專(zhuān)利名稱(chēng)：結(jié)晶輸送機(jī)的制作方法
結(jié)晶輸送機(jī)
1. 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明大體上涉及使聚合物丸粒結(jié)晶的方法和系統(tǒng)，更具體涉及 使聚酯丸粒結(jié)晶的方法和系統(tǒng)。
2.
背景技術(shù)：
熱塑性樹(shù)脂用在許多商業(yè)用途中。聚酯，如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯
(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)和類(lèi)似聚合物和共聚物特別已經(jīng) 成為常用商品，其制造是公知和成熟的。聚酯的應(yīng)用包括食品、飲料 和其它液體容器，以及合成纖維。幾種聚酯如PET可能以非晶態(tài)和半 結(jié)晶形式存在。非晶態(tài)PET是透明的，而結(jié)晶PET是不透明的。
在傳統(tǒng)PET法中，通過(guò)對(duì)苯二曱酸和乙二醇在反應(yīng)器中酯化形成 預(yù)聚混合物來(lái)形成PET。該酯化不需要催化?？梢詥为?dú)或結(jié)合使用的 典型酯交換催化劑包括醇鈦、錫(II)或(IV)酯、鋅、乙酸或苯曱酸錳 或鎂，和/或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它這類(lèi)催化劑材料。隨后加熱 該預(yù)聚糊以促進(jìn)聚合。然后使所得混合物在升高的溫度，例如285 。C 下，在合適的催化劑存在下在熔體中縮聚。已經(jīng)使用Sn、 Sb、 Ge、 Ti 或其它的化合物作為縮聚催化劑。該聚合物從縮聚反應(yīng)器中直接擠出 成線(xiàn)材。將熱的擠出的線(xiàn)材在切成丸粒前與冷水接觸，干燥并在結(jié)晶 前存儲(chǔ)到筒倉(cāng)中。 '
在美國(guó)專(zhuān)利No. 5， 310， 515中公開(kāi)了在制丸之前拉伸線(xiàn)材的制丸 法。傳統(tǒng)看法規(guī)定，至少丸粒表面必須冷卻至2(TC至3(TC以避免存 儲(chǔ)過(guò)程中燒結(jié)。在存儲(chǔ)過(guò)程中，來(lái)自丸粒的較熱內(nèi)部的熱分布到整個(gè) 丸粒中。由此，溫暖丸粒，即外部明顯高于20。C至3(TC的丸?？赡?在溫度平衡后的存儲(chǔ)過(guò)程中附聚。除了與水接觸引起的溫度下降，可 以用冷空氣、氮?dú)饣蚨栊詺怏w將丸粒進(jìn)一步冷卻至所需溫度。將丸粒 存儲(chǔ)，然后再加熱至所需結(jié)晶溫度。這些加熱、冷卻和再加熱步驟在 已經(jīng)消耗大量能量的方法中造成相當(dāng)大的能量處罰(energy
7penalty)。熱丸粒的結(jié)晶通常在結(jié)晶振動(dòng)器中實(shí)現(xiàn)。使用固態(tài)化 (solid stating)提高固有粘度和去除乙醛。
參照

圖1A、 1B和1C,提供PET制造裝置圖。PET加工裝置10包 括混合槽12,在此將對(duì)苯二曱酸("TPA，，)和乙二醇("EG")混 合形成預(yù)聚糊。轉(zhuǎn)移該預(yù)聚糊并在酯化反應(yīng)器14中加熱形成酯化單 體。調(diào)節(jié)酯化反應(yīng)器14內(nèi)的壓力以控制乙二醇的沸點(diǎn)并幫助將產(chǎn)物 轉(zhuǎn)移到酯化反應(yīng)器16中。來(lái)自酯化反應(yīng)器14的單體在酯化反應(yīng)器16 中額外加熱，但這次在比酯化反應(yīng)器14中低的壓力下進(jìn)行。接著， 將來(lái)自酯化反應(yīng)器16的單體引入預(yù)聚物反應(yīng)器18。單體在預(yù)聚物反 應(yīng)器18內(nèi)在真空下加熱以形成預(yù)聚物。該預(yù)聚物的固有粘度在預(yù)聚 物反應(yīng)器18內(nèi)開(kāi)始升高。將預(yù)聚物反應(yīng)器18中形成的預(yù)聚物順序引 入縮聚反應(yīng)器20和隨后縮聚反應(yīng)器22。將該預(yù)聚物在各縮聚反應(yīng)器 20， 22中在比預(yù)聚物反應(yīng)器18中大的真空下加熱以提高聚合物鏈長(zhǎng) 和固有粘度。在最終縮聚反應(yīng)器后，通過(guò)泵24使PET聚合物在壓力 下移過(guò)過(guò)濾器26、 28和移過(guò)模頭30、 32、 34，形成PET線(xiàn)材36、 38、 40 (見(jiàn)圖1B)。
參照?qǐng)D1B，顯示了形成聚酯丸粒的方法。在線(xiàn)材離開(kāi)模頭30、 32、 34時(shí)將擠出的聚合物線(xiàn)材36、 38、 40用水噴霧42、 44、 46冷卻 到所述線(xiàn)材上。在離開(kāi)模頭30、 32、 34后，在線(xiàn)材仍然熱的同時(shí)， 用切割機(jī)54、 56、 58將線(xiàn)材36、 38、 40切成丸粒48、 50、 52。由此 形成的聚酯丸粒往往具有柱形，但可以改成立方形、狗骨形或其它形 狀。在該方法中的此時(shí)，聚酯丸粒通常是非晶態(tài)的。聚酯丸粒通常在 船運(yùn)給客戶(hù)之前結(jié)晶。這種結(jié)晶允許隨后在較高溫度下干燥以便可以 按需擠出聚酯。聚酯丸粒的結(jié)晶通常通過(guò)將丸粒再加熱至高于結(jié)晶溫 度的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著丸粒結(jié)晶，由于所生成的結(jié)晶熱，產(chǎn)生附加熱。 這種附加熱往往使丸粒變軟并4皮此粘著。因此，將丸粒攪動(dòng)以避免它 們因軟化而粘在一次。在結(jié)晶后，丸粒通常在惰性氣體從熱丸粒周?chē)?穿過(guò)的同時(shí)固態(tài)化(solid stated)以4是高固有粘度。
參照?qǐng)D1C，提供另一丸粒形成法的示意圖。在這種變體中，用模 面切粒機(jī)80、 82、 84將來(lái)自模頭66、 68、 70的線(xiàn)材60、 62、 64在 水下切成丸粒72、 74、 76。在這種變體中，擠出的聚酯線(xiàn)材在離開(kāi)模 頭66、 68、 70后完全浸沒(méi)并在水下切割。由此形成的丸粒72、 74、
876由于熔融聚酯在水中出現(xiàn)時(shí)的表面張力而往往具有球形。最初，在 切割后，丸粒72、 74、 76在內(nèi)部仍然保留相當(dāng)大量的熱。隨后，將 丸粒/水組合體經(jīng)由輸送系統(tǒng)92送往干燥器90?？捎酶稍锲鞯膶?shí)例包 括將從水中移出丸粒72、 74、 76的向心干燥器。在離開(kāi)干燥器90后， 由于離開(kāi)干燥器90時(shí)仍然高的丸粒72、 74、 76熱含量，蒸發(fā)掉更多 水。如果丸粒/水組合體足夠快地輸送到干燥器中，聚酯丸粒可以保 留足以發(fā)生結(jié)晶的熱量。丸粒72、 74、 76隨后轉(zhuǎn)移到結(jié)晶器94中， 它們?cè)诖送Ａ羰菇Y(jié)晶發(fā)生的時(shí)間(大約2至20分鐘)。結(jié)晶器94也 提供充分?jǐn)噭?dòng)以抑制聚酯丸粒粘在 一起。
