專利名稱：制造噴嘴構(gòu)件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造噴嘴構(gòu)件的方法。更具體地說，本發(fā)明是涉及本文中所限定的一種制造拼合式噴嘴構(gòu)件(split nozzle arrangement)的方法。
背景技術(shù)：
噴嘴構(gòu)件被廣泛地用于驅(qū)動和控制市場上可獲得的各種產(chǎn)品，這些產(chǎn)品例如有殺蟲劑、噴漆、有色噴漆、空氣清新劑、蠟、上光劑、爐灶凈洗劑、漿料和織物清潔劑、窗戶/玻璃清洗劑、鞋/皮革清潔劑、家用產(chǎn)品、護發(fā)產(chǎn)品、花露水和香水、除臭劑或噴體劑、止汗劑、藥劑、工業(yè)產(chǎn)品和一些食物產(chǎn)品。
噴嘴構(gòu)件通常被裝配到壓力容器上，例如被裝配到便攜式噴霧罐上。其中一種最常用的噴嘴是被裝配到噴霧罐一端的所謂的“噴射蓋(spray-through cap)”，這種噴射蓋包括一驅(qū)動器，該驅(qū)動器被構(gòu)造成可選擇性地接合和打開噴霧罐的出口閥，從而通過驅(qū)動器的操作，就能把存儲在容器內(nèi)的產(chǎn)品釋放出來。
在所謂的泵或觸發(fā)噴嘴裝置中也具有噴嘴構(gòu)件，這些泵或觸發(fā)噴嘴裝置被裝配到各種非壓力容器的開口上，以便提供這樣一設(shè)備，利用該設(shè)備就能把存儲在這種容器內(nèi)的產(chǎn)品通過噴嘴構(gòu)件噴射出來。通過泵或扳機的操作，就能有效地把存儲在容器內(nèi)的產(chǎn)品通過噴嘴構(gòu)件進行泵送，從而能通過噴嘴構(gòu)件對存儲在容器內(nèi)的產(chǎn)品進行分配。
典型的噴嘴構(gòu)件具有一主體，該主體適合被裝配到一容器的出口附近。主體通常包括一入口，該入口用于接收從容器釋放或噴射出的產(chǎn)品，并且把產(chǎn)品引導(dǎo)到一流體通道內(nèi)，該流體通道連接入口和出口，所說產(chǎn)品通過噴嘴構(gòu)件經(jīng)出口被噴射到外部環(huán)境，并且通常以噴霧的形式被噴射到外部環(huán)境。
近年來，已經(jīng)研發(fā)出了一些噴嘴構(gòu)件?！捌春鲜絿娮鞓?gòu)件”是指至少由兩個零部件形成的噴嘴構(gòu)件，每個所說的零部件都具有一接合表面，當(dāng)這些接合表面相互接合時，就在其間之間限定出噴嘴構(gòu)件的出口、流體流通道和至少一部分入口。例如，在WO97/31841和WO01/89958中就公開了這種噴嘴構(gòu)件的一些例子，在此引用這些文獻的全文作為參考。
拼合式噴嘴構(gòu)件通常由塑料并利用傳統(tǒng)的塑料模制技術(shù)來制成。然而，當(dāng)利用注模方法來制造拼合式噴嘴構(gòu)件時會產(chǎn)生一些問題，這是由于常常會發(fā)生被稱作下陷(sinkage)的現(xiàn)象。在把模制物件從模具上拆除下來之后，當(dāng)模制物件冷卻時就會發(fā)生下陷，塑料的冷卻會導(dǎo)致塑料在某些區(qū)域發(fā)生收縮，并最終在模制物件的一些區(qū)域?qū)е伦冃位颉跋孪荨?。在有些情況下，例如，在模制物件是塑料餐具碗的情況下，這種變形在功能方面是無關(guān)緊要的。然而，在諸如WO97/3184和WO01/89958中所描述的兩部件式結(jié)構(gòu)的拼合式噴嘴構(gòu)件中，下陷就會成為一個問題，這是因為即使在其中一個接合表面發(fā)生小量的下陷，也會導(dǎo)致流體流通道、入口或出口的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。如果這種結(jié)構(gòu)變形發(fā)生在噴嘴構(gòu)件的關(guān)鍵部分附近，例如發(fā)生在出口孔或設(shè)置在流體流通道中的任何內(nèi)部特征(例如，一個或多個膨脹室、內(nèi)孔、文丘里室、漩渦室或多條通道等)處，那么，這種結(jié)構(gòu)變形將是一個特別嚴(yán)重的問題，這是因為這些特征的成形精度對于使噴嘴構(gòu)件能正確操作并產(chǎn)生具有期望特性(例如，噴霧滴的大小分布、分散程度、分配流體的體積等)的噴霧來說是至關(guān)重要的。
