專(zhuān)利名稱(chēng)：控制聚合反應(yīng)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)監(jiān)測(cè)聚合混合物的pH值和粘度來(lái)控制聚合反應(yīng)的方法和設(shè)備。另一方面，本發(fā)明涉及一種通過(guò)消費(fèi)者輸入的產(chǎn)品選擇信息進(jìn)行聚合物生產(chǎn)的自動(dòng)化方法。
背景技術(shù)：
聚合物如液體粘結(jié)料通常是在反應(yīng)器中混合兩種或多種反應(yīng)物形成聚合混合物進(jìn)行生產(chǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程完成時(shí)需要對(duì)聚合混合物的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此時(shí)，將反應(yīng)器中得到的粘結(jié)料進(jìn)行儲(chǔ)存后立即載運(yùn)至消費(fèi)者。由于粘結(jié)料有限的保存期，為了避免長(zhǎng)期保存，它們不能進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。
通常，粘結(jié)料的生產(chǎn)工藝主要在人的監(jiān)控下進(jìn)行。由于操作工要經(jīng)常監(jiān)測(cè)聚合反應(yīng)，因此該中方法的成本很不劃算。此外，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)操作工的依賴(lài)也導(dǎo)致了產(chǎn)品質(zhì)量的不一致。
根據(jù)目前的技術(shù)背景，現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)中需要開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)聚合物、特別是粘結(jié)料的自動(dòng)化方法和設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)聚合物如液體粘結(jié)料的方法，該方法包括如下步驟向反應(yīng)器中輸送至少兩種能夠相互反應(yīng)的反應(yīng)物，生成聚合混合物；監(jiān)測(cè)反應(yīng)器中物料的pH值；監(jiān)測(cè)聚合混合物的粘度，以調(diào)節(jié)所述聚合混合物的聚合速率。
本方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠精確控制聚合反應(yīng)的進(jìn)程，并能進(jìn)行矯正反應(yīng)，從而得到所需要的產(chǎn)品性能，如預(yù)期需要的保存期限。在具體的實(shí)施例中，當(dāng)粘度隨時(shí)間的變化表明聚合反應(yīng)太快時(shí)，能夠進(jìn)行的矯正反應(yīng)是加入抑制劑以降低反應(yīng)。
另一方面，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)聚合物的設(shè)備。該設(shè)備設(shè)有能容納至少兩種反應(yīng)物的反應(yīng)器和電子控制器，其中上述反應(yīng)物形成聚合混合物。電子控制器能夠監(jiān)測(cè)反應(yīng)器中物料的pH值和聚合混合物的粘度，從而調(diào)節(jié)聚合混合物的聚合速率。
另外，本發(fā)明提供一種控制聚合反應(yīng)的電子控制器。該電子控制器設(shè)有輸入單元，該輸入單元接收反應(yīng)器中物料傳送的pH值信號(hào)和反應(yīng)器中聚合混合物傳送的粘度信號(hào)。處理單元處理粘度信息，以決定是否改變聚合混合物的聚合速率。電子控制器也設(shè)有輸出單元，該輸出單元輸出調(diào)節(jié)反應(yīng)的信號(hào)，該信號(hào)對(duì)改變聚合混合物的聚合速率敏感。在具體的調(diào)節(jié)反應(yīng)的實(shí)例中，該調(diào)節(jié)反應(yīng)包括向聚合混合物中輸送一種易于改變聚合反應(yīng)速率的試劑。在可能的情況下，調(diào)節(jié)反應(yīng)可以使聚合混合物的溫度發(fā)生變化。
再一方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該介質(zhì)中含有程序單元，該程序單元可以被設(shè)有處理單元的計(jì)算設(shè)備執(zhí)行，并可以和輸出單元對(duì)接。在執(zhí)行程序單元時(shí)，計(jì)算設(shè)備獲得反應(yīng)器中物料的pH信息和反應(yīng)器中聚合混合物的粘度信息，并至少部分根據(jù)粘度信息決定是否改變聚合反應(yīng)的聚合速率。計(jì)算設(shè)備能夠指示輸出單元，從而指示可以改變聚合混合物聚合速率的調(diào)節(jié)反應(yīng)的發(fā)生。如前所述，調(diào)節(jié)反應(yīng)包括可以向聚合混合物中輸送一種易于改變聚合反應(yīng)速率的試劑，以及使聚合混合物的溫度發(fā)生變化。
另一方面，本發(fā)明也提供了一種根據(jù)消費(fèi)者輸入的產(chǎn)品選擇信息生產(chǎn)聚合物的方法。該方法包括顯示一客戶(hù)系統(tǒng)信息，使使用者進(jìn)入客戶(hù)系統(tǒng)中輸入訂購(gòu)指令，訂購(gòu)指令包括使用者想購(gòu)買(mǎi)的聚合物的產(chǎn)品選擇信息a)將產(chǎn)品選擇信息電子輸送至客戶(hù)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程服務(wù)器中；b)以電子方式向自動(dòng)化聚合物生產(chǎn)設(shè)備提供從產(chǎn)品選擇信息中得到的控制信息，從而指示設(shè)備通過(guò)混合至少兩種反應(yīng)物以形成聚合混合物，進(jìn)而生產(chǎn)使用者所訂購(gòu)的聚合物。
