TWI738544B - 七層軟管成型機構及製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明所提供之七層軟管成型機構及製造方法，係透過同軸套疊設置的七個管狀擠壓腔，且自七個管狀擠壓腔中的每一管狀擠壓腔之入料位置進行環狀等距分佈的多點軸向入料，使得管狀擠壓腔內的佈料狀態更為均勻。七個管狀擠壓腔由內至外分別係供注入一保護材料、一生質材料、一中介材料、一阻隔材料、中介材料、生質材料以及保護材料，七個管狀擠壓腔之末端匯集於一出料腔以進行七層軟管的拉出成型，使七層軟管由內至外分別形成一內保護層、一內回收層、一內中介層、一阻隔層、一外中介層、一外回收層以及一外保護層，內保護層以及外保護層係由保護材料所構成，以使生質材料的使用比例增加，透過對內保護層、內回收層、外回收層以及外保護層進行供料比例的調整，以調整生質材料於七層軟管中的含量比例。

Description

七層軟管成型機構及製造方法

本發明係提供多層軟管的製造技術，尤指一種七層軟管成型機構及製造方法。

塑膠軟管是市面上使用非常普遍之包裝容器，由於塑膠軟管具有良好可塑性，且便於擠壓方使用、方便表面印刷上光，因此被廣泛的運用於化妝品、醫藥用品、食品、清潔用品及其它日常化學品之包裝。為了提升塑膠軟管使用的耐受性與阻隔性，發明人曾研發出一種「多層拉管機之模頭結構」並申請專利獲准在案(公告第567990號)，藉由模頭押出成型多層軟管，俾摒除習式押出模頭及單層式軟管所易衍生之缺點。

多層軟管的使用有其阻隔性、耐用性(例如：抗磨、抗穿刺、抗擠壓、抗拉伸)、方便性(便於印刷、上光)之重要特性，例如五層式軟管之結構由內至外通常會包含內保護層、內中介層、阻隔層、外中介層、外保護層。阻隔層主要用來提供較佳的氣密性，例如採用EVOH材料所構成；內保護層以及外保護層通常尤PE或特殊PE材料所構成以，提供適當的耐用性及方便性；內中介層及外中介層通常是黏劑所構成，以使阻隔層、內保護層以及外保護層之間產生良好的結合效果。

近年來環保意識逐漸提升，許多國家或區域逐漸開始制定塑膠用品的新回收政策或生質材料含量的比例政策，除了限定塑膠用品需符合一定程度的可回收性之外，還要提升回收性塑料、生質材料的使用比例。有鑑於此，發明人係針多層軟管的製造設備與製造方法進行更進一步的研發與改良，在不影響多層軟管原有功能的前提下，利用多層軟管之成型技術提升生質材料的含量比例。

然而，習知多層拉管機之模頭結構雖然以可提供多層軟管的良好製造方式，但習知技術之入料孔係徑向導入管狀擠壓腔(前案稱之為充料環)，此種直接徑向入料於管狀擠壓腔的手段，可能會使管狀擠壓腔內產生局部佈料不均勻的問題，當增加生質材料的含量比時，某些材料層的厚度就需要減薄，一但減薄之後若發生佈料不均時，很有可能會導致不良品的發生，因此如何能使多層軟管各材料層的形成更為均勻，亦為本發明所欲解決的重要問題之一。

本發明之主要目的，係在提供一種七層軟管成型機構以使多層軟管的製造品質更為提升，同時使得多層軟管的生質材料的含量比例獲得提升。為達上述目的，本發明所提供之七層軟管成型機構，包含：一模頭，具有七個管狀擠壓腔，七個管狀擠壓腔呈現同軸套疊，且七個管狀擠壓腔中的每一管狀擠壓腔之入料位置設有環狀等距分佈的複數軸向入料孔，七個管狀擠壓腔之末端匯集於一出料腔以進行七層軟管的拉出成型，七個管狀擠壓腔由內至外分別係供注入一保護材料、一生質材料、一中介材料、一阻隔材料、中介材料、生質材料以及保護材料，以使七層軟管由內至外分別形成一內保護層、一內回收層、一內中介層、一阻隔層、一外中介層、一外回收層以及一外保護層，內保護層以及外保護層係由保護材料所構成。藉由軸向入料孔的設置使得每一管狀擠壓腔之入料位置呈現多點軸向入料，使得佈料狀態更為均勻，並使可用於增加整體生質材料的比例。

