[發明專利]空心顆粒的擠出方法和設備

有效

• 申請號: 200980116394.4
• 申請日: 2009-05-15
• 公開（公告）號: CN102026791A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 韋恩·J·馬丁;羅杰·布雷克·懷特
• 申請（專利權）人: 戈拉工業公司
• 主分類號: B29C47/12
• 分類號: B29C47/12;B29C47/20;B29D22/00
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅;常 春

相關申請的交叉引用

本申請要求美國臨時申請的優先權，該美國臨時申請的申請號為61/053,984，申請日為2008年5月16日，發明創造名稱為“空心顆粒的擠出方法和設備”，通過要求優先權的方式將該美國臨時申請的全部內容引入本申請中。

技術領域

本發明涉及生產空心顆粒的擠出方法，具體為在擠出模的模孔中置入一插入件，并在該插入件周圍擠壓熔料形成這些空心顆粒。

背景技術

造粒設備及其在擠壓加工中的作用已由受讓人在應用過程中引進和/或使用多年，現有技術中的造粒設備及其應用在如下的美國專利：專利號為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和7,172,397；如下的美國專利申請：公開號為20050220920和20060165834；如下的德國專利和專利申請：公開號為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；如下的國際專利申請：公開號為WO2006/087179、WO2006/081140、WO2006/087179和WO2007/064580；以及，如下的歐洲專利，公開號為EP?1?218?156?和?EP?1?582?327中已有揭示。這些專利和專利申請均由受讓人所有，在此，通過引用的方式將這些專利和專利申請的全部內容引入本申請中。

這些專利和專利申請公開的內容均未說明在造粒加工中使用插入件。更明確的是，這些專利和專利申請公開的內容未涉及在擠出模中使用插入件，具體為未涉及使熔料關于擠出模和插入件流動而形成空心顆粒的說明。

本發明的各種實施例提供了一種具有高性價比的通過使用插入件生產出可重復生產的空心顆粒的方法，該方法應用了多種穿過擠出模基板的模孔的結構設計以及與多種模孔結構相對應的多種插入件的結構。

發明內容

簡要地說，在優選的形式中，本發明的各種實施例提供一種擠出空心顆粒的方法，該方法使用至少一個插入件插入一擠出模的至少一個模孔中。熔料進入并且流經內部置有該插入件的該模孔。擠出該熔料，優選為在壓力的作用下擠出該熔料，在冷卻的狀態下形成空心顆粒，所形成的空腔可以是至少一個貫穿該顆粒的，被顆粒完全和在周向上包圍在其內部的，以及結合上述結構使被包圍的空腔至少在一處穿透該顆粒的連續的腔。

該空心顆粒在結構上是可復制的，其可以由任何熔料，優選為聚合物制成，并且，該空心顆粒可以是由顆粒形狀和空腔形狀結合而成的任何幾何形狀。所獲得的空心顆粒取決于但不局限于擠壓粘度、模口擠出膨脹情況、材料成分、熔體溫度、冷卻速度，結晶度、熔體指數、造粒工序的切割速度等。

因此，本發明的一個方面是提供一種生成結構穩定和可重復生產的，低成本和高性價比的空心顆粒的方法，該方法使用至少一個插入件，每個插入件插入擠出模上的至少一個模孔中，在插入件的周圍擠壓熔料，這樣可以控制顆粒形狀、顆粒直徑、空腔形狀、空腔直徑，以及空腔是否與外界連通。

在一種實施方式中，提供了一種生產空心顆粒的擠出方法，該方法包括通過一擠出模擠出熔料，其中該擠出模包括一模孔和一置于該模孔中的插入件；以及對擠出的熔料進行有效的冷卻從而形成具有空腔的顆粒的步驟。該擠出模可以是單體的擠出模，也可是可拆卸的擠出模總成，或者其它結構的擠出模。在一些實施例中，可通過壓力的作用實現擠出。

該插入件可以包括一心軸，多個翅片和多個翅片錐體。

該顆粒的空腔可以從顆粒的第一表面穿入，并連續延伸，直至穿透該顆粒的第二表面。可選地，該空腔可以被顆粒完全包圍在其內部。同樣可行的是，該空腔從顆粒的第一表面穿入，并向內延伸至顆粒本體的內部。如果顆粒具有多于一個空腔，則可以在顆粒的內部并入這些類型的任何一個或者多個空腔。

該熔料可以選擇為聚烯烴、交聯聚烯烴、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、聚亞安酯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚硫化物、聚砜、蠟，前述物質的共聚物，以及包括至少二種上述物質的的配方。

另一種形成空心顆粒的擠出方法包括，將熔料供入造粒機中；在壓力的作用下擠壓熔料，使其通過造粒機的模孔；以及，對擠出的熔料進行有效的冷卻，形成具有空腔的顆粒。該造粒機可以是水下造粒機。