專利名稱：具有排氣功能的開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓(押)出模頭，特別是涉及一種具 有排氣功能的開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭。
背景技術(shù)：
以聚苯乙烯(polystyrene)為材質(zhì)的開孔型微胞發(fā)泡體一般用于真空保 溫板材(Vacuum Insulation Panel,簡稱V丄P.)的芯材，其保溫效果優(yōu)于目 前以PU (polyurethane)材質(zhì)為芯材的真空保溫板材者，并具有可回收性。 因此，以聚苯乙烯為材質(zhì)的開孔型微胞發(fā)泡體目前經(jīng)常用于冰箱等保溫裝置。超臨界物理發(fā)泡連續(xù)壓出法(supercritical physical foaming continuous extrusion)是指利用在發(fā)泡制作工藝中采用例如冷媒(HFC)、氮?dú)?N2)、 二氧化碳(C02)等超臨界流體(即高壓低溫環(huán)境下溫會形成液態(tài)狀的氣體) 來作為發(fā)泡劑，并在壓出機(jī)(extruder)中將發(fā)泡劑與熔融狀的原料均勻混 煉成單一相(液態(tài))，已混合有發(fā)泡劑的原料再依序經(jīng)過壓出模頭的蓄壓 與釋壓而形成多孔性的發(fā)泡體。圖1為現(xiàn)有的一種開孔型徵胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭的剖視圖。請參考圖 1,模頭10包括上模板12及下模板14,其中上模板12及下模板14構(gòu)成一 模穴16，其兩端分別為一進(jìn)料口 18及一出料口 20,而模穴16自進(jìn)料口 18 至出料口 20依序形成一分流區(qū)22、蓄壓區(qū)24、釋壓區(qū)26 (發(fā)泡區(qū))及定 形區(qū)28。在壓出機(jī)的作用下，混煉完成的原料50將從進(jìn)料口 18進(jìn)入模穴16的 分流區(qū)22，接著進(jìn)入蓄壓區(qū)24，以累積足夠的發(fā)泡背壓。當(dāng)原料從蓄壓區(qū) 24流至釋壓區(qū)26時，因?yàn)槟Ｑ?6的釋壓區(qū)26的幾何空間變大，致使來自 蓄壓區(qū)24的原料50的發(fā)泡劑因壓力變化而由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，同時成核 發(fā)泡以在原料50中形成開放型微胞而制作出發(fā)泡體52 。
在現(xiàn)有的模頭將原料發(fā)泡成為發(fā)泡體的過程中，由于發(fā)泡劑氣體(即 氣態(tài)的發(fā)泡劑)殘存于模頭中，因此發(fā)泡體的微胞粒徑會因殘余發(fā)泡劑氣 體流竄，因而產(chǎn)生微胞粒徑不均勻的現(xiàn)象。在現(xiàn)有的模頭所制作的發(fā)泡體在抽真空封裝成為真空保溫板之前，尚 需進(jìn)行去除發(fā)泡體的表層表皮的處理，方能將發(fā)泡體中的氣體徹底抽出， 以降低真空保溫板的熱傳導(dǎo)效率。然而，去除表層表皮將會增加真空保溫板的制作成本。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，用以制作 出內(nèi)部與外部表皮具有均勻性質(zhì)的開孔型微胞的發(fā)泡體。本發(fā)明提供一種開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，其包括一模體，其具 有一模穴及至少一釋氣流道。模穴的一端形成一進(jìn)料口，而模穴的另一端 形成一出料口，且模穴自進(jìn)料口至出料口依序形成一分流區(qū)、 一蓄壓區(qū)、 一釋壓區(qū)、 一釋氣區(qū)及一定形區(qū)，而釋氣流道將釋氣區(qū)連通至模體以外的 空間。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭更包括一上模 板、 一下模板及兩側(cè)模板，其中下模板組裝至上模板，而這兩個側(cè)模板則 分別組裝至上模板及下模板之兩側(cè)，并與上模板及下模板共同構(gòu)成模穴。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，分流區(qū)包括一主流道及多個分流道，而主流 道的一端為進(jìn)料口，而這些分流道連通至主流道，用以將發(fā)泡原料從主流 道分流至蓄壓區(qū)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭更包括一流量 調(diào)整器，其設(shè)置在模體，用以調(diào)整蓄壓區(qū)連通釋壓區(qū)的一端的截面積。在 本發(fā)明的一實(shí)施例中，流量調(diào)整器包括一流量溝槽、 一流量調(diào)整棒及一流 量調(diào)整螺絲組，而流量溝槽由模體所形成，用以容納流量調(diào)整棒，且流量 調(diào)整螺絲組耦接至流量調(diào)整棒，用以配合流量調(diào)整棒來調(diào)整蓄壓區(qū)連通釋 壓區(qū)的一端的截面積。