此外，在兩個可分離部件中的每個部件上所設(shè)置的接合表面或密封元件的變形，經(jīng)常會導(dǎo)致流體通過噴嘴構(gòu)件發(fā)生泄漏，泄漏出的流體隨后會在接合表面之間發(fā)生滲漏。

發(fā)明內(nèi)容
及
具體實施例方式
本發(fā)明的目的是提供一種制造用于氣霧劑的拼合式噴嘴構(gòu)件的方法，其中，消除了或至少減輕了收縮的問題。
因此，根據(jù)本發(fā)明提供了一種制造拼合式噴嘴構(gòu)件的方法，該方法包括步驟
(i)把塑料基料和起泡或發(fā)泡劑的混合物注入到用于制造所說噴嘴構(gòu)件的模具內(nèi)；(ii)允許所說塑料基料固化或硬化；(iii)把經(jīng)硬化的塑料模制成的噴嘴構(gòu)件從模具中拆卸下來；其中，所說的起泡或發(fā)泡劑能夠在塑料基料中產(chǎn)生泡或氣穴，以便形成硬化的塑料模制成的噴嘴構(gòu)件，其中，至少90％的所說泡或氣穴所具有的最大直徑為0.5毫米或更小。
在塑料注模方法中使用起泡或發(fā)泡劑來制造模制物件是已知的，所制造出的模制物件由薄的和厚的塑料部分構(gòu)成。然而，在制備塑料模制物件例如噴霧噴嘴構(gòu)件的過程中還未曾使用過起泡或發(fā)泡劑，在噴霧噴嘴的一些區(qū)域(例如，流體流通道、入口或出口處)下陷可能會成為一個嚴(yán)重問題，噴霧噴嘴主要由模制塑料的薄的部分構(gòu)成，其厚度通常在0.5至1.0毫米范圍內(nèi)，最常見的厚度為0.7毫米。主要原因在于認為在非常薄的塑料部分中發(fā)泡劑不會減輕所說下陷問題，而在非常薄的塑料部分是能發(fā)生很小的下陷，例如這種下陷在0.2至0.1毫米數(shù)量級，而這種下陷用裸眼是看不出來的。此外，還認為不能使用這樣的塑料基料/起泡或發(fā)泡劑混合物，所說的混合物(i)包含足夠的起泡或發(fā)泡劑，以便解決這些塑料的薄部分中的下陷問題，并且(ii)不會導(dǎo)致與使用起泡或發(fā)泡劑相關(guān)的兩個常見的問題，即，在模具的一些區(qū)域中發(fā)生過度膨脹(這又會對噴嘴構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和性能造成不利的影響)，以及當(dāng)由起泡或發(fā)泡劑所產(chǎn)生的泡或氣穴刺穿模制物件的表面時，會發(fā)生被稱作“突破”的問題，從而會對所說表面的形狀造成不利的影響。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)知道，如果前述問題中任何一個問題都會使拼合式噴嘴的零部件的一個或多個接合表面產(chǎn)生變形，從而使得這些接合表面不能正確地配合在一起，這就會導(dǎo)致流體通過所說接合表面之間的入口、出口和/或流體流通道發(fā)生泄漏。
此外，也從未想到過利用添加起泡或發(fā)泡劑能可靠地解決拼合式噴嘴構(gòu)件中下陷問題，尤其是考慮到必須獲得緊密度容限，由于這個原因，當(dāng)前在這個領(lǐng)域中的一些嘗試都是著重于其它一些方法，例如向模具內(nèi)壓入更多的塑料基料，或使用一些填充材料(例如白堊或滑石粉)。
盡管認識到利用起泡或發(fā)泡劑會具有一些問題，但是，卻驚人地發(fā)現(xiàn)，通過選定這樣類別的起泡或發(fā)泡劑，即，這種起泡或發(fā)泡劑能產(chǎn)生“微小泡”，也就是說，泡或氣穴中的至少90％具有0.5毫米或更小的直徑或其它最大尺寸，這樣就能制造出能減輕下陷問題的塑料模制噴嘴構(gòu)件。
此外，如果與單獨采用塑料基料的情況即未添加起泡或發(fā)泡劑的情況相比，那么通過向塑料基料內(nèi)加入起泡或發(fā)泡劑則改善了塑料基料的熔流特性。這些改善了的流動特性使得模具能被完全充滿塑料基料/起泡或發(fā)泡劑混合物，這樣就可以防止因模具未完全充滿而帶來的一些制造問題。
優(yōu)選地是，由起泡或發(fā)泡劑所形成的95％的泡或氣穴所具有的最大直徑或其它尺寸為0.5毫米或更小。最優(yōu)選地是，由起泡或發(fā)泡劑所形成的98-99％的泡或氣穴所具有的最大直徑或其它尺寸為0.5毫米或更小。
