TWI756238B - 藉由水下造粒而形成具有硬外殼之膨脹性發泡體丸粒的方法及裝置，及藉以形成之膨脹性發泡體丸粒 - Google Patents

Abstract

一種經預膨脹之硬外殼熱塑性發泡體丸粒，其之製造為經由控制離開水下造粒機中之模板的熔融體溫度，及當丸粒由切割室流過漿液管線前往一離心乾燥器時，控制冷卻水之溫度及壓力而達成。用以控制以上參數之方法及裝置連同丸粒之製造一起敘述。因此形成之丸粒取決於膨脹期間之條件可具有大致為球狀的形狀，或可具有奇特、不規則形狀而有發泡體滲液自其突出。

Description

藉由水下造粒而形成具有硬外殼之膨脹性發泡體丸粒的方法及裝置，及藉以形成之膨脹性發泡體丸粒 相關申請案之交互參考

本申請案主張美國臨時專利申請案第62/357,738號之利益，其於2016年7月1日提出申請，發明名稱為“藉由水下造粒而形成具有硬外殼之膨脹性發泡體丸粒的方法及裝置，及藉以形成之膨脹性發泡體丸粒”。

發明領域

本發明關於一種使用液下造粒機形成熱塑性、膨脹性發泡體丸粒之方法，該丸粒具有圍繞內部膨脹性發泡體之硬外殼。本發明亦關於藉由該方法形成之具有硬外殼之膨脹性發泡體丸粒、及裝置。

相關先前技術之敘述

已有一些嘗試於製造具有硬外殼之熱塑性、膨脹性丸粒。

Chou等人之美國專利第9,126,178號揭示一種方法，藉由在聚合作用期間形成顆粒以形成熱膨脹性微球體，及以包含金屬之有機化合物處理該所形成顆粒之外表面。

Morehouse,Jr.等人之美國專利第3,615,972號示出一種藉由單體小滴及發泡劑之水性懸浮液類型聚合作用，以產生具有外壁之膨脹性微球體之方法。

Nordin等人之美國公開專利申請案第2007/0208093號關於包含聚合物外殼之熱膨脹性熱塑性微球體，製自包覆一推進劑之烯烴不飽和單體，在聚合方法期間製造。

Naito等人之美國公開專利申請案第2010/0120929號揭示一種方法，以製造具有熱塑性樹脂外殼及有發泡劑包覆於其中之熱膨脹性微球體。這些微球體及於前述參考資料中者為經由聚合方法且非藉由水下造粒法所製成。

Dietzen等人之美國專利第7,776,244以號、Kobayashi等人之美國專利第7,815,828號、Biglione等人之歐洲專利公開申請案EP 0126459、及Allen等人之歐洲專利公開申請案EP 0305862，皆示出藉由水下造粒形成熱塑性樹脂膨脹性顆粒。Dietzen、Kobayashi、Biglione或 Allen無一者提及形成圍繞膨脹性顆粒之硬外殼。

Bruning等人之美國專利第6,315,931號示出一種製造經發泡顆粒之方法，其中一熱塑性合成材料被放置於擠壓機中，該合成材料被熔融，一加壓膨脹劑經由一或一些注射噴嘴被送入，富含該膨脹介質之熔融材料當經由配置於該擠壓機出口之多孔板離開時被發泡，及藉由配置於該多孔板後方之切割裝置粒化。雖然Bruning控制於切割室之冷卻介質之溫度及壓力，以直接硬化顆粒表面成為具有平滑表面之封閉膜，此膜並非被揭示為硬外殼形式，且其之方法為專用於聚丙烯之造粒作用。

本發明之簡述

本發明之目標為經由控制水下造粒法中之方法參數，製造具有硬外殼之部分經膨脹之熱塑性、膨脹性發泡體丸粒。

本發明之另一目標為控制水下造粒法中之方法參數，以控制在所形成丸粒上之外殼之厚度。

本發明之另一目標為控制於水下造粒法中之方法參數，以控制硬外殼發泡體丸粒之預膨脹度。

本發明之另一目標為控制水下造粒法中之方法參數，以控制經預膨脹之丸粒形狀由大致球狀成為不規則、奇特形狀之滲液丸粒。

本發明之另一目標為控制水下造粒法中之方 法參數，以製造不同尺寸之經預膨脹之發泡體丸粒。經由變動模孔直徑、擠壓孔工作帶長度、或該二者之組合、以及冷卻水溫度及壓力、熔融體溫度、及熔融體流經模孔之流速，丸粒尺寸可於切割室中變動。再者，丸粒尺寸可藉由使用可變動、經程式設定旋轉速度之切割機刀片而變動。但於其中丸粒尺寸可被變動之另一方式為，使水下造粒機之切割機輪轂上之切割機刀片以交錯或不規則間距配置。