實施時，每一管狀擠壓腔對應於複數軸向入料孔之每一軸向入料孔的下游位置接續設置一螺旋導引溝，當每一管狀擠壓腔對透過複數軸向入料孔進行多點軸向入料後，並配合螺旋導引溝的螺旋導引即可對每一管狀擠壓腔進行多點螺旋佈料。

實施時，所述七層軟管成型機構進一步包含一入料頭，入料頭對應於複數軸向入料孔之每一軸向入料孔銜接設置一軸向推送孔，以透過軸向推送孔對軸向入料孔進行軸向送料，除了使多點軸向入料的導程延伸增長而具有更穩定的流量及壓力控制效果之外，更使得入料頭適合以若干模塊串接而成。

實施時，入料頭對應於該每一管狀擠壓腔設有一環狀配料溝，每一管狀擠壓腔所對應的該等軸向推送孔係銜接於對應的該環狀配料溝，以透過該環狀配料溝對該等軸向推送孔進行同步且均勻地送料，進而使得多點軸向入料的結果更為均勻。

實施時，形成內保護層的管狀擠壓腔，其對應之環狀配料溝係由一第一保護材料送料機銜接送料；形成內回收層的管狀擠壓腔，其對應之環狀配料溝係由一第一生質材料送料機銜接送料；形成內中介層的管狀擠壓腔，其對應之環狀配料溝係由一中介層送料機銜接送料，且形成外中介層的管狀擠壓腔，其對應之環狀配料溝係由中介層送料機送料；形成阻隔層的管狀擠壓腔，其對應之環狀配料溝係由一阻隔層送料機銜接送料；形成外回收層的管狀擠壓腔，其對應之環狀配料溝係由一第二生質材料送料機銜接送料；形成外保護層的管狀擠壓腔，其對應之環狀配料溝係由一第二保護材料送料機銜接送料。使得七層軟管成型機構能模組化的拆解與組合，俾利組裝與維護作業的進行，藉由該等環狀配料溝的設置使得前述各送料機銜的安裝位置與安裝角度更為自由。

本發明之另一目的，係在提供一種七層軟管製造方法，以提供製造品質更為良好的多層軟管，同時使得多層軟管的生質材料的含量比例獲得提升。為達前述目的，設置七個管狀擠壓腔，並令七個管狀擠壓腔同軸套疊設置；自七個管狀擠壓腔中的每一管狀擠壓腔之入料位置進行環狀等距分佈的多點軸向入料，其中七個管狀擠壓腔由內至外分別係供注入一保護材料、一生質材料、一中介材料、一阻隔材料、中介材料、生質材料以及保護材料；以及於七個管狀擠壓腔之末端所匯集之一出料腔，進行七層軟管的拉出成型，使七層軟管由內至外分別形成一內保護層、一內回收層、一內中介層、一阻隔層、一外中介層、一外回收層以及一外保護層，。藉由多點軸向入料，使得佈料狀態更為均勻，並可用於增加整體生質材料的比例。

