專利名稱：制造聚合物顆粒的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造發(fā)泡或可發(fā)泡聚合物顆粒的方法并也涉及 其設(shè)備。本發(fā)明還涉及制造發(fā)泡或可發(fā)泡聚合物顆粒的設(shè)備。
背景技術(shù)：
從歐洲專利EP-A-0668139已知制造發(fā)泡或可發(fā)泡聚合物顆粒的 一種方法或裝置。按照這種方法將流體推進劑(propellant)(在現(xiàn) 有技術(shù)中也稱為發(fā)泡齊寸(expanding agent)或起泡劑(foaming agent) 散布到聚合物的熔融體中。通過靜態(tài)混合部件用熔融體的高剪切力和 形成推進劑細滴實行該散布。在接著的方法步驟中通過另一個靜態(tài)混 合部件將混合物處在小的剪切力下，使推進劑溶解在熔融體中。然后 使混合物冷卻，接著通過噴嘴擠壓該混合物，從而生成聚合物線條， 它是在從噴嘴出來后快速冷卻而成。這樣防止推進劑在該線條內(nèi)開始 發(fā)泡過程。通過成粒機將該線條分割成顆粒狀。因此用這種方法制造 的顆粒含有已知量的流體推進劑，所以是一種發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物 顆粒。在儲藏中推進劑隨著時間逐漸擴散出聚合物顆粒。因此在顆粒 長期儲藏之后，每個聚合物顆粒含有不均勻的殘余流體推進劑量，由 于這個原因可能不再滿足將該顆粒進一步加工成發(fā)泡聚合物制品的 各項指標，這種類型的顆粒至今不能回收再利用因為不可能計算出剩 余的流體推進劑的量。
在制造可發(fā)泡聚合物顆粒，例如用懸浮法生產(chǎn)EPS (可發(fā)泡聚苯 乙烯)的過程中產(chǎn)生的一個問題是不滿足指標的產(chǎn)品比例，即所謂產(chǎn) 品"偏離指標"的比例。取決于過程的參數(shù)，這種無用產(chǎn)品的比例例 如基于它們的顆粒尺寸，可以占用懸浮法所制造產(chǎn)品的5%到20%。 通常通過篩選將產(chǎn)品偏離指標的這種部分分離出來并除去熱量，很顯 然這對整個工序的經(jīng)濟性有負面的影響。
含有推進劑的聚合物顆粒有限的存儲能力是通過懸浮法制造可 發(fā)泡聚合物顆粒中存在的另一個問題。已經(jīng)存儲太長時間的聚合物顆 粒通過上述的擴散過程在存儲期間連續(xù)損失掉推進劑，由于推進劑含 量太低導(dǎo)致產(chǎn)生大量不再可以銷售的產(chǎn)品。
不再滿足進一步加工成發(fā)泡聚合物制品的指標的這部分產(chǎn)品的 回收在懸浮法中由于方法的特性是不可能的，在至今描述的根據(jù)擠壓
法的方法(WO 03106544 A2 )中也僅不用有限的數(shù)量。 一個問題是 在這部分產(chǎn)品的顆粒中推進劑通常不均勻的殘留量。
從歐洲專利EP 0638017 Bl已知加工回收聚合物的一種方法.由 所謂的加氣塑料，例如發(fā)泡聚苯乙烯產(chǎn)生這種回收聚合物。在相關(guān)的 設(shè)備中將先前分割的、顆粒的和壓實的回收聚合物熔化、過濾、脫氣 和通過與推進劑氣體混合再加氣。在造粒步驟之前對脫氣的塑料用氣 態(tài)推進劑進行再加氣。將推進劑送料到混合器內(nèi)或混合器前由熔融體 泵打來的脫氣的回收聚合物熔融體中。在這種方法中可以監(jiān)測每單位 時間由熔融體泵輸送的塑料量和可以與輸送的塑料量對應(yīng)地計量供 給推進劑到熔融體中。為了相應(yīng)地計量推進劑氣體，必須相對每單位 氣化時間供給的塑料體積成比例地調(diào)節(jié)每單位時間引入到塑料中的 推進劑氣體的體積和在混合時每單位時間處理的混合體積。