用于制備填充聚合物擠出物的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制備填充聚合物擠出物的方法，其中，由一運(yùn)載流體和摻入運(yùn)載流體中的增強(qiáng)或填充材料(9)或者著色顏料(12)在第一擠出機(jī)(2)中制備流動(dòng)性混合料，由一熱塑性聚合物(16)在第二擠出機(jī)(14)中制備聚合物熔體，接著在共擠步驟中這樣共擠所述混合料和聚合物熔體，使得聚合物熔體包圍構(gòu)成所產(chǎn)生的擠出物條子(22)芯體的混合料。
【專利說明】用于制備填充聚合物擠出物的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制備填充的聚合物擠出物的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]尤其在塑料加工行業(yè)中使用填充的聚合物擠出物作為生產(chǎn)塑料部件的基礎(chǔ)，所述塑料部件或者全部由塑料構(gòu)成，或者配備有塑料涂層或類似物。聚合物擠出物例如以粒料形式存在、例如棒狀粒料，并且——必要時(shí)在加入其它組分之后——通常在擠出機(jī)中被熔化，接著視需要而定被加工、例如通過部件的注射等等。
[0003]通常對(duì)所制成的部件有特定的機(jī)械、物理或者外觀要求，這些要求決定了，在部件中存在有能賦予所期特性或者有益于這些特性的相應(yīng)的增強(qiáng)或填充材料或者著色顏料。這些增強(qiáng)或填充材料或者著色顏料必須存在于用來(lái)制作部件的聚合物熔體之中。為了在塑料加工時(shí)不必給聚合物熔體加入增強(qiáng)或填充材料和/或著色顏料，即不必在現(xiàn)場(chǎng)給擠出機(jī)(可以是單螺桿擠出機(jī)，也可以是雙螺桿擠出機(jī))輸入這些材料，可使用通常以粒料形式存在的填充聚合物擠出物。這些初級(jí)產(chǎn)品(通常也稱作母料)由一種聚合物構(gòu)成、例如聚丙烯，在該聚合物中已經(jīng)納入了高濃度的增強(qiáng)或填充材料和/或著色顏料。爾后在塑料加工時(shí)可借助于這些高填充的聚合物擠出物(即母料)并且加入其它構(gòu)成熔體的組分在擠出機(jī)中形成所謂的“共混料”，也就是最終的熔體，在該最終的熔體中存在著所期濃度的增強(qiáng)或填充材料和/或著色顏料。這樣的增強(qiáng)或填充材料的一個(gè)例子是纖維、尤其是玻璃纖維，其應(yīng)在最終產(chǎn)品中以所期濃度、并且通常也以所期最小長(zhǎng)度存在。著色顏料的一個(gè)例子是效果顏料、例如輝光顏料，該輝光顏料特別是被加工成從外觀來(lái)看例如在物體的涂層中閃光。
[0004]制備具有存在于芯體中的玻璃纖維的棒狀粒料形式的填充聚合物擠出物的方法早已為人所知。為了制備這種棒狀粒料，可將玻璃纖維粗紗退繞，然后將單根細(xì)纖維集束并且用聚合物將其完全包裹。這些單根纖維以在粒料芯體中基本上平行延伸的方式存在于擠出物條子中或者隨后被切割出的棒狀粒料中。聚合物在外側(cè)將所述單根纖維完全包圍。雖然這樣可以制成能夠以所期形式繼續(xù)加工的、填充有長(zhǎng)纖維的棒狀粒料，并且可以在成品部件中找到具有所期最小長(zhǎng)度的玻璃纖維(這是因?yàn)椴ＡЮw維只有當(dāng)棒狀粒料在擠出機(jī)中熔化時(shí)才會(huì)相對(duì)較晚地與擠出機(jī)的料筒壁接觸，在那里玻璃纖維受到剪切和進(jìn)而粉碎)，但是利用這種方法仍然只能加工此類纖維，為此還需要特殊的加工模頭/噴口以將纖維集束和包裹。
