 의해서 수동으로 또는 자동으로 제어될 수도 있다. 각 플레이트 액추에이터 또는 플레이트 액추에이터 세트에 의해 가해지는 압력의 양은 조작자에 의해 인지되는 바와 같은 뒤틀림 또는 표면 결함을 보정하도록 제어될 수도 있다. 이러한 프로세스는 예를 들어 뒤틀림, 표면 특성, 온도, 두께, 휨 등을 검출하는 광학 비교기 또는 그 유사물이나, 또는 촉각 게이지, 리미트 스위치, 온도 게이지 등에 의해 패널의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 패널을 횡방향으로 스캐닝하는 것에 의해서, 하드웨어 및/또는 소프트웨어 내의 자동 프로세스로서 쉽게 구현될 수 있고, 플레이트 액추에이터에 의해 발휘되는 압력에 대한 보정을 자동으로 만들 수 있다.
본 발명의 특정 양상에 따르면, 얇은 가요성 상부 플레이트(504A)의 수직 왕복 운동을 실행하기 위해 사용되는 플레이트 액추에이터는 플레이트 액추에이터 상에서 액추에이터 피스톤 로드(617A, 627A, 637A)의 원위 단부에 부착된 압력 플레이트(618A, 628A, 638A)를 가지므로, 수직 압축력이 얇은 가요성 상부 플레이트(504A)의 전체 폭 및/또는 길이를 가로질러 보다 균일하게 인가될 수도 있다. 압력판(618A, 628A, 638A)은 5/8 인치 두께나 3/4 인치 두께와 같이 3/8" 이상의 두께의 임의의 금속과 같은 보다 강성의 열전도성 재료로 제조될 수도 있다. 대안 적으로, 압력 플레이트는 목재, 플라스틱 또는 복합물과 같은 강성의 비-열전도성 재료로 제조될 수도 있다.
마무리 테이블에 대한 특정 디자인이 도면에서 논의 및/또는 예시되었지만, 하나 이상의 마무리 테이블의 일반적인 구성은 여러 요인에 따라 달라질 수도 있다. 즉, 일 열에서 피스톤 로드/플레이트 액추에이터의 수, 피스톤 로드/플레이트 액추에이터의 열 수, 피스톤 로드/플레이트 액추에이터의 열의 종방향 배치, 각 피스톤로드의 원위 단부에 구비된 임의의 압력 플레이트의 치수 및 재료, 및 플레이트 액추에이터를 제어하는 방식(즉, 개별적으로 또는 일부 조합으로)은 적어도: (a) 마무리 테이블의 상부 플레이트의 단위 굽힘 강성, (b) 압출물의 온도, (c) 압출물을 형성하기 위해 사용되는 과립상 수지의 유형, 및 (d) 압출물의 치수를 비롯한 임의의 수의 요인에 따라 달라질 수도 있다. 예를 들면, 보다 가요성 상부 플레이트는 강성의 상부 플레이트와 비교해서 압출물 상에 압축력을 고르게 분배하기 위해 열 당 보다 많은 수의 피스톤 로드/플레이트 액추에이터 및/또는 보다 많은 열의 피스톤 로드/플레이트 액추에이터를 필요로 할 수도 있다.
도 7을 구체적으로 참조하면, 각각의 마무리 테이블은 레일 상에 장착될 수도 있거나, 또는 바퀴(300, 302) 또는 과도한 마찰력에 의해 제한되지 않는 이동을 발생시킬 수도 있는 임의의 다른 수단을 포함할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 마무리 테이블(들)의 이동은 램의 이동과 조화될 수도 있다. 또한, 각 마무리 테이블에 의해 이동된 거리가 램의 이동과 조화될 수도 있다. 예를 들어, 각 마무리 테이블은 램의 2" 행정와 일치하도록 약 2" 이격져서 설정된 리미트 스위치들 사이에서 왕복하도록 설정될 수도 있다. 테이블이 예를 들어 압출물의 2"를 당겼을 때, 상부 및 하부 플레이트를 개방하고(개방 또는 하강 위치), 행정의 전방으로 다시 이동하여 압출물을 플레이트들 사이에 재-클램핑한 다음 다시 당기기 시작할 수도 있다.
일반적으로, 마무리 테이블(들)은 다이로부터 먼 쪽으로의 압출물의 이동을 억제하지 않으며, 다이로부터 먼 쪽으로의 압출물의 이동에 도움을 줄 수도 있다. 또한, 테이블(들)의 플레이트는 압출물의 이동을 억제하지는 않지만 압출물의 고른 냉각을 제공하는 하강 위치를 적어도 포함하는 위치 범위 내에 배치될 수도 있다.
