CN110290911A - 将液体制剂注射到熔融聚合物材料中的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种注射器14，用于将液体制剂注射到熔融聚合物中，在一端处包括出口21，并在其另一端处被布置经由联接壳体26连接到上游导管25(图1)，使得液体制剂可从导管25通行到注射器中。注射器包括细长的导管27，导管27中可滑动地布置细长销，其能够将所有液体制剂从导管27排出，因而不存在可能存留液体制剂的“死点”。为了消除出口21在使用时可能变得阻塞的风险，而同时不需要挤制器19中的流或聚合物降压和/或停止(这将导致注射设备的实质的“停工时间”)，注射设备包括卷轴34，卷轴34被可旋转地安装到挤制器19的壁35内并被布置以围绕轴线(大致垂直于供聚合物流18流动通过的挤制器19的细长延伸体延伸)旋转。卷轴可在第一构造与第二构造之间运动，其中流动路径中断，不过其中熔融聚合物在所述聚合物流动导管中连续流动。注射器可然后从设备脱离接合并被更换。

Description

将液体制剂注射到熔融聚合物材料中的方法和设备
技术领域
本发明涉及聚合物材料，特别地但非排斥性地涉及一种将液体制剂(例如包括一种或多种着色剂)注射到熔融聚合物材料中的方法和用于该方法的设备。
背景技术
WO2014/207472A2描述高压注射设备，用于将液体制剂(例如包括载体和着色剂)添加到熔融聚合物材料中。所述注射设备包括第一泵(其可为隔膜或螺杆泵(pcp))和第二泵(其为齿轮泵)。第一和第二泵被布置以升高液体制剂压力并准确计量其至注射器(其被布置将制剂注射到挤制器中的熔融聚合物材料中)。在制剂与聚合物材料之间的接触部的下游，混合物可用于在挤制或吹塑成型处理中形成片或纤维或其它物件。
PCT/IB2016/055381公开注射设备，用于将液体制剂(包括载体和着色剂)以高压注射到熔融聚合物中。设备包括：储器，其装容在周边温度和压力下的液体制剂，被布置以灌注馈给第一螺杆泵(pcp)，第一pcp被布置将液体制剂准确计量至第二pcp中，第二pcp处于第一pcp下游且被布置以将液体制剂的压力增大200巴或更多。在第二泵的下游是传输阀(例如注射器)，传输阀被布置以控制液体制剂经由出口通行到挤制器中存在的加压熔融聚合物流中。
注射器直接连接到挤制器以将液体制剂注射到挤制器中的熔融聚合物材料中，包括导管，用于使液体制剂从注射器入口通行到出口(由此使制剂从注射器喷出)并注射到聚合物材料中。热量从挤制器和/或在其中装容的熔融聚合物材料传导到注射器出口，热量进而沿注射器导管朝向其入口传导，因而导管在其入口和出口之间存在温度梯度。结果，拟由注射器注射的液体制剂在其通过导管时经历温度梯度。这可导致下述问题。
液体制剂可包括载体(其在标准温度和压力(STP)下为液体)和一种或多种着色剂(包括颜料或染料)。不利的是，一些染料在通行通过导管过程中和/或在液体制剂被保持在注射器导管中持续更长时间的情况下(在开始注射到聚合物材料中之前)可能升华。随着染料升华，液体制剂可能变厚，制剂可能导致导管出口阻塞的可能性增大。此外，用于液体制剂中的一些颜料随着其所经历温度在制剂朝向导管出口运动时升高而可能熔化，其它颜料在这样的通行过程中可保持固态。颜料熔化将影响液体制剂的特性，这在液体制剂通行通过导管的过程中和/或在液体制剂保持在导管中的情况下可能导致导管出口阻塞。
这样，应认识到，对于所述设备，注射器存在不同时间时变得阻塞的风险，任何这样的阻塞必须解决。
解决注射器阻塞的最常用方式是：使其从挤制器脱离连接并清洁。不过在脱离连接之前，流动通过挤制器的聚合物的压力必须减小，而且必须停止挤制器(例如关联于纺纱或片形成)下游的处理。然后，在清洁之后，注射器可被重新连接，挤制器中的聚合物压力增大，挤制器下游的处理重新开始。在清洁过程中的停工时间可为1－2小时，这意味着可能损失相当大的例如纤维或片的生产量。如果在例如纺纱时一个挤制器可馈给6－12个纺纱头，则损失的生产量可能相当大。
US6182685B(Wellman)公开一种用于液体添加剂的注射器结构，在不将其生产线移除的情况下解决注射器结构的清洁问题，通过以下方式实现：提供阀体，其具有内部通道供液体添加剂流动通过。往复杆设置在内部通道中，并被布置以在其中往复运动以疏松可堵塞通道的任何物质以利于液体流动其中。所述设备还包括：隔离套，用于当液体着色剂流动通过注射器时使来自挤制器(连接到注射器结构)的热量(可作用于液体着色剂上)的影响最小。
发明内容
本发明的优选实施例的目的在于：解决上述问题。
根据本发明的第一方面，提供一种方法，将液体制剂注射到熔融聚合物中，所述方法包括：
(i)选择一设备，其包括：用于传送熔融聚合物的聚合物流动导管；注射器(I)，其被布置为当所述设备处于第一构造时将液体制剂经由第一流动路径传输到所述聚合物流动导管中的聚合物中；
(ii)通过处于所述第一构造的所述设备，操作所述注射器(I)将液体制剂经由所述第一流动路径注射到所述聚合物流动导管中的熔融聚合物中；
(iii)将所述设备布置为第二构造，其中所述第一流动路径中断，其中熔融聚合物继续在所述聚合物流动导管中流动；
(iv)通过处于所述第二构造的所述设备，使所述注射器(I)从所述设备的其它部分脱离接合。
在步骤(iii)中，优选地所述第一流动路径关闭和/或阻断，适合地使得：没有液体制剂被注射到所述聚合物流动导管中的所述熔融聚合物中。在所述第二构造，所述第一流动路径适合地大致完全闭塞以防止液体制剂被注射到所述聚合物流动导管中。
在步骤(iii)中，优选地所述第一流动路径相对于所述聚合物流动导管能够运动以限定所述第二构造。
在步骤(iii)中，优选地所述注射器(I)(优选地以及与其相关联的所述第一流动路径)相对于所述聚合物流动导管能够运动以限定所述第二构造。
在步骤(iii)中，优选地所述第一流动路径和/或所述注射器(I)能够运动到限定所述第二构造的位置，其中在所述第一流动路径与所述聚合物流动导管之间的流体通路被阻断，因而液体制剂不能从所述第一流动路径流动到所述聚合物流动导管中。
在一个实施例中，所述第一流动路径和/或所述注射器(I)旋转或者枢转到限定所述第二构造的位置。旋转的示例在下文中参照图3、7、9描述。
在另一个实施例中，所述第一流动路径和/或所述注射器(I)在向所述第二构造运动时经历平移运动，例如直线运动。平移运动的示例在下文中参照图4至6描述。
优选地，所述第一流动路径包括：导管(例如管)，其适合地为所述注射器(I)的部件。所述导管可大致为刚性的，并适合地被布置以在所述注射器(I)的主体与限定所述聚合物流动路径的壁之间提供大致刚性的连接。所述导管优选地被布置以邻近于所述聚合物流动路径被可松脱地紧固就位(例如通过螺丝旋拧实现)。
所述注射器(I)(例如所述导管)优选地当所述设备处于所述第一构造时紧固到可动主体。所述可动主体优选地相对于限定所述聚合物流动路径的壁而紧固。在所述方法的步骤(iii)中，所述可动主体可以运动。
当所述设备处于所述第二构造时，可动主体的位置适合地使所述第一流动路径中断。在所述方法的步骤(iii)中，所述可动主体可旋转、枢转或平移和/或直线运动。