按照EP 0638017的設(shè)備顯然提供了用比現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備部件數(shù)目減少的設(shè)備處 理回收聚合物的一種可能性，但是相應(yīng)地增加了控制的復(fù)雜性。為了 克服這些缺點和能夠以更加通用的方式使用該套設(shè)備，以及在這套設(shè) 備中除了聚合物熔融體也處理含有推進劑的回收聚合物并以母料 (master batch )的方式同時混合加入添加劑，但是只有在控制領(lǐng)域 進一步增加投資的情況下才能使用該方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及再加工含有推進劑的聚合物顆粒的 一種方法，與它們 的顆粒尺寸和形狀無關(guān)，用于重新制造可發(fā)泡的聚合物顆粒，該顆粒 具有按照所需指標的顆粒尺寸分布。在本發(fā)明的意義上含有推進劑， 它涉及壓實的聚合物顆粒，它們已經(jīng)不再承受進一步加工的預(yù)發(fā)泡過 程，它的推進劑含量約在0.1到IO重量百分比。這些要回收的顆粒 可以是，或者例如由懸浮聚合生產(chǎn)的偏離指標的產(chǎn)品部分，或者已經(jīng) 儲藏太長時間很大部分的推進劑已經(jīng)擴散掉因此不可能再銷售或工 業(yè)使用的含有推進劑的聚合物顆粒。
本發(fā)明的一個目的是對所述的方法進行改進，從而可以使用有未 知含量推進劑的聚合物顆粒來制造發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒。還 有，本發(fā)明的一個目的是以這樣的方式采用校驗過的設(shè)備制造可發(fā)泡
的聚合物顆粒，特別是EPS顆粒，以便將至少一部分用過的聚合物 作為回收聚合物加入，該回收聚合物除了可調(diào)的推進劑含量之外還有 添加劑。將這些添加劑加到先前脫氣的回收聚合物中并與其混合，從 而在旁流中獲得含有添加劑的回收聚合物，按照母料的原則將它送料 到聚合物熔融體中。
通過下面相關(guān)聯(lián)的設(shè)備所限定的方法達到了這個目的。因此，采 用這個方法可以得到發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒，它滿足所需的指標 規(guī)格。
在用聚合物熔融體和回收聚合物熔融體制造發(fā)泡或可發(fā)泡聚合 物顆粒的方法中，由回收的含有推進劑的聚合物顆粒生產(chǎn)至少一部分 的回收聚合物熔融體。
按照該方法，在擠壓機中，特別是在雙螺桿擠壓機或多螺桿擠壓 機中將回收的、含有發(fā)泡的聚合物顆粒熔化成回收聚合物熔融體。在 回收的含有推進劑的聚合物顆粒中所含的推進劑，如果需要，在脫氣 裝置中將其從回收聚合物熔融體中除去。將至少一種添加劑(例如， 阻燃劑、成核劑、軟化劑、防紫外線劑或殺蟲劑、推進(發(fā)泡)劑、 潤滑劑、顏料、石墨或碳黑顆粒、金屬顆?；蛩晕镔|(zhì)的混合物)以 計量的方式加入到脫氣裝置下游的回收聚合物熔融體中，或者以液體 或固體的形式或者以母料的形式。這有個優(yōu)點，即能直接以純的濃縮 的形式使用一種或多種添加劑，而無需使用大量的母料進行。以這種 方式該方法明顯地變得更加經(jīng)濟。通過將添加劑加入到回收聚合物熔 融體中，可以用回收材料作基礎(chǔ)"現(xiàn)場"制造所謂自有的母料。
聚合物熔融體或者直接在包括反應(yīng)器和脫氣裝置的聚合設(shè)備中 生產(chǎn)，或者在熔化裝置中通過熔化聚合物顆粒獲得。用流體推進劑裝 填聚合物熔融體，從而得到含推進劑的聚合物熔融體，在接著的混合 裝置中分散推進劑和使其均勻化。在冷卻裝置中冷卻含推進劑的聚合 物熔融體。在接著的混合裝置中混合和分散含推進劑的聚合物熔融體 和含添加劑的回收聚合物溶融體和使其均勻化。