계속해서 도 7을 참조하면, 제 1 마무리 테이블(500)의 상부 및 하부 플레이트(504, 506)가 압출 방향에 대항하는 마찰력을 생성하는 것을 방지하기 위해, 제 2 마무리 테이블(502)을 사용하여 압출물에 텐션을 인가하여 제 1 마무리 테이블(500)에 의해 생성된 마찰력을 극복하는데 도움을 줄 수도 있다. 그렇기 때문에, 제 1 마무리 테이블(500)은 정지 상태로 유지될 수도 있고, 제 2 마무리 테이블(502)은 전술한 바와 같이 램의 이동과 일치하도록 왕복할 수도 있다.
제 1 및 제 2 마무리 테이블과 임의의 그 후속물은, 견인력을 제공하는 유압, 전기 또는 공압 액추에이터(예를 들면 공기 실린더)와 같은 테이블 액추에이터(503, 505)에 의해 연결될 수도 있다. 이것은 다양한 마무리 테이블들의 플레이트들 사이에 직접 연결을 필요로 함이 없이 다양한 마무리 테이블들의 이동을 연결 및/또는 동기화하기 위한 수단을 제공할 수도 있다. 이러한 방식으로, 열이 제 1 마무리 테이블(500)의 플레이트(504, 506)로부터 제 2 마무리 테이블(502)의 플레이트(510, 512)로 또는 그의 임의의 후속물로 전도되지 않을 것이다. 이것은, 고온으로 유지될 수도 있는 제 1 마무리 테이블(500)에 악영향을 미치지 않고 제 2 마무리 테이블(502)이 팬과 같은 것에 의해서 냉각될 수 있게 한다. 또한, 제 1 마무리 테이블(500)은 종방향 축선을 따른 이동을 가능하게 할 수도 있는 공기 실린더(503)에 의해 다이의 단부에 연결될 수도 있다.
대안적으로, 또는 다양한 마무리 테이블을 연결할 수도 있는 테이블 액추에이터(503, 505)에 부가하여, 각각의 마무리 테이블은 바퀴(300, 302)를 포함할 수도 있고 및/또는 다이로부터 멀리 또는 다이를 향해 테이블의 이동을 제공할 수도 있는 레일 시스템 상에 장착될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 이동은 램 및/또는 이전 마무리 테이블의 이동과 동기화될 수도 있다.
압출물에 대한 고른 냉각 및 수직 압축력을 달성하지만 압출물에 대해 수평 배압을 가하지 않는 다양한 방법 및 장치가 구상된다. 일반적으로, 본 발명은 다이를 통한 유동 방향에 수직인 압축을 통해 압출물을 편평하게 유지하기 위해 사용될 수도 있는 장치 및 방법과, 압출물을 제어된 방식으로 냉각할 수도 있는 장치 및 방법에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은, 융점 또는 결정질 용융 온도보다 높은 온도에서 다이를 빠져 나간 압출된 패널을 상부 및 하부의 온도 제어된 표면들 사이에서 교대로 또는 일관되게 클램핑하면서, 억제 장치 또는 클램핑이 분말 충전물과 함께 증분적으로 전진하고 그 결과 압출물이 배출되도록 하는 것에 의해서, 압출된 패널을 이동시키는 임의의 수(number)의 수단을 포함할 수도 있다.
예를 들어, 마무리 테이블이 아니고 트랙터 또는 벨트, 왕복 운동 풀러, 캐터필러 풀러(caterpillar puller) 또는 그 유사물을 사용하여 압출물을 다이의 출구 단부로부터 끌어낼 수도 있다. 예를 들어, 2 개의 벨트 사이에서 다이의 출구 단부로부터 멀리 압출물을 이동시키는 벨트 풀러(belt puller)가 사용될 수도 있다. 냉각될 수도 있는, 예를 들어 알루미늄 플레이트와 같은 플레이트가 각각의 벨트에 바로 인접할 수도 있으며, 따라서 압출물에 압축력을 가하면서 압출물에 대해 고른 냉각을 제공할 수도 있다. 하나 초과의 벨트 풀러가 상이한 온도 및/또는 압력을 갖는 상이한 냉각 구역(예를 들어, 온도에 있어서의 단계적 감소)을 제공하기 위해 사용될 수도 있고 및/또는 벨트 중 일부가 엠보싱되거나 디보싱되는 것을 허용하기 위해 사용될 수도 있다.
램을 이동시키는 유압 실린더(118), 마무리 테이블 상에서 상부 플레이트를 이동시키는 공압 실린더(560A, 560B), 및 다양한 마무리 테이블을 이동시키는 공기 실린더(503, 505)와 같이 이동을 구동하는 특정 장치가 개시되었지만, 이동을 제공할 수도 있는 임의의 수의 다양한 장치가 가능하며 현재 개시된 발명의 범위 내이다. 게다가, 전자 엔코더 및 근접 스위치를 통한 제어를 포함하여, 램 이동과 일치하도록 시간설정된 하나 이상의 마무리 테이블의 전진을 트리거링하는 더 정교한 방법이 가능하며 본 발명의 범위 내이다.
