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1、(10)申请公布号 CN 104097273 A (43)申请公布日 2014.10.15 C N 1 0 4 0 9 7 2 7 3 A (21)申请号 201310121607.0 (22)申请日 2013.04.09 B29B 7/74(2006.01) B29B 7/14(2006.01) B29B 7/20(2006.01) B29C 45/00(2006.01) B29C 45/18(2006.01) (71)申请人凯力实业股份有限公司 地址中国台湾台中市龙井区海尾路256巷 20号 (72)发明人周隆文 (74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限 公司 11228 代理人张瑾 。
2、(54) 发明名称 环保节能减碳型TPU的成型方法及其装置 (57) 摘要 本发明涉及一种环保节能减碳型TPU的成 型方法及其装置，包含有：备料步骤、一次混合步 骤、捏合反应步骤、加压射模步骤以及冷却脱模步 骤。本发明可将含有异氰酸酯基的异氰酸盐聚 合物、含有羟基的羟化合物以及链延长剂先混合 形成一混合物，再捏合该混合物使其反应形成一 TPU，然后通过该混合物于捏合反应形成该TPU的 过程中会发热而熔融的特性，直接将该TPU进行 加压射模以形成一TPU成品，借此，使本发明可通 过一贯化的生产流程完成TPU的制造，而与已知 先造粒再射出成型的制程相较，可省略造粒及加 热融化母粒的能源消耗，以达到。
3、环保、节能、减碳 等效果。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104097273 A CN 104097273 A 1/2页 2 1.一种环保节能减碳型TPU的成型方法，其特征在于，包含有下列步骤： 备料步骤：准备一含有异氰酸酯基的异氰酸盐聚合物、一含有羟基的羟化合物以及一 链延长剂； 一次混合步骤：混合该含有异氰酸酯基的异氰酸盐聚合物、该含有羟基的羟化合物以 及该链延长剂，形成一混合物； 捏合反应步骤：捏合该混合物，使该混合物反应形成一TPU。
4、； 加压射模步骤：将该TPU射入一模具内，并闭锁该模具；以及 冷却脱模步骤：待该TPU冷却后，脱模取得一TPU成品。 2.如权利要求1所述的环保节能减碳型TPU的成型方法，其特征在于，该捏合反应步骤 与该加压射模步骤间进一步包含有下列步骤： 二次混合步骤：将该TPU进一步混合有一色料。 3.如权利要求1所述的环保节能减碳型TPU的成型方法，其特征在于，该捏合反应步骤 与该加压射模步骤间进一步包含有下列步骤： 二次混合步骤：将该TPU进一步混合有一发泡剂，其中，该发泡剂为氮气。 4.如权利要求1所述的环保节能减碳型TPU的成型方法，其特征在于，该捏合反应步骤 与该加压射模步骤间进一步包含有下列步。
5、骤： 二次混合步骤：将该TPU进一步混合有一添加剂，其中，该添加剂为氢氧化钙。 5.一种环保节能减碳型TPU的成型装置，其特征在于，包含有： 一料桶单元，其具有多个主料桶； 一第一混合单元，其连接于该料桶单元的主料桶，并具有一第一管体，且该第一管体内 枢设有一第一押送杆，该第一押送杆连接有一第一电动机； 一捏合单元，其连接于该第一混合单元，并具有一第二管体，且该第二管体内平行枢设 有二第二押送杆，该等第二押送杆连接有一第二电动机； 一射出单元，其连接于该捏合单元，并具有一第三管体，且该第三管体内枢设有至少一 第三押送杆，该第三押送杆连接有一第三电动机； 一锁模机构，其连接于该射出单元，并具有一。
6、本体，且该本体内设有一流道，该流道内 设有一可供启闭该流道的控制阀； 一模具，其连接于该锁模机构。 6.如权利要求5所述的环保节能减碳型TPU的成型装置，其特征在于，该第一管体区分 成一混合段与一第一押送段，且该混合段连接于该料桶单元，该第一管体的内壁对应该混 合段处更间隔环设有多个第一凸块，而该第一押送杆对应该混合段处则环设有多个第二凸 块，且该等第二凸块分别设于每二第一凸块间，而该第一押送杆对应该第一押送段处则沿 轴向环设有一螺旋叶片。 7.如权利要求5所述的环保节能减碳型TPU的成型装置，其特征在于，该第二管体区分 成一第二押送段与一捏合段，且该第二押送段连接于该第一押送段，而该等第二押。