通過造粒機，特別是水下造粒機進行的造粒步驟中將含推進劑的 聚合物熔融體和回收聚合物熔融體聯(lián)合加工成發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合 物顆粒。通過造粒裝置生產(chǎn)出主要為球形的或橢球形的顆粒。
制造發(fā)泡或可發(fā)泡聚合物顆粒的設(shè)備裝設(shè)有加工回收的含推進
劑的聚合物顆粒的裝置。該裝置包括含有加熱裝置的擠壓機，該加熱 裝置用于由回收的含推進劑的聚合物顆粒生產(chǎn)回收聚合物熔融體。裝 設(shè)脫氣裝置用于回收聚合物熔融體的脫氣。裝設(shè)混合裝置用于回收聚 合物熔融體的充分混合，從而可以獲得基本均化的回收聚合物熔融 體。設(shè)計的擠壓機為側(cè)向擠壓機。裝設(shè)計量裝置用于回收聚合物熔融 體與至少一種添加劑(例如阻燃劑、成核劑、軟化劑、防紫外線劑或 殺蟲劑、推進劑、潤滑劑、顏料、石墨或碳黑顆粒、金屬顆?；蛩?物質(zhì)的混合物)的摻和混合。該設(shè)備包括用于制造聚合物熔融體的聚 合設(shè)備，其中聚合設(shè)備有反應(yīng)器和用于通過熔化聚合物顆粒制造聚合 物熔融體的脫氣裝置。在聚合設(shè)備或熔化裝置的下游裝設(shè)供料裝置、 和混合裝置和/或冷卻裝置用于計量推進劑，混合裝置包括靜態(tài)混合 器和冷卻裝置包括靜態(tài)混合器/熱交換器。靜態(tài)混合器/熱交換器是一 種裝置，它基本上是以常用的管來熱交換器相同的方式構(gòu)造，但是它 的安裝部件有增加混合效果的冷卻介質(zhì)。例如，通過設(shè)計和設(shè)置含有 冷卻介質(zhì)的管子或者通過附加的片金屬導(dǎo)管可以達到這個目的。例如
在專利說明書EP 1067352 Bl、 EP 0009638、 EP 1268026中描述了這
樣的混合器/熱交換器的典型代表。
裝設(shè)混合裝置和/或冷卻裝置，可將含有添加劑的回收聚合物熔 融體和含推進劑的聚合物熔融體傳送到該裝置并通過該裝置將它們
混合在一起?；旌涎b置包括靜態(tài)混合器，而冷卻裝置包括靜態(tài)混合器 /熱交換器。
通過上述方法得到的發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒包括回收的含 推進劑的聚合物顆粒的回收聚合物熔融體與含推進劑聚合物熔融體 的混合物，其中回收聚合物熔融體的比例在0.5到100%之間?；厥?聚合物熔融體由典型的含推進劑聚合物組成?；厥站酆衔锶廴隗w和/ 或含推進劑聚合物熔融體含有添加劑。該添加劑包括阻燃劑、潤滑 劑、成核劑、軟化劑、防紫外線劑、殺蟲劑、顏料和/或石墨和/或碳 黑顆粒和/或金屬顆粒、母料或所述物質(zhì)的混合物。


下面將依靠附圖的幫助解釋本發(fā)明，附圖有
圖l是用于制造發(fā)泡或可發(fā)泡聚合物顆粒的設(shè)備的示意圖。
使用按照本發(fā)明的設(shè)備，如在圖1中示意說明那樣，執(zhí)行下述的 方法。
具體實施例方式
在由聚合物熔融體11和回收聚合物熔融體12制造發(fā)泡或可發(fā)泡 聚合物顆粒10的方法中，至少一部分回收聚合物熔融體12是由回收 的含推進劑的聚合物顆粒5生產(chǎn)的。裝設(shè)用于處理回收的含推進劑的 聚合物顆粒5的裝置以便執(zhí)行該方法的步驟。按照該方法有利的順 序，在擠壓機6中，特別是在雙螺桿擠壓機或多螺桿擠壓機中將回收 的含推進劑的聚合物顆粒5熔化成回收聚合物熔融體12。在回收的 含推進劑的聚合物顆粒中所含的推進劑，如果需要，在脫氣裝置13 中將其從回收聚合物熔融體中除去。在脫氣裝置13的下游將添加劑
14計量加入到回收聚合物熔融體12中，或者以液體或固體的形式或 者以母料的形式加入。
