專利名稱：制備發(fā)泡合成材料的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過擠壓機(jī)由例如聚苯乙烯制備發(fā)泡合成材料的方法和設(shè)備，在該擠壓機(jī)的進(jìn)口處喂入合成材料，利用加氣口將液體狀態(tài)的發(fā)泡氣體，例如戊烷，在保持該發(fā)泡氣體處于液態(tài)的壓力下導(dǎo)入該合成材料中，由此通過后面的擠壓機(jī)區(qū)域，將帶有發(fā)泡氣體的合成材料均化。隨后可以將該合成材料直接加工成發(fā)泡材料部件。
通過在后面的擠壓機(jī)區(qū)域中使合成材料進(jìn)行冷卻，可以使含有(溶解了)發(fā)泡氣體的合成材料從后面的擠壓機(jī)區(qū)域作為處理過的材料而排出，隨后通過加熱將其轉(zhuǎn)化成合成材料泡沫體，這是因?yàn)橥ㄟ^加熱可以使發(fā)泡氣體從該合成材料中排出。
該擠壓機(jī)可以是一種組合單元，大都采用已知的螺旋擠壓機(jī)而用于擠出工藝，另外，它還可用于捏和工藝，因此螺旋擠壓機(jī)通常配有捏和元件。
由DE-AS 1261660已知利用連續(xù)管狀擠出法制備合成材料發(fā)泡產(chǎn)品的方法是通過保持在高壓下使用液態(tài)的戊烷作為發(fā)泡氣體，離開壓出物后，該發(fā)泡氣體由引起壓力釋放的該管狀擠出噴嘴氣化，從而使該擠出物在低壓或大氣壓力區(qū)域發(fā)泡。因此，為了阻止在管狀擠出過程中發(fā)泡，在管狀擠出過程中，在發(fā)泡氣體供應(yīng)口和管狀擠出噴嘴之間設(shè)置了冷卻區(qū)。
由DE 2656484 C2也知道利用擠出法來處理可再次利用的合成泡沫廢料，這種廢料以碎片形式供入擠壓機(jī)，在該擠壓機(jī)中它們被壓實(shí)、熔化、通過脫氣口而脫氣，并且在壓力下由此壓出。另外，由DE 2130562 B2可以知道通過向發(fā)泡材料中加入液態(tài)或氣態(tài)發(fā)泡氣體而處理碎片狀廢料，以處理合成材料廢料，例如聚苯乙烯。
本發(fā)明是基于指出一種適用于處理可再利用的合成材料泡沫體的方法及設(shè)備的目的。通過向該擠壓機(jī)中供入碎片狀的可再利用的合成材料泡沫體，在進(jìn)入加氣口之前通過脫氣口從中排出氣體，因而脫氣要在遠(yuǎn)離擠壓機(jī)進(jìn)口的地方進(jìn)行，以致使該合成材料在脫氣口區(qū)域至少已達(dá)到松軟狀態(tài)，而脫氣和加氣彼此要隔開一定距離進(jìn)行，以致使供入加氣口的發(fā)泡氣體不能逆著該合成材料流而到達(dá)脫氣口的區(qū)域。
由此可以使碎片狀的可再利用的合成材料泡沫體可以釋放出其中所含的氣體，為此，有關(guān)的合成材料必須至少達(dá)到松軟狀態(tài)。包含在可再利用的合成材料泡沫體中的氣體基本上是空氣，它可能含有水分，而水分必須在處理合成材料之前就除去。供入發(fā)泡氣體的加氣口在擠壓機(jī)中與脫氣口的距離應(yīng)使得通過加氣口所供入的發(fā)泡氣體不能逆著合成材料流而到達(dá)脫氣口區(qū)域，因此它必須與或多或少的熔化的合成材料混合并溶于其中，這樣可以獲得純凈的含有發(fā)泡氣體的合成材料，以用于進(jìn)一步處理。
該進(jìn)一步處理也可以直接進(jìn)行，但也可以在擠壓機(jī)后面的區(qū)域中進(jìn)行冷卻，由此，對于制成的合成材料的遲后發(fā)泡，后面的擠壓機(jī)區(qū)域可以除去，然后按上述方式由此制備所需的發(fā)泡材料。
用于實(shí)施上述方法的設(shè)備有目的地設(shè)計(jì)，要使脫氣口安置在該擠壓機(jī)的輸送方向的擠壓機(jī)進(jìn)口的后面，然后隔開一定距離是加氣口，由此，脫氣口和加氣口之間的距離選擇成要使擠壓機(jī)中合成材料流保持發(fā)泡氣體遠(yuǎn)離脫氣口。因此，脫氣口安排在緊靠擠壓機(jī)進(jìn)口后面的位置，與之相反，加氣口安排在緊靠后面的擠壓機(jī)區(qū)域，在該區(qū)域中帶有發(fā)泡氣體的合成材料進(jìn)行均化。
