專利名稱：分割糊狀材料的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分割糊狀模塑材料的方法。通過使模塑材料與含有至少一種流體介質(zhì)的料流接觸而對這些材料進行分割。
在工業(yè)方法中，不得不分割糊狀材料的工藝步驟經(jīng)常發(fā)生。這些方法例如用于塑料產(chǎn)品、藥物產(chǎn)品、清潔劑和個人衛(wèi)生用組合物、食品、動物飼料或催化劑的大量生產(chǎn)，其中模塑加工糊狀材料。
實例尤其是擠出方法，在該方法中糊狀材料在擠出設(shè)備中進行加工，并且形成工藝工程或用于一定用途而要求的形式。通常在擠出設(shè)備的出口安裝口模，該口模的幾何結(jié)構(gòu)確定了離開擠出設(shè)備的模制品的直徑和橫截面形狀。通過這種方法例如得到了具有寬范圍的直徑、橫截面形狀和幾何結(jié)構(gòu)的擠出物或中空擠出物。
為了分割糊狀材料并由此確定模制品的長度，擠出設(shè)備配有端面切割設(shè)備，該端面切割設(shè)備按長度切割從擠出設(shè)備中擠出的連續(xù)模制品。一般來講，這種按長度的切割采用端面切割工具或切割工具進行，這些工具通常由金屬、陶瓷、塑料或相應(yīng)的組合材料制成。
按長度切割的這些傳統(tǒng)方法的顯著缺點在于，由于對糊狀模塑材料進行分割使得工具受到自然磨損。從而產(chǎn)生了對工具的維修和替換以及頻繁的停工。
在粘度高或稠度極不均勻的模塑材料的情況下，還發(fā)生其它缺點。一方面，在分割方法中不可避免發(fā)生的模塑材料在工具上的沉積導(dǎo)致產(chǎn)品的損失。另一方面，這些沉積物還必須使得對工具進行清潔，而這些清潔在某些情況下還可能比較頻繁。
在較柔軟的模塑材料的情況下，還存在這樣的缺點，即在使用傳統(tǒng)工具進行分割后，已經(jīng)分離出來的模塑材料中的一部分經(jīng)常仍然黏著在模塑材料的剩余部分上，這對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生極為不利的影響或者甚至使產(chǎn)品無法使用。
作為進一步缺點，還可以提及模塑材料被逐漸磨損的工具的磨蝕材料和釋放物質(zhì)污染的危險，這特別在含有敏感組分的模塑材料的情況下發(fā)生。在這樣的情況下，必須隨后對產(chǎn)品進行檢查以消除對污染的模塑材料進一步加工或?qū)⑺鼈儙胧袌龅奈ｋU。只選擇完全安全的工具是一種選擇，這可能需要大量的研究工作和資金費用。
本發(fā)明的目的是彌補這些在傳統(tǒng)方法中存在的缺點。
我們發(fā)現(xiàn)此目的通過一種分割糊狀模塑材料的方法而實現(xiàn)，該方法在分割過程中使糊狀模塑材料與含有至少一種流體介質(zhì)的至少一種料流接觸。
在本發(fā)明上下文中，使用的術(shù)語“分割”一方面包括通過使糊狀模塑材料與含有至少一種流體介質(zhì)的料流接觸而從模塑材料上完全分離出一部分的程序。作為這種完全分離的實例，可以提及按長度切割模塑材料的線材。術(shù)語“分割”還包括所述料流與模塑材料的接觸方式使模塑材料不完全分割的程序。在后一實施方案中，例如，可以利用料流在模塑材料的線材中進行切割，可以選擇切割的深度使得該模塑材料的線材保持整體工件的形式。
在本發(fā)明上下文中，使用的術(shù)語“模塑材料”包括經(jīng)歷至少一次成型步驟的材料。這包括其中在成型步驟中根據(jù)本發(fā)明分割模塑材料的程序。在本發(fā)明的分割前或在本發(fā)明的分割后或在本發(fā)明的分割前和分割后，該糊狀模塑材料可經(jīng)歷至少一次進一步的成型步驟。
因此，作為進一步的成型步驟，例如可以提供根據(jù)本發(fā)明利用含有至少一種流體介質(zhì)的料流進行的，或者通過現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)方法如利用機械分割進行的一步或多步進一步分割步驟。
