聚合物颗粒的防粘连处理工艺的制作方法

专利名称：聚合物颗粒的防粘连处理工艺的制作方法
聚合物颗粒的防粘连处理工艺本发明涉及一种用于聚合物颗粒(pellets)的防粘连处理以降低它们团聚 (agglomeration)倾向的工艺。特别地，本发明涉及一种使来自于切削系统的聚合物颗粒的粘性(tackiness)最小化的工艺，包括在冷却水存在下的聚合物造粒，以及随后通过离心干燥机的颗粒干燥。众所周知，目前市场上销售的大部分塑性树脂为颗粒形式。塑性树脂以颗粒形式出售可提高运输、处理、安全和最终用户可加工性的特点。同样众所周知，挤出装置可以是连接在聚合装置上的挤出生产线，也可以是直接以颗粒和/或不同形态的聚合物材料(粉末、珠子、粒状等)进料的混炼挤出机。在挤出过程中，通常加入其它组分如添加剂、填料或颜料以改善聚合物性质。在挤出过程的最后，迫使熔融的聚合物在切成颗粒前流过模具板。在生产中，颗粒的大小、形状和均勻性是需要满足的重要特性。从操作立场来看， 造粒步骤同样是重要的。造粒机的任何故障均可以导致过程关闭和停产并造成严重经济损失，尤其是对于大的挤出生产线来说。因此，在任何聚合物生产装置的生产线中以及在进一步的挤出步骤中的混炼生产线中，造粒步骤均被认为是重要的步骤。高效的和令人满意的造粒过程是很难实现的，特别是当最终的聚合物显示出可导致不良流动性和颗粒团聚的柔软性和粘性(tackiness)的性质时。这些特性和行为直接与聚合物的低结晶度相关，典型地例如聚烯烃共聚物、无规均聚物(例如无规聚丁烯-1 )，和所有热塑性弹性体和热塑性聚烯烃。虽然团聚通常在均聚物和共聚物中均会发生，但对共聚物来说似乎更为严重。这是由于共聚物通常比均聚物具有更慢的结晶速率和更低的结晶度。例如，丁烯-1共聚物， 尤其是丁烯-1/乙烯共聚物，在造粒期间表现出极度粘性(tackiness)的倾向，这是由这些共聚物的慢结晶速率或凝固速率引起的。事实上，当颗粒离开切削片时，它们是很粘的，若彼此相互碰撞则有形成团聚的倾向。在通过使用水下端平面铣刀(underwater face cutter)或湿线料切割造粒机(wet strand cutting pelletizer)形成聚合物颗粒后，将颗粒传送到离心脱水机以使夹带水的
量最小化。沿从造粒机室到离心脱水机连接线，易产生颗粒的粘连和团聚现象。此外，颗粒团聚可能堵塞造粒机室和离心脱水机，导致挤出生产线被迫关闭以清洁堵塞部分，因而导致不希望的生产中断。同样地，在用户的制造工艺中，最终产品中出现的高数量的颗粒结合是不合格的此类团聚的不良后果包括部分客户不愿意购买这样的产品。为了避免或限制颗粒团聚的倾向，已经提出和使用了多种系统，但从根本上它们可以细分为两种方法
1)在聚合物自身内引入改性剂，导致通过增加结晶动力学或通过改性剂的表面迁移降低粘性
2)使用精细粉末材料(有机的或无机的均可，例如HDPE、滑石粉、二氧化硅)或市场上不同商标的可用于此目的的液体化合物对颗粒进行表面处理。
为此，在聚合物形成前，将诸如双油酸酰胺的物质加入单体反应混合物中。双油酸酰胺与聚合物材料不相混溶，且及时迁移至颗粒表面以提供抗团聚的涂层。已知还可以用二氧化硅和滑石粉粉末涂覆在聚合物颗粒表面以阻止团聚发生。已知还可以将超微细聚烯烃粉末涂层应用到聚合物颗粒上以降低颗粒的粘性 (tackiness)。所述超微细粉末可以通过将超微细粉末加入水下造粒装置的切割水中进行应用，其可冷却切割后的颗粒。另外，通过滚筒涂覆、喷雾(airveying)或类似的后处理，可以用超微细粉末涂覆已经成型的聚合物颗粒。通过静电法使流化粉末浴带上不同于聚合物颗粒电位的电位，也可以施用所述涂层。此外，已知使用聚合物成核剂来加速结晶，包括如高密度聚乙烯(HDPE)粉末的聚烯烃成核剂。