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭更包括一釋氣 調(diào)整器，其設(shè)置在模體，用以調(diào)整釋氣流道連通釋氣區(qū)的一端的截面積。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，釋氣調(diào)整器包括一釋氣溝槽、 一釋氣調(diào)整棒及一釋氣調(diào)整螺絲組，而釋氣溝槽形成于模體，并容納釋氣調(diào)整棒，且釋氣調(diào) 整螺絲組耦接至釋氣調(diào)整棒，用以配合釋氣調(diào)整棒來調(diào)整釋氣流道連通釋 氣區(qū)的一端的截面積。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，開孔型孩o包連續(xù)發(fā)泡壓出模頭更包括至少一引流管路，其設(shè)置于模體，其中釋氣流道穿過模體而連通于這些引流管路。 本發(fā)明乃是通過這些釋氣流道可讓發(fā)泡制作工藝中所釋放的發(fā)泡劑氣 體迅速地排放至模頭的外部，因而讓發(fā)泡體具有均勻的開孔型微胞。此外， 本發(fā)明更可利用釋氣流道來排放發(fā)泡劑氣體的動作在發(fā)泡體的外部表皮直 接形成許多開孔來連通內(nèi)部的這些微胞，這可省去后續(xù)去除表皮的步驟。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉 一實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1為現(xiàn)有的一種開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭的剖視圖；圖2為本發(fā)明 一 實(shí)施例的 一 種開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭的立體圖；圖3為圖2的模頭的剖視圖；圖4為圖3的模頭的局部放大圖；圖5為圖2的上模板的立體圖；圖6為圖5的上模板移除部分流量調(diào)節(jié)棒及部分釋氣調(diào)節(jié)棒的立體圖；圖7為圖2的下模板的立體圖；圖8為圖7的下模板移除部分釋氣調(diào)節(jié)棒的立體圖；圖9A及圖9B分別為圖2的模頭兩側(cè)的局部放大圖。主要元件符號說明10:模頭12:上模板14:下模板16:模穴18:進(jìn)料口20:出料口22:分流區(qū)24:蓄壓區(qū) 26釋壓區(qū)28定形區(qū)50原料52發(fā)泡體60原料62發(fā)泡體100:模頭 110:模體 110a:上模板 110b:下模板 110c:側(cè)模板 120:模穴 120a:進(jìn)料口 120b:出料口 121:分流區(qū) 121a:主流道 121b:分流道 122:蓄壓區(qū) 123:釋壓區(qū) 124:釋氣區(qū) 125:定形區(qū) 130:釋氣流道 140:流量調(diào)整器 142:流量溝槽 144:流量調(diào)整棒 146:流量調(diào)整螺絲組 150:釋氣調(diào)整器 152:釋氣溝槽 154:釋氣調(diào)整棒 156:釋氣調(diào)整螺絲組 160:引流管路
具體實(shí)施方式
圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的一種開孔型徵胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭的立體 圖，圖3為圖2的才莫頭的剖^L圖，圖4為圖3的4莢頭的局部放大圖。請參 考圖2至圖4，本實(shí)施例的模頭100包括一模體110，其具有一模穴120， 其中模穴120的一端形成一進(jìn)料口 120a，而模穴120的另一端形成一出料 口 120b。在本實(shí)施例中，模體110可包括一上模板U0a、 一下模板110b 及兩個側(cè)模板110c,其中上模板110a組裝至下模板110b,而這兩個側(cè)模板 110c則分別組裝至上模板110a及下模板110b的兩側(cè)，且這兩個側(cè)模板110c 與上模板110a及下模板110b共同構(gòu)成模穴120。圖5為圖2的上模板的立體圖，圖6為圖5的上模板移除部分流量調(diào) 節(jié)棒及部分釋氣調(diào)節(jié)棒的立體圖，圖7為圖2的下模板的立體圖，圖8為 圖7的下模板移除部分釋氣調(diào)節(jié)棒的立體圖。請參考圖3至圖8，模穴120 自進(jìn)料口 120a至出料口 120b依序形成一分流區(qū)121、 一蓄壓區(qū)122、 一釋 壓區(qū)123 (即發(fā)泡區(qū))、 一釋氣區(qū)124及一定形區(qū)125。此外，模體UO具 有多個釋氣流道130,其將釋氣區(qū)124連通至模體110以外的空間，用以釋 出原料60在轉(zhuǎn)化為發(fā)泡體62的過程中所產(chǎn)生的發(fā)泡劑氣體。在本實(shí)施例 中，原料60的主要成分可包括聚苯乙烯或其它發(fā)泡材料，而添加至原料60 的發(fā)泡劑可為冷媒(HFC)、氮?dú)?N2)或二氧化碳(C02)等超臨界流體。 