不同于分割方法的其它成型方法也可以作為進一步的成型步驟。例如，可以通過改變例如模塑材料的線材的長度和/或直徑和/或橫截面的方式進行成型加工來對模塑材料的線材進行改進。例如還可能的是，已經(jīng)分離并且由本發(fā)明分割方法得到的例如模塑材料的線材的單件模塑材料例如通過捏合、輥壓、壓塑、拉伸或其它方法而改進其至少一項幾何特性。由本發(fā)明分割方法得到的模塑材料或單件模塑材料還可以通過例如一種或多種干燥和/或加熱方法或通過一種或多種化學(xué)方法而進行成型加工。
作為本發(fā)明方法的可能實施方案，還可以提及其中在分割步驟中以合適的方式將糊狀模塑材料與含有至少一種流體介質(zhì)的料流接觸的方法與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種或多種傳統(tǒng)分割方法相結(jié)合的程序。因此尤其可以考慮，如上所述利用本發(fā)明方法例如為糊狀模塑材料的線材提供一個或多個切口而同時保持其整體性，并且利用一種或多種傳統(tǒng)工具完全切透至少一個這些切口。其中在利用一種或多種傳統(tǒng)工具為模塑材料的線材提供至少一個切口的同時保持其整體性并且利用本發(fā)明方法完全切透至少一個這些切口的相反程序也是可能的。
在本發(fā)明上下文中，術(shù)語“流體介質(zhì)”應(yīng)理解為表示在分割過程中所處的主要條件下介于理想氣體和固體之間的物質(zhì)的所有狀態(tài)。相應(yīng)地，術(shù)語“流體介質(zhì)”包括例如密集氣體、液體、熔體或超臨界相。在本發(fā)明上下文中，一種或多種氣體或液體中的細碎固體如流化床或磁性液體也構(gòu)成流體介質(zhì)。在本發(fā)明方法中，優(yōu)選氣體或液體用作流體介質(zhì)。
因此，如上所述，本發(fā)明還涉及一種其中流體介質(zhì)為氣體或液體的方法。
對本發(fā)明而言，也可以采用兩種或更多種不同的流體介質(zhì)。對于這方面，例如用于分割糊狀模塑材料的料流可含有兩種或更多種不同的流體介質(zhì)，例如可以考慮料流含有兩種或更多種不同的氣體，或含有兩種或更多種不同的液體?；蚝兄辽僖环N氣體和至少一種液體。
在本發(fā)明方法的進一步實施方案中，含有至少一種流體介質(zhì)的兩種或更多種料流用于分割糊狀模塑材料。
采用兩種或更多種料流的該實施方案尤其包括采用兩種或更多種料流且其中至少兩種料流的組成不同的那些程序。尤其是，如果至少兩種料流含有不同的流體介質(zhì)，那么就可以得到不同的組成。如果料流含有相同的流體介質(zhì)但是各個料流中的流體介質(zhì)濃度不同，或者料流在除流體介質(zhì)以外的其它組分方面有所不同，那么也可以進一步得到不同的組成。
在本發(fā)明方法的特別優(yōu)選的實施方案中，與糊狀模塑材料接觸的料流包含至少一種流體介質(zhì)。
對于使含有至少一種流體介質(zhì)的料流與糊狀模塑材料接觸，可以采用所有合適的程序。
在優(yōu)選實施方案中，在一定壓力、一定體積流速和料流的一定溫度下，以一定方向并且采用一定的橫截面積和幾何形狀使料流與模塑材料在一定環(huán)境條件下進行連續(xù)接觸。在本發(fā)明上下文中，術(shù)語“連續(xù)”應(yīng)理解為表示在單一分割方法的過程中，模塑材料與含有至少一種流體介質(zhì)的料流進行持久接觸的所有程序。
進行連續(xù)接觸的該實施方案尤其包括其中采用恒定壓力、恒定溫度、恒定的單位時間的體積、恒定方向和恒定的橫截面與幾何形狀而將料流送達模塑材料的那些程序。該實施方案繼而尤其包括其中含有至少一種流體介質(zhì)的料流的所述參數(shù)在出口裝置處保持恒定的程序，其中該料流通過這個出口裝置送達模塑材料，以及其中這些參數(shù)在模塑材料的各個表面處保持恒定的程序。對于最后兩個實施方案，相應(yīng)地可以考慮，將料流送達模塑材料所通過的出口孔保持在相對于模塑材料的恒定位置。這里，在模塑材料表面的料流的參數(shù)以及出口孔的參數(shù)保持恒定。還可以在分割方法的過程中相對于模塑材料改變料流出口孔的位置，結(jié)果使模塑材料表面的料流參數(shù)發(fā)生改變，而在出口孔有恒定的料流參數(shù)，而且在出口孔的料流參數(shù)可變的情況下，在模塑材料表面的料流參數(shù)可以保持恒定。