在脫氣口和加氣口之間可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置另一個(gè)開口以用于供入添加材料。這些添加材料可用于以任何合適的方式改變該合成材料的性能。
用于均化及冷卻(如果需要)目的的擠壓機(jī)區(qū)域可以作為一個(gè)獨(dú)立的擠壓機(jī)，它位于配有加氣口和脫氣口的擠壓機(jī)之后。這特別適用于有較大的合成材料產(chǎn)量的情況。


本發(fā)明的實(shí)施方案。
附圖表示擠壓機(jī)1和后面的擠壓機(jī)2，擠壓機(jī)1的出口3與擠壓機(jī)2的進(jìn)口5通過管形部分4相連，如果需要的話，管形部分4中裝有過濾器6，該過濾器攔截在所處理的合成材料中所含的雜質(zhì)，擠壓機(jī)1由電機(jī)M1驅(qū)動(dòng)，而擠壓機(jī)2由電機(jī)M2驅(qū)動(dòng)。
擠壓機(jī)1通過進(jìn)口7而裝入可再次利用的合成材料泡沫體，然后在擠壓機(jī)1中朝著其出口3的方向輸送。由此，使通過擠壓機(jī)1而處理的合成材料熔化，有關(guān)的輸入及熔化區(qū)范圍在長度8，隨后長度9作為脫氣區(qū)而與長度8相連，在脫氣區(qū)中，含在這里至少以松軟狀態(tài)存在的合成材料中的氣體被排出，即通過脫氣口10。真空泵11與用于使有關(guān)合成材料脫去氣體的脫氣口10相連，盡可能地不保留氣體。加氣口12位于擠壓機(jī)1出口3的附近，由該加氣口，通過高壓泵13將發(fā)泡氣體壓入在擠壓機(jī)1中輸送的合成材料中，由此，該發(fā)泡氣體與合成材料混合并溶于其中。加氣口12要遠(yuǎn)離脫氣口10以致使通過加氣口12供入的發(fā)泡氣體不能逆著合成材料流而到達(dá)脫氣口10的區(qū)域。因而供入的發(fā)泡氣體以最大可能的范圍保留在所傳送的合成材料中。
以這種方式熔化并帶有發(fā)泡氣體的合成材料然后通過管形部分4和過濾器6而到達(dá)擠壓機(jī)2的進(jìn)口5，其中合成材料在低于該發(fā)泡氣體出口溫度的溫度下冷卻。此外，在擠壓機(jī)2中將所輸送的合成材料進(jìn)行均化。該合成材料在出口14處排出并供入線索成形器15中，由該成形器15排出相應(yīng)數(shù)量的合成材料的線索16，它由制成的可發(fā)泡的合成材料組成。
在附圖中，在長度9之后及在加氣口12之前設(shè)有開口17和17′，用于供入任何添加材料，這是因?yàn)檫@和用于制造復(fù)合合成材料的擠出工藝的習(xí)慣一樣。對這類供料，兩個(gè)開口中僅提供一個(gè)。
在下文中將描述上述設(shè)備的一個(gè)可行的實(shí)施方案，作為實(shí)施例。
產(chǎn)量為50kg/小時(shí)的裝料及熔化區(qū)8的長度為8D(D＝擠壓機(jī)的螺旋直徑)，產(chǎn)量更大時(shí)則裝料及熔化區(qū)的長度為12D～16D。在上述最低產(chǎn)量下，脫氣區(qū)9的長度為4D，而產(chǎn)量較大時(shí)，出于經(jīng)濟(jì)原因也不超過12D。在通過開口17供應(yīng)添加物質(zhì)的區(qū)域，所需的螺旋長度為4D～12D，對于壓力下供入發(fā)泡氣體的連接區(qū)，其螺旋長度為4D至12D。
上述后擠壓機(jī)2也可以以連續(xù)擠壓機(jī)的形式直接與擠壓機(jī)1相連，由此形成在前面所述的后擠壓機(jī)區(qū)域(在所述實(shí)施方案中由擠壓機(jī)2實(shí)施)，在該區(qū)域中合成材料進(jìn)行均化，如果需要還可以進(jìn)行冷卻。如果帶有發(fā)泡氣體的合成材料不冷卻，則可以直接對其進(jìn)行處理以制造發(fā)泡材料部件。與其相反，如果該合成材料冷卻，則如在附圖中所示的實(shí)施方案那樣，該合成材料可以被處理成顆粒狀材料。
