專利名稱：：用于共擠出的膜的環(huán)形送料塊及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于擠出多層膜或幅材的擠出裝置。
背景技術(shù)：
：總是存在降低制造商品成本的愿望。多層塑性材料也不例外。通常有兩種不同的方法來獲得具有兩種或多種不同材料的塑性或聚合復(fù)合材料；這兩種方法是層合法和共擠出法。這些技術(shù)都具有以分層形式將兩種或多種不同聚合或塑性材料的膜結(jié)合在一起。在層合法中，在壓力和溫度條件下或在為了將膜互相粘合而存在粘合劑的情況下，將兩個(gè)或多個(gè)先前擠出的膜結(jié)合在一起。對于共擠出法，最常使用兩種不同的技術(shù)。在這些技術(shù)之-一中，從單獨(dú)的擠出機(jī)通過各自的膜或片材模具擠出兩個(gè)或更多膜，當(dāng)膜仍然熱的時(shí)候膜互相接觸，然后通過一組輥?zhàn)硬哪どa(chǎn)線下來。另外一種共擠出法技術(shù)應(yīng)用適配器、送料塊、多歧管模具，或其他機(jī)制使得來自兩個(gè)或更多擠出機(jī)的兩種或更多不同材料在它們通過擠出模具之前彼此互相接觸。采用這種技術(shù)的一些已知共擠出法方法使用某種形式的封裝技術(shù)，其中在使整個(gè)復(fù)合材料流通過擠出模具之前一個(gè)聚合材料流完全被不同材料的第二流(例如同軸地)圍繞著。已經(jīng)使用環(huán)形送料塊來封裝材料并提供具有芯層和兩個(gè)外部表皮層的多層膜。在任一共擠出法情況下，所得的膜產(chǎn)品具有被第二材料的兩個(gè)外層夾在中間或封裝的一種類型的聚合材料的內(nèi)(核)層。已知封裝方法的不可取的結(jié)果之一是，外層在擠出的幅材整個(gè)寬度上的厚度會(huì)變化，幅材的中間具有最薄的外層，而幅材的邊緣具有最厚的外層，并且可能根本沒有內(nèi)層。本發(fā)明提供更好的裝置和方法，用于擠出在幅材整個(gè)寬度上更一致的多層膜。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及用于膜擠出機(jī)的送料塊，以及結(jié)合膜或片材模具使用送料塊來生產(chǎn)具有至少三層的多層幅材的方法，這些層在幅材整個(gè)寬度上大體上是均勻的。例如，利用本發(fā)明的送料塊可以制造五層、七層或更多層的幅材。送料塊供應(yīng)具有大體上圓形橫截面的可擠出材料給膜或片材模具，從該模具獲得材料的幅材。多層幅材至少有三層，所述層在幅材整個(gè)寬度上大體上是均勻的。送料塊具有大體上環(huán)形的結(jié)構(gòu)，用于可擠出芯材料通過其中心。送料塊包括歧管，用于繞著芯材料的可擠出表皮材料通過。歧管具有可擠出表皮材料越過的歧管槽脊。歧管槽脊限定了可擠出表皮材料穿過的間隙。構(gòu)造歧管以便以變化的體積流速提供繞著芯材料的表皮材料。大體上，在提供所得幅材材料的邊緣的歧管部分比在提供所得幅材材料的中間的歧管部分，以更低流速提供表皮材料。在一個(gè)設(shè)計(jì)中，槽脊間隙變化著，為給邊緣材料的通過比給中心材料的通過提供更窄的間隙。換句話說，可擠出表皮材料通過的區(qū)域繞著送料塊的圓周變化著。在另一個(gè)設(shè)計(jì)中，槽脊長度變化著，為給邊緣材料跨過歧管槽脊比給中心材料跨過歧管槽脊提供更長的距離。當(dāng)可擠出表皮材料通過歧管到達(dá)送料塊的出口時(shí)，變化著的槽脊間隙或變化著的槽脊長度提供了厚度變化著的可擠出表皮材料環(huán)。然后將由不均勻的可擠出表皮材料層圍繞的可擠出芯材料的所得可擠出組合物供給膜或片材模具以便形成多層材料幅材。所得分層幅材或膜至少有三層從芯材料形成的芯層，和從表皮材料形成的兩個(gè)表面或表皮層，一個(gè)表皮層在芯層的每一側(cè)面上。這些層每層的厚度在幅材整個(gè)寬度或橫向上是大體上一致的。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，本發(fā)明提供具有第一半塊和適于接合到第一半塊的第二半塊的環(huán)形送料塊。第一半塊和第二半塊之間存在著環(huán)形歧管，歧管具有槽脊，歧管和槽脊至少部分地由從第二半塊可移除的插入元件限定。歧管和槽脊可以至少部分地由至少一個(gè)插入元件限定和至少部分地由第二半塊限定。歧管和槽脊可以具有在第二半塊和至少一個(gè)插入元件之間不同的幾何形狀，不同的幾何形狀例如是由槽脊形成的間隙或槽脊長度。在另一個(gè)特定的實(shí)施例中，本發(fā)明提供具有第一半塊和適于接合到第一半塊的第二半塊的環(huán)形送料塊。第一半塊和第二半塊之間存在著環(huán)形歧管，環(huán)形歧管具有帶有第一槽脊的第一部分和帶有第二槽脊的第二部分，第一槽脊與第二槽脊不同。第一槽脊可以比第二槽脊長，或者第一槽脊可以限定比第二槽脊限定的第二間隙小的第一間隙。在第一槽脊和第二槽脊之間可以存在著錐形區(qū)域。