可用于制造泡沫聚酯片材、板材或管材的成套设备中的泡沫聚酯挤出方法和设备技术

技术编号:7165676 阅读:331 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及泡沫聚酯挤出方法和设备,其可用于生产泡沫聚酯尤其是连续操作类型的片材、板材或管材的成套设备中。所述泡沫聚酯挤出设备包括设置有纯的和/或回收聚酯材料的进料口(14)的温度调节框(11),在所述框(11)内设置有两个共旋转螺杆(12),所述共旋转螺杆(12)与所述框(11)的内壁一起限定第一脱气区(A,B)、第二脱气区(C,D)、发泡剂入口区(E)以及熔融材料的泵送端区(F),第一脱气区(A,B)设置在位于所述进料口(14)的进料区和第一密闭区(15)之间,第二脱气区(C,D)位于所述第一脱气区(A,B)下游并与其通过所述第一密闭区(15)分隔,发泡剂入口区(E)位于所述第二脱气区(C,D)下游并与其通过所述第二密闭区(22)分隔,泵送端区(F)位于所述发泡剂入口区(E)下游,其特征在于所述第一脱气区(A,B)包括位于与所述第一密闭区(15)相邻的所述第一脱气区(A,B)的第一节段(B)处的第一通风口(13),其中所述第一脱气区(A,B)适于在低于处理的聚酯材料的熔点的温度下进行强制常压脱气,并且所述第二脱气区(C,D)适于在等于或高于所述处理的聚酯材料的熔点的温度下进行真空脱气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可用于制造泡沬聚酯片材、板材或管材的成套设备中的泡沬聚酯挤出方法和设备本专利技术涉及泡沫聚酯挤出方法和设备。尤其,根据本专利技术的设备可用于生产泡沫聚酯优选是连续操作类型的片材、板材或管材的成套设备中。在泡沫聚合物挤出领域中,用于制造泡沫合成热塑性聚合物如PS、PE、PP和PU的片材或板材的成套设备比用于挤出泡沫聚酯的成套设备更普遍。这是由于上述合成热塑性聚合物是具有高熔体强度和非常疏水特征并因此不进行水解的材料。因此它们能够保持足够高的绝对粘度和高熔体强度从而能够获得高品质的泡沫产品特性,适用于包装、涂覆等工业领域的最终应用。尤其,高绝对粘度和高熔体强度确保在挤出方法的发泡步骤过程中形成的气泡, 在材料仍为熔体时保持俘获在其中而不会破裂并因此释放气体。相反地,由于聚酯是高吸湿性材料和由于其经历强水解,如果在挤出过程之前没有适当地除湿,其所具有的粘度和熔体强度特性不足以获得具有足够高品质的泡沫成品。这是由于在挤出方法中,当有湿度的情况下,尤其是当材料为熔融状态时,发生强水解,导致材料由于降低聚酯的机械特性尤其是固有粘度、绝对粘度和熔体强度而劣化。在使用与非泡沫聚酯共挤出或与各种热塑性材料膜层压的后消费回收材料或回收工业废料和泡沫或非泡沫热成型残余物的情况下,这种现象尤其应注意,其具有低固有粘度和绝对粘度以及非常高初始湿度。为了避免这种现象,已知将聚酯进行预先干燥,目的是消除结合到各颗粒之内和之外的湿度,达20ppm。然而,这个步骤昂贵并获得一般的结果。并且挤出泡沫聚酯的设备已知不要求使材料经历预先干燥步骤。这种装置一般由串联到单螺杆挤出机的共旋双螺杆挤出机构成,其中双螺杆挤出机目的为熔融和混合纯和/或回收的聚酯与适于增加聚酯的分子量、粘度以及熔体强度的一些添加剂,并且尽可能从熔融材料中带走水分,而在单螺杆挤出机中,进行发泡剂的注入、它们与熔融材料的混合以及在挤出前材料的适度冷却。已知设备具有缺点由于没有预先干燥以及由于水分仅在材料已经融化时进行去除,因此获得具有低品质的最终产物。另外,包含双螺杆挤出机和单螺杆挤出机的设备导致存在相当的复杂性、高设备成本以及更高的能量消耗、维护费用等。本专利技术的目的是避免上述缺点,尤其是设想了一种能够提供高品质最终产物而不需要长时间和昂贵的预防干燥过程的泡沫聚酯挤出设备。本专利技术的另一目的是提供泡沫聚酯挤出设备,其提供最佳挤出结果同时保持一般简单结构和不需要串联单螺杆挤出机。本专利技术的再一目的是进行泡沫聚酯挤出过程,使得可通过大幅减少工作材料的水解而获得具有最佳特性的挤出产物。本专利技术的这些和其他目的通过独立权利要求中所述的泡沫聚酯挤出设备和方法来达到。泡沫聚酯挤出设备和方法的其他特性是从属权利要求的主题。参考附图,根据以下描述,根据本专利技术的泡沫聚酯挤出设备和方法的特性和优点将变得更清楚,下面的说明以实施例给出但不用于限定目的,在附图中-附图说明图1是根据本专利技术的一种泡沫聚酯挤出设备的顶视图和部分截面;-图2是利用本专利技术的挤出设备制造泡沫聚酯的片材、板材或管材的成套设备的顶视图;-图3a是表示可由根据本专利技术的泡沫聚酯挤出设备和方法获得的第一产物的视图;-图北是表示可由根据本专利技术的泡沫聚酯挤出设备和方法获得的第二产物的视图;-图4是图2细节的放大图。根据这些图,示出一种泡沫聚酯挤出设备,整体用附图标记10表示。这种用于挤出泡沫聚酯的设备10 (下文简称为泡沫聚酯挤出机)用于制造泡沫聚酯片材、板材或管材的成套设备100中,其还包括在泡沫聚酯挤出机10下游的过滤变换器 30、齿轮泵40、分层装置50、挤出头60和用于冷却和形成片材、板材和管材的压延机70。