专利权的转移IPC(主分类):B29C 45/16登记生效日:20170818变更事项:专利权人变更前权利人:科尔泰克公司变更后权利人:米拉克龙营销有限责任公司变更事项:地址变更前权利人:美国马萨诸塞变更后权利人:美国特拉华州专利权的转移IPC(主分类):B29C 45/16登记生效日:20170818变更事项:专利权人变更前权利人:米拉克龙营销有限责任公司变更后权利人:米拉克龙有限责任公司变更事项:地址变更前权利人:美国特拉华州变更后权利人:美国俄亥俄州授权实质审查的生效公开

　　一种通过控制内外层的相对体积流速而模制具有内、外和里或芯层的多层聚合物塑料物件的新技术，能够相对移动芯部的位置，以及模制物件中内外层的相对厚度，且里层的前端及如果需要还有后端，基本位于流动聚合物流的速度分布的零梯度上而流入型腔中。

　　1： 一种用于共挤出多种聚合物塑料材料的方法，其中的塑料 材料通过一个浇口区域注射到一个型腔中而生产出模制物件，该 方法包括：共挤出地使若干聚合物塑料材料流流动，这些聚合物 塑料材料流具有至少一个位于内外塑料材料流中的里层流，该里 层流用作产生的模制塑料物件的里芯，该内外塑料材料流用作该 里芯的覆盖壁塑料材料层；推动这些流动的材料流沿着纵向延伸 的管状挤出机喷嘴并在其中沿同心环形流量路径流动到型腔浇口 区域；最初调节这些流量流，使芯部流在挤出的横向流速分布中 的基本上零梯度区域开始流动；之后在芯层的零梯度流量开始后 改变内外层流的相对体积流量比率，从而将芯层流量偏离零梯度 并将芯层移位靠近内或外环形流量边界中的一个边界，从而生产 出模制物件，其中芯层的主要部分比其它部分更靠近内外物件壁 中的一个壁。

　　2： 如权利要求1所述的方法，其中基本上以所述比率相应地 改变内层或外层的相对厚度。

　　3： 如权利要求1所述的方法，其中在挤出终止之前，改变内 外层的流量比率，从而基本上沿所述零梯度将里芯部流的末端往 回移位。

　　4： 如权利要求1所述的方法，其中在百分之几的芯层流流量 最初流动之后，改变内外流比率。

　　5： 如权利要求1所述的方法，其中流量流的调节最初导致内 外流以基本上相等的体积流速开始流动。

　　6： 如权利要求1所述的方法，其中通过将一个纵向销沿挤出 机且在挤出机中设置，将组合流推入所述同心环形流路径中，从 而实现所述推动。

　　7： 如权利要求1所述的方法，其中通过相对限制挤出机中的 各材料流的各自流量通道来控制内外流的相对体积流量比率。

　　8： 如权利要求7所述的方法，其中控制所述相对流量限制的 计时，使其与以下一项或两项相一致：(1)在芯部流开始流动后 的一个短时间，和(2)接近芯部流流动的终止。

　　9： 如权利要求7所述的方法，其中在各材料流流动到型腔的 中间，控制所述相对流量限制的计时。

　　10： 如权利要求7所述的方法，其中通过将一个限流器插入 挤出机中的内部或外部流量流中而实现相对流量限制。

　　11： 如权利要求7所述的方法，其中将内、外和芯层流量流 从各材料源供给到挤出机喷嘴中的各自进入通道中，并将该限流 器插入材料源流量通道或者靠近喷嘴进入通道。

　　12： 如权利要求11所述的方法，其中从各材料源相似地同步 供给多个相似的喷嘴，其中的限流器插入靠近每个喷嘴中对应的 内层或外层进入流量通道，或者插入来自所述材料源的共用供给 通道。

　　13： 如权利要求1所述的方法，其中内外层流从相同的塑料 材料源供给，塑料芯部材料流从一个不同的材料源供给，由内外 层流包封的芯部材料流的环形共挤出流靠近所述浇口区域组合， 并在相反的横向方向侧向地注射到型腔中。

　　14： 如权利要求13所述的方法，其中这样制成的模制物件是 一个中空的塑料容器，其中由内外容器壁包封的里芯层是由这样 的材料制成的，该材料用于阻止气体流动穿过容器壁和/或清除氧 气目的的隔离层。

　　15： 如权利要求1所述的方法，其中要模制一个包括内外层 和两个里或芯层材料的三材料塑料物件，其中在喷嘴中分割内外 层材料流以形成内外环形覆盖壁层，其中一个里层流在喷嘴中导 向以在靠近所述内层处形成一个里环形层，另一个里层流在喷嘴 中导向以在靠近外层处形成一个里环形层。

　　16： 一种用于共挤出多种塑料材料的方法，其中的塑料材料 通过一个浇口区域注射到一个型腔中而生产出模制物件，该模制 物件具有包封在内外壁层中的里芯层，该方法包括：共挤出地使 包封一个里芯层的内外层塑料材料流流动，以通过浇口区域将该 内外层塑料材料流注射到型腔中；最初以基本上50∶50的内外层 流体积流量比率开始流动，使里芯部流在挤出的横向流速分布中 的基本上零梯度的中间水平区域流动；之后对于流量的主要部分， 改变内外层流的相对体积流量比率，从而将芯层流偏离该中间水 平区域，并将芯层移位靠近内或外流量边界中的一个边界，从而 生产出模制物件，其中该物件中的芯层主要部分靠近内物件壁或 外物件壁。