[0005]尤其是效果顏料形式的著色顏料在搬運(yùn)和加工過程中很成問題，因?yàn)槠錁O易噴灑或者特別是在效果顏料通常以微小細(xì)片和類似形態(tài)存在的情況下，其很容易破碎。鑒于這一原因，已知例如可利用轉(zhuǎn)鼓將效果顏料涂覆到球形塑料顆粒上，從而最終產(chǎn)生內(nèi)部具有塑料芯體、外表面上以機(jī)械方式附著了顏料的小球。如果給擠出機(jī)輸入這些經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓混料處理的顆粒，則會(huì)發(fā)生:由于顏料位于外側(cè)，因此其很早就與料筒壁接觸并因此破碎得很厲害，從而在最終產(chǎn)品中不再出現(xiàn)所期望的本來(lái)效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種能夠制備不同填充聚合物擠出物的方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)該目的，在用于制備填充的聚合物擠出物的方法中，根據(jù)本發(fā)明規(guī)定:在第一擠出機(jī)中制備流動(dòng)性/能流動(dòng)的混合料，該混合料由運(yùn)載流體和摻入運(yùn)載流體中的增強(qiáng)或填充材料或者著色顏料組成，并且在第二擠出機(jī)中制備由一熱塑性聚合物組成的聚合物熔體，接著所述混合料和聚合物熔體在共擠步驟中這樣共擠，使得聚合物熔體包圍構(gòu)成所產(chǎn)生的擠出物條子的芯體的混合料。
[0008]本發(fā)明所述的方法采用共擠法制備填充聚合物擠出物。為此在第一擠出機(jī)中制備流動(dòng)性混合料，該混合料包括運(yùn)載流體，該運(yùn)載流體可保證混合料尚有充分流動(dòng)性以從擠出機(jī)被輸送到下游的共擠裝置。按照本發(fā)明，給運(yùn)載流體摻入所期望的增強(qiáng)或填充材料或者著色顏料，這通過在第一擠出機(jī)上加料來(lái)進(jìn)行。視增強(qiáng)或填充材料和/或著色顏料是哪種材料而定來(lái)選擇在擠出機(jī)上的加料位置，以保證增強(qiáng)或填充材料和/或著色顏料以所期望的形式存在于混合料中。如果加入纖維或者纖維粗紗形式的增強(qiáng)或填充材料，則盡可能晚地加入，以保證在流動(dòng)性混合料中存在盡可能長(zhǎng)的纖維段。對(duì)于效果顏料也類似，同樣也要盡可能晚地加入效果顏料，以保證效果顏料被包入到運(yùn)載流體之中時(shí)盡可能少地受機(jī)械負(fù)荷作用。如果使用不敏感的增強(qiáng)或填充材料或者顏料，則也可以早點(diǎn)將其加入。
[0009]與此無(wú)關(guān)地，亦即可以利用第一擠出機(jī)制備含有優(yōu)選高濃度的增強(qiáng)或填充材料和/或者著色顏料的流動(dòng)性混合料(也稱作配制物)。
[0010]聚合物熔體在并行工作的第二擠出機(jī)中由一種熱塑性聚合物制備，例如聚丙烯或另一種熱塑性聚合物，其是最終制成的基于塑料的部件所應(yīng)具有的塑料基質(zhì)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在按照本發(fā)明同樣將該聚合物熔體供應(yīng)給共擠裝置，在那里將流動(dòng)性混合料和聚合物熔體這樣相互共擠，使得形成一擠出物條子，其中混合料位于擠出物芯體中，而聚合物熔體則完全包裹混合料。當(dāng)然可以通過適當(dāng)選擇共擠模頭來(lái)調(diào)整芯體厚度與包殼厚度之比，從而產(chǎn)生由一定構(gòu)造或配制的芯體和一定的條子包殼構(gòu)成的共擠條子。接著將擠出物條子要么直接切碎，以便形成粒料，當(dāng)然優(yōu)選棒狀粒料，這通過相應(yīng)的切割或類似方法進(jìn)行?？上攵?，原則上自然也可以將擠出物條子卷繞成卷材暫時(shí)存放起來(lái)，以便在另一個(gè)時(shí)刻切碎條子。
[0011]因此本發(fā)明方法可以制備具有填充的、優(yōu)選高填充的芯體并且?guī)缀蹩梢匀我饧尤朐鰪?qiáng)或填充材料或者著色顏料的聚合物擠出物。增強(qiáng)或填充材料和/或顏料被完全容納于運(yùn)載流體中，芯體則被完全包裹在聚合物包殼之中。通過在單獨(dú)的擠出機(jī)中制備流動(dòng)性混合料，就能這樣優(yōu)化制備流動(dòng)性混合料，使得即使當(dāng)增強(qiáng)或填充材料和/或顏料是非常易碎的材料時(shí)，也能以溫和方式加入這些材料，從而使其以所期望的形式、也就是以所期望的長(zhǎng)度和特性存在于擠出物芯體之中。