온도, 압력 등에 관한 작동 조건을 제어하고 그 시각적 표시를 제공하기 위하여 필요한, 적절한 스위치, 서모 스탯, 온도 표시 다이얼 및 관련 기구를 구비한 전기 패널이 또한 램 압출 장치에 제공될 수도 있다.
예 A
제 1의 예시적인 램 압출 장치가 본 명세서에서 기재된다. 특정 온도 및 치수가 제공되었지만, 이는 단지 예시적인 실시형태를 설명하기 위해 주어진 것이며, 상기에서 규정되고 기술된 경계 내에서 변할 수도 있다. 이 특정 실시형태의 이해를 돕기 위해 참조 번호가 제공되며, 도 1 내지 도 8중 임의의 것을 참조할 수도 있다.
두께가 각각 3 인치인 두 개의 고도로 연마된 스틸 다이 플레이트(72, 74)를 포함하는 다이(10)가 각각 24 인치 두께의 두 개의 스틸 블록(102, 104) 사이에 끼인다. 다이 플레이트들은 경화된 스페이서(76, 패널 두께;<3/4 인치)에 의해 분리되어 있으며 40 인치 내지 66 인치의 폭(패널의 폭; 전형적으로 54 인치) 및 32 인치보다 약간 긴 길이(패널의 길이가 아니고 다이 개구의 길이임)를 가져서 직사각형의 다이 개구를 형성한다.
다이의 진입 단부는 분말형 수지가 다이에 들어가기 전에 산화되는 것을 방지하기 위해 다이 플레이트의 기계가공된 슬롯 내에 끼워맞춤된 워터 쿨러를 구비한다.
다이(10)는 플레이트(72, 74) 내의 기계 가공된 슬롯에 끼워지는 전기 카트리지 히터에 의해 가열된다. 히터는 다이의 길이를 따라 하향으로 12 개의 개별적으로 제어되는 구역과 다이의 출구를 가로지르는 8 개의 쌍을 이룬 구역으로 배열된다. 출구에서 다이의 폭을 가로 질러 상이한 온도 프로파일이 사용될 수 있도록 (50C에서와 같이, 도 1d, 도 3 및 도 5 참조) 다이의 출구면을 가로질러 추가적인 가열 구역이 제공되며; 중단 또는 시동 중에 플라스틱이 달라 붙지 않도록 하고 충전물 라인(압출물)이 패널의 에지에 걸리는 것을 방지하기 위해 다이의 외측 에지가 추가적인 열 입력부을 포함한다.
UHMW 폴리에틸렌 수지에 대한 예시적인 가열 프로파일은 다이 개구의 종방향 축선을 따라 하기와 같은 3 개의 열적 구역을 포함할 수도 있다: 열적 단절부 이후, 300℉ 내지 320℉; 중간 영역, 330℉ 내지 420℉; 출구 영역, 300℉ 내지 350℉.
상부 블록의 진입 단부 및 다이 플레이트는 다이 진입부까지 하향으로 연장되는 복수의 파이프(예를 들어 4개, 공급 파이프(34))를 포함하는, 호퍼(30)로부터 다이 개구 내로 도입되는 분말형 UHMW 중합체 수지를 위한 구멍(수지 입구(32))을 제공하기 위해 기계가공된다. 각 파이프는 각 파이프 아래 영역으로의 공급을 조절하기 위해 상승 또는 하강될 수 있다. 선택적으로, 각각의 공급 튜브는 오거 피더, 진동 피더 또는 회전 피더를 포함할 수도 있다. 알루미늄 슈(80)는 수지의 분배를 돕기 위해 파이프의 바닥에 부착된다.
직사각형 단면을 갖는 0.5 인치 × 54 인치 크기의 스틸 플레이트(램 헤드(19))가 유압 실린더(118)에 의해 작동되는 안내된 플레이트(램(18))에 부착된다. 램은 다이의 진입부로 2 인치 연장되고 6 인치 선형 행정이 가능하다. 램은 다이 내에서의 마찰 및 결합을 방지하기 위해 다이 개구보다 훨씬 더 얇다. 와이퍼 플레이트를 사용하여 램을 다이 하부 표면에 대해 밀어서, 램이 들어 올려지는 것을 방지하고 배출된 공기 및 미세입자들을 챔버 개구 내로 가압한다. 램의 후방 섹션은 워터 채널로 냉각되어 수지의 산화를 방지하다.
두 개의 마무리 테이블(500, 502)이 다이의 출구 단부 이후에 제공되며, 각각의 마무리 테이블은 상부 및 하부 플레이트를 포함한다. 이 플레이트들은 두께가 3/4 인치인 알루미늄(열전도성이 양호하고 강성이 충분함)이다. 공압 실린더(560A, 560B)를 사용하여 플레이트들에 압력을 가하여 플라스틱이 평평하게 유지되도록 하고, 플라스틱과 알루미늄 사이의 표면 접촉을 보장하여 일관된 열 전도성을 촉진한다.