本發明之另一目標為控制水下造粒法之方法參數，以於當丸粒通過漿液管線前往一離心乾燥器時，控制硬外殼發泡體丸粒之預膨脹度。

為了實現以上目標，本發明包含裝置，用以液下造粒(例如水下造粒)一經發泡劑浸漬之熱塑性熔融體、及於液下切割室中一模面上切割該熔融體成為丸粒。該模可具有孔口，以使一般尺寸丸粒、小丸粒、或微丸粒可被製造，視模孔之直徑及所得丸粒之特別應用而定。本發明亦包含裝置及使用該裝置之方法，用以當熔融體通過模時控制該熔融體之溫度及壓力，以及用以控制切割室中冷卻液體(例如冷卻水)、以及在模面與漿液管線進入一離心乾燥器或其他類型丸粒乾燥器之出口之間之整個漿液管線，之溫度及壓力。這些裝置及方法使得能製造具有硬外殼之部分經膨脹之膨脹性發泡體丸粒。所製造之該具有硬外殼之膨脹性發泡體丸粒當被經由該漿液管線輸送時可被預膨脹。再者，所製造之該具有硬外殼之膨脹性發泡體 丸粒可具有大致球狀形狀，或可具有奇特或不規則形狀，在丸粒上有發泡體滲液產生，此係藉由控制在造粒期間及之後之方法參數而測定。該預膨脹之硬外殼發泡體丸粒可於丸粒之去液化之後及於丸粒之最終使用之前，藉由熱或蒸汽處理被進一步膨脹，視用於特殊應用所需之密度或丸粒尺寸而定。

100‧‧‧摻合系統

200‧‧‧擠壓機

300‧‧‧液態發泡劑計量系統

302‧‧‧擠壓機進入口

304‧‧‧發泡劑管

410‧‧‧熔融泵

420‧‧‧換網器

430‧‧‧聚合物導流閥

432‧‧‧限制器栓

434‧‧‧切割室

440‧‧‧造粒機

450‧‧‧接裝板

460‧‧‧節流閥

470‧‧‧高壓力泵

500‧‧‧漿液管線

510‧‧‧高壓力旁通閥

512‧‧‧漿液管道區

514‧‧‧管道漿液

520‧‧‧過濾器

530‧‧‧雙圓錐形限制器管道區

532‧‧‧圓錐形管道直徑減小區

534‧‧‧圓錐形直徑擴張區

536‧‧‧經延伸長度之減小直徑之管道區

600‧‧‧乾燥系統

610‧‧‧團塊捕捉器

620‧‧‧丸粒出口滑槽

630‧‧‧Gaylord托盤箱

640‧‧‧浸入式加熱器

650‧‧‧熱交換器

700‧‧‧丸粒

702‧‧‧硬外殼

704‧‧‧發泡體中心

720‧‧‧經預膨脹丸粒

722‧‧‧硬外殼

724‧‧‧經預膨脹之發泡體中心

726‧‧‧發泡體滲液部分

740‧‧‧硬外殼發泡體丸粒

742‧‧‧經硬化之外殼

744‧‧‧經膨脹之發泡體中心

746‧‧‧中空區域

本發明之多種實施體系係揭示於以下之詳述及所附之圖式中，其中圖1為用於本發明中之進料器/擠壓機/造粒機系統之一類型之側視圖；圖2為圖1所示系統之透視圖；圖3為用於本發明中之在其內具有雙圓錐形限制器管道區之漿液管線之一類型及離心乾燥器之側視圖；圖4為圖3所示系統之透視圖；圖5為由本發明方法形成之硬外殼發泡體丸粒之橫截面；圖6為由本發明方法形成之奇特形狀、滲液之丸粒之橫截面；及圖7為由本發明方法形成之具有中空中心區域之硬外殼發泡體丸粒之橫截面。