在步骤(iv)中，优选地，所述注射器(I)远离其可将液体制剂经由所述流动路径传输到所述聚合物流动导管中的聚合物中的位置而运动。在步骤(iv)中，所述注射器(I)远离所述聚合物流动导管运动，优选地使得在所述注射器(I)与所述聚合物流动导管之间不存在物理和/或操作性的连接。在这样的运动过程中，优选地，熔融聚合物继续在所述聚合物流动导管中流动。
所述方法优选地包括步骤(v)，其在步骤(iv)之后，包括：在脱离接合之后清洁注射器(I)，例如从其中去除阻塞物。
所述方法优选地包括步骤(vi)，其在步骤(iv)之后，包括：当所述设备处于所述第二构造时，使注射器(在此为“新接合的注射器”)与所述设备的其它部件接合。新接合的注射器可以是在清洁(例如在所述步骤(v)中)之后的注射器(I)，或者可以是不同于注射器(I)的注射器。
所述方法可包括步骤(vii)，其在步骤(vi)之后，包括：对于以所述第二构造布置的所述设备，使所述设备返回到所述第一构造，并使用所述新接合的注射器将液体制剂传输到所述聚合物流动导管中的聚合物中。
优选地，在所述方法中，在从步骤(iii)的整个时间过程中，经过其中注射器(I)脱离接合的步骤(iv)，在其中所述新接合的注射器接合于所述设备的其它部分的步骤(vi)的过程中，经过其中所述设备返回到所述第一构造的步骤(vii)，熔融聚合物在所述聚合物流动导管中连续地和/或不中断地流动。有利地，这意味着，下游过程(例如挤制聚合物以形成片或纤维)可持续整个时间，这使损失生产量最少。
在实施例(A)中，所述设备的所述聚合物流动导管包括：用于使液体制剂通行的固定导管(I)；可动区部，其中所述可动区部包括用于液体制剂的第一导管和用于液体制剂的第二导管；其中所述方法包括：当所述设备从所述第一构造向所述第二构造运动时，使所述可动区部相对于所述固定导管(I)运动。优选地，当所述设备如前所述从所述第一构造向所述第二构造运动时，聚合物可总是在所述聚合物流动导管中流动。优选地，在从所述第一构造向所述第二构造运动的过程中，没有聚合物流动导管完全关断的阶段。优选地，在从所述第一构造向所述第二构造运动的整个过程中，所述第一导管或所述第二导管中的至少一个定位允许聚合物沿所述聚合物流动导管通行。优选地，在所述第一构造和第二构造之间的运动过程中的一些阶段，所述第一导管的一部分和所述第二导管的一部分同时布置以允许聚合物沿所述聚合物流动导管通行；也就是说，优选地，在所述第一构造和第二构造之间的运动过程中的一些阶段，所述第一导管的一部分和所述第二导管的一部分同时对准所述固定导管(I)。优选地，当所述设备处于所述第一构造时，所述聚合物流动导管包括所述固定导管(I)和所述第一导管(它们适合地对准)；所述方法适合地包括：使聚合物在所述固定导管(I)和所述第一导管中流动。优选地，当所述设备处于所述第二构造时，所述聚合物流动导管包括所述固定导管(I)和所述第二导管(当所述设备在步骤(iii)中运动到第二构造时，它们适合地对准)；所述方法适合地包括：使聚合物在所述固定导管(I)和所述第二导管中流动。
所述聚合物流动导管可包括：所述固定导管(I)，所述可动区部(其包括所述第一导管和所述第二导管)，和固定导管(II)，其中，所述固定导管(I)或(II)中的一个在可动区部的上游，所述固定导管(I)或(II)中的另一个在所述可动区部的下游。在所述方法中，当从所述第一构造向所述第二构造运动时，所述可动区部在所述第一构造(其中，所述聚合物流动导管包括所述固定导管(I)、所述可动区部的所述第一导管、和所述固定导管(I))与所述第二构造(其中，所述聚合物流动导管包括：所述固定导管(I)、所述可动区部的所述第二导管、和所述固定导管(II))之间运动。
在实施例(A)中，所述可动区部可相对于所述固定导管(I)旋转或枢转或平移(例如线性地)运动。所述可动区部旋转的示例在下文中在图7和8中提供。在此情况下，所述可动区部适合地被布置以围绕固定轴线(其可相对于通过所述固定导管(I)的聚合物的流动方向而横向地延伸，例如大致垂直延伸)旋转。可动区部可为柱形的。所述可动区部可包括两个曲形流通道(在下文中称为通道(A)和(B))，它们适合地限定前述的用于液体制剂的第一导管和用于液体制剂的第二导管。所述通道(A)适合地包括沿对角相对的开口，它们若存在则被布置以对准所述固定导管(I)和固定导管(II)。所述通道(B)也适合地包括沿对角相对的开口，它们若存在则被布置以对准所述固定导管(I)和固定导管(II)。通道(A)中的开口优选地面对相对于通道(B)中的开口而错开的方向。所述通道(B)优选地沿通道(A)曲形延伸。所述可动区部优选地能够在通道(A)对准固定导管(A)与通道(B)对准固定导管(A)的位置之间旋转。通道(A)和(B)可相应地关联于注射器(I)和注射器(II)，如在下文中的实施例(B)中所述。
在实施例(A)的另一种形式中(其中所述可动区部相对于固定导管(I)平移运动)，所述可动区部可沿一方向(可相对于通过所述固定导管的聚合物的流动方向而横向地延伸，例如大致垂直延伸)滑动(例如线性滑动)。这样的布置例示在图4、5、6中。可动区部可包括两个线性流通道(在此称为通道(C)和通道(D))，它们适合地限定前述的用于液体制剂的第一导管和用于液体制剂的第二导管。所述通道(C)适合地包括沿对角相对的开口，它们若存在则被布置以对准所述固定导管(I)和固定导管(II)。所述通道(D)也适合地包括沿对角相对的开口，它们若存在则被布置以对准所述固定导管(I)和固定导管(II)。
所述通道(C)和(D)适合地被布置以选择性地运动(例如滑动)而对准和不对准所述固定导管(I)。
在实施例(B)中，所述设备包括：所述注射器(I)和注射器(II)。所述方法优选地包括：在步骤(iii)中以所述第二构造布置所述设备，其中所述第一流动路径中断，其中熔融聚合物继续在所述聚合物流动导管中流动；定位所述注射器(II)邻近于所述聚合物流动导管而使其能够将液体制剂传输到所述聚合物流动导管中的聚合物中。所述方法优选地包括：操作所述注射器(II)将液体制剂注射到所述聚合物流动导管中的熔融聚合物中。当所述注射器(II)操作以如前所述注射液体制剂时，注射器(I)适合地不将液体制剂注射到熔融聚合物中。
实施例(A)和(B)可组合。在此情况下，所述注射器(I)可关联于所述可动区部的所述第一导管，所述注射器(II)可关联于所述可动区部的所述第二导管，所述方法包括：在步骤(ii)中，操作所述注射器(I)将液体制剂注射到所述可动区部的所述第一导管中；在步骤(iii)过程中或之后，操作所述注射器(II)将液体制剂注射到所述可动区部的所述第二导管中。
所述聚合物流动导管优选地是被布置以挤制所述熔融聚合物的挤制器的一部分。在聚合物流动导管的下游，熔融聚合物可被注射成型或挤制以形成产品，例如片或纺纱。优选地，所述熔融聚合物被纺纱以产生纤维。多个(例如至少四个)纺纱装置优选地从所述聚合物流动导管馈给，因而多个(例如至少四个)长度的纤维在所述方法中形成。
所述方法中被传输的所述液体制剂可具有至少5000cP(适合地至少10000cP，优选地至少15000cP)的粘度。所述粘度可低于250,000cP。
除非另行指明，否则在此所述的粘度可使用布氏粘度计在20rpm和23℃下测量。
所述液体制剂可包括载体和一种或多种添加剂。添加剂可选自：着色剂、紫外过滤剂、氧吸收剂、抗菌剂、乙醛清除剂、再加热添加剂、抗氧化剂、光稳定剂、处理稳定剂、和阻燃剂。所述添加剂优选地包括一种或多种着色剂，包括颜料或染料。所述液体制剂优选地包括颜料。