[0012]也可以對(duì)這種填充擠出物以下述方式進(jìn)行再加工，使得增強(qiáng)或填充材料和/或顏料也能以符合要求的形式存在于最終制成的部件之中。通過使增強(qiáng)或填充材料和/或顏料容納于擠出物芯體之中并且又使擠出物芯體被充分厚的聚合物包殼所包圍，就能保證在加入到加工擠出機(jī)中之后，在增強(qiáng)或填充材料和/或顏料與料筒壁或者擠出機(jī)螺桿接觸從而承受機(jī)械負(fù)荷之前，首先熔化聚合物包殼。由于很晚才會(huì)出現(xiàn)這種機(jī)械負(fù)荷，因此可保證增強(qiáng)或填充材料和/或顏料在通過注射或類似方式進(jìn)行最終加工之前僅僅略微改變其形狀，因此例如纖維以所期望的最小長(zhǎng)度存在，或者效果顏料尚有充分大的尺寸，從而能夠發(fā)揮其作用。
[0013]按照本發(fā)明，可以使用油或者在擠出機(jī)中熔化的蠟作為運(yùn)載流體。運(yùn)載流體必須有充分流動(dòng)性，以便形成總體上充分可以流動(dòng)的混合料，使得增強(qiáng)或填充材料和/或顏料能夠均勻分布于混合料中。為此可以使用本身就是液態(tài)的油，其液態(tài)地加入到擠出機(jī)之中。也可以代之以使用在擠出機(jī)中才熔化的蠟作為運(yùn)載流體，為此給擠出機(jī)配備能夠?qū)⑾炄刍南鄳?yīng)加熱元件。油或者蠟構(gòu)成容納增強(qiáng)或填充材料和/或顏料的結(jié)合基質(zhì)。由于流動(dòng)性混合料中的油或者蠟所占的比例優(yōu)選應(yīng)當(dāng)盡可能小，因此也可以使用在最終擠出物中尚以液態(tài)或者柔軟形式存在的運(yùn)載流體。
[0014]按照本發(fā)明，另選地也可以使用在擠出機(jī)中熔化的熱塑性聚合物作為運(yùn)載流體，從而不僅在擠出物芯體中、而且也在擠出物包殼中存在聚合物基質(zhì)。由此，盡管在使用聚合物作為運(yùn)載流體時(shí)聚合物在混合料中所占的比例應(yīng)當(dāng)盡可能小，但也會(huì)略微增大擠出物中的聚合物總含量。如果使用熱塑性聚合物作為運(yùn)載流體，則該聚合物可以與形成聚合物熔體的聚合物相同，也就是芯體材料和包殼材料相同。除此之外,運(yùn)載流體聚合物也可以不同于熔體聚合物。
[0015]如前所述，按照本發(fā)明，增強(qiáng)或填充材料可以使用纖維尤其是玻璃纖維的形式。著色顏料可以使用粉末或者細(xì)片的形式，尤其效果顏料以細(xì)片形式存在。
[0016]如果使用纖維例如玻璃纖維作為增強(qiáng)或填充材料，則可以將其以預(yù)先切割的形式輸入到擠出機(jī)中。但是也適宜以一股或者多股粗紗的形式加入從卷材退繞的連續(xù)纖維條子，該纖維條子在螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)通過相應(yīng)的供料口(例如用于與大氣通風(fēng)的開口)被自動(dòng)吸入。無(wú)論現(xiàn)在是以粗紗的形式還是短纖維或者短切玻璃纖維的形式供應(yīng)纖維，纖維在擠出機(jī)中還將繼續(xù)縮短，從而使纖維以所期望的最終長(zhǎng)度(例如> 3mm)存在于離開擠出機(jī)的最終混合料中進(jìn)而擠出物條子中。在此，以由料筒和至少一個(gè)在料筒中旋轉(zhuǎn)的螺桿構(gòu)成的擠出機(jī)工作部分的長(zhǎng)度為參考，在遠(yuǎn)離工作部分首端且更靠近工作部分末端的位置上將纖維或粗紗和/或粉末或細(xì)片加入到第一擠出機(jī)中。這意味著盡可能晚地加入纖維或粗紗和/或粉末或細(xì)片，以保證纖維和/或細(xì)片所經(jīng)受的機(jī)械負(fù)荷盡可能小，從而使得纖維保持盡可能大的長(zhǎng)度以及細(xì)片盡可能保持其原來(lái)的形狀，并且它們盡可能均勻分布于流動(dòng)性混合料中和進(jìn)而擠出物的芯體中。優(yōu)選尤其要這樣加入纖維，使得纖維在混合料的流動(dòng)方向上具有優(yōu)先取向，因此在擠出物的芯體中盡可能沿條子縱向指向。
