專(zhuān)利名稱(chēng)：：聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法。更詳細(xì)地說(shuō)，涉及可消除使用可燃性發(fā)泡劑經(jīng)發(fā)泡后的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子在空氣中的自燃隱患的后處理方法。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，在以汽車(chē)用保險(xiǎn)杠、芯材等吸收能量的部件為代表的絕熱材料等之中，使用了聚烯烴樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子通過(guò)采用例如模具內(nèi)發(fā)泡成型法等制造的發(fā)泡體。上述聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子，一般是將樹(shù)脂粒子與水等一起投入耐壓容器內(nèi)，再將二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷等氯氟烴類(lèi)發(fā)泡劑壓入，通過(guò)加熱，提高耐壓容器的內(nèi)壓，使樹(shù)脂粒子中含有該發(fā)泡劑之后，在大氣壓下取出，通過(guò)這種方法制得。然而，氯氟烴類(lèi)發(fā)泡劑在空氣中擴(kuò)散上升至平流層，破壞了臭氧層，增加了有害的放射線抵達(dá)地表的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致皮膚癌等疾病的多發(fā)等危害，因此已提出限制使用。因此，最近為了替代氯氟烴類(lèi)發(fā)泡劑，作為新的發(fā)泡劑，逐漸使用丙烷、丁烷、戊烷、己烷等脂肪族碳?xì)浠衔镱?lèi)氣體。但是，當(dāng)使用上述脂肪族碳?xì)浠衔镱?lèi)氣體作為發(fā)泡劑而使用時(shí)，將制造好的預(yù)發(fā)泡粒子放置在空氣中時(shí)，從這種預(yù)發(fā)泡粒子中逐漸地釋放出的脂肪族碳?xì)浠衔镱?lèi)氣體，在預(yù)發(fā)泡粒子表面上由于靜電等而起火，常常擔(dān)心該預(yù)發(fā)泡粒子燃燒(特開(kāi)昭61-101539號(hào)公報(bào))。作為使用上述可燃性脂肪族碳?xì)浠衔镱?lèi)氣體時(shí)的安全措施，有方案提出將預(yù)發(fā)泡粒子中的可燃性發(fā)泡劑用氮?dú)?、二氧化碳?xì)狻⒑獾炔豢扇夹詺怏w，將可燃性發(fā)泡劑的濃度萃取至爆炸下限濃度以下后，再在空氣中取出預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法(特公平7-30201號(hào)公報(bào)，美國(guó)專(zhuān)利第4,937,271號(hào)說(shuō)明書(shū))。根據(jù)上述后處理方法得到的預(yù)發(fā)泡粒子，不會(huì)因預(yù)發(fā)泡粒子表面上由于靜電等導(dǎo)致的火花而把預(yù)發(fā)泡粒子內(nèi)放出的發(fā)泡劑引火發(fā)生燃燒，因此是一種安全性優(yōu)良的方法。然而同時(shí)，在上述后處理方法中，從預(yù)發(fā)泡粒子中萃取的可燃性發(fā)泡劑與所用的不可燃性氣體的分離有困難，不能回收，具有生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)。本發(fā)明借鑒了上述以往技術(shù)，目的在于提供聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法，能從預(yù)發(fā)泡粒子中短時(shí)間內(nèi)萃取可燃性發(fā)泡劑，而且萃取的可燃性發(fā)泡劑還能再利用。發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明涉及聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法，其特征在于將利用可燃性發(fā)泡劑發(fā)泡后的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子放入預(yù)先充滿水蒸汽的萃取容器內(nèi)，然后在該萃取容器內(nèi)追加供給水蒸汽，從該聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑氣體后，再將含有萃取的可燃性發(fā)泡劑氣體的水蒸汽從該萃取容器中連續(xù)或間歇地取出，并液化水蒸汽，然后將可燃性發(fā)泡劑氣體分離、回收。