本发明涉及由回收塑料制造热粘结多孔结构的方法和这样的结构。
WO2004/082912公开由回收塑料制造排水元件的方法。在该方法中，将切碎的废热塑性塑料供应给聚结器，该聚结器将塑料加热并且将其聚结成条状物。然后，将加热的条状物经由输送器从聚结器输送到压实机/成形器漏斗的斜槽中。当在压实机/成形器漏斗中被充分连接并且挤压在一起时，聚结的塑料在它们的接触面处融合在一起，以形成其间具有空间的融合条状物的整体连续压实带状物。带状物通过压实机/成形器漏斗的出口离开，在该出口处，带状物被转动九十度而放置到皮带上。皮带速度影响压实发生的速率。然后，将带状物冷却并且切成板。带状物的宽度和厚度以及因此板的宽度和厚度受压实机/成形器漏斗的形状和尺寸、以及离开压实机/成形器漏斗时的九十度转动限制。如以下进一步描述的，板被公开为约250mm宽、50mm厚，并且该尺寸是恒定的。
因为板通常用于排水或缓冲，所以通常需要非常大横截面积的板，例如500mm宽和500mm厚。使用WO2004/082912中公开的方法形成板，必须形成许多板，然后将其堆叠在一起以满足尺寸和/或形状要求。因此，由WO2004/082912中公开的板形成这样的排水区域的方法是耗时的，并且如果未适当地堆叠或固定在一起，则可导致稳定性问题。
在诸如渗水坑或水处理应用的其他应用中，需要非常小片的或不同尺寸的排水材料，例如约网球尺寸的片。为了根据WO2004/082912来制造这样的片，将需要形成板，并且然后将其切割成期望的尺寸，这需要许多额外的步骤来产生期望的成品。简单地使压实机/成形器漏斗变小可以导致小型压实机/成形器漏斗内加热的可延展条状物的重量不足以允许条状物融合和将条状物通过压实机/成形器漏斗推动到输送器上。如果期望更大的板，则需要的热量将可能使中心条状物聚集成固体无孔块，并且失去保持条状物之间的开放空间的能力。
另外，一些排水结构需要大的开放空间和/或用于连接在一起的互连部。WO2004/082912中公开的方法将不能够产生这样的结构。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，由回收塑料形成终成形件结构的方法包括：i)提供呈条状物形式的熔融聚结塑料；ii)将熔融聚结塑料递送到成形器；iii)通过控制成形器的移动和/或位置在成形器中形成聚结塑料的终成形件，该终成形件包括熔接在一起的聚结塑料，其中该聚结塑料之间具有空隙；和iv)冷却终成形件的至少外轮廓，以形成结构。
这样的方法允许由回收塑料形成各种不同的终成形件结构，而不需要用于将终成形件保持在一起的附加的插入件，诸如结合件。当在成形器中被充分地连接和/或挤压在一起时，熔融聚结塑料在它们的接触面处融合在一起。通过控制成形器的移动和/或位置，可形成各种各样的终成形件结构，包括较小或较大的终成形件、具有复杂形状和复杂挤出，例如具有弯曲的侧面的终成形件。该方法允许形成这些复杂结构，同时在维持其间的空隙以保持多孔结构的情况下确保塑料熔接在一起。在本上下文中，熔融聚结塑料旨在指代其中的聚结塑料的全部或部分处于至少部分熔融状态的组合物。通常通过摩擦研磨至熔点来施加该热量，而不加热至完全熔融或液化的程度。
根据一个实施例，该方法进一步包括冷却整个终成形件。这确保了使终成形件凝结以在内部和在外部维持其形状和多孔结构。任选地，这可用冷却液体或冷却气体来完成。
根据一个实施例，该方法进一步包括使回收塑料在聚结器中聚结以产生熔融聚结塑料。根据组成构造，可使聚结塑料全部熔融，或可仅使塑料的一部分熔融。
根据一个实施例，步骤ii)包括将熔融聚结塑料递送到呈倾斜的旋转圆柱形管件形式的成形器。该管件可用于形成呈大致圆形或球形形状的终成形件，并且可很好地用于形成较小的终成形件。