[0017]按照本發(fā)明在擠出機(jī)中這樣加工纖維，使得纖維在擠出物條子中具有2mm?8mm、尤其具有3_?5_的長(zhǎng)度。這可以按照之前所述通過相應(yīng)選擇短纖維或粗紗的加料位置以及第一擠出機(jī)進(jìn)行工作的運(yùn)行參數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)然也可以通過相應(yīng)選擇運(yùn)載流體或其制備和/或粘度。
[0018]按照本發(fā)明，運(yùn)載流體在混合料中所占比例在5%?50%之間，增強(qiáng)或填充材料或者顏料在混合料中所占比例在95%?50%之間。增強(qiáng)或填充材料或者顏料所占比例越高，則流動(dòng)性混合料和進(jìn)而擠出物的填充度就越高。優(yōu)選盡可能高地選擇增強(qiáng)或填充材料或顏料所占的比例，當(dāng)然始終要注意使混合料尚有充分流動(dòng)性，這也可以通過運(yùn)載流體的相應(yīng)溫度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。如果可能的話，應(yīng)這樣調(diào)整增強(qiáng)或填充材料或者顏料在運(yùn)載流體中和進(jìn)而在芯體中所占的比例，使得相對(duì)于總體擠出物其比例在50%?70%之間。就是說當(dāng)然也要相應(yīng)調(diào)整聚合物包殼的厚度。
[0019]如前所述，按照本發(fā)明，接著優(yōu)選將擠出物條子切碎，尤其切成棒狀粒料，為此可使用相應(yīng)的切割裝置或者類似裝置。
[0020]此外還優(yōu)選使用能夠產(chǎn)生多個(gè)擠出物條子的共擠裝置，以便實(shí)現(xiàn)盡可能高的產(chǎn)量。所述多個(gè)擠出物條子隨后可以直接在一共同的切割裝置中切割。
[0021]本發(fā)明還涉及按照所述方法制備的擠出物。按照本發(fā)明的改進(jìn)實(shí)施方式，該擠出物優(yōu)選可以是棒狀粒料。
[0022]本發(fā)明還涉及用來(lái)執(zhí)行所述類型的方法的設(shè)備。該設(shè)備包括用來(lái)制備流動(dòng)性混合料的第一擠出機(jī)、用來(lái)制備聚合物熔體的第二擠出機(jī)、兩個(gè)擠出機(jī)分別通過單獨(dú)的輸送混合料或聚合物熔體的流道與之相連的共擠裝置、以及布置于共擠裝置下游的切碎裝置或卷繞裝置。
[0023]兩個(gè)擠出機(jī)可以相互平行地布置，可想而知但也可以使其相互間呈90°定位。此夕卜，輸送混合料或聚合物熔體的流道可以各自具有獨(dú)立的加熱裝置，以便可以在需要時(shí)對(duì)混合料或者聚合物熔體附加地進(jìn)行溫度調(diào)控，和/或還可以在必要時(shí)調(diào)整其粘度使之適合于后續(xù)的共擠步驟。
[0024]第一擠出機(jī)和/或者第二擠出機(jī)優(yōu)選是雙螺桿擠出機(jī)，但原則上也可以使用其它類型的擠出機(jī)，只要能夠?qū)⒃鰪?qiáng)或填充材料或者顏料加入到運(yùn)載流體中和能夠制備聚合物熔體即可。
[0025]共擠裝置適宜被設(shè)計(jì)成用于產(chǎn)生多個(gè)擠出物條子，這可以通過對(duì)擠出模頭進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0026]還可以設(shè)置被配設(shè)給第一擠出機(jī)的用于粗紗、用于短纖維或用于顏料的供應(yīng)裝置。根據(jù)將要加入哪種類型的增強(qiáng)或填充材料或者顏料，選擇相應(yīng)的供應(yīng)裝置。此外還在第一擠出機(jī)上設(shè)有供料口，即合適的開口或類似裝置，供應(yīng)裝置可以朝向該供料口送料。