同心共擠出模具以及擠出多層熱塑性膜的方法
【專利摘要】描述了一種具有多個環(huán)形或錐形模具芯棒層（201至205）的大的同心共擠出模具（1）。每層形成在一對相鄰的環(huán)形或錐形芯棒（101至106）之間，在此之間限定用于熔融熱塑性材料的從入口至環(huán)形擠出出口（110）的流動路徑，通過該流動路徑在使用中形成了熱塑性材料管狀擠出物。通過多個環(huán)形層出口（301至305）發(fā)生擠出以形成多層產(chǎn)品。環(huán)形或錐形模具芯棒的至少一層（203）具有圍繞共擠出模具的外周設(shè)置的多個熔融材料入口，其中，每個入口均連接至進(jìn)給通道（403），所述進(jìn)給通道（403）具有提供2n個子出口進(jìn)給通道（503）的多個分叉(403.1、403.2、403.3)，其中n為分叉的數(shù)目。每個子出口進(jìn)給通道均連接至對應(yīng)的螺旋形出口通道（703）。
【專利說明】同心共擠出模具以及擠出多層熱塑性膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及擠出模具，更特別地涉及共擠出模具，且具體地是用于利用熱塑性材料擠出大寬度吹塑膜的共擠出模具。
【背景技術(shù)】
[0002]任何吹塑膜擠出模具的基本功能均是使一個或更多個熔體流進(jìn)入模具中并將所述一個或更多個熔體流在模具出口處盡可能均勻地分布至單個同心環(huán)形熔體流。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中已知若干不同類型的擠出機模具。同心螺旋形芯棒模具為圓筒形形狀并且以緊固至共有部件的一個位于另一個上方的形式安裝以保持其相對位置。這種設(shè)計的變體例如可以具有中心進(jìn)給，在該中心進(jìn)給處所有熔體流被進(jìn)給至中心并且隨后被分成具有徑向設(shè)置的管狀端口的螺旋形出口通道。US3966377中示出了這種類型的一個示例。另一種變體是一種環(huán)形進(jìn)給芯棒模具，其中熔體流穿過中心定位的同心環(huán)流動到模具中并且隨后穿過向外徑向延伸的管狀端口流動到螺旋形出口通道。該變體可以以兩個子變體的形式實施:具有進(jìn)給塊的中心部分的一個子變體敞開為用于IBC管的安裝，另一子變體具有作為進(jìn)給塊的中心管的內(nèi)層流。US4182603中可以找到實例。另外的變體是一種側(cè)進(jìn)給芯棒模具，其中每層具有位于模具的外側(cè)上的單一熔體入口，并且熔體隨后以一對豎直路徑分布至螺旋形出口通道的入口，所述兩個分布路徑中的每個分布路徑均位于與對應(yīng)的螺旋線相同的圓筒形表面上。US7811073中可以找到這種實例。
[0004]錐形堆疊芯棒以一個位于另一個上方的方式堆疊，這種設(shè)計的一種變體由在豎直共同路徑的外側(cè)和/或內(nèi)側(cè)以一個位于另一個上方的方式堆疊的錐形形狀的芯棒構(gòu)成。就這些模具的螺旋形進(jìn)口的進(jìn)給而言還存在若干選擇，例如，所有層的中心進(jìn)給，或?qū)拥膫?cè)進(jìn)給伴隨在不同的高度處的水平分叉進(jìn)給。US6702563中可以找到這種實例。
[0005]模塊化板芯棒被分成兩部分模塊，所述兩部分模塊像某些錐形設(shè)計一樣以一個位于另一個上的方式堆疊。主要具有兩種選擇；其中熔體流從每個模塊的外側(cè)流動至內(nèi)側(cè)的出-進(jìn)類型以及其中熔體流從每個模塊的內(nèi)側(cè)流動至外側(cè)的進(jìn)-出類型。也可以是兩種類型的組合。熔體分布典型地為水平分叉但其也可以與某些豎直路徑結(jié)合以減小直徑。
[0006]可以將例如為同心芯棒類型的基礎(chǔ)模具的類型與為通常用于多層吹塑膜的外層的模塊化板設(shè)計的某些層相結(jié)合。
[0007]W001/78966中公開了一種具有為通過單一側(cè)入口進(jìn)給到供給模具出口的分叉進(jìn)給通道中的擠出部件中之一的共擠出模具，并且在W090/11880和JP2011005824中示出了類似的構(gòu)型。
[0008]US2004/022886公開了一種具有進(jìn)給多個分叉進(jìn)給通道的側(cè)入口的單層擠出模具。