根据一个实施例，步骤iii)包括通过控制圆柱形管件中的旋转速度、圆柱形管件的倾斜量和/或熔融聚结塑料进入圆柱形管件的速率，而在成形器中形成聚结塑料的期望的终成形件。旋转速度可影响熔融聚结塑料的熔接量和产生的终成形件中的所得条状物与空隙的比率。
根据一个实施例，通过将终成形件递送到冷却容器来冷却整个终成形件。这可提供一种冷却和凝结产生的终成形件的快速方法。
根据一个实施例，步骤ii)进一步包括将熔融聚结塑料以条状物的簇递送到成形器。这可通过根据期望的终成形件来递送它们，从而为终成形件准备熔融聚结条状物。任选地，步骤ii)进一步包括通过将熔融聚结条状物递送到多个勺斗以在每个勺斗中形成簇来形成条状物簇，该簇然后被递送到成形器。多个勺斗可形成可在成形器中熔接成期望的终成形件的松散簇。多个勺斗还可确保将大致上规整化量的熔融聚结条状物递送到成形器，使得终成形件为规整化的尺寸和形状。
根据一个实施例，步骤ii)包括将熔融聚结塑料递送到模具。这样的模具可有助于形状设计期望的终成形件，并且可用于由熔融聚结条状物形成各种复杂形状。
根据一个实施例，步骤iii)包括通过在将熔融聚结塑料递送到模具时移动模具来形成聚结塑料的期望的终成形件。这可确保将熔融聚结塑料递送到模具的每个部分，并且以使得它们不在一个地方积累过多的重量或热量的速率递送，在一个地方积累过多的重量或热量可引起过多的熔接，从而留下很少或不留下空隙空间。
根据一个实施例，移动模具进一步包括移动模具，使得将熔融聚结塑料递送到模具，以从模具的底部贯穿模具建立终成形件厚度。这可允许熔融聚结条状物以这样的方式进行期望的熔接，该方式使得递送到模具的初始条状物能够在将另一层(添加更多的重量和热量)安置在顶部上之前熔接在一起并且部分冷却。这确保在终成形件结构中维持期望的空隙与条状物比率。
根据一个实施例，该方法进一步包括在终成形件中形成连接部、腔、空洞、凹陷部和/或凸起部。这些可通过使用针对期望的终成形件进行形状设计的模具以相对简单的方式形成，包括任何期望的腔、空洞、凹陷部、凸起部等。
根据一个实施例，步骤ii)包括用一个或多个竖直取向的型材形状的输送器将熔融聚结塑料输送到斜槽。
根据一个实施例，步骤iii)包括通过使熔融聚结塑料流动通过经形状设计以对应于期望的终成形件的斜槽，并且然后流动通过一个或多个竖直取向的型材形状的输送器，来形成熔接在一起的聚结塑料的期望的终成形件挤出物。这样的斜槽和竖直取向的型材形状的输送器允许形成相对较大和/或复杂的挤出形状终成形件。
根据一个实施例，步骤iv)包括用位于成形器内的水喷嘴冷却终成形件的外表面。例如，这样的水喷嘴可位于竖直取向的输送器之间，使得可保持终成形件并且控制终成形件的移动速度。这样的外表面冷却使终成形件的外轮廓凝结，从而确保维持期望的终成形件型材。
根据一个实施例，该方法进一步包括将终成形件切割成期望的长度。这允许形成期望尺寸的挤出形状。
根据一个实施例，步骤i)包括提供与以下中的一者或多者混合的熔融聚结塑料：木炭、未聚结热塑性塑料、橡胶、蛭石和纤维。这样的添加物可以通过条状物悬置在最后的终成形件中，并且可向终成形件结构提供附加的期望质量。
根据一个实施例，步骤iii)包括通过调节成形器的速度来控制成形器的移动和/或位置以在成形器中形成聚结塑料的终成形件，从而影响终成形件中的空隙量。例如，可以以较快的速度将熔融聚结条状物递送到成形器，以产生密度较大并且具有较少空隙的终成形件结构；或可以以较慢的速度递送以产生密度较小并且具有较多空隙的终成形件结构。