以由料筒和至少一個(gè)在料筒中旋轉(zhuǎn)的螺桿構(gòu)成的擠出機(jī)工作部分的長(zhǎng)度為參考，優(yōu)選將該供料口在遠(yuǎn)離工作部分首端且更靠近工作部分末端的位置上設(shè)置在第一擠出機(jī)上。之所以如此，是為了盡可能晚地供應(yīng)纖維和/或粗紗和/或粉末形式或細(xì)片形式的顏料，以使其在第一擠出機(jī)中經(jīng)受的機(jī)械負(fù)荷保持很小?？上攵?，當(dāng)然可以在擠出機(jī)上設(shè)置多個(gè)在工作部分的長(zhǎng)度上分布的供料口，從而可以根據(jù)將要加入的增強(qiáng)或填充材料和/或顏料而選擇相應(yīng)的供料口。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]由以下所述的實(shí)施例以及借助附圖得出本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)。相關(guān)附圖如下:
[0028]圖1示出用于執(zhí)行本發(fā)明方法的本發(fā)明裝置的原理圖，
[0029]圖2示出本發(fā)明擠出物的第一實(shí)施形式的剖面原理圖，以及
[0030]圖3示出本發(fā)明擠出物的第二實(shí)施形式的剖面原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1所示為本發(fā)明所述的用于制備本發(fā)明的填充擠出物、尤其是高填充擠出物的設(shè)備I。該設(shè)備I包括第一擠出機(jī)2，例如為雙螺桿擠出機(jī)，其用于制備由運(yùn)載流體和盡可能均勻地分布于運(yùn)載流體中的增強(qiáng)或填充材料和/或顏料組成的流動(dòng)性混合料。擠出機(jī)2具有第一供料口 3，通過該供料口供應(yīng)構(gòu)成運(yùn)載流體或者用來(lái)制備運(yùn)載流體的物質(zhì)?？梢允褂帽旧沓室簯B(tài)的介質(zhì)作為運(yùn)載流體，例如圖1中以水滴符號(hào)表示的油4。除此之外，也可以加入顆粒狀材料5，如果運(yùn)載流體需是熔化的蠟，則所述顆粒狀材料就是以顆粒形式存在的待熔化的蠟6 ;如果運(yùn)載流體需是熔化的聚合物熔體，則所述顆粒狀材料就是聚合物顆粒7。
[0032]還采用第二供料口 8來(lái)加入例如玻璃纖維粗紗10形式或短切玻璃纖維11 (或者其它玻璃纖維材料)形式的填充或增強(qiáng)材料9，或者加入粉末形式或細(xì)片形式的著色顏料12?？煽闯龉┝峡?8比較靠近擠出機(jī)的出口端13，以便保證所加入的增強(qiáng)或填充材料9和/或顏料12僅在比較短的時(shí)間內(nèi)經(jīng)受擠出機(jī)2中的機(jī)械負(fù)荷，但同時(shí)尚能在擠出機(jī)中2停留這樣長(zhǎng)的時(shí)間，使得其盡可能均勻地分布在運(yùn)載流體中(無(wú)論是何種材料構(gòu)成的運(yùn)載流體)，或者如果是纖維的情況下，使纖維大致對(duì)齊地被容納在運(yùn)載流體中。擠出機(jī)2當(dāng)然具有相應(yīng)的加熱裝置，以便或者對(duì)運(yùn)載流體相應(yīng)進(jìn)行溫度調(diào)控(如果運(yùn)載流體以流體形式加入的話)，或者使運(yùn)載流體的原料相應(yīng)熔化，并且原則上使得待制備的流動(dòng)性混合料具有相應(yīng)的所期溫度。
[0033]被加入或者產(chǎn)生的運(yùn)載流體的量以及所加入的增強(qiáng)或填充材料9和/或顏料12的量取決于增強(qiáng)或填充材料9和/或顏料12應(yīng)在待制備的流動(dòng)性混合料中以及最終在待制備的最終產(chǎn)物(這里也就是擠出物)中占據(jù)多大比例。原則上運(yùn)載流體在混合料中所占比例可以在5?50%之間，增強(qiáng)或填充材料9和/或顏料12在混合料中所占比例可以在95?50%之間。增強(qiáng)或填充材料和/或顏料所占比例越高，則混合料的填充度越高，并且所獲得的擠出物的填充度越高。當(dāng)然在混合料(也可以稱作配制物)中優(yōu)選盡可能高的濃度或者填充度。