本發(fā)明結(jié)合下述附圖進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例自動(dòng)生產(chǎn)聚合物如液體粘結(jié)料的設(shè)備的示意圖；圖2顯示的是用圖1中的設(shè)備所進(jìn)行的工藝的流程圖；圖3是控制圖1所示設(shè)備的電子控制器的方框圖；圖4顯示的是根據(jù)消費(fèi)者輸入的產(chǎn)品選擇信息進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)聚合物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括客戶(hù)系統(tǒng)、服務(wù)器和對(duì)接網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)附圖和實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。這些說(shuō)明和附圖只是為了更好的說(shuō)明本發(fā)明，不應(yīng)該理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
具體實(shí)施例方式
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例自動(dòng)生產(chǎn)聚合物如液體粘結(jié)料的設(shè)備的示意圖。盡管下述說(shuō)明是針對(duì)液體粘結(jié)料的生產(chǎn)的，但是應(yīng)該注意的是本發(fā)明不限于生產(chǎn)液體粘結(jié)料。
設(shè)備10包括反應(yīng)器12，該反應(yīng)器12根據(jù)所需設(shè)備的容量和尺寸可以設(shè)計(jì)成任何合適的尺寸。物料供應(yīng)單元14設(shè)置在反應(yīng)器12的上方，從而可以根據(jù)聚合反應(yīng)的需要輸入不同的物料。需要注意的是，在操作設(shè)備10的期間，物料供應(yīng)單元14可以根據(jù)不同容器中的液體物料設(shè)計(jì)成不同的輸送噴嘴(未示)。物料從容器輸送到噴嘴中時(shí)用不同的閥進(jìn)行控制，這可以通過(guò)公知的技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
混合裝置16設(shè)置在反應(yīng)器12中，從而可以在反應(yīng)器中進(jìn)行攪拌，使得反應(yīng)混合物保持均勻。
反應(yīng)器12整體設(shè)置在常用型號(hào)的稱(chēng)重傳感器18上，從而可以顯示包括反應(yīng)器12中物料重量信息的輸出信號(hào)。
在接近反應(yīng)器12的底部設(shè)有排放口19，用合適的閥進(jìn)行控制(未示)，從而在制備過(guò)程完成后排放出液體粘結(jié)料。通常，排放口19和儲(chǔ)存罐相連。
設(shè)備10也可以根據(jù)反應(yīng)器12中的物料，相應(yīng)的對(duì)反應(yīng)器12進(jìn)行加熱。加熱系統(tǒng)21可以是任何形式的，其并不構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)質(zhì)部分?？蛇x擇的，設(shè)備10設(shè)有冷卻系統(tǒng)23，用于降低反應(yīng)器12中的物料的溫度。例如，冷卻系統(tǒng)23可以包括一些和反應(yīng)器12接觸的管道。通過(guò)管道中流動(dòng)的冷卻液體，反應(yīng)器12中物料的溫度就得到了降低。后文將對(duì)此詳細(xì)描述，加熱系統(tǒng)21和冷卻系統(tǒng)23可以用于調(diào)整反應(yīng)器中聚合混合物的溫度，從而增加或降低聚合速率。
設(shè)備10的操作通過(guò)電子控制器20進(jìn)行控制。電子控制器20從22集中指定的多個(gè)初級(jí)傳感器和二級(jí)傳感器接收工藝條件的信息。在本發(fā)明的非限制性的實(shí)施例中，采用下述傳感器1、觀(guān)測(cè)反應(yīng)器中物料粘度的粘度傳感器(初級(jí)傳感器)。美國(guó)馬里蘭州牛頓市的Norcross Corporation生產(chǎn)的一種傳感器符合要求。該傳感器經(jīng)過(guò)該公司改進(jìn)后的商品號(hào)為“M8B”。改進(jìn)的地方是測(cè)試管較長(zhǎng)，因而可以將傳感器的量杯設(shè)置在反應(yīng)器12的深處，從而獲得更加準(zhǔn)確的測(cè)量值。反應(yīng)器的形狀決定了是否較長(zhǎng)的測(cè)試管；較淺的反應(yīng)器可以不需要較長(zhǎng)的測(cè)試管。實(shí)例中使用較長(zhǎng)測(cè)試管的好處是提供支架形狀的支撐結(jié)構(gòu)，從而測(cè)試管可以在反應(yīng)器12中基本保持垂直，避免了由于混合設(shè)備16的攪動(dòng)引起的反應(yīng)器12中物料的移動(dòng)所導(dǎo)致的扭曲；2、常用的用于觀(guān)測(cè)反應(yīng)器中物料pH值的pH傳感器(初級(jí)傳感器)；3、稱(chēng)重傳感器18是常用的傳感器(二級(jí)傳感器)；4、其它沒(méi)有詳細(xì)描述的二級(jí)傳感器，如溫度傳感器、測(cè)試反應(yīng)器中物料水平的傳感器，等等。
