專利名稱：處理塑性材料的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前述部分的裝置，以及一種根據(jù)權(quán)利要求8前述部分的方法。
這種方法例如已經(jīng)在EP-A-0712703中公開。當(dāng)這種方法在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)施時(shí)，成品有一些明顯的缺陷·產(chǎn)品是水解的，即部分分解，因而其質(zhì)量有不足；·成品包含相對(duì)較高的灰塵含量，這不僅意味著材料的損失而且增加了成品單位重量的成本；及·成品的結(jié)晶程度有相當(dāng)大的變化，非晶態(tài)部分相對(duì)較高。
本發(fā)明的目的是制造一種產(chǎn)品，例如，由PET或聚脂材料制成的用于輪胎簾線的瓶狀顆粒等，具有低灰塵含量的改進(jìn)質(zhì)量以及改進(jìn)的結(jié)晶度。根據(jù)本發(fā)明，這是通過(guò)權(quán)利要求1或權(quán)利要求8的特征部分實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明基于下述認(rèn)識(shí)，即到目前為止，生產(chǎn)參數(shù)是以一種不考慮的方式選擇的，且偏向快速生產(chǎn)。例如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在結(jié)晶過(guò)程中以較低的溫度進(jìn)行較慢的加熱可獲得更平穩(wěn)和經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)，在某些情況下，甚至空氣也可以代替通常使用的氮?dú)庥米魈幚斫橘|(zhì)。
還發(fā)現(xiàn)，迄今使用的超過(guò)195℃的相對(duì)高的氣體溫度不僅導(dǎo)致產(chǎn)品分解并因而質(zhì)量下降，而且在迄今所使用的裝置中導(dǎo)致過(guò)多的熱量損失。例如可從US-A-5119570中了解到在分開的裝置中完成預(yù)結(jié)晶和結(jié)晶。但分開的裝置也意味著相對(duì)較高的表面-體積比，這會(huì)促進(jìn)熱量損失。而在上述EP-A中，預(yù)結(jié)晶和結(jié)晶是在共同裝置中完成的，這同樣不能產(chǎn)生最佳結(jié)果。
從這些發(fā)現(xiàn)中可以知道，權(quán)利要求1特征部分的開發(fā)產(chǎn)生了一種緊湊而經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)熱量損失最小。小的熱量損失還使結(jié)晶條件更容易控制，因此從這個(gè)觀點(diǎn)看，并沒(méi)有強(qiáng)制使用高的處理溫度。最重要的優(yōu)點(diǎn)是，用于隔室的來(lái)自單個(gè)氣源的氣體量可小于迄今使用的情況，且裝置自身的整體高度可保持較低，從而節(jié)省了空間和成本。盡管具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱殼體的結(jié)晶器可從CH-A-665473中得知，但它并不是設(shè)計(jì)或適用于進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和結(jié)晶，即它需要另外的裝置來(lái)完成單獨(dú)的結(jié)晶步驟。
在上述EP-A中，塑性材料流經(jīng)裝置的路徑是這樣的，即需要一個(gè)高的空氣通量，用于產(chǎn)生一聚集流化作用，而材料在位于一隔板上方的自由空間上轉(zhuǎn)換進(jìn)入下一隔室中。相反，本發(fā)明優(yōu)選地提供的路徑通過(guò)將自由空間或多個(gè)自由空間和排放孔設(shè)置在穿過(guò)處理空間的縱剖面中的不同高度而彎曲。雖然已知的轉(zhuǎn)換在單獨(dú)材料元件的停留時(shí)間上有顯著區(qū)別，但通過(guò)本發(fā)明的措施可以更好地控制停留時(shí)間。已經(jīng)顯示，通過(guò)這種方式，可獲得極佳的結(jié)晶程度，且非晶態(tài)部分可以忽略。相反，在彎曲路徑的情況下，流經(jīng)的空氣量可以減小。另外，在自由空間或孔位于底部的情況下，即使在流化床中也根據(jù)其密度對(duì)處理過(guò)的材料進(jìn)行某種劃分，具有提高的相對(duì)密度的材料更可能位于底部區(qū)域。盡管在流化床中非晶態(tài)和結(jié)晶材料之間的密度差不是很大，靠近底部密度更大的材料已經(jīng)比進(jìn)一步流化的材料更大程度地結(jié)晶這一事實(shí)還是很重要的。因此，已經(jīng)完成某些結(jié)晶過(guò)程的材料主要從底部自由空間輸送到下一隔室(或者排放孔)。