按照另一個方法的變型，該設(shè)備包括傳送裝置(在圖中沒有表 示)通過它可以回收已經(jīng)作為發(fā)泡聚合物制品存在的發(fā)泡塑料的壓實 的顆粒。通過粉碎發(fā)泡聚合物制品得到壓實的顆粒。通過粉碎步驟生 產(chǎn)回收的聚合物顆粒5，在接著的步驟將該顆粒壓實.密度增加從而 使回收的聚合物顆粒5是以壓實的顆粒存在。在傳送裝置中將壓實的 顆粒傳送到擠壓機6，在擠壓機中進行上述后續(xù)的方法步驟。
按照另一個方法的變型，該設(shè)備包括傳送回收聚合物的裝置，回 收聚合物被溶解在熔劑中。在這種情況下回收的聚合物顆粒5已經(jīng)作 為液體溶液存在，所以可以省略熔化的步驟。在回收的聚合物顆粒5 中所含的推進劑，如果需要，在脫氣裝置13中與溶劑一起從回收聚 合物熔融體中除去，該脫氣裝置適合處理含有回收的含推進劑的聚合 物顆粒5的溶液。
無需說明上述方法的各個變型也可以組合，從而可以加工回收的 含推進劑的聚合物顆粒5、已經(jīng)是發(fā)泡塑料的壓實的顆粒和溶解在溶 劑中的回收聚合物的所需混合物。
通過脫氣裝置13從有回收的含推進劑的聚合物顆粒的回收聚合 物熔融體或溶液中除去推進劑和/或溶劑。降低在回收聚合物熔融體 中的壓力是有利的，從而使在回收聚合物熔融體中存在的推進劑以溶 解的形式集結(jié)并形成氣泡。特別是在真空條件下操作脫氣裝置13,
其壓力范圍在30到100毫巴(mbar)。
聚合物熔融體11或者直接由包括反應(yīng)器15和脫氣裝置16的聚 合設(shè)備生產(chǎn)，或者在熔化裝置17中由熔化聚化物顆粒生成，用流體 推進劑充裝聚合物熔融體11，從而得到含推進劑的聚合物熔融體 18，在接著的混合裝置3中分散和均化推進劑2。在冷卻裝置4中冷 卻含推進劑的聚合物熔融體。將含推進劑的聚合物熔融體18和回收 聚合物熔融體12送到一起接著在混合裝置7中被分散和均化。
在通過造粒裝置9特別是通過水下造粒機實行的成粒步驟中將 含推進劑的聚合物熔融體18和回收聚合物熔融體12—起加工成發(fā)泡 或可發(fā)泡聚合物顆粒10。通過造粒裝置9生產(chǎn)出主要是球形或橢球 形顆粒。在這種結(jié)構(gòu)中有至少近似為橢球幾何形狀的顆粒被稱為橢 球，當假設(shè)有均勻的質(zhì)量分布將它的重心放在直角坐標系統(tǒng)中時，可 以測量在第l軸(X軸)的尺寸a、在第2軸(Y軸)的尺寸b和在 第3軸(Z軸)的尺寸c，最長的尺寸a對最短尺寸(b或c)的比是 大于1.25。尺寸a、 b、 c也被稱為橢球的半軸。如果最長尺寸a對最 短尺寸(b或c)的比是小于或等于1.25，那么稱顆粒是球形的。主 要是球形或橢球顆粒與由其他制造方法如懸浮聚合生產(chǎn)的顆粒不 同，如果按照本發(fā)明使用下水造粒機，那么顆粒就有切割工序產(chǎn)生的 切割邊緣，如在顯微鏡下可以見到切割邊緣。
如杲要使這些切割邊緣消失和改善顆粒的圓粒度，可在造粒步驟 之后對顆粒進行熱處理。這種熱處理對得到的泡沫結(jié)構(gòu)可能也有好的 效果 熱處理基本上是將顆粒保持在限定的溫度和限定的壓力下，從 而避免含有推進劑的顆粒發(fā)泡。溫度應(yīng)在攝氏50到150度之間，優(yōu) 選地在攝氏70到120度之間。取決于所用的溫度，需要10到20巴 的壓力來防止顆粒的發(fā)泡。熱處理的時間在1到60分鐘之間，優(yōu)選 的在1到30分鐘之間，特別優(yōu)選的在5到20分鐘之間.該處理可以 是在混合容器中以批處理的模式或者是緊接著造粒連續(xù)進行，在水下 造粒的情況下優(yōu)選地仍然在同一水循環(huán)中和在干燥階段之前?？蓪⑻?定的表面活性劑加到水中，例如聚乙烯醇，以便避免在熱處理時顆粒 的膠合。處理期間固體部分應(yīng)占約30-50%。