[0034]本發(fā)明所述的設(shè)備還包括用來(lái)制備聚合物熔體的第二擠出機(jī)14。該第二擠出機(jī)優(yōu)選同樣也是雙螺桿擠出機(jī)，并且具有供料口 15，可通過該供料口加入原料16，這里是待熔化的并且用來(lái)制備聚合物熔體的顆粒17。該擠出機(jī)當(dāng)然也具有相應(yīng)的加熱裝置，以便結(jié)合通過螺桿旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的能量輸入使得聚合物材料熔化。所述聚合物材料16、也即聚合物熔體本身的材料可以是與用來(lái)在第一擠出機(jī)2中制備運(yùn)載流體的顆粒7相同的材料。在這種情況下，亦即也在第一擠出機(jī)2中制備了由與在第二擠出機(jī)14中制備的聚合物熔體相同的材料組成的聚合物熔體，但是該聚合物熔體加入了增強(qiáng)或填充材料以及顏料。但是并非一定如此,這兩種聚合物也可以不同。
[0035]在第一擠出機(jī)2的出口端13以及第二擠出機(jī)14的出口端18上分別連接一個(gè)流道19、20，通過所述流道將流動(dòng)性混合料(流道19)或者聚合物熔體(流道20)從相應(yīng)的擠出機(jī)2、14輸送到共擠裝置21。如果必須要在流道19、20中改變或者調(diào)整混合料或者聚合物熔體的溫度，那么這兩個(gè)流道19、20可以具有附加的加熱裝置。
[0036]共擠裝置21現(xiàn)在這樣設(shè)計(jì)或者具有一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的模頭/噴口，所述模頭可以由混合料和聚合物熔體擠出一擠出物條子22，該擠出物條子的芯體由混合料構(gòu)成，并且該擠出物條子的外側(cè)包殼由聚合物熔體構(gòu)成。亦即在內(nèi)部是由運(yùn)載流體和增強(qiáng)或填充材料9和/或顏料12構(gòu)成的混合料，而外殼由純聚合物熔體構(gòu)成。圖2和3中所描繪的就是這種擠出物條子22或者由此制成的棒狀粒料形式的單個(gè)擠出物段的示例。
[0037]在該實(shí)施例中，將擠出物條子22輸入切割裝置23，該切割裝置例如使用合適的旋轉(zhuǎn)刀片或者類似器具分割擠出物條子22以形成單個(gè)的棒狀粒料24。代替切割裝置23，可想而知也可以利用圖中沒有詳細(xì)繪出的卷繞裝置將擠出物條子22首先卷繞起來(lái)，以便在以后某個(gè)時(shí)刻將其分割開。
[0038]盡管在圖1原理圖中示出的是用來(lái)形成一個(gè)擠出物條子22的共擠裝置21，當(dāng)然可想而知也可以使用具有相應(yīng)模頭組件的共擠裝置21，所述模頭組件可以形成多個(gè)相同構(gòu)造的擠出物條子22，從而可以實(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。各個(gè)擠出物條子22又可以在一共同的切割裝置23中切割或者通過一共同的卷繞裝置卷繞起來(lái)。
[0039]圖2示例性示出棒狀粒料24形式的擠出物的剖視圖。在該原理圖中示出棒狀粒料24的縱剖面。圖中所示的芯體25包括運(yùn)載流體基質(zhì)26，該運(yùn)載流體基質(zhì)包括此刻重新硬化的運(yùn)載流體材料6 (蠟)或者7 (聚合物)，或者所占比例極少的油4，所述油比較粘稠并且僅僅起到濕潤(rùn)作用，以便使所容納的增強(qiáng)或填充材料和/或顏料相結(jié)合。此外在該示例中，芯體25還包括纖維27，所述纖維要么由粗紗10要么由短纖維11構(gòu)成。粗紗10或者短纖維11在第一擠出機(jī)2中會(huì)由于機(jī)械負(fù)荷而變得略短一些，因?yàn)樵诹贤脖谏蠒?huì)受到剪切作用或者機(jī)械負(fù)荷作用，從而纖維27的長(zhǎng)度在2mm?8mm之間,優(yōu)選在3mm?5mm之間。在該示例中，棒狀粒料24可以具有20mm的長(zhǎng)度，當(dāng)然取決于如何在切割裝置23中進(jìn)行切害I]?？梢钥闯?，纖維27大致順著棒狀粒料24的縱軸線排列，調(diào)整擠出機(jī)2的相應(yīng)工作參數(shù)和供料參數(shù)，就可以對(duì)此進(jìn)行調(diào)整。