[0009]附圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有中心進(jìn)給的五層同心芯棒模具I。圖1中示出的模具I具有1800mm的直徑，即用于所有層在其融合之后流動至的環(huán)形路徑110。該直徑還對應(yīng)于模具的中間層的芯棒的直徑。由于模具為中心進(jìn)給類型，因此熔融熱塑性材料通過其被進(jìn)給至模具的所有擠出機入口 401至405 (為了簡化起見僅示出了其中的兩個:401和405)與模具的底部鄰近地設(shè)置并且圍繞周界展開。如可以觀察到的，這種模具具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而需要不同層中的部件的精確的登記(registration)。
[0010]為了避免復(fù)雜性，在圖中僅示出了流動路徑的一部分的主要元件，但是每個流動路徑詳細(xì)地包括:
[0011]?水平入口部401至405，該水平入口部401至405對于外層而言延伸至模具的中心并且朝向主模體10的中心，但是對于其余層而言延伸至非中心點。
[0012]?路徑501至505，該路徑501至505向上指引并且可以進(jìn)行任意必要的彎曲以避免與其它層沖突并到達(dá)中心(為了簡便起見僅示出了通道501)
[0013]?多個傾斜的徑向端口 601至605 (所述多個傾斜的徑向端口 601至605也可以是水平的并且僅示出了端口 601 )。傾斜端口中的每一個在其一到達(dá)層的芯棒處時也具有額外的豎直路徑(附圖中示出的一個傾斜端口較小但仍然存在)。
[0014]就從內(nèi)層至外層順序的層而言，用于層201至層205的流動路徑中的每個流動路徑的從模具入口至螺旋形出口通道起始點的長度為2772mm、2776mm、2803mm、2834mm以及2893mm。
[0015]存在從50mm至2500mm的直徑的尺寸的吹塑膜模具。用于封裝薄膜應(yīng)用的大多數(shù)模具的最大直徑為900mm至1000mm，并且至多達(dá)十一層。這些模具具有模塊化或錐形的同心芯棒或者混合的同心芯棒。錐形堆疊芯棒和模塊化板設(shè)計可以實施為從600_至700_擴至高達(dá)900mm的直徑尺寸。存在從600mm至700mm擴至1300mm的模塊化板設(shè)計并且具有很長的擴口熔體流動路徑的模具。
[0016]較大的模具(至多2500mm)典型地為三層至五層并且通常為中心或環(huán)形芯棒模具，典型地用于其中較大薄膜尺寸(例如8m至22m的泡狀物周長，100 μ m至200 μ m的厚度)是必須的農(nóng)業(yè)應(yīng)用(例如溫室薄膜)或者用于土工膜應(yīng)用(6m至8m的泡狀物周長，500 μ m至2500 μ m的厚度)。
[0017]在現(xiàn)存的側(cè)進(jìn)給設(shè)計的同心模具中，材料遵循從層的單側(cè)入口至每個擠出螺旋形出口的起始點的二叉分裂(binary split)分布進(jìn)給通道布置。隨著模具在直徑方面變得越來越大，這種流動通道的長度變得越來越長。因此，在使用中產(chǎn)生了更高的熔體壓力并且材料停留時間變得越來越長，從而導(dǎo)致增大了的熔體溫度和材料劣化。因此側(cè)進(jìn)給同心芯棒模具被限制為約1200mm模具直徑。
[0018]在具有3層至5層和1800mm模具直徑的典型的較大吹塑膜中，所有的層為中心進(jìn)給。對于模具的中間層而言，這使得模具入口與螺旋形出口之間的總長度大于2700_ (以上參照圖1觀察)。
[0019]因此，平均停留時間和停留時間分布的尾部變得很長。另外，模具的尺寸不允許減小特定層的厚度同時保持該層的良好的厚度的均勻性，這是由于熔體在模具內(nèi)必須流動穿過很長的路徑和用于該層的所需的材料數(shù)量較低。此外，由于總可用壓力受到限制的事實，因此層入口與螺旋形出口的起點之間產(chǎn)生的背壓變得很高，從而減小了可以用于層的螺旋形出口部的其余可用的壓力以改善厚度的均勻性。
[0020]由于碳積累、高清洗時間、 浪費、沉積等(緩慢移動的微粒易于退化和長的清洗時間)，圍繞模具圓周的停留時間和熔體分布對較大的模具尤其是對敏感材料而言是非常關(guān)鍵的問題。