它们作为一种外部造粒助剂，帮助减少颗粒团聚的出现。聚烯烃粉末成核剂一般密度小于水，因而漂浮在加工聚合物颗粒的水浴锅或水槽的表面上。漂浮引起聚烯烃的粉末从水浴锅中溢出，需要对设备和工作环境的临时清洗会导致工艺过程的中断。该现有方法的成功强烈依赖于在含有聚合物颗粒的水槽中聚烯烃粉末的良好分散。因此，通常需要剧烈搅拌以获得作为造粒助剂的聚烯烃粉末的有益效果。这种减少颗粒团聚的方法非常繁琐且劳动强度高。即使在最好的情况下，由于不良的颗粒质量和颗粒团聚，聚合物产品的相当一部分被迫丢弃。本领域还已知可利用有机金属表面活性剂以使颗粒团聚问题最小化。然而，当这些表面活性剂以有效量使用时，经常会导致严重的起泡问题，泡沫可能从水槽溢出至地板上，从而引起繁琐的操作和不安全的工作条件。已经组合使用消泡剂(例如FOAMTROL )和有机金属表面活性剂(例如硬脂酸锌)，并取得一定的成功。然而，这种联合具有F0AMTR0L 的潜在的致癌性质的缺陷。USP4, 359，544提出使用成核助剂组件作为造粒助剂，该组件是HDPE和硬脂酰胺的混合物。然而，HDPE和硬脂酰胺在在水中均分散不佳，因而在水浴中不能很好地作为造粒助剂。USP5, 206，292提出利用氧化高密度聚乙烯粉末使新制造的聚烯烃颗粒的团聚最小化。根据该专利的实施例，把颗粒输送到含水和少量氧化HDPE的半透明混合槽中。利用气动搅拌器使该浆液保持在搅拌状态下。该技术有许多缺陷。首先，氧化HDPE未经FDA 批准用在涉及直接与食物接触的应用中。此外，在含有聚合物颗粒的冷却剂中，为实现氧化 HDPE的良好分散，需要约30分钟的长搅拌时间。另外，在结晶完成前，在远离搅拌器的区域内的某些颗粒容易彼此粘连。USP5, 623，012涉及用于减少新生产的聚烯烃颗粒的粘性的方法。该方法涉及将包含聚合物成核剂和脂肪酸金属盐表面活性剂的混合物加入冷却剂中。将作为有机金属表面活性剂的硬脂酸锌和作为聚合物成核剂的HDPE粉末加入到冷却剂中。优选水作为冷却剂。 得到的浆液和聚合物颗粒一起泵入金属结晶槽中。为了更均勻地分散HDPE粉末和金属表面活性剂，使用搅拌器搅拌水槽中的水。根据本专利公开的内容，通过使用HDPE粉末和金属表面活性剂获得了协同效应，因此颗粒团聚和起泡均减少了。然而该专利所描述的处理聚合物颗粒的技术是非常无序且繁琐的。密度比水低的HDPE粉末势必漂浮在水面上为了保证所述粉末在结晶槽的整个体积内的合格的分散，必须提供连续的、充分的搅拌。由于此搅拌，结晶槽内的颗粒的运动是很随机的，因此它们中的一部分会比剩余颗粒提前许多到达水槽的出口 在结晶槽运行中涉及不同的停留时间。在HDPE粉末的良好分散未完成的区域内，一些颗粒容易在结晶完成前互相粘连，同时其它颗粒会在充分冷却和硬化前离开结晶槽，从而在该工艺的后续步骤中引起粘连问题。US6, 328，728涉及将聚合涂层施加到聚合底物上以为聚合物底物如聚合物颗粒提供抗团聚性质的工艺。通过将聚合涂料加入到含水涂料组合物中并将该组合物喷雾到底物颗粒表面，可制备得到被包覆的聚合底物。US6，328，728的方法包括将聚合物颗粒加入螺旋输送机(auger assembly)中，其输送聚合物颗粒通过喷雾区到达出口区。在螺旋输送机运行过程中，随着向前输送颗粒，同时颗粒进行机械地混合，颗粒上被喷雾含水涂料组合物。 从出口区，得到的被包覆的颗粒可输送至干燥装置，例如流化床。流化床在升温下运行，并提供可充分扰动被包覆的颗粒的气流。升温和扰动气流的组合将水和其它挥发性组分从聚合物颗粒中脱除。而后将被包覆的颗粒冷却并转移至包装或储存工段。W004/111111描述了用于处理聚合物颗粒以降低其团聚倾向的工艺，该工艺包括当聚烯烃颗粒沿冷却塔向上流动时冷却聚烯烃颗粒，其中所述颗粒与向下的冷却剂物流逆流相遇，所述冷却剂优选为水。