圖8為由本發明方法形成之奇特形狀、滲液丸粒之照片； 圖9為由本發明方法形成之奇特形狀、滲液丸粒且被切開以示出多孔中心之照片；及圖10為由本發明方法形成之具有中空中心區域之硬外殼發泡體丸粒之照片，其中一些為保持形狀的及一些被切開。

本發明之詳述

以下為例示性實施體系之詳述，以說明本發明之原理。這些實施體系被提供以說明本發明之各方面，但本發明不被限制至任何實施體系。本發明之範疇涵括多種替代物、修改物及相等物；其只被申請專利範圍所限制。

許多特定細節被敘述於以下之敘述中，以提供對本發明之徹底了解。然而，即使無這些特定細節之一些或全部，本發明可被依照申請專利範圍實施。為澄清之目的，於該技術領域中已知之與本發明相關之技術材料，未被詳細敘述，故本發明沒有不必要的模糊處。

現在參考圖1至4，將敘述被使用於實施本發明之一代表性裝置。須注意可使用提供熔融體至液下造粒機之其他方式，但不限制至雙螺桿擠壓機、熔融槽及熔融泵、反應擠壓方法或先前技術中已知之其他者。

於圖1及2中示出一系統，用以擠壓及造粒一包含發泡劑之熱塑性熔融體。材料摻合系統100接受一聚 合物材料，例如聚苯乙烯，丸粒係由彼形成。將與該聚合物材料摻合之其他材料亦被裝在該摻合系統100中，及然後依特定調合物所需者被按比例施加。其他材料類型之實例為阻燃劑、UV保護劑、著色劑、成核劑等。

經摻合材料由該材料摻合區100被施加進入擠壓機200之進料喉。擠壓機200可為單螺桿擠壓機、雙螺桿擠壓機，為同向或逆向旋轉，或先前技術中已知的其他類型擠壓機。擠壓機200之目的為完全混合由該摻合區接受之經摻合材料，及當該可熔融材料離開擠壓機時導致其熔融。

為了產生膨脹性發泡體丸粒，可添加物理或化學發泡劑至該熔融體，較佳於該丸粒被形成之前，且於此情形中，可在擠壓機內混合及熔融該經摻合材料期間添加液態物理發泡劑。為了達成此目的，可提供一液態發泡劑計量系統300，其將液態發泡劑計量加入在擠壓機內之熔融體，因此於熔融體離開該擠壓機之前其可完全與該熔融體混合。發泡劑計量系統300經由發泡劑管線304通過擠壓機進入口302提供一依比例量之發泡劑至該經摻合材料。可使用之物理發泡劑之實例為丙烷、丁烷、戊烷、新戊烷、異戊烷、己烷、CO₂等。本發明中較佳之發泡劑為一或多種戊烷異構物之組合物。發泡劑可由在約3與約7重量百分比間之一般比率被添加及與該經熔融熱塑性材料混合，或視其應用而定，可為低至約1百分比或高於約7百分比重量。

一旦該經摻合塑料聚合物及發泡劑被混合，其離開擠壓機200且可通過一熔融泵410(在該處熔融體被進一步加壓)，一換網器420(在該處熔融體被過濾出粒狀雜質)，及一聚合物導流閥(PoDV)430(在該處其亦可續行至一未示出之模板)，或若該造粒機440不能立即接受該熔融體以用於造粒，則被轉成廢料。若該熔融體被轉成廢料，其通過於該PoDV 430之出口之一可調整限制器栓432。擠壓機200、熔融泵410、換網器420及聚合物導流閥430被全部藉由接裝板450互連，該接裝板使一組件之出口上配件與下一組件之入口上配件相符合。

限制器栓432限制來自該PoDV 430之流量以保持在該系統內由熔融泵410產生之壓力。若該熔融體被允許由未限制之PoDV 430流出，在該閥上游有壓力降，使得該熔融體在該上游組件內過早膨脹，導致當試著啟動及製造丸粒時於該模板及切割機之嚴重問題。限制器栓432可被手動或自動調整以保持該上游壓力於該所需程度，高於該發泡劑之蒸汽壓力。