電子控制器20根據(jù)從不同傳感器接收到的信息執(zhí)行控制設(shè)備10操作的程序。這些信息通過(guò)程序處理，從而產(chǎn)生控制信號(hào)，調(diào)節(jié)反應(yīng)器12中反應(yīng)物和其它物料的輸送，以及采取合適的調(diào)節(jié)反應(yīng)使聚合反應(yīng)按照設(shè)計(jì)的情況進(jìn)行。
圖2顯示的是用設(shè)備10所進(jìn)行的工藝的流程圖，該流程圖反應(yīng)了電子控制器20執(zhí)行的邏輯程序。
步驟24是工藝的開(kāi)始步驟。電子控制器20進(jìn)行自檢，如果沒(méi)有問(wèn)題，就到步驟26，發(fā)出控制信號(hào)給物料供應(yīng)單元14，向反應(yīng)器12中輸送水。輸送的水的溫度控制在24℃。電子控制器20根據(jù)稱(chēng)重傳感器18的輸出信號(hào)決定輸送到反應(yīng)器12中水的量。當(dāng)達(dá)到需要的量時(shí)，電子控制器20切斷水的供應(yīng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的溫度后，電子控制器20確信水溫為24℃，開(kāi)始進(jìn)行步驟28。在步驟28中，電子控制器20向物料供應(yīng)單元14發(fā)出控制信號(hào)，輸送控制量的防沫劑。在本發(fā)明非限制性的實(shí)例中，防沫劑為拜耳公司銷(xiāo)售的硅乳液，商品名為“SAG-10”。經(jīng)過(guò)穩(wěn)定期后，電子控制器開(kāi)始進(jìn)行步驟30，并向物料供應(yīng)單元14發(fā)出控制信號(hào)，向反應(yīng)器12中加入控制量的聚丙烯酰胺，如拜耳公司銷(xiāo)售的聚丙烯酰胺，商品名為“aperProduct 2601”。在步驟32中，電子控制器20向物料供應(yīng)單元14發(fā)出另一控制信號(hào)，向反應(yīng)器12中加入控制量的用水稀釋成濃度為50％的氫氧化硅。
在整個(gè)過(guò)程中，混合裝置16可以連續(xù)或間斷的進(jìn)行操作，從而保持反應(yīng)器12中物料的均勻。
在步驟34中，電子控制器20根據(jù)pH傳感器的讀數(shù)確定反應(yīng)器12中物料的pH值。從pH傳感器中得到的pH信息和步驟36中預(yù)設(shè)的可接收的pH值范圍10.0-10.2進(jìn)行比較。如果pH值不在可接收的范圍，程序就轉(zhuǎn)到步驟38，利用矯正反應(yīng)改變pH值。如果pH值高于10.2，則電子控制器20計(jì)算出需要加入到反應(yīng)器12中的酸量，將pH值降低到所要求的值。電子控制器20向物料供應(yīng)單元14發(fā)出控制信號(hào)，使物料供應(yīng)單元14向反應(yīng)器12中加入計(jì)算量的酸。在具體的實(shí)例中，酸為硫酸水溶液，濃度為12％，以?xún)蓚€(gè)連續(xù)部分輸送，每部分加入后進(jìn)行攪拌，穩(wěn)定。再次測(cè)定反應(yīng)器12中物料的pH值，如果此時(shí)pH值在10.0-10.2的范圍內(nèi)，則繼續(xù)進(jìn)行步驟39。
如果pH值低于10.0，則電子控制器20將計(jì)算出需要加入到反應(yīng)器12中的堿量以調(diào)節(jié)所需的pH值。在具體的實(shí)例中，堿為氫氧化鈉水溶液，濃度為50％。電子控制器20計(jì)算的堿量以?xún)蓚€(gè)連續(xù)部分加入到反應(yīng)器12中，每部分加入后進(jìn)行攪拌，穩(wěn)定。再次測(cè)定pH值，如果此時(shí)pH值仍然不在10.0-10.2的范圍內(nèi)，則繼續(xù)加熱酸或堿，直至pH值符合要求。
然后，工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行步驟39，其中加入乙二醛甲醛化合物加入到反應(yīng)器中。乙二醛甲醛可以從拜耳得到，商品名為“Freechem40DF”。如前所述，電子控制器20向物料供應(yīng)單元14發(fā)出所需的控制信號(hào)，進(jìn)而控制反應(yīng)器12中輸送的乙二醛甲醛的控制的量。此時(shí)，開(kāi)始聚合反應(yīng)。
在工藝接下來(lái)的步驟40中，再次對(duì)反應(yīng)器中物料的pH值進(jìn)行測(cè)試。如果pH值的范圍為8.6-8.8，不需要進(jìn)行矯正反應(yīng)。否則，物料的pH值將按照下述方式進(jìn)行改變。如果pH值大于8.8但是沒(méi)有超過(guò)8.9，電子控制器20計(jì)算出加入到反應(yīng)器12物料中的酸量。在具體的實(shí)例中，酸為硫酸水溶液，濃度為12％。酸溶液選擇的量分兩次加入，然后攪拌，穩(wěn)定。再次測(cè)試pH值，如果在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行步驟42。
如果步驟40中測(cè)試的pH值低于8.6，則電子控制器20計(jì)算出需要向反應(yīng)器12物料中加入的堿量。在具體的實(shí)施例中，堿為碳酸鈉。堿溶液分兩次加入，然后攪拌，穩(wěn)定。再次測(cè)試pH值，如果在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行步驟42。
如果步驟40中測(cè)試的pH值為8.9或高于8.9，則電子控制器20將計(jì)算出需要向反應(yīng)器12物料中加入的酸量，如濃度為12％的硫酸水溶液，同時(shí)警報(bào)響起。此時(shí)，工藝不再自動(dòng)控制，而需要人為操作進(jìn)行中斷。