國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)No. W02004/033174和美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)Nos. 2005011 0182和2005011 0184公開(kāi)了使聚合丸粒結(jié)晶的方法。國(guó)際專(zhuān) 利申請(qǐng)Nos. W02004/033174公開(kāi)了在液體浴(例如水浴)中在升高 溫度下處理聚合丸粒以引發(fā)結(jié)晶的方法。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)Nos. 20050110182和20050110184公開(kāi)了將空氣注入圖1C的丸粒/水漿料 以將丸粒迅速轉(zhuǎn)移到和通過(guò)干燥器90。
在結(jié)晶后，通過(guò)密相輸送系統(tǒng)96將丸粒72、 74、 76輸送到一個(gè) 或多個(gè)丸粒加工站。這種密相輸送系統(tǒng)采用空氣使丸粒從一個(gè)位置移 向另一位置。例如，將丸粒傳輸?shù)交旌贤矀}(cāng)，在此可以調(diào)節(jié)丸粒的平 均性能。在這種混合筒倉(cāng)中，將聚酯丸?；旌显谝黄鹨詫?shí)現(xiàn)目標(biāo)規(guī)格。 這類(lèi)規(guī)格可以是顏色、分子量、催化劑濃度、添加劑濃度、密度等方 面的。在另一實(shí)例中，將丸粒輸送到固態(tài)化(solid stating)工藝 反應(yīng)器中。應(yīng)該指出，在此用途中，密相輸送系統(tǒng)往往比稀相輸送系 統(tǒng)更有用，因?yàn)橄∠噍斔拖到y(tǒng)會(huì)造成丸粒表面熔融或具有高沖擊速 度，由此形成不合意的流光度和細(xì)度。
盡管這些制造聚合丸粒，特別是聚酯丸粒的方法和系統(tǒng)運(yùn)行良 好，但該設(shè)備的制造和維護(hù)往往昂貴。典型的PET生產(chǎn)線(xiàn)可能包括幾
域。這:結(jié)晶器"最二資本:資可以輕易超過(guò)百萬(wàn)美元。、
因此，需要在安裝、運(yùn)行和維護(hù)方面更便宜的聚合物加工設(shè)備和 方法。
3.發(fā)明概述本發(fā)明通過(guò)在至少一個(gè)實(shí)施方案中提供使多個(gè)聚合丸粒結(jié)晶的 方法來(lái)克服一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。本實(shí)施方案的方法包括將多個(gè)聚合丸粒 從入口引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)的步驟。為使結(jié)晶可行，聚合丸粒必須由一 種或多種可結(jié)晶的聚合物形成。這種可結(jié)晶的聚合物通過(guò)結(jié)晶溫度和 熔融溫度表征。此外，所述多個(gè)聚合丸粒用平均丸粒溫度表征。將所 述多個(gè)聚合丸粒在初始平均溫度下引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)。用輸送氣體將 所述多個(gè)聚合丸粒從入口氣動(dòng)轉(zhuǎn)移到出口。輸送氣體的溫度足以將所 述多個(gè)丸粒保持在使所述多個(gè)聚合丸粒的結(jié)晶在從氣動(dòng)輸送系統(tǒng)出 口移出丸粒之前基本引發(fā)或完成的溫度范圍內(nèi)。
本發(fā)明有利地促進(jìn)聚合物丸粒在從干燥器中氣動(dòng)移出時(shí)的結(jié)晶。 為了完全結(jié)晶，丸粒需要在氣動(dòng)輸送系統(tǒng)中的充足停留時(shí)間。由于結(jié) 晶速率隨溫度而提高，可以通過(guò)在較高溫度下結(jié)晶來(lái)降低結(jié)晶所需的
時(shí)間。例如，可以在190。C的溫度下在2分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)結(jié)晶。本實(shí)施方
的結(jié)晶溫:。在至少:一個(gè)實(shí)施方案中，、輸送氣體是空氣。有利地，本
發(fā)明可以不使用結(jié)晶振動(dòng)器平臺(tái)，由此顯著節(jié)約成本。
在本實(shí)施方案的一個(gè)變體中，該結(jié)晶輸送機(jī)系統(tǒng)將丸粒從切割機(jī) 直接送往汽提器(stripper),由此不需要結(jié)晶器/振動(dòng)器。在另一 變體中，該結(jié)晶輸送機(jī)包括至少一個(gè)上斜段以促進(jìn)丸粒在結(jié)晶/汽提 過(guò)程中的混合?？梢栽谳斔蜋C(jī)系統(tǒng)中加入沸點(diǎn)在該系統(tǒng)的溫度范圍內(nèi) 的液體或另 一氣體以促進(jìn)該系統(tǒng)內(nèi)的冷卻。
在本實(shí)施方案的變體中，在丸粒留在氣動(dòng)輸送系統(tǒng)中的同時(shí)從所 述多個(gè)聚合丸粒中汽提所有或部分乙醛。當(dāng)汽提最佳地進(jìn)行時(shí)，可以 消除結(jié)晶器/汽提器和單獨(dú)的汽提器。因此，結(jié)晶輸送機(jī)中所用的熱 輸送氣體可以充當(dāng)輸送丸粒用的流體、加速結(jié)晶的熱源和用于除去乙 醛的汽提氣?？梢哉{(diào)節(jié)結(jié)晶輸送機(jī)中的輸送氣體/丸粒比率和溫度以 微調(diào)停留時(shí)間和/或汽提度?？捎糜趶木酆贤枇Ｌ貏e是PET丸粒中除 去乙趁的溫度為150。C至20(TC。
在本發(fā)明的另 一實(shí)施方案中，提供用于使聚合丸粒結(jié)晶的氣動(dòng)輸 送系統(tǒng)。該氣動(dòng)輸送系統(tǒng)包括用輸送氣體氣動(dòng)傳輸多個(gè)聚合丸粒用的 導(dǎo)管。該導(dǎo)管足夠長(zhǎng)以便在輸送氣體的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，在從該 氣動(dòng)輸送系統(tǒng)中移出丸粒之前基本引發(fā)或完成所述多個(gè)聚合丸粒的結(jié)晶。該氣動(dòng)輸送系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于將所述多個(gè)聚合丸粒引入導(dǎo)管 的入口和用于移出所述多個(gè)聚合丸粒的出口 。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方案可以從本說(shuō)明中明顯看出或可以 通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐獲知。通過(guò)所附權(quán)利要求中特別指出的要素和組 合，也可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)。因此，要理解的是，之 前的概述和下列詳述例證和解釋本發(fā)明的某些實(shí)施方案并且對(duì)如權(quán) 利要求所述的本發(fā)明不是限制性的。
4. 附圖簡(jiǎn)述
