湿切割和干燥聚酰胺粒料制造技术

本申请涉及湿切割和干燥聚酰胺粒料。本文描述的系统和方法用于干燥聚酰胺粒料。在多个实施方案中，本发明专利技术提供一种用于生产聚酰胺粒料的系统。所述的系统可以包括旋转干燥器，所述旋转干燥器从湿聚酰胺粒料移除大部分表面水以产生部分地干燥的粒料。所述的系统还可以包括流化床干燥器，所述流化床干燥器干燥并传送来自所述旋转干燥器的所述部分地干燥的粒料以产生干燥的聚酰胺粒料。

【技术实现步骤摘要】
湿切割和干燥聚酰胺粒料本申请是申请日为2014年4月10日、申请号为201410143326.X且专利技术名称为“湿切割和干燥聚酰胺粒料”的申请之分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2013年5月1日提交的美国临时专利申请号61/818,100的优先权权益，其公开通过引用以其全部内容结合在此。
本申请涉及湿切割和干燥聚酰胺粒料。
技术介绍
聚酰胺通常由在其中将水逐渐地移除以驱动聚合反应向前进行的反应的亚单元生产。该方法产生长粘性聚合物，其通常被挤出为线料以允许进一步处理。在将线料硬化之后可以将其切割为粒料，也称作薄片或颗粒。与线料或棒不同，粒料可以容易地流动，可以容易地包装，并且之后可以被熔融以形成有用的制品。因此，粒料是聚酰胺的方便的商业形式。为允许挤出，将粘性聚酰胺加热以将其保持在熔融状态。在挤出之后，将线料快速地冷却以稳定化线料并加速它们的硬化以准备用于切割。水是用于冷却聚酰胺线料的有用的介质。因此，通常将聚酰胺线料浸没在水中或在刚挤出之后用水喷射。类似地，通常使用湿造粒机将聚酰胺线料切割为粒料。然而，聚酰胺是略微吸湿的。长时间暴露至水，尤其是在高温，可以导致部分降解、熔化和聚酰胺的性质上的改变。过多暴露至热可以导致聚酰胺变黄。因此应当将聚酰胺粒料从湿线料和从湿造粒机快速分离用于在合适的温度干燥以产生有用的商业产物。然而，尽管粒料干燥理想地快速进行，但是它不应当在引起变黄的条件下进行，也不应当如此缓慢地以致发生显著降解、水解和粒料熔化。
技术实现思路
将聚酰胺粒料从水源快速移除和将粒料在合适的条件下干燥的问题通过本文描述的系统和方法解决。通过线料冷却和湿切割造粒引入的水基本上是表面水。粒料的中心一般具有可接受的水含量，除非粒料暴露至来自线料冷却或造粒的湿气显著长的时间。因此，粒料从可能引入水的位置的传送解决一部分的问题。可以使用粒料旋转干燥器以移除大部分表面水。然而，单独使用旋转干燥器可能是不够的。为充分地干燥粒料，可以需要在旋转干燥器中的长粒料停留时间，或者可以需要旋转干燥器在高温操作。长停留时间延缓生产。高温的使用可以导致粒料变黄。长停留时间和高温也需要使用显著多的能量。这些问题通过使用两个干燥器解决：移除大部分水的旋转干燥器，以及将粒料干燥至规格的下传送(sub-transport)流化床干燥器。本专利技术的主题的一个方面是一种用于生产聚酰胺粒料的系统，所述系统包括：a)旋转干燥器，所述旋转干燥器从湿聚酰胺粒料移除大部分表面水以产生部分地干燥的粒料；和b)流化床干燥器，所述流化床干燥器干燥并传送来自旋转干燥器的部分地干燥的粒料以产生干燥的聚酰胺粒料。本专利技术的主题的其他的方面是一种用于生产聚酰胺粒料的系统，所述系统包括：a)湿切割造粒机，所述湿切割造粒机被配置为在水中切割聚酰胺线料以产生在粒料的外部具有水层的粒料；b)旋转干燥器，所述旋转干燥器将水层闪蒸掉；和c)流化床干燥器，所述流化床干燥器将干燥并传送来自旋转干燥器的粒料。本专利技术的主题的其他的方面是一种方法，所述方法包括：a)将湿聚酰胺粒料旋转干燥，以将大部分表面水从所述湿聚酰胺粒料移除并产生部分地干燥的粒料；和b)将所述部分地干燥的粒料在流化床干燥器中进一步干燥，所述流化床干燥器干燥并传送来自旋转干燥器的粒料。本专利技术的主题的其他的方面是一种方法，所述方法包括：a)将聚酰胺线料在水的存在下湿切割以产生在粒料的外部具有水层的粒料；b)将粒料旋转干燥以闪蒸水层并产生部分地干燥的粒料；和c)将部分地干燥的粒料在流化床干燥器中进一步干燥，所述流化床干燥器干燥并传送来自旋转干燥器的粒料。附图说明图1是示例根据多个实施方案的本文描述用于连续聚酰胺生产系统的干燥系统的特征的示意图。具体实施方式本文描述的系统和方法通过快速地将粒料移除掉在线料形成和造粒过程中使用的水并且将粒料在没有大的能量消耗的情况下有效地干燥，有效地减少聚酰胺粒料暴露至水和吸收水。聚酰胺粒料可以通过切割挤出的聚酰胺线料制成。这可以使用造粒机完成，其以所选择的间隔自动地切割聚酰胺线料。聚酰胺当从线料模头出来时为熔融状态，并且线料当它们冷却时硬化。可以将线料浸没在水中或与水喷射以促进线料冷却。在线料切割过程中也可以存在水。因此，可以使用在含水环境中(例如，在水下或用水喷射切割区域)切割聚酰胺线料的“湿切割”造粒机。使用水的益处包括，例如，熔融聚酰胺的快速冷却，灰尘减少，以及一定程度更清洁的造粒。然而，聚酰胺粒料可以吸收水并且聚酰胺粒料应当在储存或包装之前被干燥。理想地，快速地并且有效地进行粒料干燥。粒料干燥问题由于在粒料中存在可变量的水以及由在干燥方法的过程中预期不到的水引入而出现。例如，来自线料冷却或造粒的另外的水可以在预期不到的间隔引入(例如，通过滴落或喷洒至正干燥的粒料上)。可变量的水的间歇加入导致差干燥的产物或增加干燥时间。可以需要另外的能量以将粒料充分地干燥。生产系统的配置可以被改造减少未预期的水引入的发生率，但这种改造可能导致系统的尺寸或占地不适宜的增加，并且当采用单一的干燥单元时系统的再配置可能仍然提供不充分的粒料干燥。聚酰胺粒料干燥的问题通过采用两个粒料干燥单元解决。第一粒料旋转干燥单元移除大部分水，而第二流化床干燥单元完成干燥过程并且还传送粒料远离水源(例如，远离冷却线料或湿切割造粒机)。湿聚酰胺粒料可以在连续聚酰胺生产系统中生产，该系统产生水冷却的聚酰胺线料。可以将水冷却的聚酰胺线料在湿切割造粒机中切割。湿切割造粒机可以是任意合适的湿切割造粒机。例如，湿切割造粒机可以是可得自Gala(EagleRock，VA)的调节(tempered)水系统造粒机，如GalaSLC造粒机、GalaMAP造粒机或GalaEAC造粒机，得自BayPlasticsMachine(BavCity，MI)的WSD系列造粒机，或可得自RieterAutomatikGmbh，Grossostheim，Germany的RieterAutomatikUSG聚合物线料造粒机。湿切割造粒机可以具有任意合适的生产量，如约1L/分钟至约5000L/分钟、约5L/分钟至约1000L/分钟、约10L/分钟至约100L/分钟、或约1L/分钟或更低、或2L/分钟、3、4、5、10、15、20、25、50、100、150、200、250、500、750、1000、2000、3000、4000，或约5000L/分钟或更高。湿切割造粒机单位时间可以产生任意合适的量的粒料，如约1000个粒料/分钟至约100,000,000个粒料/分钟，约10,000个粒料/分钟至约50,000,000个粒料/分钟，或约1000个粒料/分钟或更低，或约2000、5000、10,000、20,000、50,000、100,000、250,000、500,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、50,000,000或约100,000,000个粒料/分钟。离开造粒机的粒料的温度可以是任意合适的温度，如约20℃至约250℃，或约30℃至约150℃，或约35℃至约100℃，或约20℃或更低，或约30℃、50、75、100、125、150、175、200、225、或约250℃或更高。离开造粒机的粒料的总水含量可以是任意合适本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于干燥聚酰胺粒料的方法，所述方法包括：a)在35至200℃的温度将直径为3mm至9mm且长度为0.05cm至10cm的湿聚酰胺粒料旋转干燥，以从所述湿聚酰胺粒料移除大部分表面水并产生部分地干燥的粒料，其中所述湿聚酰胺粒料的温度为35至100℃；和b)在35至200℃的温度将所述部分地干燥的粒料在流化床干燥器中进一步干燥，所述流化床干燥器干燥并传送来自旋转干燥器的粒料，其中所述湿聚酰胺粒料具有内部的0.1％至0.5％的重量百分数的水，所述部分地干燥的粒料具有0.3％至5％的重量百分数的水，并且当粒料从所述流化床干燥器出来时，所干燥的聚酰胺粒料具有0.3％以下的重量百分数的水。