　　17： 如权利要求16所述的方法，其中所述流量比率在靠近进 入型腔的流量末端变回到基本上50∶50。

　　18： 如权利要求16所述的方法，其中在百分之几的芯层流流 量最初流动之后改变该比率。

　　19： 如权利要求16所述的方法，其中在连续流流到浇口区域 和进入模具中的过程中进一步改变该比率。

　　20： 如权利要求19所述的方法，其中在靠近流量的末端将所 述比率变回到基本上50∶50，从而往回沿基本上所述零梯度重新 建立里芯部流流量。

　　21： 如权利要求16所述的方法，其中按照隔离层功能特征来 选择芯层流材料，这些特征是如气体渗透控制、气体清除和电磁 屏蔽中的至少一个。

　　22： 一种用于共挤出多种塑料材料的设备，该塑料材料用于 通过一个浇口区域注射到一个型腔中从而生产出模制物件，该模 制物件具有包封在内外壁层中的里芯层，该设备以组合的形式包 括：一个纵向延伸的挤出机喷嘴，用于从其材料源接收塑料材料， 并共挤出地使作为包封一个里芯层的内外层塑料材料流的材料流 动，以通过浇口区域将该材料注射到型腔中；流量控制装置，用 于最初以基本上50∶50的内外层流体积流速比率开始流动，以使 里芯部流在挤出的横向流速分布中的基本上零梯度的中间水平区 域流动；以及用于流量主要部分的工具，用于之后调节该流量控 制装置以改变内外层流的相对体积流量比率，从而将芯层流偏离 该中间水平区域并将芯层移位到靠近内外流量边界中的一个边 界，从而在型腔中生产出模制物件，其中该物件中的芯层的主要 部分靠近内外物件壁中的一个壁。

　　23： 如权利要求22所述的设备，其中调节该流量控制装置， 从而在靠近进入型腔的流量末端将流量比率变回到基本上50∶50。

　　24： 如权利要求22所述的设备，其中操作该流量控制装置， 从而在百分之几的芯层流流量最初流动之后改变该比率。

　　25： 如权利要求22所述的设备，其中调节该流量控制装置， 从而在连续流到浇口区域的过程中进一步改变该比率。

　　26： 如权利要求25所述的设备，其中对该流量控制装置进行 调节，以在靠近流量的末端将所述比率变回到基本上50∶50，从 而往回基本上沿所述零梯度重新建立里芯部流流量。

　　27： 如权利要求22所述的设备，其中按照隔离层功能特征选 择芯层流材料，这些特征是如湿度控制、气体渗透、气体清除和 电磁屏蔽中的至少一个。

　　28： 一种用于共挤出多种塑料材料的设备，该塑料材料用于 通过一个浇口区域注射到一个型腔中从而生产出模制物件，该设 备以组合的形式包括：一个设有进入通道的纵向延伸管状挤出喷 嘴，该进入通道用于从其材料源接收塑料材料并共挤出地使作为 内外层流的材料流动，这些材料具有一个里层流，该里层流在内 外塑料材料流中用作产生的模制塑料物件中的里芯部，而该内外 塑料材料流用作该芯部的覆盖壁塑料材料层；一个纵向节流装置， 用于推动这些材料流沿一个纵向延伸的管状挤出机喷嘴并在其中 沿同心环形流量路径流动到型腔浇口区域；用于调节流量流以最 初使芯部流在挤出的横向流速分布中的基本上零梯度区域开始流 动的装置；以及之后可操作的、用于在芯层的零梯度流量已经开 始之后改变内外层流的相对体积流量比率的工具，以将芯层流量 偏离零梯度并将芯层移位到靠近内或外流量边界中的一个边界， 从而生产出模制物件，其中的芯层的主要部分比其它部分更靠近 内或外物件壁中的一个壁。

　　29： 如权利要求28所述的设备，其中基本上以所述比率相应 地改变内层或外层的相对厚度。

　　30： 如权利要求28所述的设备，其中在挤出终止之前，控制 该调节装置以改变内外层的流量比率，从而往回沿基本上所述零 梯度移位里芯部流的末端。

　　31： 如权利要求28所述的设备，其中在百分之几的芯层流流 量最初流动之后，该调节装置改变内外流比率。

　　32： 如权利要求28所述的设备，其中调节装置最初使内外流 以基本上相等的体积流速开始流动。

　　33： 如权利要求28所述的设备，其中所述调节装置包括一个 轴向销，该轴向销用于将组合流推入所述同心环形流量路径中。

　　34： 如权利要求28所述的设备，其中通过设置在挤出机中各 材料流的各自流流量通道中的限流器来控制内外流的相对体积流 量比率。

　　35： 如权利要求34所述的设备，其中设有一个工具，用于由 限流器控制相对限制的计时，从而与以下一个或两个相一致：芯 部流开始流动后的一个短时间和接近芯部流流量的终止。

　　36： 如权利要求35所述的设备，其中设有一个工具，用于在 各材料流流动到型腔的中间控制所述相对流量限制的计时。

　　37： 如权利要求35所述的设备，其中通过用于将限流器插入 内部或外部流量流中的一个流量流中的工具，来实现相对流量限 制。

　　38： 如权利要求28所述的设备，其中将内、外和芯层流量流 从各材料源供给到喷嘴中的各进入通道中，并将该限流器插入到 (1)材料源流量通道，或者(2)靠近喷嘴进入通道中。

　　39： 如权利要求28所述的设备，其中设有多个相似的喷嘴， 这些喷嘴相似地同步从各材料源供给，其中的限流器装置入 到每个喷嘴中的对应内层或外层进入流量通道中或者来自所述材 料源的共用供给通道中。

　　40： 如权利要求28所述的设备，其中内外层流从相同的塑料 材料源供给，且塑料芯部材料流从一个不同的材料源供给；由内 外层流包封的芯部材料流的各环形共挤出流在靠近所述浇口区域 处组合，并在相反的横向方向上侧向地注射到型腔中。

　　41： 如权利要求40所述的设备，其中上述制成的模制物件是 一个中空的塑料容器，其中的里芯层是由这样的材料制成的，该 材料用作隔离层而用于阻止湿度和/或气体流动穿过容器壁，和/ 或通过与之化合作用而清除氧气的目的。

　　42： 如权利要求28所述的设备，其中要模制一个包括内外层 和两个里或芯层材料的3材料塑料物件，且其中在喷嘴中分割内 外层材料流，以形成内外环形覆盖壁层，其中一个里层流在喷嘴 中导向以靠近所述内层形成一个里环形层，另一个里层流在喷嘴 中导向以靠近外层形成一个里环形层。

　　43： 如权利要求1所述的方法，其中设有多个从各材料源相 似地同步供给的相似挤出机喷嘴；且设有限流装置，插入在通向 每个喷嘴的对应内层或外层进入流量通道中或者来自所述材料源 的共用供给通道中。