特別優(yōu)選地是，由起泡或發(fā)泡劑所形成的98-99％的微小泡所具有的最大直徑或其它尺寸為小于0.15毫米。最優(yōu)選地是所說的最大直徑或其它尺寸小于0.07毫米。
優(yōu)選地是，用于制造噴嘴構(gòu)件的塑料基料是熱塑性材料，這種熱塑性材料起初在注入到模具內(nèi)之前呈液體或“可流動”形式，然后，通過加熱和隨后進行的混合物冷卻，可以使這種熱塑性材料固化或硬化，從而制造出最終的模制噴嘴構(gòu)件。
起泡或發(fā)泡劑可以是放熱的起泡或發(fā)泡劑，但優(yōu)選的是吸熱的起泡或發(fā)泡劑。“吸熱的起泡或發(fā)泡劑”是指在模制過程中所采用條件的情況下，能從周圍環(huán)境吸收熱量以便使起泡或發(fā)泡劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)或分解以放出氣體的起泡或發(fā)泡劑。所說的氣體優(yōu)選地是二氧化碳。如果塑料基料是熱塑性材料，那么采用吸熱的起泡或發(fā)泡劑就會特別有利。由吸熱的起泡或發(fā)泡劑所產(chǎn)生的氣體就會使模具中的塑料基料具有微小泡結(jié)構(gòu)。可以相信，正是這種微小泡結(jié)構(gòu)防止了在最終噴嘴構(gòu)件中發(fā)生收縮現(xiàn)象。
特別優(yōu)選地是，在注入到模具內(nèi)之前與塑料基料相混合的起泡或發(fā)泡劑是一種包含有碳酸氫鈉和乙酸混合物的起泡或發(fā)泡劑。碳酸氫鈉與乙酸發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生二氧化碳的微小泡，這些微小泡所具有的最大直徑或其它尺寸小于0.2毫米。這些微小泡被分散在模具中的塑料基料內(nèi)，由于在最終模制成的拼合式噴嘴構(gòu)件內(nèi)具有這些泡，從而可防止在噴嘴構(gòu)件中發(fā)生下陷。例如，作為這些發(fā)泡劑的例子有由ReedyInternational公司生產(chǎn)的商標(biāo)名為“SAFOAM”FPE 50的發(fā)泡劑，以及由Gabriel-Chemie UK Limitec公司出售的商標(biāo)名為“Maxithen”的發(fā)泡劑(例如Maxithen HP78945C TR和HP78/700TR發(fā)泡劑)。
優(yōu)選地是，塑料基料中存在的碳酸氫鈉/乙酸混合物的濃度在0.3％至3％w/v范圍內(nèi)。
此外，重要的是，在混合物中存在的發(fā)泡劑的類型和濃度以及模具中的條件是這樣子的，即，使得由起泡或發(fā)泡劑所產(chǎn)生的泡或氣穴不會導(dǎo)致突破的問題(即，泡不會刺穿模制物件的表面)，這是因為象前面所描述的那樣，模制成的噴嘴構(gòu)件的壁和表面中的最終瑕眥會導(dǎo)致泄漏。
優(yōu)選地是，發(fā)泡劑以粉末的形式被提供并且與塑料基料相互混合。
在實踐中可以在把混合物注入到模具之前把發(fā)泡劑混合到塑料基料內(nèi)，或者是，可以在注入點使發(fā)泡劑被混合，或者同時注入到模具內(nèi)。
利用本發(fā)明的方法制成的噴嘴構(gòu)件的至少兩個可分離的部件在使用期間能被分離開，以便允許進入噴嘴構(gòu)件中的流體流通道，這樣就能對噴嘴構(gòu)件進行清洗，從而可防止噴嘴構(gòu)件發(fā)生堵塞。或者是，在制造之后，至少兩個部件能被超聲焊接在一起。
現(xiàn)在將參照下面的具體例子來進一步描述本發(fā)明。
例子用于噴霧罐的噴射蓋噴嘴構(gòu)件的制備把聚丙烯和2％w/v的商標(biāo)為Safoam FPE 50的發(fā)泡劑注入到一模具內(nèi)，從而制造出一噴射蓋噴嘴構(gòu)件。然后在模具內(nèi)在一升高了的溫度對混合物加熱10秒，然后允許其冷卻。這樣就制造出了一種顯然沒有下陷的噴射蓋噴嘴構(gòu)件。
相比較而言，在未采用Safoam FPE 50發(fā)泡劑的情況下所制造出的同等的物件則會導(dǎo)致噴射蓋噴嘴構(gòu)件中會產(chǎn)生有明顯的下陷。