根據(jù)上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的方法以一對(duì)材料進(jìn)行平穩(wěn)處理的相對(duì)較低的溫度開始。雖然起初需要略長(zhǎng)的時(shí)間，但它確實(shí)創(chuàng)造了改進(jìn)質(zhì)量的材料的預(yù)先條件。與現(xiàn)有技術(shù)相比的時(shí)間損失可以通過(guò)隨后預(yù)熱或預(yù)冷凝過(guò)程中更短的處理來(lái)補(bǔ)償。最好使用一流化床設(shè)計(jì)，從而在處理空間中不需要任何攪拌裝置(比較US-A-4,064,112和4,161,578)，因?yàn)橐呀?jīng)顯示，上述攪拌裝置由于形成強(qiáng)烈的粉末而導(dǎo)致相當(dāng)大的損失。必須指出，將冷凝與預(yù)冷凝和后冷凝分開已經(jīng)在US-A-3,756,990中公開，它還是實(shí)施本發(fā)明方法的優(yōu)選方式。還反映出材料的最終溫度為至少185℃，最好是至少200℃，特別是約220℃。
如上所述，尤其是，成品質(zhì)量不均勻已經(jīng)在根據(jù)EP-A-0712703的現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行了評(píng)述。很顯然，停留時(shí)間隨機(jī)分布的已使用的結(jié)晶裝置的缺點(diǎn)在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，它在包括旋轉(zhuǎn)循環(huán)裝置的一容器中進(jìn)行隨后加熱。如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的，確切地說(shuō)，這些循環(huán)裝置對(duì)產(chǎn)生過(guò)多的灰塵含量負(fù)責(zé)。為此，從對(duì)材料進(jìn)行更平穩(wěn)和可控處理的觀點(diǎn)看，本發(fā)明所使用方法的不同之處在于，使已結(jié)晶材料形成具有四個(gè)側(cè)部的矩形散料流的形狀，特別是在截面上有基本均勻物料的矩形截面；處理氣體從四側(cè)部形的一側(cè)流過(guò)上述已結(jié)晶材料。這意味著，由于這種截面形狀，氣體在整個(gè)流入側(cè)都有相同的條件，在其局部有基本均勻的物料密度?？蛇M(jìn)一步改進(jìn)之處在于，散料流截面的矩形側(cè)邊之比為大約1∶2到1∶15，最好是從1∶3到1∶10，處理氣體從矩形的較大側(cè)邊流過(guò)散料流。通過(guò)這種方式，根據(jù)本發(fā)明的方法與所有這些方法的不同之處在于，散料流的厚度和/或沿截面的氣流條件是不同的。
為了平穩(wěn)處理，預(yù)結(jié)晶和結(jié)晶有利地要求10到80分鐘的期間，最好是15到40分鐘，特別是在約20到30分鐘之間。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)縮短該處理步驟，可更高效地進(jìn)行隨后的加熱。根據(jù)本發(fā)明，這最好是優(yōu)選地發(fā)生，因?yàn)榻Y(jié)晶，包括預(yù)冷凝后的加熱是在60到120分鐘，特別是約90分鐘的期間內(nèi)完成。
本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)是通過(guò)在附圖中示意性示出的一優(yōu)選實(shí)施例提供的，附圖如下

圖1是根據(jù)本發(fā)明方法的流程圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明用于預(yù)結(jié)晶和后結(jié)晶的一結(jié)晶器的實(shí)施例的縱剖圖；圖3示出沿圖2中線III-III的剖面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用的裝置的縱剖面示意圖，該裝置用于預(yù)熱和冷凝及冷卻；以及圖5示出根據(jù)圖4中線V-V的上述裝置的剖面圖。