　　44： 如权利要求1所述的方法，其中两个里层流在所述内外 流之中流动，其中一个里层流在另一个里层流流动之前开始流动， 且所述一个里层流的前缘在所述零梯度上开始，所述另一个里层 流的随后的流动起动使所述一个里层流流量的较后流动部分偏离 所述零梯度，且所述另一个里层流在所述一个里层流通过所述浇 口区域进入所述型腔完成注射之前完成注射，并在所述零梯度上 结束所述里层流的注射。

　　45： 如权利要求44所述的方法，其中内、外和里层流的材料 构成了形成四层模制物件的三种模制材料。

　　46： 如权利要求45所述的方法，其中选择每个里层流的相对 厚度和位置，以增强模制物件的性能。

　　47： 如权利要求46所述的方法，其中里层流的最内部由气体 清除材料制成，以降低气体穿过模制物件的所述外壁的渗透速度， 且如果清除层材料试图吸收从物件外部渗透的气体则将提高从物 件容纳物中清除气体的速度。

　　48： 如权利要求46所述的方法，其中里层流的最外部由湿度 敏感气体隔离材料制成，用以将该隔离层定位在模制物件中接近 环绕物件的外界大气的一个位置。

　　49： 如权利要求44所述的方法，其中物件是如瓶这样的圆柱 形中空容器和平直形状物件中的一种。

　　50： 如权利要求22所述的装置，其中所述内部芯层包括一对 里芯部流，其中所述调节装置能够使其中一个里芯部流在该对里 芯部流中的另一个之前开始流动，且所述一个里芯部流的前缘在 所述零梯度上开始，并能够使得所述另一个里芯部流的随后流量 起动，使通过所述浇口区域进入所述型腔中的所述一个里芯部流 的较后流动部分偏离，并在所述零梯度上结束所述一个里芯部流 的注射。

　　51： 如权利要求50所述的装置，其中内、外和里层流的材料 构成了形成四层模制物件的三种模制材料。

　　52： 如权利要求51所述的装置，其中选择每个里层流的相对 厚度和位置，以增强模制物件的性能。

　　53： 如权利要求52所述的装置，其中里层流的最内部由气体 清除材料制成，以降低气体穿过模制物件的所述外壁的渗透速度， 且如果清除层材料试图吸收从物件外部渗透的气体则将提高从物 件容纳物中清除气体的速度。

　　54： 如权利要求52所述的装置，其中里层流的最外部由湿度 敏感气体隔离材料制成，用以将该隔离层定位在模制物件中接近 环绕物件的外界大气的一个位置。

　　55： 如权利要求50所述的装置，其中物件是如瓶这样的圆柱 形中空容器和平直形状物件中的一种。

　　56： 一种模制塑料材料物件，具有一个包封在内外塑料壁层 中的里层塑料芯层，其中该物件中的芯层的主要部分接近内或外 物件壁中的一个壁。

　　57： 如权利要求56所述的模制物件，其中物件是中空的，并 由包封芯部的内外壁作为边界。

　　58： 如权利要求57所述的模制物件，其中芯层的起始部分基 本上位于包封芯部的内外物件壁的中心线所述的模制物件，其中所述起始部分构成 了芯层的百分之几的长度。

　　60： 如权利要求59所述的模制物件，其中芯层在靠近其末端 处同样基本上位于所述中心线所述的模制物件，其中按照隔离层功能特 征选择芯层材料，这些特征是如湿度控制、气体渗透、气体清除 和电磁屏蔽中的至少一个。

　　62： 如权利要求59所述的模制物件，其中内外壁及芯部由形 成四层模制物件的三种模制材料制成。

　　63： 一种用于中空模制塑料材料物件的预成形件，该模制塑 料材料物件具有一个包封在内外塑料壁层中的里层塑料芯层，其 中该预成形件中的芯层主要部分接近内和外物件壁中的一个壁。

　　64： 如权利要求63所述的预成形件，其中芯层的起始部分基 本上位于包封芯部的内外物件壁的中心线所述的预成形件，其中所述起始部分构成 了芯层的百分之几的长度。

　　66： 如权利要求65所述的预成形件，其中芯层在靠近其末端 处同样基本上位于所述中心线所述的预成形件，其中按照隔离层功能特 征选择芯层材料，这些特征是如湿度控制、气体渗透、气体清除 和电磁屏蔽中的至少一个。

　　本发明涉及通过喷嘴挤出机等将多个流动聚合物塑料流共挤出到注射模具及相似设备中，用于形成多层塑料物件，其中一个里芯部由物件的内外层所包封；更具体地，涉及控制这些层的相对体积流速，从而在最终物件中的层的性质、相对厚度以及位置等发明获得更大的灵活性。更具体地，但不是唯一的，本发明特别适用于在1999年6月22日授权的本申请人较早美国专利5,914,138中所描述类型的共挤出工艺，该专利的发明名称为“用于对作为里层芯部流的塑料材料的共挤出进行节流阀控制的设备，该里层芯部流由用于模制等的内外流包封”。

　　多层模制中的一个共同地问题在于，在流动的聚合物流流经热流槽喷嘴和/或进入形成模制物件的型腔中时，当里芯层不靠近流动的聚合物流速度分布的零梯度时，保持里芯层前缘的均匀渗透。与例如美国专利4,895,504和4,892,699中所公开类型的系统的现有技术锥形前缘流量不同，本申请人的上述较早专利教导了将不同的材料流量流组合，以在熔化发送系统中实现与注模型腔中组合流的速度分布相似的组合流的速度分布，从而确保所产生的模制物件的均匀度。

　　当要求使用不对中在物件中间平面上的芯层形成多层物件时，当里芯层不靠近速度分布的零梯度时，保持里芯层前缘的均匀渗透这个问题变得尤为严重。例如在两种材料三层预成形模制中，可能需要一个隔离层或清除层靠近吹模容器物件的内侧壁或外侧壁，从而增强容器的隔离性能。在三种材料四层预成形模制中，同样发生了这种前缘问题，特别是当其中一个里芯层的体积流速大于其它里芯层的体积流速时。

　　目前另一个共同的问题还在于，在包括由两种其它聚合物的层的模制物件中使用消费后再生塑料(PCR)。现有技术通过使用产生5层物件的设备和方法来实现这三种材料的组合。但用这种5层技术，模制周期时间远远长于如果仅由一种材料模制的物件时花费的时间。另外，如果第二聚合物相对于原始表面层和中心PCR层的粘着力较低，则这种5层模制物件将产生所述层的脱层。