根据一个实施例，该方法进一步包括添加发泡剂以减小聚结塑料的终成形件的密度的步骤。这将产生蓬松并且密度较小的条状物，从而产生密度也较小的终成形件结构。
根据一个实施例，根据前述权利要求中任一项所述的方法形成包括呈聚结回收热塑性塑料材料的条状物形式的回收热塑性塑料材料的热粘结多孔结构。
根据本发明的另一方面，热粘结多孔结构包括整体形成的终成形件，该终成形件包括熔接在一起的多个聚结塑料条状物，该终成形件具有在该聚结塑料条状物之间的空隙并且具有至少一个弯曲侧面。当在熔融状态下，聚结塑料条状物通过连接或挤压在一起而被熔接在一起。这样的整体形成的结构可以以各种复杂的形状和尺寸形成，并且因此可很好地用于由聚结塑料形成各种不同的稳定的多孔结构，而不需要结合件或其他添加件将终成形件连接和保持在一起。
根据一个实施例，终成形件基本上是球形形状。这些可选地以相对较小的形状，例如约网球的尺寸来形成。这可适用于水处理介质中，如用于充满空隙空间的渗水坑填充介质和松散轻质填充介质。
根据一个实施例，排水结构是具有一种横截面的挤出结构，该横截面具有为弯曲的至少一个侧面。
根据一个实施例，终成形件的密度在250kg/m3至750kg/m3之间，但是一些终成形件(诸如基本上球形的终成形件)可具有低得多的体积密度。在形成开口(例如，通过终成形件的通道)的终成形件中，密度值将改变。所公开的方法允许通过控制成形器的移动和/或位置来根据需要控制终成形件的密度。这允许根据期望的特性产生各种各样的终成形件。
根据一个实施例，空隙形成终成形件的约35％至75％。
根据一个实施例，聚结塑料条状物的直径尺寸为约5mm至10mm并且其长度可改变，例如从约5mm至100mm或更大。此外，直径和/或长度可根据期望的终成形件结构和其要求而变化。
根据一个实施例，终成形件具有至少50mm的最小尺寸。
根据本发明的另一方面，热粘结排水元件包括当在熔融状态下熔接在一起的多个聚结塑料条状物的整体形成的终成形件，该终成形件具有在聚结塑料条状物之间的空隙并且具有通过终成形件形成的通道，该通道优选地具有大于50mm的最小直径。
根据本发明的另一方面，排水结构包括在一起对准使得通道是连续的多个排水元件。
附图说明
图1a是用于由回收塑料形成终成形件结构的设备的示意图。
图1b是可适合与图1a的设备一起使用的聚结器的侧截面图。
图2a示出产生具有多孔结构的热粘结塑料的设备的第一实施例。
图2b示出由图2a的设备产生的终成形件松散簇。
图3a示出产生具有多孔结构的热粘结塑料的设备的第二实施例。
图3b示出在图3a的设备中使用的模具。
图3c示出由图3a的设备产生的终成形件。
图4a示出产生具有多孔结构的热粘结塑料的设备的第三实施例。
图4b示出在图4a的设备中使用的成形器的一部分。
图4c示出由图4a的设备产生的终成形件。
具体实施方式
图1a是用于由回收塑料产生终成形件结构的设备10的示意图。设备10包括聚结器12、中间输送器14、递送输送器18和成形器22。
聚结器12经定位使得在聚结器12中形成的熔融聚结条状物15下落到中间输送器14上。然后，输送器14将熔融聚结条状物15递送到递送输送器18，该递送输送器18可以根据成形器22和设备10的其余构件采用各种不同的配置。然后，可将熔融聚结条状物15递送到成形器22，在该成形器处熔融聚结条状物15将被形成为聚结塑料的期望终成形件。通过具有可产生期望终成形件的成形器22并且控制所述成形器22的移动和/或位置来完成成形，以在具有通入型材中的多个开放空间的情况下产生终成形件的期望型材，同时维持热粘结熔接的条状物15的期望结构。最后的终成形件是具有足够强度以在随后的处理中保持完整，并且在条状物15之间具有多个空间的单件式整体结构。终成形件中的开放的空间矩阵可允许水和/或其它液体或气体在相对自由的情况下流动，使得终成形件成为用于地下灌溉和排水目的的理想排水元件。制造终成形件结构的具体方法将结合图2a至图4c所示的设备10(特别是成形器22)的具体实施例进行更详细地讨论。