而在另一個(gè)特定的實(shí)施例中，本發(fā)明提供擠出多層膜的方法，該方法包括提供與膜或片材模具流體連通的環(huán)形送料塊，環(huán)形送料塊具有帶有第一槽脊的第一歧管部分的第一部分和帶有第二槽脊的第二歧管部分的第二部分，第一槽脊與第二槽脊不同，軸向喂送第一可擠出材料通過送料塊，并且同時(shí)地徑向喂送第二可擠出材料進(jìn)入送料塊；以環(huán)形方式繞著第一可擠出材料從歧管擠出第二可擠出材料越過第一槽脊和第二槽脊，以提供組合的可擠出流；使可擠出流通過膜或片材模具以形成多層膜。多層膜可以具有三層或者更多層，例如四層、五層、六層等等。該方法可以包括從歧管擠出第二可擠出材料，并且以不同的體積流速越過第一槽脊和第二槽脊。本發(fā)明也提供剛從模具出來并在裁切或邊緣裁剪之前，具有第一邊緣和與第一邊緣平行的第二邊緣的多分層膜，第一外層具有第一厚度，芯層具有第二厚度，第二外層具有第一厚度。任何邊緣小珠或者在膜邊緣的其他不連續(xù)從邊緣延伸不超過0.5英寸(大約1.27cm)，在一些實(shí)施例中，從邊緣延伸不超過0.25英寸(大約0.635cm)。在其他實(shí)施例中，在膜的中間95%部分沒有邊緣小珠或者其他邊緣不連續(xù)；任何邊緣不連續(xù)發(fā)生在不超過每個(gè)側(cè)面邊緣最外側(cè)的2.5%內(nèi)。在一些實(shí)施例中，任何不連續(xù)發(fā)生在不超過每個(gè)側(cè)面邊緣最外側(cè)的1%內(nèi)。本發(fā)明描述了這些和其他實(shí)施例。圖1是可操作地連接到膜或片材模具的環(huán)形送料塊的示意性一般結(jié)構(gòu)的透視圖，示出從其通過的兩種可擠出材料的流動(dòng)。圖la是圖1的多層膜的一部分的放大圖lb是多層膜的第二實(shí)施例的放大圖，類似于圖la;圖2是與現(xiàn)有技術(shù)中送料塊的可擠出材料流動(dòng)方向相垂直的示意截面圖3是與根據(jù)本發(fā)明的送料塊的可擠出材料流動(dòng)方向相垂直的示意截面圖4是根據(jù)本發(fā)明的具有兩個(gè)塊的送料塊的透視圖5是沿線5-5截取的圖4的送料塊的剖視圖6是圖4的送料塊的一半的透視圖，這一半是第一結(jié)構(gòu)；圖7是第二結(jié)構(gòu)的圖6的塊的透視圖8是與圖7的塊一起使用的插件的第一透視圖9是圖8的插件的第二透視圖10是圖8和9的插件的頂視圖11是圖8到IO的插件的側(cè)視圖；以及圖12是根據(jù)本文實(shí)驗(yàn)部分的測試結(jié)果的圖表。具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)具有至少三層的多層幅材、膜或片材的膜擠出機(jī)的送料塊，所述層越過幅材整個(gè)寬度上是均勻的。術(shù)語"幅材"、"膜"和"片材"在本文中是可以互換使用的，并且在這些術(shù)語之間沒有區(qū)別。送料塊具有用于可擠出的芯材料從那里通過(典型地通過其中心)的環(huán)形結(jié)構(gòu)；以及用于可擠出的表皮材料通過的環(huán)形歧管。歧管具有變化幾何形狀(例如徑向尺度或?qū)挾?的環(huán)形槽脊，其導(dǎo)致圍繞著可擠出芯材料的可擠出表皮材料具有變化的厚度。然后將所得可擠出復(fù)合材料(即，不均勻的可擠出表皮材料層圍繞著可擠出芯材料)供給膜或片材模具以便形成材料的幅材。圖1是塊狀示意圖，示出材料流動(dòng)通過可操作地連接到膜或片材模具的環(huán)形送料塊以便提供多層膜?？傁到y(tǒng)IO包括在膜或片材模具14上游的環(huán)形送料塊12;通過采用術(shù)語"上游"，其意在于，將要被擠出的材料在通過膜或片材模具14之前通過送料塊12?？蓴D出芯材料15軸向進(jìn)入送料塊12，通過送料塊12的中心。第二可擠出材料(表皮材料17)徑向(即，從徑向位置)進(jìn)入送料塊12。送料塊12將材料15、17組合以便形成可擠出表皮材料17徑向地圍繞著可擠出芯材料15的組合物。組合物前進(jìn)到膜或片材模具14，在那里它形成如圖l和圖la理想化圖示的幅材19。幅材19具有由芯材料15形成的中心層19a和由表皮材料17形成的在中心層19a兩側(cè)上的外層19b和19c。圖lb示出了具有由外層19b'、19c'包圍著中心層19a'的幅材，不同的是中心層19a'不延伸到幅材的最外側(cè)邊緣。相反，中心層19a'由外層19b'、19c'封裝。系統(tǒng)IO和多層膜的這種常規(guī)結(jié)構(gòu)一般是公知的。圖2示出送料塊20的示意圖，與圖1的送料塊12相似但更詳細(xì)，好像從膜或片材模具14的觀察位置看一樣，從膜或片材模具14向上游看。送料塊20有與環(huán)形歧管22流體連通的入口21。歧管22徑向內(nèi)部是歧管槽脊24。槽脊24徑向內(nèi)部是用于接納可擠出材料的體積空間。