制造發(fā)泡或可發(fā)泡聚合物顆粒10的設(shè)備裝設(shè)加工回收的含推進 劑的聚合物顆粒5的裝置。該裝置包括含有加熱裝置19的擠壓機6，
加熱裝置19用于由回收的含推進劑的聚合物顆粒5生產(chǎn)回收聚合物 熔融體12。裝設(shè)脫氣裝置13用于回收聚合物熔融體12的最優(yōu)脫氣。 裝設(shè)用于充分混合回收聚合物熔融體12的混合裝置21，從而可以得 到基本均勻的回收聚合物熔融體22。將擠壓機6設(shè)計為側(cè)向擠壓機 (side extruder)。
擠壓機6可選擇地包括脫氣裝置13，通過它執(zhí)行前面已經(jīng)描述 的方法的脫氣步驟。如果以側(cè)向流形式供給聚合物熔融體11的推進
劑其總量和/或其濃度的改變是這樣大，以致使推進劑在聚合物熔融 體24中濃度的波動不再是可忽略的因素，那么這可能是需要的。回 收聚合物熔融體脫氣之后基本上沒有推進劑。在脫氣裝置13的下游 裝設(shè)計量裝置20用于回收聚合物熔融體12與添加劑14的混合。使 用雙螺桿擠壓機或多螺桿擠壓機作為側(cè)向擠壓機6是特別有利的，因 為可將添加劑14，它也可以是各種添加劑的混合物，直接與回收聚 合物熔融體混合，結(jié)果使加入添加劑14或添加劑混合物變得更容 易。這種程序性的方法顯然要比使用母料來得經(jīng)濟，因為后者將會太 貴， 一般是按照本發(fā)明方法的經(jīng)濟性好的操作。
該設(shè)備包括制造聚合物熔融體11的聚合設(shè)備l,聚合設(shè)備1有反 應(yīng)器15和脫氣裝置16或者通過熔化聚合物顆粒制造聚合物熔融體的 熔化裝置17。在聚合設(shè)備1或熔化裝置17的下游裝設(shè)供給裝置23 和混合裝置3和/或冷卻裝置4用于計量推進劑2。通過系統(tǒng)控制，以 這樣的方式可以自動地抽取推進劑2的數(shù)量，使在聚合物熔融體24 (聚合物熔融體11和回收聚合物熔融體12的和)中裝填的推進劑對 應(yīng)于所需的推進劑裝填量。混合裝置3包含靜態(tài)混合器，冷卻裝置4 包含靜態(tài)混合器/熱交換器。裝設(shè)混合裝置7和/或冷卻裝置8,可將 含有添加劑的回收聚合物熔融體22和含有推進劑的聚合物熔融體18 供給它們并將各熔融體混合在一起?；旌涎b置7包括靜態(tài)混合器，通 過它生產(chǎn)出由含推進劑的聚合物熔融體18和回收聚合物熔融體22組 成的聚合物熔融體24，它有基本均勻分布的推進劑2還有添加劑14。 在這種連接中，靜態(tài)混合器的意思不應(yīng)理解為僅限于單個靜態(tài)混合 器，而是也可以包括并聯(lián)或串聯(lián)的多個靜態(tài)混合器。通過靜態(tài)混合器 或多個混合器將盡可能低的剪切力傳給聚合物熔融體和/或回收聚合 物炫融體。
接著混合裝置7，由包括靜態(tài)混合器/熱交換器的冷卻裝置8冷卻 聚合物熔融體18和回收聚合物熔融體22制成的聚合物熔融體24。 接著冷卻裝置8，在造粒機9中，例如在水下造粒機中聚合物熔融體 24形成發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒10，特別是球形或橢球形顆粒， 通過主要含有許多孔的噴嘴板傳送聚合物熔融體24。在穿過這類孔 時生成聚合物的線條?？刂葡到y(tǒng)控制切割裝置實行造粒步驟，切割裝 置直接布置在噴嘴板之后和通過它可以周期性地切割聚合物線，從而 可由聚合物線生產(chǎn)出發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒10。在水下造粒機 中與液體(最好是水，但也可以是鹽水) 一起執(zhí)行造粒步驟，在水下 造粒機中使用液體作為冷卻劑和顆粒的傳送介質(zhì)。也可以用造粒步驟 中的流體施加升高的壓力，造成至少部分壓制在尚未固化的顆粒中推 進劑的吹脹效應(yīng)。同時冷卻聚合物線和顆粒，從而使以熔融體固化物 存在的聚合物線或條以及在聚合物線中和以顆粒狀態(tài)存在的發(fā)泡或 可發(fā)泡聚合物顆粒中添加劑的分布被"凍結(jié)"。