图1b是可适合与设备10一起使用的双圆盘类型聚结器12的侧截面图。
聚结器12用于由回收塑料材料形成熔融条状物，该回收塑料材料可以与诸如木炭、未聚结的热塑性塑料、橡胶、蛭石、纤维和/或发泡剂的其他材料混合和/或包括所述其他材料。聚结器12可包括料斗30，该料斗30接纳待聚结的材料。这可以通过以连续或间歇方式添加材料的进料输送器或其它装置。料斗30的底部可包括沿着聚结器12的筒体34运送材料的挤出机阿基米德螺杆32。螺杆32的螺旋片36可变得越来越紧密，使得当废材料沿着筒体34前进时其被压缩。筒体34连接到安装有固定的圆形中凹的聚结圆盘40的聚结器腔室外壳38。圆盘40固定在外壳38中并且具有中央圆形入口开口42，压缩后的废材料通过该中央圆形入口开口42通过。
聚结器12的主外壳44安装有轴向可调节的螺接在外壳44的内螺纹48中的轴架46。马达50操作以旋转蜗杆驱动器52(通过未示出或进一步描述的驱动联动装置)。蜗杆驱动器52与形成在轴架46上的环形齿轮56啮合。因此，蜗杆驱动器52的旋转使架46围绕其纵向轴线旋转，将其旋入或旋出外壳44，并且从而调节其在外壳44中的轴向位置。轴架46通过轴承62、64可旋转地安装有驱动轴60，并且延伸到聚结腔室38中，并终止于圆形穹顶聚结圆盘70。圆盘70以两个部件70a、70b的方式形成以限定水冷腔室72。水从轴60的另一端通过中央孔74送入并且通过平行孔76排出。在轴60的远侧端部处，旋转耦合件78准许附接冷却水供应系统80。此外，在轴60的远侧端部上安装驱动皮带轮82以通过马达(未示出)来驱动轴60。
圆盘40、70相互嵌套。在圆盘70的面中，设置与圆盘70的半径稍微倾斜的许多放射状的凹槽。此外，在面86上设置有许多径向倾斜的脊90。由于它们与半径的倾斜，它们倾向于径向向外地运送夹在圆盘40、70之间的材料。
圆盘40的面基本上与圆盘70的面86对应，并且在其面上具有类似的脊92。根据轴架46的轴向位置，当轴60旋转时，脊90、92对它们之间的材料具有摩擦研磨和剪切作用。当轴60旋转时，由脊90、92引起的连续摩擦研磨在塑料材料中生成热量。因此，热塑性塑料至少在一定程度上基本开始软化。该软化通常在其熔点附近而不会变得完全熔融或液化。
圆盘40的面的中凹比圆盘70的面的穹顶程度更大。这意味着在塑料材料径向向外挤出时，其被挤压到逐渐收紧的空间中。在这种情况下，加工材料的唯一出口是通过圆盘40、70之间的空间。当热塑性塑料材料到达该处时，其至少一部分已经显著软化，并且已变得至少部分熔融。所以它们以如意大利细面条状的条状物从凹槽中被挤出，该条状物断开并且通过聚结腔室38的开放底部98下落。
在开口98下方设置中间输送器14。通过调节蜗杆52并且调节圆盘40、70之间的间隔，可控制两个圆盘之间的塑料材料的摩擦研磨和剪切的程度。
螺杆32被示出为邻接轴60，但不由轴60驱动。轴60以与螺杆32不同的速度旋转，并且因此螺杆32经提供具有其自己的独立驱动器(未示出)。
在熔融聚结条状物15下落到中间输送器14上之前，可用水或其他液体或气体喷射输送器14以冷却和/或润湿输送器14。这可防止熔融聚结条状物15立即粘到输送器上，并且可有助于冷却熔融聚结条状物15，使其表面变得坚硬，从而它们不粘附输送器，但在内部仍然保持熔融，从而防止熔融聚结条状物15聚集并且形成固体团块。