槽脊24的長度是從歧管22到可擠出芯材料25流過的送料塊20的中心徑向地測量的?？蓴D出芯材料25軸向進(jìn)入送料塊20，如圖1所示。在圖2中，可擠出芯材料25會(huì)從紙面流出。可擠出表皮材料27經(jīng)過入口21進(jìn)入送料塊20，并且繞著歧管22流動(dòng)以便提供可擠出表皮材料27的連續(xù)環(huán)。從那里，可擠出表皮材料27徑向流經(jīng)槽脊24，在那里表皮材料27與可擠出芯材料25匯合并圍繞它。當(dāng)可擠出材料通過送料塊20時(shí)，它們形成表皮材料27圍繞著芯材料25的芯/外皮可擠出組合物?？蓴D出組合物從送料塊20進(jìn)入到膜或片材模具14(圖1)，在那里它形成多層幅材19。這樣的過程在幅材擠出的現(xiàn)有技術(shù)中是為人們熟知的。同樣為人們熟知的是，所得三層幅材，(例如，具有中心層19a和外層19b、19c)在整個(gè)幅材上(即，沿著膜或片材模具14的長度方向)不是一致的。外層19b、9c的厚度在幅材整個(gè)寬度上變化。由于從環(huán)形形狀到平板形狀的過渡，外層19b、19c在幅材的中間區(qū)域最薄，而在幅材的邊緣最厚。換句話說，外層19b、19c的厚度隨著它們靠近幅材邊緣而增加。在許多實(shí)施例中，從幅材19的中心到邊緣的厚度的這種變化不是線性的，但這種變化在邊緣是最主要的。在一些實(shí)施例中，如圖1b所示，中心層19a'達(dá)不到邊緣處而僅留下表皮層19b'、19c';外層19b'、19c'封裝中心層19a，。在許多應(yīng)用中，具有不足夠的芯層和外層的這種邊緣小珠，將被剪掉并丟棄。當(dāng)可擠出表皮材料涌到模具的各個(gè)末端抑制芯材料到達(dá)模具的外邊緣時(shí)，就形成了邊緣小珠和其他邊緣的不連續(xù)。本發(fā)明提供減少(并且優(yōu)選地消除)邊緣小珠或者其他邊緣不連續(xù)并減少(并且優(yōu)選地消除)在幅材邊緣的封裝的送料塊。參考圖3，示出送料塊30，大體上與圖1的送料塊12和圖2的送料塊20相似，好像從膜或片材模具14(圖1)的觀察位置向上游看一樣。送料塊30具有與繞著送料塊環(huán)形延伸的歧管32流體連通的入口31。歧管32徑向內(nèi)部是歧管槽脊34。槽脊34徑向內(nèi)部是用于接納可擠出材料的體積空間。槽脊34的長度是從歧管32到送料塊30的中心徑向地測量的。然而送料塊30與送料塊20不同在于，將歧管32和槽脊34構(gòu)造為提供與送料塊20不同的可擠出材料的流動(dòng)。具體地講，將送料塊30構(gòu)造為繞著送料塊30以變化的體積流速提供可擠出表皮材料。體積流速由送料塊30的幾何形狀調(diào)整。與送料塊20相似，可擠出芯材料35軸向進(jìn)入送料塊30，如圖1所示?？蓴D出表皮材料37經(jīng)入口31進(jìn)入送料塊30，并且繞著歧管32流動(dòng)以便提供可擠出表皮材料37的連續(xù)環(huán)。從那里，可擠出表皮材料37徑向流經(jīng)槽脊34，在槽脊34處表皮材料37與可擠出芯材料35匯合并圍繞它。由于歧管32和槽脊34的結(jié)構(gòu)，表皮材料37不會(huì)形成繞著芯材料35的一致厚度的環(huán)，而是相反形成360度的環(huán)，其具有變化的體積和尺寸，例如，厚度?？蓴D出材料37的體積可以通過下面描述的修改歧管32和槽脊34來調(diào)整。從送料塊30和膜或片材模具14(圖1)出來的所得多層幅材(例如，具有中心層19a和外層19b、19c)在整個(gè)幅材上(即，沿著膜或片材模具14的長度方向)大體是一致的。幅材在幅材寬度的至少中間95%部分是一致的，而任何偏差(如果存在的話)都發(fā)生在每個(gè)側(cè)邊緣的2.5%部分之內(nèi)。在其他實(shí)施例中，幅材在幅材寬度的至少中間98%部分是一致的。在另外的其他實(shí)施例中，每個(gè)側(cè)邊緣的一致方面的任何偏差不超過0.5英寸(大約1.25厘米)。在其他實(shí)施例中，每個(gè)側(cè)邊緣的幅材偏差不超過0.25英寸(大約0.6厘米)。外層19b、19c的厚度在幅材整個(gè)寬度上一般是一致的，并且一般地，芯層19a的厚度在幅材整個(gè)寬度上一般是一致的。例如層19a、19b、19c的這些層的每個(gè)的厚度在幅材寬度上的至少中間95%部分是一致的，而任何偏差(如果有的話)都發(fā)生在每個(gè)側(cè)邊緣的2.5%部分之內(nèi)。在其他實(shí)施例中，在幅材寬度上的至少中間98%部分的厚度是一致的。例如層19a、19b、19c的這些層之中任何層的厚度與任一側(cè)邊緣的偏差不超過0.5英寸(大約1.25厘米)。在其他實(shí)施例中，與任一側(cè)邊緣的任何厚度偏差不超過0.25英寸(大約0.6厘米)，甚至不超過0.1英寸(大約0.25厘米)。參考圖4和5，圖示了具有上游側(cè)面50a和相對的下游側(cè)面50b的送料塊50。