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為本發(fā)明聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子后處理方法的概略說(shuō)明圖。實(shí)施發(fā)明的最佳形式根據(jù)本發(fā)明的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法，如上所述，將采用可燃性發(fā)泡劑發(fā)泡后的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子加入預(yù)先充滿水蒸汽的萃取容器內(nèi)，然后在該萃取容器內(nèi)追加供給水蒸汽，從該聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑氣體后，將含有可燃性發(fā)泡劑氣體的水蒸汽從該萃取容器中連續(xù)或間歇地取出，并將水蒸汽液化，通過(guò)分離可燃性發(fā)泡劑氣體并回收，可以得到可再利用的可燃性發(fā)泡劑。作為本發(fā)明中所使用的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的原料樹(shù)脂的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂，可列舉如低密度聚乙烯、直鏈低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物、丙烯-丁烯無(wú)規(guī)共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物等。這些樹(shù)脂可以單獨(dú)使用，也可以使用二種以上的混合物。此外，在上述聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子中，根據(jù)需要，也可以與例如以滑石粉等成核劑為代表的紫外線吸收劑、防帶電劑、熱穩(wěn)定劑、難燃劑、著色劑、填充劑等混合。此外，作為上述聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂，也可使用通過(guò)過(guò)氧化物或電子照射等交聯(lián)的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂。由聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂制造預(yù)發(fā)泡粒子時(shí)，通常，為使其易于預(yù)發(fā)泡，期望首先使用擠出成型機(jī)，捏合機(jī)，密閉式混煉機(jī)、輥等使其熔融，加工成形為圓柱狀、橢圓柱狀、球狀、立方體狀或長(zhǎng)方體狀等所要求的粒子形狀，其粒子的平均粒徑為0.1～10mm，優(yōu)選為0.7～5mm。由聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡方法無(wú)特殊限制，例如可在耐壓容器中，使聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂中含有以丙烷，丁烷，戊烷等脂肪類(lèi)碳?xì)浠衔镄桶l(fā)泡劑為代表的可燃性發(fā)泡劑，在攪拌的同時(shí)，使其分散于水中，在加壓下加熱至所定的發(fā)泡溫度后，將該水分散物在低壓區(qū)域排出。有關(guān)上述可燃性發(fā)泡劑的使用量，沒(méi)有特殊限制，按照所期望的預(yù)發(fā)泡粒子的發(fā)泡倍率進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整即可。通常其使用量，相對(duì)于聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂的100份(重量份，以下相同)為5～50份。在調(diào)制上述水分散物時(shí)，作為分散劑可使用例如磷酸鈣、堿式碳酸鎂、堿式碳酸鋅、碳酸鈣等無(wú)機(jī)分散劑，作為表面活性劑可使用如十二烷基苯磺酸鈉、n-烷基磺酸鈉、α-烯基磺酸鈉等。上述分散劑或表面活性劑的使用量按照其種類(lèi)或所用的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂的種類(lèi)及其使用量等而各異。