在步驟42中對(duì)聚合混合物進(jìn)行粘度測(cè)量。在反應(yīng)器12中直接對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行粘度測(cè)量。具體的，邏輯控制連續(xù)觀(guān)測(cè)粘度傳感器產(chǎn)生的粘度測(cè)量值。隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，粘度傳感器輸出逐漸增加的粘度值。當(dāng)達(dá)到第一個(gè)設(shè)置值時(shí)，邏輯控制進(jìn)行第一次調(diào)節(jié)反應(yīng)以降低聚合速率。在非限制性實(shí)例中，調(diào)節(jié)反應(yīng)包括向反應(yīng)器12中引入一種易于降低聚合速率的試劑。很多試劑都可以使用，這和本發(fā)明的實(shí)質(zhì)不矛盾。在具體的實(shí)施例中，聚合速率通過(guò)加入預(yù)設(shè)量的濃度為12％的硫酸水溶液減慢；在可能的情況中，調(diào)節(jié)反應(yīng)包括激活冷卻系統(tǒng)23，以降低聚合混合物的溫度；或兩種方式的組合。
完成第一次調(diào)節(jié)反應(yīng)后，控制邏輯繼續(xù)觀(guān)測(cè)粘度傳感器產(chǎn)生的粘度值。當(dāng)達(dá)到第二個(gè)設(shè)置值時(shí)，邏輯控制進(jìn)行第二次調(diào)節(jié)反應(yīng)進(jìn)一步降低聚合速率。和第一次調(diào)節(jié)反應(yīng)一樣，聚合速率可以通過(guò)在聚合混合物中加入抑制劑，如預(yù)設(shè)量的濃度為12％的硫酸水溶液，以及激活冷卻系統(tǒng)23，或者是上述兩種方式的組合。
每個(gè)調(diào)節(jié)反應(yīng)具體的設(shè)置值作為工藝參數(shù)根據(jù)本發(fā)明可以有很大的變化。一種確定最佳設(shè)置值的方法是通過(guò)試驗(yàn)不同設(shè)置值，進(jìn)而選擇最佳結(jié)果的設(shè)置值。
需要特別注意的是，對(duì)于本發(fā)明不同的應(yīng)該，設(shè)置值可以多于兩個(gè)或少于兩個(gè)，這不是本發(fā)明的關(guān)鍵。
在一種可能的情況中，控制邏輯記下第一次設(shè)置值達(dá)到的時(shí)間。如果在第二次設(shè)置值到達(dá)前預(yù)設(shè)的時(shí)間消逝，控制邏輯確定聚合速率太慢，將激發(fā)調(diào)節(jié)反應(yīng)提高聚合速率。這可以通過(guò)很多方法完成，如在反應(yīng)器12中引入可以增加聚合反應(yīng)的試劑、激活加熱系統(tǒng)21，或上述兩種方式的組合。
在這種情況下，控制邏輯真正評(píng)價(jià)聚合混合物粘度變化的速率。如果這種速率確定太低，則進(jìn)行調(diào)節(jié)反應(yīng)。
在步驟44中，如果pH值不在2.7-2.9的范圍內(nèi)，再次測(cè)定和校對(duì)聚合混合物的pH值。如前所述，通過(guò)加入濃度為12％的硫酸水溶液降低pH值和加入碳酸鈉增加pH值。
在步驟46中，電子控制器18計(jì)算處抗菌劑的量，如在拜耳公司購(gòu)買(mǎi)的商品名為“AMA”的亞甲基二硫氰酸酯，并向物料供應(yīng)單元15傳遞所需的控制信號(hào)，向反應(yīng)器12中輸送該種產(chǎn)品。在步驟48中，控制量的水加入到反應(yīng)器12中，產(chǎn)品用混合裝置16混合一定的時(shí)間。此時(shí)工藝完成。最終的產(chǎn)品通過(guò)排放口19從反應(yīng)器12中排放出來(lái)。特別的，電子控制器20發(fā)出所需的控制信號(hào)，將排放口19打開(kāi)，并允許最終的產(chǎn)品流過(guò)?？蛇x擇的，處理重力外，排出最終的產(chǎn)品可以用任何合適的泵裝置進(jìn)行。
圖3是電子控制器20的方框圖。電子控制器20具有一個(gè)中央處理器(CPU)50，中央處理器50通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)54和存儲(chǔ)器52對(duì)接。盡管存儲(chǔ)器52顯示為單一元件，但是可以理解的是，其它存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)也是可以的，這不是本發(fā)明的關(guān)鍵，存儲(chǔ)器52可以是一系列物理連接的單獨(dú)的存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)器52中CPU50執(zhí)行的程序單元在操作設(shè)備10時(shí)實(shí)現(xiàn)所需的控制邏輯。優(yōu)選的，含有程序單元的存儲(chǔ)器52是非易失性的，從而在電子控制器18斷電時(shí)保留程序單元。存儲(chǔ)器52也含有隨機(jī)存取部分，記錄下從不同傳感器中得到的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)一步通過(guò)CPU50處理。
用戶(hù)界面56和數(shù)據(jù)線(xiàn)54對(duì)接。用戶(hù)界面包括用戶(hù)輸入指令的控制面板。此外，用戶(hù)界面包括一些顯示裝置，如電子控制器18將信息輸送給操作工的顯示屏。
電子控制器20也包括允許電子控制器20和遠(yuǎn)程實(shí)體對(duì)接的交互界面58。在具體的實(shí)例中，交互界面58允許將電子控制器20連接到網(wǎng)絡(luò)上，如局域網(wǎng)(LAN)、寬帶網(wǎng)(WAN)或公共網(wǎng)絡(luò)。交互界面允許電子控制器20通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)程實(shí)體處接收控制信息，如指令開(kāi)始進(jìn)行工藝或根據(jù)生產(chǎn)的聚合物類(lèi)型進(jìn)行精確定義工藝參數(shù)。這種工藝參數(shù)可以清楚的表明生產(chǎn)的聚合物的配方，如不同組元的比例、要生產(chǎn)的聚合物的量、pH值的不同范圍、粘度的設(shè)置值，等等。可選擇的，工藝參數(shù)可以是索引或標(biāo)識(shí)符的形式，CPU50可以用它定位含有精確配方信息的存儲(chǔ)器52中表格的具體入口、要執(zhí)行的pH范圍、粘度設(shè)置值，等等。