圖1A是通過(guò)縮聚反應(yīng)器的聚酯生產(chǎn)線(xiàn)的示意圖1B是聚酯生產(chǎn)線(xiàn)的示意圖，其顯示了縮聚反應(yīng)器后的使用線(xiàn) 材切割機(jī)形成聚酯丸粒的加工；
圖1C是聚酯生產(chǎn)線(xiàn)的示意圖，其顯示了縮聚反應(yīng)器后的使用模 面切粒機(jī)形成聚酯丸粒的加工；
圖2是本發(fā)明的方法中可用的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)的實(shí)施方案的示意
圖3是傾斜導(dǎo)管段中的丸?；旌系氖疽鈭D； 圖4是具有長(zhǎng)的水平導(dǎo)管段的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)的實(shí)施方案的示意 圖；且
圖5是具有初始長(zhǎng)的傾斜導(dǎo)管段的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)的實(shí)施方案的示意圖。
5. 發(fā)明詳述
現(xiàn)在詳細(xì)提到本發(fā)明的目前優(yōu)選的組合物、實(shí)施方案和方法，它
們構(gòu)成本發(fā)明人目前已知的本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。附圖不一定按比
例。但是，要理解的是，所公開(kāi)的實(shí)施方案僅是本發(fā)明的示例，它們 可以具體體現(xiàn)為各種替代形式。因此，本文公開(kāi)的具體細(xì)節(jié)被認(rèn)為不
是限制性的，而僅是本發(fā)明的任何方面的典型代表和/或用于教導(dǎo)本 領(lǐng)域技術(shù)人員以不同方式使用本發(fā)明的典型代表。
除了在實(shí)施例中外，或除非明確地另行指明，本說(shuō)明書(shū)中表示材 料量或反應(yīng)條件和/或使用條件的所有數(shù)值量在描述本發(fā)明的最寬范 圍時(shí)被理解為用詞語(yǔ)"大約"修飾。通常優(yōu)選在所述數(shù)值限度內(nèi)實(shí)施。此外，除非明確地另行指明，百分比，"份數(shù)"和比率值都按重量計(jì)； 術(shù)語(yǔ)"聚合物，，包括"低聚物"、"共聚物"、"三元共聚物"和類(lèi) 似物；與本發(fā)明相關(guān)地對(duì)給定用途而言合適或優(yōu)選的一組或一類(lèi)材料 的描述意味著該組或該類(lèi)的成員的任何兩種或多種的混合物同樣合 適或優(yōu)選；化學(xué)術(shù)語(yǔ)內(nèi)的成分的描述是指添加到本說(shuō)明中規(guī)定的任何 組合中時(shí)的成分，并且不必排除 一 經(jīng)混合的混合物成分之間的化學(xué)相 互作用；首字母縮寫(xiě)詞或其它縮寫(xiě)的最初定義適用于同一縮寫(xiě)在本文 中的隨后應(yīng)用并在必要變動(dòng)下適用于最初定義的縮寫(xiě)的正常語(yǔ)法變 動(dòng)；并且除非明確地另行指明，某一性能的測(cè)量通過(guò)如上文或下文對(duì) 相同性能提到的相同技術(shù)進(jìn)行。
同樣要理解的是，本發(fā)明不限于下述具體實(shí)施方案和方法，因?yàn)?具體部件和/或條件當(dāng)然可變。此外，本文所用的術(shù)語(yǔ)學(xué)僅用于描述
本發(fā)明的具體實(shí)施方案并且無(wú)論如何不是限制性的。
還必須指出，說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中所用的單數(shù)形式"一種，，、
"該"包含復(fù)數(shù)對(duì)象，除非文中清楚地另行指明。例如，以單數(shù)提到 一種部件旨在包括多個(gè)部件。
在本說(shuō)明書(shū)全文中，當(dāng)引用出版物時(shí)，這些出版物的公開(kāi)內(nèi)容全 文經(jīng)此引用并入本申請(qǐng)以更充分描述本發(fā)明所屬領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)狀況。
本文所用的術(shù)語(yǔ)"聚合丸粒"是指由聚合物形成的三維物體。這 類(lèi)聚合物體包括一個(gè)最大維度，其大于或等于該聚合物體在任何方向 上的維度。聚合丸粒以許多形狀存在，如球形、柱形和類(lèi)似形狀。球 體的最大維度是直徑。
本文所用的術(shù)語(yǔ)"結(jié)晶熱"是指在物質(zhì)體的單元結(jié)晶時(shí)釋放出的 熱量。
本文所用的術(shù)語(yǔ)"結(jié)晶溫度"是指至少一部分材料開(kāi)始結(jié)晶時(shí)的 溫度。
本文所用的術(shù)語(yǔ)"熔融溫度"是指至少一部分材料從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)化 成液態(tài)時(shí)的溫度。當(dāng)材料在一定溫度范圍內(nèi)發(fā)生這種轉(zhuǎn)化時(shí)，對(duì)于本 發(fā)明，熔融溫度為該范圍的中值溫度。通常，非晶態(tài)丸粒在比結(jié)晶丸 粒低的溫度下熔融。
本文所用的術(shù)語(yǔ)"結(jié)晶度"是指聚合樣品中結(jié)晶度的分?jǐn)?shù)量。在本發(fā)明中，結(jié)晶度是聚合丸粒中結(jié)晶度的平均分?jǐn)?shù)量。結(jié)晶度可以表 示為重量百分比或體積百分比。除非另行指明，本文所用的結(jié)晶度以 重量百分比表示。
在本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施方案中，提供了使多個(gè)聚合丸粒結(jié)晶的方 法。將本發(fā)明的所述多個(gè)聚合丸粒引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)。
一般而言，本 發(fā)明的這些要結(jié)晶的丸粒是非晶態(tài)丸?；蛐∮谒杞Y(jié)晶度的丸粒。在
本發(fā)明的一個(gè)變體中，結(jié)晶前的丸粒結(jié)晶度小于30重量％。在本實(shí)施 方案的另一變體中，結(jié)晶前的丸粒結(jié)晶度小于20重量％。在本實(shí)施方 案的再一變體中，結(jié)晶前的丸粒結(jié)晶度小于10重量％。
在結(jié)晶后，結(jié)晶度通常大于30重量％。在另一些變體中，在結(jié)晶 后，結(jié)晶度大于40重量％。對(duì)多數(shù)用途而言，結(jié)晶后的結(jié)晶度小于70 重量％。在另一些變體中，結(jié)晶后的結(jié)晶度小于60重量％。在再一些 變體中，結(jié)晶后的結(jié)晶度小于50重量％。
有利地，要結(jié)晶的聚合丸粒包括任何可結(jié)晶的聚合物。可結(jié)晶的 聚合物通過(guò)結(jié)晶溫度和熔融溫度表征。這類(lèi)聚合物的實(shí)例包括但不限 于，聚酯、聚烯烴、聚苯乙烯、尼龍和聚酮。具有相對(duì)較高結(jié)晶熱的 聚合物最有用。在一個(gè)變體中，這種可用的聚合物的結(jié)晶熱使得該聚 合物的結(jié)晶熱除以熱容量為至少5°C。本實(shí)施方案特別可用于使聚對(duì) 苯二曱酸亞烷基酯聚合物，尤其是聚對(duì)苯二曱酸乙二酯聚合物結(jié)晶。
