TWI725988B - 聚合材料 - Google Patents

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布萊恩 喬恩斯
大衛 懷特赫德
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Abstract

在高壓將液體配方注射到熔融聚合物裡的注射設備包括儲槽，其包含在周遭溫度和壓力的液體配方，而儲槽安排至第一漸進腔穴泵(pcp)4的氾流進給泵本體26。第一pcp 4是由馬達6所驅動，並且安排成將液體配方正確計量到第二pcp 8裡；第二pcp 8是在第一pcp的下游，並且安排成增加液體配方的壓力200巴或更大。泵8的下游是傳遞閥14，其安排成控制液體配方經由出口17而通到出現在擠製機77中的加壓熔融聚合物流75裡。

Description

聚合材料
本發明關於聚合材料，尤其(雖然非專門)關於例如在聚酯纖維生產中將添加劑併入聚合材料(舉例而言為聚酯)裡。
已知藉由浸浴染色或旋轉染色而將添加劑(譬如著色劑、穩定劑、去光澤劑、抗靜電劑、光學亮白劑、處理助劑……)併入纖維的後生產裡。但不利而言，這需要大體積的液體添加劑配方來讓添加劑能夠滲透到纖維裡；這過程可以是費時的；以及纖維必須在滲透過程之後加以乾燥。再者，旋轉染色的過程使用顯著的水資源，並且已經關聯於環境議題，包括水道汙染。
也已知使用包含添加劑的主批來把添加劑引入聚合物裡。舉例而言，主批的丸粒和聚合物的丸粒可以經由擠製機的進給喉而引入擠製機裡，並且二成分在一起做熔化處理。但不利而言，擠製機的清潔是費時的，因為擠製機的整個長度舉例而言在顏色改變之間需要清潔；以及固態丸粒化之主批的劑量和操控性可以具有挑戰性。附帶而言，使用主批所做成之材料(舉例而言為紡成的纖維)的某些性質可以受到有害的影響。
併入添加劑的較佳方法是將液體配方併入聚合物熔體裡。配方適當而言包括載體，其中添加劑在注射到熔體裡之前先分散於載體中。
已知使用齒輪泵來將液體配方注射到聚合物熔體裡。舉例而言，美國專利第7278776號揭示將液體染料注射到聚合物熔體裡的設備和方法。用於注射染料的設備包括用於包含液體染料的儲槽，其中儲槽連接到氣壓來源，如此以產生氣體緩衝，其作用在儲槽中的染料上，所以染料是在恆定的壓力下傳遞到進給泵的入口。進給泵(其為齒輪泵)連接到儲槽和計量泵(其亦為齒輪泵)的入口之間的染料進給線。計量泵具有經由染料進給線而連接到儲槽的入口以及連接到熔體攜載構件的出口，其中計量泵建構成增加染料從儲槽到熔體攜載構件(舉例而言為擠製機)中之聚合物熔體的測定量。
世界專利公開案第2014/207472號揭示將流體配方注射到熔化聚合材料裡的設備，其也使用齒輪泵。
不利而言，發現當泵送的液體配方包括研磨性顆粒(例如二氧化鈦)時，齒輪泵容易遭受高程度的磨耗。一般而言，因為磨耗的齒輪泵無法做有成本效益的整修(譬如重整磨耗零件的表面是昂貴的)，所以它在已經變得磨耗到其操作變得令人不滿的程度之後可以被更換。齒輪泵的磨耗問題可以藉由將此種研磨性顆粒在併入液體配方裡之前先磨到極小的顆粒尺寸而解決到某種程度。然而，這是費時且費錢；以及某些顏料(其例如打算賦予金屬性或珍珠光澤效果)必須維持有相對為大的顆粒尺寸。附帶而言，實務上已經發現使用齒輪泵則難以達成令人滿意、長期的功效，尤其當須將正確計量的液體配方在高壓下注射到熔融聚合材料裡時。此點的一個原因是由於齒輪泵依賴極緊的容限以在金屬性構件之間達成機械密封，因此產生壓力。然而，如果放寬容限以接受較大的顏料顆粒，則極低黏滯 度的材料無法適當的加壓。再者，當出口和入口之間有壓力差時，齒輪泵的作用允許一份量的液體「滑動」(slip)回到齒輪上。雖然可以容許小份量的「滑動」，但是它將不利的剪切液體，並且將引起局部加熱。剪切加熱降低了多數添加劑配方的黏滯度，並且造成「滑動」程度進一步的增加，這意謂必須採取措施以對抗泵中的熱累積(譬如空氣或液體冷卻)。增加程度的「滑動」則導致齒輪泵加速磨耗，這意謂泵須做更多次旋轉才有相同的位移體積，並且不利而言迫使顆粒回來而穿過淨空間隙。再者，某些固體成分當受到關聯於齒輪泵作用的機械壓力時可以聚結成團塊或者被壓成更大的團塊，導致當包括此種團塊的液體配方注射到聚合物熔體裡時出現問題。
本發明的目的是解決上述問題。
根據本發明的第一方面，提供的是將流體配方注射到熔化聚合材料裡的設備，該設備包括：第一漸進腔穴泵(progressing cavity pump，pcp)和第二pcp，它們串聯安排於流體路徑中而在設備之出口的上游。
較佳而言，該第一pcp是在該第二pcp的上游。第一導管較佳而言提供在該第一pcp和該第二pcp之間。該第一導管可以具有小於25毫米的內徑；以及該內徑可以是至少1毫米。
該第一pcp較佳而言安排成在大於大氣壓力的壓力下(適當而言經由該第一導管)將液體配方進給(譬如氾流進給)到第二pcp的入口裡。壓力適當而言大於100千帕(1巴)，較佳而言大於200千帕(2巴)，更佳而言大於250千帕(2.5巴)。壓力適當而言小於1000千帕(10巴)，較佳而言小於500千帕(5巴)。使用此種壓力來將液體配方引入第二pcp裡則允許第 二pcp併入如下文所述之多樣有利的特色。
該第二pcp適當而言包括泵本體，其包括入口，液體配方適當而言在來自該第一pcp的壓力下可以經由此入口而引入第二pcp裡。泵本體包括相對為小的內部體積；內部體積適當而言界定成泵本體的體積(在第二pcp之轉子和定子組件的上游)，其可以包含經由其入口而引入第二pcp裡的液體配方。第二pcp的內部體積可以小於200毫升，較佳而言小於150毫升，更佳而言小於120毫升。內部體積可以是至少30毫升或至少60毫升。相對為小的內部體積可以如下文所討論的而是有利的。
內部體積的長度可以小於250毫米，較佳而言小於200毫米；並且寬度可以小於75毫米，較佳而言小於50毫米。較佳而言，內部體積的長度是在75毫米到200毫米的範圍，並且寬度是在15毫米到60毫米的範圍。