테이블들은, 열이 제 1 마무리 테이블의 플레이트들로부터 제 2 마무리 테이블의 플레이트들로 전도되지 않도록 견인력을 제공하는 2 개의 공압 실린더(503, 505)에 의해서만 연결된다. 제 2 마무리 테이블은 대략 2" 이격 설정된 리미트 스위치들 사이에서 왕복할 수도 있다. 예를 들어, 테이블이 플라스틱의 2"를 당기면 알루미늄 플레이트들을 개방하여 행정의 전방으로 다시 이동시키고 패널을 재-클램핑하여 다시 당기기 시작한다.
제 1 테이블 섹션은 상부 및 하부 플레이트에서 가열되며, 상기 플레이트들은 부분적으로 또는 전체적으로 엠보싱 또는 디보싱된 텍스쳐를 가져서, 텍스처를 패널 내로 캘린더링(calendering)할 수 있게 한다. 제 2 테이블 섹션은 제 1 테이블 섹션과 동시에 전진하고 제 1 테이블 섹션에 기계적으로 연결되지만, 분리된 상부 및 하부 플레이트로 구성된다. 이 제 2 테이블은 고온 상태로 유지되는 전방 테이블에 악영향을 미침이 없이 팬과 같은 것으로 냉각된다.
예 B
이 예에서는 제 2의 예시적인 램 압출 장치가 설명되며, 이 중 다이(10), 왕복동 램(18) 및 호퍼(30)는 예 A에서 설명한 바와 같다. 이 특정 실시형태의 이해를 돕기 위해 참조 번호가 제공되며, 도 1 - 8중 어느 도면을 참조할 수도 있다.
예 A에서 설명한 바와 같이, 2 개의 마무리 테이블(500, 502)이 다이의 출구 단부 이후에 제공되며, 각각의 마무리 테이블은 상부 및 하부 플레이트를 포함한다. 제 1 마무리 테이블(500)의 상부 플레이트(도 8의 504A)는 3/8 인치 두께의 알루미늄이지만, 제 2 마무리 테이블(502)의 상부 플레이트(512)와 제 1 및 제 2 마무리 테이블 양자의 하부 플레이트(각기 506, 510)는 3/4 인치 두께의 알루미늄이다. 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트(504A)는 지지 레일(680A, 680B, 680C) 상의 상부 플레이트 위에 지지되는 3 열의 플레이트 액추에이터에 의해 상승 또는 하강된다. 3 열의 플레이트 액추에이터의 각 열은 9 개의 공압 공기 실린더(예를 들어 도 8의 610, 620, 630 참조)를 포함한다. 플레이트 액추에이터의 제 1 및 제 2 열(다이의 출구 단부에 대한 가장 가까운 열은 "제 1 열"임, 도 8에 도시된 테이블의 단부(540) 근처)은 개별적으로 제어 가능하지만, 플레이트 액추에이터의 제 3 열(출구 다이의 단부에서 가장 멈, 도 8에 도시된 테이블의 단부(542) 근처)은 일제히 제어된다. 각 플레이트 액추에이터의 피스톤 로드(617A, 627A, 637A)의 원위 단부에 작동 가능하게 연결된 것은 3/4 인치 알루미늄으로 형성된 압력 플레이트(618A, 628A, 638A)이다. 램 압출 장치의 추가 세부 사항은 예 A에서 설명한 바와 같다.
본 발명의 특정 실시형태가 상세하게 설명되었지만, 당업자라면 다양한 수정 및 변경 및 응용이 본 명세서의 전반적인 개시에 비추어 전개될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 개시된 특정 배열, 시스템, 장치 및 방법은 단지 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.

