專利名稱：用于聚合物的擠出噴嘴的制作方法
用于聚合物的擠出噴嘴本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的噴嘴，用于由粘彈性的(viskoelastisch)物質(zhì)特別是聚合物和聚合物與其它物質(zhì)(如固體、液體、氣體或其它聚合物或其它聚合物混合物)的混合物擠出熔融物條(Schmelzestrang)，使用這種噴嘴將避免在噴嘴區(qū)域中形成沉積物。在由聚合物和聚合物預(yù)備物擠出熔融物條的已知方法中，在使用柱形噴嘴時(shí)，在這種柱形噴嘴的區(qū)域中會(huì)觀察到熔融物膜或熔融物沉積。隨著時(shí)間的推移，取決于有待處理的材料的類型和組分，這種效應(yīng)或強(qiáng)或弱。如果形成的這種沉積物越來越多，就會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)，即噴嘴區(qū)域中的這種沉積物被擠出的熔融物條沖破，殘留在熔融物條表面上，進(jìn)而在接下來對(duì)熔融物條進(jìn)行?；蚝罄m(xù)處理時(shí)會(huì)導(dǎo)致并非所愿地污染聚合物。特別是對(duì)于聚碳酸酯和纖維增強(qiáng)的聚合物和纖維增強(qiáng)的聚酰胺來說，易于形成這種噴嘴沉積物的趨勢(shì)尤為明顯；有些情況下在歷經(jīng)數(shù)小時(shí)的處理時(shí)間之后才會(huì)出現(xiàn)這種噴嘴沉積物。被污物沾染的粒料(GranulatkSrner)有損于采用注塑方法或擠出方法從中制得的成型體的質(zhì)量。 這特別是涉及成型體例如光學(xué)數(shù)據(jù)載體(⑶、DVD)、光導(dǎo)體、彌散屏(Streuscheibe)、屏板 (Verscheibimg)、板、膜等的光學(xué)特性。為了避免這種污物，在使用傳統(tǒng)的柱形噴嘴時(shí)需要在形成大量噴嘴沉積物之前及時(shí)地中斷擠出過程或聚合過程，并清潔或更換噴嘴或噴嘴板。這種做法由于額外的作業(yè)過程耗費(fèi)時(shí)間、需要額外地消耗能量(通過燃燒進(jìn)行清潔)、在更換噴嘴或清潔期間產(chǎn)生廢品而不利于生產(chǎn)過程。此外，就某些在生產(chǎn)期間在很大程度上保持封閉而難以夠到的設(shè)備如蒸條機(jī)(Strangverdampfer)而言，由于必須要打開設(shè)備以及其它本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的原因，中斷生產(chǎn)非常麻煩。因此目的在于提供一種噴嘴，其能夠?qū)崿F(xiàn)延長(zhǎng)所謂的噴嘴服務(wù)期限，噴嘴服務(wù)期限被定義為相應(yīng)的設(shè)備在不降低所形成的熔融物條的質(zhì)量(例如由污物引起)情況下的工作時(shí)間。因而目標(biāo)是要延長(zhǎng)噴嘴服務(wù)期限，形成沉積物的趨勢(shì)借助本發(fā)明的噴嘴將大大地減小，甚至完全得以避免，由此達(dá)到所述目標(biāo)。否則需要對(duì)噴嘴進(jìn)行的清潔處理工作由此大為減少，直至完全省去。這樣還能在很大程度上避免由于噴嘴沉積而對(duì)聚合物造成污染或質(zhì)量下降的危險(xiǎn)。US 5，458，836公開了一些試驗(yàn)方案，對(duì)用于熔融聚合物的擠出噴嘴進(jìn)行特殊的構(gòu)造，即可解決擠出過程中的噴嘴沉積問題。為此使用入口通道和出口通道均為柱形的噴嘴， 這兩種通道的直徑各不相同，且在噴嘴內(nèi)部在它們的過渡區(qū)域具有展寬部分。因而沒有收斂的或發(fā)散的通道。與本發(fā)明的噴嘴相反，入口通道始終都比出口通道長(zhǎng)，或者至少一樣長(zhǎng)。該專利說明書并未指出在進(jìn)行數(shù)小時(shí)的擠出情況下噴嘴沉積物是如何形成的。WO 2004/098858和WO 2004/098859披露了用于擠出粘彈性的熔融物的噴嘴，盡管這種噴嘴的入口通道和出口通道以收斂一擴(kuò)散方式展寬，但與本發(fā)明的噴嘴相反，噴嘴入口通道始終都比出口通道長(zhǎng)，或者至少一樣長(zhǎng)。WO 2004/098859還記載了一種可選方案， 即出口通道在噴嘴出口以扇形方式特殊地展寬而形成倒圓(在橫截面上觀察)。這些出版物并未指出可能的噴嘴沉積物或其與噴嘴結(jié)構(gòu)的關(guān)系。除了上述信息外，WO 2004/080692僅對(duì)噴嘴設(shè)置方式和流道的內(nèi)部表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行