在本發(fā)明的一個(gè)變體中，在連續(xù)法中使初始聚酯熔融聚合物發(fā)生 熔融相聚合，所得熔融聚合物在與液體如水接觸時(shí)固化形成丸粒。從 丸粒中分離至少一部分液體。然后將丸粒引入本發(fā)明的輸送系統(tǒng)。在 進(jìn)一步細(xì)化中，從丸粒中連續(xù)分離液體以形成部分干燥的丸粒流。隨 后，將該丸粒流連續(xù)引入本發(fā)明的輸送系統(tǒng)入口。在一些變體中，丸 粒在引入輸送系統(tǒng)入口時(shí)具有小于1重量％的濕含量。在另一些變體 中，丸粒在引入輸送系統(tǒng)入口時(shí)具有小于0. 2重量°/。的濕含量。例如， 離開(kāi)熔融相聚合法或引入本發(fā)明的輸送系統(tǒng)時(shí)的聚對(duì)苯二曱酸亞烷 基酯聚合物具有至少0. 50分升/克，或至少0. 55分升/克，或至少0.6 分升/克，尤其是至少0. 70分升/克，或至少O. 72分升/克，或至少 0. 74分升/克，或至少O. 76分升/克，或至少0. 78分升/克和至多大 約1. 2分升/克或1. 1分升/克，或0. 9分升/克的It. V.。該部分結(jié)晶 聚酯聚合物也有利地為非固態(tài)聚合。由此，也提供了包括集裝箱的實(shí)
13施方案，該集裝箱裝有非固態(tài)聚合的具有至少20%結(jié)晶度和至少0.70 分升/克It. V.的多個(gè)部分結(jié)晶丸粒。合適的集裝箱是在商業(yè)上適用于 船運(yùn)的那些，具有至少l立方米或更大，或2立方米或更大，或3立 方米或更大，或8立方米或更大，或20立方米或更大的體積并包括 Gaylord箱、鐵路油罐車(chē)、拖拉機(jī)拖車(chē)的拖車(chē)、和船體。丸粒的It.V. 可以是如上指定的高于0. 70分升/克的任何值，且結(jié)晶度可以是如上 指定的高于20%的任何值。
本發(fā)明的方法中所用的丸粒由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種方法 形成。這類(lèi)丸粒形成法的實(shí)例包括但不限于，圖1A、 1B和1C中和上 文所述的方法。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明在至少一個(gè)實(shí)施方案中提供了優(yōu) 于使用結(jié)晶器的系統(tǒng)(如聯(lián)系圖1C的描述所述的系統(tǒng))的改進(jìn)。特 別地，本發(fā)明能夠消除結(jié)晶器，同時(shí)顯著降低設(shè)備成本。
本實(shí)施方案的方法用于使幾乎任何形狀或尺寸的丸粒結(jié)晶。通 常，所述多個(gè)聚合丸粒的至少一部分是以小于0. 25英寸的最大尺寸 維度為特征的三維物體。本發(fā)明的實(shí)踐中可用的丸粒形狀的實(shí)例包括 但不限于，球形丸粒、柱形丸粒、和具有矩形橫截面的丸粒。
參照?qǐng)D2，提供本發(fā)明的實(shí)施方案的理想示意圖。本實(shí)施方案的 方法包括將多個(gè)聚合丸粒IOO經(jīng)由丸粒入口 104引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng) 102。在一個(gè)變體中，將多個(gè)丸粒100以5, QOO磅/小時(shí)至200， 000磅 /小時(shí)的量引入結(jié)晶器。在一個(gè)變體中，可以將再循環(huán)的丸粒與聚合 丸粒100 —起經(jīng)由壓差分離裝置106引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102。在該變 體中，可以通過(guò)改變?cè)傺h(huán)丸粒的溫度來(lái)調(diào)節(jié)丸粒100的溫度。
在至少所示實(shí)施方案中，通過(guò)壓差分離裝置106將丸粒100引入 丸粒入口 104?？捎米鲏翰罘蛛x裝置106的裝置的實(shí)例包括但不限于 ^t轉(zhuǎn)氣閘和吹氣罐(blow pots)。
這些聚合丸粒100在引入輸送系統(tǒng)102時(shí)具有初始平均丸粒溫 度。在本實(shí)施方案的一些變體中，丸粒100處于升高的溫度下，該溫 度有助于在丸粒100留在輸送系統(tǒng)102中的同時(shí)發(fā)生結(jié)晶。在至少一 些實(shí)施方案中，例如當(dāng)丸粒100是PET時(shí)，升高的溫度為135。C至205 。C,在另一些實(shí)施方案中為155。C至200°C。該聚合丸?？梢砸匀魏?方式提供，包括將聚合丸粒在冷卻后再加熱的方法。這種方法的實(shí)例 包括用如上文聯(lián)系圖IB的描述所述的線(xiàn)材切割機(jī)切割的PET線(xiàn)材。
14氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102包括輸送導(dǎo)管108。在本實(shí)施方案的一種細(xì)化 中，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為10英尺至1000英尺。在另一細(xì)化中， 輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為50英尺至500英尺。在再一細(xì)化中，輸送 導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為100英尺至300英尺。
輸送導(dǎo)管108包括基本水平的導(dǎo)管段110。導(dǎo)管段110的水平構(gòu) 造使得丸粒處于傳送狀態(tài)。通常，導(dǎo)管段11Q的長(zhǎng)度是5至20倍管 直徑(即導(dǎo)管段的直徑)。該氣動(dòng)輸送導(dǎo)管110任選包括上斜段112。 在進(jìn)入上斜段112后，與重力相反地引導(dǎo)丸粒100沿如角度A,所示的 向上方向移動(dòng)。角度A通常小于90。且大于0° 。在一個(gè)變體中，A, 為25°至65° 。在另一變體中，A為35°至55° 。 A最好為大約45 ° 。輸送導(dǎo)管108任選包括附加導(dǎo)管段，如也基本水平的導(dǎo)管段116， 和一個(gè)或多個(gè)垂直段(未顯示)。
根據(jù)本實(shí)施方案的方法，通過(guò)如119所示的輸送氣體將這些聚合 丸粒從入口 104氣動(dòng)轉(zhuǎn)移到出口 118?？梢酝ㄟ^(guò)流量控制器120調(diào)節(jié) 輸送氣體119的流量。合適的流量控制器120的實(shí)例包括但不限于計(jì) 量壓縮機(jī)、流量計(jì)、質(zhì)流控制器、閥、孔、分流噴嘴和類(lèi)似物。輸送
晶在從氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102中移出丸粒之前基本引發(fā)或完成的溫度范圍 內(nèi)。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該溫度范圍低于聚合丸粒100的熔融溫 度。例如，當(dāng)丸粒100由PET形成時(shí)，該溫度范圍為135。C至200°C。