經摻合塑料聚合物與發泡劑一同熔融、經由一經加熱模板(未示出)由導流閥430流出、及進入切割室434，在其中離開該模板之模孔之各股被造粒機440切割成丸粒。丸粒之尺寸可部分地被藉由於該模板中模孔之孔口直徑測定。微丸粒具有低於1.0mm之未經膨脹直徑，小丸粒具有在1.0mm與2.0mm間之未經膨脹直徑，及一般丸粒具有大於2.0mm之未經膨脹直徑，這些皆可以此系統製 造，視所選模板之孔口直徑、通過該模孔之熔融體流速、切割機輪轂速度、及在切割機輪轂上刀片之數目，而定。該模板可被以電阻加熱元件、或使經加熱液體流經模內之通道，而加熱。經由加熱該模板至所需之溫度，由該擠壓機及上游組件流經該模板之熔融體之黏度可再被控制，且因此該熔融體之壓力同樣可被控制。若溫度太低，熔融體之黏度將增高，流經該板熔融體之壓力將增高，及流經該模板之熔融體流可降低而導致於固定切割機速度有較小之丸粒。同樣地，若溫度太高，該熔融體之黏度將降低，流經該板熔融體之壓力將降低，及流經該模板之熔融體流可增高而導致於固定切割機速度有較大丸粒。若該溫度變成太高，該熔融體可具有太低黏度而無法用以切割出實質丸粒。若該模之溫度變成太低，該流可降低至一點，在該點可有模孔過冷，導致模孔阻塞及丸粒比率之減低。該熔融體黏度亦可被發泡劑之百分比影響。例如於一固定溫度使用戊烷之異構物作為一發泡劑，增高混合物中戊烷之百分比將降低混合物之黏度。

在該水系統內，及尤其在該切割室434內及其之緊接下游，之水，可藉由高壓力水泵470被保持於升高之壓力。當丸粒由切割室流經切割室434緊接下游之漿液管線500部分時，高壓力泵470保持在切割室434內之水壓力於高於丸粒內發泡劑之蒸汽壓力。藉由保持該壓力比丸粒內部溫度時之發泡劑蒸汽壓力為高，以避免丸粒過早膨脹。典型壓力為高於大氣壓力，高至10巴或較高，視該熔 融體溫度、冷卻水之溫度、及所使用發泡劑之組成而定。可藉由控制高壓力泵之水流速控制此壓力。窺鏡450被提供於切割室434緊接下游之漿液管線中，用以目視檢測在該切割方法期間形成之丸粒。

為了控制切割室中之壓力，或更特定地，於切割室434管線下游中之壓力降，一節流閥460可被提供於切割室434下游之某一距離。節流閥460可經變動地控制以導致於該漿液管線500中之限制。高壓力泵470保持由該切割室至該節流閥460之管線中之壓力，其中通過藉由節流閥460導致之限制的流在通過該閥時立刻可見壓力降。此壓力降導致於漿液管線500中冷卻及輸送用液體中之壓力低於包含在丸粒內發泡劑之蒸汽壓力，導致丸粒膨脹。膨脹之量可被藉由控制穿過節流閥460之壓力降之量、連同控制冷卻及輸送用水之溫度、及在漿液管線500內節流閥460之定位，而控制。節流閥460之位置決定當處於高水壓力時於冷卻水中丸粒之留置時間，一相對於該切割室較遠之下游位置導致較長之留置時間，而相對於切割室較近之下游位置導致較短之留置時間。於丸粒膨脹之前留置時間越長，則丸粒外部之硬外殼越厚及因此越硬。亦且，在切割室434與節流閥460間之冷卻液體越冷，則外殼將越厚及因而越硬。因此，可看出藉由控制冷卻液體之溫度、節流閥之位置、及穿過節流閥該壓力降之量，可控制丸粒外殼之厚度及硬度、以及丸粒預膨脹之量。該節流閥460當為手動球閥時可被手動控制，或可經由壓力感測器回饋及伺 服傳動被自動控制。亦可使用其他類型之閥設計，例如夾管閥、閘閥等。閥可被調整關於穿過閥之較大或較小壓力降，用以控制該膨脹性丸粒之預膨脹度。