在2至20分钟的停留时间后，在所述塔的顶部收集被冷却的颗粒。在此处理期间，每个颗粒的表面均充分冷却和硬化，同时使他们之间的表面接触最小化。尽管WO 04/111111的工艺显示了在防止沿连接水下造粒机至用于干燥聚合物的离心干燥机的生产线上的粘性问题上的有效，但该工艺还存在某些缺陷，主要是需要安装大型设备，例如，冷却塔，其需要许多工艺装置例如泵、热交换器、水流量控制器(FC)和颗粒液面控制器(LC)。事实上，连续沿塔向下的冷水流意味着需借助泵使水从塔底至塔顶连续再循环以及水的连续冷却。此外，塔内颗粒的膨胀度必须通过流量控制器(FC)控制，该流量控制器安装在塔的冷水进料管线上，而塔内聚合物颗粒的滞留量(hold-up)需要通过液面控制器(LC)经差压传感器(cell)测量和调节。因此，使用WO 04/111111的冷却塔意味着额外的运行费用和维护费用。另外，需要考虑的是对于特别粘和柔软的聚合物等级，在冷却塔内的停留时间不足以直接将颗粒输送到离心干燥机内，并避免它们在干燥步骤期间的团聚。考虑到使用上述现有技术中的颗粒处理方法存在的许多缺点，需要提供用于有效处理聚合物颗粒以防止它们在位于颗粒切削系统下游的加工设备中团聚的新的和更简便的方法。因此，本发明的一个目的是用于聚合物颗粒的防粘连处理的方法，包括
a)在冷却水的存在下，将聚合物造粒提供聚合物颗粒；
b)利用离心干燥机干燥聚合物颗粒；
其中，在步骤b)中，将含有防粘剂的含水组合物按计量加入到所述离心干燥机内。在本申请的描述中，防粘剂定义为通过与颗粒表明接触可对颗粒表面进行包覆， 从而降低聚合物颗粒粘性的化合物。本发明的方法在使由挤出和造粒获得的聚合物颗粒的粘性显著降低方面特别有效。防粘剂直接进料至离心干燥机内意味着在降低聚合物颗粒的粘性方面特别有效，因此，颗粒可随后被储藏而没有团聚问题。干燥机的转轴(rotor)产生的离心作用有助于显著提高防粘剂对聚合物颗粒表面的粘附性。具有高柔软性和粘性或具有长硬化时间的所有类型的聚合物均适宜用本发明的方法处理。此处使用的术语聚合物，除非另作说明，包括均聚物、共聚物、三元共聚物以及所有其它已知的聚合物材料的组合或形式。均聚物通常具有较少结晶问题，因此，它们相应的颗粒显示出较小的互相团聚倾向。聚烯烃共聚物通常显示更慢的结晶速率，导致更长的结晶时间。如前所述，由缓慢结晶导致的过大的粘性是不希望的。这样的问题通常出现在来源于所有命名为热塑性弹性体(TPE)和热塑性聚烯烃(TPO)的聚合物的颗粒中。举例来说，可提及的是乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯-1共聚物、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙烯基-丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物。本发明的方法适用于来自于挤出和造粒的聚合物颗粒的防粘连处理，其可根据已知的常规方法进行。挤出具有将熔融的聚合物与合适的添加剂、填充剂和颜料混合的作用，并用泵使混炼的聚合物通过模具板，从而得到聚合物线料，其在旋转刀片的作用下被切割成颗粒。步骤a)的聚合物造粒可以为水下造粒(underwater pelletization)、水环造粒 (water ring pelletization) ^M^Mitli (wet strand pelletization)。 ει)白勺割装置可作用在来自于挤出机的熔融聚合物线料，或者作用于切割装置上游形成的冷却的聚合物线料。因此，切割装置可属于水下造粒机、水环造粒机或湿线料造粒机。步骤a)的造粒过程在作为冷却剂的水的存在下进行。