了進(jìn)一步說明。
已令人意想不到地發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)不同，利用一種特殊的幾何造型，改變噴嘴流道的收斂的熔融物入口區(qū)域與發(fā)散的熔融物出口區(qū)域的比例，即可適合于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。另外令人意想不到地發(fā)現(xiàn)，對(duì)于具有錐形入口通道和錐形出口通道的柱形噴嘴而言，若熔融物出口區(qū)域比熔融物入口區(qū)域長(zhǎng)，則相比于具有相仿幾何造型但熔融物出口區(qū)域較短的噴嘴，能明顯更好地適合于避免噴嘴沉積。本發(fā)明的噴嘴即使經(jīng)過較長(zhǎng)的擠出時(shí)間也能避免噴嘴沉積。除了噴嘴流道的出口區(qū)域與入口區(qū)域的長(zhǎng)度比外，噴嘴還有一些不同于現(xiàn)有技術(shù)的其它幾何造型因素一起決定著在熔融聚合物的擠出過程中避免沉積。這特別是包括流道入口區(qū)域與出口區(qū)域的張角及其曲率半徑。本發(fā)明的主題因此是一種用于由粘彈性的物質(zhì)特別是聚合物和聚合物與其它物質(zhì)(如固體、液體、氣體或其它聚合物或其它聚合物混合物)的混合物擠出熔融物的噴嘴，其特征在于，其流道具有發(fā)散的熔融物出口區(qū)域，發(fā)散的熔融物出口區(qū)域的長(zhǎng)度L-m大于收斂的熔融物入口區(qū)域的長(zhǎng)度L-A『比值L-咖/L-;^為1.廣1.5，優(yōu)選為2 10，特別優(yōu)選為壙8。這些參數(shù)將借助于

圖1予以詳述。“FD”在此表示流向。本發(fā)明的噴嘴能實(shí)現(xiàn)，使用該噴嘴可避免在噴嘴區(qū)域中形成沉積。由此延長(zhǎng)了用于擠出聚合物條的噴嘴服務(wù)期限，由于噴嘴沉積物被沖破而在聚合物熔融物條上產(chǎn)生的污物得到了避免。L-出^優(yōu)選為2mnTl00mm，特別優(yōu)選為5讓 60讓，更特別優(yōu)選為10讓 50讓。D-出口優(yōu)選為0. 2mnTl5mm，特別優(yōu)選為0. 5mnTl0mm，更特別優(yōu)選為lmnT9mm。L- λ 口優(yōu)選為 0. 13mm 200mm， -λΡ^ 0. 4mm 30mm，D-中間為 0. lmm 15mm。熔融物入口的直徑(D-入J和熔融物出口的直徑J按照關(guān)系式(1)和(2)規(guī)定了開口。這些參數(shù)借助圖la)和圖lb)來規(guī)定。(I)D-出口/D-人口為0. 0067 37. 5，優(yōu)選為0. 05 4，特別優(yōu)選為0.廣2。(2) D-出口/D-中間為1.01 4，優(yōu)選為1.3 2，特別優(yōu)選為1. 4 1. 7。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式(見圖lb))，在的區(qū)域中可以有一個(gè)長(zhǎng)度為的柱形部分，其中L-出口/L-中間為1.廣10。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明的噴嘴的另一特征是，以如方式來設(shè)計(jì)流道，即入口區(qū)域或出口區(qū)域的內(nèi)壁，或者入口區(qū)域和出口區(qū)域的內(nèi)壁，在流道縱軸線方向上具有一曲率。在圖1中示出了相應(yīng)的入口區(qū)域曲率半徑“R-入口”和出口區(qū)域曲率半徑“R-a口”。根據(jù)圖1的曲率半徑“ R- λ口 ”和“ R-出口”由式子(3 )和(4 )來規(guī)定