　　本发明涉及上述问题的解决方案，尤其是在这种现有技术系统中通过后面描述的技术进行的其他限制，这种技术能够在里芯层流的流量开始后改变或控制内外层的相对体积流速的变化。

　　因此本发明的一个主要目的是提供一种新的和改进的方法和设备，用于模制具有内、外和里或芯层的多层聚合物塑料物件，且不会遇到这种问题和限制；相反，通过移动芯部的位置并控制物件内外层的相对厚度这样的方式控制内外层的相对体积流速，而克服了上述问题和限制。

　　另一个目的是提供一种新的和改进的设备和方法，在里芯层流量的开始部分在组合速度分布的零梯度上注射里芯层的前缘，然后改变内外层的相对体积流速，使后者或里芯层的随后部分偏离组合速度分布的零梯度。

　　另一个目的在于提供一种新型设备和方法，以限制内层流量或外层体积流速，从而在通过喷嘴进入模制部件的50％流线内部或外部移位里芯层的后部。

　　本发明的另一个目的在于提供一种新的方法和设备，用于生产由三种材料模制成四层的物件。

　　另一个目的在于在这种设备中提供新的操作，其中在另一个里芯层的流量开始之前，在组合流的零梯度速度分布上注射其中一个里芯层的前缘。

　　但总之，从其重要方面来看，本发明涉及一种用于共挤出多种塑料材料的方法，该塑料材料用于通过一个浇口区域注射到一个型腔中从而生产出模制物件，该方法包括：共挤出地使若干塑料材料流流动，这些塑料材料流具有至少一个位于内外塑料材料流中的里层流，该里层流用作产生的模制塑料物件中的里芯部，该内外塑料材料流用作该芯部的覆盖壁塑料材料层；推动这些流动的材料流沿着纵向延伸的管状挤出机喷嘴并在其中沿同心环形流量路径流动到型腔浇口区域；调节这些流量流以最初使芯部流在挤出的横向流速分布中的基本上零梯度区域开始流动；之后在芯层的零梯度流动开始后改变内外层流的相对体积流量比率，从而将芯层流量偏离零梯度并将芯层移位到靠近内外环形流量边界中的一个边界，从而生产出模制物件，其中芯层的主要部分比其它部分更靠近内外物件壁中的一个壁。

　　现在结合附图对本发明进行描述，其图1A是在本申请人的前述专利中所述类型喷嘴的示意性纵向剖视图，其中使用一个中心纵向限流器或节流销来推动位于中空挤出机喷嘴中环绕它的注射塑料的同心环流量；图1B是一个曲线的内部流量与外部流量之比，半岛官方 半岛网站产生的流量部分和横跨图1A的喷嘴中的环形通道的速度分布曲线，其中纵坐标表示流速与平均速度之比，该流速与平均速度之比是作为内外喷嘴壁之间的环形筒的半径的函数，中心实线曲线VP表示上述比率并示出对于芯部流CF(加阴影的垂直条带)的零梯度，用圆形标记表示的曲线表示半径与从内壁延伸到外壁的节流销T之间的流量IF，用三角形标记的曲线表示外壁与环形半径之间的流量OF。

　　图1C是一个曲线图，表示组合内外层流量、内层流量和里芯层流量的体积流速的计时和比例，图1D和1E与图1A相似，但表示从用于图1B条件下的节流喷嘴供给的型腔的部分和完全填充状况。

　　图2、2A、2B和2C分别对应于图1B、1C、1D和1E，但用于40∶60的内外层流量比率。

　　图3、3A、3B和3C分别对应于图2、2A、2B和2C，但用于60∶40的内外层流量比率。

　　图4和5是与图2相似的速度分布曲线B和5C分别对应于图2A、2B和2C，但分别用于25∶75和75∶25的比率。

　　图6是与图1A、2、3、4和5相似的流量片段和速度分布，但具体表达了本发明的方法思想，芯层流量的起始部分在50∶50比率下发生，大部分流量在80∶20比率下发生从而朝外壁移动芯部，但不产生任何前缘偏移。

　　图6A、6B和6C分别与图5A、5B和5C相似，但描述的是由图6反映的本发明的操作状况。

　　图7、7A、7B和7C分别对应于图6、6A、6B和6C，表示在与图6相反的条件下本发明的操作，其中在起始的50∶50流量比率之后，降低内部流量与外部流量之比而不移动起始芯层前缘，芯层朝内层移位。

　　图8和9是与图3A-6A相似的进行了修改的曲线图，其中如分别表示原始芯部移动靠近和远离内壁的图8A、8B、8C和8D以及表示原始芯部移动远离和靠近内壁的图9A、9B、9C和9D中所示，芯部在流量结束之前移动返回。

　　图8E至8I分别与图8和8A-8D相似，但设计用于生产平直形状的模制物件。

　　图9E至9I分别与图9和9A-9D相似地对应，但涉及模制平直形状的物件。

　　图10A-10C是内、外和芯部流量进入通道以及用于改变内/外通道流量比率而实现本发明的芯部移位效果的限流器控制装置的示意性俯视图。

　　图11A和11B是相似的视图，其中限流器控制装置设置于供给各内外层的最共用的通道中。

　　图16A和16B与图10A-10C相似，但涉及用于三种材料流的供给通道，该三种材料流流向每个喷嘴从而形成内外环形覆盖层。

　　图17和17A-17D以及19和19A-19D表示将本发明的技术应用于生产三种材料四层物件，图17和19中的曲线图表示两个不同的三种材料四层流量系统的组合内外层流量、最内部里层流量以及最外部里层流量的体积流速的计时和比例。

　　图18、18A-18D、图20和20A-20D分别与图17和17A-17D以及图19和19A-19D相似，但涉及平直形状物件的模制，而不是圆柱形容器等的模制。

　　图21A、22D、23D和24D表示可通过本发明的技术由各预成形件21B-21C-21D、22、23和24制成的各种示例类型的容器；其各放大的剖视区段A、B和C在图22A-22C、23A-23C和24A-24C中示出。