料流也可以分批送達模塑材料。該實施方案尤其包括其中在單一分割方法中糊狀模塑材料與含有至少一種流體介質(zhì)的料流持久接觸，同時以上所述的該料流的可變參數(shù)中的至少一種在該過程中發(fā)生變化的那些程序。因此例如可以考慮，在該單一分割方法的過程中，釋放料流處的壓力或料流撞擊糊狀模塑材料處的壓力發(fā)生改變。同樣的情況適用于上述參數(shù)，如體積流速、料流溫度、橫截面積和幾何形狀以及方向。當(dāng)然，也可以在過程中改變料流的組成。
包括上述出口孔的裝置例如是噴嘴。在本發(fā)明方法中優(yōu)選使用的噴嘴是例如扇形噴嘴，該扇形噴嘴的區(qū)別特征例如在于釋放出來的料流具有均勻液體和壓力分布，還可以使用釋放出來的料流中的流體介質(zhì)具有特定分布的那些噴嘴。這些特定分布的實例尤其是拋物線型或梯形的分布。例如，在很一般的情況下可以采用低壓或高壓噴嘴作為液體或空氣噴嘴或者既作為液體噴嘴又作為空氣噴嘴。根據(jù)流體介質(zhì)和/或工藝條件，可以采用例如由金屬如銅、耐酸鋼、耐熱鋼或鈦；塑料如聚氯乙稀(PVC)、聚丙烯(PP)或Hastelloy材料或兩種或更多種這些材料制成的噴嘴。上述類型的噴嘴是可以例如從Lechler或Schlick購買的。
在本發(fā)明上下文中，術(shù)語“單一分割方法”應(yīng)理解為表示其中部分糊狀模塑材料與模塑材料的剩余部分完全分離或者例如在模塑材料上進行切割并同時保持模塑材料的整體性的程序。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，糊狀模塑材料的線材周期性地按長度切割。例如，該模塑材料的線材可以按照恒定給料速率移動，從而經(jīng)過一個或多個靜止的出口裝置，通過這個出口裝置釋放出含有至少一種流體介質(zhì)的一種或多種料流并使其與所述糊狀模塑材料接觸。從該糊狀模塑材料接觸上分離出來的單件的長度可以利用釋放料流的頻率進行調(diào)節(jié)。因此尤其可以考慮的是，在該糊狀模塑材料接觸的恒定給料速率下使該脈沖頻率保持恒定，從而例如導(dǎo)致得到等長的線材工件。還可以在恒定的給料速率下隨時間改變脈沖頻率，從而導(dǎo)致得到具有限定的不同長度的線材工件。還可以隨時間連續(xù)或間斷地改變給料速率，以及保持脈沖頻率恒定或隨時間連續(xù)或間斷地改變脈沖頻率。還可以考慮的是，使用含有至少一種流體介質(zhì)的料流的至少一個出口孔是非固定的情況。在這里，該至少一個出口孔可以例如安裝在至少一個可替換的臂上，該臂沿著平行于模塑材料擠出物的方向或以偏離模塑材料擠出物的方向移動。對于在脈沖過程中與模塑材料接觸的每股料流，可以考慮使用上述將料流應(yīng)用到模塑材料上的連續(xù)和間斷程序。
相應(yīng)地，本發(fā)明還涉及一種如上所述的其中周期性地分割糊狀模塑材料的線材的方法。
當(dāng)然，也可以考慮使用其中按長度同時切割多根糊狀模塑材料的線材的程序。例如，特別優(yōu)選在擠出設(shè)備中形成所述多根糊狀模塑材料的線材。
在本發(fā)明特別優(yōu)選的實施方案中，其中例如一根連續(xù)的糊狀模塑材料的線材通過含有至少一種流體介質(zhì)的料流完全分離，結(jié)果是按長度切割了該連續(xù)的糊狀模塑材料的線材，與傳統(tǒng)的機械分割工具如按長度切割所采用的金屬線相比，本發(fā)明方法具有顯著的優(yōu)點。通過使用流體介質(zhì)，可以控制料流與模塑材料進行接觸的脈沖頻率，且控制方式基本上比目前的情況更具有可再現(xiàn)性。因此，可以按照更可再現(xiàn)的方式調(diào)節(jié)從模塑材料的線材上分離出來的線材單件的長度，要求非常均勻的多個線材工件的應(yīng)用場合特別能從中獲益。如果例如糊狀模塑材料經(jīng)分割以用于生產(chǎn)以高堆積密度使用的疏散材料，那么本發(fā)明方法是特別有利的，因為與現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明方法利用更好的分割方法減少了不合格的碎片或細粉，或同時減少了碎片和細粉。