7、送杆对 应该第二押送段处则沿轴向各设有一螺旋凸块，且该螺旋凸块与另一第二押送杆的螺旋凸 块呈交错设置，而该等第二押送杆对应该捏合段处则由多个偏心设置的滚片叠设组成。 8.如权利要求5所述的环保节能减碳型TPU的成型装置，其特征在于，该第三管体区分 成一前段与一后段，且该前段与该捏合段相连接，而该第三押送杆则沿轴向环设有一螺旋 权 利 要 求 书CN 104097273 A 2/2页 3 叶片。 9.如权利要求5所述的环保节能减碳型TPU的成型装置，其特征在于，该锁模机构的流 道区分成平行设置的一第一流道、一第二流道，以及垂直连接于该第一流道与该第二流道 间的一连接流道，而该控制阀则具有设于该本。
8、体外的一压缸，且该压缸连接有穿设于该连 接流道的一阀杆，该阀杆的另一端连接有一阀片，该阀片位于该第一流道处，且该阀片的直 径大于该连接流道。 10.如权利要求5所述的环保节能减碳型TPU的成型装置，其特征在于： 该料桶单元更进一步包含有多个副料桶； 且更包含有一第二混合单元，其连接于该捏合单元与该射出单元间，并与该等副料桶 相连接，且该第二混合单元具有一第四管体，该第四管体内平行枢设有二第四押送杆，该等 第四押送杆上沿轴向各设有一螺旋凸块，且该螺旋凸块与另一第四押送杆的螺旋凸块呈交 错设置，而该等第四押送杆连接有一第四电动机。 权 利 要 求 书CN 104097273 A 1/5页 4 环保。
9、节能减碳型 TPU 的成型方法及其装置 技术领域 0001 本发明有关一种TPU的成型方法及其装置，特别是指一种环保节能减碳型TPU的 成型方法及其装置。 背景技术 0002 现有的TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)的成型方法多是将一含有NCO(异氰酸酯 基)的异氰酸盐聚合物与一含有OH(羟基)的羟化合物先混合成一TPU后，再送入造粒机 内进行造粒形成一母粒，之后将该母粒送往下游的射出成型工厂，使该射出成型工厂加热 融化该母粒后，再进一步送入一射出成型机进行加压射模，以完成一TPU成品。 0003 上述TPU的成型方法，造粒与加热融化母粒皆须要消耗大量能源，根据实际经验， 造粒所消耗的能源约为6。
10、00KW，而加热融化母粒所消耗的能源约为60至200KW，消耗的能源 极为庞大，不仅无法满足现代社会所要求的环保、节能、减碳要求，且于油电双涨的年代更 会大幅增加生产成本，此外因为每种TPU成品的硬度要求不一，所以上述TPU的成型方法需 要利用不同硬度的母粒来进行硬度调配，导致使用者必须常备多种不同硬度的母粒，而徒 增使用者备料的不便。 发明内容 0004 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保节能减碳型TPU的成型方法及其装 置，其可省略造粒及加热融化母粒的能源消耗，以达到环保、节能、减碳等效果。 0005 为达到上述目的，本发明提供一种环保节能减碳型TPU的成型方法，包含有下列 步骤： 备。
11、料步骤：准备一含有异氰酸酯基的异氰酸盐聚合物、一含有羟基的羟化合物以及一 链延长剂； 一次混合步骤：混合该含有异氰酸酯基的异氰酸盐聚合物、该含有羟基的羟化合物以 及该链延长剂，形成一混合物； 捏合反应步骤：捏合该混合物，使该混合物反应形成一TPU； 加压射模步骤：将该TPU射入一模具内，并闭锁该模具；以及 冷却脱模步骤：待该TPU冷却后，脱模取得一TPU成品。 0006 作为优选方案，其中该捏合反应步骤与该加压射模步骤间进一步包含有下列步 骤： 二次混合步骤：将该TPU进一步混合有一色料。 0007 作为优选方案，其中该捏合反应步骤与该加压射模步骤间进一步包含有下列步 骤： 二次混合步骤：将该。