输送器14将熔融聚结条状物15递送到递送输送器18。然后，递送输送器18可根据需要将熔融聚结条状物15递送到成形器22。这可以是持续的条状物流或分批递送形式中设备10和成形器22为生产期望的终成形件结构而需要的形式。
图2a示出设备10的第一实施例，该设备10产生具有多孔结构的热粘结塑料条状物15的小松散簇106的终成形件。图2b示出由设备10产生的终成形件簇106。
设备10包括聚结器12、中间输送器14、递送输送器18、成形器22和冷却箱102。聚结器12可以是图1b中所示并且描述的类型或另一种双盘聚结器。递送输送器18是具有用于承载熔融聚结条状物15的簇105的多个勺斗104的勺斗式或带深条板的升降机输送器。成形器22是倾斜的旋转圆柱形管件108，诸如滚筒。
冷却箱102可以是用于固定离开成形器22的终成形件的形状和结构的冷却水或另一种液体的容器。在其他实施例中，冷却可以以另一种方式，例如利用以冷却液体喷射的输送器来完成。
在设备10的操作中，将切碎的塑料提供给聚结器12，该聚结器12将塑料加热至均匀状态，使得软化塑料的可延展熔融聚结条状物15离开聚结器12。聚结器12经定位使得条状物15离开聚结器12到中间输送器14上。中间输送器14必须能够承受熔融聚结条状物15的温度并且是不粘的，使得熔融聚结条状物15不粘到输送器14上。这可例如通过用水喷射输送器14和/或使用各种涂层使表面不粘来完成。
中间输送器14将熔融聚结条状物15递送到递送输送器18。输送器14和输送器18的速度经设定使得将期望量的熔融聚结条状物15递送到每个勺斗104以在所述勺斗内形成簇105。熔融聚结条状物在它们的接触面处热粘结熔接在一起以形成簇105。输送器14、18的设定速度导致每个终成形件簇106为大致上规整化的尺寸。由于每个簇105的温度和重量，勺斗104内的熔融聚结条状物15的簇105通常不完全聚集，但是通常在被挤压在一起的情况下在它们的接触面处的多个接触点处将变得热粘结熔接。温度通常还将使簇105保持柔软和可延展。
然后，递送输送器18将每个簇105放置到成形器22的旋转圆柱形管件108中。簇105以滚动和翻滚动作从圆柱形管件的进口移动到出口。融合条状物的簇105的滚动和翻滚动作将终成形件簇106形成为大致上球形形状，并且进一步增加每个单独的终成形件簇106内的熔接连接部的数量，但是维持每个终成形件簇106内的热粘结条状物15之间的多个开放空间。可调节管件108的旋转速度和倾斜量以控制条状物15的终成形件簇106的融合，和产生的终成形件的密度。旋转速度影响簇105融合成终成形件簇106，其中较快的速度产生较多的熔接连接部，并且较慢的速度在终成形件簇106内产生较少的熔接连接部和较多的开放空间或空隙。圆柱形管件108的倾斜提供沿着管件108的移动，以使簇在从管件的进口移动到出口时经受或多或少的滚动和翻滚动作。
在管件108的出口处，终成形件簇106经递送以进行冷却。在该实施例中，冷却通过使终成形件簇106降落到冷却箱102中来完成，该冷却箱102可以是用于固定离开成形器22的终成形件(簇106)的形状和结构的冷却水或另一种液体的容器。在其他实施例中，冷却可以以另一种方式，例如利用用冷却液体或气体喷射的输送器来完成。在冷却之后，可收集并且储存终成形件簇106。