相應(yīng)地，本發(fā)明還涉及流體介質(zhì)在通過周期性恒定分割糊狀模塑材料而生產(chǎn)具有高堆積密度的疏松材料中的用途。
本發(fā)明還涉及可以通過上述方法生產(chǎn)的疏松材料本身，其中在本發(fā)明上下文中，可提及催化劑模制品作為特別優(yōu)選的疏松材料。
在特別優(yōu)選的實施方案中，可根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的疏松材料的堆積密度為0.1-10g/cm3，優(yōu)選0.2-2g/cm3，更優(yōu)選0.3-1g/cm3，特別優(yōu)選0.4-1g/cm3。
原則上，在適當(dāng)選擇含有至少一種流體介質(zhì)的料流的性質(zhì)的情況下，所有可以想得到的其粘度和其它工藝參數(shù)允許利用該料流進行分割的糊狀模塑材料都可以利用本發(fā)明方法進行分割。料流的這些性質(zhì)的實例是-料流的組成；-料流與模塑材料接觸的壓力；-料流的溫度；-應(yīng)用到模塑材料上的每單位時間和單位橫截面的料流的體積；-料流與模塑材料之間的接觸表面的橫截面；-料流與模塑材料之間的接觸表面的幾何形狀；-料流撞擊模塑材料的方向；-料流應(yīng)用到模塑材料上的頻率；-流體介質(zhì)在料流中的分布。
一般來講，可通過本發(fā)明方法加工的糊狀模塑材料不受任何其它限制。模塑材料的粘度一般為300-5000N/cm2，優(yōu)選500-4000N/cm2，特別優(yōu)選1000-3000N/cm2。該糊狀模塑材料例如在塑料產(chǎn)品、藥物產(chǎn)品、清潔劑和個人衛(wèi)生用組合物、食品、動物飼料或催化劑的生產(chǎn)或大量生產(chǎn)中得到。
在本申請上下文中陳述的粘度數(shù)據(jù)應(yīng)理解為表示使用配有標準軟件testXpert的Z010/TN2S型Zwick材料試驗機測定的值。測量頭(10kN)來自GMT，Gassmann & Theiss，Messgertetechnik，其具有Zwich授予的測試證書。該測量設(shè)備具有最大容量為40cm3的量筒作為下端部件和帶有球形附件的載荷傳感器(10kN)作為上端部件。
在特別優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明方法用于粘度為1000-3000N/cm2的模塑材料。具有這種粘度的糊狀模塑材料例如用于生產(chǎn)催化劑模制品。
在本發(fā)明上下文中，術(shù)語“催化劑模制品”應(yīng)理解為表示用作制備的催化劑或用作催化劑前體的模制品。而且，催化劑模制品可含有至少一種沒有催化活性的其它組分，并且在催化劑前體的情況下，該組分可以例如在至少一個進一步處理步驟，例如在熱處理或化學(xué)反應(yīng)中從該模制品中除去。
這些催化劑的實例尤其是氧化、氫化、脫氫、環(huán)氧化、氨基化、烷基化、提純或重整催化劑。還可以提及用于除去氮氧化物NOx的催化劑或用于分解N2O的催化劑。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案中，制備了環(huán)氧化催化劑模制品，繼而優(yōu)選沸石催化劑為環(huán)氧化催化劑。對于可采用本發(fā)明方法制備的沸石催化劑模制品，沒有特別的限制。