現在參考圖3及4，示出可調整之節流閥460下游之系統部分。該節流閥下游之丸粒漿液進入一高壓力旁通閥510，在該處漿液可被導入不同方向。當製造本發明之經預膨脹丸粒時，漿液被導入管道漿液514，其將漿液直接帶至一乾燥系統600，其中水被由丸粒移除，及丸粒經由丸粒出口滑槽620離開該乾燥系統600以被收集於某一形式之容器中，如所例示之Gaylord托盤箱630。可使用其他容器類型，而該托盤箱630被使用作為一類型之例示。冷卻液體之溫度被藉由浸入式加熱器640(其加熱該冷卻液體)、及熱交換器650(其冷卻該方法液體之冷卻)，而控制。該乾燥系統600被例示作為一離心類型丸粒乾燥器，具有用以移除團塊之團塊捕捉器610，及接著在丸粒進入該離心乾燥器之前進行起始脫水。須了解可使用其他類型之丸粒乾燥系統代替該離心乾燥器，及該離心乾燥器為只供例示目的而不形成本發明之一部分。

於另一實施體系中，該發泡體丸粒之預膨脹及該硬外殼之形成亦可被控制，而無使用以上敘述之節流閥。此可藉由控制在造粒期間該系統內之物理參數而進行。這些參數包括冷卻液體溫度、冷卻液體流速、熔融體溫度、熔融體流速、造粒機速度、及該切割機輪轂上刀片之數目。

本案發明人已發現，於一恆定之熔融體流速，藉由保持該冷卻水儘可能地熱，例如200℉，具有最大預膨脹作用、細孔結構之發泡體中心、及硬外殼之經預膨脹大致球狀發泡體丸粒被形成。當冷卻水之溫度降低時，該經膨脹之丸粒開始在該發泡體核心及硬外殼內形成一中空中心區域，且預膨脹之量被降低。溫度再降低至例如155℉導致丸粒開始形成滲液處。此為當切割機刀片由該模出口切割該丸粒時，該膨脹離開模板之熔融體被冷卻水過冷所導致。於丸粒被切割之一剎那，於丸粒後側之切割區域仍為熱的，而在內之膨脹發泡劑迫使熱內部材料經由該切割區域出來而形成滲液。當冷卻水溫度再降低至例如110℉時，當該丸粒上滲液部分之尺寸增大時，該經硬化膨脹部分之尺寸減小。

於一恆定之水溫度，改變通過該模之熔融體流速會影響丸粒之尺寸、丸粒之滲液量、及預膨脹之量。於例如110℉之較冷水溫度，增高該熔融體流速可導致較大丸粒，其與以較低熔融體流速形成之丸粒比較下，具有更大得多之滲液部分。

現在參考圖5-10，於圖5中丸粒700為由本發明方法製造之經預膨脹丸粒。丸粒700為大致球狀丸粒，具有平滑之硬外殼702，包覆部分經膨脹之發泡體中心704。外殼702之厚度及硬度，以及發泡體中心704之預膨脹度，可被藉由如先前討論過的參數控制，亦即於該模出口之熔融體溫度及壓力、冷卻水溫度、冷卻水之壓力、冷 卻水之流速、及選擇性地，該切割室下游之節流閥位置、以及穿過該節流閥之壓力降之量。於圖6及8中，示出具有不規則形狀之經預膨脹丸粒720。丸粒720亦包括一平滑之硬外殼722及經預膨脹之發泡體中心724(亦示於圖9中)。此外，丸粒720已被形成為具有一發泡體滲液部分726。滲液之部分726亦被藉由控制上述之參數所導致。當使用一節流閥時，節流閥460被放置於一位置及調整至一壓力降，其導致丸粒之突然膨脹而導致滲液726。滲液之部分726亦具有一圍繞經發泡內部區域之硬外殼。滲液之丸粒720亦可被無使用節流閥460而形成，係經由降低冷卻水之溫度及增高該熔融體流速至一點，在該處經切割之丸粒開始形成滲液。因此，丸粒之尺寸及其之滲液可被藉由調整冷卻水之溫度及/或該熔融體流速而控制。具有此種不規則形狀之丸粒具有增高之表面積，且對於特定應用可為所需之，包括作為填料材料之用途，其中所需的為該基底材料有效黏著至該填料材料。於特定應用中，丸粒之硬外殼可避免丸粒之發泡體中心之瓦解或壓縮，同時仍提供有相當低密度之丸粒。於圖7及10中，一硬外殼發泡體丸粒740被示出為具有一硬化之外殼742及一經膨脹之發泡體中心744。在該發泡體核心之中心區域內為中空區域746。中空區域746為藉由控制該丸粒700中間之溫度而形成，該丸粒有於較熱之水溫形成之固體發泡體中心，而該滲液之丸粒720於較涼之水溫形成。該中空區域之尺寸，亦可被藉由控制該水溫度在用以形成中空丸粒740之中間溫度範 圍內，而控制。