送料塊50由第一半塊52和第二半塊54形成，它們大體上連接(例如，螺栓連接)在一起。具有上游側(cè)面52a和下游側(cè)面52b的第一半52在具有上游側(cè)面54a和下游側(cè)面54b的第二半54的上游。在這個(gè)實(shí)施例中，送料塊50的上游側(cè)面50a由半塊52的上游側(cè)面52a限定，并且送料塊50的下游側(cè)面50b由半塊54的下游側(cè)面54b限定。側(cè)面52b和54a互相接觸，并且如下文所描述的，限定了本發(fā)明環(huán)形歧管的一部分?？蓴D出芯材料流過的中心通道55延伸穿過每個(gè)半塊52，54。送料塊50也包括(在本實(shí)施例中在半塊52中的)入口51，用于可擠出表皮材料流進(jìn)送料塊50。在送料塊50內(nèi)，可擠出表皮材料和可擠出芯材料匯合以形成芯/外皮可擠出組合物，其在下游側(cè)面50b離開送料塊50。送料塊50包括歧管56，以芯/外皮方式繞著可擠出芯材料分配可擠出表皮材料，以便最終獲得在整個(gè)幅材上具有大體上一致的層厚度的多層幅材。歧管56具有變化的幾何形狀，并被構(gòu)造為以變化的體積流速繞著送料塊50提供可擠出表皮材料。送料塊50(具體地講，第二半54的上游表面54a)至少部分地限定了歧管56。歧管56包括槽脊57，也由表面54a限定，緊鄰中心通道55。在使用中，可擠出表皮材料通過由歧管56和表面52a限定的體積空間并且越過槽脊57到達(dá)中心通道55，在中心通道55它圍繞可擠出芯材料。為了使可擠出表皮材料當(dāng)它離開歧管56時(shí)的體積流速變化，可擠出表皮材料必須通過的槽脊57的幾何形狀變化。在一些實(shí)施例中，槽脊57的長度(即，槽脊57的徑向尺度)繞著中心通道55變化。在替換實(shí)施例中，在槽脊57和表面52b之間的間隙繞著中心通道55變化。構(gòu)造槽脊57從而可擠出表皮材料進(jìn)入中心通道55，因此在將形成所得平板幅材的邊緣的那些位置比在所得平板幅材的中心以更低的流速離開送料塊50。為了容易理解送料塊歧管和所得幅材之間相對位置的相互作用，使用以下取向參見圖3的示意圖，在送料塊頂部的入口31是0°。歧管為形成所得平板幅材的邊緣而提供表皮材料的部分是90°和270°，歧管為形成所得平板幅材的中心而提供可擠出表皮材料的部分是0°和180°。這些位置假定，將送料塊定位，從而0。是在送料塊的頂部，并且膜或片材模具是水平的，在從90。位置到270。位置延伸的平面上。然而，應(yīng)當(dāng)理解可以將入口31定位在通常任何的位置，只要膜或片材模具從90°位置到270。位置延伸。構(gòu)造送料塊50以便在位置90°和270。比在位置0°和180。以更低的體積流速提供可擠出表皮材料。在一些實(shí)施例中，在位置90°和270°的槽脊57的長度比在位置0。和180。的長度長。在其他實(shí)施例中，在位置卯°和270°的槽脊57與表面52b之間的間隙比在位置0°和180°的間隙小。獲得具有大體上一致的層的所得膜所必需的槽脊57的精確長度和/或槽脊57與表面52b之間的間隙依賴于可擠出表皮材料，依賴于它的粘度、它的溫度、它的化學(xué)構(gòu)成等等。即，槽脊57的幾何形狀將基于所用的可擠出表皮材料而變化。槽脊57的結(jié)構(gòu)也可能依賴于所得擠出幅材，例如，期望的表皮層的厚度，期望的表皮層與芯層的比率等等。槽脊57的結(jié)構(gòu)也可能依賴于中心材料，它的粘度、溫度、化學(xué)構(gòu)成等等，因?yàn)槠鋾?huì)影響表皮材料的流動(dòng)。為了消除對具有不同歧管56和槽脊57結(jié)構(gòu)的多個(gè)半塊的需要，送料塊的一些部分可以包括可互換的元件，以方便在不同歧管56和槽脊57結(jié)構(gòu)之間的替換。可以理解，本文描述的旨在修改繞著歧管的可擠出材料的體積流速的部件，適用于具有永久元件或可移除和可互換元件的送料塊。在圖6和7的實(shí)施例中，最好如圖7中所見，第二半塊54包括在表面54a上的區(qū)域，用于接納限定了歧管56和槽脊57至少一部分的可互換元件。第二半54包括用于接納至少一個(gè)可移除和可替代元件的凹槽區(qū)域58。在圖示的特定實(shí)施例中，表面54a包括第一凹槽58a和第二凹槽58b，它們在該設(shè)計(jì)中是鏡像。凹槽58a、58b保持居中并且在位置90°和270。上延伸。在凹槽58a和58b之間的位置0°和180°表面54a仍然是完整的。在半塊54內(nèi)永久限定的凹槽58a、58b之間延伸的是部分歧管溝槽56'和部分槽脊57'。構(gòu)造凹槽區(qū)域58(具體來講，58a、58b)以便接納限定了歧管56和槽脊57的剩余部分的插入元件。圖8至11示出將被接納在凹槽區(qū)域58內(nèi)以限定歧管56和槽脊57的部分的插入元件的一個(gè)設(shè)計(jì)。參考圖8至11，示出插入元件60的多種視圖。