如图2b所示，由图2a的设备10产生的终成形件簇106的形状大致上为球形并且含有开放空间。通过使用具有勺斗104的递送输送器18和作为成形器22的旋转倾斜滚筒108，设备10能够由热粘结熔接的聚结塑料条状物15产生相对较小的终成形件结构。这些结构对于各种应用是期望的，例如在水处理介质中，作为用于充满空隙空间的渗水坑填充介质和松散轻质填充介质。例如，终成形件簇106可以是直径为约6.5cm至7cm的网球的尺寸，或取决于系统组件(勺斗尺寸104、圆柱形件尺寸108等)和/或期望的终成形件尺寸和形状的其他尺寸。终成形件可具有形成终成形件的约35％至75％的空隙，但是这些百分比可根据终成形件期望的质量和用途而改变。
图3a是设备10的第二实施例，该设备10使用可移动模具110作为成形器22。图3b示出模具110，并且图3c示出由设备10产生的终成形件114形状。
图3a中所示的设备10包括聚结器12、中间输送器14、递送输送器18和作为成形器22的模具110。模具110包括用于在终成形件114中形成空隙115的中央部112。
如在图2a的设备中，聚结器12加热切碎的塑料以形成软化或熔融塑料的聚结条状物15。热量使得当被充分连接和挤压在一起时，相当大的部分可在它们的接触面处变得热粘结熔接在一起，但是仍然维持条状物15之间的空隙空间。
然后，将熔融聚结条状物15递送到输送器14，该输送器14可承受温度并且确保条状物15不粘到输送器14上。将条状物15从输送器14递送到递送输送器18。然后，递送输送器18将熔融聚结条状物15递送到模具110中。
模具110经形状设计对应于期望的终成形件114，并且模具110可包括插入件、突起等以形成不同的腔、形状、连接部件等。模具能够在所有方向上移动以确保在不留下未充满的空间的情况下使熔融聚结条状物15在模具110中均匀地积聚，从模具110的底部116到顶部118堆积。可使该移动自动化以确保终成形件114中的条状物15的非常均匀的堆积。移动还确保均匀地积聚足够量的熔融聚结条状物15并且在加热的条状物15之间发生熔接，但是在任何点处的熔融聚结条状物15的总量受到限制，以确保重量和温度不增加到将导致条状物15变得被过度压缩和/或过热并且可能聚集成固体块的水平。与来自输送器18的熔融聚结条状物15的流同步的模具110的预定移动允许热粘结多孔结构的深度在模具110内逐渐增大，而不留下未充满的空间。
一旦已递送期望量的条状物15到模具110，就可在终成形件114仍然在模具110中时进行冷却，并且冷却可以是被动冷却(仅让终成形件和模具冷却)，或可以是例如使用液体或气体以加速冷却过程的主动冷却。然后，终成形件114可从模具110移除，并且将维持开放空间115，如图3c所示。
使用可移动的模具110允许各种形状的终成形件114，包括在由回收塑料条状物形成产品的现有技术方法中不可能的非常厚的形状、具有空洞、凹陷部或凸起部的形状以及其他形状的终成形件。通过使用可移动模具110，可从底部116到顶部118逐渐建立终成形件114，从而允许在熔融聚结条状物15之间的适当的热粘结熔接，但是确保进行适当的分配并且在某一时间没有区域具有太多的条状物15或过多的热量，以防止过度压缩和过热。另外，一旦已经用条状物15充满一个模具110，就可将另一个不同的模具安置到设备中，从而允许通过具有各种不同的模具110来高效地产生各种不同形状的终成形件。该方法可允许各种三维的终成形件114，并且可特别适用于例如如果终成形件用作用于雨水或用于增加的流量或灌溉应用的渗水坑、水储存、渗透或缓冲系统而需要大开放空间的终成形件。
图4a是具有作为成形器22的型材形状的输送器120的设备10的第三实施例。图4a中所示的设备10包括聚结器12、中间输送器14、递送输送器18、成形器22和冷却喷嘴122。图4b示出成形器22的一部分，并且图4c示出设备10产生的终成形件128。