泵本體適當而言包括連結軸幹，其操作上連接在第二pcp的轉子/定子組件和pcp的馬達之間。連結軸幹適當而言安排成吸收轉矩和軸向負荷。它可以具有小於25毫米的寬度(舉例而言為最大直徑)，舉例而言小於17毫米。它的寬度(舉例而言為最大直徑)可以是至少5毫米。寬度(譬如最大直徑)可以是在5到25毫米的範圍。該連結軸幹可以具有小於250毫米的長度，舉例而言小於180毫米。連結軸幹適當而言具有可能最小的長度以有效傳送驅動轉矩給轉子/定子組件的轉子，這允許轉子相對於驅動軸而呈現偏心路徑。縮短連結軸幹在減少第二pcp的內部體積上可以是有效的。連結軸幹可以具有至少20毫米的長度。長度可以是在20到200毫米的範圍。連結軸幹適當而言定位在泵本體的壁之間，而泵本體界定可以包含 液體配方之pcp的內部體積。連結軸幹適當而言具有「p」毫米的最大寬度(或當連結軸幹具有較佳的圓形截面時則為直徑)，其垂直於其旋轉軸來測量。泵本體的該等壁之間的距離(測量在垂直於連結軸幹之旋轉軸的同一線上)是「q」毫米。p/q的比例適當而言是至少0.4，較佳而言至少0.5，更佳而言至少0.55。它適當而言小於0.9或小於0.8。於較佳具體態樣，連結軸幹的寬度(維度「p」)是在80到180毫米的範圍。連結軸幹之二側上的淨空可以小於12毫米，舉例而言為10毫米或更小；以及它可以是至少1毫米。
連結軸幹適當而言安排成允許轉子/定子組件的轉子做偏心旋轉。一或更多個關節(舉例而言為通用關節)可以關聯於連結軸幹，舉例而言將它連接到轉子/定子組件。連結軸幹和關節較佳而言設計成減少第二pcp的內部體積，並且沿著pcp泵本體的長度來維持最佳的距離「q」。
把泵本體的內部體積減到最小並且沿著連結軸幹長度而有平滑和一致的形狀則可以用來改善第二pcp被後續之流體配方所沖洗通過的能力。沖洗和因而使用一個第二pcp來操作多重液體配方的能力可以用於顯著減少使用注射設備來注射多重流體配方的成本。
第二pcp可以在設備上做當場沖洗，或者可以移除到分開的沖洗設備而在後續使用之前加以調整。
第二pcp可以藉由將第二流體配方進給穿過泵而沖洗。可以收集從第二pcp所排放的材料以供棄置，直到流體配方已經充分過渡為第二流體配方為止。替代選擇而言，在從第一流體配方過渡到第二流體配方的期間，過渡性流體可以持續傳遞到熔化聚合材料裡，並且監視所得的最終產物，直到例如流體配方過渡時期完成並且製造的產物特徵是一致的為止。
第二pcp替代選擇而言可以從設備移除，並且從熔化聚合材料沖洗掉。在此情形，第二pcp可以連同下游傳遞線以及安排在注射到熔化聚合材料裡之位置的閥組件而從設備移除。因此返回之所得清潔的第二pcp和關聯的零件可以後續底塗以新的流體配方，而準備好立即引入熔融聚合材料裡。
該第二pcp的該泵本體可以包括壓力監視裝置(Q)(譬如壓力換能器)以監視泵本體裡之液體配方的壓力。裝置(Q)可以延伸穿過泵本體的壁，舉例而言在圖2所示的搪孔38裡。
該第二pcp適當而言包括轉子/定子組件。較佳而言，該泵本體是可釋放的固定於該轉子/定子組件。
該轉子/定子組件適當而言包括多個重疊腔穴。它適當而言包括彈性體定子，舉例而言為橡膠(譬如腈橡膠)定子。它可以包括金屬，舉例而言為鋼(譬如不鏽鋼或鍍鉻)轉子。pcp的腔穴可以具有範圍在0.05毫升到1.2毫升的體積，舉例而言範圍在0.06毫升到0.9毫升。適當而言，在使用上，泵每轉一圈典型而言排放一個完整腔穴。
該轉子/定子組件可以包括至少10或至少20個腔穴。它可以包括60或更多個腔穴。適當而言，它包括小於96或小於60個腔穴。所有腔穴的體積較佳而言是實質相同的。
該轉子/定子組件可以具有小於1000毫米的長度，較佳而言小於800毫米。長度可以是至少100毫米，適當而言至少400毫米。它可以具有小於100毫米的寬度(測量於組件的最外壁之間)，舉例而言小於65毫米。寬度可以是至少20毫米。
該第二pcp適當而言安排成增加壓力至少10000千帕(100巴)，更佳而言至少15000千帕(150巴)，特別而言至少19000千帕(190巴)。
該設備適當而言包括壓力監視裝置(R)(譬如壓力換能器)以監視液體配方在第二pcp的轉子/定子組件之下游的壓力。設備適當而言安排成使得來自裝置(R)的壓力資訊可通訊至處理單元。
該設備較佳而言(但非基本上)包括壓力監視裝置(S)(譬如壓力換能器)以監視該第二pcp上游之液體配方的壓力，舉例而言監視恰在液體配方進入第二pcp之前的液體配方壓力。設備適當而言安排成使得來自裝置(S)的壓力資訊可通訊至一或該處理單元。
該設備較佳而言包括在第二pcp下游的閥。
該第一pcp可以包括2到20個腔穴，較佳而言4到12個腔穴，更佳而言6到8個腔穴。腔穴可以具有範圍在0.05毫升到1.2毫升的體積，舉例而言範圍在0.06毫升到0.9毫升。該第一pcp適當而言包括轉子/定子組件，其包括彈性體定子，舉例而言為橡膠(譬如腈橡膠)定子。它可以包括金屬，舉例而言為鋼(譬如不鏽鋼或鍍鉻鋼)轉子。
第二pcp之轉子/定子組件的腔穴數目除以第一pcp之腔穴數目的比例可以是至少6，較佳而言至少8。它可以小於20或小於15。
較佳而言，該第一pcp提供在第二pcp的上游，並且儲槽適當而言在第一pcp的上游，儲槽經由第二導管而適當的連接到第一pcp，該第二導管可以具有範圍在4到20毫米的內徑。第二導管較佳而言在該儲槽和第一pcp之間提供不中斷的流體連接。所述的第一導管在第一pcp和第二pcp之間適當的延伸以使流體配方從第一pcp通到第二pcp。
儲槽較佳而言安排成在小於1200千帕(1.2巴)的壓力下將流體配方傳遞到第一pcp的入口。該儲槽較佳而言開放於大氣壓力。該儲槽較佳而言不是分開加壓的。適當而言，設備安排成使得在第一pcp之入口的壓力是由儲槽中的流體與大氣壓力的靜力高差所界定，並且不提供額外的手段來加壓儲槽。較佳而言，儲槽和第一pcp安排成以來自儲槽的流體而使第一泵做氾流吸入，亦即來自儲槽的流體有效的「澆倒」(poured)到第一pcp裡。
儲槽可以具有範圍在1到50公升的體積，較佳而言1到20公升，更佳而言1到10公升。為了改變設備所注射之流體配方的身分(譬如顏色)，第一pcp和儲槽(包括當中包含的流體配方)可以從設備的其他零件拆卸和移除。為了讓一人能夠做到這點，儲槽適當而言具有所述的較佳體積。
該設備較佳而言包括用於流體配方的儲存容器，其中該儲存容器安排成將流體配方傳遞到該儲槽裡。該儲存容器可以由液體配方的製造商所供應。它可以具有至少10公升的體積，較佳而言至少20公升。體積可以小於100公升。儲存容器的體積較佳而言乃相同於(或更佳而言大於)儲槽的體積。