電子控制器20也可以用交互界面58通知遠(yuǎn)程實(shí)體一些重大事情，如一批產(chǎn)品生產(chǎn)完或不同的警告情況發(fā)生時(shí)。
交互界面58通過(guò)常用的協(xié)議和遠(yuǎn)程實(shí)體交互。
電子控制器20進(jìn)一步包括一套集中指定的輸入單元60接收不同傳感器的信息，如粘度傳感器、pH傳感器、稱(chēng)重傳感器18、溫度傳感器，以及電子控制器20可能用到的其它傳感器。形成輸入單元60的界面是常用的結(jié)構(gòu)，在此不作詳述。
為了使電子控制器20能夠調(diào)節(jié)前述的反應(yīng)器12中的聚合反應(yīng)，電子控制器設(shè)有多個(gè)界面，集中指定為輸出單元62，這些界面向設(shè)備10的閥或其它控制組件發(fā)出控制信號(hào)，從而使不同控制量的物料輸送到反應(yīng)器12中，以及激活或停止加熱系統(tǒng)21和冷卻系統(tǒng)23，激活或停止混合裝置16和最終產(chǎn)品的排放閥或泵。由于在形成輸入單元60界面的情況下，形成輸出單元62界面是公知的結(jié)構(gòu)，無(wú)須詳細(xì)說(shuō)明。
CPU 50執(zhí)行的程序單元可以不同的方式安裝在電子控制器20中。一種可能性是將程序單元儲(chǔ)存在電子控制器20可讀的任何合適的存儲(chǔ)介質(zhì)上，如磁盤(pán)或CD-ROM，進(jìn)而將程序單元轉(zhuǎn)換到存貯器52中?？蛇x擇的，程序單元可以通過(guò)交互界面58從遠(yuǎn)程實(shí)體上傳到存儲(chǔ)器52中。
圖4為系統(tǒng)69的流程圖，該系統(tǒng)適于通過(guò)消費(fèi)者輸入的產(chǎn)品選擇信息生產(chǎn)聚合物。系統(tǒng)包括客戶(hù)系統(tǒng)70，該客戶(hù)系統(tǒng)可以是個(gè)人電腦或任何允許使用者和遠(yuǎn)程實(shí)體72如服務(wù)器進(jìn)行對(duì)接的合適的電子設(shè)備?？蛻?hù)系統(tǒng)70和遠(yuǎn)程實(shí)體72之間的對(duì)接可以通過(guò)合適的網(wǎng)絡(luò)建立，如公共網(wǎng)絡(luò)。不同的對(duì)接協(xié)議都可以使用，這不是本發(fā)明的關(guān)鍵。
系統(tǒng)69允許使用者選擇其想購(gòu)買(mǎi)和訂購(gòu)的聚合物。有利的是，該系統(tǒng)可以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)，盡管可以有其它的形式，但不是本發(fā)明的關(guān)鍵。
在使用時(shí)，使用者選擇不同的登錄界面。在登錄程序完成后，服務(wù)器72會(huì)促使客戶(hù)系統(tǒng)72快速顯示客戶(hù)的請(qǐng)求，并進(jìn)入聚合物選擇信息。可以采用許多不同類(lèi)型的提示。一個(gè)實(shí)例是向使用者提供可供選擇的菜單，使用者可以標(biāo)記出需要的種類(lèi)。可選擇的，使用者輸入的聚合物選擇信息可以是產(chǎn)品的配方，如生產(chǎn)聚合物的不同組元和其性能。另一種選擇是允許使用者列出所需聚合物的性能，包括物理性能或化學(xué)性能。當(dāng)然，還有一種選擇是列出聚合物的應(yīng)用。
在大多數(shù)的情況下，使用者也可以快速進(jìn)入訂購(gòu)產(chǎn)品的數(shù)量信息中。
當(dāng)產(chǎn)品選擇信息和數(shù)量信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)程實(shí)體72時(shí)，后者將確認(rèn)訂購(gòu)指令以排除無(wú)效的選擇，并向客戶(hù)系統(tǒng)70發(fā)出確認(rèn)，同時(shí)時(shí)客戶(hù)系統(tǒng)70在屏幕上顯示客戶(hù)的訂購(gòu)指令已經(jīng)收到。
可選擇的，遠(yuǎn)程實(shí)體72然后向客戶(hù)系統(tǒng)70發(fā)出價(jià)格信息，以向客戶(hù)顯示訂購(gòu)的價(jià)格。另一種選擇是允許客戶(hù)系統(tǒng)70中的客戶(hù)通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)體72進(jìn)行在線(xiàn)支付。當(dāng)然，還有一種選擇是遠(yuǎn)程服務(wù)器72向客戶(hù)系統(tǒng)發(fā)出產(chǎn)品生產(chǎn)日期、產(chǎn)品運(yùn)輸或輸送給客戶(hù)的信息。
如果系統(tǒng)69成型后，當(dāng)遠(yuǎn)程實(shí)體72接收到訂購(gòu)指令、有效信息和付款信息時(shí)，遠(yuǎn)程實(shí)體72將搜索含有不同類(lèi)型聚合物的目錄數(shù)據(jù)庫(kù)，以及聚合物目前儲(chǔ)存的量。如果使用者所需的聚合物類(lèi)型的量滿(mǎn)足要求，遠(yuǎn)程實(shí)體將發(fā)出運(yùn)輸指令，以便產(chǎn)品可以運(yùn)輸至使用者。否則，遠(yuǎn)程服務(wù)器72將發(fā)出從聚合物選擇信息得到的控制信息，以指令設(shè)備在生產(chǎn)車(chē)間74中生產(chǎn)出所選擇的聚合物，并自動(dòng)生產(chǎn)出所需要的產(chǎn)品。設(shè)備可以和上述設(shè)備10一樣。一旦設(shè)備10接收到控制信息，其將生產(chǎn)出所需量的所需產(chǎn)品，并且將產(chǎn)品運(yùn)輸給使用者。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)聚合物的方法，該方法包括如下步驟a)向反應(yīng)器中輸送至少兩種能夠相互反應(yīng)的反應(yīng)物，生成聚合混合物；b)觀(guān)測(cè)反應(yīng)器中物料的pH值；c)監(jiān)測(cè)所述聚合混合物的粘度，以調(diào)節(jié)所述聚合混合物的聚合速率。