　　在本申请人前面引用的现有共挤出专利中，设有至少两种作为3层组合流量流的聚合物塑料材料；一种第一材料L，它由作为环形流而注射成的内外流量流层(IL和OL)而形成最终模制产品、物件或部件的最终外内模制覆盖层；和一种第二材料(I)，它由包封在覆盖材料的内外环形流层中的注射同心环形内部流(IA)形成产品的中部、内部或内芯。

　　该优选设备使用一个多塑料流共挤出机作为注模型腔，其中挤出机在其内部设有一个限流器或节流销、杆或元件，该限流器或节流销、杆或元件强制将和包封在外内流层中的内芯流一起形成的组合塑料材料流进入对应的同心共挤出环形流量流层中，这些环形流量流层最终在相反方向横向分离而进入一个通向挤出机的型腔，而芯部流位于挤出机和型腔中的横向流速分布中的零梯度区域。

　　参照图1A，示出纵向延伸的挤出机喷嘴N的示意性剖面图，该喷嘴N在组合部分C下游设有一个用作限流器T的中心纵向节流针或销，用包封的内部环形芯部流量IA在具有同心内外环形流层IL和OL的挤出机中提供不间断的连续环形流量，并使不间断的连续环形流量进入浇口G。如前所述，组合流A此时在相反方向侧向分离并横向注射到型腔(CAV)中，为示意目的，图示为适于模制圆柱形容器如瓶或类似物的形状。如本申请人的上述现有专利中所述，也可以使用其它形状的腔模来用于其它产品，可使用多种塑料材料，例如其中有聚乙烯、PET以及如后面更详细描述的其它塑料和聚合物合成物。

　　如本申请人的现有专利中进一步教导的，如图1B中所示，在许多应用中非常理想的是芯部层基本上在零梯度速度分布(0)上流动，以保持芯部层的前缘360度地均匀环绕环形流量的周边，以确保当流量进入型腔时，芯部层在型腔中均匀分布，且速度最高点一般位于流量的中心线％的材料位于流线％位于流线外部，零梯度正好出现在50％流线C中示出一个曲线图，画出组合内外流量(顶部曲线)、内层(IL)流量(点划线曲线)和里芯层流量(底部曲线)的体积流速与时间的函数关系，其中包括时间A和B两点，它们分别代表在里芯层流量开始之后的一个时间，和芯层的前缘离开挤出机进入型腔之前的一个中间时间。图1D是在时间B处的部分填充的条件下与图1A相似的纵向剖面图，图1E示出完全填充的型腔，表示在型腔中延伸流量的大部分流线度部分具有均匀前缘的芯层的分布，其中芯层位于模制物件中部的50％流线上。

　　本申请人的较早的专利还提供了移动节流阀或限流销，以改变位于组合区域下游的组合流量流的内部环形流量层中的与外部环形流量层中的外层材料的百分比。改变外层的相对体积可改变在型腔中芯(里)层的位置，从而在模制物件或部件的两个表面上产生具有可控外层厚度的部分。如果外层流量朝内部或外部环形流量层偏斜，则模制部件中的外层厚度将相似地在由偏斜环形层模制的对应表面上偏斜。半岛官方 半岛网站来自内部环形流量层的材料形成由与通向型腔的浇口相反的型腔壁模制而成的部件的表面层，来自外部环形流量层的材料形成由靠近浇口的型腔壁模制而成的部件的表面层。

　　可移动节流阀销一般适合用在这样的情况下，即在每次注射过程中改变内部环形流量层中的与外部环形流量层中的外层材料百分比是有利的。对于模制部件的两个表面上的层的相对厚度相对于彼此保持固定比例的情况，实施例使用一个不可移动的节流阀销。

　　现在已经发现，如果不是如本申请人的较早专利中描述的那样，改变材料的内部和外部环形层体积的相对百分数来获得不相等的覆盖物厚度，而是在内层与外层体积流量相等(比例为1)的情况下开始流量推进，则这样会沿所需的零梯度速度分布开始形成里层或芯层流量的起始部分；然后，在连续流动过程中，可改变内层与外层流量之比，从而如后面更完整描述的实现芯层移位。

　　根据本发明，这样在零梯度速度分布上开始芯层流量，而组合流量中的内层与组合流量中的外层在芯部材料层被引入时都具有相同的体积流速。在这样引入芯层以产生芯层前缘之后的很短时间，本发明能够改变内层与外层流量之比，有利地放置优选约占流入型腔中的芯层的90至95％的剩余部分，以朝向模制物件的外部边界壁或内部边界壁移位。通过这种方式，零梯度速度分布的技术优点与芯层位置的有利移位相结合，增强了模制物件内层与外层体积流量的移位的功能，进而产生芯层的位置移位。

　　如前所述，图1B中示出本申请人上述专利中所描述类型喷嘴的操作，利用节流销调节来产生基本上50∶50的内部流量(IF)与外部流量(OF)之比，将里层流量IL的前缘置于组合速度分布的零梯度上，使得在模制物件中没有由于流速而导致的任何前缘偏移。

　　图2表示与图1B相似的操作，其中设置节流销调节以实现内部流量与外部流量为40∶60的比率，而不是图1B中的50∶50的比率，靠近组合速度分布的零梯度放置里层IL的前缘。如本申请人的较早专利中同样说明的，这在模制物件中产生了一个较小但可以接受的前缘偏移。

　　图2A表示相同类型的用于图2中操作的体积流速曲线C分别表示在时间B处部分填充的喷嘴型腔流量状况和型腔完全填充。

　　图3表示相似的操作，但与图2中相反，示出内部流量与外部流量之比为60∶40。同样如本申请人的较早专利中所公开的，芯层(CF)保持靠近零梯度，且这次朝外壁产生了一个小但可以接受的前缘偏移。因此，虽然朝内壁或外壁将芯层移位了大约10％的壁厚，但仍保持了一个合理且可接受的前缘偏移。图3A、3B和3C与上述的图2A、2B和2C相对应，但涉及图3中的操作。

　　但图4中示出内部流量与外部流量之比为25∶75的流量比例调节的状况，其中芯层流量CF现在正好偏离组合速度分布的零梯度，导致芯层的速度分布偏移，该速度分布偏移形成一个产生不可接受的模制物件的较大前缘偏移。图4A、4B和4C对应于图2A、2B和2C中所示的类型，相似地表示图4条件下的操作。