所述液体制剂可包括重量百分比为至少20％(优选地至少35％、更优选地至少50％)的添加剂。所述制剂可包括重量百分比低于85％的添加剂。所述流体制剂可包括重量百分比至少15％的液体。
优选地，所述液体制剂包括重量百分比至少20％的着色剂，其可包括一种或多种着色剂。所述液体制剂中的着色剂的总量(重量百分比)可为至少30％、至少45％或至少55％。着色剂可为颜料或染料。所述液体制剂可包括：在标准温度和压力(STP)下不溶的着色剂。
所述液体制剂可包括重量百分比15～80％的载体和重量百分比20～85％的添加剂。
所述液体制剂可包括：在STP下适合为液体的载体。所述载体优选地具有高于300℃、优选地高于350℃、更优选地高于500℃的沸点(在760mmHg的压力下)。沸点可低于1150℃或低于1000℃。载体的熔点可低于0℃或低于－10℃。
在步骤(ii)中的注射可连续执行至少2分钟，例如至少10分钟或至少30分钟。
优选地，选择液体制剂并以一速率注射而将重量百分比低于10％、更优选地低于7％、或低于4％的载体引入熔融聚合物材料中。可引入重量百分比至少0.01％或至少0.10％的载体。也就是说，在制剂与熔融聚合物材料接触之后，混合物中的载体的量(重量百分比)优选地低于10％、低于7％或低于4％。所述量(重量百分比)可为至少0.01％或至少0.10％。
优选地，所述聚合物包括合成热塑性聚合物。所述聚合物优选地能够形成为纤维。所述聚合物可为缩聚物，例如当水和/或具有适合功能基团的载质(其可包括但不限于羟酸和羧酸类)存在时可解聚的缩聚物。所述聚合物可选自：聚酯、聚氨酯、聚亚烷基聚合物(例如聚丙烯和聚乙烯)、聚己内酯、聚碳酸酯、丙烯酸树脂和芳纶。在一个优选实施例中，所述聚合物是聚酯。
所述聚合物优选地包括：聚酯，其可选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯(PCT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己二甲醇酯(PETG)、对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯与对苯二甲酸-1,4-环己烷乙二醇酯的共聚物(PCTG)、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯-间苯二甲酸酯(PCTA)、聚对苯二甲酸乙二酯-间苯二甲酸酯(PETA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、和它们的共聚物混合物。所述聚合物优选地包括PET，更优选地基本由PET构成。
典型的可纺纱的缩聚物(例如聚酯，如PET)可具有高至250或高至200的重复单元(例如，高至25000或高至20000的分子量)。重复单元的数量可在50-200的范围内，适合地为75-200个、优选地为75-125个重复单元。典型的可纺纱的聚合物可具有约100个重复单元。缩聚物可为线性的，并能够达到在纺纱和牵拉过程中诱发的高程度的取向和结晶。
典型的可纺纱的聚酯具有IV，处于0.62～1dl/g的范围内。当使用标准技术(例如ASTM D4603-03)测量时，优选的聚酯具有IV，处于0.5～1.2dl/g的范围内。
所述方法优选地包括：传感是否所述注射器(I)阻塞或者部分阻塞。所述方法可包括：当所述注射器(I)阻塞或部分阻塞时输出警报，例如警告操作者。传感是否所述注射器(I)阻塞或部分阻塞可包括：监控所述液体制剂的压力和/或监控所述液体制剂的压力变化。
根据本发明的第二方面，提供一种设备用于第一方面的方法中，所述设备包括：
(i)熔融处理装置，其包括聚合物流动导管，用于使熔融聚合物通行；
(ii)注射器(I)，被布置以将液体制剂经由第一流动路径传输到所述熔融处理装置内的聚合物中；
(iii)用于使所述设备在第一构造与第二构造之间重构的机构，在所述第一构造中，所述注射器(I)被布置将液体制剂经由所述第一流动路径传输到所述聚合物流动导管内的聚合物中，在所述第二构造中，所述第一流动路径受限。
所述设备优选地被布置为使得：当所述设备处于所述第一构造时，则所述注射器(I)可操作以将液体制剂经由所述第一流动路径注射到所述聚合物流动导管中的熔融聚合物中。所述设备优选地被布置为使得：当所述设备处于所述第二构造时，所述第一流动路径中断，但熔融聚合物可继续在所述聚合物流动导管中流动。
所述设备优选地被布置为使得：当在所述第二构造时，所述第一流动路径被布置为关闭和/或阻断，适合地使得液体制剂不能注射到所述聚合物流动导管中的熔融聚合物中。所述设备优选地被布置为使得：当处于所述第二构造时，所述第一流动路径可大致完全闭塞以防止液体制剂注射到所述聚合物流动导管中的熔融聚合物中。
所述设备优选地被布置为使得：所述第一流动路径相对于所述聚合物流动导管能够运动以限定所述第二构造。
在所述设备中，所述注射器(I)(优选地以及与其相关联的所述第一流动路径)适合地相对于所述聚合物流动导管能够运动以限定所述第二构造。
所述设备优选地被布置为使得所述第一流动路径和/或所述注射器(I)能够运动到限定所述第二构造的位置，其中在所述第一流动路径与所述聚合物流动导管之间的流体通行被阻断，因此，液体制剂不能从所述第一流动路径流动到所述聚合物流动导管中。
在所述设备中，在一个实施例中，所述第一流动路径和/或所述注射器(I)可能够旋转或能够枢转到限定所述第二构造的位置。
在所述设备中，在另一实施例中，所述第一流动路径和/或所述注射器(I)可能够平移(例如线性地)运动以限定所述第二构造。
所述第一流动路径优选地包括：导管(例如管)，其适合地为所述注射器(I)的部件。所述导管可大致为刚性的，适合地被布置以在所述注射器(I)的主体与所述聚合物流动路径之间提供大致刚性的连接。所述导管优选地被布置为邻近于所述聚合物流动路径被可松脱地紧固就位(例如通过螺丝旋拧实现)。
所述注射器(I)(例如所述导管)优选地当所述设备处于所述第一构造时紧固到可动主体。所述可动主体优选地相对于限定所述聚合物流动路径的壁而紧固。所述可动主体可能够运动以使所述设备在所述第一和第二构造之间运动。
当所述设备处于所述第二构造时，所述设备优选地被布置为使得可动主体的位置适合地使所述第一流动路径中断。所述可动主体可被布置以旋转、枢转或平移和/或直线运动。
所述注射器(I)优选地布置为远离其可将液体制剂经由所述流动路径传输到所述聚合物流动导管中的聚合物中的位置而运动。所述注射器(I)优选地被布置为远离(且优选地返回)所述聚合物流动导管而运动，优选地使得在所述注射器(I)与所述聚合物流动导管之间不存在物理的和/或操作性的连接。所述设备优选地布置为使得：在这样的运动过程中，熔融聚合物能够继续在所述聚合物流动导管中流动。
所述设备可包括：注射器(II)，其可被布置以替代注射器(I)。
优选地，所述设备被布置为使得：在所述设备在所述第一构造和第二构造之间运动的整个时间过程中，熔融聚合物可在所述聚合物流动导管中连续和/或不中断地流动。