(3)—平直表面(錐形孔)R=無限大]
(4)-[入口或出口彎拱的錐形噴嘴R>0]
R-入口的值為ImnT 無限大)，優(yōu)選為5mnT c ，特別優(yōu)選為10 mnT①。R-丨口的值為IOmnT①(無限大)，優(yōu)選為50mnT①，特別優(yōu)選為200 mnT①。本發(fā)明還涉及一種工程裝置，其具有多個(gè)這種噴嘴，以便將所擠出的粘彈性物質(zhì)優(yōu)選熔融聚合物分成多個(gè)熔融物條。該工程裝置例如可以安裝在熔融物分配器的端部上， 例如在擠出機(jī)頭中或者在水下?；?Unterwassergranulierung)使用，以便使得這些條接下來在冷卻和凝固之后被分割成粒料。這種工程裝置還可以用在一些設(shè)備中，在這些設(shè)備中進(jìn)行熔融物分割，以便提高條的表面積，例如在蒸條機(jī)中進(jìn)行這種分割(參見WO01/39856 Al)。本發(fā)明還涉及對(duì)本發(fā)明的噴嘴或噴嘴板的用于由粘彈性物質(zhì)擠出熔融物的一種應(yīng)用，其特征在于，噴嘴的流道具有發(fā)散的熔融物出口區(qū)域，發(fā)散的熔融物出口區(qū)域的長(zhǎng)度 L-μ大于收斂的熔融物入口區(qū)域的長(zhǎng)度L-入口，比值L-an/L-入口為1.廣15，優(yōu)選為2 10， 特別優(yōu)選為4 8。本發(fā)明的噴嘴的接觸產(chǎn)品的部分可以由任一種材料制成。優(yōu)選這些部分由鋼或者由鐵含量低的金屬合金制成。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，噴嘴由鐵含量最多為10% (重量) 的鐵含量低的材料制成。由少于1% (重量)的鋁、少于25% (重量)的鉻、少于8% (重量)的鐵、少于4% (重量)的鈷、少于6% (重量)的鎢、少于4% (重量)的錳、少于1% (重量)的銅和少于1% (重量)的鈦、少于5% (重量)的鈮以及5-35% (重量)的鉬和45-75% (重量)的鎳構(gòu)成的合金特別適合于噴嘴的與產(chǎn)品接觸的所有部分。特備優(yōu)選噴嘴的與產(chǎn)品接觸的所有部分都由合金 59 (2. 4605)、Inconell 686 (2. 4606)、合金-B2、合金 B-3、合金 B4、合金 C-22、合金-C276、合金-C4、合金 625、1. 8550,1. 4112,1. 2379,1. 4122 或 1. 4313 制成。根據(jù)一種特殊的實(shí)施方式，本發(fā)明的噴嘴在流道的與熔融聚合物接觸的內(nèi)側(cè)面上具有表面處理部分。這可以是附加的涂層，其例如具有聚合物(例如PTFE或其它氟化的碳?xì)浠衔?或者金屬或金屬化合物(例如TiN、CrN)或者有機(jī)或無機(jī)的物質(zhì)(例如非晶態(tài)的碳 (如類金剛石碳)或陶瓷)。有些情況下在需要時(shí)還可以附加地例如通過拋光或電拋光(也稱為電解拋光)來減小表面粗糙度，或者(例如通過噴砂)來提高表面粗糙度。電拋光是一種電化學(xué)的金屬處理，其中要拋光的金屬作為陽(yáng)極接到電路上，其中電解液由酸或酸混合物組成。按照本發(fā)明所述的噴嘴適合于在溫度為100°C、50°C時(shí)每個(gè)噴嘴的熔融聚合物通過量為sog/tTiooooog/h。噴嘴可以被加熱。在300°C時(shí)，所使用的聚合物的通過剪切流變測(cè)量來測(cè)得的(例如參見M. Pahl、 W. Gleifile、H.-M. Laun 的Praktische Rheologie der Kunststoffe und Elastomere (塑料和彈性體的實(shí)際流變性))通常的熔融物粘度(零粘度)為20 · s^25000Pa · s。因而可以在通常從噴嘴排出熔融物條的任一裝置中進(jìn)行擠出。這種裝置通常包括用于熔化聚合物的機(jī)構(gòu)(除非給裝置供應(yīng)熔化的聚合物)以及用于以適當(dāng)?shù)乃俣葘⑷刍木酆衔锝?jīng)由噴嘴口泵出或壓出的機(jī)構(gòu)。