　　图5表示在内外流量比例为75∶25时的情况，图示出模制物件中产生的偏移；图5A、5B和5C分别对应于图2A、2B和2C，但图示出图5中的状况，其中流量Δv(图5B)产生了一个较大的偏移Δ1(图5C)。

　　但如前所述，根据本发明的发明，芯层实际上可移位用于有用的用途，而不必使产生的模制物件受到由于速度偏移而导致的不可接受的前缘偏移。图6中用曲线图示出用于实现该新结果的关键操作要求，包括且如前所述利用最初节流销调节或其它限流器调节的必需条件；该节流销调节或其它限流器调节确保当内部流量(IF)与外部流量(OF)之比基本上为50∶50以将内芯层前缘置于在图6中的区域I处的组合速度分布的零梯度上时，芯部或里层流量的最初部分出现。在区域I刚好建立流量之后(该流量的数量级是用于物件模制的待流动的芯部材料的正负百分之几，优选约正负5％的流量)，这时可以发现，如图6中的情况那样，随后在区域II的节流销调节或其它限流器调节提高了内部流量与外部流量之比，导致内芯层前缘的移位。在这种情况下，产生的模制物件具有约80∶20的比率且模制物件中的大部分芯层流量长度III靠近外壁延伸；产生的模制物件将不会由于速度偏移而产生前缘偏移，并将仍能够在模制物件上产生均匀的前缘，但如果为了前面及后面所述的目的，芯层长度的大部分(如95％)朝外壁移位。

　　可移位芯层的其中一个用途是用作隔离层，其中在模制物件如圆柱形瓶容器或类似物中可能需要湿度敏感隔离层。下述做法可能是有利的，即将隔离层朝向容器的外壁、远离液体容纳物移位，从而在一个能够增强隔离层性能、甚至需要更少体积隔离材料的湿度相对较低的环境中移位隔离层，以使得向容纳物提供相同的隔离效果。另一个示例是用于氧气清除层，可通过处于一个相对较高的湿度下和/或靠近容纳物而不是靠近外壁来提高其清除能力。此外，较厚的容器外层比较薄的外层使氧气的渗透更少，放慢了氧气从外部到清除层的传送。靠近容纳物的清除层的清除能力还可去除在填充过程中残留在容器容纳物中的氧气。

　　尽管本发明可用于所有类型的聚合物，但对于容器表层材料非常理想的是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；尼龙和乙烯-乙烯醇对于隔离层性质有用；清除层材料包括如BP-Amoco“Amasorb”这样的产品，和重金属例如钴与MXD6尼龙或乙烯-乙烯醇的混合物，其中钴使尼龙或酒精对在化学清除反应中的氧气具有活性，而不是使氧气渗透穿过这些材料；且上述的组合物将提供隔离层和清除层两种特征。将金属粉末加入聚合物中还能够提供电磁能量隔离层。实际上，通过本发明的技术，现在可以通过对上述内外层的相对体积流速的新颖控制而很容易地获得芯层的任何所需位置以及物件内外层的相对厚度的任何所需位置。

　　这在图6A的曲线图中表示出来，其中在内层与外层流量之比为50∶50的芯部流量的起始点S之后至S1的左侧，内层流量在时间A出现增加(点划线的填充型腔中所示，虽然几乎全部芯部长度朝外壁移位，但在物件中不存在前缘偏移，且前缘保持在零梯度。

　　图7A、7B和7C中示出与图6A、6B和6C中相反的操作，其中在基本为50∶50的内部流量与外部流量比率调节过程中，内芯层流量的起始部分I出现后，将芯层前缘置于组合速度分布的零梯度上，然后调节节流销或其它限流器以减小内部流量与外部流量之比，同样不会使里层前缘移位，这次使得模制物件的大部分芯层以80∶20的相同比率朝内壁移位，同样没有由于速度偏移而导致前缘偏移(图7C)。

　　如图6和6A-6C以及图7A-7C中的本发明系统的典型注射时间曲线如下：

　　另外，本发明不仅提供了芯层向物件如中空容器的一侧或另一侧移位，用于相对地改变内外层的厚度，而且能够将芯层移位回物件的另一个位置。图8A、8B、8C和8D中示出图8中曲线图所示的操作的例子，图9A-9D中示出图9中曲线图所示的操作的例子。

　　首先回到图8和8A-8D，根据本发明的该实施例，流量在零梯度速度分布(图8A中的区域I，图8中的顶部曲线)开始；通过减小内层流量(图8中时间A和B之间的S1处)将芯层朝内壁(图8B中的区域II-III)移位；接近流量末端处(时间C和D之间)，往回增加内层流量以等于外层流量(图8中的S2)，将芯层(图8C中的区域II’)移位回到零梯度曲线C中的区域III’)，从而形成图8D中所示的形状。

　　图8中操作的一个有用的用途在于结构方面的考虑，其中在模制物件上可能有一个会导致机械失效例如物件的分层剥离的高应力部分，隔离层或芯层位置靠近内壁。其次，控制芯部流量的末端即模制物件最后凝固或固化的部分的厚度和形状可能是重要的。将热塑料注射成型到冷的型腔中，导致模制物件从内表面向里层凝固或固化，且有利的是控制沿50％流线进入型腔的材料的最后流量。

　　因此图8和8B-8D示出朝内部边界壁的大部分芯部流量的移位，而前缘和后端或末端位于零梯度上。

　　尽管前面已经结合模制瓶或圆柱形容器应用图示了本发明，但本发明的技术还可用于模制其它形状的物件或物品，包括作为另一个图示的平直形状的模制物件。图8E-8I示出这样一种平直形状的模制物件应用，这些视图分别对应于用于中空瓶等的上述图8和图8A-8D。

　　相似地，在图9和9A-9D中所示的本发明的实施例中，流量在零梯度速度分布(图9A中的区域I，图9中的顶部曲线)开始；通过提高内层流量(图9中在时间A和B之间的S11)将芯层朝内壁(图9B中的区域II-III)移位；接近流量末端处(时间C和D之间)，往回减小内层流量以等于外层流量(图9中的S21)，将芯层(图9C中的区域II’)移位回到零梯度曲线C中的区域III’)，从而形成图9D中所示的形状。

