[实用新型]超临界流体与高分子原料熔体的混合机构

说明书

技术领域

本实用新型与高分子加工技术有关，特别是涉及一种超临界流体与高分子原料熔体的混合机构。

背景技术

物质在高于临界温度与临界压力的环境下所存在的超临界流体状态，在性质上介于气相与液相之间，而具备有与气体相仿的表面张力、粘度与扩散性，同时具有接近液体的密度与溶合能力，而可利用现有技术用以熔融固态高分子原料之的挤筒所提供的高温高压环境，将超临界流体混入高分子熔融体中，并藉由挤筒与模具模室空间之间的压降，使超临界流体在进入模室空间后在高分子熔融体的内部形成多数的成核点，并成长为气泡，而模制成型发泡高分子物品。

此外，现有技术也揭露有以预先置放于模具内部模室空间的高分子原料，含浸渍后进入该模室空间的超临界流体，继之再由改变该模室空间内的压力及温度，利用超临界流体的之相变化产生气泡，以将高分子原料模制成型为发泡高分子物品。

二氧化碳或氮气等惰性气体被经常作为发泡剂的超临界流体，其中，二氧化碳的临界压力为7.185MPa、临界温度为304.265K，因此，就现有技术而言，为保持其处于临界流体的状态，即需使挤筒或模室空间内的之温度与压力大于该等临界温度值与临界压力值避免离析，但于产业利用上，例如在射出成型加工技术中，通常情况下，700～1500kg/cm2的射出压力已可满足射出成型加工所需的压力条件而言，但二氧化碳高达7Mpa的临界压力显然高出许多，因此，为维持二氧化碳在挤筒内的超临界流体状态，即需额外地提高射出挤筒内部的压力，增加能源的耗费。

高分子加工的操作条件虽随着原料的种类而有差异，纵然有无需额外增加压力的操作条件存在，惟囿于超临界流体需与高分子熔融体混合成为单相溶液，因此，在以挤筒进行热熔的的技术范踌中，其导入超临界流体的部位即以位于挤筒后段，高分子原料已呈熔融体的螺杆计量段(metering section)为适当，如此一来，超临界流体与高分子熔融体间的混合时间即受到了挤筒内螺杆的之转速拘束，恐有混合不匀的缺失存在，造成在压降后，高分子内部的之气泡成核作用不均，致影响发泡高分子物品的成型品质。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种超临界流体与高分子原料熔体的混合机构，其使超临界流体与高分子原料熔体混合为单相溶液的动作，是独立于对固态高分子原料施以热能使之呈熔体的构成以外，分别为之，据以避免其彼此间相互干涉。

为达成上述目的，本实用新型所提供的一种超临界流体与高分子原料熔体的混合机构，它包括：

一热熔单元，具有一中空的挤筒，一第一进料通道与一第一出料通道分设于该挤筒的两端，而分别连通该挤筒的中空内部与该挤筒的外部空间，一推送件设于该挤筒中，并介于该第一进料通道与该第一出料通道间，用以将自该第一进料通道进入该挤筒中空内部的高分子原料，往该第一出料通道推送；为对固态之高分子原料施以热能使之热熔为熔体，

一混合单元，具有一中空的混合筒，一第二进料通道与一第二出料通道分设于该混合筒的两端上，并使该第二进料通道与该第一出料通道相通，据以使由该第一出料通道推出的高分子原料，经由该第二进料通道进入该混合筒的中空内部，一混合转件介于该第二进料通道与该第二出料通道间并设于该混合筒中，并于该混合筒中转动而使容纳于该混合筒中的高分子原料受到扰动；

一超临界流体供给单元，与该热熔单元相隔开来地设于该混合单元上，用以将外部的超临界流体导入该混合筒的中空内部，以与位于该混合筒中的高分子原料，同受该混合转件的扰动而彼此混合成均质的单相溶液。

所述超临界流体供给单元具有一输气通道，设于该混合筒并与该混合筒的中空内部连通，用以形成外部超临界流体进入该混合筒内部的流动通道。

所述输气通道与所述第二进料通道相邻，以使超临界流体与高分子熔体间得以尽早地混合。

为使高分子熔体与超临界流体分别进入该混合单元时即得以相互混合，所述混合转件具有一柱身，可转动地设于该混合筒中，一第一沟部环设于该柱身相邻于该第二进料通道的一端的周侧上，同时相邻于该第二进料通道及该输气通道。据此，当该柱身转动的同时，是由该第一沟部对进入该混合筒内部的高分子熔体与超临界流体施以扰动，加以混合。

所述混合转件更包含有一第二沟部，环设于该柱身相邻于该第二出料通道的另端的周侧上。可接续该第一沟部所造成的扰流，对于已由该第一沟部初步混合的高分子熔体与超临界流体进一步地予以扰动。