當(dāng)將插入元件60插入凹槽區(qū)域58時(shí)，插入元件60繞著中心通道55的一部分(通常在期望可擠出表皮材料的流速降低的區(qū)域)延伸(圖5)。圖6示出在半塊54中的兩個(gè)插入元件60。插入元件60—般是至少30度的弧，并且在一些實(shí)施例中，至少45度的弧或至少90度的弧，并且在一些實(shí)施例中，至少120度的弧。在大多數(shù)實(shí)施例中，使用兩個(gè)插入元件60，每個(gè)插入元件60覆蓋位置卯。和270。的一個(gè)。在一些實(shí)施例中，可以期望在一個(gè)插件上具有整個(gè)的歧管56和槽脊57。在這樣的實(shí)施例中，插件可以是環(huán)形的(g卩，360。)，或者，例如可以使用兩個(gè)180。的插件。插入元件60具有第一表面60a和相對的第二表面60b。插入元件60用凹槽區(qū)域58內(nèi)的第二表面60b置于在凹槽區(qū)域58中。在第一表面60a內(nèi)存在的是限定了歧管56—部分的溝槽62和限定了槽脊57—部分的槽脊區(qū)域64。g卩，歧管溝槽62形成歧管56的一部分(圖6)并且槽脊區(qū)域64形成槽脊57的一部分(圖6)。當(dāng)將插入元件60置于凹槽58a、58b中時(shí)，部分歧管溝槽56'和歧管溝槽62限定了歧管56，并且部分槽脊57，和導(dǎo)向區(qū)域64限定了槽脊57。插入元件60包括限定中心通道55的一部分的邊緣65。對于使用的這個(gè)實(shí)施例，將兩個(gè)插入元件60置于半塊54的凹槽58a、58b中(如圖6所示)，從而當(dāng)與半塊52組合時(shí)，形成圖4和5的組件?？蓴D出芯材料15通過中心通道55，與其同時(shí)地，可擠出表皮材料17通過入口51并通過歧管56(其由在半塊54中的歧管溝槽56'和在插件60中的歧管溝槽62形成)圍繞中心通道55?？蓴D出表皮材料17從歧管56經(jīng)過槽脊57(其由在半塊54中的部分槽脊57'和在插件60中的槽脊區(qū)域64形成)并且形成繞著可擠出芯材料15的外皮。結(jié)合的芯/外皮可擠出組合物從送料塊50進(jìn)入膜或片材模具14(圖1)，在其中它形成多層幅材19。對于送料塊50，歧管56的幾何形狀變化，特別是當(dāng)它涉及歧管槽脊57時(shí)。在一些實(shí)施例中，槽脊間隙的深度或厚度(即，在槽脊57和表面52b之間的距離)變化，為形成幅材邊緣的可擠出表皮材料比形成幅材中心的材料提供更窄的通道間隙。減小槽脊間隙的厚度會(huì)減少可擠出材料通過其的數(shù)量。因此，在位置90。和270。的槽脊間隙(其在這個(gè)實(shí)施例中是在插件60上)小于在位置0。和180。的槽脊間隙。在位置90°和270。與在位置0°和180。相比的差別，將大體上是至少0.05毫米(大約2密耳)，經(jīng)常至少0.125毫米(大約5密耳)。在一些實(shí)施例中，該差別將是至少0.25毫米(大約10密耳)。在一些其它實(shí)施例中，在位置90°和270。與在位置0°和180。相比的差別，將大體上是至少10%，經(jīng)常至少20%。在一些實(shí)施例中，差別將是至少25%，并且有時(shí)甚至至少50%。在一些實(shí)施例中，差別可以是100%或甚至200%。在另一個(gè)變型中，在位置90°和270。與在位置0°和180。相比的槽脊間隙厚度的比率是至少1:1.1，大于至少1:1.2。在一些實(shí)施例中，比率為至少h1.5，如至少1:2，至少1:5，甚至至少1:10。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，在位置0。和180。的槽脊間隙是20密耳(0.5毫米)，在位置90°和270°是10密耳(0.25毫米)。在一些其他實(shí)施例中，槽脊長度(即，從歧管56到中心通道55的距離)變化，為形成幅材邊緣的可擠出材料提供比形成幅材中心的材料更長的流動(dòng)距離。增加槽脊的長度增加了壓力并因此減少了可擠出材料通過其的數(shù)量。因此，在插件60處，在位置卯°和270°的槽脊長度小于在位置0°和180°的。在位置90°和270。與在位置0°和180°相比的差別將大體上是至少0.1毫米，經(jīng)常至少0.2毫米。在一些實(shí)施例中，差別將是至少0.5毫米或至少1毫米。在一些其他實(shí)施例中，在位置卯°和270。與在位置0°和180。相比的差別將大體上是至少5%，經(jīng)常至少20%。在一些實(shí)施例中，該差別將是至少25%,并且有時(shí)甚至至少50%。在一些實(shí)施例中，減小的槽脊間隙長度或增加的槽脊長度在位置90°和270。的每一個(gè)位置延伸至少10°，并且經(jīng)常至少20。(即，減小的槽脊間隙或槽脊長度至少在位置85°-95°和265°-275°之間，并且經(jīng)常至少在位置80°-100°和260°-280°之間)。