[0021]—個實例是2m直徑的五層同心芯棒模具,在該五層同心芯棒模具中，中間層設(shè)計成以很低的輸出和百分比(例如小于4%)并且以圍繞模具圓周非常好的厚度公差分布擠出乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)薄膜。
[0022]由于相對于標(biāo)準(zhǔn)材料而言這種材料的成本非常高，因此這種材料需要以非常短的停留時間進(jìn)行處理并且還需要以非常低的百分比使用。例如，EVOH的成本相比聚烯烴高5至6倍的范圍，因此在結(jié)合了兩種材料的薄膜的情況下，EVOH必須以較小的百分比使用以使薄膜的成本比較合理，同時保持就其提供的阻隔性能而言利用EVOH具有的優(yōu)點。
[0023]因此，通常期望減小停留時間分布以使?jié)櫇癖砻鎱^(qū)域(聚合物與金屬接觸時所處的區(qū)域)最小化，以使模具內(nèi)的熔體體積最小化，以使背壓最優(yōu)化，以避免過度加熱模具，以使得能夠快速清洗以有效的進(jìn)行產(chǎn)品轉(zhuǎn)換并減少樹脂浪費，以消除最終產(chǎn)品中的流動線，以消除熔體破裂、界面不穩(wěn)定、凝膠劑、黑點、碳積累等，以在樹脂選擇和工藝參數(shù)方面改善操作靈活性，以增大輸出水平和/或效率，以改善每層的厚度公差和總薄膜厚度，以改善薄膜光學(xué)，以及以在層尤其是具有顯著差異的處理溫度的層之間實現(xiàn)絕熱。
[0024]特別地，本發(fā)明意在用于生產(chǎn)較大周長(Sm至22m)的薄膜泡狀物的較大的共擠出吹塑膜模具(具有高于1200_的芯棒直徑)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種具有多個環(huán)形或錐形模具芯棒層的同心共擠出模具，每層均包括一對相鄰的環(huán)形或錐形模具芯棒，在所述一對相鄰的環(huán)形或錐形模具芯棒之間限定了用于熔融熱塑性材料從入口至環(huán)形擠出出口的流動路徑，通過該流動路徑在使用中形成了熱塑材料管狀擠出，通過多個環(huán)形或錐形層出口的擠出形成了多層產(chǎn)品，所述同心共擠出模具的特征在于，
[0026]環(huán)形或錐形模具芯棒的至少一層具有圍繞共擠出模具的外周設(shè)置的多個熔融材料入口，每個入口均連接至進(jìn)給通道，該進(jìn)給通道具有提供了 2n個子出口進(jìn)給通道的多個分叉，其中η為分叉的數(shù)目，并且每個子出口進(jìn)給通道均連接至對應(yīng)的螺旋形出口通道。
[0027]這種構(gòu)型特別地適于具有直徑在高于1200_的環(huán)形膜輸出的模具。
[0028]圍繞共擠出模具的外周設(shè)置的熔融材料入口可以經(jīng)由穿過與芯棒分離的模具主體的相應(yīng)入口路徑連接至對應(yīng)的進(jìn)給通道。
[0029]或者，圍繞共擠出模具的外周設(shè)置的熔融材料入口可經(jīng)由穿過與芯棒分離并與模具的主體分離的中心模塊的各個入口路徑連接至對應(yīng)的進(jìn)給通道。
[0030]本發(fā)明可以實施為用于同心芯棒模具或錐形中心進(jìn)給模具或這些模具的組合。
[0031]已發(fā)現(xiàn)相比用于常規(guī)的中心進(jìn)給同心芯棒模具中的相同尺寸的相同層的對應(yīng)的流動路徑長度，極大地縮短了層入口與螺旋形出口通道的起點之間的流動路徑的長度，同時極大地縮短了在模具中的停留時間。另外，相比跨經(jīng)相同尺寸的中心進(jìn)給同心芯棒模具的相同層的對應(yīng)截面的壓降，使層入口與螺旋形出口通道的起點之間的壓降最小化。壓力的減小允許獲得用于或部分用于層的螺旋形截面的壓力以改善厚度的均勻性。這通過使圍繞模具的圓周的熔體流的分布最優(yōu)化而導(dǎo)致更好地控制該層的厚度的均勻性。
[0032]另外，盡管多側(cè)入口進(jìn)口的存在由于側(cè)入口必須穿過模具的多個其他層而使模具的構(gòu)型復(fù)雜化，但是避免了與其他層中的通道干擾，并因此與常規(guī)相反，由于材料的周界進(jìn)給和更短的流動路徑，因此熔體圍繞圓周以最優(yōu)的方式分布，從而即使以很低的百分比也能夠產(chǎn)生均勻的厚度分布以及相應(yīng)層的輸出。
[0033]這些因素在利用特定的熱塑性材料如上述的EV0H、聚酰胺、PVDC以及含氟聚合物(fluoropolymers)時特別重要，并且特別是在膜之間獲得正確的匹配條件也很重要的復(fù)合多層膜中。