根據(jù)圖1，在根據(jù)本發(fā)明方法的初始階段1，非晶態(tài)塑料顆粒，特別是聚對(duì)苯二甲酸乙酯，主要是通過(guò)擠壓并切割成粒料而制成的。在根據(jù)本發(fā)明方法的第一階段，以這種方式制造的非晶態(tài)塑性材料被輸送到一結(jié)晶器2，如從現(xiàn)有技術(shù)中得知并如下面借助于本發(fā)明實(shí)施例在圖2和圖3中解釋的那樣，該結(jié)晶器2有利地包括預(yù)結(jié)晶和后結(jié)晶。
當(dāng)進(jìn)入階段2時(shí)，塑性材料大約處于環(huán)境溫度。在階段2中，用熱惰性氣體如氮?dú)膺M(jìn)行氣體處理，該惰性氣體在一大約165℃到185℃，如170℃到180℃的相對(duì)較低的溫度下(與現(xiàn)有技術(shù)相比)輸送到一氣體入口2′中，從而實(shí)現(xiàn)塑性材料的平穩(wěn)處理。因此，根據(jù)本發(fā)明，如果在結(jié)晶器2中的停留時(shí)間略長(zhǎng)于現(xiàn)有技術(shù)中提及的時(shí)間，即10到80分鐘，最好是20到40分鐘，特別是大約30分鐘，則是較好的。用相對(duì)較低的溫度和相對(duì)較長(zhǎng)的停留時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)均勻和平穩(wěn)的處理，已經(jīng)顯示，用這種方法在實(shí)踐中可實(shí)現(xiàn)材料的完全結(jié)晶。測(cè)試顯示，當(dāng)塑性材料離開階段2時(shí)，至多1％保持在非晶態(tài)，但一般低于1％。結(jié)果，當(dāng)離開階段2時(shí)，塑性材料的最終溫度大約是135℃到180℃。
加熱到最大180℃的材料必須繼續(xù)被加熱，從而起動(dòng)一冷凝反應(yīng)。有利地，可為此設(shè)置一預(yù)熱器3，之后是一個(gè)實(shí)際反應(yīng)器4。就氣體回路5(如氮?dú)?而言，通過(guò)插入一氣體凈化階段6，在已經(jīng)流過(guò)回路5的氣體被再一次輸送到預(yù)熱器3之前將兩個(gè)階段相互連接。
此處顯示的冷凝方法的兩階段是正常的和有利的，但不是絕對(duì)需要的。圖1中所示圖表只是反映這樣一個(gè)事實(shí)，即如果設(shè)置兩個(gè)排成直線的裝置3和4，則是有利的。但在實(shí)際應(yīng)用中，將塑性材料加熱到大約180℃的預(yù)加熱(如果材料在低于此溫度的溫度下進(jìn)入)可在一加熱裝置中單獨(dú)進(jìn)行，而冷凝隨后在一個(gè)或幾個(gè)步驟中完成。但由于效率的原因，更希望將預(yù)加熱和預(yù)冷凝，如果需要還有冷凝，組合在一個(gè)裝置中。例如，可以設(shè)想，將預(yù)熱器或預(yù)冷凝器和冷凝器(反應(yīng)器)組合在一單獨(dú)裝置中。在這種情況下，在垂直反映器的不同高度設(shè)置幾個(gè)氣體入口和出口是有利的，從而將上述反應(yīng)器劃分成具有不同氣體溫度和/或氣體量和/或速度的單獨(dú)區(qū)域。
反應(yīng)器4將以常規(guī)方式設(shè)計(jì)成墻基反應(yīng)器或填充層反應(yīng)器，并具有塑性材料以一可控速度通過(guò)的管，下面將借助于圖4和圖5對(duì)預(yù)熱器3的一優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。上述反應(yīng)器4中的“可控速度”可通過(guò)安裝跨縱向軸線延伸的類似屋頂?shù)难b置而實(shí)現(xiàn)。這種類似屋頂?shù)难b置對(duì)材料產(chǎn)生制動(dòng)效果，因而防止了過(guò)快的流過(guò)，但由于它們?cè)陧敳繒?huì)聚成一點(diǎn)的屋頂形狀，它們促進(jìn)了本身具有粘結(jié)在一起的確定趨勢(shì)的各顆粒的分離。