在一些實(shí)施例中，減小的槽脊間隙長度或增加的槽脊長度延伸至少30°，例如，至少45°，或至少60°。并不需要插件60的整個(gè)槽脊區(qū)域64具有減小的槽脊間隙或者增加的槽脊長度；相反，僅僅構(gòu)造槽脊區(qū)域64的一部分來提供增大的壓力并且因此提供可擠出材料降低的流動(dòng)是合適的。在大多數(shù)的實(shí)施例中，從具有減小的槽脊間隙或增加的槽脊長度的位置(即，位置90°和270°)到其他位置的過渡(即，位置0°和180°)是逐漸的過渡而不是臺(tái)階的。在一些實(shí)施例中，過渡是線性的，而在其他實(shí)施例中，過渡是非線性的，例如，拋物線的。通過提供能夠在所得擠出幅材的側(cè)面提供較少的材料流動(dòng)的環(huán)形歧管，可以獲得大體上均勻或大體上一致的多層膜。構(gòu)造本發(fā)明的送料塊(例如送料塊50)，使得可操作地與膜或片材模具塊接合以便提供多層聚合材料的膜或幅材，例如圖1的幅材19?？梢杂糜谒土蠅K50的可擠出材料廣義地被稱為塑性或聚合材料，包含例如熱塑性聚氨酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚烯烴(例如聚乙烯和聚丙烯)、聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯)、聚苯乙烯、尼龍、乙縮醛、嵌段共聚物(例如具有彈性體片段的聚苯乙烯材料)、聚碳酸酯、熱塑性彈性體、以及它們的共聚物和共混物?？蓴D出材料可以包含可選的添加劑，例如填充劑、纖維、抗靜電劑、潤滑劑、潤濕劑、表面活性劑、顏料、染料、偶聯(lián)劑、增塑劑等等?？蓴D出表皮材料與可擠出芯材料可以是不同的或相同的。所得多層幅材通常厚度是大約0.5密耳(大約0.013毫米)到大約100密耳(大約2.5毫米)，但更薄或更厚的幅材也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。在大多數(shù)實(shí)施例中，幅材將有三層(即，一個(gè)芯層和兩個(gè)表皮層)，但其他實(shí)施例的幅材可能包括多于三層。例如，可以制造五層膜，例如，通過串聯(lián)的兩個(gè)送料塊。也可以制造具有甚至更多層數(shù)的幅材。在一些情況下，表皮層的厚度和芯層的厚度相同或相似，而在其他情況下厚度將不同。例如，一個(gè)代表性的三層膜是25/50/25的皮/芯/皮組合，另一個(gè)例子是5/卯/5，而再另一個(gè)例子是12.5/75/12.5。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的送料塊提供在幅材整個(gè)寬度上大體一致的多層幅材。附加地或作為另外一種選擇，本發(fā)明的送料塊提供在幅材整個(gè)寬度上每一層大體一致的多層幅材；g卩，每一層單獨(dú)地在幅材整個(gè)寬度上是大體一致的。具有插件的示例的送料塊及其使用制造了一個(gè)具有可移除插入元件的示例的送料塊，與具有插入元件60的送料塊50相似。送料塊包括與半塊52相似的第一半塊和與半塊54相似的第二半塊。每塊大約l英寸(大約2.5厘米)厚，并且大約9英寸(大約22.9厘米)乘大約6.5英寸(16.5厘米)大小。第一塊具有相似于中心通道55的中心通道和在180。位置的入口。入口不連接到中心通道55而是從第一塊的一側(cè)面出去，與圖5的側(cè)面52b相似。第二塊有與凹槽58a、58b相似的兩個(gè)相同凹槽，用于在其中接納兩個(gè)插入元件。插入元件的每一個(gè)都與圖8-11的插入元件60相似。每個(gè)插入元件是120°的段，具有大約1.7英寸(大約4.3厘米)半徑限定的外周長和大約1英寸(大約2.5厘米)半徑限定的內(nèi)周長(其也限定了中心通道)。每個(gè)插入元件具有與歧管溝槽62相似的凹陷溝槽，具有0.225英寸(大約5.7毫米)半徑和最大大約0.225英寸(大約5.7毫米)的深度，被定位在距離插件半徑中心點(diǎn)大約0.92英寸(大約2.3厘米)位置。在凹陷歧管溝槽與內(nèi)周長之間存在與槽脊區(qū)域64相似的槽脊區(qū)域。在槽脊區(qū)域64與歧管溝槽62之間的過渡是以0.095英寸(大約2.4毫米)半徑呈輻射式的。槽脊區(qū)域的水平比凹陷歧管溝槽另一側(cè)的水平低0.01到0.02英寸(大約0.25毫米到0.5毫米)。在溝槽中央20。處，槽脊低0.01英寸，并線性地逐漸趨于低0.02英寸。用螺栓將在凹槽內(nèi)具有兩個(gè)插件的兩個(gè)塊連接在一起形成相似于圖4所示的布置。裝配好的送料塊可操作地連接到兩個(gè)擠出機(jī)。提供可擠出芯材料U5熔流指數(shù)的聚丙烯-聚乙烯抗沖共聚物和紅色顏料)給送料塊的中心通道的擠出機(jī)是以50轉(zhuǎn)/分鐘和200磅材料/小時(shí)(大約90.8公斤/小時(shí))工作的3.5英寸(大約8.9厘米)擠出機(jī)。