用于泵出或者用于熔化且泵出的可用裝置是齒輪泵、單螺桿擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)、活塞(如在活塞式擠出機(jī)中)或含有熔化的聚合物的處于壓力下的容器(如通過氣壓)。擠出條件如聚合物溫度可以是在擠出聚合物時(shí)通常采用的條件。本發(fā)明還涉及一種噴嘴板，在該噴嘴板上布置有多個(gè)獨(dú)立的本發(fā)明的噴嘴，該噴嘴板是(可加熱的)熔融物分配器的一部分。該熔融物分配器例如位于擠出機(jī)的熔融物出口之后，或者位于熔融物泵之后，且可實(shí)現(xiàn)將熔融物流由擠出機(jī)出口或者在熔融物泵之后朝向各個(gè)噴嘴分配或輸送。熔融物分配器也可以安裝在大型設(shè)備例如蒸發(fā)設(shè)備特別是蒸條機(jī)中(參見 W001/58984 Al 和 WO 01/39856 Al)。視擠出機(jī)或熔融物泵的大小而定，在這種噴嘴板上布置有廣500000個(gè)、優(yōu)選 2 100000個(gè)獨(dú)立的本發(fā)明的噴嘴，排成一行或多行，優(yōu)選廣4行。按照一種特殊的方式，噴嘴板也可以是圓的，噴嘴圍繞中點(diǎn)同心地排成一行或多行。還可以并排地或上下地布置有一個(gè)或多個(gè)板。根據(jù)噴嘴板的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明的所有噴嘴都大小相同，相互間距離相等，以及幾何造型一致。利用熔融物分配器中的相應(yīng)構(gòu)件，例如可將熔融物從中央的出口引導(dǎo)到噴嘴板上，使得所有噴嘴都在相仿的壓力下被供應(yīng)以熔融聚合物，從而沿著噴嘴板的整個(gè)長(zhǎng)度和寬度確保均勻地形成熔融聚合物條。在圖2中示范性地示出在其中帶有噴嘴的這種擠出裝置的一種特殊實(shí)施方式。利用本發(fā)明的噴嘴用于將熔融聚合物擠出成為熔融聚合物條的本發(fā)明的方法，減小了在數(shù)小時(shí)的處理過程期間由于噴嘴沉積而造成熔融物條沾染的風(fēng)險(xiǎn)。熔融聚合物條在從噴嘴出來之后通常要用水來冷卻，且在凝固期間或之后采用適當(dāng)?shù)墓に嚤涣；?。借助本發(fā)明的噴嘴可以制得高純度的顆粒，這種顆粒能滿足例如在光學(xué)質(zhì)量方面的高純度要求， 用于制造光學(xué)數(shù)據(jù)載體如⑶或DVD，或者例如用于制造光波導(dǎo)體、散射盤、光學(xué)透鏡、膜片、 光纖、板和薄壁的成型部分。用于聚合物水下粒化的噴嘴板具有多個(gè)布置在環(huán)形的切割表面上的出口。在聚合物從出口擠出之后不久，旋轉(zhuǎn)的刀刃便切割聚合物條。本發(fā)明的噴嘴防止在出口處形成硬化的聚合物，因此能實(shí)現(xiàn)方法無干擾地工作。所有熱塑性聚合物、在交聯(lián)之前的彈性體和在交聯(lián)之前的熱固性塑料都適合于利用本發(fā)明的噴嘴擠出熔融聚合物條。本發(fā)明的噴嘴特別適合于處理和制備聚碳酸酯、聚酯、 聚醚、聚烯烴、商代聚烯烴、熱塑性的聚酰亞胺、聚(亞氨醚)和聚酰胺。這些熱塑性塑料的存在形式可以為單純形式，或者是具有填充劑和增強(qiáng)劑如特別是玻璃纖維的混合物、彼此混合或與其它聚合物混合的混合物、或者是具有通常的聚合物添加劑的混合物，所述聚合物添加劑例如是著色劑、處理輔助劑、添加劑、增強(qiáng)劑、抗氧化劑、著色劑、顏料、防火劑或穩(wěn)定劑。它們例如是炭黑、玻璃纖維、陶土、云母、滑石、白堊、碳酸鈣、二氧化鈦、石墨纖維、碳纖維和天然纖維。圖1)為本發(fā)明的噴嘴的橫剖視圖，其中示出特征參數(shù)L-入口、L-#jnL-an、D-入口、D-中間和D-出口以及R-入口和R-出口，“ FD ”表示流向；
圖lb)示出一種優(yōu)選的實(shí)施方式，其中在區(qū)域中有一個(gè)長(zhǎng)度為柱形部
分；
圖2)以示范性的形式示出噴嘴板(1)，在該噴嘴板上并排地布置有噴嘴(2)。例子