當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)知道，上述實施例只是以舉例的方式進行描述的，本發(fā)明并不局限于上述實施例的一些細節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種制造拼合式噴嘴構(gòu)件的方法，所說方法包括步驟(i)把塑料基料和起泡或發(fā)泡劑的混合物注入到用于制造所說噴嘴構(gòu)件的模具內(nèi)；(ii)使所說塑料基料固化或硬化；(iii)把經(jīng)硬化的塑料模制成的噴嘴構(gòu)件從模具中拆卸下來；其中，所說的起泡或發(fā)泡劑能夠在塑料基料中產(chǎn)生氣泡或氣穴，以便形成硬化的塑料模制成的噴嘴構(gòu)件，其中，至少90％的所說氣泡或氣穴所具有的最大尺寸為0.5毫米或更小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所說塑料基料是熱塑性的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所說起泡或發(fā)泡劑是吸熱的起泡或發(fā)泡劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所說的起泡或發(fā)泡劑包含碳酸氫鈉和乙酸的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所說的碳酸氫鈉和乙酸的混合物在塑料基料中的濃度為0.3％至3％w/v。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，所說的碳酸氫鈉和乙酸的混合物以粉末的形式被提供，用于與所說的塑料基料相混合。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所說的噴嘴構(gòu)件呈噴射蓋的形式。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所說的拼合式噴嘴構(gòu)件由兩個可拆卸可連接的部件構(gòu)成，每個部件都具有一接合表面，當(dāng)這兩個接合表面相互接觸時，就在其間形成一流體出口、一流體入口以及連接所說流體出口和流體入口的一流體流通道。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，至少95％的所說氣泡或氣穴所具有的最大尺寸為0.5毫米或更小。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，98-99％的所說氣泡或氣穴所具有的最大尺寸為0.5毫米或更小。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，98-99％的所說氣泡或氣穴所具有的最大尺寸為0.15毫米或更小。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，98-99％的所說氣泡或氣穴所具有的最大尺寸為0.07毫米或更小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造拼合式噴嘴構(gòu)件的方法，拼合式噴嘴構(gòu)件是指至少由兩個部件組成的噴嘴構(gòu)件，所說的兩個部件以可拆卸的方式被連接在一起或被永久地連接在一起，每個所說部件都個有一接合表面，當(dāng)接觸表面相互接觸時，并限定出噴嘴構(gòu)件的入口、出口以及連接該入口和出口的流體流通道。本發(fā)明中的方法包括步驟把塑料基料和起泡或發(fā)泡劑的混合物注入到用于制造所說噴嘴構(gòu)件的模具內(nèi)；允許所說塑料基料固化或硬化；隨后把經(jīng)硬化的塑料模制成的噴嘴構(gòu)件從模具中拆卸下來。起泡或發(fā)泡劑在塑料基料中產(chǎn)生泡或氣穴，以便形成硬化的塑料模制成的噴嘴構(gòu)件，其中，至少90％的所說泡或氣穴所具有的最大尺寸為0.5毫米或更小。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，塑料基料是熱塑性材料，起泡或發(fā)泡劑是碳酸氫鈉和乙酸的混合物。
文檔編號B29K105/04GK1602242SQ02824532
公開日2005年3月30日 申請日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月8日
發(fā)明者基思·萊德勒 申請人:英克羅有限公司