實(shí)現(xiàn)丸粒轉(zhuǎn)移的輸送氣體119可以任選通過(guò)溫度調(diào)節(jié)裝置122加 熱或冷卻。此外，引入輸送系統(tǒng)時(shí)的輸送氣體溫度可以大于或小于引 入所述入口的丸粒的溫度。在另一些變體中，輸送導(dǎo)管108的一個(gè)或 多個(gè)部分可以通過(guò)使用水、蒸汽或其它傳熱介質(zhì)的加熱護(hù)套加熱或冷 卻。圖2顯示了將丸粒轉(zhuǎn)移到收集裝置126。最后，任選經(jīng)由熱交換 裝置130回收輸送氣體119，并可以在熱破壞裝置132中破壞揮發(fā)性 有機(jī)化合物。任選地，可以在熱交換裝置13G之前或之后設(shè)置微粒去 除裝置(未顯示)。在另一些變體中，可以通過(guò)沿輸送導(dǎo)管108的長(zhǎng) 度加入熱或冷氣體來(lái)調(diào)節(jié)輸送氣體119的溫度。通常，將輸送氣體在 0至22(TC的溫度下引入輸送系統(tǒng)。
輸送系統(tǒng)102可以是密相或稀相輸送系統(tǒng)。當(dāng)輸送系統(tǒng)102是密 相輸送系統(tǒng)時(shí)，在至少一個(gè)實(shí)施方案中，輸送導(dǎo)管108的長(zhǎng)度為5至20倍管直徑，停留時(shí)間為30秒至20分鐘。在另一些變體中，停留時(shí) 間為1分鐘至20分鐘。在再一些變體中，停留時(shí)間為1分鐘至10分 鐘。在輸送系統(tǒng)102是密相輸送系統(tǒng)時(shí)的一個(gè)變體中，輸送速度為100 至1000英尺/分鐘且輸送壓力小于或等于100 PSIG。在輸送系統(tǒng)102 是密相輸送系統(tǒng)時(shí)的另一變體中，輸送速度為1000至3000英尺/分 鐘且輸送壓力小于或等于100 PSIG。在輸送系統(tǒng)102是密相輸送系統(tǒng) 時(shí)的再一變體中，輸送速度為50至1 000英尺/分鐘且輸送壓力小于 或等于15英寸汞。當(dāng)輸送系統(tǒng)102是稀相輸送系統(tǒng)時(shí)，在至少一個(gè) 實(shí)施方案中，輸送導(dǎo)管108的長(zhǎng)度為5至20倍管直徑，停留時(shí)間為 30秒至IO分鐘。在輸送系統(tǒng)102是稀相輸送系統(tǒng)時(shí)的一個(gè)變體中， 輸送速度為1000至4000英尺/分鐘且輸送壓力小于或等于15 PSIG。 在輸送系統(tǒng)102是稀相輸送系統(tǒng)時(shí)的另一變體中，輸送速度大于或等 于大約4000英尺/分鐘且輸送壓力小于或等于15 PSIG。在輸送系統(tǒng) 102是稀相輸送系統(tǒng)時(shí)的再一變體中，輸送速度為1000至4000英尺/ 分鐘且輸送壓力小于或等于15英寸汞。在輸送系統(tǒng)102是稀相輸送 系統(tǒng)時(shí)的再一變體中，輸送速度大于或等于4000英尺/分鐘且輸送壓 力小于或等于15英寸汞。
在本發(fā)明的另一變體中，使丸粒10與流體接觸，該流體溫度使 丸粒在氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102中傳輸?shù)耐瑫r(shí)冷卻。在本變體的進(jìn)一步細(xì)化 中，該流體是沸點(diǎn)低于丸粒IOO在與該流體接觸的位置的平均溫度的 液體。因此，在這種細(xì)化中，該流體在與丸粒接觸后沸騰。
參照?qǐng)D3，提供其中含有丸粒100的上斜段112的示意圖。當(dāng)氣 動(dòng)輸送系統(tǒng)102包括上斜段112時(shí)， 一部分丸粒100具有在如方向d3 所示的重力下向下移動(dòng)的趨勢(shì)。由于總體而言，丸粒的凈移動(dòng)是沿方 向山向上，這種趨勢(shì)有利地實(shí)現(xiàn)丸?；旌稀Ｒ虼?，已經(jīng)結(jié)晶且由于來(lái) 自結(jié)晶熱的生成的熱而趨于更熱的丸粒124與尚未結(jié)晶的非晶態(tài)丸粒 IOO有效混合。這允許熱從結(jié)晶丸粒124轉(zhuǎn)移到非晶態(tài)丸粒100，這 有助于非晶態(tài)丸粒結(jié)晶。
在本實(shí)施方案的一個(gè)特別有用的變體中，用如上文聯(lián)系圖1C的 描述所述的模面切粒機(jī)切割聚合丸粒100。在該變體中，將丸粒IOO 經(jīng)由丸粒輸送系統(tǒng)92從模面切粒機(jī)轉(zhuǎn)移到千燥器90?？捎玫母稍锲?的實(shí)例包括從水中移出丸粒100的向心干燥器。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在這點(diǎn)上，干燥器90是可用于將丸粒與水分離的任何裝置。在離開(kāi)干燥器
90后，由于在離開(kāi)干燥器90時(shí)仍然相對(duì)較高的丸粒100熱含量，可 以蒸發(fā)掉更多水。在使用模面切粒機(jī)的這一變體中，丸粒100足夠快 地從切粒機(jī)轉(zhuǎn)移到干燥器以使丸粒IOO保留相當(dāng)大量的熱。通常，離 開(kāi)這種干燥器的聚合丸粒具有超過(guò)135。C的溫度。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，各丸粒IOO通常具有相對(duì)不均勻的溫度分布，其中 丸粒內(nèi)部比丸粒外部熱。這是由于模面切粒機(jī)和丸粒輸送系統(tǒng)92中 所用的水的冷卻效應(yīng)和聚合物的低熱導(dǎo)率。此外，各丸?？梢跃哂新?微不同的溫度分布。因此，適當(dāng)?shù)貙⑦@些丸粒描述成具有平均丸粒溫 度。
還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，用于將丸粒100從模面切粒機(jī)轉(zhuǎn)移到干燥器90 的水可以被具有更優(yōu)異或更合意傳熱性能的其它輸送流體取代。丸粒 100的平均溫度也可以通過(guò)用于將丸粒100從模面切粒機(jī)轉(zhuǎn)移到干燥 器90的水(或其它輸送流體)的溫度控制。例如，該輸送流體可以 加熱以實(shí)現(xiàn)更高的初始平均丸粒溫度(引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102 )或冷 卻以實(shí)現(xiàn)更低的初始平均丸粒溫度。在典型的聚酯成型法中，在含丸 粒的漿料在丸粒輸送系統(tǒng)92內(nèi)以IO至30英尺/秒的速度移動(dòng)的情況 下，從模面切粒機(jī)到干燥器90的切換時(shí)間為大約幾秒。
在本發(fā)明的一個(gè)變體中，聚合物丸粒IOO在高于最佳結(jié)晶溫度的 平均溫度下進(jìn)入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102。在該變體中，聚合物丸粒100用 輸送氣體冷卻，該輸送氣體在該變體中的溫度低于丸粒100的平均溫 度。本變體的方法特別可用于聚對(duì)苯二甲酸乙二酯丸粒的結(jié)晶，其通 常在135。C下開(kāi)始結(jié)晶并在200。C下熔融。當(dāng)丸粒100具有熱含量足 以發(fā)生結(jié)晶的區(qū)域時(shí)，隨著丸粒100輸送，平均丸粒溫度提高。該升 溫是在丸粒100結(jié)晶時(shí)從中釋放結(jié)晶熱的結(jié)果。