2.權(quán)利要求1所述的方法，該方法包括在所述至少兩種相互反應(yīng)的反應(yīng)物生成所述聚合混合物之前觀(guān)測(cè)pH值。
3.權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)聚合物的方法，該方法包括在反應(yīng)器中形成包含所述至少兩種反應(yīng)物的第一混合物，并觀(guān)測(cè)所述第一混合物的pH值。
4.權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)聚合物的方法，如果觀(guān)測(cè)到第一混合物的pH值不在已知范圍內(nèi)，就改變所述第一混合物的pH值。
5.權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)聚合物的方法，該方法包括向所述第一混合物中加入pH調(diào)節(jié)劑改變所述第一混合物的pH值。
6.權(quán)利要求1所述的方法，該方法包括觀(guān)測(cè)所述聚合混合物的pH值。
7.權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)聚合物的方法，如果觀(guān)測(cè)到所述聚合混合物的pH值不在已知范圍內(nèi)，就改變所述聚合混合物的pH值。
8.權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)聚合物的方法，該方法包括向所述聚合混合物中加入pH調(diào)節(jié)劑改變所述聚合混合物的pH值。
9.權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的調(diào)節(jié)包括利用調(diào)節(jié)反應(yīng)改變所述聚合混合物的聚合速率。
10.權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)降低所述聚合混合物的聚合速率。
11.權(quán)利要求10所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)包括向所述聚合混合物中加入抑制劑，以降低所述聚合混合物的聚合速率。
12.權(quán)利要求10所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)包括冷卻所述聚合混合物，以降低所述聚合混合物的聚合速率。
13.權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)增加所述聚合混合物的聚合速率。
14.權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)聚合物的方法，該方法包括當(dāng)所述聚合混合物的粘度達(dá)到設(shè)置值時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)。
15.權(quán)利要求14所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)是第一調(diào)節(jié)反應(yīng)，所述設(shè)置值為第一設(shè)置值；所述方法包括當(dāng)所述聚合混合物的粘度達(dá)到第二設(shè)置值時(shí)，進(jìn)行第二調(diào)節(jié)反應(yīng)。
16.權(quán)利要求15所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的第二調(diào)節(jié)反應(yīng)降低所述聚合混合物的聚合速率。
17.權(quán)利要求16所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的第二調(diào)節(jié)反應(yīng)包括向所述聚合混合物中加入抑制劑，以降低所述聚合混合物的聚合速率。
18.權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的聚合物是液體粘結(jié)料。
19.權(quán)利要求18所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的至少兩種反應(yīng)物的第一種包括乙二醛甲醛。
20.權(quán)利要求19所述的生產(chǎn)聚合物的方法，其中所述的至少兩種反應(yīng)物的第二種包括聚丙烯酰胺。
21.一種根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法生產(chǎn)的液體粘結(jié)料。
22.一種生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，該設(shè)備包括a)反應(yīng)器，該反應(yīng)器容納至少兩種相互反應(yīng)的反應(yīng)物，從而生成聚合混合物；b)電子控制器，該電子控制器用于i)觀(guān)測(cè)所述反應(yīng)器中的物料的pH值；ii)監(jiān)測(cè)聚合混合物的粘度；iii)至少部分根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果，調(diào)節(jié)聚合混合物的聚合速率。