在实施例(A)中，所述设备的所述聚合物流动导管包括：用于使液体制剂通行的固定导管(I)；可动区部，其中所述可动区部包括用于液体制剂的第一导管和用于液体制剂的第二导管。所述设备可布置为：当所述设备从所述第一构造向所述第二构造运动时，所述可动区部相对于所述固定导管(I)而运动。优选地，所述设备被布置为使得：当所述设备如前所述从所述第一构造向所述第二构造运动时，聚合物可总是在所述聚合物流动导管中流动。优选地，所述设备被布置为使得：在从所述第一构造向所述第二构造运动的过程中没有聚合物流动导管完全关断的阶段。优选地，所述设备被布置为使得：在从所述第一构造向所述第二构造运动的整个过程中，所述第一导管或所述第二导管中至少一个定位以允许聚合物沿所述聚合物流动导管通行。优选地，所述设备被布置为使得：在所述第一构造和第二构造之间的运动过程中的一些阶段，所述第一导管的一部分和所述第二导管的一部分同时布置，以允许聚合物沿所述聚合物流动导管通行。优选地，所述设备布置为使得：当所述设备处于所述第一构造时，所述聚合物流动导管包括所述固定导管(I)和所述第一导管(它们适合地对准)。优选地，所述设备被布置为使得：当所述设备处于所述第二构造时，所述聚合物流动导管包括所述固定导管(I)和所述第二导管(当在步骤(iii)中所述设备运动到第二构造时，它们适合地对准)。
所述聚合物流动导管可包括：所述固定导管(I)，所述可动区部(其包括所述第一导管和所述第二导管)，和固定导管(II)，其中，所述固定导管(I)或(II)中的一个在可动区部的上游，所述固定导管(I)或(II)中的另一个在所述可动区部的下游。所述设备优选地布置为使得：当从所述第一构造向所述第二构造运动时，所述可动区部在所述第一构造(其中，所述聚合物流动导管包括所述固定导管(I)、所述可动区部的所述第一导管、和所述固定导管(I))与所述第二构造(其中，所述聚合物流动导管包括：所述固定导管(I)、所述可动区部的所述第二导管、和所述固定导管(II))之间运动。
在实施例(B)中，所述设备可包括：所述注射器(I)和一注射器(II)。所述设备优选地被布置为使得：在所述第二构造(其中所述第一流动路径中断，其中熔融聚合物继续在所述聚合物流动导管中流动)，所述注射器(II)可定位邻近于所述聚合物流动导管而使其能够将液体制剂传输到所述聚合物流动导管中的聚合物中。所述注射器(II)可操作将液体制剂注射到所述聚合物流动导管中的熔融聚合物中。所述设备可被布置为使得：当所述注射器(II)操作以如前所述注射液体制剂时，注射器(I)适合地不能将液体制剂注射到熔融聚合物中。
实施例(A)和(B)可组合。在此情况下，在所述设备中，所述注射器(I)可关联于所述可动区部的所述第一导管，而所述注射器(II)可关联于所述可动区部的所述第二导管。
所述聚合物流动导管优选地是被布置以挤制所述熔融聚合物的挤制器的一部分。在聚合物流动导管的下游，所述设备可包括用于将熔融聚合物注射成型或挤制以形成产品(例如片或纤维)的机构。所述设备可包括多个(例如至少四个)纺纱装置，它们被布置为从所述聚合物流动导管馈给，因而可形成多个(例如至少四个)长度的纤维。
所述设备可包含如根据第一方面所述的液体制剂。
所述设备可包括如根据第一方面所述的聚合物。
所述设备可包括：传感器，用于传感是否所述注射器(I)阻塞或部分阻塞。所述设备可包括警报器，例如当所述注射器(I)阻塞或部分阻塞时警告操作者。所述设备可包括一个或多个压力监控装置，用于监控所述液体制剂的压力和/或监控所述液体制剂的压力变化。
所述设备可包括驱动器或致动器，用于使所述设备在第一构造与第二构造之间重构，在所述第一构造中，所述注射器(I)被布置以将液体制剂经由所述第一流动路径传输到所述聚合物流动导管内的聚合物中，在所述第二构造中，所述第一流动路径受限。
所述设备优选地包括：第一泵，其处于所述注射器(I)的上游并被布置将液体制剂泵送到所述注射器(I)。所述设备可包括：第二泵，其处于所述注射器(I)的上游，优选地所述第一泵和所述第二泵在所述流体路径中串联布置且所述第一泵在所述第二泵的上游。
导管(A)优选地设置在所述第一泵和所述第二泵之间。所述导管(A)可具有小于25mm的内直径，所述内直径可为至少1mm。
所述第一泵优选地被布置将液体制剂以大于大气压的压力馈给(例如灌注馈给)到第二泵的入口中(适合地经由所述导管(A)实现)。所述压力适合地大于100kPa(1巴)，优选地大于200kPa(2巴)，更优选地大于250kPa(2.5巴)。所述压力适合地小于1000kPa(10巴)，优选地小于500kPa(5巴)。
所述第二泵的所述泵体可包括：压力监控装置(Q)(例如压力感应器)，用于监控泵体内的液体制剂的压力。所述设备适合地被布置为使得：来自装置(Q)的压力信息能够通讯到处理单元。
所述第二泵适合地被布置将压力增大至少10000kPa(100巴)，更优选地增大至少15000kPa(150巴)，特别是增大至少19000kPa(190巴)。
所述设备适合地包括：压力监控装置(R)(例如压力感应器)，用于监控第二泵下游的液体制剂的压力。所述设备适合地被布置为使得：来自装置(R)的压力信息能够通讯到处理单元。
所述设备优选地(但非必不可少地)包括：压力监控装置(S)(例如压力感应器)，用于监控第二泵上游的液体制剂的压力，例如监控在液体制剂进入第二泵中之前紧邻处的液体制剂的压力。所述设备适合地被布置为使得：来自装置(S)的压力信息能够通讯到一个或所述处理单元。
优选地，所述第一泵设置在所述第二泵的上游；储器适合地处于所述第一泵的上游，其中所述储器适合地经由导管(B)连接到所述第一泵，导管(B)可具有4－20mm范围内的内直径。导管(B)优选地在所述储器与第一泵之间提供不中断的流体连接。所述导管(A)适合地在第一泵与第二泵之间延伸，以使流体制剂从第一泵向第二泵通行。
储器优选地被布置将流体制剂以小于1200kPa(1.2巴)的压力传输到第一泵的入口。所述储器优选地通向大气压力。所述储器优选地不分别加压。适合地，所述设备被布置为使得：第一泵的入口处的压力通过储器中的流体静压头和大气压限定，不提供额外机构对储器加压。优选地，储器和第一泵布置用于以来自储器的流体进行第一泵的灌注吸入，即，来自储器的流体被有效“浇灌”到第一泵中。
储器具有的容积可在1－50升范围内，优选地为1－20升，更优选地为1－10升。为了改变由所述设备注射的流体制剂的特性(例如颜色)，第一泵和储器(包括其中装容的流体制剂)可从设备的其它部分脱离接合和移除。为了能够由一个人进行此操作，储器适合地具有所述的优选容积。
所述设备优选地包括用于流体制剂的储存容器，其中所述储存容器被布置以将流体制剂传输到所述储器中。所述储存容器可由液体制剂的制造者供应。其可具有至少10升、优选地至少20升的容积。所述容器可小于100升。储存容器的容积优选地等于、或更优选地大于储器容积。
储器可装容具有在本文中所述液体制剂任意特征的液体制剂。
储存容器可装容具有在下文中所述液体制剂任意特征的液体制剂。
储器和储存容器优选地装容相同的液体制剂。
所述设备可被布置为：根据希望注射到熔融聚合物材料中的液体制剂的量而控制所述第一泵，例如其速度。适合地，第一泵的功能是根据在一个或所述处理单元上设定的参数而计量液体制剂。
所述设备可被布置为：自动根据所测定压力(例如由所述压力监控装置(S)实现)而控制所述第二泵，例如其速度。适合地，第二泵的功能是：增大液体制剂的压力，使得液体制剂可注射到熔融聚合物材料中。适合地，第二泵入口处的压力(如由压力监控装置(S)所测定)通过一个或所述处理单元而保持在一致和预定的设定点。