在本變體的一種細(xì)化中，初始平均丸粒溫度(引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng) 102時(shí))和結(jié)晶溫度之差小于由丸粒IOO在不存在外部冷卻的情況下 的結(jié)晶引起的升溫。因此，在該細(xì)化中，使用冷卻的輸送氣體氣動(dòng)輸 送丸粒并抑制丸粒的熔融或粘著，同時(shí)仍允許發(fā)生結(jié)晶。
在本發(fā)明的另一變體中，丸粒含有足以發(fā)生結(jié)晶的內(nèi)部熱。在本 發(fā)明的另一些變體中，該丸粒不含足以結(jié)晶的熱。在后一變體中，通 過(guò)與在升高溫度下的輸送氣體接觸來(lái)調(diào)節(jié)平均丸粒溫度。在本實(shí)施方案的再一變體中，聚合物丸粒IOO在太低以致結(jié)晶不 能進(jìn)行到所需程度的平均溫度下進(jìn)入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102。在這種情況
輸送氣體的溫度高于丸粒100的平均溫度)。
在本發(fā)明的又一變體中，輸送氣體119的溫度足以從丸粒100中 汽提乙醛。為使乙醛汽提最有效，輸送氣體119的溫度必須低于丸粒 100中的乙醛在氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102中存在的溫度和壓力下的平衡濃度。 輸送氣體119中的乙醛應(yīng)該低于丸粒100中乙醛的蒸氣壓以使乙醛擴(kuò) 散到輸送氣體中。在一個(gè)變體中，輸送氣體的溫度足以將聚合丸粒中 的殘留乙醛減少至少4 ppm。在另一變體中，輸送氣體的溫度足以將 聚合丸粒中的殘留乙醛減少至少2 ppm。在再一變體中，輸送氣體的 溫度足以將聚合丸粒中的殘留乙醛減少至少lppm。此外，任選在收集 裝置或容器126 (圖2)中通過(guò)使附加氣體經(jīng)由導(dǎo)管134流過(guò)該裝置 來(lái)實(shí)現(xiàn)附加乙醛汽提。這種附加氣體經(jīng)由導(dǎo)管136排出，同時(shí)在熱破 壞裝置132中破壞汽提出的乙醛。在一個(gè)變體中，將離開(kāi)輸送機(jī)系統(tǒng) 的出口 118的丸粒連續(xù)加入一個(gè)容器，在此降低丸粒的殘留乙醛含量。 在本變體的進(jìn)一步細(xì)化中，該容器定向，其入口和出口的位置使得聚 酯聚合丸粒在所述容器內(nèi)的流動(dòng)模式是活塞流。通常，所述容器內(nèi)乙 醛含量的降低至少為4 ppm。在另一些細(xì)化中，所述容器內(nèi)乙醛含量 的降低至少為2 ppm。使用相對(duì)較小的丸粒進(jìn)一步增強(qiáng)乙醛汽提。
參照?qǐng)D4和5，提供本實(shí)施方案的變體。在圖4中，顯示了輸送 導(dǎo)管108從入口 104起基本水平的變體。在該變體中，將這些聚合丸 粒IOO在基本水平的導(dǎo)管段110引入輸送導(dǎo)管108。輸送導(dǎo)管108可 以保持基本水平直至下一站或工藝裝置(例如收集裝置126)。導(dǎo)管 段IIO保持基本水平一段距離。在一個(gè)細(xì)化中，導(dǎo)管段110水平至少 IO英尺。在另一細(xì)化中，導(dǎo)管段110水平至少50英尺。在再一細(xì)化 中，導(dǎo)管段110水平至少I(mǎi)OO英尺。
還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為10英尺至1, 000英尺。 在另一細(xì)化中，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為50英尺至500英尺。在再 一細(xì)化中，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為100英尺至300英尺。
在圖5中，顯示了輸送導(dǎo)管108最先從與丸粒入口 104相鄰的區(qū) 域開(kāi)始傾斜的一個(gè)變體。輸送導(dǎo)管108可以保持基本傾斜直至下一站
18或工藝裝置(例如收集裝置126)。
任何類(lèi)型的惰性或反應(yīng)性氣體作為輸送氣體119。合適的氣體包括但 不限于空氣、氮?dú)狻鍤?、二氧化碳、其組合和類(lèi)似物。在本實(shí)施方 案的一個(gè)變體中，使用流量控制器120控制輸送氣體119的流速。在 另一變體中，可以通過(guò)正壓冷凝器，如旋轉(zhuǎn)葉壓縮機(jī)(其可以控制輸 送氣體的速度以控制流量)控制輸送氣體119的流速。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供了實(shí)施本發(fā)明的方法的用于使 聚合丸粒結(jié)晶的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)。參照?qǐng)D2,氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102進(jìn)一步 包括用于將這些聚合丸粒100引入導(dǎo)管108的入口 104和用于移出這 些聚合物丸粒的出口 118。在至少所示實(shí)施方案中，將丸粒100通過(guò) 壓差分離裝置106引入丸粒入口 104?？捎米鲏翰罘蛛x裝置106的裝 置的實(shí)例包括但不限于旋轉(zhuǎn)氣閘和吹氣罐。氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102包括用 輸送氣體119氣動(dòng)傳輸多個(gè)聚合丸粒100的輸送導(dǎo)管108。
在本實(shí)施方案的一種細(xì)化中，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為10英尺 至1000英尺。在另一細(xì)化中，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為50英尺至500 英尺。在再一細(xì)化中，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為100英尺至300英尺。 輸送導(dǎo)管108包括基本水平的導(dǎo)管段110。導(dǎo)管段110的水平構(gòu)造使 得丸粒處于傳送狀態(tài)。通常，導(dǎo)管段110的長(zhǎng)度是5至20倍管直徑。 氣動(dòng)輸送導(dǎo)管IIO任選包括上斜段112，其詳情如上所述。
輸送導(dǎo)管108任選包括附加導(dǎo)管段，如也基本水平的導(dǎo)管段116。 根據(jù)本實(shí)施方案的方法，通過(guò)輸送氣體將這些聚合丸粒從入口 104氣 動(dòng)轉(zhuǎn)移到出口 118。可以通過(guò)流量控制器120調(diào)節(jié)輸送氣體119的流 量。合適的流量控制器120的實(shí)例包括但不限于計(jì)量壓縮機(jī)、流量計(jì)、 質(zhì)流控制器、閥和類(lèi)似物。輸送氣體119的溫度足以將這些丸粒100 保持在使這些聚合丸粒的結(jié)晶在從氣動(dòng)輸送系統(tǒng)102移出丸粒之前基 本引發(fā)或完成的溫度范圍內(nèi)。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該溫度范圍低 于聚合丸粒100的熔融溫度。