Claims (44)

  1. 중합체 수지를 압출하기 위한 장치로서,
    입구 단부 및 출구 단부를 갖는 다이;
    후퇴 위치로부터 연장 위치로 상기 다이의 입구 단부 내에서 이동하도록 장착된 램;
    과립상 상태의 상기 중합체 수지를 상기 다이의 수지 입구에 도입하도록 구성된 적어도 하나의 호퍼로서, 상기 수지 입구는 상기 램의 후퇴 위치의 하류에서 상기 다이의 입구 단부에 근접해 있는, 상기 적어도 하나의 호퍼;
    상기 다이의 폭 및 길이를 따라 이격되어 있는 다이 내의 복수의 열적 구역;
    상기 복수의 열적 구역 중 일부를 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도보다 높은 온도로 가열하기 위한 수단;
    상기 중합체 수지를 상기 수지 입구로부터 상기 복수의 열적 구역을 통해 상기 다이의 출구 단부의 외측으로 압출물로서 이동시키도록 상기 다이의 종방향 축선을 따라 램의 이동을 부여하기 위한 수단으로서, 상기 중합체 수지는 다이의 열적 구역들을 통해 진행하는 동안 다이의 압출 프로파일을 형성하도록 용융 및 압축되는, 상기 램의 이동 부여 수단; 및
    상기 다이의 출구 단부 이후에 위치되고 상기 다이의 종방향 축선에 평행한 방향으로 이동 가능한 제 1 마무리 테이블로서, 상기 제 1 마무리 테이블은 상부 플레이트 및 하부 플레이트와, 적어도 (a) 압출물과 접촉하지 않는 개방 위치, (b) 압출물과 접촉하지만 압출물에 압축력을 가하지 않는 하강 위치, 및 (c) 압출물에 압축력을 가하는 클램핑 위치를 포함하는 위치 범위를 통해 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 상부 플레이트의 이동을 부여하기 위한 수단을 포함하는, 상기 제 1 마무리 테이블
    을 포함하고,
    상기 중합체 수지는 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도에서 상기 다이의 출구 단부로부터 압출되고,
    상기 제 1 마무리 테이블은 상기 압출물 상에 배압이 없도록 상기 압출물을 상기 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키며,
    상기 제 1 마무리 테이블은 그의 상부 플레이트 및 하부 플레이트 사이에서 상기 압출물의 고른 냉각을 촉진하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 호퍼는 상기 중합체 수지를, 상기 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로 질러 복수의 특정하게 계량된 양으로 상기 다이의 수지 입구 내로 도입하도록 구성되는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중합체 수지의 특정하게 계량된 양은 상기 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로질러 변하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 호퍼는 상기 다이의 수지 입구의 폭을 따라 이격되어 있는 복수의 공급 튜브를 포함하고, 상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 다이의 수지 입구에 가까운 원위 단부와, 상기 호퍼와 유체 연통하는 근위 단부를 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 중합체 수지의 복수의 특정하게 계량된 양을 제공하기 위해 상기 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 독립적으로 이동가능하며, 상기 복수의 특정하게 계량된 양은 상기 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로질러 변하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 중합체 수지의 복수의 특정하게 계량된 양을 제공하도록 독립적으로 제어 가능한 오거 피더, 진동 피더, 또는 회전 피더를 포함하고, 상기 복수의 특정하게 계량된 양은 상기 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로질러 변하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 중합체 수지를 상기 복수의 공급 튜브의 각각으로부터 상기 다이의 수지 입구로 고르게 분배하도록 구성된 슈(shoe)를 원위 단부에 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이는 다이의 압출 프로파일을 한정하는 상부, 하부 및 측부를 포함하고, 상기 압출 프로파일은 1.0 인치 (2.5cm) 이하의 두께 및 40 인치 내지 66 인치 (100cm 내지 166cm)의 폭을 갖는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이는 상부 다이 플레이트와 하부 다이 플레이트를 포함하고, 이들 각각은 수지 입구의 하류에 열적 단절부를 포함하고, 상기 열적 단절부는 상기 열적 단절부와 상기 다이의 출구 단부 사이에 이격되어 있는 열적 구역들을 포함하는 가열된 열적 영역을 적어도 한정하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마무리 테이블 이후에 위치되고 상기 다이의 종방향 축선에 평행한 방향으로 이동 가능한 제 2 마무리 테이블을 적어도 더 포함하며,
    상기 제 2 마무리 테이블은 상부 플레이트 및 하부 플레이트와, 적어도 (a) 압출물과 접촉하지 않는 개방 위치, (b) 압출물과 접촉하지만 압출물에 대해 압축력을 가하지 않는 하강 위치, 및 (c) 압출물에 대해 압축력을 가하는 클램핑 위치(clamped position)를 포함하는 위치 범위를 통해 상기 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 상기 상부 플레이트의 이동을 부여하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 제 2 마무리 테이블은:
    (i) 상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트가 하강 또는 클램핑 위치에 있고 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 임의의 위치에 있을 때, 상기 제 1 마무리 테이블로부터 멀리 이동하고,
    상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트가 클램핑 위치에 있지 않고 상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 하강 또는 클램핑 위치에 있을 때, 상기 제 1 마무리 테이블을 향하여 이동하거나;
    (ii) 상기 제 1 마무리 테이블과 함께 일제히 이동하거나; 또는