經(jīng)由第一塊的入口提供可擠出表皮材料(15級(jí)熔體流動(dòng)指數(shù)的聚丙烯-聚乙烯抗沖共聚物)的擠出機(jī)是以75轉(zhuǎn)/分和25磅的材料/小時(shí)(大約11.4公斤/小時(shí))進(jìn)行工作的1.5英寸(大約3.8厘米)擠出機(jī)。在送料塊中，兩個(gè)可擠出流形成芯/外皮結(jié)構(gòu)并且從那里喂送給標(biāo)準(zhǔn)膜/或片材模具。30.5英寸(大約77.5厘米)寬度的三層膜以43米/分鐘的速度被擠出來。所得膜具有大約130克/m2的基重和5/90/5的皮/芯/皮之比。在視覺上觀察三層膜在幅材整個(gè)寬度上具有一致的顏色。據(jù)信，在最外側(cè)邊緣可能已經(jīng)存在著很少數(shù)量的單一透明材料(即，在最外側(cè)邊緣不存在芯材料)，但這不是通過視覺觀察在視覺上可分辨的。使用具有常規(guī)直歧管的送料塊利用常規(guī)擠出技術(shù)制造了常規(guī)的三層膜。從視覺上很明顯的是，著色芯材料沒有延伸到膜的邊緣，相反，從邊緣到進(jìn)入幅材大約0.5英寸(大約1.3厘米)處僅僅存在透明表皮材料。對實(shí)驗(yàn)?zāi)ず统Ｒ?guī)膜都進(jìn)行了分析，以得到膜中的顏色。用平面掃描器以200像素/英寸掃描這些膜的樣品，以用于顏色分析。對于兩個(gè)樣品，膜的真正外邊緣是透明的，而膜的內(nèi)部部分是著色的并且是不透明的，由于芯層中存在著顏料。膜的顏色指數(shù)用AdobePhotoshop軟件以8位RGB顏色測定，并且將顏色內(nèi)容作為RAW格式文件輸出。然后將文件輸入微軟Excel,以用于顏色分析。通過對2英寸(大約5厘米)的膜上的像素進(jìn)行平均(因此提供了400個(gè)像素)，建立了與膜邊緣平行的每行像素的平均顏色指數(shù)。從這個(gè)分析當(dāng)中，在三個(gè)位置測定了平均8位紅色指數(shù)(RGB顏色)(1)在膜樣品的每側(cè)的透明邊緣；(2)從膜樣品的每側(cè)的邊緣往內(nèi)大約1英寸(大約2.5厘米)；以及(3)在具有0.005英寸(大約0.13毫米)間距的規(guī)則間隔處(針對掃描圖像的200個(gè)像素行)。只用了紅色指數(shù)，"R值"(從0至255標(biāo)記)作為顏料飽和度的指示，因?yàn)樵谛局写嬖诘念伭鲜羌t色的。發(fā)現(xiàn)最大R值和最小R值分別是202和255,其中最大R指數(shù)對應(yīng)于膜的透明邊緣，而最小R指數(shù)對應(yīng)于距離邊緣l英寸(2.5厘米)的顏色。在R指數(shù)在最小值上改變25%的行處測定了有效的不可使用的膜寬度，艮卩，R=Rmin+0.25(Rmax-Rmin)，就是11=215。測定了從邊緣到樣品的兩個(gè)邊緣的該目標(biāo)R值的最小距離，并且對結(jié)果進(jìn)行了列表和取平均，并報(bào)告如下。圖12示出記錄的每個(gè)單獨(dú)數(shù)據(jù)點(diǎn)的概括曲線。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>用具有不帶錐形的直歧管的常規(guī)送料塊制造的膜在每側(cè)上都有0.65英寸(大約1.65厘米)寬度的邊緣小珠，而用本發(fā)明具有錐形的歧管的送料塊制造的膜有0.10英寸(大約0.25厘米)寬度的邊緣小珠。錐形歧管在從同樣巻寬度生產(chǎn)更多可用的產(chǎn)品和減少回收或廢棄材料方面是有利的。上述說明、實(shí)例和數(shù)據(jù)提供了本發(fā)明的組合物的制造和使用的完整描述。因?yàn)樵诓幻撾x本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，所以本發(fā)明由以下所附的權(quán)利要求限定。權(quán)利要求1.一種擠出多層膜的方法，包括(a)提供與膜或片材模具流體連通的環(huán)形送料塊，所述環(huán)形送料塊具有具有帶有第一槽脊的第一歧管部分的第一部分和具有帶有第二槽脊的第二歧管部分的第二部分，所述第一槽脊與所述第二槽脊不同；(b)軸向喂送第一可擠出材料通過所述送料塊，并且同時(shí)徑向喂送第二可擠出材料進(jìn)入所述送料塊；(c)以環(huán)形方式繞著所述第一可擠出材料從所述歧管擠出所述第二可擠出材料越過所述第一槽脊和所述第二槽脊，以提供組合的可擠出流；以及(d)使所述可擠出流通過所述膜或片材模具以形成多層膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述歧管擠出所述第二可擠出材料包括(a)從所述歧管擠出所述第二可擠出材料并且以不同的體積流速越過所述第一槽脊和第二槽脊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提供具有與第二槽脊不同的第一槽脊的環(huán)形送料塊包括(a)提供具有與第二槽脊不同長度的第一槽脊的環(huán)形送料塊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中提供具有與所述第二槽脊不同長度的第一槽脊的環(huán)形送料塊包括(a)使所述第二可擠出材料越過所述第一槽脊以形成所述膜的邊緣，并且越過所述第二槽脊以形成所述膜的中心，其中所述第一槽脊比所述第二槽脊長。