儲槽可以包含具有下文所述流體配方之任何特色的流體配方。
儲存容器可以包含具有下文所述流體配方之任何特色的流體配方。
儲槽和儲存容器較佳而言包含相同的流體配方。
設備可以安排成依據想要注射到熔化聚合材料裡之流體配 方的份量而控制該第一pcp，舉例而言為其速率。適當而言，第一pcp的功能是依據設定在一或該處理單元上的參數來計量液體配方。
設備可以安排成自動依據例如該壓力監視裝置(S)所評估的壓力而控制該第二pcp，舉例而言為其速率。適當而言，第二pcp的功能是增加液體配方的壓力，使得液體配方可以注射到熔化聚合材料裡。適當而言，如壓力監視裝置(S)所評估而在第二pcp之入口的壓力經由一或該處理單元而維持在一致之預先決定的設定點，。
該第一pcp和該第二pcp較佳而言是可獨立的操作。較佳而言，第一pcp的速率可以獨立於第二pcp的速率來調整；以及較佳而言，第二pcp的速率可以獨立於第一pcp的速率來調整。
在設備的該儲槽和該出口(流體配方可以經由此出口而傳遞到熔化聚合材料裡)之間，該設備較佳而言僅包括二個泵--該第一pcp和該第二pcp。
該設備的該出口可以適當的連接到熔體處理設備，適當而言如此則流體配方可以引入(舉例而言為注射)到該熔體處理設備所生產的熔融流裡。該設備可以包括在第二pcp下游的閥以控制流體配方流動到熔融流裡。閥可以由處理單元所控制，舉例而言為該處理單元，其從該等第一和第二壓力感測器接收資訊。
較佳而言，用於注射的該設備提供成與熔體處理設備組合而適當的界定組件，其中注射設備的該出口流體連通於入口，而流體配方可以經由此入口而引入該熔體處理設備所生產的熔融流裡。
於包括注射設備和該熔體處理設備的組合，壓力監視裝置(T) 較佳而言(但非基本上)提供成監視熔融流的壓力，適當而言相鄰於流體配方注射到熔融流裡的位置。關於該壓力的資訊則適當而言安排成通訊至用於注射的該設備，舉例而言通訊至其一或該處理單元
現在將藉由舉例而參考伴隨圖式來描述本發明的特定具體態樣，其中：圖1是將液體配方注射到熔融聚合物裡之設備的示意代表圖；圖2是穿過漸進腔穴泵(pcp)的截面，其安排成在注射到熔融聚合物裡之前增加液體配方的壓力；圖3是穿過替代於圖2之pcp的截面；以及圖4是推車的前視圖(部分為截面)，其載有設備。
在圖中，相同或類似的零件標註了相同的參考數字。
於一具體態樣，用於注射的設備可以安排成追蹤它所液壓連結之熔融流的壓力。當如壓力監視裝置(R)所評估的壓力抵達預先決定的壓力程度時，控制液體配方注射的閥適當而言由一或該處理單元所開啟。這可以在或稍高於如壓力監視裝置(T)所評估的聚合物壓力。一旦閥開啟，則聚合物流和液體配方注射系統便液壓連結，並且裝置(R)和(T)所監視的壓力將保持緊密連結；以及適當而言，注射系統將自動追蹤聚合物流壓力。一或該處理單元將適當的調變第二pcp的速率以維持壓力監視裝置(S)有一致的壓力評估。
於另一具體態樣，用於注射的設備可以安排成在直接設定於 一或該處理單元上的壓力下而開啟控制液體配方的閥。一旦閥開啟，則聚合物流和液體配方注射系統便液壓連結，並且裝置(R)和(T)所監視的壓力將保持緊密連結。一或該處理單元可以調變第二pcp的速率以維持裝置(S)有一致的壓力評估。
用於注射的設備(舉例而言為其一或該處理單元)可以接收針對熔融流之壓力的週期性回饋，並且設備(舉例而言為一或該處理單元)適當的程式化以監視注射的壓力、與評估的聚合物熔體壓力或程式化的壓力範圍極限來比較、據此回饋給操作員。(監視或程式化的)液體配方壓力和熔融流壓力之間的顯著偏差可以使用作為功能不正確的指示，並且觸動系統警報或控制注射系統關機。
於包括注射設備和該熔體處理設備的該組合，混合手段適當而言提供成便於液體配方和聚合材料的混合。混合手段可以藉由使用靜態或動態混合器而提供。動態混合器乃偏好於液體配方添加到聚合物的熔體階段(亦即小份量的低黏滯度流體須與大體積的高黏滯度流體混合)的應用。特別偏好腔穴轉移混合器，因為有高的分布混合力順著混合器的長度來施加，而能夠以可控制的方式來應用高剪切過程。在液體配方和聚合材料之接觸點的下游，可以有紡紗手段來紡製聚合材料以界定纖維。
該注射設備的一或該處理單元適當而言安排成操作該第一pcp，如此則第一pcp的入口和出口之間的壓力差異小於8巴，舉例而言小於5巴或小於3巴。在此情形，第一pcp可以安排成不顯著增加使用之流體配方的壓力。第一pcp的主要功能可以是計量配方。適當而言，在該處理單元的控制下，第二pcp可以操作成顯著增加使用之流體配方的壓力。因此， 該設備的處理單元適當而言安排成操作該第二pcp，如此則其入口和出口之間的壓力差異大於10000千帕或大於15000千帕。處理單元也可以藉由維持恰在第一pcp下游的壓力為實質恆定的而控制第一pcp所做的計量。
如所述，設備適當而言包括處理單元以控制和/或監視第一pcp和第二pcp。處理單元適當而言安排成從壓力監視裝置(S)和(R)接收資訊，適當而言如上所述，以監視在第二pcp之入口和出口的壓力。該處理單元可以安排成從注射設備所適當關聯的熔體處理設備接收資訊。舉例而言，關於熔融流之壓力的資訊適當的通訊至處理單元。關於熔融流之流動速率的資訊也可以通訊至處理單元。關於第二pcp下游之閥狀態的資訊可以通訊至處理單元。
設備適當而言包括使用者介面，使用者藉此可以輸入過程資訊。舉例而言，以下一或更多者可以由使用者輸入：熔融處理設備產出、注射點壓力、放下比例(let-down-ratio，LDR)。
於該設備，該第二pcp可以安裝於直立的位置，舉例而言為垂直的。該第一pcp可以安裝於直立的位置，舉例而言為垂直的。
該等第一和第二pcp可以安裝在載具上。載具可以安排成支持著包含液體配方的儲槽。較佳而言，載具支持著包含液體配方的儲槽。載具可以安排成滾動到要使用它的位置，舉例而言相鄰於熔體處理設備的位置。載具可以包括輪子或滾子(譬如至少三個、較佳而言至少四個輪子或滾子)。載具可以包括在上面安裝第一和第二pcp的支持結構(較佳而言如此pcp是可拆卸的)。第一pcp可以往上延伸(亦即pcp的伸長軸往上延伸)，舉例而言從支持結構實質垂直往上。該第二pcp可以從支持結構往上延伸(亦 即pcp的伸長軸往上延伸，舉例而言垂直往上)。處理單元(適當的安排成控制第一和第二pcp的操作)較佳而言是載具的構件以及/或者相對於支持結構而固定。載具較佳而言具有小於1.8公尺的高度。載具的佔地面積可以小於2平方公尺或小於1平方公尺；以及它可以是至少0.2平方公尺。因此，將體會憑藉著設備之多樣構件的設計，相對緊湊的安排可以建構在載具上，使得載具可以由單一操作員所輕易組裝和/或移動到可以使用它的地方。