    (iii) 정지 위치―상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 임의의 위치에 있을 때, 상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트는 압출된 수지에 대해 고른 냉각을 제공하지만 압출물에 대해 압축력을 가하지 않도록 하강 위치에 있음―에 유지되도록
    구성되는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마무리 테이블은 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 온도를 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만으로 제어하기 위한 수단을 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 마무리 테이블은 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 온도를 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만으로 제어하기 위한 수단을 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트는 13,400 lb-inch2 (942 kg/cm2)의 최대 단위 굽힘 강성을 가지며, 상기 제 1 마무리 테이블의 하부 플레이트는 13,400 lb-inch2 (942 kg/cm2)의 최소 단위 굽힘 강성을 갖는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트 및 하부 플레이트는 13,400 lb-inch2 (942 kg/cm2)의 최소 단위 굽힘 강성을 갖는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트 및 하부 플레이트는 13,400 lb-inch2 (942 kg/cm2)의 최소 단위 굽힘 강성을 갖는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트의 이동을 부여하기 위한 수단은:
    상기 상부 플레이트의 상부 표면 위에 위치되는 적어도 하나의 지지 레일과,
    상기 적어도 하나의 지지 레일에 부착되고 각각 액추에이터 로드를 갖는 복수의 플레이트 액추에이터를 포함하고,
    상기 액추에이터 로드는 상기 액추에이터 로드의 원위 단부를 통해 상기 상부 플레이트의 상부 표면에 작동 가능하게 부착되는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트 액추에이터는:
    상기 액추에이터 로드의 원위 단부와 상기 상부 플레이트의 상부 표면 사이에 작동 가능하게 장착된 압력 플레이트를 더 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트 액추에이터의 서브세트는 상기 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 독립적으로 이동가능한 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  19. 중합체 수지를 압출하기 위한 장치로서,
    입구 단부 및 출구 단부를 갖는 다이;
    후퇴 위치로부터 연장 위치로 상기 다이의 입구 단부 내에서 이동하도록 장착된 램;
    상기 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로질러 변하는 복수의 특정하게 계량된 양으로 과립상 상태의 상기 중합체 수지를 상기 다이의 수지 입구에 도입하도록 구성된 적어도 하나의 호퍼로서, 상기 수지 입구는 상기 램의 후퇴 위치의 하류에서 상기 다이의 입구 단부에 근접해 있는, 상기 적어도 하나의 호퍼;
    상기 다이의 폭 및 길이를 따라 이격되어 있는 다이 내의 복수의 열적 구역;
    상기 복수의 열적 구역 중 일부를 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도보다 높은 온도로 가열하기 위한 수단; 및
    상기 중합체 수지를 상기 수지 입구로부터 상기 복수의 열적 구역을 통해 상기 다이의 출구 단부 외측으로 압출물로서 이동시키기 위해 상기 다이의 종방향 축선을 따라 램의 이동을 부여하기 위한 수단
    을 포함하며, 상기 중합체 수지는 상기 다이의 열적 구역을 통해 진행하는 동안 상기 다이의 압출 프로파일을 형성하도록 용융 및 압축되고,
    상기 중합체 수지는 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도에서 상기 다이의 출구 단부로부터 압출되는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 호퍼는 상기 다이의 수지 입구의 폭을 따라 이격되어 있는 복수의 공급 튜브를 포함하고, 상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 다이의 수지 입구에 근접한 원위 단부와, 상기 호퍼와 유체 연통하는 근위 단부를 구비하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 중합체 수지를 상기 복수의 공급 튜브의 각각으로부터 상기 다이의 수지 입구로 고르게 분배하도록 구성된 슈(shoe)를 원위 단부에 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브는 상기 다이의 수지 입구의 폭을 따라 상기 중합체 수지의 연속 공급을 제공하기 위해 상기 다이의 수지 입구의 폭을 따라 균일하게 이격되어 있는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로 질러 변하는 중합체 수지의 복수의 특정하게 계량된 양을 제공하도록 독립적으로 제어 가능한 오거 피더, 진동 피더, 또는 회전 피더를 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로 질러 변하는 중합체 수지의 복수의 특정하게 계량된 양을 제공하도록 상기 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 독립적으로 이동가능한 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 다이는 다이의 압출 프로파일을 한정하는 상부, 하부 및 측부를 포함하고, 상기 압출 프로파일은 1.0 인치 (2.5cm) 이하의 두께 및 40 인치 내지 66 인치 (100cm 내지 166cm)의 폭을 갖는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 다이는 상부 다이 플레이트 및 하부 다이 플레이트를 더 포함하며, 이들 각각은 상기 수지 입구의 하류에 열적 단절부를 포함하고, 상기 열적 단절부는 상기 열적 단절부와 상기 다이의 출구 단부 사이에 이격되어 있는 열적 구역들을 포함하는 가열된 열적 영역을 적어도 한정하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  27. 제 19 항에 있어서,
    상기 다이의 출구 단부 이후에 위치되고 상기 다이의 종방향 축선에 평행한 방향으로 이동 가능한 제 1 마무리 테이블을 적어도 포함하고,