須了解於該水下造粒方法中製造之經預膨脹硬外殼發泡體丸粒，可於乾燥之後及於最終使用該丸粒之前，藉由熱或蒸汽處理被再膨脹，視用於特別應用之所需密度或丸粒尺寸而定。

為了敘述變化方法參數如何影響丸粒之構造，以下之表被提出以示出水溫參數之變化。

若經預膨脹之丸粒不被製造，反之係未經膨脹之膨脹性發泡體丸粒被於水下造粒機中製造，則旁通閥510可導引該漿液通過漿液管道區512。通過管道區512之漿液保持於由高壓力泵470產生之高壓力，以避免丸粒之預膨脹。漿液於進入雙圓錐形限制器管道區530之前，通過選擇性過濾器520。雙圓錐形限制器管道區530包含一圓錐形管道直徑減小區532、一經延伸長度之減小直徑之管道區536、接著為一圓錐形直徑擴張區534。雙圓錐形限制器管道區530有助於保持由高壓力泵470產生之高壓力直到該漿液通過膨脹部分534，在該處之後漿液經歷一壓力 降。雙圓錐形管道區530之位置為使該漿液於管道管路中經歷一留置時間，其足以使得該丸粒於高壓力冷卻至一溫度，於該溫度包含在其內之發泡劑之蒸汽壓力，為等於或低於離開直徑擴張區534之漿液之壓力。依此方式避免丸粒之過早預膨脹。

所揭示實施體系被用於例示而不作為限制。雖然已敘述由水下造粒法製造具有硬外殼之膨脹性丸粒之方法及裝置之特定結構，可了解本發明可被應用至廣泛種類之造粒機及材料。有許多實施本發明之替代方式。

100‧‧‧摻合系統

200‧‧‧擠壓機

300‧‧‧液態發泡劑計量系統

410‧‧‧熔融泵

420‧‧‧換網器

430‧‧‧聚合物導流閥

432‧‧‧限制器栓

434‧‧‧切割室

440‧‧‧造粒機

450‧‧‧接裝板

460‧‧‧節流閥

Claims (24)