已利用本發(fā)明的噴嘴和作為參考的標(biāo)準(zhǔn)噴嘴在同步運(yùn)轉(zhuǎn)的(gleichlhfig)雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行試驗(yàn)，其中使用下述噴嘴尺寸。本發(fā)明的噴嘴的例子(短式發(fā)散型) D-ap=8. 08 mm
D-Lijp =8. 08 mm D—中間=5. 08 mm L-λ ρ =7. 48 mm L-Lijp =14. 52 mm R-λ ρ =18. 96 mm R-Lijp =66. 2 mm
本發(fā)明的噴嘴的例子(長(zhǎng)式發(fā)散型)D-入口=8. 08 mmD-出口=8.08 mmD-中間=5. 08 mmL-入口=7. 48 mmL-出口=34. 52 mmR-入口=18.96 mmR-出口=386 mm
標(biāo)準(zhǔn)噴嘴(柱形)D-ap=8. 08mmD-出口 =5. 08mmD_ 中間=5· 08mm入口 =5. 6mmL-出口 =16. 4mmR-Λ p =18. 96 mm出口 = 00
例子1 (用聚丁烯對(duì)苯二甲酸酯做試驗(yàn))
將Pocan DP 7244顆粒(制造商德國(guó)Lanxess有限公司)輸送到同步運(yùn)轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)(型號(hào):ZSK 32Mc ；制造商=Coperion Werner &PfIeiderer公司)中；使其在該擠出機(jī)中熔化，利用安裝在擠出機(jī)端部的噴嘴板擠壓熔融物。噴嘴板有四個(gè)噴嘴，其中的內(nèi)部噴嘴和外部噴嘴均為柱形標(biāo)準(zhǔn)造型。這些噴嘴用作參考物。其它的兩個(gè)噴嘴經(jīng)過適當(dāng)制造，使得能安裝可更換的噴嘴芯(DUseneinsatz);試驗(yàn)1使用“發(fā)散型短式”噴嘴，試驗(yàn)2使用“發(fā)散型長(zhǎng)式”噴嘴。用攝像機(jī)觀察和記錄從噴嘴擠出的條。還要測(cè)量從開始擠出到在噴嘴上出現(xiàn)沉積物時(shí)的時(shí)間。條上的熔融溫度用測(cè)溫試探器(Einstechthermometer)來測(cè)量；該熔融溫度在所有條中都相同。每個(gè)噴嘴的通過量為26. 25kg化、擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為255分鐘―1，熔融溫度為285°C。若使用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，則在開始之后30秒就會(huì)觀察到有嚴(yán)重的“毛刺”產(chǎn)生 (Bartbildung)0相反，若使用優(yōu)化的“發(fā)散型短式”噴嘴，則在約1分鐘之后才會(huì)產(chǎn)生輕微的毛刺，而使用“發(fā)散型長(zhǎng)式”噴嘴則經(jīng)過很長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間之后也不會(huì)觀察到有毛刺產(chǎn)生。例子2 (用聚碳酸酯做試驗(yàn))
將Makrolon DP1-1265顆粒(制造商=Bayer材料科學(xué)股份公司)輸送到同步運(yùn)轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)(型號(hào)ZSK 32Mc ；制造商Coperion Werner & Pfleiderer公司)中；使其在該擠出機(jī)中熔化，利用安裝在擠出機(jī)端部的噴嘴板擠壓熔融物。噴嘴板有四個(gè)噴嘴，其中的內(nèi)部噴嘴和外部噴嘴均為柱形標(biāo)準(zhǔn)造型。這些噴嘴用作參考物。其它的兩個(gè)噴嘴經(jīng)過適當(dāng)制造，使得能安裝可更換的噴嘴芯。“發(fā)散型長(zhǎng)式”噴嘴固定在這些噴嘴芯中。用攝像機(jī)觀察和記錄從噴嘴擠出的條。還要測(cè)量從開始擠出到在噴嘴上出現(xiàn)沉積物或形成液滴(Tropfenbildimg)時(shí)的時(shí)間。條上的熔融溫度用測(cè)溫試探器來測(cè)量；該熔融溫度在所有條中都相同。每個(gè)噴嘴的通過量為25kg · tT1，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為600分鐘―1，熔融溫度為302°C。
