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使用多步骤处理系统获取聚合物结晶的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:5077767 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
连续处理工艺,其中可以用不同处理条件下的多步骤处理系统处理聚合物或聚合物材料,用以协同增强这些聚合物或聚合物配方体、分散体和溶液体的造粒和结晶过程。这种多步骤处理系统可以包括用于混合/挤出、造粒、多次输送处理、结晶、多次干燥处理的方法和装置,还可选择性地包括对所形成的颗粒的后处理控制。多个串连和/或并联结晶处理系统也有披露。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的说来涉及用多步骤处理系统连续处理聚合物材料,其中,系统的每一 个处理步骤是在不同的处理条件下操作的,用以协同增强聚合物和聚合物配方体、分散体 以及溶液体的造粒和结晶。现有技术的说明在聚合物材料的传统的多步骤处理系统中,一般的单步骤处理方法和装置是人们 已知的,其中的一些已知很多年了,并且在各种应用领域中使用着。这里所说的术语“多步 骤处理系统”包括用于聚合物材料颗粒的混合/挤出、造粒、输送、结晶、干燥和后处理控制 的步骤、方法和设备。然而,先有技术并未谈及在多步骤处理系统中受控地和刻意地使用这 些方法以协同增强聚合物材料的结晶。正如在先有技术中,包括以下专利所说明的那样,造粒设备及其在挤出工艺后 的使用已经被受让人实施了很多年,这些专利包括美国专利4,123,207 ;4, 251,198 ; 4,500,271 ;4,621,996 ;4,728,176 ;4,888,990 ;5,059,103 ;5,403,176 ;5,624,688 ; 6,332,765 ;6,551,087 ;6,793,473 ;6,824,371 ;6,925,741 ;7,033,152 ;7,172,397 ;美国 专利申请公开2005/0220920,2006/0165834 ;德国专利和专利申请DE 32 43 332、DE 37 02 84UDE 87 01 490,DE 196 42389,DE 196 51 354,DE 296 24 638;国际专利申请公开 WO 2006/087179、WO 2006/081140、WO 2006/087179 和 WO 2007/064580 ;以及欧洲专利 EP 1 218 156和EP 1 582 327。这些专利和专利申请全归本受让人拥有,并且它们整体以引 用的方式包括在本文中。同样,如先有技术专利说明书所描述的那样,本专利技术的受让人使用干燥设备 也很多年了,这些专利包括美国专利 3,458,045 ;4, 218, 323 ;4, 447,325 ;4, 565,015 ; 4,896,435 ;5,265,347 ;5,638,606 ;6,138,375 ;6,237,244 ;6,739,457 ;6,807,748 ; 7,024,794 ;美国专利申请2006/0130353 ;国际专利申请W02006/069022 ;德国专利和专利 申请,包括 DE 19 53 741,DE 28 19 443,DE43 30 078,DE 93 20 744,DE 197 08 988 ;以 及欧洲专利,包括 EP 1 033 545,EP 1 602 888,EP 1 647 788,EP 1 650 516.。这些专利 和专利申请全归本受让人所有,并且它们整体以引用的方式包括在本文中。此外,结晶方法和结晶设备也被本受让人公开过,代表例证包括美国专利 7,157,032 ;美国专利申请 2005/0110182、2007/0132134 ;欧洲专利申请 EP 1 684 961 ;H 际专利申请WO 2005/051623和WO 2006/127698。这些专利和专利申请全部归本受让人所 拥有,并且它们整体以引用的方式包括在本文中。本文所说的“后处理控制”可以包括热处理(thermal manipulations)、颗粒涂覆、 颗粒筛分、储存,以及由此所形成的颗粒的包装,这些是本领域的技术人员熟知的。