實施時，每一管狀擠壓腔於進行多點軸向入料後，以螺旋導引手段進行入料散佈，使每一管狀擠壓腔內均勻佈料。

實施時，所述七層軟管製造方法進一步透過對內保護層、內回收層、外回收層以及外保護層進行供料比例的調整，以調整生質材料於七層軟管中的含量比例。

相較於先前技術，本發明提供了七層軟管成型機構及製造方法，可調整生質材料的含量比例，例如將生質材料的含量比調整至25%~30%，或將來因應不同的法規變更，將生質材料的含量比調整至更高的狀態。而多點軸向入料的手段，使得各管狀擠壓腔內可進行更均勻的佈料，尤其是因應生質材料的含量比例增加，而減薄其他材料層時，多點軸向入料相較於徑向入料有助於提供更高品質的成型效果。例如：習知技術直接徑向入料於管狀擠壓腔時，預期值0.1mm的材料層誤差度可能為±0.05 mm，厚薄不易控制；但採用本發明所提供之多點軸向入料手段時，預期值0.1mm的材料層誤差度可能達到±0.01mm ~±0.001mm，而獲得更佳的成型品質 。

請參閱第一圖所示，此實施例揭露之七層軟管成型機構包含模頭10、送料頭20、第一保護材料送料機30、第一生質材料送料機40、中介層送料機50、阻隔層送料機60、第二生質材料送料機70以及第二保護材料送料機80。七層軟管成型機係用於製造有如第二圖所示之七層軟管100，七層軟管100包含了內保護層101、內回收層102、內中介層103、阻隔層104、外中介層105、外回收層106以及外保護層107。

請參閱第三圖至第五圖所示，模頭10內設置七個管狀擠壓腔11，七個管狀擠壓腔11呈現同軸套疊，各管狀擠壓腔11之入料位置設有環狀等距分佈的複數軸向入料孔111，藉此即可分別各個管狀擠壓腔11之入料位置進行環狀等距分佈的多點軸向入料。狀擠壓腔11對應於軸向入料孔111之下游位置接續設置一螺旋導引溝112，以使每一管狀擠壓腔11於進行多點軸向入料後，以螺旋導引手段進行入料散佈，使每一管狀擠壓腔11內均勻佈料。

七個管狀擠壓腔11之末端匯集於一出料腔12以進行七層軟管100的拉出成型，七個管狀擠壓腔11由內至外分別係供注入保護材料、生質材料、中介材料、阻隔材料、中介材料、生質材料以及保護材料，以使七層軟管100由內至外分別形成前述第二圖所示之內保護層101、內回收層102、內中介層103、阻隔層104、外中介層105、外回收層106以及外保護層107。且還可進一步透過對內保護層101、內回收層102、外回收層106以及外保護層107進行供料比例的調整，以調整生質材料於七層軟管10中的含量比例，例如將生質材料的含量比調整至25%~30%，所述生質材料之實施可為符合生質塑料規範之PE材料，以增添七層軟管100中的生質材料比。

前述模頭10內之七個管狀擠壓腔11係由一中軸131、一第一成型套132、一第二成型套133、一第三成型套134、一第四成型套135、一第五成型套136、一第六成型套137以及一外筒138同軸套疊並保持適當間距而成，並供軸向入料孔111、螺旋導引溝112設置。

請參閱第六圖及第七圖所示，入料頭20若干模塊23串接而成，入料頭20對應於該等軸向入料孔111銜接設置一軸向推送孔21，以透過軸向推送孔21對軸向入料孔111進行軸向送料。入料頭20對應於每一管狀擠壓腔11設有一環狀配料溝22，每一管狀擠壓腔11所對應的該等軸向推送孔21係銜接於對應的環狀配料溝22，以透過環狀配料溝22對該等軸向推送孔21進行同步且均勻地送料。其中，第七圖係用於示意單一環狀配料溝22如何均勻的銜接複數軸向入料孔111，圖中所示之二只模塊23的外觀，僅為示意環狀配料溝22可形成於二個模塊23之間，以及示環狀配料溝22與軸向推送孔21之連接關係，透過該環狀配料溝22的設置可使 模塊23能銜接任意方向銜接相關的入料設備，實際實施時該等模塊23上會設置非常多的孔洞以形成軸向推送孔21，於第七圖中並未揭露。