冷却水的存在避免了颗粒在被切割后的立刻团聚，这是由于与冷却水接触加速了颗粒结晶，使得其表面逐渐硬化。根据本发明，连续的冷却水流带走形成的聚合物颗粒并将它们从步骤a)输送到步骤b)的离心干燥机中。冷却水的量为使吐0/颗粒的重量比为从10至500，优选从30至 300。在与颗粒接触前的冷却水的温度通常为从5°C至50°C。水输送管线的长度也决定了颗粒在进入离心干燥机时的颗粒温度，所述温度一般在10°c和60°C之间。优选地，进入与颗粒接触的冷却水流含有特定的添加剂，所述添加剂在沿连接步骤a)的切割装置至步骤b)的离心干燥机的输送线上可防止颗粒间的互相粘连。所述添加剂优选自硅油、脂肪酸盐的水溶液、含食用油的乳液、聚乙烯石蜡的分散体、硬脂酸金属盐的悬浮液、位阻酚的乳液。通常在离心干燥机的上游安装聚合物团聚收集器。所述团聚收集器通过脱除较大的颗粒块(团聚)从而保护干燥机，所述颗粒块最终形成于造粒步骤和离心干燥机之间的线路中。因此，颗粒团聚被除去，而水流和聚合物颗粒可以到达干燥机的预脱水部位，在此大部分的工艺用水与颗粒分离。干燥机的预脱水部位由合适数量的筛选段组成。包含聚合物颗粒的水流进入离心干燥机的底部，离心干燥机包括配有提升元件的转轴和由一个或多个垂直排列的组合部件构成的固定式圆筒筛。转轴(rotor)沿干燥机的中轴线安装并在固定式圆筒筛内运行。圆筒筛的筛孔既能将颗粒保留在转轴和筛子之间，同时水可连续地通过圆筒筛进行分离。转轴速度通常从200至2，OOOrmp。考虑到离心力和转轴内的提升元件的设计，聚合物颗粒被甩向筛子并沿螺旋路径顺着转轴向上移动。
在颗粒向上流向干燥机的上面部分的过程中，大部分的水通过干燥机的圆筒筛被脱除。分离的水通常被连续地冷却并回收至造粒步骤a)。根据本发明的新方法，通过计量系统将含有防粘剂的含水组合物连续加入到离心干燥机内。所述含水组合物的注入点适宜放置在干燥机的固定式圆筒筛的上半部分处，优选地，沿筛子本身的上面三分之一部分。因此，防粘剂化合物在干燥机的区域内与聚合物颗粒相遇，所述区域水的残留量通常小于1%重量。为了提高本发明的方法的效率，干燥机的圆筒筛的上部组合组件可进行改进，以防止水和防粘剂通过圆筒筛的筛孔。根据本发明的第一实施方式，圆筒筛的上半部分可由一个或多个实心板(solid sheet)替代，从而本发明的含水组合物的注入点可合适地设置在穿过所述实心板的表面的位置。根据本发明的另一实施方式，干燥机的圆筒筛的上半部分可简单地用实心板覆盖，从而含水组合物的注入点可设置在穿过所述实心板的表面的位置。这些实心板防止刚刚注入的防粘组分被迅速地通过干燥机的圆筒筛的筛孔而排出，从而使与聚合物颗粒接触的防粘剂的量最大化。按计量加入干燥机内的含水组合物含有的防粘剂的量从1至50%重量，优选从21 至40%。合适的用量根据选择的不同的防粘剂组分而有明显变化。相对于进入离心干燥机内的聚合物颗粒的流量，防粘剂以从50至5000ppm重量， 优选从150至2000ppm wt的量按计量加入，以重量计。在加入至本发明的步骤b)之前，含水组合物可在空气或氮气流中雾化或喷雾，以提高包覆效率。合适的加入温度通常接近室温，并可在从5至40°C的范围内，但也可通过加热升高到更高值，这取决于含水组合物的热稳定性。本发明的步骤b)的含水组合物可选自含有防粘剂的水溶液、水乳液、水分散体。本申请中，术语水分散体是指由分散在水中的小固体颗粒组成的两相体系，颗粒分散可通过搅动或不搅动完成，因此，术语水分散体也包括水悬浮液。本发明使用的防粘剂选自硅油、脂肪酸的盐、聚乙烯石蜡、硬脂酸金属盐、位阻酚、 食用油。参照附