型材形状的输送器120包括斜槽124和形成期望的终成形件型材形状的一个或多个输送器126、127。在该实施例中，其示出三个竖直取向、大致上平坦的输送器126，并且一个输送器127具有半圆形形状以形成在一侧是平坦的并且在另一侧是圆形的终成形件型材128。输送器127由制造预期终成形件的形状的分割的区部形成。在一些实施例中，输送器127可以是经形状设计以产生预期终成形件的柔性输送器皮带。
在操作中，图4a的设备10以与图2a至图3a的设备10差不多相同的方式启动。聚结器12使塑料聚结以形成熔融聚结条状物15。输送器14、18在条状物15不粘到输送器14、18上的情况下将这些熔融聚结条状物15递送到成形器22。
成形器22的斜槽124接纳熔融聚结条状物15，并且经形状设计以对应于期望的终成形件挤出型材。斜槽124与经布置将连续的移动表面赋予正在形成的最终挤出形状的输送器126、127紧密对准。输送器126、127用于移动和形状设计从斜槽124出来的熔接的终成形件挤出物。冷却喷嘴122经布置以喷射终成形件128的外侧以用于固定正制造的终成形件128的型材形状。根据斜槽124中条状物15的期望堆积和熔融聚结条状物15的期望压缩和热粘结来控制输送器126、127的速度，从而控制形成的终型材中的条状物15与空隙空间的期望比率。所有输送器126、127通常以相同的速度移动。通过控制斜槽124中的熔融聚结条状物15的源头、成形器22输送器126、127的速度并且包括冷却喷嘴122；可实现充分的融合，而在冷却之前在终成形件128内不使熔融聚结条状物的重量过度增加和/或温度过度增加。这产生在不使熔融聚结条状物15聚集成固体块的情况下被充分融合成多孔结构的终成形件128。
在离开成形器22之后，可将终成形件128切割成任何需要的长度。通过具有作为成形器22的移动的型材形状的输送器120，并且利用外冷却喷嘴122，可形成具有各种期望轮廓的终成形件128。与现有技术方法相比，输送器126、127的竖直取向还允许横截面厚度的增加，因为挤出的终成形件128未如现有技术方法中那样转动九十度(其引起拉伸和压缩)。例如，典型的厚度可在约100mm和350mm之间。因此，终成形件128能够被形成得明显更大并且能够以更复杂的形状形成，从而允许形成比现有技术方法更多种的排水结构。
总的来说，所示实施例的设备10，特别是成形器22允许具有不同特性(即，孔隙率、密度)的各种复杂并且不同尺寸和形状的排水结构由聚结成条状物15的回收塑料材料形成，而不需要附加的结合件或其他材料来将终成形件保持在一起。在现有技术方法中，排水材料和尺寸的形成受使用的压实机/漏斗的限制。如果需要更大或更小的尺寸，则它们必须通过额外的制作步骤(切割或堆叠在一起)来形成，该额外的制作步骤导致产生效率较低并且最终产品较不稳定。
通过形成具有受控移动的成形器22，成形器22允许用具有稳定并且牢固地粘结在一起的熔融聚结条状物15形成最终结构，同时在结构内以期望的比率维持开放空间，而不需要许多精加工步骤。聚结器12可使塑料聚结成条状物15，并且使用机械能将条状物加热至大致上均匀的状态，使得大量的条状物熔融。可在聚结器12中进行调节以影响产生的熔融聚结条状物15的尺寸、物理特性和/或温度，以维持期望和基本上规整化的输出。这允许使用可以是不同类型和/或来源并且可包括其他材料的残余部分的回收废塑料(和在不同温度下熔融和/或在熔融或再熔融时具有不同特性的回收废塑料)。该过程允许将这些捕获并且束缚在所得终成形件结构中，通过辅助间隙空间帮助保留结构的多孔性质。另外，可向聚结器12添加其他添加剂和/或内含物，诸如发泡剂和/或纤维、橡胶、蛭石、固体热塑性塑料和/或木炭的碎片。这可导致终成形件的质量不同，诸如在干旱期期间在用于灌溉目的的终成形件中所期望的水的留持性。发泡剂的添加将产生优选地具有开孔结构的蓬松、密度较小的条状物15。这将使所得的终成形件较轻，并且可通过条状物本身的穿透和其留持性赋予其更大的水留持性。