盡管預(yù)預(yù)熱器3可設(shè)計(jì)成位于一個(gè)階段中，但最好包括至少兩個(gè)階段，如果必要的話最多八個(gè)階段，氣體溫度有利地一個(gè)階段一個(gè)階段地增加。根據(jù)該設(shè)計(jì)，在預(yù)熱器3的末端，材料的溫度將達(dá)到190到235℃。在包含兩個(gè)階段3和4的所示實(shí)施例中，材料溫度通常為大約220℃。
隨后，反應(yīng)應(yīng)盡快終止。為此將一冷卻裝置7連接在出口側(cè)，隨后從上述冷卻裝置7中流出冷凝后的PET材料。但材料也可以是聚烯烴、PEN或PA。如果在反應(yīng)器4的末端已經(jīng)發(fā)生預(yù)冷卻，因而塑性材料以一明顯低于185℃，例如約160℃的溫度流出，那么冷卻裝置7將不必使用惰性氣體；用空氣冷卻將成為可能。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一結(jié)晶器10，該結(jié)晶器10包括一旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的，特別是圓柱形處理空間12(見(jiàn)圖3)，該處理空間12由壁11環(huán)繞，用于容納從初始階段1(圖1)流出的片狀或粒狀塑性材料。為了控制具有外部粒料干燥的預(yù)結(jié)晶及結(jié)晶過(guò)程，上述處理空間12被劃分成至少兩個(gè)處理隔室12′和12″。這種劃分是由隔板13完成的。圖3顯示這種劃分大致為扇形形狀，第一處理隔室12′占據(jù)大約至少50％的截面積，最好是2/3到3/4的截面積。相反，隔室12″占據(jù)了其余的可用空間。但劃分本身(當(dāng)從對(duì)應(yīng)于圖3的頂視圖或剖視圖觀察時(shí))可通過(guò)環(huán)繞結(jié)晶裝置10的縱軸線A的徑向間隔壁完成。盡管所示實(shí)施例僅示出兩個(gè)隔室12′和12″，但如果需要，可通過(guò)至少一個(gè)另外的隔板設(shè)置多于兩個(gè)的隔室。
旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)確保了高體積-表面比，因而不僅熱量損失最小，而且可在處理空間12中更容易確保均勻溫度?？山柚谥辽僖粋€(gè)注入孔14將塑性材料輸送到處理室12。在注入孔中，可通過(guò)上層16′設(shè)置一個(gè)在進(jìn)入處理空間過(guò)程中分配塑性材料的常規(guī)轉(zhuǎn)子R。由于隔室12′相對(duì)較大的容積，或者是由于空間的原因，下面的壁13最好包括一個(gè)漏斗狀的偏轉(zhuǎn)區(qū)段13′，該偏轉(zhuǎn)區(qū)段13′同樣增加了壁的硬度。這樣，塑性材料沿區(qū)段13′向下滑動(dòng)(至圖2的左側(cè))，進(jìn)入第一隔室或預(yù)結(jié)晶隔室12″。
熱惰性處理氣體如氮?dú)?，流過(guò)處理空間12。為此，設(shè)置了一個(gè)氣體入口噴嘴15。氣體然后沿箭頭17方向向上流動(dòng)，流過(guò)一預(yù)穿孔的板16。但應(yīng)該理解，作為本發(fā)明的一部分，很可能設(shè)置至少兩個(gè)氣體入口15，從而其中一個(gè)僅允許氣體進(jìn)入隔室12′，另一個(gè)僅允許氣體進(jìn)入隔室12″。如果必要的話，這種分開的氣體供應(yīng)可以在兩個(gè)隔室12′、12″中用不同的氣體量和/或氣體速度和/或氣體溫度處理塑性材料。例如，可能有利的是，在隔室12′中提供一個(gè)更高的氣體速度，從而更快地干燥塑料粒料的表面。相反，在空間12″可能提供了一種低速而高溫的處理氣體。
通過(guò)提供一種相對(duì)高流速的氣體，以及通過(guò)漏斗狀部分13′并通過(guò)外壁11直徑的增加提供在朝向頂部的上部11′處擴(kuò)大的處理空間12，產(chǎn)生了所謂聚集流化床的條件，其中塑性材料被非常強(qiáng)烈地流化。通過(guò)這種方式，氣體在全部側(cè)面繞粒料流動(dòng)，粒料表面被干燥。非晶態(tài)粒料略輕于完全結(jié)晶的粒料，雖然差別不是很大，但如果從隔室12′到隔室12″的過(guò)渡區(qū)選在隔板13下面，這就有助于進(jìn)行仍舊是非晶態(tài)的和已經(jīng)部分結(jié)晶的材料的選擇，如圖所示在隔板13下面有通道18?？梢岳斫獾氖?，例如這樣是有利的，即隔板13通過(guò)向下伸出的支柱連接到板16上，且上述隔板13由上述板16支承，因而形成大量這種自由空間18。