[0034]在本發(fā)明的模具中，模具的層的總數(shù)可以從二至二十一，并且側(cè)進(jìn)給層的數(shù)目對應(yīng)地可以從一至十一。該側(cè)進(jìn)給層可以具有帶有分叉進(jìn)給通道的多個熔融材料入口，所述分叉進(jìn)給通道根據(jù)使用的芯棒的類型以豎直、水平或錐形取向中的一個或更多個取向設(shè)置在其長度的部分或全部長度上。其余層可以具有中心進(jìn)給或環(huán)形進(jìn)給。
[0035]所述層的入口的數(shù)目可以在2至16之間。
[0036]這些類型的模具可以安裝在向上吹塑的構(gòu)型中或者向下吹塑的構(gòu)型中。
[0037]對于供給芯棒的擠出機中的每個擠出機而言可以具有不同的材料，從而圍繞薄膜和所得泡狀物的圓周產(chǎn)生不同特性。
[0038]另外一種可能性是通過分別控制供給所述芯棒的每個擠出機的生產(chǎn)量來改善厚度公差，并以這種方式校正圍繞泡狀物圓周的偏差。這可以在具有熔體泵或不具有熔體泵的情況下執(zhí)行，并且可以與厚度測量單元連接以用于在線厚度控制。
[0039]本發(fā)明包括一種利用如前限定的共擠出同心模具擠出多層熱塑性膜的方法。根據(jù)該方法可以通過至少一層擠出的特別關(guān)注的材料包括聚酰胺或乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)或PVDC或含氟聚合物。用于該方法的特別關(guān)注的材料為熱塑性聚氨酯(ThermoplasticPolyurethanes, TPU)或聚 1- 丁烯(Polybutene-1, PB-1)0
`【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]附圖中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明的多層同心環(huán)形模具的實例，在附圖中:
[0041]圖1 (現(xiàn)有技術(shù))為五層同心環(huán)形擠出模具的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的縱向截面；
[0042]圖2 (現(xiàn)有技術(shù))為穿過相對小尺寸的常規(guī)側(cè)進(jìn)給共擠出模具的縱向截面；
[0043]圖3 (現(xiàn)有技術(shù))為七層同心環(huán)形擠出模具的常規(guī)設(shè)計的縱向截面；
[0044]圖4具有根據(jù)本發(fā)明的主要視圖和第二視圖，其中所述主要視圖為具有中間擠出出口層(第三層)的熔體流動路徑的五層同心環(huán)形共擠出模具的第一實施例的縱向截面，所述第二視圖示出了穿過中間層的展開(developed)局部環(huán)形截面；
[0045]圖5示出了圍繞圖4的共擠出模具的擠出機的布置的平面圖；
[0046]圖6類似于圖4，但是示出了根據(jù)本發(fā)明的具有第五層即外層的熔體流動路徑的另一共擠出模具和展開部分；
[0047]圖7為類似于圖5的但是示出了圍繞七層擠出模具的擠出機的布置的平面圖；
[0048]圖8示出了關(guān)于圖7的共擠出模具的對應(yīng)的縱向截面和展開截面；
[0049]圖9不出了關(guān)于圖7的共擠出模具的對應(yīng)的縱向截面和展開截面的另一實施方式；
[0050]圖10示出了提供同心模具的外層的模塊化板部分的俯視圖；
[0051]圖1lA至圖1lF為相應(yīng)的同心模具的一部分的局部橫截面圖以不出通道相對于模具部件的形狀和位置；和
[0052]圖12和圖13分別以縱向截面圖和平面圖的形式示出了具有從相同擠出機進(jìn)給的兩個側(cè)進(jìn)給層的多層同心模具。
【具體實施方式】
[0053]在以下描述的實施例中，芯棒出口部直徑示出為1800mm。然而，根據(jù)本發(fā)明的共擠出模具可以具有任意期望的出口部直徑，但其特別適于1300mm至2500mm范圍內(nèi)的直徑。所有部件的細(xì)節(jié)設(shè)計取決于最終的應(yīng)用和所需的停留時間、壓力以及其他流變學(xué)參數(shù)。