已知沸石是具有有序通道和籠結(jié)構(gòu)的結(jié)晶硅鋁酸鹽，這些結(jié)構(gòu)具有優(yōu)選小于大約0.9nm的微孔。這些沸石的網(wǎng)絡(luò)由通過共用氧橋連接的SiO4和AlO4四面體構(gòu)成。對這些已知結(jié)構(gòu)的綜述例如可見于W.M.Meier，D.H.Olson和Ch.Baerlocher，Atlas of Zeolite Structure Types(沸石結(jié)構(gòu)類型圖集)，Elsevier，第四版，倫敦，1996。目前還已知其中不含鋁并且存在Ti(IV)形式的鈦替代硅酸鹽晶格中的一些Si(IV)的沸石。這些鈦沸石，特別是具有MFI類型晶體結(jié)構(gòu)的鈦沸石以及制備它們的各種可能方法例如描述于EP-A 0 311 983或EP-A 405978。除了硅和鈦以外，這些材料還可以含有其它元素，例如鋁、鋯、錫、鐵、鈷、鎳、鎵、硼或少量氟。在優(yōu)選采用本發(fā)明方法再生的沸石催化劑中，沸石中的一些或所有的鈦可被釩、鋯、鉻或鈮或其中兩種或更多種的混合物替代。鈦和/或釩、鋯、鉻或鈮與硅和鈦和/或釩和/或鋯和/或鉻和/或鈮的總量的摩爾比通常為0.01∶1至0.1∶1。
鈦沸石，特別是具有MFI類型晶體結(jié)構(gòu)的鈦沸石以及制備它們的各種可能方法例如描述于WO 98/55228、WO 98/03394、WO 98/03395、EP-A 0311983或EP-A 0 405 978，這些文獻有關(guān)這方面的范圍全面引入本申請上下文中作為參考。已知具有MFI結(jié)構(gòu)的鈦沸石能夠由確定其X射線衍射圖的特定峰形以及另外由紅外范圍(IR)內(nèi)的在大約960cm-1處的骨架振動譜帶辨別出來，并因此區(qū)別于堿金屬鈦酸鹽或結(jié)晶和無定形的TiO2相。
這些具體包括具有Pentasil沸石結(jié)構(gòu)的含鈦、含鍺、含碲、含釩、含鉻、含鈮和含鋯的沸石，特別是由X射線衍射確定為ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AWO、AWW、BEA、BIK、BOG、BPH、BRE、CAN、CAS、CFI、CGF、CGS、CHA、CHI、CLO、CON、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EMT、EPI、ERI、ESV、EUO、FAU、FER、GIS、GME、GOO、HEU、IFR、ISV、ITE、JBW、KFI、LAU、LEV、LIO、LOS、LOV、LTA、LTL、LTN、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MWW、NAT、NES、NON、OFF、OSI、PAR、PAU、PHI、RHO、RON、RSN、RTE、RTH、RUT、SAO、SAT、SBE、SBS、SBT、SFF、SGT、SOD、STF、STI、STT、TER、THO、TON、TSC、VET、VFI、VNI、VSV、WIE、WEN、YUG或ZON結(jié)構(gòu)的類型以及包含兩種或更多種上述結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu)。另外還可考慮使用具有ITQ-4、SSZ-24、TTM-1、UTD-1、CIT-1或CIT-5結(jié)構(gòu)的含鈦沸石用于本發(fā)明方法。還可以提到的其它含鈦沸石是具有ZMS-48或ZMS-12結(jié)構(gòu)的那些。
具有MFI、MEL或MFI/MEL混合結(jié)構(gòu)的Ti沸石催化劑模制品優(yōu)選用于本發(fā)明方法。具體來講，還可以另外提及通常稱為TSI-1、TS-2或TS-3的含Ti沸石催化劑，以及具有與β-沸石同晶型的骨架結(jié)構(gòu)的Ti沸石作為優(yōu)選的沸石催化劑。
本發(fā)明因此還涉及如上所述的方法，其中糊狀模塑材料包含鈦沸石催化劑。
本發(fā)明方法尤其對于需要獲得高堆積密度的催化劑模制品的生產(chǎn)特別有利，因為如上所述，與傳統(tǒng)的機械方法相比，利用含有至少一種流體介質(zhì)的噴射料流分割糊狀模塑材料得到具有更高堆積密度的疏松材料。