12、TPU进一步混合有一发泡剂，其中，该发泡剂为氮气。 0008 作为优选方案，其中该捏合反应步骤与该加压射模步骤间进一步包含有下列步 骤： 说 明 书CN 104097273 A 2/5页 5 二次混合步骤：将该TPU进一步混合有一添加剂，其中，该添加剂为氢氧化钙。 0009 为达上述目的，本发明另提供一种环保节能减碳型TPU的成型装置，包含有： 一料桶单元，其具有多个主料桶； 一第一混合单元，其连接于该料桶单元的主料桶，并具有一第一管体，且该第一管体内 枢设有一第一押送杆，该第一押送杆连接有一第一电动机； 一捏合单元，其连接于该第一混合单元，并具有一第二管体，且该第二管体内平行枢设 有二第二押。
13、送杆，该等第二押送杆连接有一第二电动机； 一射出单元，其连接于该捏合单元，并具有一第三管体，且该第三管体内枢设有至少一 第三押送杆，该第三押送杆连接有一第三电动机； 一锁模机构，其连接于该射出单元，并具有一本体，且该本体内设有一流道，该流道内 设有一可供启闭该流道的控制阀； 一模具，其连接于该锁模机构。 0010 作为优选方案，其中该第一管体区分成一混合段与一第一押送段，且该混合段连 接于该料桶单元，该第一管体的内壁对应该混合段处更间隔环设有多个第一凸块，而该第 一押送杆对应该混合段处则环设有多个第二凸块，且该等第二凸块分别设于每二第一凸块 间，而该第一押送杆对应该第一押送段处则沿轴向环设有一。
14、螺旋叶片。 0011 作为优选方案，其中该第二管体区分成一第二押送段与一捏合段，且该第二押送 段连接于该第一押送段，而该等第二押送杆对应该第二押送段处则沿轴向各设有一螺旋凸 块，且该螺旋凸块与另一第二押送杆的螺旋凸块呈交错设置，而该等第二押送杆对应该捏 合段处则由多个偏心设置的滚片叠设组成。 0012 作为优选方案，其中该第三管体区分成一前段与一后段，且该前段与该捏合段相 连接，而该第三押送杆则沿轴向环设有一螺旋叶片。 0013 作为优选方案，其中该锁模机构的流道区分成平行设置的一第一流道、一第二流 道，以及垂直连接于该第一流道与该第二流道间的一连接流道，而该控制阀则具有设于该 本体外的一压缸。
15、，且该压缸连接有穿设于该连接流道的一阀杆，该阀杆的另一端连接有一 阀片，该阀片位于该第一流道处，且该阀片的直径大于该连接流道。 0014 作为优选方案，其中该料桶单元更进一步包含有多个副料桶； 且更包含有一第二混合单元，其连接于该捏合单元与该射出单元间，并与该等副料桶 相连接，且该第二混合单元具有一第四管体，该第四管体内平行枢设有二第四押送杆，该等 第四押送杆上沿轴向各设有一螺旋凸块，且该螺旋凸块与另一第四押送杆的螺旋凸块呈交 错设置，而该等第四押送杆连接有一第四电动机。 0015 本发明所提供的环保节能减碳型TPU的成型方法及其装置，可将该含有NCO(异氰 酸酯基)的异氰酸盐聚合物、该含有O。
16、H(羟基)的羟化合物以及该链延长剂先混合形成该 混合物，再捏合该混合物，使该混合物反应形成该TPU，然后通过该混合物于捏合反应形成 该TPU的过程中会发热而熔融的特性，不用再对该TPU进行加热，即可直接将该TPU进行加 压射模以形成该TPU成品，借此，使本发明可通过一贯化的生产流程完成TPU的制造，而与 已知先造粒再射出成型的制程相较，可省略造粒及加热融化母粒的能源消耗，以达到环保、 节能、减碳等效果。 说 明 书CN 104097273 A 3/5页 6 附图说明 0016 图1为本发明第一较佳实施例的步骤流程图； 图2为本发明第一较佳实施例的装置示意图； 图3为本发明第二较佳实施例的步骤流。
17、程图； 图4为本发明第二较佳实施例的装置示意图。 0017 【主要元件符号说明】 10-料桶单元；100-环保节能减碳型TPU的成型装置；11-主料桶；111-计量输出器； 12-副料桶；121-计量输出器； 20-第一混合单元； 21-第一管体；211-混合段；212-第一押送段；213-第一凸 块；22-第一押送杆；221-第二凸块；222-螺旋叶片；23-第一电动机； 30-捏合单元；31-第二管体；311-第二押送段； 312-捏合段；32-第二押送杆； 321-螺旋凸块；322-滚片；33-第二电动机； 40-射出单元；41-第三管体；411-前段； 412-后段；42-第三押送杆；。