權(quán)利要求
1.通過擠壓機(jī)由例如聚苯乙烯制備發(fā)泡合成材料的方法，在該擠壓機(jī)的進(jìn)口處喂入合成材料，利用加氣口(12)將液態(tài)發(fā)泡氣體，例如戊烷，在保持該發(fā)泡氣體液態(tài)形式的壓力下導(dǎo)入該合成材料中，由此通過后面的擠壓機(jī)區(qū)域?qū)в邪l(fā)泡氣體的合成材料均化，其特征在于，為了處理可再次利用的合成材料泡沫體，將泡沫體以碎片形式供入擠壓機(jī)(1)，在加氣口(12)前通過脫氣口(10)將含在該合成泡沫體中的氣體排出，從而在遠(yuǎn)離擠壓機(jī)(1)進(jìn)口(7)的地方進(jìn)行脫氣，結(jié)果在脫氣口(10)區(qū)域，合成材料至少已達(dá)到松軟狀態(tài)，而脫氣和加氣彼此在隔開一定距離的地方進(jìn)行，以使供入加氣口(12)的發(fā)泡氣體不能逆著該合成材料流而達(dá)到脫氣口(10)的區(qū)域。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，帶有發(fā)泡氣體的合成材料在后面的擠壓機(jī)區(qū)域(2)中在低于發(fā)泡氣體出口溫度的溫度下被冷卻。
3.用于實(shí)施權(quán)利要求1或2所述方法的設(shè)備，其特征在于，脫氣口(10)設(shè)置在該擠壓機(jī)(1)的傳送方向的擠壓機(jī)(1)進(jìn)口(7)的后面，其后隔開一段距離是加氣口(12)，由此，脫氣口(10)和加氣口(12)之間的距離要選擇成使擠壓機(jī)(1)中的合成材料流保持發(fā)泡氣體遠(yuǎn)離脫氣口(10)。
4.權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，在脫氣口(10)和加氣口(12)之間還設(shè)有一個(gè)開口(17)，以用于供應(yīng)添加物。
5.權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其特征在于，在進(jìn)口(7)和脫氣口(10)之間還設(shè)有一個(gè)開口(17′)，用于供應(yīng)添加物。
6.權(quán)利要求3至5中之一所述的設(shè)備，其特征在于，擠壓機(jī)(1)采用螺桿以相同方向旋轉(zhuǎn)的雙螺旋擠壓機(jī)。
7.權(quán)利要求3至6中之一所述的設(shè)備，其特征在于，在配有加氣口(12)和脫氣口(10)的擠壓機(jī)(1)上還設(shè)有下一個(gè)擠壓機(jī)(2)，用于在低于發(fā)泡氣體出口溫度的溫度下冷卻該合成材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及用擠壓機(jī)由如聚苯乙烯制備發(fā)泡合成材料的方法，在擠壓機(jī)的進(jìn)口處喂入合成材料，用加氣口將液態(tài)發(fā)泡氣體，如戊烷，在壓力下導(dǎo)入合成材料，通過后面的擠壓機(jī)區(qū)，均化有發(fā)泡氣體的合成材料，為處理可再利用的合成材料泡沫體，將它以碎片狀導(dǎo)入擠壓機(jī)，在加氣口前通過脫氣口將合成泡沫體中所含氣體排出，在脫氣口區(qū)合成材料呈松軟態(tài)，脫氣和加氣是在相互隔開一定距離進(jìn)行的，以使供入加氣口的發(fā)泡氣體不能逆著合成材料流而到達(dá)脫氣口的區(qū)。
文檔編號B29C47/76GK1112481SQ9510359
公開日1995年11月29日 申請日期1995年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月30日
發(fā)明者于爾根·基勒特, 艾爾費(fèi)雷德·諾哥塞科 申請人:里特自動(dòng)設(shè)備公司