　　因此图9和9B-9D示出朝外壁的大部分芯部流量的移位，而前缘和后端或末端位于零梯度上。

　　图10A-10C是从喷嘴N顶部观察的示意性视图，表示从各自的材料源(图10B和10C)供给内、外和芯部或里层流量的进入流量通道或孔口(分别是IE、OE和CE)，并环绕一个中心节流销进入点TE。图10B和10C中示出这种流量通道布局，在一个平衡的三层流量系统中，分别具有最初从外层和内层材料源O/IS和芯部或里层材料源CS供给的一列的四个喷嘴。来自材料源O/IS的外层和内层塑料流量在S1被分成两个匹配的流量流，然后在B1分支，以平行地供给每个上下对喷嘴的外层OE和内层IE的进入通道。相似地，芯层材料源CS分支以平衡地供给两对喷嘴的芯部通道CE。

　　图10B中以FR大致示出限流器控制器，如公知的电动、液压致动甚至手动操作阀，它们置于每个外层供给通道中，且同步操作从而为了先前描述的本发明的移位目的而在预定的时间改变外层和内层流量的相对比率。相似地，在图10C中，可使用设置于每个喷嘴中的内层供给通道中或者设置于向每个喷嘴中的内层供给材料的每个最后通道中的限流器控制器FR实现相同的控制。因而，在图11A和11B的实施例中，所示的限流器控制器插入在分别供给外层和内层的最共用的供给通道中，用于改变这些流量比率。

　　图12A、12B和12C是示意性视图，表示用于在三个不同位置的用于操作供给通道中的销型限流器的一种简单而有效的方式。图12A表示最小限流位置，其中限流销刚刚插入流量通道中；图12B和12C分别表示较大和最大限流位置。如前所述，它们可在浇道系统的最共用的通道中(图11A和11B)实现，或者如果需要，在通向喷嘴的最不共用的通道中(图10B和10C)，以及在期望的其它位置中实现。同样，如前所述，可以公知的方式自动实现限流器的插入和取出控制，例如电动或液压致动，来相对于流量起点或终点对每个位置的计时控制，如试图全部由FR示意性表示。

　　参照图13，现在转向这种喷嘴通道流量和限流结构的具体实际设计，图13中示出在本申请人所述较早美国专利5,914,138(其图16)中所描述形式的一个优选中空喷嘴挤出机结构的剖视图，其中来自歧管的流量通过环绕中心可纵向移动的限流阀销T-T1的平直的盘状3层流量组合区域C-FD实现，其中环形流量组合并通入型腔CAV中。平直的盘状结构FD包括四个平直的盘，这些盘环绕限流销T并形成用于组合流量流的内层的内部流量通道壁C’。如同样在上述专利中所述的，流量通道C1’、C2’、C3’等在盘FD的三个配合平面之间产生，均匀地分散每个流量层，从而产生从每个通道流入组合区域C中的各自材料的均匀流量。通过这种方式，每层的组合流量流在从组合装置通过挤出节流喷嘴和浇口G流入型腔CAV时被均匀地环形设置。在某种意义上还是节流销结构一部分的上部调节限流器控制杆R的控制下，可移动节流阀销T-T1改变位于组合区域C下游的组合流量流的内部环形流量层中与外部环形流量层中的外层材料的百分比。如前所述，改变外层的相对体积可改变用于本发明前述目的的芯部(里)层的位置。

　　在上述图13中的实施例中，以刚好位于内层供给通道C1’的R1表示可在喷嘴内部壳体E中轴向移动的限流器杆R。这是一个中间位置，其中根据本发明原理为了最初芯层流量的目的，盘通道C1’、C2’等打开，以平衡内层流量和外层流量。在图14和15的放大视图中，节流阀T已经由杆R调节到一个升起位置R”，从而为了本发明的芯部移位控制目的即最小限流位置，相对于外层流速提高内层流速；而在图15中以R表示较大(最大)限流。

　　图16A和16B中示出与图10A-10C相似的供给通道示意图，但用于当用在3种材料聚合物塑料流时图13、14和15中喷嘴的特定环形层流量。内部和外部流在喷嘴中被分割，从而形成内外环形覆盖层。在这种情况下，内外层流量的材料源O/IS同样被分支成喷嘴进入供给通道，但如点划线所示，第一里层材料源CS分支供给进入通道CE1，第二里层材料源CS2分支供给进入通道CE2。因此第一里层流(#1)在喷嘴N中导向，从而邻近内层形成里环形层。第二里层流(#2)在喷嘴中导向，从而邻近外层形成里环形层。

　　如前所述，本发明的技术并没有限制要模制的材料和层的数量，虽然图示的是两种材料三层预成形模制的例子；先前已经注意到，本发明也非常适用于例如三种材料四层预成形模制中。图17和17A-17D及图19和19A-19D中，以及图18和18A-18D及图20和20A-20D中分别示出用于模制中空容器物件或物品以及平直形状物件的这种应用。

　　与用于模制三种材料形成四层物品的本发明的修改相联系，一般的应用是用于由两个里层构成的塑料容器；通常选择一层作为其具有气体清除性质的气体隔离层，选择另一个里层用于其它性质，如结构层或再生层。气体隔离和/或气体清除性质仍需要两个里层中的这一层的前缘在其环绕模制物品圆周的渗透力上是均匀的。可通过在开始第二里层的流动之前开始这一里层的流动而实现这种均匀的渗透，以使第一个流动里层的前缘在速度分布的零梯度上开始。第二里层流量的随后起动使第一里层材料的较后流动部分从零梯度偏离，但由零梯度上的第一里层的最初流动建立了均匀的前缘。

　　图17中，第一流动里层C1(在这种情况下是模制物品中的最外部里层)在时间S1开始流动。第二流动里层C2(在这种情况下是最内部里层)在时间S2开始流动，该时间S2还对应于组合内外层流量的流速减小。图17A示出在图17中的时间A的喷嘴以及部分填充的型腔中的流量；该时间位于时间S1与S2之间。第一流动里层C1的前缘位于组合流速分布的零梯度上，从而确保其在模制物品中的均匀渗透。图17B示出在图17中的时间B的部分填充型腔。第一流动里层C1的前缘保持在零梯度上，而第一流动里层的较后流动部分由第二流动里层C2而离开零梯度，并接近挤出机的壁。图17C示出在图17中的时间C的喷嘴和型腔中的流量的位置。第二流动里层在时间S3停止流动，从而使第一流动里层的最后流动部分刚好在其流动终止之前的时间S4，返回到零梯度。图17D表示在图17中的时间C之后，当第一流动里层的后缘被组合内外层流量的连续流量而注射到型腔中时的填充型腔。该填充型腔显示在填充型腔对应于第二流动里层的同步流量的部分中、靠近外壁的第一流动里层。