所述的設備可以輕易修改成在較高或較低的壓力、較高或較低的添加劑程度、或較高或較低的聚合物產出速率來注射到熔化聚合材料裡。為此，設備可以包括二個該第二pcp或者包括一個第二pcp(其稱為第二pcp(A))，並且分開的轉子/定子組件安排成與第二pcp(A)的轉子/定子組件互換。然後，設備適當而言安排成界定二個不同的第二pcp。某一個第二pcp可以安排成增加的壓力小於另一個第二pcp。某一個第二pcp可以包括少於另一個第二pcp的腔穴(譬如少至少6個或至少12個腔穴)。
有利而言，當設備包括如所述之上面安裝了pcp的載具時，載具可以安排成使得該一第二pcp和另一第二pcp可以是可互換的安裝在載具上。藉由提供交換二個第二pcp(或其構件)的手段，則可以改善設備的多樣功能性。舉例而言，它可以便於以快速方式來改變使用設備所注射之液體配方的身分(譬如顏色)，而不須完整清掃設備。在第二pcp已經如所述的做更換之後，可以儲存移除的第二pcp，舉例而言其仍包含液體配方。
於某些具體態樣，設備可以包括二個該第一pcp，其是可互換的，舉例而言在載具上。再次而言，這可以便於改變使用設備所注射之 液體配方的身分。在第一pcp已經如所述的做更換之後，可以儲存移除的第一pcp，舉例而言其仍包含液體配方。
根據本發明的第二方面，提供的是將流體配方注射到熔化聚合材料裡的方法，該方法包括：(i)選擇設備，其包括第一pcp和第二pcp，它們在包含所要注射之流體配方的儲槽和出口之間的流體路徑中串聯；(ii)操作第二pcp以增加在儲槽和該出口之間通過的配方的壓力；以及(iii)將該配方注射到在該出口之下游的熔化聚合材料裡。
該設備可以具有第一方面之設備的任何特色。
在步驟(ii)，該第二pcp可以操作成增加配方的壓力至少10000千帕(100巴)，較佳而言至少15000千帕(150巴)，更佳而言至少19000千帕(190巴)。
在步驟(iii)，該配方可以在至少10000千帕(100巴)的壓力下注射，較佳而言至少15000千帕(150巴)，更佳而言至少19000千帕(190巴)。
方法較佳而言包括：該第一pcp計量液體配方。也就是說，它可以控制每單位時間離開第一pcp之配方的體積，如此則每單位時間有預先決定體積的配方離開第一pcp和/或進入第二pcp。該第一pcp適當而言操作成增加液體配方的壓力小於800千帕(8巴)、小於500千帕(5巴)或小於300千帕(3巴)。
方法較佳而言包括：在高於周遭壓力的壓力下將液體配方引入該第二pcp裡。液體配方可以在至少150千帕(1.5巴)的壓力下引入第二pcp裡，較佳而言至少200千帕(2.0巴)，更佳而言至少250千帕(2.5巴)。它 可以在小於1000千帕(10巴)的壓力下引入，較佳而言小於500千帕(5巴)。較佳而言，對於將該配方注射到熔化聚合材料裡之至少90%(較佳而言至少99%)的時間，液體配方引入第二pcp的壓力是在範圍為150千帕(1.5巴)到1000千帕(10巴)的壓力，更佳而言範圍在150千帕(1.5巴)到500千帕(5巴)。
方法較佳而言包括：維持液體配方在第一和第二pcp之間位置的壓力為實質恆定的達至少5分鐘，較佳而言至少30分鐘，更佳而言為將液體配方注射到熔化聚合材料裡的實質整個時間，適當而言藉此以正確計量配方。
在步驟(iii)，方法較佳而言包括：維持該配方注射到熔化聚合材料裡的速率達至少5分鐘的時間或較佳而言至少30分鐘。注射速率可以是每分鐘至少0.5毫升；它可以小於每分鐘400毫升。
方法可以包括：在每分鐘5~100轉的旋轉速率來操作第一pcp，較佳而言為每分鐘10~50轉。
方法可以包括：在每分鐘至少5轉的旋轉速率來操作第二pcp。速率可以是每分鐘至少200轉，並且較佳而言是每分鐘小於1000轉。第二pcp之速率除以第一pcp之速率的比例可以是至少3；以及它可以小於100或小於80。
有利而言，方法可以用於劑量相對為黏滯性的配方，其載入高量之相對為大的顆粒。
除非另有所述，否則在此所述的黏滯度可以使用Brookfield黏滯計在每分鐘20轉和23℃下來測量。
該流體配方可以具有至少5000厘泊(cP)的黏滯度，適當而言 至少10000厘泊，較佳而言至少15000厘泊。黏滯度可以小於45,000厘泊，較佳而言小於40,000厘泊，更佳而言小於35,000厘泊。
該流體配方可以包括至少20重量%的固體，適當而言至少30重量%，較佳而言至少40重量%，更佳而言至少50重量%，特別而言至少60重量%。該固體可以包括粒狀材料，舉例而言為固體顏料和/或染料。該流體配方可以包括85重量%或更少之所述類型的固體。該流體配方適當而言包括15到70重量%的流體，較佳而言15到50重量%，其舉例而言為液體。該固體適當而言提供成流體中的懸浮物，而流體適當而言為載具。因此，固體可以是大致上不溶於載具。就關聯於將載具併入聚合材料裡的任何有害效應減到最少而言，使用高載入配方(因而有相對為低的載具程度)的能力可以是有利的。
該固體可以安排成調整可以由設備將它們傳遞進入之塑膠材料的性質。該固體可以包括想要引入塑膠材料裡的任何材料，並且可以選自著色劑、UV過濾劑、氧吸收劑、抗微生物劑、乙醛掃除劑、再熱添加劑、抗氧化劑、光穩定劑、光學亮白劑、處理穩定劑、阻焰劑。著色劑可以包括顏料或染料。
該固體較佳而言包括不可溶的著色劑(亦即不可溶於載具)，舉例而言為不可溶的顏料或染料。
該載具在標準溫度和壓力(STP)下適當而言為液體。該流體配方在STP下較佳而言是液體。該載具較佳而言具有大於300℃的沸點(在760毫米汞柱的大氣壓力下)，較佳而言大於350℃，更佳而言大於500℃。沸點可以小於1150℃或小於1000℃。載具的熔點可以小於0℃或小於-10℃。