18、421-螺旋叶 片；43-第三电动机； 50-锁模机构；51-本体；52-流道；521-第一流道；522-第二流道；523-连接流道； 53-控制阀；531-压缸；532-阀杆；533-阀片； 60-模具； 70-第二混合单元；71-第四管体；72-第四押送杆；721-螺旋凸块；73-第四电动机。 0018 实施方式 为了进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附 图，然而其仅提供参考与说明之用，并非用于限制本发明。 0019 请参阅图1所示，为本发明第一较佳实施例的步骤流程图，其揭示有一种环保节 能减碳型TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)的成型方法，该环保节能减碳型T。
19、PU的成型方法 包含有下列步骤： 备料步骤：准备一含有NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物、一含有OH(羟基)的羟 化合物以及一链延长剂。 0020 一次混合步骤：混合该含有NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物、该含有OH(羟 基)的羟化合物以及该链延长剂，形成一混合物。 0021 捏合反应步骤：捏合该混合物，使该混合物反应形成一TPU。 0022 加压射模步骤：将该TPU射入一模具内，并闭锁该模具。 0023 冷却脱模步骤：待该TPU冷却后，脱模取得一TPU成品。 0024 请再同时参阅图2所示，为本发明第一较佳实施例的装置示意图，为了配合上述 方法，另提供一种环保节能减碳型TPU的成型装置。
20、100，该环保节能减碳型TPU的成型装置 100包含有： 一料桶单元10，其具有多个主料桶11，且所述主料桶11各连接有一计量输出器111。 0025 一第一混合单元20，其具有一第一管体21，且该第一管体21区分成一混合段211 与一第一押送段212，该混合段211连接于该料桶单元10的主料桶11，同时该第一管体21 的内壁对应该混合段211处更间隔环设有多个第一凸块213，另，该第一管体21内枢设有一 第一押送杆22，且该第一押送杆22对应该混合段211处环设有多个第二凸块221，所述第 说 明 书CN 104097273 A 4/5页 7 二凸块221分别设于每二第一凸块213间，而该第。
21、一押送杆22对应该第一押送段212处则 沿轴向环设有一螺旋叶片222，又，该第一押送杆22连接有一第一电动机23。 0026 一捏合单元30，其具有一第二管体31，且该第二管体31区分成一第二押送段311 与一捏合段312，该第二押送段311连接于该第一混合单元20的第一押送段212；另外，该 第二管体31内平行枢设有二第二押送杆32，且所述第二押送杆32对应该第二押送段311 处沿轴向各设有一螺旋凸块321，该螺旋凸块321与另一第二押送杆32的螺旋凸块321呈 交错设置，而所述第二押送杆32对应该捏合段312处则由多个偏心设置的滚片322叠设组 成，又，所述第二押送杆32连接有一第二电动机。
22、33。 0027 一射出单元40，其具有一第三管体41，且该第三管体41区分成一前段411与一后 段412，该前段411与该捏合单元30的捏合段312相连接；另外，该第三管体41内枢设有 至少一第三押送杆42，且该第三押送杆42沿轴向环设有一螺旋叶片421，又，该第三押送杆 42连接有一第三电动机43。 0028 一锁模机构50，其连接于该射出单元40的后段412，并具有一本体51，且该本体 51内设有一流道52，该流道52内设有一控制阀53，可供启闭该流道52；于本实施例中，该 锁模机构50的流道52可区分成平行设置的一第一流道521、一第二流道522，以及垂直连 接于该第一流道521与该第。
