空心颗粒的挤出方法和设备技术

本发明专利技术公开了生产空心颗粒的方法。本发明专利技术还公开了可用于生成该空心颗粒的造粒机设备。为了生成该空心颗粒，本发明专利技术的方法和设备采用一具有模孔的挤压模和一置于该模孔中的插入件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生产空心颗粒的挤出方法，具体为在挤出模的模孔中置入一插入 件，并在该插入件周围挤压熔料形成这些空心颗粒。
技术介绍
造粒设备及其在挤压加工中的作用已由受让人在应用过程中引进和/或使 用多年，现有技术中的造粒设备及其应用在如下的美国专利专利号为4,123,207、 4,251,198, 4,500,271, 4,621,996, 4,728,176, 4,888,990, 5,059,103, 5,403,176, 5,624,688, 6,332,765, 6,551,087, 6,793,473, 6,824,371, 6,925,741, 7,033,152 禾P 7,172,397 ；如下的美国专利申请公开号为20050220920和20060165834 ；如下 的德国专利和专利申请公开号为DE 32 43 332、DE 37 02 841、DE 87 01 490、 DE 196 42 389、DE 196 51 354和DE 296 24 638 ；如下的国际专利申请公开号为 W02006/087179、W02006/081140, W02006/087179 和 W02007/064580 ；以及，如下 的欧洲专利，公开号为EP 1 218 156和EP 1 582 327中已有揭示。这些专利和专利申请 均由受让人所有，在此，通过引用的方式将这些专利和专利申请的全部内容引入本申请 中。这些专利和专利申请公开的内容均未说明在造粒加工中使用插入件。更明确的 是，这些专利和专利申请公开的内容未涉及在挤出模中使用插入件，具体为未涉及使熔 料关于挤出模和插入件流动而形成空心颗粒的说明。本专利技术的各种实施例提供了一种具有高性价比的通过使用插入件生产出可重复 生产的空心颗粒的方法，该方法应用了多种穿过挤出模基板的模孔的结构设计以及与多 种模孔结构相对应的多种插入件的结构。
技术实现思路
简要地说，在优选的形式中，本专利技术的各种实施例提供一种挤出空心颗粒的方 法，该方法使用至少一个插入件插入一挤出模的至少一个模孔中。熔料进入并且流经内 部置有该插入件的该模孔。挤出该熔料，优选为在压力的作用下挤出该熔料，在冷却的 状态下形成空心颗粒，所形成的空腔可以是至少一个贯穿该颗粒的，被颗粒完全和在周 向上包围在其内部的，以及结合上述结构使被包围的空腔至少在一处穿透该颗粒的连续 的腔。该空心颗粒在结构上是可复制的，其可以由任何熔料，优选为聚合物制成，并且，该空心颗粒可以是由颗粒形状和空腔形状结合而成的任何几何形状。所获得的空 心颗粒取决于但不局限于挤压粘度、模口挤出膨胀情况、材料成分、熔体温度、冷却速 度，结晶度、熔体指数、造粒工序的切割速度等 。因此，本专利技术的一个方面是提供一种生成结构稳定和可重复生产的，低成本和 高性价比的空心颗粒的方法，该方法使用至少一个插入件，每个插入件插入挤出模上的 至少一个模孔中，在插入件的周围挤压熔料，这样可以控制颗粒形状、颗粒直径、空腔 形状、空腔直径，以及空腔是否与外界连通。在一种实施方式中，提供了一种生产空心颗粒的挤出方法，该方法包括通过一 挤出模挤出熔料，其中该挤出模包括一模孔和一置于该模孔中的插入件；以及对挤出的 熔料进行有效的冷却从而形成具有空腔的颗粒的步骤。该挤出模可以是单体的挤出模， 也可是可拆卸的挤出模总成，或者其它结构的挤出模。在一些实施例中，可通过压力的 作用实现挤出。该插入件可以包括一心轴，多个翅片和多个翅片锥体。该颗粒的空腔可以从颗粒的第一表面穿入，并连续延伸，直至穿透该颗粒的第 二表面。可选地，该空腔可以被颗粒完全包围在其内部。同样可行的是，该空腔从颗粒 的第一表面穿入，并向内延伸至颗粒本体的内部。如果颗粒具有多于一个空腔，则可以 在颗粒的内部并入这些类型的任何一个或者多个空腔。该熔料可以选择为聚烯烃、交联聚烯烃、乙烯基聚合物、乙烯基聚合物取代 物、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚硫醚、聚亚安酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚硫化物、聚 砜、蜡，前述物质的共聚物，以及包括至少二种上述物质的的配方。另一种形成空心颗粒的挤出方法包括，将熔料供入造粒机中；在压力的作用下 挤压熔料，使其通过造粒机的模孔；以及，对挤出的熔料进行有效的冷却，形成具有空 腔的颗粒。该造粒机可以是水下造粒机。该造粒机的挤出模可以具有一个模孔和一个置于该模孔中的插入件，该插入件 包括一个心轴、多个翅片和多个翅片锥体。