图1对本发明的方法进行详细描述，其是本发明的示例性的实施方式，不是限制要求保护的方法。参照图1，来自例如聚合反应器(未显示)的聚合物颗粒1进入挤出机2，在此将聚合物熔融并通过加入特定的成分如填充剂和/或颜料进行混炼，以改善聚合物性质。然后， 使熔融的聚合物流过模具板，再在水下造粒机3内被切割成颗粒。冷却水的连续水流4带走形成的颗粒并将它们输送通过团聚收集器22，到达预脱水部位5，其连接到离心干燥机的底部。预脱水部位5配有脱水筛6，其将大部分的冷却水从颗粒中脱除。分离得到的水经过脱水筛6并经管线7到达水循环线路8。颗粒流和剩余的水进入离心干燥机9的底部。干燥机9的转轴10配有可促使颗粒沿螺旋路径向上流动的提升元件11。干燥机9的固定式圆筒筛12具有既适于保留转轴10和圆筒筛12之间的颗粒、同时可使水通过圆筒筛12排出的筛孔。分离的水收集在干燥机9的底部并通过与水循环管线8连接的排出口 13排出。来自排出口 13的水与来自脱水筛6的水一起通过管线8输送至储存罐14。通过将其冷却至造粒步骤b)所需的温度，储存罐14中的水可在方法中再利用在此情况下，将来自储存罐14的水通过泵15进行加压，并通过热交换器16进行冷却， 通过管线4进料至水下造粒机3。根据本发明，将含有防粘剂的含水组合物通过计量系统连续加入离心干燥机9内部。如图1所示，圆筒筛12的上面三分之一部分被实心板17替代，实心板上设置一个或多个含水组合物的进料点18。一旦被加入干燥机9的上半部分，防粘剂化合物可迅速地从含水组合物中释放出来，并可与聚合物颗粒的表面直接接触。通过本发明的方法处理的颗粒因此从干燥机9的顶部通过排放管线19排出。离心干燥机9配备了外部风扇(未在图1中显示)，产生通过入口 20a、20b进入干燥机9顶部的干燥空气的逆向流。该干燥空气的向下流动旨在从颗粒上脱除残余的表面水分。通过排放口 21，将湿空气和蒸汽从干燥机中移除。按照上述方法，防粘剂化合物迅速地从含水组合物中释放并可直接与聚合物颗粒接触。由转轴引起的颗粒的运动使得颗粒表面暴露在防粘剂化合物中，提高防粘剂化合物实现均勻沉积，从而增加聚合物颗粒的相互流动性。根据本发明的另一实施方式，上述防粘剂添加剂可直接按计量加入干燥机内，无需分散或溶解在水中。因此，本发明的另一目的是用于聚合物颗粒的防粘连处理的方法，包括
a)在冷却水的存在下，将聚合物造粒提供聚合物颗粒；
b)利用离心干燥机干燥聚合物颗粒，
其中，在步骤b)中，将防粘剂按计量加入到所述离心干燥机内。本发明的方法允许使用上部经过较小改进的普通市售的离心干燥机，利用按计量的防粘添加剂直接处理聚合物颗粒的表面，而不需要使用任何其它用于在颗粒上分布添加剂的重大设备。因此，本发明更进一步的目的是包括配备有提升元件的转轴和由一个或多个垂直排列的组合部件构成的固定式圆筒筛的离心干燥机，所述圆筒筛的特征在于
-所述圆筒筛的上面三分之一部分由一个或多个实心板覆盖； -注入点设置在穿过所述一个或多个实心板的表面，用于按计量加入含有防粘剂的含水组合物。除了正常的颗粒干燥任务，本发明的离心干燥机还用于将防粘剂分布到颗粒上的任务。以下实施例应被认为是本发明的有代表性和非限制性的范围。 实施例-聚合物挤出-
使用Coperion ff&P ZSK40SC双螺杆挤出机在如下条件下进行螺杆速度=160 rpm ；聚合物流速=30 kg/h ；熔融温度=190°C。-造粒步骤
利用配备了具有2. 5 mm直径三孔模具盘和在2200 rmp下运行的3刀切割套件 (cutterhub)的Filtec生产的UG50/25水下造粒机进行。
-干燥步骤
干燥在离心干燥机中进行，其中的圆筒筛的上面三分之一部分由实心板覆盖。-流动性测试方法A