    상기 제 1 마무리 테이블은 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하고, 상기 상부 플레이트는 적어도 (a) 압출물과 접촉하지 않는 개방 위치, (b) 압출물과 접촉하지만 압출물에 압축력을 가하지 않는 하강 위치, 및 (c) 압출물에 압축력을 가하는 클램핑 위치를 포함하는 위치 범위를 통해 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 이동가능하며,
    상기 제 1 마무리 테이블은 상기 압출물 상에 배압이 없도록 상기 압출물을 상기 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키며, 상기 하강 위치 또는 상기 클램핑 위치에 있을 때, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에서 상기 압출물의 고른 냉각을 촉진하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 마무리 테이블 이후에 위치되고 상기 다이의 종방향 축선에 평행한 방향으로 이동 가능한 제 2 마무리 테이블을 적어도 더 포함하며,
    상기 제 2 마무리 테이블은 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하고, 상기 상부 플레이트는, 적어도 (a) 압출물과 접촉하지 않는 개방 위치, (b) 압출물과 접촉하지만 압출물에 대해 압축력을 가하지 않는 하강 위치, 및 (c) 압출물에 대해 압축력을 가하는 클램핑 위치를 포함하는 위치 범위를 통해 상기 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 이동가능하고,
    상기 제 2 마무리 테이블은:
    (i) 상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트가 하강 또는 클램핑 위치에 있고 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 임의의 위치에 있을 때, 상기 제 1 마무리 테이블로부터 멀리 이동하고,
    상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트가 클램핑 위치에 있지 않고 상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 하강 또는 클램핑 위치에 있을 때, 상기 제 1 마무리 테이블을 향하여 이동하거나;
    (ii) 상기 제 1 마무리 테이블과 함께 일제히 이동하거나; 또는
    (iii) 정지 위치―상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 임의의 위치에 있을 때, 상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트는 상기 압출물에 대해 고른 냉각을 제공하지만 압출물에 대해 압축력을 가하지 않기 위해 하강 위치에 있음―에 유지되도록
    구성되는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  29. 중합체 수지를 압출하기 위한 장치로서,
    입구 단부 및 출구 단부를 갖는 다이;
    후퇴 위치로부터 연장 위치로 상기 다이의 입구 단부 내에서 이동하도록 장착된 램;
    과립상 상태의 중합체 수지를, 상기 램의 후퇴 위치의 하류에서 상기 다이의 입구 단부에 근접해 있는 수지 입구 내로 도입하기 위한 적어도 하나의 호퍼;
    상기 다이의 폭 및 길이를 따라 이격되어 있는 다이 내의 복수의 열적 구역;
    적어도 상기 다이의 출구 단부에 근접한 열적 구역을 포함한, 상기 복수의 열적 구역 중 일부를 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도보다 높은 온도로 가열하기 위한 수단;
    상기 중합체 수지를 상기 수지 입구로부터 상기 복수의 열적 구역을 통해 상기 다이의 출구 단부 외측으로 압출물로서 이동시키도록 상기 다이의 종방향 축선을 따라 램의 이동을 부여하기 위한 수단으로서, 상기 중합체 수지는 다이의 복수의 열적 구역을 통해 진행하는 동안 다이의 압출 프로파일을 형성하도록 용융 및 압축되며, 상기 수지는 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도에서 상기 다이의 출구 단부로부터 압출물로서 압출되는, 상기 램의 이동 부여 수단;
    상기 압출물을 상기 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키는 수단; 및
    상기 다이의 출구 단부로부터 배출된 후, 상기 압출물을 고르게 냉각 및 압축하기 위한 수단
    을 포함하는 중합체 수지의 압출 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    압출물을 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키는 수단은 상기 압출물에 종방향 축선에 평행한 압축력을 가하지 않지만, 상기 압출물에 종방향 축선에 수직인 압축력을 가하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 압출물을 상기 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키고 상기 압출물을 고르게 냉각 및 압축하기 위한 수단은:
    상기 다이의 출구 단부 이후에 위치되고 상기 다이의 종방향 축선에 평행한 방향으로 이동 가능한 제 1 마무리 테이블을 적어도 포함하고,
    상기 제 1 마무리 테이블은 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하고, 상기 상부 플레이트는 적어도 (a) 압출물과 접촉하지 않는 개방 위치, (b) 압출물과 접촉하지만 압출물에 압축력을 가하지 않는 하강 위치, 및 (c) 압출물에 압축력을 가하는 클램핑 위치를 포함하는 위치 범위를 통해 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 이동가능하며,
    상기 제 1 마무리 테이블은 상기 압출물 상에 배압이 없도록 상기 압출물을 상기 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키며, 상기 하강 위치 또는 상기 클램핑 위치에 있을 때, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에서 상기 압출물의 고른 냉각을 촉진하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 마무리 테이블 이후에 위치되고 상기 다이의 종방향 축선에 평행한 방향으로 이동 가능한 제 2 마무리 테이블을 적어도 더 포함하며,
    상기 제 2 마무리 테이블은 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하고, 상기 상부 플레이트는, 적어도 (a) 압출물과 접촉하지 않는 개방 위치, (b) 압출물과 접촉하지만 압출물에 대해 압축력을 가하지 않는 하강 위치, 및 (c) 압출물에 대해 압축력을 가하는 클램핑 위치를 포함하는 위치 범위를 통해 상기 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 이동가능하고,
