[发明专利]处理粘性材料的设备和方法

说明书

本发明同处理粘性材料，例如处理塑料和橡胶的设备有关。

一种颇受重视的处理是上色。在许多成形工序中，将聚合材料，例如塑料化合物和橡胶化合物加进一台机器，例如挤压机，挤压机把所加的材料熔化并使它强制通过挤压模以便生产细长的产品。虽然最终的产品可能需要上色，使用未混有必要的上色剂的原材料，而在材料传到挤压模之前再加入那些上色剂是有很多优点的。可望获得的一个潜在的益处是可以从一种颜色迅速的转变到另一种颜色。第二个可能的益处是可以只在挤压成型产品的表面或特定范围内上色。第三个可能的益处可以只从单一的熔化聚合物源生产出带有不同色彩的多种挤压成型产品。这些特点能够导致提高生产效率，降低制成本和可以应用新的制造技术。

通常使用的上色剂是小颗粒状的固体颜料，添加这些颜料的一种方便的方法是将固体颜色离散在一种与被加工的聚合材料能相溶的流体载体中。然后将液状离散物与基体聚合化合物一起灌注入一个适当的装置，这个装置稍微进行混和以使基体聚合化合物实现上色，而流体载体就混合在基体聚合物中。

按照这些线索已经做过一些实现上色的尝试，但所得到的结果并不令人满意，除非将颜料和至少一部分聚合物溶流达到充分的混合。典型的问题是由出现在外表面的过量的流体载体所引起的，这使得外表面过软或过粘。颜色分布的缺陷也会使得挤压成型产品的外貌呈条纹状。而且就用于电缆绝缘而言，颜料的局部聚集会导致低劣的机械性能和电学性能。

本发明的一个实施例的目的是提供一种装置，因而可将所加入的液状颜料与挤压成型产品的所需部分达到充分混合，以克服上述诸问题。此实施例的另一个特点为颜料添加设备是和一个正排量装置（例如齿轮泵）一起使用的，这一装置是用来协助产生实行颜料混合操作所必需的额外压力，并使产品的横截面上的均匀性得到改善。正排量装置应用于由同一熔化聚合物源所供应多个挤压料流中的第一个，也使得这些挤压料流大小相等，或保持一种选定的相对尺寸关系。这样，本发明能用来生产带有不同色彩或其它附加特点的多种挤压产品。

根据本发明的一个方面，所提供的处理粘性物料的设备包括一正排量加料装置，一将通过进料装置的物料分成至少两个分流的装置，一将物料改性剂掺入至少一个分流的混合器和一使分流重新汇合的装置。

根据本发明的另一个方面，所提供的改进粘性材料的方法包括将物料加到正排量加料装置，将流动物料分成至少两条分流，将改性剂混入至少一条分流以及最终将支流重新汇合等步骤，使得生产出由相邻的改性层和未经改性层构成的复合材料。

在本发明一个较佳的实施例中，正排量装置可以包括一个齿轮泵。这个装置可由挤压机供料。分流装置可以包括分岔通道，选择其分支的尺寸使得两条分流能满足所需要的流量。若一条分流比另一条遭受到更大的阻力，可在低阻力分支内设置一个限流装置，以提高阻力分支的流量。混合器可以是空穴式传送混合器（一种这样的混合器在欧洲专利No0048590中已有描述。）而改性剂可以是一种颜料。作为另一种选择，也可使用其它能令人的满意地将颜料混入聚合化合物的静电或机械混合器。重新汇流装置可以是一个多层模头，这可以起到将经过改性的物质全部保持在未经改性物质外部的作用。例如，经过改性的材料可以整个围绕未经改性的材料，或者，经过改性的材料可以条纹状处在材料的表面，或者处在其它分立区域。分流装置可以包括同一加料装置相邻部分之间的隔板或相邻的不同加料装置之间的隔板。

作为另一种选择，经过改性和未经改性的熔体分流可用一种特殊的方式。在进入模头之前重新汇合，以便使它们流过挤压模后，在出口处，使熔体流形成所要求的形状。

一个单个的挤压机可以供应给若干个加料装置，每个加料装置与各自的分流，混合以及汇流装置协同工作。一单个加料装置可以供应给多于一个混合器，在这种情况下，要安装交流器以提供恰当的附加分流。在加料装置和混合器之间适当的分流中输入改性剂是很有利的。在颜料的情况下，是用颜料注入器引入的。在汇流装置形成导线绝缘层的成形模头时，这就允许绝缘层形成两层同心圆环， 里面未经改性，而外层经过改性。

为了能更清楚地了解本发明，参照附图，通过例子来说明两个实施例，其中：

图1表示设备的一个侧视图。

图2表示图1中设备的一个局部横截面图。

图3表示通过形成图1设备的一部分的挤压模头的横截面图。

图4和图5是使用图1和图2的设备所能制造的导线的横截面图。

图6表示对于图1设备另一个可选择的设备的侧视图。