　　图19、19A、19B、19C和19D与图17和17A-17D原理上相似，不同之处在于，在本例中，第一流动里层C1是最内部里层，第二流动里层C2是最外部里层。其它全部特征与图17和17A-17D中的情况相似；但在填充型腔中，第一流动里层靠近对应于第二流动里层的同步流量的型腔部分中的模制部件的内壁。

　　在图17、17A-17D以及19和19A-19D中的实施例中，C2表示在C1终止之前进行终止，以允许C1的最后部分沿速度分布的零梯度流动。但应当理解，下面的情况落在本发明的范围内，即如果模制物品的所需性质通过这种终止顺序而增强，则C1也可在C2终止之前终止或与之同时终止。

　　图17和19中的操作曲线图示出对应于第二流动里层的流量开始，组合内外层流量的流速在时间S2的降低。在全部层同时流动的过程中，每个流动层的厚度与每层的体积流速成正比，而每层的体积流速与每层的总体积流速成比例关系，且每层的总体积流速与所有的层的总体积流速的关系成比例关系。通过使组合内外层的流速在全部层同时流动的过程中较大或较小，可改变最内部里层和最外部里层与模制物件或物品的各自内壁和外壁的接近程度。

　　选择每个里层的这种相对厚度和位置以增强最终模制物品的性质。例如，如果其中一个里层是气体清除层，则选择的气体清除层的位置一般可位于图19和19A-19D中的最内部里层C1，以降低气体穿过容器外层进入清除层的渗透速度，并提高从容器容纳物中清除气体的速度。如果清除层的目的是吸收从容器外部的大气中渗透进来的气体，则这样的位置实际上会延长容器容纳物的存放寿命。作为另一个例子，通过将这种隔离层从将要填充容器的饮料容纳物的100％相对湿度环境移动到一个更接近环绕容器的较低相对湿度大气的壁中的位置，图17中最外部里层C1的位置可增强湿度敏感气体隔离层，如前述EVOH或MXD6尼龙的性能。

　　如图17、17A-17D和图19、19A-19D中所示，用于模制这种三种材料四层物件的典型注射时间曲线如下，其中基本上在速度分布的零梯度上建立第一里层的前缘，然后注射第二里层，并在第一里层注射结束之前结束第二里层的注射：

　　如前所述，还可通过本发明的技术模制出其它形状的物品或物件，包括前述图18和18A-18D以及图20和20A-20D中的平直形状的物件。

　　图21A至24C中示出可使用上述本发明技术制成的示例性物件、孔口或产品。

　　图21A表示具有一个开放顶部和一个封闭底部的塑料模制圆柱形中空容器。图21B表示穿过其轴向中心线(点划线表示)的容器的剖面，其中里层具有一个位于模制壁中心线C所示例的成形工艺中，在塑料流入制成部件的型腔里的过程中，该中心线对应于速度分布的零梯度。尽管里层前缘基本上位于部件壁中心线上，但里层的其它部分朝物件的内壁表面偏离中心线D中所示为本发明的变例；在图21C中，里层的后缘基本上位于的部件中心线D中，有另一个里层(例如见图19B)，其前缘没有如其它里层的前缘延伸那么远，其后缘的终止位置距浇口比其他的里层更远。模制物件没有图示但可能出现的情况是，其中一个里层的前缘延伸超过另一里层的前缘，两个里层的后缘均距浇口大致相同的距离终止。

　　作为另一个例子，图22D中示出一个由图22中的多层物件制成的吹模中空容器。图22A、22B和22C分别以放大的比例表示图22和22D中的区段A、B和C的剖面。图22表示一个模制的预成形件，其里层的前缘位于壁中心线上，其里层的其它部分从中心线C中那样)。在所示物件的完成部分的壁部分中，其中里层的前缘基本上位于壁的中心线上，里层的另一部分从中心线B中示出容器侧壁的一个区段的壁剖面，其中里层从中心线C表示容器底部一个区段的剖面，其中里层后缘在终止时偏离物件中心线D的吹模容器中，其模制的预成形件示于图23中，与图22中的预成形件不同，里层的后缘基本上位于壁中心线的变化。图23C是图23D的容器底部的一个区段的剖面C，其中里层的后缘基本上终止于壁中心线上。

　　另一个修改出现在图24及四层模制物件的剖面中，可吹模成图24D中的容器(见图17-19)。更具体地如图24A和24B中分别示出的，其中一个里层的前后缘基本上位于部件中心线上，且延伸超过另一个里层的前后缘。用于吹模的四层模制物件没有图示但可能出现的情况是，其中第一里层的前缘延伸超过第二里层的前缘，且其中两个里层的后缘都终止于距浇口大致相同距离处。另外一个未图示的物件是，其中第二里层的后缘延伸超过第一里层的后缘，且其中第一里层的前缘延伸超过第二里层的前缘。

　　另外，前述的图21B、21C或21D中的层分布还能够模制成类似于图22中预成形件的物件，其中该图22中的预成形件用于吹模成与图22D相似的容器。类似地，图22、23和24中的层分布还可以模制成类似于图21的物件。此外，这些图示层分布中的任一个可以模制成其它形状的物件，如平直板(见图18和20)，凹盘，盖和用于容器的封闭件，以及其它仅由本领域技术人员的想像所限定的形状。

　　还可以使用其它流量控制装置的信号，且本领域技术人员还可以作进一步修改，但这些都认为落在由附属的权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

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　　一种通过控制内外层的相对体积流速而模制具有内、外和里或芯层的多层聚合物塑料物件的新技术，能够相对移动芯部的位置，以及模制物件中内外层的相对厚度，且里层的前端及如果需要还有后端，基本位于流动聚合物流的速度分布的零梯度上而流入型腔中。。

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