此外，模體110更包括一溫度與壓力感應(yīng)器的安裝孔111，其可位于下模板 110b,如圖7所示。在壓出機(jī)的作用下，混煉完成的原料60將從進(jìn)料口 120a進(jìn)入模穴120 的分流區(qū)121,以將原料60先擴(kuò)散成特定形狀(例如平板狀)后再流至蓄 壓區(qū)122。原料60從分流區(qū)121流至蓄壓區(qū)122，以使原料60累積足夠的 發(fā)泡背壓。當(dāng)原料從蓄壓區(qū)122流至釋壓區(qū)123 (即發(fā)泡區(qū))時，因?yàn)槟Ｑ?120的釋壓區(qū)123的幾何空間變大，致使來自蓄壓區(qū)122之原料60在發(fā)泡 劑的作用下成核發(fā)泡而成為具有開孔型微胞的發(fā)泡體62。值得注意的是， 在原料60成核發(fā)泡的過程中，多余的發(fā)泡劑氣體將可從釋氣區(qū)124的釋氣 流道130排放至模體110以外的空間，故可使得發(fā)泡體62的微胞粒徑更均 勻，同時可在發(fā)泡體62的外部表皮形成開孔來連通內(nèi)部的這些開孔型微胞 結(jié)構(gòu)。最后，發(fā)泡體62在經(jīng)過定形區(qū)125冷卻定形后從出料口 120b輸出 至模穴120外。請參考圖3至圖8,分流區(qū)121包括一主流道121a及多數(shù)個分流道 121b,其均由模體110(即上模板110a及下模板110b)所構(gòu)成。主流道121a的一端為進(jìn)料口 120a,而這些分流道121b貝ij連通至主流道121a,用以將來 自主流道121a的原料60先擴(kuò)散成特定形狀(例如平板狀)后再流至蓄壓區(qū) 122。因此，當(dāng)原料60持續(xù)地流至蓄壓區(qū)122時，將可提升位于蓄壓區(qū)122 的原料60的發(fā)泡背壓。請參考圖3、圖5及圖6，模頭100更可包括一流量調(diào)整器140，其設(shè) 置在模體IIO,并位于蓄壓區(qū)122的接近釋壓區(qū)123的一端，用以調(diào)整蓄壓 區(qū)122連通釋壓區(qū)123的一端的截面積。因此，流量調(diào)整器140將可調(diào)整 原料60在蓄壓區(qū)122的流量及壓力，因而讓原料60可等速且均勻地流入 釋壓區(qū)123。在本實(shí)施例中，流量調(diào)整器140可設(shè)置在上模板110a，但在另 一未繪示的實(shí)施例中，流量調(diào)整器140也可設(shè)置在下模板110b。流量調(diào)整器140可包括一流量溝槽142、 一流量調(diào)整棒144及一流量調(diào) 整螺絲組146。流量溝槽142由模體110 (即上模板110a)所形成，用以容 納流量調(diào)整棒144,且流量調(diào)整螺絲組146耦接至流量調(diào)整棒144，用以配 合流量調(diào)整棒144來調(diào)整蓄壓區(qū)122連通釋壓區(qū)123的一端的截面積。在 本實(shí)施例中，流量溝槽142可設(shè)置在上模板110a,但在另一未繪示的實(shí)施 例中，流量溝槽142也可設(shè)置在下模板110b。請參考圖3至圖8，模頭100可包括多個釋氣調(diào)整器150,其設(shè)置在模 體IIO,用以調(diào)整釋氣流道130連通釋氣區(qū)124的一端的截面積。因此，釋 氣調(diào)整器150將可調(diào)整發(fā)泡劑氣體釋出的流量，因而讓原料60進(jìn)行良好的 發(fā)泡。在本實(shí)施例中，這些釋氣調(diào)整器150可分別設(shè)置在上模板110a及下 模板110b，但在另一未繪示之實(shí)施例中，這些釋氣調(diào)整器150也可僅保留 一個而設(shè)置在上模板110a或下模板110b。每個釋氣調(diào)整器150可包括一釋氣溝槽152、 一釋氣調(diào)整棒154及一釋 氣調(diào)整螺絲組156。這些釋氣溝槽152形成于模體U0，并容納對應(yīng)的釋氣 調(diào)整棒154，且這些釋氣調(diào)整螺絲組156分別耦接至對應(yīng)的釋氣調(diào)整棒154， 用以配合這些釋氣調(diào)整棒154來調(diào)整這些釋氣流道130連通釋氣區(qū)124的 一端的截面積。在本實(shí)施例中，這些釋氣溝槽152可分別設(shè)置在上模板110a 及下模板110b，但在另一未繪示的實(shí)施例中，這些釋氣溝槽152也可僅保