【技术特征摘要】
2013.05.01 US 61/818,1001.一种用于干燥聚酰胺粒料的方法，所述方法包括：a)在35至200℃的温度将直径为3mm至9mm且长度为0.05cm至10cm的湿聚酰胺粒料旋转干燥，以从所述湿聚酰胺粒料移除大部分表面水并产生部分地干燥的粒料，其中所述湿聚酰胺粒料的温度为35至100℃；和b)在35至200℃的温度将所述部分地干燥的粒料在流化床干燥器中进一步干燥，所述流化床干燥器干燥并传送来自旋转干燥器的粒料，其中所述湿聚酰胺粒料具有内部的0.1％至0.5％的重量百分数的水，所述部分地干燥的粒料具有0.3％至5％的重量百分数的水，并且当粒料从所述流化床干燥器出来时，所干燥的聚酰胺粒料具有0.3％以下的重量百分数的水。2.权利要求1所述的方法，所述方法还包括将聚酰胺线料在水的存在下湿切割以产生所述湿聚酰胺粒料。3.权利要求1所述的方法，所述方法还包括用水冷却聚酰胺线料并且切割所述聚酰胺线料以产生所述湿聚酰胺粒料。4.权利要求1所述的方法，其中所述湿聚酰胺粒料覆有水。5.权利要求1所述的方法，其中在旋转干燥的过程中将水从所述湿聚酰胺粒料离心移除。6.权利要求1所述的方法，其中在旋转干燥的同时将粒料在气态流中干燥。7.权利要求1所述的方法，其中在旋转干燥器中将粒料在低于所述湿聚酰胺粒料的熔融温度的温度加热。8.权利要求1所述的方法，其中所述部分地干燥的粒料具有0.5％至4％的重量百分数的水。9.权利要求1所述的方法，其中使所述部分地干燥的粒料在传送器上移动通过所述流化床干燥器。10.权利要求1所述的方法，其中使所述部分地...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·R·克尔曼，托马斯·A·米茨卡，
申请(专利权)人：英威达纺织英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB