[发明专利]挤压系统和挤压方法

说明书

本发明揭示一种挤压系统，包括设置成输送一聚合物材料的一热熔单元、设置成将该聚合物材料与一发泡剂混合以形成一混合物的一混合单元、设置成射出该混合物的一射出单元、设置在该热熔单元与该混合单元之间的一第一流动控制元件，以及设置在该混合单元与该射出单元之间的一第二流动控制元件。本发明揭示一种挤压方法，包括将一聚合材料从一热熔单元输送到一混合单元、将一发泡剂输送到该混合单元、将该聚合物材料与该发泡剂混合以形成一混合物、将该混合物从该混合单元输送到一射出单元，以及从该射出单元排出该混合物，其中该聚合物材料的流动由一第一流动控制元件控制，并且该混合物的流动由一第二流动控制元件控制。

技术领域

本发明是关于挤压系统和挤压方法，尤其是关于聚合物材料与发泡剂的混合物之挤压系统和挤压方法。

背景技术

当物质处于温度和压力高于其临界温度和压力的环境中，则该物质处于超临界流体状态。这种超临界流体本质上介于气相和液相之间，具有类似于气体的表面张力、黏度和扩散率，并且具有与液体接近的密度和溶剂化能力。因此，在先前技术中，通过在由加压盒提供的高温和高压环境下熔融固体聚合物原料，可将超临界流体混入聚合物熔体中，并通过在加压盒与模具的腔室空间之间的压降，在超临界流体进入腔室空间之后，于该聚合物熔体中形成多个成核点并成长成气泡，从而将该聚合物熔体模制成发泡聚合物制品。

该先前技术另揭示利用超临界流体来浸渍预先放置在模具内部腔室空间中的聚合物原料，该超临界流体随后进入该腔室空间，然后，由于腔室空间中压力和温度的变化，随着超临界流体的相变而产生气泡，从而将该聚合物原料模制成发泡聚合物制品。

惰性气体(例如二氧化碳或氮气)是常用来当成发泡剂的超临界流体，其中二氧化碳的临界压力为7.185MPa，临界温度为304.265K。在先前技术中，为了将二氧化碳维持在超临界流体状态，要求加压盒或腔室空间中的温度和压力必须大于临界温度和临界压力值，以避免分离。然而，在工业应用中，例如在射出成型处理中，通常，700至1500kg/cm2的射出压力可以满足射出成型处理所需的压力。而高达7MPa的二氧化碳的临界压力显然更高。因此，为了保持加压盒中二氧化碳的超临界流体状态，需要进一步提高加压盒中的射出压力，从而导致能耗增加。

尽管用于聚合物处理的操作条件根据所涉及的原料类型而有所不同，并且尽管存在不需要额外增加压力的操作条件，但是由于超临界流体必须与聚合物熔体混合成单相溶液，在使用加压盒进行热熔的技术范围内，将超临界流体引入螺杆的计量部分，其中该计量部分位于加压盒的后半段，并且聚合物原料已经熔融。如此，超临界流体和聚合物熔体的混合时间受到加压盒中螺杆的旋转速度限制，从而可能发生不希望、不均匀的混合，并且在压力下降之后，聚合物中气泡的成核可能不均匀，从而影响发泡聚合物制品的成型品质。。

发明内容

本发明的一个目的为提供一种混合物的挤压系统和挤压方法。

根据本发明的一个具体实施例，揭示一种挤压系统。该挤压系统包括一热熔单元，其设置成输送一聚合物材料；一混合单元，其设置成从该热熔单元接收该聚合物材料，将该聚合物材料与一发泡剂混合，并形成该聚合物材料与该发泡剂的一混合物；一发泡剂供应单元，其连接到该混合单元并设置成将发泡剂输送到该混合单元中；以及一射出单元，其设置成射出该混合物。该挤压系统另包括一第一流动控制元件，其布置在该热熔单元与该混合单元之间，并设置成控制该聚合物材料从该热熔单元到该混合单元的流动；以及一第二流动控制元件，其布置在该混合单元与该射出单元之间，并设置成控制该混合物从该混合单元到该射出单元的流动。

根据本发明的一个具体实施例，揭示一种挤压系统。该挤压系统包括一热熔单元，其设置成输送一聚合物材料；一混合单元，其设置成从该热熔单元接收该聚合物材料，并设置成将该聚合物材料与一发泡剂混合，以形成该聚合物材料与该发泡剂的一混合物；一发泡剂供应单元，其连接到该混合单元并设置成将发泡剂输送到该混合单元中；以及一射出单元，其设置成射出该混合物。该挤压系统另包括一监控模组，其设置成即时监控该挤压系统，其中该监控模组包括布置在该挤压系统内的一感测器。