通道的高度取決于處理空間12的總?cè)莘e、上述處理空間12的填充程度、以及將處理的材料類型。因此在本發(fā)明的范圍內(nèi)非?？赡芴峁┮环N用于這種自由空間18的高度的調(diào)節(jié)裝置，例如一種滑動(dòng)閘門，該滑動(dòng)閘門可以是大致槽形，限定了隔板13的底端。如果必要，板13的垂直位置由徑向輻條(圖中未示出)固定，特別是在處理空間的上部，如果需要，在下部也可以。但一般來(lái)說(shuō)，已經(jīng)顯示沒(méi)有必要安裝調(diào)節(jié)裝置來(lái)調(diào)節(jié)自由空間18的高度，且該自由空間可以固定。已經(jīng)顯示，用于自由空間18的間隙高度大約為3到8毫米，特別是5毫米左右一般是有利的。
如果最好能夠連續(xù)操作結(jié)晶器10，必須始終提供一個(gè)開放的排放孔19，根據(jù)圖2位于結(jié)晶隔室12″上部的上述排放孔19設(shè)置在一排放管20的端部，在該排放管20下端將材料排放到外部。隔板13下方自由空間18的位置以及位于上部的排放孔產(chǎn)生了按照箭頭21的略微彎曲或之字形的路徑，塑性材料必須沿該路徑從輸送孔14流到排放孔19。這不僅增加了隔室中的停留時(shí)間，而且阻止了假設(shè)材料能夠直接從自由空間18流到下面的排放孔可能導(dǎo)致的任何形式的“短路″。由于非晶態(tài)材料的重量組分已經(jīng)下落到隔室12′(預(yù)結(jié)晶)中的下半部，現(xiàn)在在第二隔室12″(結(jié)晶后)中只需要相對(duì)短的處理，從而獲得幾乎100％的結(jié)晶。因此，該隔室12″可相對(duì)較小。但如果提供了多于一個(gè)隔板13，則按照箭頭21的通道還是有利的，在這種情況下，材料在隔室12″中向上運(yùn)動(dòng)之后，能夠在第三隔室中完成向下的運(yùn)動(dòng)，因此排放孔可有利地位于板區(qū)域。
圖3示出結(jié)晶器10結(jié)構(gòu)的一些幾何形狀。在頂視圖中，氣體入口15和位置相對(duì)的檢修孔22產(chǎn)生了一個(gè)橫向軸線T，如以點(diǎn)劃線所示，氣體出口23沿該軸線T布置(圖2中位于截面III-III上部)。為了通過(guò)檢修孔22提供通向隔室12′和12″的入口，隔室12″相對(duì)于通過(guò)檢修孔22的橫向軸線T以一特定角度α偏移。上述角度的范圍在30°到60°之間，但基本上并不重要。例如已經(jīng)證明30°是有利的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)這樣的幾何結(jié)構(gòu)，即圖3中隔板13的底部13″大致位于檢修孔22的中部區(qū)域。由于將在隔室12″中獲得所期望的塑性材料最終條件，最好聯(lián)接至少一個(gè)監(jiān)測(cè)裝置，例如一個(gè)“觀察”隔室12″的光譜儀，上述光譜儀借助于所確定的光譜檢測(cè)塑料的結(jié)晶狀態(tài)。但至少這種監(jiān)測(cè)裝置可以體現(xiàn)為觀察鏡24的形狀。當(dāng)然，這種監(jiān)測(cè)裝置可以已經(jīng)設(shè)置在前的隔室中，如果需要這樣的話。
如圖表中所示，在通過(guò)結(jié)晶器以后(圖1中的階段2)，塑性材料到達(dá)一個(gè)預(yù)熱器3，圖4和圖5中示出其一優(yōu)選實(shí)施例。圖4中的箭頭10′表示，在此階段，從結(jié)晶器10中發(fā)出的材料進(jìn)入預(yù)熱器(預(yù)冷凝器)30的豎井31的輸送孔中。如特別從圖3中可以看到的，在大致圓形的外壁30′中，豎井31具有矩形截面。長(zhǎng)度L與寬度B之比例如大約為1∶3到1∶10，最好是1∶5到1∶8，特別是在1∶6左右。豎井31在兩側(cè)通過(guò)多孔的板、篩或類似物32限定。這確保沿整個(gè)長(zhǎng)度L均勻的流動(dòng)狀態(tài)和處理狀態(tài)。此外，豎井31的垂直設(shè)置使在豎井的整個(gè)截面上材料的密度均勻。
如圖所示，通常被稱作熱交換器的裝置30被劃分成具有不同功能的幾個(gè)階段。假如N2被用作用于處理的惰性氣體，上述氣體可在一相對(duì)較低的溫度下在33處進(jìn)入，從而將在由一上壁35隔開的隔室34中已處理的物品引入到低溫中，或者將在其中一個(gè)上部隔室中釋放的揮發(fā)性混合物排出。