留一個而設(shè)置在上模板110a或下模板110b。圖9A及圖9B分別為圖2的模頭兩側(cè)的局部放大圖。請參考圖2、圖3、圖9A及圖9B,模頭100可包括多個引流管路160，其設(shè)置于模體IIO, 而釋氣流道130可穿過模體110而連通于這些引流管路160。因此，發(fā)泡劑氣體將可經(jīng)由這些引流管路160而排放至大氣或?qū)б粱厥障到y(tǒng)再重復(fù)利 用。在本實(shí)施例中，這些引流管路160可分別設(shè)置在這兩個側(cè)模板110c， 而釋氣流道130的兩端可分別穿過這兩個側(cè)模板110c而連通于這些引流管 路160。綜上所述，本發(fā)明乃是通過這些釋氣流道可讓發(fā)泡制作工藝中所釋放 的發(fā)泡劑氣體迅速地排放至模頭的外部，因而讓發(fā)泡體具有均勻的開孔型 微胞結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明更可將發(fā)泡劑氣體透過引流管路導(dǎo)引至回收系統(tǒng) 再重復(fù)利用。另外，當(dāng)本發(fā)明的模頭所制作出的發(fā)泡體應(yīng)用作為真空保溫 板材的芯材時，本發(fā)明更可利用釋氣流道來排放發(fā)泡劑氣體使發(fā)泡體的外 部表皮直接形成許多開孔來連通內(nèi)部的這些開孔型微胞結(jié)構(gòu)，這可省去后 續(xù)去除表皮的步驟。雖然以上一實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何 所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作 一些的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的 為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，包括一模體，具有一模穴及至少一釋氣流道，其中該模穴的一端形成一進(jìn)料口，而該模穴的另一端形成一出料口，且該模穴自該進(jìn)料口至該出料口依序形成一分流區(qū)、一蓄壓區(qū)、一釋壓區(qū)、一釋氣區(qū)及一定形區(qū)，而該釋氣流道將該釋氣區(qū)連通至該模體以外的空間。
2. 如權(quán)利要求1所述的開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，更包括 一上模板；一下模板，組裝至該上模板；以及兩側(cè)模板，分別組裝至該上模板及該下模板的兩側(cè)，并與該上模板及 該下模板共同構(gòu)成該模穴。
3. 如權(quán)利要求1所述的開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，其中該分流區(qū) 包括一主流道及多數(shù)個分流道，而該主流道的一端為該進(jìn)料口，而該些分 流道連通至該主流道，用以將發(fā)泡原料從該主流道分流至該蓄壓區(qū)。
4. 如權(quán)利要求l所述的開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，更包括 一流量調(diào)整器，設(shè)置在該模體，用以調(diào)整該蓄壓區(qū)連通該釋壓區(qū)的一端的截面積。
5. 如權(quán)利要求4所述的開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，其中該流量調(diào) 整器包括一流量溝槽、 一流量調(diào)整棒及一流量調(diào)整螺絲組，而該流量溝槽 由該模體所形成，用以容納該流量調(diào)整棒，且該流量調(diào)整螺絲組耦接至該 流量調(diào)整棒，用以配合該流量調(diào)整棒來調(diào)整該蓄壓區(qū)連通該釋壓區(qū)的 一端 的截面積。
6. 如權(quán)利要求1所述的開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，更包括 一釋氣調(diào)整器，設(shè)置在該模體，用以調(diào)整該釋氣流道連通該釋氣區(qū)的一端的截面積。
7. 如權(quán)利要求6所迷的開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，其中該釋氣調(diào) 整器包括一釋氣溝槽、 一釋氣調(diào)整棒及一釋氣調(diào)整螺絲組，而該釋氣溝槽 形成于該模體，并容納該釋氣調(diào)整棒，且該釋氣調(diào)整螺絲組耦接至該釋氣 調(diào)整棒，用以配合該釋氣調(diào)整棒來調(diào)整該釋氣流道連通該釋氣區(qū)的 一端的截面積。
8.如權(quán)利要求1所述的開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，更包括 至少一引流管路，設(shè)置于該模體，其中該釋氣流道穿過該模體而連通 于該些引流管路。
全文摘要
本發(fā)明公開一種開孔型微胞連續(xù)發(fā)泡壓出模頭，包括一模體，其具有一模穴及至少一釋氣流道。模穴的一端形成一進(jìn)料口，而模穴的另一端形成一出料口。模穴自進(jìn)料口至出料口依序形成一分流區(qū)、一蓄壓區(qū)、一釋壓區(qū)、一釋氣區(qū)及一定形區(qū)。釋氣流道將釋氣區(qū)連通至模體以外的空間。通過釋氣流道讓可在發(fā)泡制作工藝中所釋放的發(fā)泡劑氣體迅速地排放至模頭的外部，因而讓發(fā)泡體具有均勻的開孔型微胞。
文檔編號B29C47/12GK101209580SQ20061017175
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者張志成, 曾鵬樟, 洪敏郎 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院