[发明专利]用于制造多层管薄膜的吹头和方法

说明书

本发明涉及一种用于由热塑性塑料制造多层管薄膜的吹头和方法，在所述吹头和方法中应该组合径向分配器和轴向分配器的优点。这通过如下方式实现：至少一个分配器是板式分配器并且至少一个分配器是轴向分配器，其中，所述板式分配器在所述轴向分配器的环形元件中设置在去往所述环形间隙喷嘴的熔体合并处的上游。

技术领域

本发明涉及一种用于由热塑性塑料制造多层管薄膜的吹头和用于由热塑性塑料制造多层管薄膜的方法。

背景技术

工业制造的塑料薄膜通常具有几微米至几百微米的厚度并且由一个至十一个单层组成，所述单层的单厚度通常不小于一微米。最近的发现表明，带有小于1微米的厚度的单层改善了共挤薄膜的性能。这样的纳米层薄膜在铸造挤压领域是已知的。在吹塑薄膜挤出领域中，迄今还不能提供用于经济地制造高质量纳米层薄膜的适合批量生产的挤出工具。

用于制造管薄膜的吹头是预先已知的。这些吹头具有如下任务：将从一个或多个挤出机供应给它们的熔体分配成环形的熔体流并将其引导至吹头的环形间隙喷嘴。

吹头由中央的心轴和包围该心轴的外罩组成。在外罩和心轴之间存在环形间隙，熔体通过所述环形间隙被输送到环形间隙喷嘴。吹头包括熔体供应装置、预分配器(所述预分配器将供应的熔体流分成多个单熔体)、一个或多个分配器(所述一个或多个分配器将熔体均匀地分配到环形间隙中并将其引导至环形间隙喷嘴)和环形间隙喷嘴(熔体管从所述环形间隙喷嘴中排出)。

分配器有两种基本类型，呈圆锥形或圆柱形的形状的轴向分配器和径向分配器(也称为板式分配器)。

经常使用的吹头方案是轴向螺旋分配器，如在DE 10 2004 151A1中所公开的那样。在这种结构类型中，分配器和合流处沿着轴向方向、即沿着挤出方向设置。在共挤吹头中，圆柱形的或圆锥形的轴向螺旋分配器彼此同轴地并且与心轴同轴地设置。这些轴向螺旋分配器具有螺旋形的凹槽，所述凹槽将熔体均匀地分配到环形间隙中。来自各个环形间隙的熔体在环形间隙喷嘴前合并并且作为熔体管离开环形间隙喷嘴。轴向螺旋分配器的特征在于其压力稳定性和尺寸稳定性。

另一吹头方案是径向分配器或板式分配器。在所述径向分配器或板式分配器中，分配器板彼此相叠地围绕吹头的心轴设置。径向设置的分配器通常具有螺旋的形状。径向设置的分配器分配熔体并将其引导到在心轴和分配器之间的环形间隙中。不同的熔体流前后相继地被引导到环形间隙中。环形间隙将熔体引导至环形间隙喷嘴。熔体作为熔体管离开环形间隙喷嘴。

径向螺旋分配器使用垂直于挤出方向设置的螺旋几何结构来产生无缝并且均质的熔体管。通过多个径向螺旋分配器的串联连接，可以相对容易地将多个熔体流联合成多层熔体流。从DE 10059306 C1中已知一种作为径向的板式工具的径向螺旋分配器，在所述径向螺旋分配器中，塑料熔体从外部引入并且径向向内流动。

从EP 2 873 508A1中已知一种吹头，该吹头除了轴向螺旋分配器之外还具有设置在下游的径向分配器。

通过产生许多纳米层，可以有针对性地改善所产生的薄膜的性能。举例来说，在此可能提及经改善的屏障作用或更好的热成型性能(Tiefzieheigenschaften)。为了在吹膜挤出领域中也能够利用这些所谓的纳米层的优点，已经提出了多个可能的解决方案。

EP 2639038 A1公开了一种用于制造具有纳米层结构的薄膜的、带有板式分配器的吹头。它是由经加工的片堆叠而成的吹头，用于制造薄层。

通过堆叠许多特殊制造的片，可以价格低廉地制造三维内部轮廓。但是由于所用片的厚度，在该制造中不能在挤出方向上产生薄膜的高质量表面。无法避免在熔体通道中的侧凹(Hinterschneidungen)和死区。此外，薄的片容易翘曲。伴随着通常高的压力(所述压力在板式分配器中以已知方式在挤出方向上作用)，这种设计方案在产量和使用寿命方面推到其极限。该系统具有相同厚度的预分配器孔和相同厚度的片，这导致在所制造的多层管薄膜中未定义的层厚度分布。