栗4可以將含有大量氣核的熔體輸入成型模頭5。在這種情況下，既保證了熔體輸出量的穩(wěn)定，又保證了計(jì)量增壓栗4前后壓力的穩(wěn)定。栗前壓力的穩(wěn)定即氣核引發(fā)器2內(nèi)壓力的穩(wěn)定；栗后壓力的穩(wěn)定即保證聚乳酸成品氣泡形態(tài)的穩(wěn)定。
[0028]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，如圖3所示，在計(jì)量增壓栗4的下游依次設(shè)有成型模頭5、風(fēng)冷器6、旋轉(zhuǎn)切刀7、牽引機(jī)8以及成卷機(jī)9。聚乳酸熔體經(jīng)計(jì)量增壓栗4流入成型模頭5內(nèi)，成型為管狀聚乳酸產(chǎn)品經(jīng)風(fēng)冷器6進(jìn)一步冷卻后，由旋轉(zhuǎn)切刀7剖切展開形成板材。牽引機(jī)8將聚乳酸板材牽引拉伸，最后由成卷機(jī)9卷裝成卷。優(yōu)選地，牽引機(jī)8采用三輥形式，包角大便于增加張力。在熔體擠出成型模頭5的同時(shí)，由牽引機(jī)8施以一定的牽引力，確保固化成形的片材具有雙向拉伸張力和穩(wěn)定的尺寸，大大提高了產(chǎn)品的物理機(jī)械性能。
[0029]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，如圖3至5所示，在成型模頭5的上游設(shè)有分流器A。分流器A的入口端與增壓栗流道出口連接，出口端與成型模頭5的入口連接。如圖4所示，成型模頭5包括模頭殼體51、芯棒53以及定徑套52。芯棒53的第一端位于模頭殼體51內(nèi)，第二端延伸至模頭殼體51外并與調(diào)節(jié)器54連接。在芯棒53的第二端部設(shè)有冷卻水出口 57、58。定徑套52沿周向套設(shè)于模頭殼體51的外壁。優(yōu)選地，定徑套52與芯棒53均采用水冷式，這樣既可控制發(fā)泡劑的氣泡大小，又可防止聚乳酸在成型時(shí)氣泡在其外表面破裂，保證最終產(chǎn)品外表面的完整性。另外，底座59裝有滑輪60，可消除熱應(yīng)力對(duì)成型摸頭5等構(gòu)件的影響。
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，如圖5和6所示，分流器A包括芯部20與套在芯部20外側(cè)的套管21。芯部20與套管21之間形成有分流器通道E，在分流器通道E中沿周向上均勻分布有多個(gè)分流筋22，且與芯棒53的第一端相連。分流器套管21的直徑大于增壓栗流道出口(未視出)的直徑。增壓栗流道出口到分流器的入口構(gòu)造有平滑過渡的斜面24，芯部20構(gòu)造有與斜面24相平行的錐形凸面24’。優(yōu)選地，模頭殼體51構(gòu)造成鈴形，模頭殼體51的內(nèi)壁與芯棒53的第一端之間形成有成型空間F，成型空間F與所述分流器通道E連通。
[0031]下面對(duì)本發(fā)明的用于制備聚乳酸微孔板材的生產(chǎn)裝置的使用過程進(jìn)行說明。
[0032]首先，將經(jīng)過干燥的聚乳酸切片與適量的成核劑(納米級(jí)滑石粉、硅酸鈣等)按比例(l-5wt%)完成混合干燥，混合均勻后從物料進(jìn)口 12進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)1，這時(shí)螺桿套筒15各段根據(jù)工藝要求已由加熱器c加熱到設(shè)定的工藝溫度。各段工藝溫度由溫度傳感器a檢測(cè)，閉環(huán)控制生產(chǎn)。
[0033]隨后，混合均勻的聚乳酸切片及成核劑隨著螺桿16的轉(zhuǎn)動(dòng)向前推進(jìn)，同時(shí)溫度逐步升高直至熔融形成聚乳酸熔體。熔體在螺桿內(nèi)向前推進(jìn)的過程中將壓力也逐步提高。在發(fā)泡劑進(jìn)口 17通入適量的超臨界狀態(tài)的物理發(fā)泡劑，例如，0)2和/或NH 3氣體。發(fā)泡劑的壓力根據(jù)壓力傳感器b檢測(cè)到的熔體壓力值來確定。發(fā)泡劑進(jìn)入螺桿后與熔體經(jīng)過初混形成兩相混合體，當(dāng)兩相混合體到達(dá)動(dòng)態(tài)混合頭19后，在一定的溫度和壓力的作用下，經(jīng)過動(dòng)態(tài)混合頭19的剪切混合，發(fā)泡劑溶解到聚乳酸熔體中，最終形成聚乳酸熔體與發(fā)泡劑的均相體。
[0034]當(dāng)聚乳酸熔體與發(fā)泡劑的均相體進(jìn)入氣核引發(fā)器2的引發(fā)腔23后，由于瞬間壓力降及溫度的變化，使得聚乳酸熔體與氣體的均相體處于力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)而引發(fā)生成足夠數(shù)目的氣核。含有大量氣核的聚乳酸熔體進(jìn)入靜態(tài)混合器3的混合腔33混合，使得氣核分布更均勻。然后通過計(jì)量增壓栗4計(jì)量，增壓輸送到成型模頭5。