[0054]在以下的詳細(xì)描述中，所提到的模具的所有數(shù)據(jù)(擠出機的尺寸、數(shù)目、總層數(shù)、作為進(jìn)給多個入口的側(cè)的層的數(shù)目、每層的入口數(shù)目、分叉數(shù)目、螺旋交疊數(shù)目、螺旋數(shù)目、徑向端口的數(shù)目、端口的傾斜度、側(cè)進(jìn)給入口的傾斜度等)是指示性的并且僅為示例的目的。
[0055]在圖4中，示出了第一同心共擠出模具的縱向截面以及中間層的展開的局部環(huán)形截面。共擠出模具I具有在其間限定了五個環(huán)形擠出層201至205的六個同心芯棒101至106，所述五個環(huán)形擠出層201至205的出口 301至305進(jìn)給環(huán)形出口部110。模具芯棒102,103支承在主模體10上，該主模體10的一部分形成了模具芯棒101，而如以下更詳細(xì)描述的模具芯棒104、105、106支承在中心模塊11上。
[0056]層201、202、204以及205具有常規(guī)的進(jìn)給通道布置，其中每層的熔體穿過主模體10朝著模具的中心軸20分別遵循大致水平的入口路徑401、402、404以及405 (應(yīng)當(dāng)指出的是，因為截面的位置，在圖4中沒有示出入口路徑402和404)，并且所述路徑中的每個路徑隨后均沿著進(jìn)給通道501、502、504以及505 (可以進(jìn)行任意必要的彎曲以避免與其他層的熔體流流動路徑?jīng)_突)朝上指向(如所示出的)。在相應(yīng)的進(jìn)給通道到達(dá)模具的中心時所處的進(jìn)給通道的端部處，該進(jìn)給通道分別分為從中心指向主模體10的周界的若干徑向通道601、602、604以及605，對于每層而言典型地為16。圖4中示出了用于每層的這些徑向通道中的僅一個徑向通道。徑向通道的出口圍繞主模體均勻地分布，從而通向相應(yīng)芯棒的相應(yīng)外圓周中。
[0057]徑向通道601和徑向通道602延伸至對應(yīng)的層的相應(yīng)芯棒，在此處它們進(jìn)一步分叉成兩個(未示出)，并且每個這種分叉分別進(jìn)給層的單個螺旋形出口通道701和702，使得每個徑向通道供給兩個螺旋形出口。螺旋形出口進(jìn)給相應(yīng)的環(huán)形通道801和802，相應(yīng)的環(huán)形通道801和802轉(zhuǎn)而進(jìn)給如所示的延伸至環(huán)形模具出口部110的傾斜錐形出口通道901和902，在所述環(huán)形模具出口部110處，在操作中，膜的所有單個層在最終的環(huán)形擠出中匯聚在一起。在另一方面，通道604、605在其延伸至中心模塊11時采取略微不同的形式，通道604、605在該點處轉(zhuǎn)向以在進(jìn)入相應(yīng)的模具層204、205中之前位于與模具軸20大致平行。在其他方面，通道604、605的路徑與徑向通道601、602類似。在對應(yīng)層的相應(yīng)芯棒處，通道604、605進(jìn)一步分叉成兩個(未示出)，并且每個這種分叉均分別進(jìn)給層的單個螺旋形出口通道704和705，使得每個徑向通道供給兩個螺旋形出口。在替代性形式中，在芯棒內(nèi)發(fā)生或不發(fā)生進(jìn)一步分叉的情況下，通道604、605可以在中心模塊11內(nèi)分叉。螺旋形出口進(jìn)給相應(yīng)的環(huán)形通道804和805，相應(yīng)的環(huán)形通道804和805轉(zhuǎn)而進(jìn)給如所示出的延伸至環(huán)形模具出口部110的傾斜錐形出口通道904和905，在所述環(huán)形模具出口部110處，操作中薄膜的所有單個層在最終的環(huán)形擠出中匯聚在一起。[0058]然而，根據(jù)本發(fā)明，如圖4中所指出的，層203從側(cè)部穿過四個水平入口進(jìn)給通道403 (圖4的截面圖中僅示出了其中一個)進(jìn)給，其中，水平入口進(jìn)給通道403從模具的外周30穿過中心模塊11直接延伸直至其到達(dá)與第三層或中間層203對應(yīng)的芯棒103的外周表面時為止。