該載具較佳而言是液態載具。釋例性液態載具包括但不限於：礦物油、C9~C22脂肪酸酯、乙氧化C9~C22脂肪酸酯、乙氧化醇、塑化劑。塑化劑舉例而言可以是癸二酸酯和壬二酸酯(例如癸二酸二丁酯)、酯(例如苄酸苄酯)、己二酸酯(例如己二酸二辛酯)、檸檬酸酯(例如檸檬酸三乙酯)、環氧樹脂、磷酸酯(例如磷酸2-乙基己基二苯酯)、酞酸酯(例如酞酸二辛酯)、二次塑化劑(例如氯化石蠟)。
該流體配方中的顆粒尺寸可以使用光學顯微鏡來評估。適當而言，流體配方中小於5%、小於1%或小於0.1%的顆粒數目具有大於250微米或大於150微米的最大顆粒尺寸。流體配方中至少10%的顆粒數目可以具有大於10微米或大於20微米或大於30微米或大於40微米的最大顆粒尺寸。
流體配方可以包括具有5微米或更大之中間顆粒直徑的顆粒。中間顆粒直徑可以是100微米或更小。如在此所用，d50顆粒尺寸是中間直徑，其中50%的體積是由大於所述d50的顆粒所組成，並且50%的體積是由小於所述d50值的顆粒所組成。如在此所用，中間顆粒尺寸相同於d50顆粒尺寸。前述顆粒尺寸和/或中間直徑可以藉由雷射繞射來評估，舉例而言使用Horiba LA950雷射顆粒尺寸分析器。
方法有利而言可以用於注射包括相對為大和/或相對為研磨性之添加劑的流體配方。舉例而言，流體配方可以包括層狀或板狀的材料，舉例而言為層狀或板狀的顏料。添加劑可以是效果材料，其選擇成提供珍珠或珠母光澤或像花崗岩、大理石、全像術或閃爍的效果。添加劑可以包括金屬氧化物。添加劑可以選自披覆了金屬氧化物的雲母顏料或金屬 碎片顏料(譬如選自鋁碎片顏料、鐵碎片、不鏽鋼碎片、金黃銅顏料、鋅顏料)。
該配方適當而言以每分鐘1到1500毫升的速率來注射，較佳而言速率為每分鐘3到750毫升，更佳而言速率為每分鐘10到500毫升。
方法可以包括：操作員選擇關於要劑量到該聚合材料裡的該流體配方之份量的參數，並且輸入關於該參數的資訊到處理單元裡，處理單元則控制設備的操作以依據該參數而將該配方注射到該熔化聚合材料裡。該參數可以關於該流體配方到該聚合材料裡所要的劑量速率。方法可以包括：操作員選擇液體配方進入第二pcp的入口壓力。
較佳而言，在該配方和該聚合材料之間接觸後，混合物包括小於15重量%(舉例而言為小於10重量%)之衍生自該配方的材料，以及包括大於85重量%(舉例而言為大於90重量%)之本方法的配方所接觸的熔化聚合材料。
較佳而言，配方所選擇和注射的速率引入小於15重量%、更佳而言小於10重量%或小於8重量%的載具到熔化聚合材料裡。也就是說，在配方和熔化聚合材料之間接觸後，混合物中的載具份量較佳而言小於15重量%、小於10重量%或小於8重量%。較佳而言，在配方和熔化聚合材料之間接觸後，基於在該接觸後包括該配方和該熔化聚合材料之混合物的總重量，經由該配方而引入聚合材料裡之所有液體的份量總和小於15重量%、小於10重量%或小於8重量%。
該聚合材料可以選自聚酯(特別是PET)、聚碳酸酯、聚烯烴。該聚合材料較佳而言是聚酯，更佳而言為PET。
在該配方和該聚合材料之間接觸的下游，混合物可以用於在擠製或吹模過程中形成片或纖維或其他物品。
第二方面的方法可以包括：從至少二個選項來選擇一個第二pcp。因此，可以提供了二個可選用的第二pcp；或者可以提供一個第二pcp(其稱為第二pcp(A)和將該第二pcp(A)轉換成不同之第二pcp的設備，舉例而言第二pcp相較於pcp(A)能夠產生較高或較低的壓力(譬如藉由具有更多或更少的腔穴來為之)。第二pcp(A)可以安排成藉由將第二pcp(A)的轉子/定子組件取代為替代選擇性轉子/定子組件(其具有比被更換的轉子/定子組件更多或更少的腔穴)，而轉換成不同的第二pcp。
在步驟(ii)之前，第二方面的方法可以包括：選擇設備，其包括上面安裝了第一和第二pcp的載具；以及將載具從第一位置移動朝向與第一位置隔開的第二位置，其中該第二位置相鄰於熔體處理設備，其要包含在步驟(iii)中要被注射該配方的熔化聚合材料。
於第三方面，提供的是第一方面之設備的用途，其用於將流體配方注射到熔化聚合材料裡。
熔化聚合材料可以被紡成纖維，舉例而言具有超過10公尺的長度。
第三方面的用途可以涉及如第二方面所述的將流體配方注射到熔化聚合材料裡。
在高壓下將液體配方注射到熔融聚合物裡的注射設備顯示於圖1。設備包括儲槽2，其包含在周遭溫度和壓力下的液體配方，並且安排至第一漸進腔穴泵(pcp)4的氾流進給泵本體26。第一pcp 4是由馬達6所 驅動，並且安排成將液體配方正確計量到第一pcp下游的第二pcp 8裡；第二pcp 8是由馬達10所驅動，並且安排成增加液體配方的壓力200巴或更大。壓力換能器12定位在第一和第二pcp 4、8之間的流動線路中。
相鄰於第二pcp 8的出口則提供了第二壓力換能器13，其安排成監視離開第二pcp 8之流體的壓力。
泵8的下游是傳遞閥14，其由致動器16所控制，並且安排成控制液體配方經由其出口17而通到出現在擠製機77(其提供在出口17下游)裡的加壓熔融聚合物流75裡。擠製機包括關聯的壓力換能器79以監視聚合物流的壓力。
使用上，設備控制成讓第一pcp作用為計量泵。它驅動成正確的並且依據擠製機77的聚合物即時產出來傳遞液體配方的連續流，藉此在聚合物被擠製成產品(例如片產品、輪廓產品、紡織細絲)之前，將液體配方(包括相關的添加劑)正確傳遞到聚合物裡。
擠製機裡之加壓熔融聚合物流的壓力將顯著大於可由第一pcp 4所傳遞的壓力。所以，當設備剛開始操作時，傳遞閥14關閉因而使設備隔離於加壓熔融聚合物流。第一pcp 4操作成針對第二pcp 8的入口22(其更清楚顯示於圖2)來計量液體配方，而第一和第二泵4、8之間的壓力由壓力換能器12所監視。壓力允許在壓力換能器12上升，直到達成預先設定的壓力為止。這預先設定的壓力是相對為低的，並且選擇成匹配泵4之較佳排放壓力的能力。它典型而言為2~3巴。
一旦抵達預先設定的壓力，則第二pcp 8由馬達10所驅動以將液體配方傳送離開壓力換能器12/入口22，而同時維持如壓力換能器12 所測量的預先設定壓力。馬達10的速率使用比例積分微分(proportional-integral-derivative，P.I.D.)迴路控制來持續調整以盡可能正確的維持在換能器12的預先設定壓力，因為發現將第一泵4維持成有恆定且主動控制的排放壓力則使泵4的計量正確度最佳化。