實(shí)現(xiàn)丸粒轉(zhuǎn)移的輸送氣體119可以任選通過(guò)溫度調(diào)節(jié)裝置122加 熱或冷卻。圖2顯示了將丸粒IOO轉(zhuǎn)移到收集裝置126。最后，任選 經(jīng)由熱交換裝置130回收輸送氣體119，并可以在熱破壞裝置132中 破壞揮發(fā)性有機(jī)化合物。圖4提供了導(dǎo)管段110水平延伸一段距離的示意圖。在進(jìn)一步細(xì) 化中，輸送導(dǎo)管108可以保持基本水平直至下一站或工藝裝置(例如 收集裝置126)。在一個(gè)細(xì)化中，導(dǎo)管段110水平至少I(mǎi)O英尺。在另 一細(xì)化中，導(dǎo)管段110水平至少50英尺。在再一細(xì)化中，導(dǎo)管段110 水平至少100英尺。還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為10英 尺至1000英尺。在另一細(xì)化中，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為50英尺至 500英尺。在再一細(xì)化中，輸送導(dǎo)管108的總長(zhǎng)度為100英尺至300 英尺。
在圖5中，顯示了輸送導(dǎo)管108最先從與丸粒入口 104相鄰的區(qū) 域開(kāi)始傾斜的一個(gè)變體。輸送導(dǎo)管108可以保持基本傾斜直至下一站 或工藝裝置(例如收集裝置126)。
盡管已經(jīng)例示和描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，但這些實(shí)施方案無(wú)意 例示和描述本發(fā)明的所有可能形式。相反，說(shuō)明書(shū)中所用的詞語(yǔ)是描 述而非限制性的詞語(yǔ)，并且要理解的是，可以在不背離本發(fā)明的精神 和范圍的情況下作出各種改變。
權(quán)利要求
1. 使多個(gè)聚合丸粒結(jié)晶的方法，該方法包括a)將所述多個(gè)聚合丸粒從入口引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，所述多個(gè)聚合丸粒包含具有結(jié)晶溫度和熔融溫度的可結(jié)晶的聚合物；和b)用輸送氣體將所述多個(gè)聚合丸粒從入口氣動(dòng)轉(zhuǎn)移到出口，輸送氣體的溫度足以將所述多個(gè)丸粒保持在使所述多個(gè)聚合丸粒的結(jié)晶在從氣動(dòng)輸送系統(tǒng)出口移出丸粒之前基本引發(fā)或完成的溫度范圍內(nèi)。
2. 權(quán)利要求l的方法，其中所述多個(gè)聚合丸粒的一部分具有球形 或柱形。
3. 權(quán)利要求l的方法，其中所述多個(gè)聚合丸粒的一部分具有矩形 橫截面。
4. 權(quán)利要求l的方法，其中所述多個(gè)聚合丸粒包含選自聚酯、聚 烯烴、聚苯乙烯、尼龍和聚酮的組分。
5. 權(quán)利要求l的方法，其中所述多個(gè)聚合丸粒包含聚酯。
6. 權(quán)利要求5的方法，其中聚酯是聚對(duì)苯二曱酸乙二酯聚合物或 共聚物。
7. 權(quán)利要求l的方法，其中所述多個(gè)聚合丸粒在從輸送系統(tǒng)出口 移出后具有大于大約30%的結(jié)晶度。
8. 權(quán)利要求l的方法，其中所述多個(gè)聚合丸粒在從輸送系統(tǒng)出口 移出后具有大于大約40%的結(jié)晶度。
9. 權(quán)利要求l的方法，其中引入輸送系統(tǒng)的丸粒的結(jié)晶度提高了 至少10%。
10. 權(quán)利要求l的方法，其中引入輸送系統(tǒng)的丸粒的結(jié)晶度提高了 至少2 0%。
11. 權(quán)利要求l的方法，其中引入輸送系統(tǒng)的丸粒的結(jié)晶度小于 30%。
12. 權(quán)利要求l的方法，其中引入輸送系統(tǒng)的丸粒的結(jié)晶度小于 2 0%。
13. 權(quán)利要求l的方法，其中可結(jié)晶的聚合物包含PET且溫度范圍為大約135。C至大約200°C。
14. 權(quán)利要求l的方法，其中可結(jié)晶的聚合物包含聚對(duì)苯二曱酸亞 烷基酯或聚萘二甲酸亞烷基酯聚合物或共聚物且溫度范圍為大約135 。C至大約190°C。
15. 權(quán)利要求l的方法，其中丸粒在輸送系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間為30 秒至20分鐘。
16. 權(quán)利要求l的方法，其中氣動(dòng)輸送系統(tǒng)是密相輸送系統(tǒng)。
17. 權(quán)利要求l的方法，其中氣動(dòng)輸送系統(tǒng)是稀相輸送系統(tǒng)。
18. 權(quán)利要求l的方法，其中所述多個(gè)聚合丸粒包含溫度大于或等 于聚合物結(jié)晶溫度的區(qū)域。
19. 權(quán)利要求l的方法，其中輸送氣體選自空氣、氮?dú)?、二氧化?和氬氣。
20. 權(quán)利要求l的方法，其中將輸送氣體在0至220。C下引入輸送 系統(tǒng)。
21. 權(quán)利要求l的方法，其中引入輸送系統(tǒng)時(shí)的輸送氣體溫度小于 引入所述入口的丸粒溫度。
22. 權(quán)利要求1的方法，其中所述多個(gè)聚合丸粒通過(guò)壓差分離裝置 引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)的入口 。
23. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括從丸粒中連續(xù)分離液體以形成 部分干燥的丸粒流，并將部分干燥的丸粒流連續(xù)引入輸送系統(tǒng)的入n 。
24. 權(quán)利要求23的方法，其中丸粒在引入輸送系統(tǒng)入口時(shí)具有小 于1重量％的濕含量。
25. 權(quán)利要求23的方法，其中丸粒在引入輸送系統(tǒng)入口時(shí)具有小 于0. 2重量％的濕含量。
26. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在連續(xù)工藝中使初始聚酯熔融 聚合物發(fā)生熔融相聚合，該熔融聚合物在與水接觸時(shí)固化形成丸粒， 從丸粒中分離至少一部分水，并將所述丸粒引入所述輸送系統(tǒng)。
27. 權(quán)利要求26的方法，其中由固化法形成的所述聚酯聚合物丸 粒具有至少0. 70分升/克的It. V.。
28. 權(quán)利要求27的方法，其中It. V.為至少0. 72分升/克。
29. 權(quán)利要求27的方法，其中It.V.為至少0. 76分升/克。
30. 權(quán)利要求26的方法，其中將離開(kāi)輸送機(jī)系統(tǒng)出口的丸粒連續(xù) 加入到容器，在該容器中降低丸粒的殘留乙醛含量。
