结晶输送机制造技术

使多个聚合丸粒结晶的方法，该方法包括：　ａ）将所述多个聚合丸粒从入口引入气动输送系统，所述多个聚合丸粒包含具有结晶温度和熔融温度的可结晶的聚合物；和　ｂ）用输送气体将所述多个聚合丸粒从入口气动转移到出口，输送气体的温度足以将所述 多个丸粒保持在使所述多个聚合丸粒的结晶在从气动输送系统出口移出丸粒之前基本引发或完成的温度范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结晶输送机1. 专利
本专利技术大体上涉及使聚合物丸粒结晶的方法和系统，更具体涉及 使聚酯丸粒结晶的方法和系统。2.
技术介绍
热塑性树脂用在许多商业用途中。聚酯，如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)和类似聚合物和共聚物特别已经 成为常用商品，其制造是公知和成熟的。聚酯的应用包括食品、饮料 和其它液体容器，以及合成纤维。几种聚酯如PET可能以非晶态和半 结晶形式存在。非晶态PET是透明的，而结晶PET是不透明的。在传统PET法中，通过对苯二曱酸和乙二醇在反应器中酯化形成 预聚混合物来形成PET。该酯化不需要催化。可以单独或结合使用的 典型酯交换催化剂包括醇钛、锡(II)或(IV)酯、锌、乙酸或苯曱酸锰 或镁，和/或本领域技术人员公知的其它这类催化剂材料。随后加热 该预聚糊以促进聚合。然后使所得混合物在升高的温度，例如285 。C 下，在合适的催化剂存在下在熔体中缩聚。已经使用Sn、 Sb、 Ge、 Ti 或其它的化合物作为缩聚催化剂。该聚合物从缩聚反应器中直接挤出 成线材。将热的挤出的线材在切成丸粒前与冷水接触，干燥并在结晶 前存储到筒仓中。 '在美国专利No. 5， 310， 515中公开了在制丸之前拉伸线材的制丸 法。传统看法规定，至少丸粒表面必须冷却至2(TC至3(TC以避免存 储过程中烧结。在存储过程中，来自丸粒的较热内部的热分布到整个 丸粒中。由此，温暖丸粒，即外部明显高于20。C至3(TC的丸粒可能 在温度平衡后的存储过程中附聚。除了与水接触引起的温度下降，可 以用冷空气、氮气或惰性气体将丸粒进一步冷却至所需温度。将丸粒 存储，然后再加热至所需结晶温度。这些加热、冷却和再加热步骤在 已经消耗大量能量的方法中造成相当大的能量处罚(energy7penalty)。热丸粒的结晶通常在结晶振动器中实现。使用固态化 (solid stating)提高固有粘度和去除乙醛。参照附图说明图1A、 1B和1C,提供PET制造装置图。PET加工装置10包 括混合槽12,在此将对苯二曱酸("TPA，，)和乙二醇("EG")混 合形成预聚糊。转移该预聚糊并在酯化反应器14中加热形成酯化单 体。调节酯化反应器14内的压力以控制乙二醇的沸点并帮助将产物 转移到酯化反应器16中。来自酯化反应器14的单体在酯化反应器16 中额外加热，但这次在比酯化反应器14中低的压力下进行。接着， 将来自酯化反应器16的单体引入预聚物反应器18。单体在预聚物反 应器18内在真空下加热以形成预聚物。该预聚物的固有粘度在预聚 物反应器18内开始升高。将预聚物反应器18中形成的预聚物顺序引 入缩聚反应器20和随后缩聚反应器22。将该预聚物在各缩聚反应器 20， 22中在比预聚物反应器18中大的真空下加热以提高聚合物链长 和固有粘度。在最终缩聚反应器后，通过泵24使PET聚合物在压力 下移过过滤器26、 28和移过模头30、 32、 34，形成PET线材36、 38、 40 (见图1B)。参照图1B，显示了形成聚酯丸粒的方法。在线材离开模头30、 32、 34时将挤出的聚合物线材36、 38、 40用水喷雾42、 44、 46冷却 到所述线材上。在离开模头30、 32、 34后，在线材仍然热的同时， 用切割机54、 56、 58将线材36、 38、 40切成丸粒48、 50、 52。由此 形成的聚酯丸粒往往具有柱形，但可以改成立方形、狗骨形或其它形 状。在该方法中的此时，聚酯丸粒通常是非晶态的。聚酯丸粒通常在 船运给客户之前结晶。这种结晶允许随后在较高温度下干燥以便可以 按需挤出聚酯。聚酯丸粒的结晶通常通过将丸粒再加热至高于结晶温 度的温度来实现。