[0035]最后，當(dāng)含有大量氣核的聚乳酸熔體進(jìn)入成型模頭5擠出后，由于壓力的釋放導(dǎo)致氣核長(zhǎng)大形成氣泡；又由于定徑套52及芯棒53的快速冷卻，使氣泡迅速固化定型，隨后擠出形成微孔固體管材。微孔管材再經(jīng)過風(fēng)冷器6進(jìn)一步冷卻后經(jīng)旋轉(zhuǎn)切刀7剖切展平之后由牽引機(jī)8牽引拉伸，最后由成卷機(jī)9卷裝成卷。
[0036]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制備聚乳酸微孔板材的生產(chǎn)裝置，包括螺桿擠出機(jī)，其特征在于，所述螺桿擠出機(jī)包括螺桿以及套在所述螺桿外面的螺桿套筒； 在所述螺桿擠出機(jī)的上游設(shè)有物料進(jìn)口，下游設(shè)有動(dòng)態(tài)混合頭； 在所述物料進(jìn)口與所述動(dòng)態(tài)混合頭之間的螺桿套筒的中部區(qū)域的壁上設(shè)有發(fā)泡劑進(jìn)□ ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述發(fā)泡劑包括:超臨界狀態(tài)的C02和/或nh3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，還包括氣核引發(fā)器；所述氣核引發(fā)器的引發(fā)腔的上游與螺桿擠出機(jī)相連通，下游與混合器相連通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，在所述引發(fā)腔的外部設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，在所述成型模頭的上游設(shè)有分流器；所述分流器的入口與增壓栗流道出口連通；出口與所述成型模頭的入口連通。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述成型模頭包括模頭殼體、芯棒以及定徑套； 所述芯棒的第一端位于模頭殼體內(nèi)，第二端延伸至模頭殼體外并與調(diào)節(jié)器連接； 所述定徑套沿周向套設(shè)于模頭殼體的外壁。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述分流器包括芯部與套在所述芯部外側(cè)的套管； 所述芯部與套管之間形成有分流器通道，在所述分流器通道中沿周向上均勻分布有多個(gè)分流筋，且與所述芯棒的第一端相連。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述分流器套管的直徑大于所述增壓栗流道出口的直徑； 所述增壓栗流道出口到所述分流器的入口構(gòu)造有平滑過渡的斜面； 所述芯部構(gòu)造有與所述斜面相平行的錐形凸面。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述模頭殼體構(gòu)造成半橢球形，所述模頭殼體的內(nèi)壁與所述芯棒的第一端之間形成有成型空間，所述成型空間與所述分流器通道連通。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，在所述成型模頭的下游還包括依次連接的風(fēng)冷器、旋轉(zhuǎn)切刀、牽引機(jī)以及成卷機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種用于制備聚乳酸微孔板材的生產(chǎn)裝置，包括螺桿擠出機(jī)，螺桿擠出機(jī)包括螺桿以及套在螺桿外面的螺桿套筒，在螺桿擠出機(jī)的上游設(shè)有物料進(jìn)口，下游設(shè)有動(dòng)態(tài)混合頭。在物料進(jìn)口與動(dòng)態(tài)混合頭之間的螺桿套筒的中部區(qū)域的壁上設(shè)有發(fā)泡劑進(jìn)口。根據(jù)本發(fā)明的聚乳酸微孔板材的生產(chǎn)裝置，發(fā)泡劑進(jìn)口位置既可以防止氣體向螺桿進(jìn)料方向溢出，又可以適當(dāng)降低氣體的進(jìn)氣壓力，以便于發(fā)泡劑與聚乳酸熔體混合均勻，制備出不含額外添加劑的聚乳酸微孔板材。
【IPC分類】B29C47/70, B29C47/08, B29C47/14, B29C47/00, B29C47/90
【公開號(hào)】CN105235170
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510705988
【發(fā)明人】史佳林, 姚蔚明
【申請(qǐng)人】北京普利瑪科技有限責(zé)任公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日