軸向推送孔21的設置除了使多點軸向入料的導程延伸增長而具有更穩定的流量及壓力控制效果之外，更使得入料頭20適合以若干模塊23串接而成，俾利模組化的產製，並便於拆組而利於組裝與維護。

請參閱第六及七圖並配合第一圖及第二圖所示，形成內保護層101的管狀擠壓腔11，其對應之環狀配料溝22係由一第一保護材料送料機30銜接送料；形成內回收層102的管狀擠壓腔11，其對應之環狀配料溝22係由一第一生質材料送料機40銜接送料；形成內中介層103的管狀擠壓腔11，其對應之環狀配料溝22係由一中介層50送料機銜接送料，且形成外中介層105的管狀擠壓腔11，其對應之環狀配料溝22係由中介層送料機50送料；形成阻隔層104的管狀擠壓腔11，其對應之環狀配料溝22係由一阻隔層送料機60銜接送料；形成外回收層106的管狀擠壓腔11，其對應之環狀配料溝22係由一第二生質材料送料機70銜接送料；形成外保護層107的管狀擠壓腔11，其對應之環狀配料溝22係由一第二保護材料送料機80銜接送料。整體而言，七層軟管成型機構能模組化的拆解與組合，俾利組裝與維護作業的進行，藉由該等環狀配料溝22的設置使得前述各送料機銜的安裝位置與安裝角度更為自由。

請參閱第八圖及前揭各圖所示，綜上所述本實施例提供了七層軟管製造方法，其包含下列步驟： 同軸套疊設置七個管狀擠壓腔S1：設置七個管狀擠壓腔11，並令七個管狀擠壓腔11同軸套疊設置； 多點軸向入料S2：自七個管狀擠壓腔11中的每一管狀擠壓腔11之入料位置進行環狀等距分佈的多點軸向入料，其中七個管狀擠壓腔11由內至外分別係供注入一保護材料、一生質材料、一中介材料、一阻隔材料、中介材料、生質材料以及保護材料； 螺旋導引散佈S3：每一管狀擠壓腔於進行多點軸向入料後，以螺旋導引手段進行入料散佈，使每一管狀擠壓腔內均勻佈料；以及 匯集拉出成型S4：於七個管狀擠壓腔11之末端所匯集之一出料腔12，進行七層軟管100的拉出成型，使七層軟管100由內至外分別形成一內保護層101、一內回收層102、一內中介層103、一阻隔層104、一外中介層105、一外回收層106以及一外保護層107，並可透過對內保護層、內回收層、外回收層以及外保護層進行供料比例的調整。

藉由多點軸向入料，使得佈料狀態更為均勻，並可用於增加及調整整體生質材料的使用比例。

以上所述，僅為舉例說明本發明的較佳實施例，並非以此限定實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單置換及等效變化，皆屬本發明之專利申請範疇。

10:模頭 11:管狀擠壓腔 111:軸向入料孔 112:螺旋導引溝 12:出料腔 131:中軸 132:第一成型套 133:第二成型套 134:第三成型套 135:第四成型套 136:第五成型套 137:第六成型套 138:外筒 20:送料頭 21:軸向推送孔 22:環狀配料溝 23:模塊 30:第一保護材料送料機 40:第一生質材料送料機 50:中介層送料機 60:阻隔層送料機 70:第二生質材料送料機 80:第二保護材料送料機 100:七層軟管 101:內保護層 102:內回收層 103:內中介層 104:阻隔層 105:外中介層 106:外回收層 107:外保護層 S1:同軸套疊設置七個管狀擠壓腔 S2:多點軸向入料 S3:螺旋導引散佈 S4:匯集拉出成型

第一圖為本發明較佳實施例之外觀示意圖； 第二圖為本發明較佳實施例之七層軟管剖視圖； 第三圖為本發明較佳實施例之模頭立體剖視圖； 第四圖為本發明較佳實施例之軸向入料孔分佈狀態示意圖； 第五圖為本發明較佳實施例之模頭立體外觀圖； 第六圖為本發明較佳實施例之模頭及入料頭剖視示意圖； 第七圖為本發明較佳實施例之環狀配料溝銜接複數軸向入料孔示意圖； 第八圖為本發明較佳實施例之製造方法示意圖。