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中提供具有與第二槽脊不同的第一槽脊的環(huán)形送料塊包括(a)提供具有由第一槽脊限定的第一間隙和具有由第二槽脊限定的不同于所述第一間隙的第二間隙的環(huán)形送料塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中提供具有與第二間隙不同的第一間隙的環(huán)形送料塊包括(a)使所述第二可擠出材料越過第一間隙以形成所述膜的邊緣，并且越過所述第二間隙以形成所述膜的中心，其中所述第一間隙小于所述第二間隙。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，隙形成至少1:1.1的比率。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，隙形成至少1:1.2的比率。9，根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，隙形成至少1:2的比率。其中所述第一間隙和所述第二間其中所述第一間隙和所述第二間其中所述第一間隙和所述第二間10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一間隙比所述第二間隙小至少0.125mm。11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一間隙比所述第二間隙小至少0.25mm。12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述槽脊包括在所述第一間隙和所述第二間隙之間的過渡區(qū)域。13.—種環(huán)形送料塊，包括第一半塊和適于接合到所述第一半塊的第二半塊；以及在所述第一半塊和所述第二半塊之間的環(huán)形歧管，所述歧管具有槽脊，所述歧管和所述槽脊至少部分地由能夠從所述第二半塊移除的插入元件限定。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的環(huán)形送料塊，其中所述歧管和所述槽脊至少部分地由至少一個(gè)插入元件限定并且至少部分地由所述第二半塊限定。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的環(huán)形送料塊，其中所述歧管和所述槽脊具有在所述第二半塊與所述至少一個(gè)插入元件之間不同的幾何形狀。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的環(huán)形送料塊，其中所述至少一個(gè)插入元件具有30°-360°的弧。17.—種環(huán)形送料塊，包括第一半塊和適于接合到所述第一半塊的第二半塊；以及在所述第一半塊和所述第二半塊之間的環(huán)形歧管，所述環(huán)形歧管具有帶有第一槽脊的第一部分和帶有第二槽脊的第二部分，所述第一槽脊與所述第二槽脊不同。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的環(huán)形送料塊，其中所述第一槽脊比所述第二槽脊長。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的環(huán)形送料塊，其中所述第一槽脊限定了比所述第二槽脊限定的第二間隙小的第一間隙。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的環(huán)形送料塊，還包括在所述第一槽脊和所述第二槽脊之間的錐形區(qū)域。全文摘要用于用來生產(chǎn)均勻多層幅材(19)的膜擠出機(jī)的送料塊(12)。所述送料塊具有大體上環(huán)形的構(gòu)造，用于接納芯材料(15)和表皮材料(17)。所述送料塊具有變化的半徑尺寸用于所述表皮材料從其通過。在喂送所述芯材料和所述表皮材料通過所述送料塊及后面的模具(14)之后，獲得了具有至少三層并在所述幅材寬度上均勻的平板幅材(19)。文檔編號(hào)B29C47/06GK101535029SQ200780040863公開日2009年9月16日申請日期2007年10月22日優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日發(fā)明者克里斯多弗·C·肯特,吉卜森·L·巴奇,羅納德·W·奧森申請人:3M創(chuàng)新有限公司