    상기 제 2 마무리 테이블은:
    (i) 상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트가 하강 또는 클램핑 위치에 있고 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 임의의 위치에 있을 때, 상기 제 1 마무리 테이블로부터 멀리 이동하고,
    상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트가 클램핑 위치에 있지 않고 상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 하강 또는 클램핑 위치에 있을 때, 상기 제 1 마무리 테이블을 향하여 이동하거나;
    (ii) 상기 제 1 마무리 테이블과 함께 일제히 이동하거나; 또는
    (iii) 정지 위치―상기 제 1 마무리 테이블의 상부 플레이트가 상기 위치 범위 중 임의의 위치에 있을 때, 상기 제 2 마무리 테이블의 상부 플레이트는 압출물에 대해 고른 냉각을 제공하지만 압출물에 대해 압축력을 가하지 않도록 하강 위치에 있음―에 유지되도록
    구성되는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 다이는 상부 다이 플레이트와 하부 다이 플레이트를 더 포함하며, 이들 각각은 상기 수지 입구의 하류에 열적 단절부를 포함하고, 상기 열적 단절부는 상기 열적 단절부와 상기 다이의 출구 단부 사이에서 이격되어 있는 열적 구역들을 포함하는 가열된 열적 영역을 적어도 한정하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 마무리 테이블은 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 온도를 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만으로 제어하는 수단을 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 마무리 테이블은 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 온도를 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도 미만으로 제어하는 수단을 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  36. 제 29 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 호퍼는 상기 중합체 수지를, 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로질러 변하는 복수의 특정하게 계량된 양으로 상기 다이의 수지 입구 내로 도입하도록 구성되는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 호퍼는:
    상기 다이의 수지 입구의 폭을 따라 이격되어 있는 복수의 공급 튜브를 포함하고,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 다이의 수지 입구에 근접해 있는 원위 단부와, 상기 호퍼의 하부 부분과 유체 연통하는 근위 단부를 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 중합체 수지를 상기 복수의 공급 튜브의 각각으로부터 상기 다이의 수지 입구로 고르게 분배하도록 구성된 슈(shoe)를 원위 단부에 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로질러 변하는 중합체 수지의 복수의 특정하게 계량된 양을 제공하도록 독립적으로 제어 가능한 오거 피더, 진동 피더, 또는 회전 피더를 포함하는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 복수의 공급 튜브의 각각은 상기 다이의 수지 입구 단부의 폭을 가로질러 변하는 중합체 수지의 복수의 특정하게 계량된 양을 제공하도록 상기 다이의 종방향 축선에 수직인 방향으로 독립적으로 이동가능한 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  41. 제 29 항에 있어서,
    상기 다이는 다이의 압출 프로파일을 한정하는 상부, 하부 및 측부를 포함하고, 상기 압출 프로파일은 1.0 인치 (2.5cm) 이하의 두께 및 40 인치 내지 66 인치 (100cm 내지 166cm)의 폭을 갖는 것인 중합체 수지의 압출 장치.
  42. 중합체 압출물을 제조하는 방법으로서,
    입구 단부 및 출구 단부를 갖는 다이;
    후퇴 위치로부터 연장 위치로 상기 다이의 입구 단부 내에서 이동하도록 장착된 램;
    과립상 상태의 중합체 수지를, 상기 램의 후퇴 위치의 하류에서 상기 다이의 입구 단부에 근접해 있는 수지 입구 내로 도입하기 위한 적어도 하나의 호퍼; 및
    상기 다이의 폭 및 길이를 따라 이격되어 있는 다이 내의 복수의 열적 구역
    을 갖는 램 압출 장치를 제공하는 단계;
    상기 중합체 수지를 상기 적어도 하나의 호퍼로 공급하는 단계;
    적어도 상기 다이의 출구 단부에 근접한 열적 구역을 포함한, 상기 복수의 열적 구역 중 일부를 상기 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도보다 높은 온도로 가열하는 단계;
    상기 중합체 수지를 상기 수지 입구로부터 상기 복수의 열적 구역을 통해 상기 다이의 출구 단부 외측으로 압출물로서 이동시키도록 상기 다이의 종방향 축선을 따라 상기 램에 이동을 부여하는 단계로서, 상기 중합체 수지는 다이의 복수의 열적 구역을 통해 진행하는 동안, 다이의 압출 프로파일을 형성하도록 용융 및 압축되는, 램의 이동 부여 단계;
    상기 수지를 상기 다이의 출구 단부로부터 상기 중합체 수지의 결정질 용융 온도 이상의 온도에서 압출물로서 압출하는 단계;
    상기 압출물을 상기 다이의 출구 단부로부터 멀리 이동시키는 단계; 및
    상기 다이의 출구 단부로부터 배출된 후, 상기 압출물을 고르게 냉각 및 압축하는 단계
    를 포함하는 중합체 압출물의 제조 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    과립상 중합체 수지가 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아미도이미드, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 같은 초고분자량 중합체 수지를 포함하는 것인 중합체 압출물의 제조 방법.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 중합체 압출물은 1.0 인치 (2.5cm) 이하의 두께 및 40 인치 내지 66 인치(100cm 내지 166cm)의 폭으로 규정된 압출 프로파일을 갖는 것인 중합체 압출물의 제조 방법.
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