若使用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，則在開始之后45分鐘就會(huì)觀察到有輕微的液滴形成。相反，若使用優(yōu)化的“發(fā)散型長(zhǎng)式”噴嘴則不會(huì)有液滴形成。在第二個(gè)試驗(yàn)中，通過量減小至21. ^tT1,熔融溫度提高到314°C。擠出機(jī)轉(zhuǎn)速保持恒定為600分鐘Λ若使用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，也會(huì)觀察到有液滴形成，經(jīng)過3小時(shí)的試驗(yàn)時(shí)間之后，噴嘴板在噴嘴下面完全覆蓋有熔融物膜。相反，若使用優(yōu)化的“發(fā)散型長(zhǎng)式”噴嘴，則盡管粘度有所減小，歷經(jīng)數(shù)小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間之后仍不會(huì)有液滴形成。例子3 (用聚碳酸酯做試驗(yàn))
將Makrolon DP1-1265顆粒(制造商=Bayer材料科學(xué)股份公司)輸送到同步運(yùn)轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)(型號(hào)ZSK 32Mc ；制造商Coperion Werner & Pfleiderer公司)中；使其在該擠出機(jī)中熔化，利用安裝在擠出機(jī)端部的噴嘴板擠壓熔融物。噴嘴板有四個(gè)噴嘴，其中的內(nèi)部噴嘴和外部噴嘴均為柱形標(biāo)準(zhǔn)造型。這些噴嘴用作參考物。其它的兩個(gè)噴嘴經(jīng)過適當(dāng)制造，使得能安裝可更換的噴嘴芯?！鞍l(fā)散型長(zhǎng)式”噴嘴固定在這些噴嘴芯中。用攝像機(jī)觀察并用錄像來記錄從噴嘴擠出的條。還要測(cè)量直到在噴嘴上出現(xiàn)沉積物時(shí)的時(shí)間。條上的熔融溫度用測(cè)溫試探器來測(cè)量；該熔融溫度在所有條中都相同。每個(gè)噴嘴的通過量為25kg · h—1，轉(zhuǎn)速為600分鐘―1，熔融溫度為314°C。若使用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，則在開始之后45分鐘就會(huì)觀察到有液滴形成。經(jīng)過3小時(shí)的試驗(yàn)時(shí)間之后，噴嘴板在噴嘴下面完全覆蓋有熔融物膜。相反，若使用優(yōu)化的“發(fā)散型長(zhǎng)式” 噴嘴，則即使經(jīng)過9小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間之后仍不會(huì)有液滴形成。這些例子表明，相比于現(xiàn)有技術(shù)的噴嘴，本發(fā)明的噴嘴在試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，無論在聚碳酸酯情況下還是在玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯情況下，都令人意想不到地能實(shí)現(xiàn)沉積物明顯減少，甚至根本就沒有沉積物。在研究玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯情況下，令人意想不到地在本發(fā)明的噴嘴上觀察不到 “毛刺”形成；如借助本發(fā)明的例子可知。特別是“發(fā)散型長(zhǎng)式”噴嘴令人意想不到地表現(xiàn)出特別優(yōu)良的效果。在研究粘度很低的聚碳酸酯熔融物情況下，令人意想不到地在噴嘴上觀察不到液滴形成；如借助本發(fā)明的例子可知。