23.權(quán)利要求22所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，該設(shè)備包括傳輸聚合混合物粘度信息的傳感器，該傳感器和所述的電子控制器對(duì)接，并將粘度信息傳遞給控制器。
24.權(quán)利要求23所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，該設(shè)備包括傳輸反應(yīng)器中物料的pH信息的傳感器，該傳感器和所述的電子控制器對(duì)接，并將pH信息傳遞給控制器。
25.權(quán)利要求24所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中所述的電子控制器用于確定物料的pH是否在設(shè)置的pH范圍內(nèi)。
26.權(quán)利要求25所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，包括pH增加劑的輸送系統(tǒng)，所述的電子控制器用于使所述pH增加劑的輸送系統(tǒng)向所述反應(yīng)器中輸送控制量的pH增加劑，以增加所述反應(yīng)器中的物料的pH值。
27.權(quán)利要求26所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，包括pH減少劑的輸送系統(tǒng)，所述的電子控制器用于使所述pH減少劑的輸送系統(tǒng)向所述反應(yīng)器中輸送控制量的pH減少劑，以降低所述反應(yīng)器中的物料的pH值。
28.權(quán)利要求23所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中所述的調(diào)節(jié)包括進(jìn)行調(diào)節(jié)反應(yīng)，改變所述聚合混合物的聚合速率。
29.權(quán)利要求28所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)降低所述聚合物的聚合速率。
30.權(quán)利要求29所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，包括抑制劑輸送系統(tǒng)，所述的電子控制器作為調(diào)節(jié)反應(yīng)的一部分，用于使所述抑制劑輸送系統(tǒng)向聚合混合物中輸送控制量的抑制劑，以降低聚合混合物的聚合速率。
31.權(quán)利要求29所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)包括冷卻聚合混合物，以降低聚合混合物的聚合速率。
32.權(quán)利要求29所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)增加聚合混合物的聚合速率。
33.權(quán)利要求29所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中當(dāng)粘度信息表明聚合混合物的粘度達(dá)到設(shè)置值時(shí)，所述的電子控制器就開(kāi)始進(jìn)行調(diào)節(jié)反應(yīng)。
34.權(quán)利要求33所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)為第一調(diào)節(jié)反應(yīng)，所述設(shè)置值為第一設(shè)置值；當(dāng)粘度信息表明聚合混合物的粘度達(dá)到第二設(shè)置值時(shí)，所述的電子控制器進(jìn)行第二調(diào)節(jié)反應(yīng)。
35.權(quán)利要求34所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中所述的第二調(diào)節(jié)反應(yīng)降低所述聚合混合物的聚合速率。
36.權(quán)利要求35所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中所述的電子控制器用于使所述抑制劑輸送系統(tǒng)向聚合混合物中輸送抑制劑，以降低聚合混合物的聚合速率。
37.權(quán)利要求29所述的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備，其中所述的聚合物為液體粘結(jié)料。
38.一種控制反應(yīng)器中聚合反應(yīng)的電子控制器，該電子控制器包括a)輸入單元，該輸入單元接收i)反應(yīng)器中聚合混合物傳送的粘度信息；ii)反應(yīng)器中物料傳送的pH值信息；b)處理單元，該處理單元和所述輸入單元對(duì)接，處理粘度信息，以決定是否改變聚合混合物的聚合速率；c)輸出單元，該輸出單元和所述處理單元對(duì)接，輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)反應(yīng)的信號(hào)，從而改變聚合混合物的聚合速率。
39.權(quán)利要求38所述的電子控制器，其中所述的電子控制器用于確定物料的pH值是否在設(shè)置的pH范圍內(nèi)。
40.權(quán)利要求39所述的電子控制器，通過(guò)所述的輸出單元輸出信號(hào)，使pH增加劑的輸送系統(tǒng)向反應(yīng)器中輸送控制量的pH增加劑，從而增加反應(yīng)器中物料的pH值。
41.權(quán)利要求39所述的電子控制器，通過(guò)所述的輸出單元輸出信號(hào)，使pH減少劑的輸送系統(tǒng)向反應(yīng)器中輸送控制量的pH減少劑，從而降低反應(yīng)器中物料的pH值。