所述第一泵和所述第二泵优选地能够独立操作。优选地，第一泵的速度可独立于第二泵的速度而调节；优选地，第二泵的速度可独立于第一泵的速度而调节。
在所述储器与所述设备的所述出口(由此可将液体制剂传输到熔融聚合物材料中)之间，所述设备优选地包括仅两个泵：所述第一泵和所述第二泵。
压力监控装置(T)优选地被设置用于：监控所述聚合物流动导管中的熔融聚合物的压力，适合地邻近液体制剂注射到熔融聚合物中的位置。与所述压力相关的信息适合地被布置以通讯到所述设备的一个或所述处理单元。
在一个实施例中，所述设备可被布置为追踪与其液压联系的熔融聚合物的压力。当如压力监控装置(R)所测定的压力达到预定压力水平时，注射器(I)适合地通过一个或所述处理单元开启。此压力可处于或略高于由压力监控装置(T)所测定的聚合物压力。一旦阀开启，则熔融聚合物和注射器(I)液压联系，通过装置(R)和(T)监控的压力将保持密切联系。该或所述处理单元将适合地调制第二泵的速度以保持由压力监控装置(S)所测定的一致压力。
在另一实施例中，用于注射的所述设备可被布置为开启注射器(I)将液体制剂控制在一个或所述处理单元上直接设定的压力。一旦注射器(I)开启，则熔融聚合物和注射器(I)液压联系，通过装置(R)和(T)监控的压力将保持密切联系。该或所述处理单元可调制第二泵的速度以保持由装置(S)所测定的一致压力。
用于注射的所述设备(例如其一个或所述处理单元)可接收关于熔融聚合物压力的周期性反馈，所述设备(例如一个或所述处理单元)适合地被编程以监控注射器(I)的注射压力，与测定熔融聚合物压力或编程压力范围极限进行比较，并相应反馈给操作者。在液体制剂压力与熔融聚合物压力(监控或编程压力)之间的显著偏差可用作功能不正确的指示物，并触发***警报或受控的注射***关断。
所述设备优选地包括混合机构，以利于混合液体制剂和熔融聚合物。混合机构可通过使用静态或动态混合器而提供。动态混合器在液体制剂添加到聚合物熔融相(即，其中，少量低粘度流体需要与大量高粘度流体混合)的应用中是优选的。腔传递混合器是特别优选的，这是因为沿混合器长度施加的高分散性混合力能够使所需的高剪切过程以可控方式施加。在液体制剂与聚合物材料的接触点的下游，可能存在纺纱机构，用于对聚合物材料纺纱以限定纤维。
用于注射的所述设备的一个或所述处理单元适合地被布置以操作所述第一泵，使得在第一泵的入口和出口之间的压力差小于8巴，例如小于5巴或小于3巴。在此情况下，第一泵可被布置为在使用时不会显著增大液体制剂的压力。第一泵的主要功能可为计量制剂。第二泵在使用时可操作(适合地在所述处理单元的控制下进行)以显著增大液体制剂的压力。这样，所述设备的处理单元适合地被布置以操作所述第二泵，使其入口和出口之间的压力差大于10000kPa或大于15000kPa。处理单元也可通过使第一泵下游紧邻处的压力保持大致恒定而通过第一泵控制计量。
如前所述，所述设备适合地包括：处理单元，用于控制和/或监控第一泵和第二泵。处理单元适合地被布置以接收来自压力监控装置(S)和(R)的信息(适合地如前所述)以监控第二泵的入口和出口处的压力。所述处理单元可被布置以接收来自熔融处理装置的信息。例如，关于熔融聚合物压力的信息适合地被通讯到处理单元。关于熔融聚合物流速的信息也可以被通讯到处理单元。关于第二泵下游的注射器(I)的状态的信息可被通讯到处理单元。
所述设备适合地包括用户界面，利用所述用户界面，用户可输入处理信息。例如，以下中的一种或多种可由用户输入：熔融处理装置通过量、注射点压力和LDR(通断比)。
所述第一泵优选地是螺杆泵(pcp)。所述第二泵优选地是pcp。
所述注射器(I)(适合地若存在时以及注射器(II))优选地包括：细长的导管，和细长的销，所述销能够在导管中运动以开启或关闭导管而允许或防止液体制剂从其出口流动。所述销优选地布置为延伸到所述出口的出口面，使得其齐平于或延伸超过(即，出口下游)，从而使液体制剂能够从细长导管完全排出和/或不会留存在与出口相关联的任何死点中。
在此所述的任意发明或实施例的任意特征可通过必要的修改而与在此所述的任意其它发明组合。
附图说明
本发明的特定实施例现在将利用示例参照附图描述，其中：
图1是用于将液体制剂注射到熔融聚合物中的设备的示意表现图；
图2是通过注射器的剖面；
图3(a)是注射器/挤制器组件(当处于操作构造时)的侧视立视局部剖视示意图；
图3(b)是沿图3(a)的线III(b)-III(b)的剖视图(局部剖视)；
图3(c)和3(d)类似于图3(a)和3(b)，区别在于组件以中间构造布置；
图3(e)和3(f)类似于图3(a)和3(b)，区别在于组件以拆解构造布置；
图4(a)是另一注射器/挤制器组件(处于操作构造)的侧视立视局部剖视示意图；
图4(b)是沿图4(a)的线IV(b)-IV(b)的剖视图(局部剖视)；
图4(c)和4(d)类似于图4(a)和4(b)，区别在于组件以中间构造布置；
图5(a)是另一注射器/挤制器组件(处于操作构造)的侧视立视局部剖视示意图；
图5(b)是沿图5(a)的线V(b)-V(b)的剖视图(局部剖视)；
图5(c)和5(d)类似于图5(a)和5(b)，区别在于组件以中间构造布置；
图5(e)和5(f)类似于图5(a)和5(b)，区别在于组件以拆解构造布置；
图6(a)是包括挤制器和两个注射器的另一组件(处于第一操作构造)的示意图；
图6(b)是图6(a)的组件(处于第二操作构造)的示意图；
图6(c)是图6(a)和6(b)的组件(处于拆解构造)的示意图；
图7(a)是另一注射器/挤制器组件(处于操作构造)的侧视立视局部剖视示意图；
图7(b)是沿图7(a)的线VII(b)-VII(b)的剖视图(局部剖视)；
图7(c)和7(d)类似于图7(a)和7(b)，区别在于组件以中间构造布置；
图7(e)和7(f)类似于图7(a)和7(b)，区别在于组件以拆解构造布置；
图8(a)是一种构造的柱形卷轴的一部分的示意表现图；
图8(b)是图8(a)的卷轴相对于图8(a)取向旋转90°的示意表现图；
图9(a)是包括挤制器和两个注射器的另一组件(处于第一操作构造)的示意图；
图9(b)是图9(a)的组件(处于第二操作构造)的示意图；
图9(c)是图9(a)和9(b)的组件(处于拆解构造)的示意图，
在各图中，相同或相似的部分以相同的附图标记注明。
具体实施方式
注射设备用于在高压下将液体制剂注射到熔融聚合物中，显示在图1中。所述设备包括：储器2，其装容周边温度和压力下的液体制剂，并被布置以灌注馈给第一螺杆泵(pcp)4的泵体3。第一pcp 4由马达6驱动且被布置以准确计量进入第二pcp 8中液体制剂，第二pcp 8处于第一pcp的下游并由马达10驱动且被布置以将液体制剂的压力增大高至200巴或更大。压力感应器12位于第一和第二pcp 4、8之间的流线路中。
第二压力感应器13邻近于第二pcp 8的出口设置，被布置以监控离开第二pcp 8的流体的压力。
注射器14处于泵8的下游，受控于致动器15，并被布置以控制液体制剂经由导管17和出口21通行到加压熔融聚合物流18中，熔融聚合物流18存在于出口21下游设置的挤制器19内。导管17以螺丝旋拧方式接合于挤制器的壁中。挤制器包括相关联的压力感应器20，用于监控聚合物流的压力。