100:七層軟管

101:內保護層

102:內回收層

103:內中介層

104:阻隔層

105:外中介層

106:外回收層

107:外保護層

Claims (8)

1. 一種七層軟管成型機構，包含： 一模頭，具有七個管狀擠壓腔，該七個管狀擠壓腔呈現同軸套疊，且該七個管狀擠壓腔中的每一管狀擠壓腔之入料位置設有環狀等距分佈的複數軸向入料孔，該七個管狀擠壓腔之末端匯集於一出料腔以進行七層軟管的拉出成型，該七個管狀擠壓腔由內至外分別係供注入一保護材料、一生質材料、一中介材料、一阻隔材料、該中介材料、該生質材料以及該保護材料，以使該七層軟管由內至外分別形成一內保護層、一內回收層、一內中介層、一阻隔層、一外中介層、一外回收層以及一外保護層。
2. 如請求項1所述之七層軟管成型機構，其中，該每一管狀擠壓腔對應於該複數軸向入料孔之每一軸向入料孔的下游位置接續設置一螺旋導引溝。
3. 如請求項1或2所述之七層軟管成型機構，其進一步包含一入料頭，該入料頭對應於該複數軸向入料孔銜接設置複數軸向推送孔。
4. 如請求項3所述之七層軟管成型機構，其中該入料頭對應於該每一管狀擠壓腔設有一環狀配料溝，該每一管狀擠壓腔所對應的該等軸向推送孔係銜接於對應的該環狀配料溝，以透過該環狀配料溝對該等軸向推送孔進行同步且均勻地送料。
5. 如請求項4所述之七層軟管成型機構，其中，形成該內保護層的該管狀擠壓腔，其對應之該環狀配料溝係由一第一保護材料送料機銜接送料；形成該內回收層的該管狀擠壓腔，其對應之該環狀配料溝係由一第一生質材料送料機銜接送料；形成該內中介層的該管狀擠壓腔，其對應之該環狀配料溝係由一中介層送料機銜接送料，且形成外中介層的該管狀擠壓腔，其對應之該環狀配料溝係由該中介層送料機送料；形成該阻隔層的該管狀擠壓腔，其對應之該環狀配料溝係由一阻隔層送料機銜接送料；形成該外回收層的該管狀擠壓腔，其對應之該環狀配料溝係由一第二生質材料送料機銜接送料；形成該外保護層的該管狀擠壓腔，其對應之該環狀配料溝係由一第二保護材料送料機銜接送料。
6. 一種七層軟管製造方法，包含： 設置七個管狀擠壓腔，並令該七個管狀擠壓腔同軸套疊設置； 自該七個管狀擠壓腔中的每一管狀擠壓腔之入料位置進行環狀等距分佈的多點軸向入料，其中該七個管狀擠壓腔由內至外分別係供注入一保護材料、一生質材料、一中介材料、一阻隔材料、該中介材料、該生質材料以及該保護材料；以及 於該七個管狀擠壓腔之末端所匯集之一出料腔，進行七層軟管的拉出成型，使該七層軟管由內至外分別形成一內保護層、一內回收層、一內中介層、一阻隔層、一外中介層、一外回收層以及一外保護層。
7. 如請求項6所述之七層軟管製造方法，其中，該每一管狀擠壓腔於進行該多點軸向入料後，以螺旋導引手段進行入料散佈，使該每一管狀擠壓腔內均勻佈料。
8. 如請求項6或7所述之七層軟管製造方法，其進一步透過對該內保護層、該內回收層、該外回收層以及該外保護層進行供料比例的調整，以調整該生質材料於該七層軟管中的含量比例。

Images