[0040]圖中還描繪了現(xiàn)在同樣重新硬化的由聚合物材料16所構(gòu)成的外殼28?？梢钥闯?，外殼28完全包圍芯體25，也就是將芯體完全包埋。這就使得纖維27必然也被完全包裹，并且，如果在另一個(gè)擠出機(jī)中加工時(shí)使得該棒狀粒料24熔化，就會(huì)首先導(dǎo)致外殼28熔化，直至纖維27與料筒壁接觸并且受到機(jī)械負(fù)荷作用。這樣就可以保證在最終產(chǎn)品中，例如在塑料注塑件或者塑料涂層或類似物中還會(huì)存在具有充分纖維長(zhǎng)度的纖維27。
[0041]圖3所示為棒狀粒料24的另一實(shí)施例。這里的芯體25也包括運(yùn)載流體基質(zhì)26，在該示例中還包括細(xì)片形式的顏料12也就是效果顏料。芯體25又被由聚合物16構(gòu)成的外殼28完全包圍。細(xì)片形式的顏料基本上均勻地分布在芯體25之中。這些顏料仍具有充分的大小，因?yàn)檎鐓⒄請(qǐng)D1并且也參照?qǐng)D2所示纖維所述的一樣，這些顏料在比較晚的時(shí)候才被輸入擠出機(jī)2并因此僅僅經(jīng)受很小的機(jī)械負(fù)荷。如果在一加工擠出機(jī)中加工該棒狀粒料24，那么也是首先使得外殼28也就是聚合物熔化，爾后顏料12或者細(xì)片才會(huì)與料筒壁接觸。這樣可保證顏料在粒料加工過程中同樣僅僅經(jīng)受比較小的機(jī)械負(fù)荷，直至顏料離開擠出機(jī)并且形成為最終產(chǎn)品(可以通過注塑、通過涂層等方式)。然后顏料還會(huì)以充分的大小存在，以便能夠提供其光學(xué)效果。所述運(yùn)載流體基質(zhì)26同樣可以是材料4、6或者7的其中一種。
[0042]盡管在所示的示例中示例性示出了玻璃纖維和細(xì)片狀效果顏料，當(dāng)然也可以輸入任意的其它增強(qiáng)或填充材料和/或顏料?？梢暂斎胗善渌牧蠘?gòu)成的纖維，也可以將并非以纖維形式存在的增強(qiáng)或填充材料均勻地包在芯體25之中。自然也可以將其它著色或者效果顏料作為細(xì)片形式的顏料加入到芯體25之中。所制備的所有擠出物22或者棒狀顏料24的共同之處就是共擠的雙層構(gòu)造，該共擠的雙層構(gòu)造包括由增強(qiáng)或填充材料和/或顏料和運(yùn)載流體基質(zhì)構(gòu)成的填充或高填充的芯體25以及由聚合物16構(gòu)成的外殼28。
[0043]所述的百分比均為重量百分比。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備填充的聚合物擠出物的方法，其特征在于，在第一擠出機(jī)(2)中由運(yùn)載流體和摻入該運(yùn)載流體中的增強(qiáng)或填充材料(9)或者著色顏料(12)制備流動(dòng)性混合料，在第二擠出機(jī)(14)中由一熱塑性聚合物(16)制備聚合物熔體，接著在共擠步驟中這樣共擠所述混合料和聚合物熔體，使得構(gòu)成所產(chǎn)生的擠出物條子(22)芯體的所述混合料被所述聚合物熔體包圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用油(4)或者在擠出機(jī)中熔化的蠟(6)或者熱塑性聚合物(7)作為運(yùn)載流體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，構(gòu)成所述運(yùn)載流體的聚合物(7)與構(gòu)成所述聚合物熔體的聚合物(16)相同，或者與之不同。