一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具和方法技术

本发明专利技术公开一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具和方法，模具包括芯棒、均流转子、模头体和风环。其中芯棒同轴设置在均流转子内，芯棒与均流转子内壁之间构成环隙流道，均流转子同轴安装在模头体内，均流转子与模头体内壁之间设置环形流道。聚合物熔体进入环形流道后，均流转子转动使得环形流道内熔体通过多个槽口形成熔体薄层，从四周均匀进入环隙流道旋转涂覆，外层熔体涂覆在内层熔体的外侧形成多层管坯。芯棒和均流转子异向转动，使得内外层熔体按照相反方向螺旋流动，形成螺旋交织取向结构。通过本发明专利技术的吹塑模具制备的多层复合坯料不仅层次分明、厚度均匀，而且坯料能够预取向，形成交织网络极大提高制品自增强效果。形成交织网络极大提高制品自增强效果。形成交织网络极大提高制品自增强效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具和方法


[0001]本专利技术属于高分子材料加工成型
，具体涉及一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具和方法。

技术介绍

[0002]聚合物共挤出工艺已成为先进的塑料复合成型加工技术之一，它将熔融状态下的不同材料在模具内复合共同挤出，形成层次分明、兼具不同功能的复合材料，使制品兼有几种不同材料的优良特性。这种工艺可以得到综合性能优异的制品，省去了繁琐的复合工艺和设备，大大降低成本，节约资源。共挤出技术被广泛用于异型材、板材、管材、多层复合薄膜和电线电缆等产品的生产。
[0003]现有技术的聚合物共挤出模具存在以下技术问题：
[0004]由于各相聚合物熔体的流变特性不同，多层熔体在模具内汇合容易产生层间界面不稳定、粘流封装、甚至出现串层等问题，料坯离开模口时容易扭曲和缩颈，极大影响多层复合制品的生产效率和制品性能。
[0005]针对传统多层共挤出加工方法存在的问题，开发出全新共挤出方法及模具成为重要研究课题，具有较高的科研价值和社会经济效益。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的之一是：提供一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具，可以避免熔体出现串层问题，能够使多层熔体旋转涂覆形成复合管坯，并且熔体螺旋交织取向，最终提高制品的综合性能。
[0007]本专利技术的目的之二是：提供一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑方法，可以避免熔体出现串层问题，通过该方法能够使多层熔体旋转涂覆形成复合管坯，并且熔体螺旋交织取向，最终提高制品的综合性能。
[0008]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具，包括芯棒；
[0010]芯棒外套接均流转子，均流转子与芯棒之间设有环隙流道；
[0011]环隙流道连接有多个挤出机，每个挤出机挤出的聚合物熔体相同或不同；
[0012]多个挤出机用于依次向环隙流道挤出聚合物熔体以形成由内向外逐层涂覆于芯棒外壁的熔体管坯；
[0013]均流转子和芯棒分别连接有驱动装置，用于驱使均流转子和芯棒异向转动，以使熔体管坯交织复合取向形成编织微结构并从环隙流道挤出；
[0014]芯棒中部设有压缩空气流道，用于将从环隙流道挤出的编织微结构吹胀成膜泡。
[0015]进一步，均流转子外套接有模头体，模头体与均流转子之间设有多个环形流道，多个环形流道分别与环隙流道连通，多个环形流道一一对应连接多个挤出机。
[0016]进一步，模头体、均流转子和芯棒同心安装。
[0017]进一步，环形流道横截面为圆形。
[0018]进一步，多个环形流道沿均流转子的延伸方向依次间隔设置，环隙流道宽度沿压缩空气流道的吹气方向逐渐缩小形成环形收敛流道。
[0019]进一步，均流转子上周向均匀布置多个槽口，槽口两端分别连接于环形流道和环隙流道，槽口的延伸方向垂直或倾斜于均流转子的内壁。
[0020]一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑方法，包括以下步骤，
[0021]多个挤出机依次向环隙流道挤出聚合物熔体以形成逐层旋转涂覆于芯棒外壁的熔体管坯；
[0022]驱动装置驱使均流转子和芯棒异向转动，使熔体管坯交织复合取向形成编织微结构并从环隙流道挤出；
[0023]芯棒中间通入压缩空气将具有编织微结构的熔体管坯吹胀成膜泡。
[0024]进一步，多个挤出机依次向环隙流道挤出聚合物熔体以形成逐层旋转涂覆于芯棒外壁的熔体管坯的实现方式为：
[0025]多个挤出机挤出的聚合物熔体依次从均流转子的槽口进入环隙流道形成多个熔体薄层；