在使用时，所述设备被控制而使得第一pcp用作计量泵。其被驱动以准确地且根据挤制器19中的聚合物的实时通过量而传输连续流的液体制剂，由此将液体制剂(包括相关添加剂)准确传输到聚合物中，然后所述聚合物被挤制为产品(例如片产品、造型产品、和纺织细丝)。
挤制器内的加压熔融聚合物流内的压力将显著大于可通过第一pcp 4传输的压力。因此，当所述设备初始操作时，注射器14关闭，并因而使设备隔离于加压熔融聚合物流。第一pcp 4操作以针对第二pcp 8的入口22计量液体制剂，其中在第一和第二泵4、8之间的压力由压力感应器12监控。允许压力感应器12处的压力升高，直到实现预设压力。此预设压力相对较低，且被选择以匹配于泵4的优选排放压力能力。其典型地为2－3巴。
一旦达到预设压力，则第二pcp 8由马达10驱动将液体制剂远离压力感应器12/入口22传送，而同时保持如压力感应器12所测得的预设压力。马达10的速度使用比例积分微分(P.I.D.)循环控制而连续调节，以尽可能准确地保持感应器12处的预设压力，因为已发现：第一泵4的排放压力保持恒定而且主动控制可优化泵4的计量准确度。
当泵8将液体制剂远离泵4传送时，在关闭的注射器14内产生压力。所述压力由第二压力感应器13监控。注射器14保持关闭，直到感应器13处的压力等于或略大于挤制器19中的熔融聚合物流的压力。熔融聚合物压力可由进一步的压力感应器20测定。可替代地，聚合物压力对于给定组的聚合物处理条件可为已知的，于是被编程到注射设备中。
一旦在感应器13处的液体制剂的压力达到适合水平(即，处于或高于熔融聚合物流的压力)，则致动器15操作开启注射器14，由此允许液体制剂流动到熔融聚合物流中。因此，感应器13处的液体制剂的压力在注射位置处将直接等于挤制器19中的熔融聚合物流的压力。在这段时间中，泵8的旋转速度根据需要将被调制以保持感应器12处的预设压力。
通过使用保持感应器12处的压力，注射设备可快速自动地调节挤制器19中的熔融聚合物流的变化。
参见图2，注射器14在一端处包括邻近于出口21的外部螺丝旋拧区域23，并在其另一端处被布置经由联接壳体26连接到上游导管25(图1)，使得液体制剂可从导管25通行到注射器中。
注射器包括细长的导管27，导管27中可滑动地布置具有尖端29的细长销28。尖端被布置以在出口21内延伸而使其能够将所有液体制剂从导管27排出和/或使得不存在可能存留液体制剂的“死点”。销28操作性地连接到适配器30和气动缸31，气动缸31能够操作以将销28朝向和远离出口21移动以关闭/开启出口和控制液体制剂从注射器喷出。
如在本专利文件的简介中所述，可能存在以下风险：出口21在使用时变得阻塞，导致来自注射器的液体流动受限或流动停止。为了解决此问题而同时不需要挤制器19中的流或聚合物降压和/或停止(这将会导致注射设备的实质的“停工时间”)，注射设备可参照图3至9所述进行改造。
参见图3(a)和3(b)，卷轴34被可旋转地安装到挤制器19的壁35内，并被布置以围绕轴线(大致垂直于供聚合物流18流动通过的挤制器19的细长延伸体延伸)旋转。卷轴34以螺丝旋拧方式接合于注射器14的导管27，使得注射器可将液体制剂经由其出口21注射到挤制器中的聚合物18中。图3(a)/3(b)的构造可被保持(其中液体制剂被注射到聚合物流18中)，直到注射器14中存在阻塞(或部分阻塞)和/或由于其它因素希望注射器14从注射器/挤制器组件脱离接合。
当希望注射器14脱离接合时，使卷轴34(和相关联的注射器14)旋转过180°(如图3(d)中的箭头36所示)至图3(d)中所示的中间构造。这可相对较快地进行，在整个运动中可保持聚合物流18的压力和流速。当处于图3(d)的构造时，挤制器19的壁35中的开口37通过卷轴的表面而关闭。
下一步，注射器14可从卷轴34脱离接合以限定图3(e)和3(f)的拆解构造。注射器14可然后被清洁，和/或选择可替代的注射器。所选择的注射器可随后当处于图3(e)/3(f)的构造时重新接合于卷轴34以再次限定图3(c)/3(d)的构造。卷轴34(和相关联的注射器14)可然后从图3(c)/3(d)的构造旋转回到图3(a)/3(b)的构造，注射器可然后操作以将液体制剂注射到聚合物材料中。有利地，在从图3(a)/3(b)的构造运动到图3(e)/3(f)的构造和返回的过程中，聚合物压力和流速可以保持。因此，任何下游的设备(例如旋转机器和/或卷绕机构)可在整个过程中保持操作，由此使停工时间和/或浪费的生产量最少化。
用于解决所述问题的可替代设备显示在图4中。在此情况下，注射器14的导管27以螺丝旋拧方式接合于可滑动板40的开口中。板40包括两个短通道42、44，短通道42、44被布置以选择性地***相应的供聚合物18流动通过的流通道46、48之间。当相应的一个通道42、44对准流通道46、48时，用于供聚合物18流动的不中断通道从所述布置的侧47到侧49(图4(b))限定。
在图4(a)中，通道42显示为对准流通道46、48，因而注射器14定位将液体制剂注射到挤制器中的聚合物18中。这种构造可被保持(其中液体制剂注射到聚合物流18中)，直到注射器中存在阻塞(或部分阻塞)和/或由于其它因素希望注射器14从图4的注射器/挤制器组件脱离接合。
当希望注射器14脱离接合时，板40从其图4(a)/4(b)中的位置滑动到其图4(c)/4(d)中的位置。当处于图4(c)/4(d)的构造时，注射器14不再对准流通道46、48，且其出口有效关断，因而液体制剂不再能够从注射器流动。不过，板40中限定的通道44现在对准流通道46、48，因而聚合物18仍能够经由通道44在流通道46、48中流动。
这样，当注射器不对准通道46、48而运动至图4(c)/4(d)的构造时，挤制器中的聚合物18的压力可保持。当处于图4(c)/4(d)的构造时，注射器14可从板40脱离接合并被清洁。被移除的注射器可以随后重新接合于板40(或者，可替代注射器可接合于板)。在适当时候，板40可从图4(c)/4(d)的构造滑动回到图4(a)/4(b)的构造(其中注射器可再次将液体制剂注射到聚合物18中)。
用于解决所述问题的另一种可替代设备显示在图5中。在此情况下，柱形卷轴50包括两个短通道52、54。注射器14的导管27与通道52协作，并被布置以将液体制剂注射到通道52中。卷轴50可滑动地接合于对应的柱形通道中并被布置以在图5(a)/5(b)中所示的第一构造(其中通道52对准供聚合物18流动通过的流通道56、58)与图5(c)/5(d)中所示的第二构造(其中通道52已经运动而不对准通道56、58，使得通道54对准通道56、58)之间指引。当处于第一构造时，注射器14定位将液体制剂注射到挤制器中的聚合物18中。这种构造可被保持(其中液体制剂被注射)，直到注射器中存在阻塞(或部分阻塞)和/或由于其它因素希望注射器14从图5的注射器/挤制器组件脱离接合。
当希望注射器14脱离接合时，卷轴从第一构造向图5(c)/5(d)中所示第二构造滑动。当处于图5(c)/5(d)的构造时，通道52(其中布置注射器14以注射液体制剂)不再对准流通道56、58，因而液体制剂不再能够从注射器流动。不过，卷轴中的通道54对准流通道56、58，因而聚合物18仍能够经由通道44在流通道56、58中流动。这样，当注射器不对准通道56、58而运动至图5(c)/5(d)的构造时，挤制器中的聚合物18的压力能够保持。当处于图5(c)/5(d)的构造时，注射器14可从卷轴50脱离接合并被清洁，可替代注射器被选择。被移除的注射器可随后重新接合于卷轴50(或者可替代注射器可接合于卷轴)。在适当时候，卷轴40可从图5(c)/5(d)的构造滑动回到图5(a)/5(b)的构造(其中注射器可再次将液体制剂注射到聚合物18中)。