根据本专利技术的挤出泡沫聚酯的设备10包括例如使用油的温度调节框架11,其中两个共旋转螺杆12设置其中,即以相同旋转方向旋转,通过进料口 14进料。优选地,共旋转螺杆12是平行啮合自洁式并且具有优选35-55,更优选42-52的L/D比(长/直径)。聚酯材料的定量给料通过多个称重计量装置80进行,通过重力向泡沫聚酯挤出机10的进料口 14进料。所加的聚酯材料可全部由纯材料构成,也可为纯材料和回收材料的混合物,或者其可全部为回收材料。当使用回收材料时,其通常为以机械回收消费后瓶子得到或者研磨工业废料和热成型残余物得到的碎片形式的聚酯,尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。混合物通常含有泡沫或非泡沫材料,甚至为得自层合产物磨碎的材料。更常用的机械回收的聚酯材料类型是PET和含有适当比例的间苯二甲酸、二甘醇、环己烷二甲醇(CHDM)等的PET共聚物,以及聚乳酸(PLA)或聚乳酸共聚物等。定量给料非常重要,因为其不仅限定生产设备100的容量,而且限定螺杆12的构型和它们的速度, 螺杆12本身在聚酯挤出机10的脱气和发泡剂入口区的填充水平。优选进料的进行方式使得获得一些具有“开喉(open throat),,的螺杆12,即不完全填满材料。一般地,除了进给泡沫聚酯的称重计量装置80,显然其他计量装置也可用于进料固体添加物或其化合物。一般地,添加剂包括增链剂或交联剂,例如四羧酸酐,优选均苯四甲酸二酐 (PMDA)、或三或四羧酸,其用量为进料聚酯的0. 至约3%,优选0. 至0. 5%。通常三或四羧酸交联剂和与交联剂百分比相同百分比的元素周期表中的I、II、 III族金属盐尤其是碳酸钠和碳酸钙一起使用。另外还可以向进料聚酯材料中添加泡沫材料的胞孔稳定剂和成核剂,例如滑石。 其他可通过称重计量装置80进料的添加剂为着色剂、阻燃剂或填料或矿物填料如碳酸钙等。或者,已包含一些固体添加剂的聚酯化合物再通过称重计量装置80进料到泡沫聚酯挤出机10中。在两个螺杆12之间处理进料,从而在挤出机10内部提前进行。螺杆12的结构为用框11的内壁限定通过第一密闭区15互相分隔的两个脱气区, 例如通过凸轮组合或可通过一个或多个反向螺纹制成。在置于进料口 14和第一密闭区15之间的第一脱气区A、B中,对进料聚酯材料初始加热到低于其熔点的温度并进行常压脱气(atmospheric degassing)。在置于第一密闭区15和第二密闭区22之间的第二脱气区C、D中,(所述第二密闭区22将其与引入发泡剂的区E分隔),在高于或等于处理过的聚酯材料的熔点的温度下进行真空脱气。根据本专利技术,第一脱气区A、B制造为在其中发生强制常压脱气,而材料到达的温度保持低于聚酯的熔点以使材料保持为固态或为最大熔结。 为此,常压脱气区A、B设置有例如置于第一通风口 13上部用于排放气体的提取罩 19。提取罩19设置为远离第一通风口 13的口,其可优选向其靠近以激活通风口的通风。提取罩19施加的低压以使得在还未熔融材料上产生压力,其与大气压大致相当, 因此没有移除仍为固体的材料。第一通风口 13构建为通过合适的区段外形促进通风,其从下部向上轻微但逐渐变小。有利地,这种第一通风口 13置于靠近密闭区15,尤其置于与密闭区15相邻的常压脱气区A、B的第一节段B,其中水蒸气和挥发物质的释放速度较大,因为在第一节段B中, 材料温度保持在比处理过的材料的熔点低10°C。通过强制常压脱气,进料到挤出机10的聚酯材料的大量水分以及大量经常伴随回收材料的污染物不需要预干燥就被排出。通过这种方法,一旦达到聚酯的熔点或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫聚酯挤出设备,包括设置有纯的和/或回收聚酯材料的进料口(14)的温度调节框(11),在所述框(11)内设置有两个共旋转螺杆(12),所述共旋转螺杆(12)与所述框(11)的内壁一起限定第一脱气区(A,B)、第二脱气区(C,D)、发泡剂入口区(E)和熔融材料的泵送端区(F),所述第一脱气区(A,B)设置在位于所述进料口(14)的进料区和第一密闭区(15)之间,所述第二脱气区(C,D)位于所述第一脱气区(A,B)下游并通过所述第一密闭区(15)与其分隔,所述发泡剂入口区(E)位于所述第二脱气区(C,D)下游并通过所述第二密闭区(22)与其分隔,所述泵送端区(F)位于所述发泡剂入口区(E)下游,其特征在于:-所述第一脱气区(A,B)包括位于与所述第一密闭区(15)相邻的所述第一脱气区(A,B)的第一节段(B)处的第一通风口(13),其中所述第一脱气区(A,B)适于在低于处理的聚酯材料的熔点的温度下进行强制常压脱气,和-所述第二脱气区(C,D)适于在等于或高于所述处理的聚酯材料的熔点的温度下进行真空脱气。

【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:弗兰科·班德拉
申请(专利权)人:路易吉班德拉建筑机械股份公司
类型:发明
国别省市:IT

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