通常相對(duì)100份水，分散劑為0.2～3份，表面活性劑為0.001～0.3份。此外，為使含有上述可燃性發(fā)泡劑的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子在水中有良好的分散性，通常相對(duì)100份水，優(yōu)選加入20～100份。上述含有可燃性發(fā)泡劑的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子，如前所述，與空氣接觸，在該預(yù)發(fā)泡粒子表面例如在靜電導(dǎo)致發(fā)生火花時(shí)，會(huì)引火、燃燒，故對(duì)其處置有必要充分注意。因此，制得的預(yù)發(fā)泡粒子優(yōu)選迅速地加入萃取容器，此外，連接萃取容器的接管及該萃取容器的內(nèi)部，為使預(yù)發(fā)泡粒子表面因靜電等即使產(chǎn)生火花也不至于引火，優(yōu)選預(yù)先用水蒸汽進(jìn)行置換。即，在預(yù)發(fā)泡粒子表面因靜電等發(fā)生火花時(shí)，為達(dá)到不引火的更好效果，優(yōu)選使水蒸汽中氧氣的濃度在5體積％以下。另外從可燃性發(fā)泡劑再利用的觀點(diǎn)來(lái)看，水蒸汽中氧氣的濃度優(yōu)選在1體積％以下。為使上述制得的預(yù)發(fā)泡粒子不和空氣接觸，優(yōu)選將預(yù)發(fā)泡粒子的制造裝置與上述萃取容器通過(guò)接管等來(lái)連接。上述萃取容器是為了從預(yù)發(fā)泡粒子中萃取含有的可燃性發(fā)泡劑而使用的容器，使用的萃取容器無(wú)特殊限制，只要是能耐受供給該萃取容器中的水蒸汽壓力及溫度的容器均可使用，作為萃取容器的具體例，例如可舉出不銹鋼制、下部呈圓錐狀的圓筒形容器。追加供給于上述萃取容器內(nèi)的水蒸汽溫度，優(yōu)選在用作預(yù)發(fā)泡粒子原料樹(shù)脂的融點(diǎn)以下，優(yōu)選在90-110℃溫度范圍內(nèi)調(diào)整。此外，追加供給上述萃取容器的水蒸汽壓力，期望在預(yù)發(fā)泡粒子原料樹(shù)脂融點(diǎn)時(shí)水的飽和蒸汽壓以下，優(yōu)選在0.7～1.5kg/cm2范圍內(nèi)調(diào)整。在萃取容器內(nèi)從預(yù)發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑，優(yōu)選使預(yù)發(fā)泡粒子內(nèi)可燃發(fā)泡劑的含有量，相對(duì)于預(yù)發(fā)泡粒子重量，達(dá)到0.5重量％以下，則將預(yù)發(fā)泡粒子放置在空氣中時(shí)，可消除因靜電等導(dǎo)致的引火等隱患。根據(jù)本發(fā)明方法，在預(yù)發(fā)泡粒子內(nèi)含有的可燃性發(fā)泡劑的約99重量％以上，僅在20分鐘左右時(shí)間內(nèi)就可萃取。此外，將上述預(yù)發(fā)泡粒子中萃取的含有可燃必發(fā)泡劑氣體的水蒸汽，從萃取容器中連續(xù)或間歇地取出，并使水蒸汽液化，可以分離、回收可燃性發(fā)泡劑氣體。從萃取容器中取出的含有可燃性發(fā)泡劑氣體的水蒸汽，例如可引入冷凝器內(nèi)，在該冷凝器內(nèi)冷卻至30℃以下，使其冷凝液化為水，與可燃性發(fā)泡劑氣體分離，與水分離后的可燃性發(fā)泡劑氣體，例如可利用貯氣器予以回收，作為發(fā)泡劑而再利用。以下基于本發(fā)明聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法的一種實(shí)施情況。圖1是本發(fā)明聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子后處理方法的概略說(shuō)明圖。在圖1中，聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子在制造裝置1中制造，開(kāi)啟閥門(mén)2，投料至萃取容器3。這時(shí)，萃取容器3內(nèi)在供給上述預(yù)發(fā)泡粒子前，予先從水蒸汽供給裝置4，開(kāi)啟閥門(mén)5，將水蒸汽通至萃取容器3。如前所述，優(yōu)選將該萃取容器3內(nèi)的氧氣濃度控制在1體積％以下。將預(yù)發(fā)泡粒子送至萃取容器3之后，關(guān)閉閥門(mén)2，在萃取容器3內(nèi)，通過(guò)水蒸汽，萃取上述預(yù)發(fā)泡粒子中的可燃性發(fā)泡劑。