用于解决所述问题的另一种可替代设备显示在图6中。在此情况下，所述设备包括两个注射器14a、14b，它们能够从第一构造(其中注射器14a被布置将液体制剂注射到聚合物18中且注射器14b不被布置将液体制剂注射到聚合物18中)运动到第二构造(其中注射器14b被布置将液体制剂注射到聚合物18中且注射器14a不被布置将液体制剂注射到聚合物中)。
图6的设备类似于图5的设备，相同或相似的部分以相同附图标记标示。这样，图6的设备包括柱形卷轴50，卷轴50包括两个短通道52、54。当通道52处于第一构造时(对准供聚合物18流动其中的流通道56、58)，注射器14a的导管27a与通道52协作并被布置以将液体制剂注射到通道52中。
当希望注射器14a脱离接合时，卷轴50从图6(a)中所示第一操作构造向图6(b)中所示第二操作构造滑动。当处于第二构造时，通道52(其中布置注射器14a以注射液体制剂)不再对准流通道56、58，不过，通道54(其中布置注射器14b以注射液体制剂)对准流通道56、58。这样，当处于第二构造时，注射器27b可将液体制剂注射到聚合物18中。
所述设备可在图6(a)构造与图6(b)构造之间操作，以实现将液体制剂大致连续地注射到聚合物18中。在一个实施例中，通过相应的注射器14a和14b注射的液体制剂可以相同，由此允许将相同液体制剂连续注射到聚合物中。即使注射器14a在利用滑动卷轴50的情况下变得阻塞(或者由于其它因素变得不可操作)，注射器14b能够立刻以图6(b)的构造布置以连续注射液体制剂。在另一实施例中，通过相应的注射器14a和14b注射的液体制剂可不同(例如具有不同颜色)。在此情况下，图6的设备可用于在注射器14a中的液体制剂与注射器14b中的液体制剂的颜色之间快速改变颜色。
当所述设备在图6(a)构造与图6(b)构造之间运动时，挤制器中的聚合物18的压力能够保持。此外，当处于图6(b)构造时，注射器27a可从卷轴50拧下而脱离接合，如图6(c)中所示。被移除的注射器14a可在清洁或修理之后重新接合于卷轴50，或者，如果注射器14a无法修理或者由于其它因素而不能使用，则注射器14a可被更换为另一注射器。注射器14b可在需要时通过类似方式被移除。
另一可替代设备展现在图7和8中。在此情况下，柱形卷轴62被可旋转地布置在挤制器19的壁内。卷轴62包括两个曲形的流通道66、72，流通道66、72沿横向延伸穿过卷轴62。如图8中所示，第一流通道66包括开口68、70，开口68、70沿对角相对并被布置以对准挤制器中的流通道56、58(图7(a))，使得聚合物可经由通道66不中断地流动通过流通道56、58。通道66沿第二流通道72(其包括开口74、76，它们也沿对角相对)曲形延伸。开口68、70所面对的方向与开口74、76所面对的方向错开90°。如图8(b)中所示，通道72沿通道66(其包括开口68)曲形延伸。通道66、72的取向因而相对于彼此成90°，不相交，限定分立的不同的通道用于承载彼此隔离的相应液体制剂。
再次参见图7，当通道66处于图7(a)/7(b)的第一构造时(其对准供聚合物18流动其中的流通道56、58)，注射器14的导管27与通道66协作并被布置以将液体制剂注射到通道66中。
当希望注射器14脱离接合时，卷轴62旋转过90°至图7(c)/7(d)的第二构造。当处于第二构造时，通道66(其中布置注射器14以注射液体制剂)不再对准流通道56、58，不过通道72对准流通道56、58，因而聚合物18仍能够经由通道72在流通道56、58中流动。这样，当注射器不对准通道56、58而运动至图7(c)/7(d)的构造时，挤制器中的聚合物18的压力能够保持。当处于图7(c)/7(d)的构造时，注射器14可从卷轴62脱离接合(如图7(e)/7(f)中所示)并被清洁。被移除的注射器可以随后重新接合于卷轴62(或者可替代注射器可接合于板)。在适当时候，卷轴62可从图7(c)/7(d)的构造滑动回到图7(a)/7(b)的构造(其中注射器可再次将液体制剂注射到聚合物18中)。
用于解决所述问题的另一种可替代设备显示在图9中。在此情况下，所述设备包括两个注射器14a、14b，它们能够从第一构造(如图9(a)中所示，其中注射器14a被布置将液体制剂注射到聚合物18中且注射器14b不被布置将液体制剂注射到聚合物18中)运动到第二构造(如图9(b)中所示，其中注射器14b被布置将液体制剂注射到聚合物18中且注射器14a不被布置将液体制剂注射到聚合物中)。
图9的设备类似于图7和8的设备，相同或相似的部分以相同的附图标记标示。这样，图9的设备包括柱形卷轴62，卷轴62包括两个曲形流通道66、72。当通道66处于第一构造时(对准供聚合物18流动其中的流通道56、58)，注射器14a的导管27a与通道66协作并被布置以将液体制剂注射到通道66中。
当希望注射器14a脱离接合时，卷轴62从图9(a)中所示第一操作构造向图9(b)中所示第二操作构造旋转。当处于第二构造时，通道66(其中布置注射器14a以注射液体制剂)不再对准流通道56、58，不过，通道72(其中布置注射器14b以注射液体制剂)对准流通道56、58。这样，当处于第二构造时，注射器27b可将液体制剂注射到聚合物18中。
所述设备可在图9(a)构造与图9(b)构造之间操作，以实现将液体制剂大致连续地注射到聚合物18中。在一个实施例中，通过相应的注射器14a和14b注射的液体制剂可以相同，由此允许将相同液体制剂连续注射到聚合物中。即使注射器14a在利用旋转卷轴62的情况下变得阻塞(或者由于其它因素变得不可操作)，注射器14b能够立刻以图9(b)的构造布置以连续注射液体制剂。在另一实施例中，通过相应的注射器14a和14b注射的液体制剂可不同(例如具有不同颜色)。在此情况下，图9的设备可用于在注射器14a中的液体制剂与注射器14b中的液体制剂的颜色之间快速改变颜色。
当所述设备在图9(a)构造与图9(b)构造之间运动时，挤制器中的聚合物18的压力能够保持。此外，当处于图9(b)构造时，注射器27a可从卷轴62拧下而脱离接合，如图9(c)中所示。被移除的注射器14a可在清洁或修理之后重新接合于卷轴62，或者，如果注射器14a无法修理或者由于其它因素而不能使用，则注射器14a可被更换为另一注射器。注射器14b可在需要时通过类似方式被移除。
本发明不限于前述实施例的各细节。本发明延伸到本专利文件(包括任意所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征中的任一新颖特征或任意新颖特征组合，或者延伸到如此公开的任意方法或过程的步骤中的任一新颖步骤或任意新颖步骤组合。

Claims (22)

1.一种方法，将液体制剂注射到熔融聚合物中，所述方法包括：
(i)选择一设备，其包括：用于传送熔融聚合物的聚合物流动导管；注射器(I)，其被布置为当所述设备处于第一构造时将液体制剂经由第一流动路径传输到所述聚合物流动导管中的聚合物中；