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用纖維(10，11)形式、尤其是玻璃纖維形式的增強(qiáng)或填充材料(9)，使用粉末形式或者細(xì)片形式的著色顏料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將粗紗(10)供應(yīng)給第一擠出機(jī)(2)，由該粗紗在該第一擠出機(jī)(2)中產(chǎn)生纖維(27)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，將纖維(11)或粗紗(10)或者顏料(12)在下述位置加入到第一擠出機(jī)(2)中，即:以由料筒和至少一個(gè)在該料筒中旋轉(zhuǎn)的螺桿構(gòu)成的擠出機(jī)(2)工作部分的長(zhǎng)度為參考，該位置相比于到工作部分首端的距離更靠近工作部分末端。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在擠出機(jī)中這樣加工纖維(10，11)，使得纖維在擠出物條子(22)中具有2mm?8mm的長(zhǎng)度，尤其具有3mm?5mm的長(zhǎng)度。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，運(yùn)載流體在混合料中所占比例在5%?50%之間，而增強(qiáng)或填充材料或者顏料在混合料中所占比例為95%?50%。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，隨后將擠出物條子(22)切碎，尤其是切割成產(chǎn)生棒狀粒料(24)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用能夠產(chǎn)生多個(gè)擠出物條子的共擠裝置(21)。
11.一種擠出物，該擠出物根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法制備。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的擠出物，其特征在于，所述擠出物是棒狀粒料(24)。
13.一種用于執(zhí)行上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述方法的設(shè)備，該設(shè)備包括:用于制備流動(dòng)性混合料的第一擠出機(jī)(2);用于制備聚合物熔體的第二擠出機(jī)(14);共擠裝置(21)，兩個(gè)擠出機(jī)(2，14)分別通過輸送混合料或聚合物熔體的單獨(dú)的流道(19，20)與該共擠裝置相連；以及布置于共擠裝置(21)下游的切碎裝置或卷繞裝置(23)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一擠出機(jī)(2)和/或第二擠出機(jī)(14)是雙螺桿擠出機(jī)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的設(shè)備，其特征在于，所述共擠裝置(21)被設(shè)計(jì)成用于產(chǎn)生多個(gè)擠出物條子。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)有配設(shè)給第一擠出機(jī)(2)的、用于粗紗、用于短纖維或者用于顏料的供應(yīng)裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，在第一擠出機(jī)(2)上在下述位置上設(shè)有用于纖維(11)或粗紗(10)或者顏料(12)的供料口(8)，即:以由料筒和至少一個(gè)在料筒中旋轉(zhuǎn)的螺桿構(gòu)成的擠出機(jī)(2)工作部分的長(zhǎng)度為參考，該位置與到工作部分首端的距離相比更靠近工作部分末端。
【文檔編號(hào)】B29B9/06GK104339470SQ201410445207
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】T·魯?shù)聽査苟喾? 申請(qǐng)人:萊斯特里茲壓制技術(shù)有限公司