23、二流道522间的一连接流道523，而该控制阀53则具有设于该 本体51外的一压缸531，且该压缸531连接有穿设于该连接流道523的一阀杆532，该阀杆 532的另一端连接有一阀片533，该阀片533位于该第一流道521处，且该阀片533的直径 大于该连接流道523。 0029 一模具60，其连接于该锁模机构50。 0030 请再继续参阅图1及图2所示，使用者只要先将该含有NCO的异氰酸盐聚合物、该 含有OH的羟化合物以及该链延长剂分别存放于所述主料桶11，并通过所述计量输出器111 计量输出至一第一混合单元20，即可通过该第一押出杆22的搅拌，让该含有NCO的异氰酸 盐聚合物、该含有OH的羟。
24、化合物以及该链延长剂，在通过该第一凸块213与该第二凸块221 所构成的曲折通道时，混合形成该混合物，之后再通过该第一押出杆22的螺旋叶片222押 送该混合物至该捏合单元30内，并通过所述第二押出杆32的螺旋凸块321继续往前押送， 然后通过通过滚片322的偏心挤压，捏合该混合物，即可让该混合物反应形成该TPU，接着 趁该混合物于反应形成该TPU时会发热而熔融的特性，不用再对该TPU进行加热，即可直接 将该TPU押送至该射出单元40，并通过该第三押出杆42将该TPU押送通过该流道52注入 该模具60内，需注意的是，因为该TPU本身具有一定压力，所以必须操作该控制阀53，使该 压缸531带动该阀。
25、杆532连动该阀片533挡止于该连接流道523，以闭锁该模具60，避免射 模后该模具60的入模孔散开，最后待该TPU冷却后，对该模具60脱模即可取得该TPU成 品，借此，使本发明可通过一贯化的生产流程完成TPU的制造，而与已知先造粒再射出成型 的制程相较，可省略造粒及加热融化母粒的能源消耗，以达到环保、节能、减碳等效果。 0031 值得一提的是，因为本发明于混成该TPU后，直接将该TPU进行射模，所以本发明 可于该一次混合步骤时，通过调整该含有NCO的异氰酸盐聚合物、该含有OH的羟化合物以 及该链延长剂的比例，来调整该TPU成品的硬度，而可有效解决已知制程需要购买不同硬 度的母粒来进行硬度调配。
26、的缺点。 0032 请再参阅图3，为本发明的第二较佳实施例的步骤流程图，该环保节能减碳型TPU 说 明 书CN 104097273 A 5/5页 8 的成型方法与前述第一较佳实施例不同之处在于，于该捏合反应步骤与该加压射模步骤间 进一步包含有下列步骤： 二次混合步骤：将该TPU进一步混合有色料、发泡剂以及添加剂的其中一种或其组合， 其中，该发泡剂为氮气，而该添加剂则可为氢氧化钙。 0033 请再同时参阅图4所示，为本发明的第二较佳实施例的装置示意图，为配合上述 步骤，该环保节能减碳型TPU的成型装置100进一步包含有： 该料桶单元10更进一步包含有多个副料桶12，所述副料桶12各连接有一计量输。
27、出器 121。 0034 一第二混合单元70，其连接于该捏合单元30与该射出单元40间，并与所述副料桶 12相连接，且该第二混合单元70具有一第四管体71，该第四管体71内平行枢设有二第四 押送杆72，所述第四押送杆72上沿轴向各设有一螺旋凸块721，且该螺旋凸块721与另一 第四押送杆72的螺旋凸块721呈交错设置，同时所述第四押送杆72连接有一第四电动机 73。 0035 借此，使该TPU可进一步先于该第二混合单元70内混合有色料、发泡剂以及添加 剂后，再送入该射出单元40进行加压射模，而能够提升该TPU成品的物性。 0036 以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限制本发明的专利保护范围，故举 凡运用本发明的专利精神所作的等效结构变化或修饰等，都应同理包含于本发明的专利保 护范围之内。 说 明 书CN 104097273 A 1/4页 9 图1 说 明 书 附 图CN 104097273 A 2/4页 10 图2 说 明 书 附 图CN 104097273 A 10 3/4页 11 图3 说 明 书 附 图CN 104097273 A 11 4/4页 12 图4 说 明 书 附 图CN 104097273 A 12 。