權(quán)利要求
1.一種用于由粘彈性的物質(zhì)擠出熔融物的噴嘴，其特征在于，噴嘴的流道具有發(fā)散的熔融物出口區(qū)域，發(fā)散的熔融物出口區(qū)域的長(zhǎng)度L-m大于收斂的熔融物入口區(qū)域的長(zhǎng)度 L-入口，比值L-出口/L-入口為1. 1 15。
2.如權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于，熔融物入口開口與熔融物出口開口的直徑 D-出口/D-人口為0. 05 4，D-出口/D-中間為1. 01 4。
3.如權(quán)利要求1或2所述的噴嘴，其特征在于，L-出。為2mnTl00mm，D-出。為 0. 2mm 15mm，L-ap^J 0. 13mm 200mm， -λΡ^ 0. 4mm 30mm，D-中間為 0. lmm 15mm。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的噴嘴，其特征在于，入口區(qū)域或出口區(qū)域的內(nèi)壁， 或者入口區(qū)域和出口區(qū)域的內(nèi)壁，在流道縱軸線方向上具有曲率R-A口和R_m。
5.如權(quán)利要求4所述的噴嘴，其特征在于，曲率半徑R-入口的值為ImnTc (無限大)，R-a n的值為IOmnT 無限大)。
6.如權(quán)利要求4所述的噴嘴，其特征在于，曲率半徑R-入口的值為5mnT-，R-的值為 IOOmnT 00 ο
7.—種噴嘴板，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的噴嘴并排地或上下地或同心地布置成一行或多行。
8.一種用于將熔融聚合物擠出成為熔融聚合物條的方法，其特征在于，使用根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的噴嘴或根據(jù)權(quán)利要求7的噴嘴板。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，聚合物條從噴嘴排出之后用液體或氣體來冷卻。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，聚合物條離開噴嘴之后經(jīng)過?；幚?。
11.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，熔融聚合物含有熱塑性聚合物、在交聯(lián)之前的彈性體或在交聯(lián)之前的熱固性塑料或它們的混合物。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，熔融聚合物含有聚碳酸酯、聚酯、聚醚、聚烯烴、鹵代聚烯烴、熱塑性的聚酰亞胺、聚(亞氨醚)或聚酰胺或它們的混合物。
13.如權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，給聚合物添加填充劑或增強(qiáng)劑或者聚合物添加劑或者有機(jī)的或無機(jī)的顏料或者它們的混合物。
14.一種用于由粘彈性的物質(zhì)擠出熔融物的裝置，包括一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至7 中任一項(xiàng)的噴嘴以及用于將粘彈性的物質(zhì)經(jīng)由噴嘴頂出的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的噴嘴，用于由粘彈性的物質(zhì)特別是聚合物和聚合物與其它物質(zhì)(如固體、液體或其它聚合物)的混合物擠出熔融物條，使用這種噴嘴將避免在噴嘴區(qū)域中形成沉積物。
文檔編號(hào)B29B9/06GK102202852SQ200980143350
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者J·黑珀勒, M·呂德克, R·梅利斯, R·魯?shù)婪?申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)股份公司