從上述預(yù)發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑之后，由于水蒸汽中含有可燃性發(fā)泡劑，含有這種可燃性發(fā)泡劑的水蒸汽送至冷凝器6中，含有該可燃性發(fā)泡劑的水蒸汽通過(guò)冷卻，冷凝成水，與這種冷凝水分離后的可燃性發(fā)泡劑氣體通過(guò)貯氣器7回收?；厥赵谫A氣器7中的可燃性發(fā)泡劑呈氣體狀態(tài)或呈壓縮液化的液體狀態(tài)(壓縮液化裝置在附圖中省略)，無(wú)論是氣體或液體狀態(tài)，通過(guò)開(kāi)啟閥門(mén)8，可供給上述預(yù)發(fā)泡粒子的制造裝置1再利用。如上所述，根據(jù)本發(fā)明聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂等發(fā)泡粒子的后處理方法，其優(yōu)點(diǎn)在于可以從含有可燃性發(fā)泡劑的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子中安全且高效地萃取可燃性發(fā)泡劑，而且可以從含有可燃性發(fā)泡劑的水蒸汽中十分容易地僅僅去除水份，可高效地回收上述可燃性發(fā)泡劑并加以再利用。以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法更詳細(xì)地加以說(shuō)明，但本發(fā)明不受下述實(shí)施例所限。實(shí)施例1使用不銹鋼制下部呈圓錐形的圓筒狀容器(體積為1.6m3)作為萃取容器，將100℃壓力為1.0kg/cm2的水蒸汽通入該萃取容器內(nèi)，將該容器內(nèi)的氧氣濃度調(diào)節(jié)至0.1體積％，氧氣濃度用氧氣濃度計(jì)(新宇宙電機(jī)公司制，PS-20)測(cè)定。其后，將在聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子制造裝置中制造的含有可燃性發(fā)泡劑的預(yù)發(fā)泡粒子25kg輸送至萃取容器。所使用的預(yù)發(fā)泡粒子的物理如表1所示。表1預(yù)發(fā)泡粒子物性平均質(zhì)量1.35mg樹(shù)脂成分乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物(密度0.9g/cm3，熔化指數(shù)(MI)9.0，乙烯含量4.5重量％，維卡軟化點(diǎn)119℃)實(shí)際密度(30倍發(fā)泡粒)0.03g/cm3可燃性發(fā)泡劑(異丁烷)的含有量5kg此外，實(shí)際密度是先測(cè)定預(yù)發(fā)泡粒子重量(W，g)，然后將其沉于水中，測(cè)定預(yù)發(fā)泡粒子的體積(V，cm3)，再按下式求得實(shí)際密度(g/cm3)＝W/V再將100℃的水蒸汽供給于該萃取容器內(nèi)，從預(yù)發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑，從水蒸汽開(kāi)始供給經(jīng)20分鐘后，用可燃性氣體濃度計(jì)(新宇宙電機(jī)公司制，PE-2-CC)測(cè)定預(yù)發(fā)泡粒子內(nèi)含有的可燃性發(fā)泡劑的濃度，為0.1重量％以下。然后，將萃取容器內(nèi)得到的含有可燃性發(fā)泡劑的水蒸汽間歇地導(dǎo)入冷凝器中，并冷卻至30℃使水蒸汽液化，與可燃性發(fā)泡劑分離，可以回收可燃性發(fā)泡劑，其回收率約為98％以上。這一可燃性發(fā)泡劑的濃度用上述可燃性氣體濃度計(jì)測(cè)定，為99.8重量％。比較例1在實(shí)施例1中，萃取容器內(nèi)的氧氣預(yù)先用氮?dú)庵脫Q，調(diào)節(jié)濃度至0.1體積％，再用100℃的氮?dú)獯?00℃的水蒸汽進(jìn)行供給，其它與實(shí)施例1相同，從預(yù)發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑。然后，在萃取容器中，試用通過(guò)活性碳吸附裝置，嘗試從得到的含有可燃性發(fā)泡劑的氮?dú)庵袑⒖扇夹詺怏w分離、回收，結(jié)果無(wú)法分離、回收。實(shí)施例2使用如表2所的那樣的預(yù)發(fā)泡粒子25kg，與進(jìn)行實(shí)施1同樣的操作，從開(kāi)始供給水蒸汽經(jīng)20分鐘后，與實(shí)施例1一樣，測(cè)定預(yù)發(fā)泡粒子中含有的可燃性發(fā)泡劑的濃度，為0.1重量％以下。