条状物15的直径可以是约5mm至10mm并且其长度可改变，例如从约5mm至100mm或更大。如果具体应用需要，条状物15的直径也可改变。通常，当将条状物描述为“熔融”时，这意味着它们处于一定的温度下，在该温度下，它们的至少一部分柔软并且可延展，并且当被挤压或连接在一起时能够在接触面处与另一条状物熔接。条状物15将变得熔融的温度将基于形成条状物15的聚结塑料(和可能的其他添加剂)的组成而改变。一些塑料将在比其它塑料更高的温度下变得熔融。另外，设备10可在除聚结器12以外的地方，例如在输送器14、18和/或成形器22处，向系统添加或从系统移除热量，来维持期望的温度以实现条状物15的期望熔融状态。虽然使用术语“熔融聚结条状物”或“熔融聚结塑料”，但是这些涵盖仅条状物/塑料的一部分处于至少部分熔融状态的组合物。
因为离开聚结器12的可延展条状物15被加热到大致上均匀的状态并且保持足够的温度，所以当条状物15被充分地连接和/或挤压在一起时，可使条状物15在它们的接触面处变得热粘结熔接在一起(而不需要结合件)，但仍然维持在每个条状物15之间的多个开放空间。
如公开的实施例中所示，成形器22可采用各种形式，并且有助于从条状物15形成期望的终成形件。旋转倾斜圆柱形件108(连同特定的递送输送器18)可用于制造终成形件簇106。根据模具110的形状，可移动模具110可用于形成各种形状，包括非常厚的终成形件和/或具有大开放空间、空洞、凹陷部、腔、连接点和/或凸起部的终成形件。经形状设计的斜槽124与一个或多个竖直取向、经形状设计的输送器126、127和外冷却喷嘴122可用于形成具有各种轮廓的挤出终成形件，并且特别是更厚的终成形件或具有更复杂形状，例如具有为弯曲的至少一侧面的型材。通过使用具有可控制移动和/或位置的成形器22，设备10可形成具有期望特性(密度等)的排水材料的稳定期望的终成形件形状，而不需要许多额外的精加工步骤。这产生用于使排水产品成为具体应用期望的形状和尺寸的更柔性的设备10和方法。
尽管终成形件可具有不同的形状、尺寸和特性，但是通常在终成形件中，存在为约250kg/m3至750kg/m3的密度，以确保足够的稳定性和孔隙率。空隙占终成形件的百分比可改变，但可例如在约35％至75％的范围内。
尽管示出了不同的冷却方法，包括冷却喷嘴和冷却容器，但是冷却还可以以其他方式执行，例如通过简单地将终成形件留在外面处于室温下或在较冷的区域中以自然冷却，或将冷却气体引入到区域和/或指向终成形件。根据条状物15向成形器22的期望递送，输送器14、18还可采用许多不同的形式。例如，如果期望使条状物15逐渐堆积在成形器22中，或如果期望一次递送一定的量，则输送器14和/或18可采用不同的配置以帮助实现这一点。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下可进行各种改变并且可用等同物替代其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可做出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，意图是本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。