具有高堆積密度的催化劑例如是用于制備烯化氧如氧化丙烯的方法中所采用的環(huán)氧化催化劑。特別優(yōu)選的環(huán)氧化催化劑例如是上述的沸石催化劑，特別優(yōu)選鈦沸石催化劑。
這些例如優(yōu)選的環(huán)氧化催化劑的堆積密度例如特別優(yōu)選為0.4-1g/cm3。
相應(yīng)地，本發(fā)明還描述了一種如上所述用于制備疏松材料的方法，其中疏松材料，特別是催化劑模制品具有的堆積密度為0.1-10g/cm3，優(yōu)選0.2-2g/cm3，更優(yōu)選0.3-1g/cm3，特別優(yōu)選0.4-1g/cm3。
本發(fā)明還描述了本發(fā)明設(shè)備在生產(chǎn)堆積密度為0.1-10g/cm3，優(yōu)選0.2-2g/cm3，更優(yōu)選0.3-1g/cm3，特別優(yōu)選0.4-1g/cm3的催化劑模制品中的用途。
在本發(fā)明方法中，可以調(diào)節(jié)確定料流的以上所述參數(shù)以適應(yīng)待分割的糊狀模塑材料的參數(shù)，這些參數(shù)例如為-粘度；-幾何形狀；-給料速率(在移動的模塑材料的情況下)；-組成。
如果糊狀模塑材料的化學(xué)組成允許，那么可以采用例如氮氣作為流體介質(zhì)。這樣做具有的優(yōu)點在于在許多生產(chǎn)方法中，在生產(chǎn)現(xiàn)場的供氣網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)存在氮氣。也可以考慮使用包含壓縮空氣的料流，該壓縮空氣同樣通常存在于生產(chǎn)現(xiàn)場的供氣網(wǎng)絡(luò)中。然而，當(dāng)然也可以考慮使用其它氣體，例如稀有氣體，其中所述料流可以含有一種或多種這些氣體或由至少一種這樣的氣體組成。
在本發(fā)明方法的特別優(yōu)選的實施方案中，如果通過分割糊狀模塑材料而制備例如包含至少一種鈦沸石的催化劑模制品，那么優(yōu)選由壓縮空氣組成的料流。
相應(yīng)地，本發(fā)明還涉及一種如上所述的方法，其中的料流主要包含空氣。
在本發(fā)明上下文中，使用的術(shù)語“空氣”應(yīng)理解為表示主要包含氮氣，優(yōu)選具有大于或等于78體積％氮氣含量的氣體或氣體混合物，并且該“空氣”在中試規(guī)?；蚬I(yè)規(guī)模下的任何實驗室或任何生產(chǎn)工廠中基本上作為固定設(shè)備而存在。根據(jù)空氣的來源，其組成可在本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的極限范圍內(nèi)變化。
如果在本發(fā)明方法中制備例如催化劑模制品，那么還可以考慮使用包含至少一種反應(yīng)性氣體的料流。例如，由分割方法形成的表面可以被反應(yīng)性氣體如氧氣氧化或被氫氣還原。利用這種分割方法，將分割和在分割過程中形成的表面的化學(xué)反應(yīng)結(jié)合在本發(fā)明方法中，這種結(jié)合確保了高經(jīng)濟性的方法。
相應(yīng)地，本發(fā)明還描述了一種由糊狀模塑材料制備化學(xué)改性的模制品的方法，其中利用含有至少一種流體介質(zhì)的料流對糊狀模塑材料進行分割和化學(xué)改性，所述至少一種流體介質(zhì)包含至少一種對糊狀模塑材料呈反應(yīng)性的介質(zhì)。
本發(fā)明還描述了含有至少一種流體介質(zhì)的料流在由糊狀模塑材料制備化學(xué)改性的模制品中的用途，其中至少一種流體介質(zhì)包含至少一種對糊狀模塑材料呈反應(yīng)性的介質(zhì)，并且該糊狀模塑材料被分割和化學(xué)改性。
當(dāng)然，所用的本發(fā)明新料流除了含有反應(yīng)性氣體以外，還可以含有一種或多種氣體，例如稀有氣體和/或其它對模塑材料的化學(xué)組分呈惰性的氣體。
