Способ и устройство для соединения потоков в процессе совместной экструзии, из которых формируют лист или ленту - RU2002128013A

Реферат

1. Способ совместной экструзии потока экструдируемого материала А, из которого формируют лист или ленту, с потоком экструдируемого материала В, из которого формируют лист или ленту, в зоне соединения в головке для совместной экструзии (данный термин охватывает переходное устройство, расположенное перед формирующей головкой для получения конечного продукта по ходу течения), в которой происходит экструзия материала В на материал А через отверстие (3), при этом два материала проходят вместе через канал (7) в сторону выхода (8) головки, при этом разделительная стенка между потоками непосредственно перед концом ее в отверстии (3) выполнена в виде закрывающей заслонки (4), выполненной с возможностью действовать в качестве обратного клапана для потока материала В, экструдируемого на материал А, отличающийся тем, что экструзию материала В через отверстие (3) осуществляют пульсирующим образом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закрывающая заслонка представляет собой пружинящее лезвие, преимущественно с имеющим большую толщину или более твердым участком на его конце, расположенном ниже по ходу течения (4b на фиг.4а-d).

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что пульсацию осуществляют с помощью одного или более плунжеров (1) или путем открытия и закрытия клапанов, расположенных до закрывающей заслонки (4) по ходу течения.

4. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что пульсацию осуществляют путем открытия и/или закрытия закрывающей заслонки (4) с помощью механических передающих средств (4с).

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в непосредственной близости от отверстия (3) потоки материалов А и В представляют собой плоские потоки, которые, по существу, параллельны закрывающей заслонке (4).

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что экструзионная головка для совместной экструзии представляет собой щелевую экструзионную головку, экструдирующую плоский лист или ленту.

7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что каждый из материалов А и В в месте соединения образует трубчатый поток, и экструзионная головка для совместной экструзии представляет собой кольцевую экструзионную головку, в которой закрывающая заслонка (4) выполнена в виде кольца с поверхностями, по существу, перпендикулярными оси экструзионной головки.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что материалы А и В, по меньшей мере, в непосредственной близости от отверстия (3), проходят наружу или внутрь, по существу, в радиальном направлении, и, после соединения потоков, их направляют, по существу, в осевом направлении, и они выходят, по существу, в осевом направлении из круглого выходного отверстия (8), формирующего конечный продукт.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что используют плунжер или плунжеры (1) во взаимодействии с вышестоящими по течению нагнетающими или экструдирующими средствами, причем обратный клапан (2) предотвращает нагнетание материала плунжером в обратном направлении в сторону вышестоящих средств.

10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что два потока материала(-ов) В1 и В2 присоединяют к обеим основным поверхностям материала А.

11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что материал В или материалы В1 и В2 имеют более низкую удельную вязкость по сравнению с материалом А, причем во время каждой пульсации разница между давлениями в потоке или потоках материала(-ов) В и в потоке материала А является достаточной для обеспечения равномерного осаждения материала(-ов) В на материале А на всей длине отверстия (3), при этом размеры общего канала (7) приспособлены для обеспечения сдвига, достаточного для того, чтобы сделать толщину слоев материалов В1 и В2, по существу, равномерной перед выходом (8) в конце канала (7).

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения канала (7) уменьшается в направлении расположенного ниже по ходу течения конца (8).

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что материал А состоит из полиэтилена высокой молекулярной массы или полипропилена высокой молекулярной массы, а материал В1 или материалы В1 и В2 состоит или состоят из полимера или смеси полимеров, которая прилипает к материалу А в конечном продукте, и имеет или имеют показатель текучести, по меньшей мере, в 10 раз, предпочтительно, по меньшей мере, в 20 раз превышающий показатель текучести материала А.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что материалы В1 и В2 занимают вместе менее 10% толщины объединенного потока.

15. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что при каждой пульсации давление материалов А и В на закрывающую заслонку (4) достаточно для, по существу, полной остановки потока материала А для получения сегментного потока из компонентов А и В по отношению к направлению экструзии.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что материалы А и В имеют, по существу, одинаковую удельную вязкость.

17. Способ по любому из пп.15 и 16, отличающийся тем, что объединенный поток после экструзии отверждается, причем материалы А и В в конечном твердом виде изготовленного изделия имеют различные модули упругости.

18. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что материал А состоит из твердых, по существу, сухих частиц, а материал В состоит из по-настоящему текучего материала, причем поток материала А выталкивают с помощью плунжера (21) в канале (18), который ведет прямо к отверстию или отверстиям (3), через которые материал В совместно экструдируют.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что после соединения материала В с материалом А объединенный поток подвергают смешиванию и/или уплотнению с помощью одного или более штампующих элементов или створок (24 и 25), которые перемещаются возвратно-поступательно в направлениях, поперечных к основному направлению объединенного потока.

20. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что материалы А и В состоят из компонентов пищевых продуктов.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что материал В представляет собой расплавленный шоколад, сахар или карамельный кулер, а материал А представляет собой материал, имеющий более высокую кажущуюся вязкость по сравнению с материалом В.

22. Способ по любому из пп.1-10, 18 и 19, отличающийся тем, что, по меньшей мере, компонент А содержит твердые вещества в виде частиц для образования керамики.

23. Способ по любому из пп.1-10, 18 и 19, отличающийся тем, что, по меньшей мере, компонент А содержит твердые вещества в виде частиц для образования таблеток медицинского назначения.

24. Способ по любому из пп.7 и 8, отличающийся тем, что используют кольцевую экструзионную головку, имеющую впускной канал и, по существу, круглое выходное отверстие, при этом для выравнивания потока материала через выходное отверстие по всей окружной периферии последнего поток материала между впускным каналом и выходом разделяют на множество частичных потоков спиральной формы или спиралеобразной формы с возможностью регулирования перелива между частичными потоками, причем частичные потоки с переливами постепенно объединяют в один общий кольцевой поток.

25. Способ по п.24, в котором впускной канал расположен ближе к оси кольцевой экструзионной головки, чем выходное отверстие, и экструдируемый материал проходит наружу в сторону выходного отверстия (фиг.3b).

26. Способ по п.24, в котором выходное отверстие расположено ближе к оси кольцевой экструзионной головки, чем впускной канал, и экструдируемый материал проходит внутрь в сторону выходного отверстия (фиг.3а).

27. Экструдер, содержащий экструзионную головку для совместной экструзии, предназначенную для совместной экструзии потока экструдируемого материала А, из которого формируют лист или ленту, с потоком экструдируемого материала В, из которого формируют лист или ленту, при этом экструзионная головка содержит зону соединения, в которой происходит экструзия материала В на материал А через отверстие (3), выход (8) и канал (7), через который соединенные материалы А и В проходят от отверстия (3) к выходу (8), при этом разделительная стенка между потоками непосредственно перед концом ее в отверстии (3) выполнена в виде закрывающей заслонки (4), выполненной с возможностью действовать в качестве обратного клапана для потока материала В, экструдируемого в материал А, отличающийся тем, что он содержит средства для экструдирования материала В через отверстие (3) пульсирующим образом.

28. Экструдер по п.27, отличающийся тем, что закрывающая заслонка представляет собой пружинящий нож, предпочтительно с имеющим большую толщину или более твердым участком на его конце, расположенным ниже по ходу течения (4b на фиг.4а-d).

29. Экструдер по любому из пп.27 и 28, отличающийся тем, что средство для осуществления пульсаций содержит один или более плунжеров или приводимых в действие клапанов, расположенных до закрывающей заслонки (4) по ходу течения.

30. Экструдер по любому из пп.27 и 28, отличающийся тем, что средство для осуществления пульсаций содержит механическое передающее средство (4с), открывающее и/или закрывающее закрывающую заслонку (4).

31. Экструдер по любому из пп.27-30, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в непосредственной близости от отверстия (3) экструзионная головка выполнена с такой конфигурацией, что оба потока материалов А и В представляют собой плоские потоки, которые, по существу, параллельны закрывающей заслонке (4).

32. Экструдер по любому из пп.27-31, отличающийся тем, что экструзионная головка для совместной экструзии представляет собой щелевую экструзионную головку для экструзии плоского листа или ленты.

33. Экструдер по любому из пп.27-31, отличающийся тем, что экструзионная головка для совместной экструзии представляет собой кольцевую экструзионную головку, предназначенную для совместной экструзии трубчатых потоков, в которой закрывающая заслонка (4) выполнена в виде кольца с поверхностями, по существу, перпендикулярными оси экструзионной головки.

34. Экструдер по п.33, отличающийся тем, что экструзионная головка выполнена с такой конфигурацией, что материалы А и В, по меньшей мере в непосредственной близости от отверстия (3), проходят наружу или внутрь в основном в радиальном направлении, и после соединения потоков их направляют, по существу, в осевом направлении, и они выходят, по существу, в осевом направлении из круглого выходного отверстия (8) для получения конечного продукта.