42.權(quán)利要求39所述的電子控制器，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)降低所述聚合混合物的聚合速率。
43.權(quán)利要求42所述的電子控制器，包括抑制劑輸送系統(tǒng)，所述的電子控制器通過(guò)輸出單元輸出信號(hào)，使抑制劑輸送系統(tǒng)向聚合混合物中輸送控制量的抑制劑，從而降低聚合混合物的聚合速率。
44.權(quán)利要求43所述的電子控制器，其中當(dāng)粘度信息表明聚合混合物的粘度達(dá)到設(shè)置值時(shí)，所述的電子控制器開(kāi)始進(jìn)行所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)。
45.權(quán)利要求44所述的電子控制器，其中所述的調(diào)節(jié)反應(yīng)為第一調(diào)節(jié)反應(yīng)，所述設(shè)置值為第一設(shè)置值；當(dāng)粘度信息表明聚合混合物的粘度達(dá)到第二設(shè)置值時(shí)，所述的電子控制器進(jìn)行第二調(diào)節(jié)反應(yīng)。
46.權(quán)利要求45所述的電子控制器，其中所述的第二調(diào)節(jié)反應(yīng)降低所述聚合混合物的聚合速率。
47.一種含有計(jì)算設(shè)備執(zhí)行的程序單元的計(jì)算機(jī)可讀存貯介質(zhì)，該計(jì)算設(shè)備具有和輸入單元雨輸出單元對(duì)接的處理單元，當(dāng)執(zhí)行所述程序單元時(shí)，計(jì)算設(shè)備用于i)接收反應(yīng)器中聚合混合物顯示的粘度信息；ii)接收反應(yīng)器中物料顯示的pH信息；iii)處理粘度信息，以確定是否改變聚合反應(yīng)的聚合速率。
48.一種根據(jù)消費(fèi)者輸入的產(chǎn)品選擇信息生產(chǎn)聚合物的方法，該方法包括a)顯示客戶(hù)系統(tǒng)信息，使使用者進(jìn)入客戶(hù)系統(tǒng)中輸入訂購(gòu)指令，訂購(gòu)指令包括使用者想購(gòu)買(mǎi)的聚合物的產(chǎn)品選擇信息b)將聚合物選擇信息電子輸送至客戶(hù)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程服務(wù)器中；c)以電子方式向自動(dòng)化聚合物生產(chǎn)設(shè)備提供從產(chǎn)品選擇信息中得到的控制信息，從而指示設(shè)備通過(guò)混合至少兩種反應(yīng)物以形成聚合混合物，進(jìn)而生產(chǎn)使用者所訂購(gòu)的聚合物。
49.權(quán)利要求48所述的方法，其中所述的訂購(gòu)指令包括使用者需要購(gòu)買(mǎi)的聚合物的數(shù)量。
50.權(quán)利要求49所述的方法，其中所述的控制信息來(lái)自產(chǎn)品選擇信息和數(shù)量信息，并指示設(shè)備至少生產(chǎn)出符合使用者所訂購(gòu)的聚合物的量。
51.權(quán)利要求49所述的方法，其中所述的方法包括通過(guò)電子檢索產(chǎn)品目錄數(shù)據(jù)庫(kù)，以確定使用者所訂購(gòu)的聚合物的量是否有庫(kù)存，以及a)有庫(kù)存時(shí)，將使用者需要的聚合物的量輸送給使用者；b)沒(méi)有庫(kù)存時(shí)，將控制信息通過(guò)通信線(xiàn)路傳送給聚合物自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，指示設(shè)備指示生產(chǎn)出符合使用者所訂購(gòu)的聚合物的量。
52.權(quán)利要求51所述的方法，包括從服務(wù)器向客戶(hù)系統(tǒng)電子傳送確收函，使客戶(hù)系統(tǒng)顯示使用者信息，以確認(rèn)訂購(gòu)指令已經(jīng)被服務(wù)器接收。
53.權(quán)利要求51所述的方法，包括從服務(wù)器向客戶(hù)系統(tǒng)電子傳送信息，使客戶(hù)系統(tǒng)顯示關(guān)于使用者訂購(gòu)指令的價(jià)格信息。
54.權(quán)利要求51所述的方法，包括從服務(wù)器向客戶(hù)系統(tǒng)電子傳送信息，使客戶(hù)系統(tǒng)顯示關(guān)于使用者所選擇的聚合物預(yù)期的輸送時(shí)間的信息。
55.權(quán)利要求51所述的方法，其中所述的選擇的聚合物是液體粘結(jié)料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生產(chǎn)聚合物的自動(dòng)工藝，其中反應(yīng)器中反應(yīng)混合物的pH和粘度通過(guò)電子控制器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，該電子控制器用于i)接收反應(yīng)器中設(shè)置的pH和粘度傳感器傳送的輸入信息；ii)通過(guò)對(duì)比預(yù)設(shè)的粘度范圍確定是否調(diào)整聚合混合物的聚合速率；以及iii)根據(jù)粘度測(cè)量將輸出信號(hào)傳送給調(diào)節(jié)聚合速率的控制設(shè)備。自動(dòng)工藝和手工比較，其產(chǎn)品質(zhì)量重現(xiàn)性好，特別適合用于聚丙烯酰胺液體粘結(jié)料的制備。
文檔編號(hào)C08G12/04GK101031590SQ200580003319
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月3日
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