當(dāng)隔室34中的氮?dú)饬鬟^(guò)豎井31的篩壁32后，它離開該冷卻隔室34，并隨后由一電加熱裝置E加熱到高溫。此時(shí)達(dá)到例如至少185℃的溫度，該溫度用作隔室36中預(yù)冷凝的保溫溫度。氣體在這里同樣以Z字形流過(guò)豎井31，即以在下面隔室34中相反的流動(dòng)方向流過(guò)，從而隨后在一加熱裝置E中再次加熱，并流過(guò)一預(yù)冷凝隔室37，塑性材料在此以200℃到240℃的氣體溫度處理，如果需要最高達(dá)到260℃。而且，在隔室37中的流動(dòng)方向與相鄰隔室36中的流動(dòng)方向相反。而后，在重新加熱后在最上部隔室38中，如果需要，達(dá)到最高溫度，用于預(yù)熱仍舊處于低溫的塑性材料。但這并不是絕對(duì)重要的，溫度控制還可以選擇成這樣，即在最后、最上部加熱裝置E中，只有下部隔室36中的溫度損失才被補(bǔ)償。通過(guò)這種方式，處理氣體基本向上流動(dòng)，同時(shí)塑性材料在豎井31中沉降，從而以相反方向運(yùn)動(dòng)。豎井31中的下落速度可通過(guò)對(duì)底端排放的控制而控制，例如通過(guò)具有可變速度的多孔圓盤閘39，或者例如通過(guò)位于豎井31端部的溫度傳感器?？梢岳斫猓鶕?jù)分給熱交換器30的任務(wù)，例如僅是預(yù)熱、預(yù)冷凝、冷凝等等，如果需要，可設(shè)置多于4個(gè)隔室，例如6個(gè)或8個(gè)或更少，或者甚至只有一個(gè)隔室。氣體以Z字型路徑引導(dǎo)也不是必須的，相反，可為每個(gè)隔室設(shè)置單獨(dú)的氣體入口，以例如改變各隔室34到38中的氣流量、氣體類型和/或氣體速度。
權(quán)利要求
1.一種用于使塑性材料，特別是聚對(duì)苯二甲酸乙酯結(jié)晶的裝置，包括一用于容納片狀或粒狀塑性材料的處理空間(12)，上述處理空間(12)能夠通過(guò)至少一個(gè)輸送孔(14)裝入塑性材料，并通過(guò)至少一個(gè)排放孔(19)進(jìn)行排放；一用于輸送處理氣體的輸送裝置(15)，處理氣體通過(guò)處理空間(12)中的一個(gè)板區(qū)域(16)；以及設(shè)置在處理空間(12)中的至少一個(gè)隔板(13)，該隔板(13)用于將處理空間(12)分隔成至少兩個(gè)由一自由空間(18)相互聯(lián)接的隔室(12′，12″)，該自由空間用于將塑性材料從一個(gè)隔室(12′，12″)輸送到另一個(gè)隔室(12′，12″)，從而使塑性材料沿一預(yù)定的基本豎直的路徑(21)從輸送孔(14)流到排放孔(19)；其特征在于，兩個(gè)隔室(12′，12″)特別以扇形方式設(shè)置在一共同的、至少近似是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的殼體(11)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，由于自由空間或多個(gè)自由空間(18)以及排放孔(19)的設(shè)置，在每種情況下位于縱向截面中不同高度的路徑(21)以Z字形或彎曲通過(guò)處理空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，在相關(guān)的隔板(13)底部設(shè)置至少一個(gè)自由空間(18)，且最好將排放孔(19)設(shè)置在隨后的隔室(12″)的頂部。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在輸送孔(14)下方設(shè)置一隔板(13)，用于通過(guò)一漏斗狀部分(13′)使進(jìn)入的塑性材料偏向，從而將材料偏向到一前隔室(12′)，這樣通過(guò)漏斗狀部分(13′)至少部分地覆蓋后隔室(12″)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，從頂部觀察，第一隔室(12′)占據(jù)了至少近似是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的處理空間(12)的大于一半，最好是大于2/3的區(qū)域，因而第一隔室(12′)后面是相應(yīng)較小的第二隔室(12″)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，一監(jiān)測(cè)裝置如一個(gè)觀察鏡(24)連接到至少一個(gè)隔室(12″)，例如最后一個(gè)隔室。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，處理空間(12)的板區(qū)域是一流化床的穿孔板(16)。