還有，通過系統(tǒng)控制，調(diào)節(jié)作為聚合物熔融體24參數(shù)的熔融轉(zhuǎn) 度，以及調(diào)節(jié)在混合裝置7內(nèi)還有在冷卻裝置8內(nèi)，和在用于生產(chǎn)聚 合物熔融體18和回收聚合物熔融體22的設(shè)備的上游部分內(nèi)的預(yù)定的 溫度和壓力分布。聚合物熔融體24以及前面描述的設(shè)備的各部分的 各種參數(shù)用于聚合物熔融體24中推進劑和添加劑均勻化的最優(yōu)化， 也用于獲得理想的造粒能力。
當使用水下造粒作為造粒方法時在穿孔板處有不穩(wěn)定的問題，這 是由在液體側(cè)冷卻增加導(dǎo)致在一個或多個孔中聚合物熔融體24固化
所造成。這導(dǎo)致發(fā)泡或可發(fā)泡聚合物顆粒IO有不均勻的尺寸并不再 滿足所需的指標。為了防止這種孔被"凍住，，的現(xiàn)象，必須保證，在 一方面，所有噴嘴的溫度(溫度場)是相同的。藉助穿孔板加熱裝置 的幫助可以做到這一點，加熱裝置由系統(tǒng)控制精確調(diào)節(jié)和它可以包括 油加熱器、電加熱器，或者兩者的組合。在電加熱器的情況下用許多 加熱盒預(yù)熱穿孔板以保證均勻的溫度。
穿孔板在水的一側(cè)可用這樣的方式另外加上涂層，使得由于穿孔
板表面冷卻而損失熱量造成孔的凍結(jié)可以避免或者至少最小化。
另一方面，在進入穿孔板時，聚合物熔融體必須選用這樣的溫度 和壓力，其值必須相對該設(shè)備的操作狀態(tài)進行調(diào)節(jié)。通過系統(tǒng)控制，
使進入穿孔板時其溫度T和壓力P這樣波動，造成這些參數(shù)采用的 值盡可能接近所需的值。
可以這樣構(gòu)造水下造粒機的水循環(huán)，使在造粒步驟中生產(chǎn)的顆粒 在干燥前均勻地經(jīng)受在限定溫度下限定的停留時間，該溫度是為了改 善顆粒形狀或發(fā)泡性能而進行的顆粒熱處理所需的溫度?；蛘咄ㄟ^擴 大的橫截面或者通過更長的直線或曲線的管形導(dǎo)管可以獲得這種結(jié) 果。為了將溫度設(shè)置在所需的水平，在管形導(dǎo)管中可以埋入熱交換器 或者可以預(yù)見上述擴大的橫截面作為其內(nèi)部排列熱交換器管的反應(yīng) 管，如SulzerSMRTM反應(yīng)器。另 一種是可以預(yù)見采用直接加熱，如 通過噴嘴加入蒸汽。
可以生產(chǎn)出各種不同的發(fā)泡或可發(fā)泡聚合物顆粒10 (取決于孔 的直徑和數(shù)目、切割裝置的轉(zhuǎn)速和數(shù)目、和在孔出口的液體壓力)， 可以生產(chǎn)有特殊形狀如片狀或滴珠狀的顆?；虿糠职l(fā)泡的顆粒。通過 優(yōu)化上述的參數(shù)給定值，可以優(yōu)選地生產(chǎn)出至少近似球形或橢球形的 發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒。
使用氣相和或超臨界的推進劑，如氮氣或二氧化碳，發(fā)泡或可發(fā) 泡的聚合物顆粒10可以直接在孔板的出口部分或全部發(fā)泡。應(yīng)該相 應(yīng)地采用造粒和接著干燥的過程參數(shù)。
除了聚苯乙烯，也可使用其他的塑料制造發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物 顆粒10。例子有苯乙烯共聚物、抗沖擊聚苯乙烯、聚烯烴，特別 是聚乙烯還有聚丙蹄、生物可降解的聚合物或這些物質(zhì)的混合物。