然后，將萃取容器內(nèi)得到的含有可燃性發(fā)泡劑的水蒸汽間歇地導(dǎo)入冷凝器中，冷卻至30℃，并液化水蒸汽，與可燃性發(fā)泡劑分離，可燃性發(fā)泡劑的回收率可達(dá)約98％以上。表2預(yù)發(fā)泡粒子物性</tables>比較例2使用表2所示的預(yù)發(fā)泡粒子25kg，與比較例1一樣的條件進(jìn)行操作。然后，試用活性碳裝置，嘗試從萃取容器中得到的含有可燃性發(fā)泡劑的氮?dú)庵蟹蛛x、回收可燃性氣體，結(jié)果無(wú)法分離，回收。以上結(jié)果表明，按照實(shí)施例1、2的方法，能在短時(shí)間內(nèi)，即從供給水蒸汽開(kāi)始經(jīng)20分鐘，就能將預(yù)發(fā)泡粒子內(nèi)含有的99重量％以上的可燃性發(fā)泡劑通過(guò)水蒸汽萃取。此外，按照實(shí)施例1、2的方法，可見(jiàn)可以從萃取容器中得到的含有可燃性發(fā)泡劑的水蒸汽中，高純度地分離，回收可燃性發(fā)泡劑。從而可知，由于這種可燃性發(fā)泡劑是高純度的，所以在制造預(yù)發(fā)泡粒子時(shí)能再利用。工業(yè)實(shí)用性按照本發(fā)明聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法，使用可燃性發(fā)泡劑，從發(fā)泡后的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子中能短時(shí)間，高效，安全地萃取該可燃性發(fā)泡劑，因此，在萃取可燃性發(fā)泡劑后的預(yù)發(fā)泡粒子表面，即使產(chǎn)生火花，但能完全控制不發(fā)生引火。此外，使用水蒸汽，從聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑后，僅使含有的水蒸汽冷凝，液化，能從水蒸汽中高純度地分離，回收該發(fā)泡劑，因此可以再利用該可燃性發(fā)泡劑。權(quán)利要求1.聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子后處理方法，其特征在于，將使用可燃性發(fā)泡劑發(fā)泡后的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子加至預(yù)先充滿水蒸汽的萃取容器內(nèi)，然后追加供給水蒸汽至該萃取容器內(nèi)，從該聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑氣體之后，將含有萃取出的可燃性發(fā)泡劑氣體的水蒸汽從該萃取容器中連續(xù)或間歇地取出，使水蒸汽液化，分離可燃性發(fā)泡劑，并加以回收。2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法，其中所說(shuō)的水蒸汽是氧氣濃度為5體積％以下的水蒸汽。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法,其特征在于將使用可燃性發(fā)泡劑發(fā)泡后的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子加入預(yù)先充滿水蒸汽的萃取容器內(nèi),然后在該萃取容器內(nèi)追加供給水蒸汽,從該聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂等發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑氣體后,再將萃取的含有可燃性發(fā)泡劑氣體的水蒸汽,從該萃取容器中連續(xù)或間歇地取出,并使其液化,再分離可燃性發(fā)泡劑氣體加以回收。根據(jù)本發(fā)明的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂預(yù)發(fā)泡粒子的后處理方法,可在短時(shí)間內(nèi)從預(yù)發(fā)泡粒子中萃取可燃性發(fā)泡劑,而且萃取出的可燃性發(fā)泡劑能被再利用。文檔編號(hào)B29C44/56GK1196744SQ9719074公開(kāi)日1998年10月21日申請(qǐng)日期1997年6月16日優(yōu)先權(quán)日1996年6月20日發(fā)明者落越忍,福井久俊,中村京一,水池秀也,赤松成彥申請(qǐng)人:鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社