在該實施方案的上下文中，不僅可以對分割方法中形成的表面進行化學(xué)改性，還可以對糊狀模塑材料的其它表面進行化學(xué)改性，并因而對所得模制品的表面進行化學(xué)改性。這例如可以通過在第一步中利用含有反應(yīng)性流體介質(zhì)的料流分割糊狀模塑材料的線材來進行。在進一步的過程中，其中移動糊狀模塑材料經(jīng)過至少一個出口裝置(通過該出口裝置將料流應(yīng)用到模塑材料上)和/或移動出口裝置(通過該出口裝置將料流應(yīng)用到模塑材料上)經(jīng)過模塑材料，但料流的壓力降低，使得料流與模塑材料接觸并因而允許對表面進行化學(xué)改性而不再發(fā)生分割。在待分割的那部分模塑材料具有了預(yù)先確定的長度的這段特定時間之后，升高料流的壓力，從而再次進行分割方法。
相應(yīng)地，本發(fā)明還描述了以上所述的用途和以上所述的方法，其中料流應(yīng)用到模塑材料上的壓力可變化。
如上所述，可完全調(diào)節(jié)含有至少一種流體介質(zhì)的料流的壓力，以適應(yīng)由糊狀模塑材料和分割方法的類型所決定的要求，所述分割方法例如為完全分離或在模塑材料上作出切口。
如果使用的料流例如是氣體或氣體混合物，那么從幾毫巴的壓力至不超過2000巴的高壓都是合適的。氣體料流的溫度可以例如是從室溫到700℃。
如果在本發(fā)明方法的過程中生產(chǎn)例如催化劑模制品，如上述優(yōu)選的催化劑模制品之一，那么優(yōu)選使用主要包含空氣的氣體料流，通常該料流的壓力為1-325巴，優(yōu)選4-200巴，特別優(yōu)選10-100巴。該氣體料流具有通常為室溫到200℃，優(yōu)選室溫到100℃，特別優(yōu)選室溫到50℃范圍內(nèi)的溫度。
相應(yīng)地，本發(fā)明還涉及一種如上所述的方法，其中在1-325巴的壓力和室溫到200℃的溫度下使料流與糊狀模塑材料接觸。
此外更加優(yōu)選的是，氣體料流的參數(shù)的選擇使得糊狀模塑材料被分割但沒有完全斷裂或變形。本發(fā)明方法相對于傳統(tǒng)機械分割設(shè)備的優(yōu)勢又一次在這里表現(xiàn)出來，因為可以將調(diào)節(jié)氣體料流的壓力、溫度、體積流速和所有其它的參數(shù)調(diào)節(jié)至最佳狀態(tài)，以適應(yīng)各糊狀模塑材料的稠度，例如塑性和脆性。
如果例如優(yōu)選使用液體作為料流，那么通常選擇使用與噴水切割中所采用的溫度和壓力相似的溫度和壓力。
如果在本發(fā)明方法的過程中采用一種或多種液體作為流體介質(zhì)，那么可以采用其粘度能夠達到形成所需分割步驟所要求的流速的所有液體。如果糊狀模塑材料的化學(xué)性質(zhì)允許的話，特別優(yōu)選例如水作為流體介質(zhì)，因為在生產(chǎn)現(xiàn)場的許多生產(chǎn)設(shè)施中都裝配有水。一般來講，當(dāng)液體用作流體介質(zhì)時，采用的程序應(yīng)當(dāng)使得調(diào)節(jié)料流從各出口裝置中釋放出來并與糊狀模塑材料接觸時的溫度和壓力，以適應(yīng)液體在相應(yīng)壓力下的沸點。一般來講，該程序在低于液體于該壓力下的沸點的溫度下進行。
在本發(fā)明方法的更加優(yōu)選的實施方案中，在分割步驟后收集流體介質(zhì)，特別優(yōu)選是至少一種液體，并再循環(huán)到該方法中。如果需要，可在再循環(huán)前對該流體介質(zhì)進行一步或多步合適的提純步驟或后處理步驟。
很概括地，本發(fā)明還描述了上述至少一種流體介質(zhì)在生產(chǎn)由至少一種糊狀模塑材料制得的至少一種產(chǎn)品中的用途，其中在這種至少一種生產(chǎn)方法的至少一個步驟中，該至少一種流體介質(zhì)對至少一種糊狀模塑材料具有成型作用。
相應(yīng)地，本發(fā)明涉及流體介質(zhì)在成型糊狀模塑材料中的用途。