由前述方法獲得的發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒10包括回收的含 推進劑的聚合物顆粒5的回收聚合物熔融體(12、 22 )和含推進劑的 聚合物熔融體18的混合物，其中回收聚合物熔融體的比例是在0.5% 到100%之間?；厥站酆衔锶廴隗w(12、 22)包括典型的含推進劑的 聚合物，即一種類型的舍推進劑的聚合物?；厥站酆衔锶廴隗w(12、 22)和/或含推進劑的聚合物熔融體18都含有添加劑14。添加劑14 包括阻燃劑、潤滑劑、成核劑、軟化劑、防紫外線劑、殺蟲劑、顏料 和/或石墨和/或碳黑顆粒和/或金屬顆粒、母料和所述物質(zhì)的混合物。
可用高濃縮形式、純的形式或母料的形式加入各種添加劑。
如果在回收的含推進劑的聚合物顆粒5中存在含溴化物的阻燃 劑或其他熱不穩(wěn)定的添加劑，或者如果這樣的添加劑14較晚加入，
那么在擠壓機6中和所有接著的系統(tǒng)部件中的加工溫度不可以超過 由該物質(zhì)熱穩(wěn)定性所規(guī)定的溫度和限定的停留時間。
按照本發(fā)明的可發(fā)泡或發(fā)泡的聚合物顆粒帶有或多或少明顯的 切割邊緣，這是在水下造粒時由切割方法造成的。 一般為了消除切割 邊緣和改善顆粒的圓粒度，對含推進劑的顆粒進行熱處理，應(yīng)用這樣 的熱處理也可改善顆粒的發(fā)泡特性。
權(quán)利要求
1.用聚合物熔融體(11)和回收聚合物熔融體(12)制造發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒(10)的方法，其中至少一部分回收聚合物熔融體(12)是由回收的含推進劑的聚合物顆粒(5)生產(chǎn)，該方法包括如下各步驟在擠壓機(6)中，特別是在雙螺桿擠壓機或多螺桿擠壓機中，熔化回收的含推進劑的聚合物顆粒(5)，通過加熱裝置(19)生成回收聚合物熔融體(12)，在脫氣裝置(13)中從回收聚合物熔融體(12)除去回收的含推進劑的聚合物顆粒(5)中所含的推進劑，和直接由包括反應(yīng)器(15)和脫氣裝置(16)的聚合設(shè)備(1)生產(chǎn)或者在熔化裝置(17)中通過熔化聚合物顆粒生產(chǎn)的聚合物熔融體(11)，其中用流體推進劑(2)充裝聚合物熔融體(11)，從而獲得含推進劑的聚合物熔融體(18)，在接著的混合裝置(3)中將推進劑(2)分散和均化，和在冷卻裝置(4)中冷卻含推進劑的聚合物熔融體，其特征在于設(shè)計擠壓機為側(cè)向擠壓機，從而使回收聚合物熔融體(12)和聚合物熔融體(11)接著組合成聚合物熔融體(24)，在接著的混合裝置(7)中被分散和均化，和接著處理加工成發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在脫氣裝置(13) 的下游將添加劑(14)計量加入到回收聚合物熔融體(12)中，或者 以液體或固體的形式或者以母料的形式加入。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在造粒步驟中 一起加工含推進劑的聚合物熔融體(18 )和回收聚合物熔融體(12 )， 通過造粒裝置(9)，特別是水下造粒機實行造粒步驟生成發(fā)泡或可 發(fā)泡的聚合物顆粒(10)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于通過造粒裝置(9) 生產(chǎn)主要為球形或橢球形的顆粒。
5. 按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于球形或橢球形顆粒 有切割邊緣。