[0026]熔体薄层从四周同心旋转涂覆在芯棒外壁上形成熔体管坯。外层熔体旋转涂覆在内层熔体外侧从而形成多层管坯。
[0027]进一步，熔体管坯交织复合取向形成编织微结构的实现方式为：
[0028]在芯棒和均流转子异向旋转剪切和轴向挤出的共同作用下，熔体管坯的外层与内层的流动螺旋方向相反，多层熔体交织取向形成编织微结构。
[0029]进一步，其应用场景包括吹塑成型多层薄膜制品和挤出成型多层复合管材。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0031]通过空心柱状芯棒和均流转子的反向旋转实现多层熔体的复合叠加，摒弃了传统多层共挤模具的复杂流道结构，具有结构更简单、流程更短、体积更小和便于操作等优点。
[0032]相比于普通模具的固定流道和固定供料模式，本专利技术的流道部分包括环形流道、槽口和环隙流道，通过转动的多个槽口实现动态供给熔体，动态供料不仅更加均匀，而且避免了高黏度熔体击穿低粘度熔体导致熔体串层问题。
[0033]来自多台挤出机的聚合物熔体依次经过各个环形流道旋转涂覆在芯棒上，在芯棒和均流转子异向旋转剪切和轴向挤出共同作用下，靠近均流转子与靠近芯棒的流动速度螺旋方向相反，多层熔体交织取向，形成编织结构，大幅度提高坯料性能。
[0034]相较于现有技术仅仅有内芯棒旋转而坯料只能在一个方向上螺旋取向，本专利技术基于芯棒和均流转子反向旋转，因此更具优势：其一，能实现坯料微结构沿两个方向交织取向。其二，由于均流转子相对芯棒转动，避免了仅芯棒转动导致料坯离开模口容易扭曲和缩颈的问题。其三，均流转子上的多个槽口使得熔体动态均匀分配成熔体薄层有利于旋转涂覆形成多层料坯。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的共挤出吹塑模具的结构示意图。
[0036]图2为图1中A
‑
A的横断面视图(具有竖直槽口)。
[0037]图3为本专利技术的均流转子和槽口的结构示意图。
[0038]图4为图1中B
‑
B的横断面视图(具有倾斜槽口)。
[0039]图中：
[0040]1‑
芯棒，2
‑
均流转子，3
‑
模头体，4
‑
内层环形流道，5
‑
中层环形流道，6
‑
外层环形流道，7
‑
隔热垫，8
‑
风环，9
‑
膜泡，10
‑
槽口，11
‑
压缩空气流道。
具体实施方式
[0041]下面对本专利技术作进一步详细的描述。
[0042]实施例1
[0043]本实施例以三层复合坯料为例。如图1所示，熔体A、熔体B和熔体C分别代表三种不同的聚合物熔体，分别对应的三层复合坯料的里层、中层和外层。
[0044]如图1和2所示，一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具，包括模头体3、均流转子2和芯棒1，所述模头体3设于均流转子2外周，所述模头体3的内壁和均流转子2的外壁之间形成多圈环形流道，本实施例中包括内层环形流道4、中层环形流道5和外层环形流道6，均流转子2上设有与各个环形流道连通的竖直槽口10，所述均流转子2与芯棒1同心装配，两者之间形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具，其特征在于：包括芯棒；芯棒外套接有均流转子，均流转子与芯棒之间设有环隙流道；环隙流道连接有多个挤出机，每个挤出机挤出的聚合物熔体为相同或不同；多个挤出机用于依次向环隙流道挤出聚合物熔体以形成由内向外逐层旋转涂覆于芯棒外壁的熔体管坯；均流转子和芯棒分别连接有驱动装置，用于驱使均流转子和芯棒异向转动，以使熔体管坯交织复合取向形成编织微结构并从环隙流道挤出；芯棒中部设有压缩空气流道，用于将从环隙流道挤出的带编织微结构的管坯吹胀冷却成型为膜泡。2.按照权利要求1所述的一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具，其特征在于：均流转子外套接有模头体，模头体与均流转子之间设有多个环形流道，多个环形流道分别与环隙流道连通，多个环形流道分别与多个挤出机一一对应相连通。3.按照权利要求2所述的一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具，其特征在于：模头体、均流转子和芯棒同心安装。4.按照权利要求2所述的一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具，其特征在于：环形流道横截面为圆形。5.按照权利要求2所述的一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具，其特征在于：多个环形流道沿均流转子的延伸方向依次间隔设置。6.按照权利要求2所述的一种多层熔体螺旋交织取向共挤出吹塑模具，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿金平，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：