在到達(dá)芯棒103的表面之后，每個進(jìn)給通道403分叉三次(如圖4的展開部分中示出的在403.1、403.2以及403.3處)，使得基本上每個進(jìn)給通道403進(jìn)給八個子進(jìn)給通道503，所述八個子進(jìn)給通道503中的每個子進(jìn)給通道轉(zhuǎn)而進(jìn)給層203的相應(yīng)螺旋形出口 703，因此對于層203而言總計具有32個。形成為單一環(huán)形部件的中心模塊11與芯棒104、105、106的下部環(huán)形表面連接以支承它們并且還與芯棒103的外周表面接合并提供用于進(jìn)給通道403的路線，該路線避免了芯棒104、105、106之間的復(fù)雜密封和/或登記(registration)的需求,所述復(fù)雜密封和/或注冊使得進(jìn)給通道必須直接穿過這些芯棒層中的每一層。中心模塊11因此還有效地縮短了模具芯棒104至106。
[0059]圖4的展開的局部環(huán)形截面圖中指示了四個進(jìn)給通道403中的單獨一個進(jìn)給通道的分叉分布。在下表2中，計算了模具的中間層的入口與相應(yīng)的螺旋形出口的入口之前的最后分叉的進(jìn)口 403.3之間的長度。對于中間層或第三層而言其為940mm。該實施例可與圖1的現(xiàn)有技術(shù)的模具進(jìn)行比較，在圖1的現(xiàn)有技術(shù)的模具的情況下，相同直徑的模具的相同中間層的流動路徑的長度計算為2803mm。如可以觀察到的，在模具的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)給的中心層的進(jìn)給路徑的長度為表1中指示的2803mm而根據(jù)本發(fā)明的相同路徑的長度為940mm(如以下表2所示)，總長度減小了 66.4%?？紤]到路徑長度對停留時間和背壓具有非常重要的影響，這種減小也將減小停留時間和背壓，從而使得能夠在模具(尤其是較大的模具)中使用熱敏材料。
[0060]另外，在流動路徑的分布截面中具有更小的壓降使得在螺旋形出口通道701至705中能夠(完全地或部分地)消耗更多可用的壓力。這改善了厚度的均勻性。如果壓力余量僅在螺旋形出口處被局部消耗或如果壓力余量一點也沒消耗，則模具入口處減小的背壓將由于減小的壓力還導(dǎo)致熔體溫度的降低，這也是優(yōu)點。
[0061]表1
[0062]
【權(quán)利要求】
1.一種具有多個環(huán)形或錐形模具芯棒層的同心共擠出模具，每層包括一對相鄰的環(huán)形或錐形模具芯棒，在此之間限定用于熔融熱塑性材料從入口至環(huán)形擠出出口的流動路徑，通過所述流動路徑在使用中形成了熱塑性材料管狀擠出物，通過所述多個環(huán)形層出口的擠出形成多層產(chǎn)品，所述同心共擠出模具的特征在于， 所述環(huán)形或錐形模具芯棒的至少一層具有圍繞所述共擠出模具的外周設(shè)置的多個熔融材料入口，每個入口均連接至進(jìn)給通道，所述進(jìn)給通道具有提供2n個子出口進(jìn)給通道的多個分叉，其中η為分叉的數(shù)目，并且每個子出口進(jìn)給通道均連接至對應(yīng)的螺旋形出口通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心共擠出模具，其中圍繞所述共擠出模具外周設(shè)置的所述熔融材料入口經(jīng)由各自的入口路徑連接至對應(yīng)的進(jìn)給通道，所述入口路徑穿過與至少一些所述芯棒分離開的所述模具的主體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心共擠出模具，其中圍繞所述共擠出模具外周設(shè)置的所述熔融材料入口經(jīng)由各自的入口路徑連接至對應(yīng)的進(jìn)給通道，所述入口路徑穿過與所述芯棒分離開并與所述模具的主體分離開的中心模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的同心共擠出模具，所述同心共擠出模具具有直徑等于或大于1300_的膜出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的同心共擠出模具，所述同心共擠出模具具有多個所述層，每個所述層均具有圍繞所述共擠出模具外周設(shè)置的多個熔融材料入口，每個入口均連接至具有多個分叉的 進(jìn)給通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的同心共擠出模具，其中具有多個熔融材料入口的每個所述層均具有相同數(shù)目的入口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的同心共擠出模具，其中，一個或更多個所述層具有與所述層中的一個或更多個其他層不同數(shù)目的入口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的同心共擠出模具，其中所述環(huán)形芯棒為圓筒形或錐形。