1. 一種製造具有硬外殼之經預膨脹發泡體丸粒之擠壓方法，該方法包含：將一發泡劑計量加入一聚合物熔融體；強力使該聚合物熔融體通過一擠壓模及進入一切割室，該切割室包含一液體入口及一丸粒漿液出口且圍住一包含複數個切割機刀片之切割機輪轂組；藉由以經程式設定之旋轉速度旋轉該複數個切割機刀片而切割該經擠壓熔融體，以製造一或多個丸粒；將一液體流導向該液體入口，通過該切割室，並導出該丸粒漿液出口，以在一丸粒漿液中將該一或多個丸粒由該切割室拉出；及於可有效製造具有硬外殼及一經預膨脹之發泡體中心之一或多個發泡體丸粒之溫度及壓力下，冷卻該在丸粒漿液中之一或多個丸粒。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該發泡劑包含丙烷、丁烷、戊烷、新戊烷、異戊烷、己烷、CO₂、或其組合物。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該發泡劑以在約1與約7重量百分比間之比率添加及混合。
4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該經擠壓熔融體之切割還包含變動該切割機刀片之經程式設定之旋轉速度。
5. 一種製造具有硬外殼之經預膨脹發泡體丸粒之擠壓方法，該方法包含：將一聚合物材料送入一材料摻合系統以形成一經摻合材料；將該經摻合材料送入一擠壓機之進料喉以形成一聚合物熔融體；將一發泡劑計量加入該熔融體；將該熔融體擠壓通過一擠壓模及進入一切割室，該切割室包含一液體入口及一丸粒漿液出口且圍住一包含複數個切割機刀片之切割機輪轂組；藉由以經程式設定之旋轉速度旋轉該複數個切割機刀片而切割該經擠壓熔融體，以製造一或多個丸粒；將一液體流導向該液體入口，通過該切割室，並導出該丸粒漿液出口，以在一丸粒漿液中將該一或多個丸粒由該切割室拉出；及冷卻該在丸粒漿液中之一或多個丸粒以有效製造具有硬外殼及一經預膨脹之發泡體中心之一或多個發泡體丸粒。
6. 如申請專利範圍第5項之方法，其還包含乾燥該一或 多個發泡體丸粒。
7. 如申請專利範圍第6項之方法，其還包含經由一或多種熱及蒸汽處理再膨脹該經去液化之發泡體丸粒。
8. 一種用以由一熱塑性熔融體形成發泡體丸粒之系統，其包含：一材料摻合區，用以接受一聚合物材料及形成一經摻合材料；一擠壓機，其係經配置以混合及熔融該經摻合材料，以形成一熱塑性熔融體；一計量系統，用以將一發泡劑計量加入在該擠壓機內之熱塑性熔融體中；一模板，其與該擠壓機液體連通；一切割機輪轂組，其具有配置於一切割機輪轂上之複數個切割機刀片，該複數個切割機刀片係經配置以切割該熔融體成為一或多個丸粒；及一切割室，其圍住該切割機輪轂組且包含一液體入口及一丸粒漿液出口，該切割室係經配置以接受經由該液體入口之液體流及經由該丸粒漿液出口排出該液體流；一與該切割室液體連通之泵，該泵係經配置以保持在該切割室內之一液體壓力；一漿液管線，其與該切割室之丸粒漿液出口液體連通；及 一節流閥，其位於該切割室下游之漿液管線內，該節流閥係經配置以選擇性操控該漿液管線中之壓力以有效製造具有硬外殼及一經預膨脹之發泡體中心之一或多個發泡體丸粒。
9. 如申請專利範圍第8項之系統，其中該模板包括用以製造常規尺寸丸粒、小丸粒或微丸粒之孔口。
10. 如申請專利範圍第8項之系統，其中該泵保持該切割室內之液體壓力為高於一底限蒸發壓力，在該一或多個丸粒內之發泡劑在低於該底限蒸發壓力時蒸發。
11. 如申請專利範圍第8項之系統，其中該泵保持約1巴至約10巴之液體壓力。
12. 如申請專利範圍第8項之系統，其還包含一於該節流閥下游之漿液管，用以輸送該漿液至一乾燥系統。
13. 如申請專利範圍第8項之系統，其還包含一位於該節流閥下游之旁通閥。
14. 如申請專利範圍第13項之系統，其還包含一雙圓錐形限制器管道區，用以保持由該高壓力泵產生之漿液壓力。
15. 如申請專利範圍第14項之系統，其中該雙圓錐形限制器管道區於其之下游端包含一圓錐形直徑擴張區，用以降低該漿液之壓力。
16. 一種由如申請專利範圍第1項之方法形成之丸粒。
17. 一種由如申請專利範圍第5項之方法形成之丸粒。
18. 如申請專利範圍第16項之丸粒，其包含一硬外殼及一經預膨脹之發泡體中心，其中該硬外殼包覆該經預膨脹之發泡體中心。
19. 如申請專利範圍第18項之丸粒，其中該經預膨脹之發泡體中心為部分經膨脹，以使其可再膨脹。
20. 如申請專利範圍第18項之丸粒，其中該硬外殼為大致球狀。
21. 如申請專利範圍第18項之丸粒，其還包含一滲液部分。
22. 如申請專利範圍第18項之丸粒，其中該經預膨脹之發泡體中心具有一中空中心區域。
23. 一種由如申請專利範圍第8項之系統形成之丸粒。
24. 一種由如申請專利範圍第15項之系統形成之丸粒。

Images