如上所述，特別優(yōu)選的本發(fā)明應(yīng)用領(lǐng)域就是利用含有至少一種流體介質(zhì)的至少一種料流分割糊狀模塑材料。
相應(yīng)地，本發(fā)明還描述了如上所述的流體介質(zhì)的用途，其中的成型包括糊狀模塑材料的分割。
特別是，本發(fā)明描述了如上所述的用途，其中作為糊狀模塑材料的含有至少一種催化劑或含有至少一種催化劑前體或含有至少一種催化劑和至少一種催化劑前體的模塑材料進行成型操作，該催化劑優(yōu)選為環(huán)氧化催化劑，更優(yōu)選為沸石催化劑，進一步特別優(yōu)選為鈦沸石催化劑。
在下列實施例中說明本發(fā)明。
實施例實施例1(按照本發(fā)明)在捏合機中，將150g鈦沸石粉末與125g硅溶膠Ludox AS 40、120g聚苯乙烯水分散體(30重量％的聚苯乙烯)、6g甲基纖維素、2g聚氧化乙烯和48g軟化水混合，并捏合60分鐘。然后采用孔徑為1.5mm的模板并且在80-100巴的模壓下成型所得糊狀物。
在模板的工作面上設(shè)置有采用10巴的壓縮空氣操作的2個扇形噴嘴(Schlick公司，商品名19828，型號650，嘴部件尺寸0，容量為3巴下2.5L/min，分散角度90°)。利用電子閥以脈沖的方式控制輸出的空氣噴射。
切割離開模具的綠色線材產(chǎn)物，其中通過結(jié)合糊狀物的前進和空氣噴射的脈沖頻率，可以在4-8mm的窄范圍內(nèi)調(diào)節(jié)該線材的長度。
最后，將綠色線材產(chǎn)物在空氣中在120℃下干燥過夜，并在500℃下在空氣中焙燒3小時。
如此得到的催化劑具有440g/L的堆積密度。
實施例2(對比例)在捏合機中，將150g鈦沸石粉末與125g硅溶膠Ludox AS 40、120g聚苯乙烯水分散體(30重量％的聚苯乙烯)、6g甲基纖維素、2g聚氧化乙烯和48g軟化水混合，并捏合60分鐘。然后采用孔徑為1.5mm的模板并且在80-100巴的模壓下成型所得糊狀物。
在模板的工作面上設(shè)置有由拉緊的金屬線組成的切割工具，該金屬線沿著工作面周期性地擺動。切割下來的綠色線材產(chǎn)物具有4-18mm的長度，并且長度分布較寬。綠色線材產(chǎn)物稍微彎曲，并且沿著邊上部分黏著在一起。
最后，將綠色線材產(chǎn)物在空氣中在120℃下干燥過夜，并在500℃下在空氣中焙燒3小時。
如此得到的催化劑僅僅具有308g/L的堆積密度。
權(quán)利要求
1.一種分割糊狀模塑材料的方法，其中為了進行分割，使該糊狀模塑材料與含有至少一種流體介質(zhì)的至少一種料流接觸。
2.如權(quán)利要求1要求的方法，其中所述流體介質(zhì)為氣體或液體。
3.如權(quán)利要求1或2要求的方法，其中周期性地分割糊狀模塑材料的線材。
4.如權(quán)利要求1-3中任何一項要求的方法，其中所述糊狀模塑材料的粘度為300-5000N/cm2。
5.如權(quán)利要求1-4中任何一項要求的方法，其中所述料流主要包含空氣。
6.如權(quán)利要求5要求的方法，其中在1-325巴的壓力和從室溫到200℃的溫度下使所述料流與所述糊狀模塑材料接觸。
7.如權(quán)利要求1-6中任何一項要求的方法，其中所述糊狀模塑材料包含鈦沸石催化劑。
8.流體介質(zhì)在成型糊狀模塑材料中的用途。
9.流體介質(zhì)在通過周期性地恒定分割糊狀模塑材料而生產(chǎn)具有高堆積密度，特別是堆積密度為0.1-10g/cm3的疏松材料中的用途。
10.一種疏松材料，特別是催化劑模制品，其可通過如權(quán)利要求1-7中任何一項要求的方法得到。
全文摘要
一種分割糊狀材料的方法，其特征在于使該糊狀材料與含有至少一種流體介質(zhì)的至少一種料流接觸，以分割所述糊狀材料。
文檔編號B01J2/20GK1747821SQ200480003573
公開日2006年3月15日 申請日期2004年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月5日
發(fā)明者U·米勒, J·米勒 申請人:巴斯福股份公司