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項所述的同心共擠出模具，其中具有多個熔融材料入口的每個所述層中的分叉的數(shù)目在每個所述層中相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項所述的同心共擠出模具，其中具有多個熔融材料入口的一個或更多個所述層中的分叉的數(shù)目與所述層中的一個或更多個其他層中的分叉的數(shù)目不同。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的同心共擠出模具，其中具有多個熔融材料入口的所述層或每個所述層具有分叉進(jìn)給通道，所述分叉進(jìn)給通道以豎直、水平或錐形取向中的一個或更多個取向設(shè)置在其長度的一部分或全部長度之上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的同心共擠出模具，其中所述分叉進(jìn)給通道在所有所述層中的取向是相同的。
13.根據(jù)權(quán)利要11所述的同心共擠出模具，其中一個或更多個所述層具有與所述層中的一個或更多個其他層取向不同的所述分叉進(jìn)給通道。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的同心共擠出模具，還包括另外的層，所述另外的層包括模塊化板，所述模塊化板具有用于供給熔融聚合物的多個入口并且設(shè)置為提供所述擠出膜的外層。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的同心共擠出模具，還包括多個另外的層，所述多個另外的層中的每一個均包括模塊化板，每個板均具有用于供給熔融聚合物的多個入口，所述板設(shè)置為提供所述擠出膜的外層。
16.一種同心共擠出模具系統(tǒng)，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的同心共擠出模具以及對所述層或每個所述層供給熔融材料的多個熱塑性材料擠出機。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的同心共擠出模具系統(tǒng)，其中，每個擠出機供給所述模具的一層或更多層的一個或更多個入口。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的同心共擠出模具系統(tǒng)，其中所述擠出機的全部或一部分經(jīng)由熔體泵連接至所述模具的所述入口。
19.一種利用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的共擠同心模具擠出多層熱塑性膜的方法。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中通過所述至少一層擠出的材料包括聚酰胺或乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)或PVDC或含氟聚合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中通過所述至少一層擠出的所述材料包括熱塑性聚氨酯(TPU)或聚1-丁烯(PB-1)。
【文檔編號】B29C47/70GK103764369SQ201280035639
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月20日
【發(fā)明者】埃馬努伊爾·倫皮達(dá)基斯, 揚尼斯·梅拉斯, 米納斯·卡拉拉基斯 申請人:帕拉斯蒂卡克里蒂斯公司