31. 權(quán)利要求30的方法，其中所述容器內(nèi)乙醛含量的降低為至少 4 ppm。
32. 權(quán)利要求30的方法，其中離開(kāi)所述容器后的丸粒的殘留乙醛 含量小于2 ppm。
33. 權(quán)利要求l的方法，其中氣動(dòng)輸送系統(tǒng)包含上斜段，其角度使 得所述多個(gè)聚合丸粒在傳輸通過(guò)該上斜段時(shí)向上移動(dòng)。
34. 權(quán)利要求33的方法，其中該角度足以使得進(jìn)入上斜段的所述 多個(gè)丸粒的一部分下落，由此混合所述多個(gè)聚合丸粒。
35. 權(quán)利要求34的方法，其中該角度為大約25。至65° 。
36. 權(quán)利要求l的方法，其中將所述多個(gè)丸粒以5，000磅/小時(shí)至 200， 000磅/小時(shí)的量引入結(jié)晶器。
37. 權(quán)利要求1的方法，其中輸送氣體的溫度足以將聚合丸粒的殘 留乙醛降^[氐至少4 ppm。
38. 權(quán)利要求1的方法，其中輸送氣體的溫度足以將聚合丸粒的殘 留乙醛降低至少2 ppm。
39. 權(quán)利要求1的方法，其中輸送氣體的溫度足以將聚合丸粒的殘 留乙醛降低至少1 ppm。
40. 權(quán)利要求37的方法，其中輸送氣體中乙醛的濃度小于所述多 個(gè)丸粒在氣動(dòng)輸送系統(tǒng)中存在的溫度和壓力下的乙醛平衡濃度。
41. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括使所述多個(gè)聚合丸粒在氣動(dòng)輸 送系統(tǒng)中與溫度足以冷卻聚合丸粒的流體接觸。
42. 權(quán)利要求1的方法，其中該流體是在與所述多個(gè)丸粒接觸后沸 騰的液體。
43. 權(quán)利要求42的方法，其中該液體包含水。
44. 權(quán)利要求1的方法，其中所述多個(gè)聚合丸粒的一部分是通過(guò)最 大尺寸維度表征的三維物體，該最大尺寸維度小于大約0. 25英寸。
45. 權(quán)利要求l的方法，其中輸送系統(tǒng)的長(zhǎng)度為至少50英尺。
46. 權(quán)利要求l的方法，進(jìn)一步包括將所述丸粒包裝到集裝箱中， 其中所述丸粒不是固態(tài)聚合。
47. 權(quán)利要求l的方法，其中所述丸粒通過(guò)切割熔融聚酯聚合物來(lái)獲得。
48. 權(quán)利要求l的方法，其中所述丸粒通過(guò)用模面切粒機(jī)切割熔融 聚酯聚合物來(lái)獲得。
49. 使多個(gè)PET丸粒結(jié)晶的方法，該方法包括a) 將所述多個(gè)PET丸粒從入口引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，所述多個(gè)PET丸粒是可結(jié)晶的并具有結(jié)晶溫度和熔融溫度；和b) 用輸送氣體將所述多個(gè)PET丸粒從入口氣動(dòng)轉(zhuǎn)移到出口，輸 送氣體的溫度足以將所述多個(gè)PET丸粒保持在從氣動(dòng)輸送系統(tǒng)出口移 出丸粒之前基本引發(fā)或完成所述多個(gè)PET丸粒的結(jié)晶的溫度范圍內(nèi)。
50. 使聚合丸粒結(jié)晶的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，該氣動(dòng)輸送系統(tǒng)包含 用輸送氣體氣動(dòng)傳輸多個(gè)聚合丸粒用的導(dǎo)管，該導(dǎo)管的長(zhǎng)度足以使得，在輸送氣體的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，在從氣動(dòng)輸送系統(tǒng)中移出 丸粒之前基本引發(fā)或完成所述多個(gè)聚合丸粒的結(jié)晶；用于將所述多個(gè)聚合丸粒引入導(dǎo)管的入口；和用于移出所述多個(gè)聚合丸粒的出口 。
51. 權(quán)利要求50的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，其中該導(dǎo)管包括上斜段，其角 度使得所述多個(gè)聚合丸粒在傳輸通過(guò)該上斜段時(shí)向上移動(dòng)。
52. 權(quán)利要求51的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，其中該角度足以使得進(jìn)入上斜 段的所述多個(gè)丸粒的一部分下落，由此混合所述多個(gè)聚合丸粒。
53. 權(quán)利要求50的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于將所述多個(gè)聚 合丸粒引入入口的壓差分離裝置。
54. 權(quán)利要求53的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，其中該壓差分離裝置是旋轉(zhuǎn)氣 閘或吹氣罐。
55. 權(quán)利要求50的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，進(jìn)一步包括計(jì)量裝置以控制輸 送氣體的流速。
56. 權(quán)利要求50的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，進(jìn)一步包括溫度控制器以控制 輸送氣體的溫度。
57. 權(quán)利要求50的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，其中將回收的聚酯聚合物丸粒 連續(xù)加入一個(gè)容器，在此降低丸粒中的殘留乙醛含量。
58. 權(quán)利要求57的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，其中所述容器內(nèi)的乙醛含量降 〈氐至少為4 ppm.
59. 權(quán)利要求57的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，其中離開(kāi)所述容器時(shí)丸粒的殘留乙醛含量小于2 ppm。
60.權(quán)利要求57的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)，其中該容器是定向的且入口和 出口的位置使得聚酯聚合丸粒在所述容器內(nèi)的流動(dòng)模式是活塞流。
全文摘要
使多個(gè)聚合丸粒結(jié)晶的方法包括將丸粒在初始平均溫度下引入氣動(dòng)輸送系統(tǒng)的步驟。用輸送氣體將所述多個(gè)聚合丸粒從入口氣動(dòng)轉(zhuǎn)移到出口。在該輸送系統(tǒng)內(nèi)，丸粒具有足以發(fā)生結(jié)晶的溫度。也提供了實(shí)施本發(fā)明的方法的氣動(dòng)輸送系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C08F6/00GK101454352SQ200780019040
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者B·R·德布勒因, R·G·邦納 申請(qǐng)人:伊士曼化工公司