35. Экструдер по любому из пп.27-34, в котором средство для осуществления пульсации содержит плунжер или плунжеры (1) с предшествующими взаимодействующими нагнетающими или экструдирующими средствами, отличающийся тем, что обратный клапан (2) предотвращает нагнетание материала плунжером в обратном направлении в сторону указанных предшествующих средств.

36. Экструдер по любому из пп.27-35, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью присоединения двух потоков материала(-ов) В1 и В2 к обеим основным поверхностям материала А.

37. Экструдер по любому из пп.27-35, отличающийся тем, что размеры общего канала (7) выбраны с возможностью обеспечения сдвига, достаточного для того, чтобы сделать толщину слоев материалов В1 и В2, по существу, равномерной перед выходом (8) в конце канала (7).

38. Экструдер по п.37, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения канала (7) уменьшается в направлении расположенного ниже по ходу течения конца (8).

39. Экструдер по любому из пп.33 и 34, отличающийся тем, что он содержит экструзионную головку, имеющую вход (10) для экструдируемого материала и, по существу, круглое выходное отверстие, расположенные на различных радиальных расстояниях от оси экструзионной головки, находящиеся между входом и выходом каналы для прохода через них экструдируемого материала, причем один впускной канал, проходящий от входа, разветвляется, по меньшей мере, один раз для образования, по меньшей мере, двух каналов (11, 12, 13) для частичных потоков, при этом каждый из этих каналов предназначен для создания частичного потока экструдируемого материала, при этом каналы (11, 12, 13) для частичных потоков имеют спиральный наклон и расположены, по существу, в плоскости или на поверхности конуса, причем каналы для частичных потоков постепенно соединяются вместе.

40. Экструдер по п.39, отличающийся тем, что выходное отверстие расположено радиально внутри относительно входа, причем каналы для частичных потоков проходят по спирали внутрь в сторону выходного отверстия.

41. Экструдер по п.39, отличающийся тем, что выходное отверстие расположено радиально снаружи относительно входа, причем каналы для частичных потоков проходят по спирали наружу в сторону выходного отверстия.

42. Экструдер по любому из пп.39-41, отличающийся тем, что каждый из каналов (11) для частичных потоков, следующих за впускным каналом, разветвляется для образования двух дополнительных каналов (12) для частичных потоков.

43. Экструдер по п.42, отличающийся тем, что каждый из дополнительных каналов (12) для частичных потоков разветвляется для образования двух выходных каналов для частичных потоков, которые проходят к выходному отверстию.

44. Экструдер по п.27, отличающийся тем, что средство для экструзии материала А содержит плунжер (1), в котором канал (18) ведет прямо к отверстию (3).

45. Экструдер по п.44, отличающийся тем, что за отверстием (3) по ходу течения имеется один или более штампующих элементов или створок (24 и 25), которые совершают возвратно-поступательное движение в направлении поперек направления потока экструдата для обеспечения смешивания и/или уплотнения составного потока материалов В и А.

46. Экструдер, содержащий экструзионную головку для совместной экструзии, предназначенную для совместной экструзии потока экструдируемого материала А, из которого формируют лист или ленту, с потоком экструдируемого материала В, из которого формируют лист или ленту, при этом экструзионная головка содержит зону соединения, в которой происходит экструзия материала В на материал А через отверстие (3), выход (8) и канал (7), через который соединенные материалы А и В проходят от отверстия (3) к выходу (8), при этом разделительная стенка между потоками непосредственно перед концом ее в отверстии (3) выполнена в виде закрывающей заслонки (4) для действия в качестве обратного клапана для потока материала В, экструдируемого в материал А, отличающийся тем, что экструзионная головка для совместной экструзии представляет собой кольцевую экструзионную головку, предназначенную для совместной экструзии трубчатых потоков, в которой закрывающая заслонка (4) выполнена в виде кольца с поверхностями, по существу, перпендикулярными оси экструзионной головки.

47. Экструдер по п.46, отличающийся тем, что экструзионная головка выполнена с такой конфигурацией, что материалы А и В, по меньшей мере в непосредственной близости от отверстия (3), проходят наружу или внутрь в основном в радиальном направлении, и после соединения потоков их направляют, по существу, в осевом направлении, и они выходят, по существу, в осевом направлении из круглого выходного отверстия (8) для получения конечного продукта.