随着丸粒结晶，由于所生成的结晶热，产生附加热。 这种附加热往往使丸粒变软并4皮此粘着。因此，将丸粒搅动以避免它 们因软化而粘在一次。在结晶后，丸粒通常在惰性气体从热丸粒周围 穿过的同时固态化(solid stated)以4是高固有粘度。参照图1C，提供另一丸粒形成法的示意图。在这种变体中，用模 面切粒机80、 82、 84将来自模头66、 68、 70的线材60、 62、 64在 水下切成丸粒72、 74、 76。在这种变体中，挤出的聚酯线材在离开模 头66、 68、 70后完全浸没并在水下切割。由此形成的丸粒72、 74、876由于熔融聚酯在水中出现时的表面张力而往往具有球形。最初，在 切割后，丸粒72、 74、 76在内部仍然保留相当大量的热。随后，将 丸粒/水组合体经由输送系统92送往干燥器90。可用干燥器的实例包 括将从水中移出丸粒72、 74、 76的向心干燥器。在离开干燥器90后， 由于离开干燥器90时仍然高的丸粒72、 74、 76热含量，蒸发掉更多 水。如果丸粒/水组合体足够快地输送到干燥器中，聚酯丸粒可以保 留足以发生结晶的热量。丸粒72、 74、 76随后转移到结晶器94中， 它们在此停留使结晶发生的时间(大约2至20分钟)。结晶器94也 提供充分搅动以抑制聚酯丸粒粘在 一起。国际专利申请No. W02004/033174和美国专利申请Nos. 2005011 0182和2005011 0184公开了使聚合丸粒结晶的方法。国际专 利申请Nos. W02004/033174公开了在液体浴(例如水浴)中在升高 温度下处理聚合丸粒以引发结晶的方法。美国专利申请Nos. 20050110182和20050110184公开了将空气注入图1C的丸粒/水浆料 以将丸粒迅速转移到和通过干燥器90。在结晶后，通过密相输送系统96将丸粒72、 74、 76输送到一个 或多个丸粒加工站。这种密相输送系统采用空气使丸粒从一个位置移 向另一位置。例如，将丸粒传输到混合筒仓，在此可以调节丸粒的平 均性能。在这种混合筒仓中，将聚酯丸粒混合在一起以实现目标规格。 这类规格可以是颜色、分子量、催化剂浓度、添加剂浓度、密度等方 面的。在另一实例中，将丸粒输送到固态化(solid stating)工艺 反应器中。应该指出，在此用途中，密相输送系统往往比稀相输送系 统更有用，因为稀相输送系统会造成丸粒表面熔融或具有高冲击速 度，由此形成不合意的流光度和细度。尽管这些制造聚合丸粒，特别是聚酯丸粒的方法和系统运行良 好，但该设备的制造和维护往往昂贵。典型的PET生产线可能包括几域。这:结晶器"最二资本:资可以轻易超过百万美元。、因此，需要在安装、运行和维护方面更便宜的聚合物加工设备和 方法。3.专利技术概述本专利技术通过在至少一个实施方案中提供使多个聚合丸粒结晶的 方法来克服一个或多个问题。本实施方案的方法包括将多个聚合丸粒 从入口引入气动输送系统的步骤。为使结晶可行，聚合丸粒必须由一 种或多种可结晶的聚合物形成。这种可结晶的聚合物通过结晶温度和 熔融温度表征。此外，所述多个聚合丸粒用平均丸粒温度表征。将所 述多个聚合丸粒在初始平均温度下引入气动输送系统。用输送气体将 所述多个聚合丸粒从入口气动转移到出口。输送气体的温度足以将所 述多个丸粒保持在使所述多个聚合丸粒的结晶在从气动输送系统出 口移出丸粒之前基本引发或完成的温度范围内。本专利技术有利地促进聚合物丸粒在从干燥器中气动移出时的结晶。 为了完全结晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
使多个聚合丸粒结晶的方法，该方法包括：　ａ）将所述多个聚合丸粒从入口引入气动输送系统，所述多个聚合丸粒包含具有结晶温度和熔融温度的可结晶的聚合物；和　ｂ）用输送气体将所述多个聚合丸粒从入口气动转移到出口，输送气体的温度足以将所述多个丸粒保持在使所述多个聚合丸粒的结晶在从气动输送系统出口移出丸粒之前基本引发或完成的温度范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：B·R·德布勒因，R·G·邦纳，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：US