在一些实施例中，该挤出模包括多个使熔料 经其挤出的模孔，多个模孔中的每个模孔中均置有一插入件。根据某些实施方式，一造粒机可以包括一供熔料进入的入口，一位于入口下游 和用于挤出熔料的模孔，一置于该模孔中的插入件，以及一供被挤出熔料从该造粒机中 输出的出口，其中，该插入件包括一心轴，多个翅片和多个翅片锥体。该造粒机可以是 水下造粒机。在一些实施例中，该插入件具有至少四个围绕心轴排列的翅片，每个翅片 和与其相邻的翅片之间彼此分开约90度或小于90度。该被挤出的熔料包括具有一空腔 的颗粒。附图说明图1为根据本专利技术一种实施方式的单体挤出模总成的纵向截面示意图，其中， 穿孔的部分是整体结构。图2为本专利技术的可拆卸的镶嵌挤出模总成的纵向截面示意图，其中，穿孔的部 分是可拆卸的中部结构。图3为示出模孔和插入件配合结构的纵向截面示意图。图4示出了插入件。图5示出了在横向上对位于模孔中的插入件进行截断示意的截面位置。图5a为位于模孔中的插入件在线a处的横截面示意图。图5b为位于模孔中的插入件在线b处的横截面示意图。图5c为位于模孔中的插入件在线C处的横截面示意图。图5d为位于模孔中的插入件在线d处的横截面示意图。图6示出了多种几何形状颗粒的俯视图、截面图和侧视图，其中。图6a为空腔完全穿透颗粒的圆柱形颗粒的俯视图。图6b为示出图6a的基本是圆柱形颗粒的空腔的截面图。图6c为示出图6a的基本是圆柱形颗粒的空腔的侧视图。图6d为基本是球形颗粒的俯视图。图6e为图6d中球形颗粒的截面图。图6f为基本是长方体形颗粒的俯视图。图6g为示出图6f中长方体颗粒内部的球形空腔或空穴的截面图。图6h为基本是球形颗粒的俯视图。图6i为示出图6h中球形颗粒的空腔穿入，并穿透球体壁的截面图。具体实施方式。虽然以下仅具体说明了本专利技术的优选实施方式，但是本专利技术并不局限于以下说明中公开的或者附图中示出的各组分的具体构造和排列的范围。本专利技术可以通过其它实 施方式实现，以及可以通过多种方式实践或者实施。此外，在说明优选实施方式时，为 了能够清楚说明技术方案，使用了特定术语，但应当清楚的是，每个特定术语包括所有 以基本相同的方式获得基本相同的技术效果的技术等同体。参照附图，图1示出了本专利技术的具有造粒机各组件的一种具体实施方式。该造 粒机包括一来自熔化和/或混合装置(图中未示出)的进入腔12。该进入腔12包括一供 熔化材料或者其它待挤出物(以下共同称为“加工熔体”)进入的通道14，该加工熔体 可以包括有机材料、低聚物、聚合物、蜡和它们的组合无，所述并非意在限制加工熔体 的组成。鼻锥16引导加工熔体流动至单体挤出模10的入口侧，该鼻锥16通过螺杆(图 中未示出)固定连接在单体挤出模10上。该螺杆在一端与鼻锥16的螺纹孔18螺纹连 接，在另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心颗粒的挤出方法，该方法包括：　通过一挤出模挤出熔料，该挤出模包括一模孔和一置于该模孔中的插入件；　以及，　对挤出的熔料进行有效的冷却以形成具有空腔的颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-16 61/053,9841.一种空心颗粒的挤出方法，该方法包括通过一挤出模挤出熔料，该挤出模包 括一模孔和一置于该模孔中的插入件；以及，对挤出的熔料进行有效的冷却以形成具 有空腔的颗粒。2.根据权利要求1的方法，其中，该空腔从颗粒的第一表面穿入，并连续延伸， 直至穿透该颗粒的第二表面。3.根据权利要求1的方法，其中，该空腔被颗粒完全包围在其内部。4.根据权利要求1的方法，其中，该空腔从颗粒的第一表面穿入，并向内延伸至 颗粒本体的内部。5.根据权利要求1的方法，其中，该挤出熔料包括在压力的作用下挤出熔料。6.根据权利要求1的方法，其中，该熔料包括聚烯烃、交联聚烯烃、乙烯基聚合 物、乙烯基聚合物取代物、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚硫醚、聚亚安酯、聚酰亚胺、聚碳 酸酯、聚硫化物、聚砜、蜡，前述物质的共聚物，以及包括至少二种上述物质配方。7.根据权利要求1的方法，其中，该插入件包括一心轴，多个翅片和多个翅片锥体。8.根据权利要求1的方法，其中，该挤出模为一单体挤出模或者可拆卸的挤出模 总成。9.一种生产空心颗粒的挤出方法，该方法包括 将熔料供入一造粒机中；在压力的作用下挤压熔料，使其通过该造粒机的挤压模，其中，该挤压模包括一模 孔和一置于该模孔中的插入件，该插入件包括一心轴、多个翅片和多个翅片锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦恩J马丁，罗杰布雷克怀特，
申请(专利权)人：戈拉工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]