[發明專利]超臨界流體與高分子原料熔體的混合機構

在審

• 申請號: 201710436817.7
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN109016315A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 陳法勝
• 申請（專利權）人: 歐特捷實業股份有限公司
• 主分類號: B29C44/34
• 分類號: B29C44/34;B29C44/38
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 陳英

本發明公開了一種超臨界流體與高分子原料熔體的混合機構，包含有一熱熔單元、一混合單元以及一超臨界流體供給單元，其中，該混合單元獨立于該熱熔單元外，而分別接收來自該熱熔單元的高分子熔體與來自該超臨界流體供給單元的超臨界流體，將之混合成為均質的單相溶液者，并使該熱熔單元具有用以推送高分子原料的推送件，以及使該混合單元具有用以混合高分子熔體與超臨界流體的混合轉件。發明所得到的超臨界流體與高分子原料熔體的混合機構除在產業利用上可使熱熔與混合的作業不相互牽制，而利于使用外，更可容易達到使單相溶液達到均質混合的狀態，據以使模制的發泡體得以具有較佳的成型品質。

技術領域

本發明與高分子加工技術有關，特別是涉及一種超臨界流體與高分子原料熔體的混合機構。

背景技術

物質在高于臨界溫度與臨界壓力的環境下所存在的超臨界流體狀態，在性質上介于氣相與液相之間，而具備有與氣體相仿的表面張力、粘度與擴散性，同時具有接近液體的密度與溶合能力，而可利用現有技術用以熔融固態高分子原料之的擠筒所提供的高溫高壓環境，將超臨界流體混入高分子熔融體中，并藉由擠筒與模具模室空間之間的壓降，使超臨界流體在進入模室空間后在高分子熔融體的內部形成多數的成核點，并成長為氣泡，而模制成型發泡高分子物品。

此外，現有技術也揭露有以預先置放于模具內部模室空間的高分子原料，含浸漬后進入該模室空間的超臨界流體，繼之再由改變該模室空間內的壓力及溫度，利用超臨界流體的之相變化產生氣泡，以將高分子原料模制成型為發泡高分子物品。

二氧化碳或氮氣等惰性氣體被經常作為發泡劑的超臨界流體，其中，二氧化碳的臨界壓力為7.185MPa、臨界溫度為304.265K，因此，就現有技術而言，為保持其處于臨界流體的狀態，即需使擠筒或模室空間內的之溫度與壓力大于該等臨界溫度值與臨界壓力值避免離析，但于產業利用上，例如在射出成型加工技術中，通常情況下，700～1500kg/cm2的射出壓力已可滿足射出成型加工所需的壓力條件而言，但二氧化碳高達7Mpa的臨界壓力顯然高出許多，因此，為維持二氧化碳在擠筒內的超臨界流體狀態，即需額外地提高射出擠筒內部的壓力，增加能源的耗費。

高分子加工的操作條件雖隨著原料的種類而有差異，縱然有無需額外增加壓力的操作條件存在，惟囿于超臨界流體需與高分子熔融體混合成為單相溶液，因此，在以擠筒進行熱熔的的技術范躊中，其導入超臨界流體的部位即以位于擠筒后段，高分子原料已呈熔融體的螺桿計量段(metering section)為適當，如此一來，超臨界流體與高分子熔融體間的混合時間即受到了擠筒內螺桿的之轉速拘束，恐有混合不勻的缺失存在，造成在壓降后，高分子內部的之氣泡成核作用不均，致影響發泡高分子物品的成型品質。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種超臨界流體與高分子原料熔體的混合機構，其使超臨界流體與高分子原料熔體混合為單相溶液的動作，是獨立于對固態高分子原料施以熱能使之呈熔體的構成以外，分別為之，據以避免其彼此間相互干涉。

為達成上述目的，本發明所提供的一種超臨界流體與高分子原料熔體的混合機構，它包括：

一熱熔單元，具有一中空的擠筒，一第一進料通道與一第一出料通道分設于該擠筒的兩端，而分別連通該擠筒的中空內部與該擠筒的外部空間，一推送件設于該擠筒中，并介于該第一進料通道與該第一出料通道間，用以將自該第一進料通道進入該擠筒中空內部的高分子原料，往該第一出料通道推送；為對固態之高分子原料施以熱能使之熱熔為熔體，

一混合單元，具有一中空的混合筒，一第二進料通道與一第二出料通道分設于該混合筒的兩端上，并使該第二進料通道與該第一出料通道相通，據以使由該第一出料通道推出的高分子原料，經由該第二進料通道進入該混合筒的中空內部，一混合轉件介于該第二進料通道與該第二出料通道間并設于該混合筒中，并于該混合筒中轉動而使容納于該混合筒中的高分子原料受到擾動；