8.一種用于處理塑性材料，特別是聚對(duì)苯二甲酸乙酯的方法，其中具有相對(duì)較低溫度的材料在被加熱或以固態(tài)冷凝之前，特別采用根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，在加熱過(guò)程中首先被結(jié)晶，其特征在于，材料在至少兩個(gè)空間(12′，12″)中暴露于熱處理氣體中至少10分鐘，為了結(jié)晶而加熱到一個(gè)超過(guò)135℃的溫度，例如140-180℃的溫度，隨后上述材料在包含至多8個(gè)階段，最好是至少2個(gè)階段的預(yù)熱空間(31)中被加熱到至少185℃，最好是至少200℃，特別是大約220℃的溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在以165到185℃結(jié)晶的過(guò)程中導(dǎo)入熱處理氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，為了使處理并因而使產(chǎn)品質(zhì)量均勻，將已結(jié)晶材料制成具有四個(gè)側(cè)部截面的散料流形狀，特別是物料在截面上基本均勻的矩形截面，處理氣體從四側(cè)部截面的一側(cè)(L)流出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，散料流截面的矩形側(cè)邊之比(B∶L)為大約1∶2到1∶15，最好是1∶3到1∶10，處理氣體從矩形的較大側(cè)邊(L)流過(guò)散料流。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，處理氣體在至少兩個(gè)階段中最好從相對(duì)側(cè)邊作用到四側(cè)部截面的一側(cè)邊(L)上，每一階段具有增加的溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，處理氣體以反向流動(dòng)從一個(gè)低溫階段(34-37)輸送到一個(gè)高溫階段(35-38)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，處理氣體在至少三個(gè)階段(34-37或35-38)以Z字形和彎曲的方式幾次流過(guò)散料的四側(cè)部截面。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，具有四側(cè)部截面的散料基本垂直地輸送，而處理氣體基本水平地輸送通過(guò)四側(cè)部截面。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，預(yù)結(jié)晶和結(jié)晶最好在10-80分鐘的期間內(nèi)完成，最好是15到40分鐘，特別是大約在20-30分鐘之內(nèi)。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在結(jié)晶，包括預(yù)冷凝之后的加熱在一60到120分鐘的期間內(nèi)進(jìn)行，特別是大約90分鐘。
全文摘要
一種用于處理塑性材料,特別是聚對(duì)苯二甲酸乙酯的方法,其中具有相對(duì)較低溫度的材料在被加熱或以固態(tài)冷凝之前先通過(guò)加熱被結(jié)晶。該材料然后在一裝置的至少兩個(gè)隔室(2)中暴露于熱處理氣體中至少10分鐘,并在一高于135℃,例如140-180℃的溫度下結(jié)晶。然后該材料在具有至少1個(gè)到8個(gè)階段的預(yù)熱隔室(3)中加熱到至少185℃的溫度,最好是至少200℃,特別是220℃左右。
文檔編號(hào)B29C71/00GK1336865SQ00802925
公開日2002年2月20日 申請(qǐng)日期2000年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月22日
發(fā)明者卡米爾·博雷爾, 馬丁·米勒, 菲利波·泰拉西, 漢斯·蓋斯比勒 申請(qǐng)人:布勒公司