(ii)通过处于所述第一构造的所述设备，操作所述注射器(I)将液体制剂经由所述第一流动路径注射到所述聚合物流动导管中的熔融聚合物中；
(iii)将所述设备布置为第二构造，其中所述第一流动路径中断，其中熔融聚合物继续在所述聚合物流动导管中流动；
(iv)通过处于所述第二构造的所述设备，使所述注射器(I)从所述设备的其它部分脱离接合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
在步骤(iii)，所述第一流动路径关闭和/或阻断，适合地使得：没有液体制剂被注射到所述聚合物流动导管中的所述熔融聚合物中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
在步骤(iii)中，所述第一流动路径相对于所述聚合物流动导管能够运动以限定所述第二构造。
4.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
在步骤(iii)中，所述第一流动路径和/或所述注射器(I)能够运动到限定所述第二构造的位置，其中，在所述第一流动路径与所述聚合物流动导管之间的流体通路被阻断，因而液体制剂不能从所述第一流动路径流动到所述聚合物流动导管中。
5.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
所述第一流动路径包括：作为所述注射器(I)的部件的导管，其中，所述导管大致为刚性的并在所述注射器(I)的主体与限定所述聚合物流动路径的壁之间提供大致刚性的连接。
6.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
在步骤(iv)中，所述注射器(I)远离所述聚合物流动导管运动，在这样的运动过程中，熔融聚合物继续在所述聚合物流动导管中流动。
7.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
所述方法包括：步骤(v)，其在步骤(iv)之后，包括：在脱离接合之后清洁注射器(I)；
所述方法包括：步骤(vi)，其在步骤(iv)之后，包括：当所述设备处于所述第二构造时，使注射器(在此为“新接合的注射器”)与所述设备的其它部件接合；
所述方法包括：步骤(vii)，其在步骤(vi)之后，包括：对于以所述第二构造布置的所述设备，使所述设备返回到所述第一构造，并使用所述新接合的注射器将液体传输到所述聚合物流动导管中的聚合物中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，
在从步骤(iii)的整个时间过程中，经过其中注射器(I)脱离接合的步骤(iv)，在其中所述新接合的注射器接合于所述设备的其它部分的步骤(vi)的过程中，经过其中所述设备返回到所述第一构造的步骤(vii)，熔融聚合物在所述聚合物流动导管中连续地和/或不中断地流动。
9.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
在所述第一构造和第二构造之间的运动过程中的一些阶段，所述第一导管的一部分和所述第二导管的一部分同时布置，以允许聚合物沿所述聚合物流动导管通行。
10.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
所述设备的所述聚合物流动导管包括：用于使液体制剂通行的固定导管(I)；和可动区部，其中所述可动区部包括用于液体制剂的第一导管和用于液体制剂的第二导管；
其中，所述方法包括：当所述设备从所述第一构造向所述第二构造运动时，使所述可动区部相对于所述固定导管(I)运动。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，
在从所述第一构造到所述第二构造的整个运动过程中，所述第一导管或者所述第二导管中的至少一个定位以允许聚合物沿所述聚合物流动导管通行。
12.根据权利要求1至9中任意项所述的方法，其中，
所述设备包括：所述注射器(I)和一注射器(II)；
所述方法包括：在步骤(iii)中，以所述第二构造布置所述设备，其中所述第一流动路径中断，其中熔融聚合物继续在所述聚合物流动导管中流动；定位所述注射器(II)邻近于所述聚合物流动导管而使其能够将液体制剂传输到所述聚合物流动导管中的聚合物中。
13.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
所述聚合物流动导管是被布置以挤制所述熔融聚合物的挤制器的一部分。
14.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
所述熔融聚合物被纺纱以产生纤维。
15.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
所述方法中被传输的所述液体制剂具有至少5000cP且低于250,000cP的粘度；和/或包括载体和一种或多种添加剂；和/或所述液体制剂包括重量百分比为至少20％的着色剂；和/或所述液体制剂包括重量百分比15～80％的载体和重量百分比20～85％的添加剂。
16.根据任意前述权利要求所述的方法，其中，
所述方法包括：传感是否所述注射器(I)阻塞或部分阻塞。
17.一种设备，用于权利要求1至16中任意项所述方法中，所述设备包括：
(i)熔融处理装置，其包括聚合物流动导管，用于使熔融聚合物通行；
(ii)注射器(I)，被布置以将液体制剂经由第一流动路径传输到所述熔融处理装置内的聚合物中；
(iii)用于使所述设备在第一构造与第二构造之间重构的机构，在所述第一构造中，所述注射器(I)被布置将液体制剂经由所述第一流动路径传输到所述聚合物流动导管内的聚合物中，在所述第二构造中，所述第一流动路径受限。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，
所述设备包括：驱动器或致动器，用于使所述设备在第一构造与第二构造之间重构，在所述第一构造中，所述注射器(I)被布置以将液体制剂经由所述第一流动路径传输到所述聚合物流动导管内的聚合物中，在所述第二构造中，所述第一流动路径受限。
19.根据权利要求17或18所述的设备，其中，
所述设备包括：第一泵，处于所述注射器(I)的上游并被布置将液体制剂泵送到所述注射器(I)；和第二泵，处于所述注射器(I)的上游，其中，所述第一泵和所述第二泵在所述流体路径中串联布置且所述第一泵在所述第二泵的上游。
20.根据权利要求17至19中任意项所述的设备，其中，
所述第一泵被布置将液体制剂以大于100kPa且小于1000kPa的压力馈给到所述第二泵的入口中；
所述第二泵被布置将压力增大至少10000kPa。
21.根据权利要求17至20中任意项所述的设备，其中，
所述第一泵设置在所述第二泵的上游；
储器处于所述第一泵的上游，其中所述储器经由导管(B)连接到所述第一泵。
22.根据权利要求17至21中任意项所述的设备，其中，
所述第一泵是螺杆泵，所述第二泵是螺杆泵。
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