国际专利申请WO 2007/064580披露了顺序混合和/或挤出处理,用以提供对温 度、剪切、流变能力的独特的控制,以及顺序处理的条件,这些条件便利高熔融指数、低粘 度、窄熔融温度范围的聚合物混合体、配方体、分散体或溶液体的造粒过程,避免了相分离和模头冷凝(die freeze-off),但对于这类材料结晶的重要性,或用于这类材料结晶的处 理,仍然未谈及。美国专利2,918,701公开了在切粒室中水的使用,这样冷却足以让颗粒表皮 快速变硬,用以极力减少这些颗粒的粘连或堵塞,而保留的内部热量仍然足以用于自干 (self-drying),不会太冷以至于妨碍获得颗粒所要求的形状。在切粒室之后通入较高温度 的水能够帮助干燥处理。这个公开仍然没有谈到多个处理温度的使用和获取结晶的方法。美国专利申请2005/0085620公开的造粒过程中使用有压力的输送水。根据这篇 专利和国际专利申请WO 2006/128408,这样产生的颗粒与水分离、干燥,并被输送到一个单 独的设备中,在那里颗粒伴随着搅拌保持较高温以完成结晶过程。与此类似,在美国专利申 请公开2005/0065318中,在140°C的加压结晶室中,伴随搅拌或干脆不搅拌,将通过流态造 粒作用可选择地产生的颗粒进行结晶化。该文披露了使用一种用于颗粒热结晶的管子。美国专利申请2005/0062186公开了一种线材造粒设备,导致的结果是颗粒在热 态时被输送到一个用于固态结晶并随后缩聚的热处理装置中。公开了的另一种装置中,用 于造粒和输送装置的冷却水是加压的。美国专利7,250,486公开了加压冷却液的使用,用以将颗粒固化到足够切粒的程 度同时将颗粒的整体温度(bulk temperature)保持在易于结晶的范围内。带有压力的第二 加温液体替代原有冷却液以保持这个用于结晶的温度范围,依靠结晶过程的放热性质加速 颗粒结晶的速度。所披露的这类液体优选是加压水,压力范围在大约131kPa(大约19psig) 到大约2731kPa(大约136psig),并且可以含有类似乙二醇之类的添加剂,用以提高沸点并 有可能降低有效压力。与此类似,美国专利申请公开2005/0167876公开了一种加压造粒工 艺,包括选择性地向第二加压容器输送来增强结晶作用。美国专利申请公开2005/0004341公开了多个调节步骤,在结晶之前,可能长期 地,长达几天地调节,其中强调对水分含量和/或水分曲线的控制。但是,就各个调节步骤 之间颗粒的连续的和加速的流态输送而言,这篇专利还是没有谈到。国际专利申请公开WO 2000/023497公开了一种多步骤方法,其中,造粒最终的结 果是一种冷却的产品,它被输送到一种其中流体温度优选超过100°c的第二处理容器中。优 选乙二醇和三甘醇,单独地,以组合物的方式,或作为水的添加剂,来维持最高达230°C的温 度。美国专利3,988,085披露了使用便于颗粒输送的气体注入,但仍然没有谈及 结晶的增强机制。将高速空气或其他惰性气体注入液体和颗粒浆料管中,如美国专 利.7,157,032所描述的,增加了颗粒进入和通过干燥器的速度却仍然保持颗粒中足够的 热量以促使自身结晶开始。但这个专利仍然未谈到用于增强结晶作用的多步骤处理系统的 使用问题。国际专利申请公开WO 2006/127698同样公开了注入高速气体以保持在颗粒中足 够的内热用于结晶的自我起始作用。该申请还公开了使用一种颗粒结晶系统,该系统可以 选择地和顺序地附接到一个干燥器上或一个震动单元上,用以给颗粒提供额外的结晶和冷 却作用。该申请公开还进一步披露了由颗粒残留潜热引起的结晶增强作用,以及在紧随干 燥后的冷却,冷却因为这些颗粒在一个震动装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以获取聚合物材料结晶化的多步骤处理的方法,该方法包括:提供多个处理步骤,用以将未结晶聚合物材料处理成为结晶的和造粒的聚合物材料;在处理条件下操作每一步的处理步骤;其中该处理步骤的每一步是在与处理步骤的其他的每一步至少有一个不同的条件下进行操作的。

【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:韦恩马丁乔治诺曼班诺特罗伯特吉恩曼查尔斯W西蒙斯罗杰布莱克莱特
申请(专利权)人:Gala工业公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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