隨著泵8將液體配方傳送離開泵4，便產生了抵抗關閉之閥14的壓力。壓力是由第二壓力換能器13所監視。閥14保持關閉，直到在換能器13的壓力等於或稍高於擠製機77中之熔融聚合物流的壓力為止。熔融聚合物的壓力可以由定位在靠近出口17的進一步壓力換能器79來評估。替代選擇而言，聚合物的壓力對於一組給定的聚合物處理條件來說可以是已知的，然後程式化到注射設備裡。
一旦液體配方在換能器13的壓力抵達適合的程度(亦即在或高於熔融聚合物流的壓力)，則致動器16操作成開啟傳遞閥14，藉此允許液體配方流動到熔融聚合物流裡。因此，液體配方在換能器13的壓力將立即等同於擠製機77中之熔融聚合物流在注射位置的壓力。在此期間，泵8的旋轉速率將視需要而做調變以在換能器12維持預先設定的壓力。
藉由使用P.I.D.迴路控制來維持在換能器12的壓力，注射設備可以快速自動調整於擠製機77之熔融聚合物流中的改變。
因為泵8在高壓(譬如接近200巴)可以稍微滑動，所以泵的旋轉速率可以獨立於傳遞速率而變化。附帶而言，熔融聚合物流的壓力可以在運行期間起伏。為了維持將恆定體積的液體配方傳遞到熔融聚合物流裡，可以須要控制泵8以增加或減少其速率。而且，熔融聚合物流的產出也可以改變；在此情形下，計量泵4將控制成據此調整其運行速率，並且 泵8將視需要來調整以維持在換能器12的壓力。
以下提供設備零件的進一步細節。
包含要注射到聚合物裡之液體配方的儲槽2可以包括塑膠容器，舉例而言為箱中袋(bag-in-a-box)容器，其具有範圍在2.5到15公升的體積。它適當而言不被加壓而開放於大氣，並且安排成將液體重力進給到pcp 4的泵本體26裡。
pcp 4可以是相對為輕的pcp，而具有2或3巴的壓力排放能力。它較佳而言包括4或6或更多個實質相同體積的腔穴，其中腔穴體積為0.08毫升、0.24毫升、0.8毫升或2.6毫升。如上所述，它經由PID控制器來控制產生的壓力(如換能器12所監視的)和/或其速率而在注射設備中作為計量泵。液體配方的壓力藉由泵4而僅增加相對為小的量(譬如約2到3巴)。然而，有利的是壓力是由泵4所提升，並且液體配方在進入泵8處的壓力是高於周遭壓力幾個巴，因為這允許泵8如下文所述的提供成更緊湊的形式。
泵8詳細顯示於圖2。它包括泵本體30、轉子/定子組件32、排放端34。每個構件更詳細描述如下。
泵本體30有利而言相較於已知的通用pcp而加以修改。本體30包括圓形內部截面的殼罩36，其包括入口22以接收已經由泵4所計量的液體配方。殼罩36也包括搪孔38，其可以接收壓力換能器(未顯示)以監視泵本體中之液體配方的壓力。這壓力換能器適當而言取代了圖1所示的換能器12。將換能器安裝於泵本體中意謂當交換泵8時(譬如作為顏色改變的一部分)時，換能器連同泵8被移除，這便於快速、乾淨的交換泵8。
殼罩36建造成使得其內部體積42(其可以包含經由入口22而引入殼罩裡的液體配方)減到最小。於較佳具體態樣，用於包含液體配方之殼罩的總容量是僅約100毫升。注意「總容量」(total capacity)等於殼罩裡可以包含之液體配方的總份量，其允許殼罩包括減少包含液體配方之可用體積的固體(譬如在此所述的連結軸幹、耦接、關節)。因為幾個原因而讓總容量減到最小是有利的。一個原因是關聯於減少液體配方的份量，其在萬一必須或想要清潔殼罩36時(舉例而言當要由注射設備來傳遞替代選擇性的液體配方時)可以被浪費掉。另一原因可以關聯於偏好使未使用之液體配方的體積減到最小。舉例而言，包含液體配方的本體30可以從注射設備的其他零件拆卸下來，並且更換成包含(或要用於)替代選擇性液體配方的替代選擇性本體30。拆卸的本體30然後可以儲存供後續使用。從成本觀點來看，想要使儲存之液體配方的體積減到最小，以使未使用的配方和/或萬一儲存超過其最大貨架壽命而可以須要從泵本體30清洩和丟棄的配方減到最小。因此，使本體30的體積容量減到最小則減少了完全清洩系統所需的時間，並且據此減少系統設定時間。附帶而言，使總容量減到最少則允許在建造殼罩上使用較少的材料，導致有更輕、更緊湊、更便宜的殼罩。使用動態密封64來關閉本體30的內部體積42以允許驅動軸幹52自由旋轉，而避免加壓液體經由軸承組54而逃脫。已經注意到本體30的沖洗有利而言是藉由將入口22盡可能靠近動態密封64來放置而改善。將入口22放置在內部體積42相對於通路62的最極端則允許液體配方從殼罩36的內部體積42通到轉子/定子組件32裡，這確保了在本體30中流動的液體盡可能遠的是在一個方向來穿過泵本體。這促使出去的液體配方偏好在正確方向上推 動，而減少對於內部體積42中之紊流的依賴來將液體配方載向轉子/定子32。
泵組件8的排放端34有利而言也因為許多與泵本體30相同的原因而設計成減少內部體積。排放端34包括搪孔66，其可以接收壓力換能器(未顯示)以監視液體配方在排放位置的壓力。這壓力換能器可以取代圖1所示的換能器13。將換能器安裝於排放端中意謂當交換泵8時(譬如作為顏色改變的一部分)，換能器連同泵8被移除，這便於快速、乾淨的交換泵8。液體經由出口68而從泵8排放出來。
連結軸幹40安排在本體30的殼罩36裡，並且安排成將馬達10(其顯示於圖1而未顯示於圖2)連接到轉子/定子組件32的轉子。連結軸幹40安排在殼罩而使得軸幹40的外圓截面44和殼罩36之面向內的圓截面46之間的距離(圖2的箭號之間表示成「x」)減到最小，同時也確保連結軸幹40和表面46之間有足夠的淨空。距離x典型而言可以小於10毫米。
關聯於減到最小距離x的另一優點在當設備所傳遞的液體配方是剪切薄化(其係較佳的)時是明顯的。使用上，旋轉的連結軸幹40就某程度來說是作為混合元件，因而相鄰於旋轉軸幹的液體配方傾向於變得剪切薄化並且偏向通到轉子/定子組件32裡；而同時徑向上更遠離於軸幹的液體配方可以不被剪切薄化而可以是更黏稠的，而最黏稠的配方可能是相鄰於表面46。然而，藉由將距離x減到最小，則可以把液體配方徑向跨越殼罩36而有顯著不同黏滯度的風險減到最小。附帶而言，所述的安排有利而言可以允許殼罩36中的實質整個液體配方藉由軸幹40的旋轉而保持為紊流。前述效應可以便於液體配方在殼罩36中交換，並且平滑、一致的液 體配方通到轉子/定子組件32裡。再者，把殼罩做如此安排而使液體配方保持為紊流則可以允許殼罩做當場沖洗，舉例而言是在顏色改變期間，而不在殼罩的任何死角留下產品的團塊。
附帶而言，關聯於想要將殼罩的總容量減到最小，連結軸幹是盡可能的短。舉例而言，連結軸幹可以具有約90毫米的長度和約14毫米的最大直徑。
在一端，連結軸幹40經由耦接和關節50而操作上連接到驅動軸幹52，其由軸承組54所支持並且安排成由馬達10所驅動。在其另一端，連結軸幹40經由耦接和關節58而操作上連接到轉子/定子組件32的定子60。
關節50、58和殼罩36的表面46之間的淨空(圖2的距離「y」)也減到最小，而同時允許泵轉子相對於驅動軸做偏心旋轉。距離y可以是約3.15毫米。
圖3顯示泵8的連結軸幹40相較於圖2而具有增加的直徑。附帶而言，彈性閘口51包住軸幹。這替代選擇性安排進一步使泵本體30的內部體積減到最小。附帶而言，本體46的軸幹組件和內部表面之間的均勻淨空乃用來減少「掛」(hang-up)點，並且進一步改善泵本體的沖洗行為。
使殼罩36的內部體積42減到最小是藉由將泵2所引入殼罩36裡的液體配方做加壓而可能做到。本申請人發現如果泵8在周遭壓力下被氾流進給，則不可能充分的減少習用pcp的內部體積42。發現如果pcp被氾流進給，則此種pcp需要較大的內部體積以便有效率和一致的操作。
泵本體30安排成經由開口62而使液體配方從殼罩36通入 轉子/定子組件32裡。
組件32包括多個重疊的腔穴，其安排成產生所需的排放壓力，舉例而言為高達200巴或更大。pcp的腔穴適當而言可以具有約0.08毫升、0.25毫升或0.85毫升的體積。適當而言，每個完整腔穴可能產生3到4.5巴。組件32可以選擇成具有36或48個實質相同體積的完整腔穴，而後者具有約200巴的壓力提升能力。藉由使用相對為小的腔穴，則可以使pcp的壓力提升潛能最佳化，而同時使pcp的整體尺寸(尤其是長度)達到最小。所述具有36個體積差不多0.24毫升之完整腔穴的那種pcp可以具有在殼罩36之內部體積42的一端和排放端34的出口68之間約460毫米的長度(圖2的距離「z」)；而具有48個體積差不多0.8毫升的完整腔穴之pcp的長度可以是約836毫米。轉子/定子組件32的長度在此情形會分別是差不多365毫米和687毫米。
有利而言，轉子/定子組件32可以是可釋放的固定於泵本體30，並且泵本體30可以與具有不同幾何型態的組件32(舉例而言為具有所述不同的長度和容量)來操作。
鑒於圖1到3所述之注射設備的緊湊安排，整個設備可以安裝在推車80上，如圖3所示。參見該圖，推車80包括底座82，其支持在輪子84上。個別的pcp 4和8安裝在底座上的垂直位置，並且經由管線機構(未顯示)而連接。馬達6和8、壓力換能器12和13、閥14、致動器16、出口17並未顯示於圖4；然而，它們全都關聯和/或固定於推車80。儲槽2也安裝在推車上，並且安排成將液體配方傳遞到pcp 4的下端裡。使用上，配方從pcp 4的上端通到pcp 8的下端裡。它經由排放噴嘴34而離開pcp 8， 管路(未顯示)則連接到排放噴嘴以將液體配方指向到出現在擠製機(未顯示)中的熔融聚合物裡。
推車包括電腦和顯示器86與警示燈88，其安排成在注射設備的操作期間萬一有故障或錯誤則閃爍。
推車可以輪轉到想要注射液體配方的擠製機處，這使關聯於將液體配方注射到聚合材料裡的設定成本和時間減到最小。
推車安排成容易移除/更換多樣的構件。舉例而言，儲槽2可以輕易安裝/拆卸和連接到pcp 4。類似而言，pcp 4和8可以視需要而輕易的移除和更換。舉例而言，pcp 8可以用具有更多或更少階段的pcp所取代，其係完全更換pcp或者僅更換pcp的轉子/定子組件。再者，注射設備的操作、推車80的操控、儲槽2的安裝/拆卸、pcp 4和8的移除/更換有利而言可以由一位操作員在無幫助下來承辦。
所述的設備可以能夠在配方的操作溫度下正確劑量黏滯度範圍在5000~35000厘泊、包含顆粒尺寸大於200微米之顆粒(譬如顏料)的配方，而載入的顆粒高達85重量%(譬如在無機顏料的情形)或高達65重量%(譬如在有機顏料和染料的情形)。
發現所述的設備可以用於在高壓下將液體配方正確計量到擠製機中的聚合物裡，而二個pcp上的磨耗相對為低。
本發明不限於前面(多個)具體態樣的細節。本發明延伸到本說明書(包括任何伴隨的申請專利範圍、摘要、圖式)所揭示的任何新穎特色或任何新穎的特色組合，或者延伸到如此揭示之任何方法或過程的任何新穎步驟或任何新穎的步驟組合。
2‧‧‧儲槽
4‧‧‧漸進腔穴泵
6‧‧‧馬達
8‧‧‧漸進腔穴泵
10‧‧‧馬達
12‧‧‧壓力換能器
13‧‧‧壓力換能器
14‧‧‧傳遞閥
16‧‧‧致動器
17‧‧‧出口
22‧‧‧入口
26‧‧‧泵本體
75‧‧‧聚合物流
77‧‧‧擠製機
79‧‧‧壓力換能器
A、B、C‧‧‧壓力換能器

Claims (31)

  1. 一種將流體配方注射到熔化聚合材料裡的設備，該設備包括：第一漸進腔穴泵(pcp)和第二pcp，它們串聯安排於流體路徑中而在該設備之出口的上游，其中該設備提供成與熔體處理設備組合，其中該注射設備的該出口流體連通於入口，而流體配方可以經由此入口而引入該熔體處理設備所生產的熔融流裡，且其中該設備包括使用者介面，使用者藉此可以輸入一或多種選自熔體處理設備產出、注射點壓力及放下比例(LDR)的過程資訊，其中該第一pcp的速率可以獨立於第二pcp的速率來調整。
  2. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該第一pcp安排成在大於大氣壓力並且小於500千帕(5巴)的壓力下將液體配方進給到該第二pcp的入口，且其中該第二pcp安排成增加壓力至少19000千帕。
  3. 根據申請專利範圍第2項的設備，其中該第二pcp包括泵本體，其具有內部體積，該內部體積是由該泵本體在該第二pcp之轉子和定子組件上游的體積所構成，其安排成包含經由其入口而引入該第二pcp裡的液體配方，該泵體積小於200毫升。
  4. 根據申請專利範圍第3項的設備，其中該內部體積的長度小於250毫米，並且寬度小於75毫米。
  5. 根據申請專利範圍第3項的設備，其中該泵本體包括連結軸幹，其操作上連接在該第二pcp的轉子/定子組件和該第二pcp的馬達之間，其中該連結軸幹具有小於25毫米的寬度及小於250毫米的長度。
  6. 根據申請專利範圍第5項的設備，其中該連結軸幹定位在該泵本體 的壁之間，該等壁界定該第二pcp安排成包含液體配方的該內部體積，並且該連結軸幹具有垂直於其旋轉軸所測量之「p」毫米的最大寬度，並且測量在垂直於該連結軸幹之該旋轉軸的同一線上之該泵本體的該等壁之間的距離是「q」毫米，其中p/q的比例是至少0.4並且小於0.9。
  7. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該第一pcp和/或第二pcp的腔穴具有範圍在0.05毫升到1.2毫升的體積。
  8. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該第二pcp包括轉子/定子組件，其包括至少10個腔穴以及/或者具有小於1000毫米的長度以及/或者具有至少100毫米的長度。
  9. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該第二pcp安排成增加壓力至少10000千帕(100巴)。
  10. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該設備包括：壓力監視裝置(R)，其監視液體配方在該第二pcp之轉子/定子組件下游的壓力；以及壓力監視裝置(Q)，其監視液體配方在該第二pcp上游的壓力。
  11. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該第二pcp之轉子/定子組件的腔穴數目除以該第一pcp之轉子/定子組件的腔穴數目的比例是至少6。
  12. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該第一pcp提供在該第二pcp的上游，並且儲槽是在該第一pcp的上游，該儲槽經由導管而連接到該第一pcp，並且儲存容器安排成傳遞液體配方到該儲槽裡。
  13. 根據申請專利範圍第12項的設備，其中該儲槽安排成在小於1200千帕(1.2巴)的壓力下將流體配方傳遞到該第一pcp的入口。
  14. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中儲槽提供在該第一pcp的上游並且在該儲槽和該設備的該出口之間，流體配方可以經由該出口而傳遞到熔化聚合材料裡，該設備僅包括二個泵。
  15. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該設備的處理單元安排成操作該第一pcp，如此則該第一pcp的入口和出口之間的壓力差異小於8巴；以及該設備的該處理單元安排成操作該第二pcp，如此則其入口和出口之間的壓力差異大於10000千帕。
  16. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該設備的一或該處理單元安排成藉由維持恰在該第一pcp下游的壓力是實質恆定的而控制該第一pcp所做的計量。
  17. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中在該設備中，該第二pcp安裝於直立的位置，並且該第一pcp安裝於直立的位置。
  18. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該等第一和第二pcp安裝在具有小於1平方公尺之佔地面積的載具上。
  19. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該設備包括二個該第二pcp，或者包括一個第二pcp和分開的轉子/定子組件，該組件安排成與該一個第二pcp的轉子/定子組件互換。
  20. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該設備包括二個該第一pcp，其是可互換的。
  21. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該第一pcp和該第二pcp可獨立的操作。
  22. 根據申請專利範圍第1項的設備，其中該設備安排成依據想要注射 到熔化聚合材料裡之流體配方的份量而控制該第一pcp的速率，其中該第一pcp的功能是依據設定在處理單元上的參數來計量液體配方。
  23. 根據申請專利範圍第22項的設備，其中該設備安排成自動依據壓力監視裝置所評估的壓力而控制該第二pcp的速率。
  24. 一種將流體配方注射到熔化聚合材料裡的方法，該方法包括：(i)選擇設備，其包括第一pcp和第二pcp，它們在包含所要注射之該流體配方的儲槽和出口之間的流體路徑中串聯，其中該設備是如申請專利範圍第1到23項中任一項所述者；(ii)操作該第二pcp以增加在該儲槽和該出口之間通過的該配方的壓力；以及(iii)將該配方注射到在該出口之下游的熔化聚合材料裡。
  25. 根據申請專利範圍第24項的方法，其中在步驟(ii)，該第二pcp操作成增加該配方的壓力至少10000千帕(100巴)；以及/或者在步驟(iii)，該配方在至少10000千帕(100巴)的壓力下注射。
  26. 根據申請專利範圍第24項的方法，其中該方法包括：該第一pcp計量該液體配方。
  27. 根據申請專利範圍第24項的方法，其中該第一pcp操作成增加該液體配方的壓力小於800千帕(8巴)以及/或者在高於周遭壓力的壓力下將液體配方引入該第二pcp裡。
  28. 根據申請專利範圍第24項的方法，其中該流體配方具有至少5000厘泊的黏滯度以及/或者包括至少60重量%的固體。
  29. 根據申請專利範圍第24項的方法，其中該方法包括：操作員選擇關 於該流體配方要劑量到該聚合材料裡之份量的參數，並且輸入關於該參數的資訊到處理單元裡，該處理單元控制該設備的操作以依據該參數而將該配方注射到該熔化聚合材料裡。
  30. 一種根據申請專利範圍第1項之設備的用途，其係用於將流體配方注射到熔化聚合材料裡。
  31. 根據申請專利範圍第30項的用途，其中該熔化聚合材料被紡成纖維。
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