[發明專利]將液體制劑注射到熔融聚合物材料中的方法和設備

有效

• 申請號: 201880011546.3
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN110290911B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 布萊恩·瓊斯;大衛·懷特黑德;伊恩·坎貝爾
• 申請（專利權）人: 嘉洛斯控股有限公司
• 主分類號: B29C48/285
• 分類號: B29C48/285;B29B7/80;B29B7/94;F04C23/00;F04C2/107;B29B7/00
• 代理公司: 北京高文律師事務所 11359
• 代理人: 徐江華

一種注射器14，用于將液體制劑注射到熔融聚合物中，在一端處包括出口21，并在其另一端處被布置經由聯接殼體26連接到上游導管25(圖1)，使得液體制劑可從導管25通行到注射器中。注射器包括細長的導管27，導管27中可滑動地布置細長銷，其能夠將所有液體制劑從導管27排出，因而不存在可能存留液體制劑的“死點”。為了消除出口21在使用時可能變得阻塞的風險，而同時不需要擠制器19中的流或聚合物降壓和/或停止(這將導致注射設備的實質的“停工時間”)，注射設備包括卷軸34，卷軸34被可旋轉地安裝到擠制器19的壁35內并被布置以圍繞軸線(大致垂直于供聚合物流18流動通過的擠制器19的細長延伸體延伸)旋轉。卷軸可在第一構造與第二構造之間運動，其中流動路徑中斷，不過其中熔融聚合物在所述聚合物流動導管中連續流動。注射器可然后從設備脫離接合并被更換。

技術領域

本發明涉及聚合物材料，特別地但非排斥性地涉及一種將液體制劑(例如包括一種或多種著色劑)注射到熔融聚合物材料中的方法和用于該方法的設備。

背景技術

WO2014/207472A2描述高壓注射設備，用于將液體制劑(例如包括載體和著色劑)添加到熔融聚合物材料中。所述注射設備包括第一泵(其可為隔膜或螺桿泵(pcp))和第二泵(其為齒輪泵)。第一和第二泵被布置以升高液體制劑壓力并準確計量其至注射器(其被布置將制劑注射到擠制器中的熔融聚合物材料中)。在制劑與聚合物材料之間的接觸部的下游，混合物可用于在擠制或吹塑成型處理中形成片或纖維或其它物件。

PCT/IB2016/055381公開注射設備，用于將液體制劑(包括載體和著色劑)以高壓注射到熔融聚合物中。設備包括：儲器，其裝容在周邊溫度和壓力下的液體制劑，被布置以灌注饋給第一螺桿泵(pcp)，第一pcp被布置將液體制劑準確計量至第二pcp中，第二pcp處于第一pcp下游且被布置以將液體制劑的壓力增大200巴或更多。在第二泵的下游是傳輸閥(例如注射器)，傳輸閥被布置以控制液體制劑經由出口通行到擠制器中存在的加壓熔融聚合物流中。

注射器直接連接到擠制器以將液體制劑注射到擠制器中的熔融聚合物材料中，包括導管，用于使液體制劑從注射器入口通行到出口(由此使制劑從注射器噴出)并注射到聚合物材料中。熱量從擠制器和/或在其中裝容的熔融聚合物材料傳導到注射器出口，熱量進而沿注射器導管朝向其入口傳導，因而導管在其入口和出口之間存在溫度梯度。結果，擬由注射器注射的液體制劑在其通過導管時經歷溫度梯度。這可導致下述問題。

液體制劑可包括載體(其在標準溫度和壓力(STP)下為液體)和一種或多種著色劑(包括顏料或染料)。不利的是，一些染料在通行通過導管過程中和/或在液體制劑被保持在注射器導管中持續更長時間的情況下(在開始注射到聚合物材料中之前)可能升華。隨著染料升華，液體制劑可能變厚，制劑可能導致導管出口阻塞的可能性增大。此外，用于液體制劑中的一些顏料隨著其所經歷溫度在制劑朝向導管出口運動時升高而可能熔化，其它顏料在這樣的通行過程中可保持固態。顏料熔化將影響液體制劑的特性，這在液體制劑通行通過導管的過程中和/或在液體制劑保持在導管中的情況下可能導致導管出口阻塞。

這樣，應認識到，對于所述設備，注射器存在不同時間時變得阻塞的風險，任何這樣的阻塞必須解決。

解決注射器阻塞的最常用方式是：使其從擠制器脫離連接并清潔。不過在脫離連接之前，流動通過擠制器的聚合物的壓力必須減小，而且必須停止擠制器(例如關聯于紡紗或片形成)下游的處理。然后，在清潔之后，注射器可被重新連接，擠制器中的聚合物壓力增大，擠制器下游的處理重新開始。在清潔過程中的停工時間可為1－2小時，這意味著可能損失相當大的例如纖維或片的生產量。如果在例如紡紗時一個擠制器可饋給6－12個紡紗頭，則損失的生產量可能相當大。