6. 按照前述任何一項權(quán)利要求所述的方法，包括對所生產(chǎn)的顆 粒進行連續(xù)或批處理型的熱處理，用于改善顆粒的圓粒度以及發(fā)泡特 性。
7. 制造發(fā)泡或可發(fā)泡聚合物顆粒(10)的設(shè)備，包括加工回收 的含推進劑的聚合物顆粒(5)的擠壓機(6),該機有加熱裝置(19) 用于由回收的含推進劑的聚合物顆粒(5)生產(chǎn)回收聚合物熔融體 (12 )，和包括用于回收聚合物熔融體(12 )脫氣的脫氣裝置(13 )， 其中裝設(shè)混合裝置(21)用于充分混合回收聚合物熔融體(12)，從 而可以獲得基本均勻的回收聚合物熔融體(22),還包括用于制造聚 合物熔融體(11)的聚合設(shè)備(1)，其中聚合設(shè)備(1)有反應(yīng)器(15 ) 和脫氣裝置(16)，或者有用于熔化聚合物顆粒制造聚合物熔融體 (11)的熔化裝置(17),還裝設(shè)混合裝置(3)和冷卻裝置，其中 在聚合設(shè)備(1)或熔化裝置(7)的下游裝設(shè)用于計量推進劑(2) 的供給裝置(23)，其特征在于將擠壓機(6)設(shè)計成側(cè)向擠壓機和 在它的下游裝設(shè)混合裝置(7)和/或冷卻裝置(8)，可將含有添加 劑的回收聚合物熔融體(22)和含有推進劑的聚合物熔融體(18) — 起送料到擠壓機中。
8. 按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于在脫氣裝置(13) 的下游裝設(shè)計量裝置用于回收聚合物熔融體(12)與添加劑(14)的 混合。
9. 按照權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，其特征在于混合裝置(3 ) 和/或混合裝置(7)是靜態(tài)混合器，或者冷卻裝置(4)和/或冷卻裝 置(8)包含靜態(tài)混合器/熱交換器。 )
10. 通過按照權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法得到的發(fā)泡或可 發(fā)泡的聚合物顆粒(10),是由回收的含推進劑的聚合物顆粒(5) 的回收聚合物熔融體(12、 22)和含推進劑的聚合物熔融體(18)的 混合物組成，其特征在于回收聚合物熔融體的比例是在0.5%到100% 之間，包括特別是在水下造粒時由切割方法造成的切割邊緣。
11. 按照權(quán)利要求10所述的聚合物顆粒，其特征在于回收聚合 物熔融體(12、 22)包括典型的含推進劑的聚合物。
12. 按照權(quán)利要求10或11所述的聚合物顆粒，其特征在于回收 聚合物熔融體(12、 22)和/或含推進劑聚合物熔融體(18)都含有 添加劑(14)。
13. 按照權(quán)利要求12所述的聚合物顆粒，其特征在于添加劑(14 ) 包括阻燃劑、潤滑劑、成核劑、軟化劑、防紫外線劑、殺蟲劑、顏料 和/或石墨和/或碳黑顆粒和/或金屬顆粒、母料、和還有上述物質(zhì)的混 合物。
全文摘要
在由聚合物熔融體(11)和回收聚合物熔融體(12)制造發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒(10)的方法中，至少一部分回收聚合物熔融體(12)是由回收的含推進劑的聚合物顆粒(5)生產(chǎn)。在制造發(fā)泡或可發(fā)泡的聚合物顆粒(10)的相關(guān)設(shè)備中裝設(shè)一種用于加工處理回收的含推進劑的聚合物顆粒(5)的裝置。
文檔編號B29B9/00GK101186084SQ20071019364
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者P·尼辛 申請人:蘇舍化學(xué)技術(shù)有限公司