颗粒的流动性可通过颗粒自由落下通过设置于管底部的小孔的能力进行测量。将4kg 颗粒样品装入具有锥形底部(孔直径=5. 5 cm)的管(高度=110 cm;直径=10. 8 cm)内。利用热油夹套使该管保温在40°C。颗粒样品用48kg重量压缩，并在恒温条件下将该聚合物在管内放置6小时。然后通过打开位于管底部的开关阀排出颗粒。然后，测量颗粒流出管外和使管完全排空所需的时间。时间越短，颗粒的流动性越高。-流动性测试方法B
测量颗粒的流动性的另一种方法-其代表了商业地包装在袋内的材料的特性-是在长时间(48小时)压缩(400kg/m2)后，检验包装在20kg袋内的颗粒的情况。在压缩测试后将袋子打开，并检验颗粒能否自由流动，并检查粘结水平和最终形成的团聚的大小。通过在袋子的三面开口将袋子打开，并观察将所述袋子放置在水平面上和将其悬伸(overhanging)时，颗粒能否在自身重力下通过平面边界(plane border)自由流动。实施例1
根据图1所示的装置，按照本发明的方法处理乙烯含量为8%重量(Mw/Mn=2. 5 ； Mn=171. 360)的乙烯/ 丁烯-1共聚物。乙烯/ 丁烯-1共聚物通过挤出机2挤出，接着被水下造粒机3切割成颗粒。形成的颗粒(30 Kg/h)通过与沿管线4流动的温度为20°C的冷却水流(9. 000 Kg/h)接触而被冷却。冷却水含有0. 重量的Irgastab PVC 11 EM0冷却水流带走颗粒，并将它们输送至离心干燥机的预脱水部位5。离心干燥机在1500rmp的转速下运行，其固定式圆筒筛12配有圆形筛孔(直径 =L 5 mm)。分离得到的水收集在干燥机的底部，并通过与水循环线路8连接的排出口 13排
出ο将含有15%重量的脂肪酸钾盐(以Kemi SBC07销售)水溶液用水稀释至脂肪酸钾盐的最终浓度等于2. 5%重量。将360 g/h的上述水溶液按计量与压缩空气一起连续加入到注入口 18，其设置在通过实心板17的表面，如图1所示。相对于进入离心干燥机9的聚合物颗粒的流速，防粘剂的按计量加入量为300 ppm，以重量计。通过上述溶液处理过的颗粒在离心干燥机的顶部被排放，并被收集至塑料袋内， 每袋含20 kg聚合物。颗粒的流动性根据方法B进行测试袋子在负荷为400 kg/m2的压缩条件下测试，在48小时的测试时间后，将颗粒袋子打开，发现聚合物颗粒可自由流动且没有团聚出现。实施例2
重复实施例1，仅有的不同在于按计量加入的实施例1的脂肪酸钾盐的水溶液的量为 180 g/h,以使相对于进入离心干燥机9的聚合物颗粒的流速，防粘剂的按计量加入量为150ppm,以重量计。从干燥机排出的颗粒按与实施例1相同的方法处理。在48小时的测试时间后，将颗粒袋子打开，发现颗粒可自由流动，仅出现少量易于破碎的颗粒团聚。实施例3
重复实施例1，不同之处在于将微粒化的聚乙烯石蜡的水分散体按计量加入到离心干燥机内。将含有40%重量微粒化的聚乙烯石蜡(以HORDAMER PE03销售)的水分散体用水稀释至聚乙烯石蜡的最终浓度等于13. 3%重量。将300 g/h的上述分散体按计量与压缩空气一起连续加入到注入口 18，其设置在通过实心板17的表面，如图1所示。相对于进入离心干燥机9的聚合物颗粒的流速，防粘剂的按计量加入量为1330 ppm，以重量计。从干燥机排出的颗粒按与实施例1相同的方法处理。在测试时间后，将颗粒袋子打开，发现颗粒可自由流动，且没有出现颗粒团聚。实施例4
重复实施例1，不同之处在于将硬脂酸钙的水悬浮液按计量加入到离心干燥机内。将含有50%重量的硬脂酸钙(以FLUOCASf销售)的水悬浮液用水稀释至硬脂酸钙的最终浓度等于5. 0%重量。将400 g/h的上述水悬浮液按计量与压缩空气一起连续加入到注入口 18，其设置在实心板17的表面，如图1所示。相对于进入离心干燥机9的颗粒的流速，防粘剂的按计量加入量为667 ppm,以重量计。从干燥机排出的颗粒按与实施例1相同的方法处理。在测试时间后，将颗粒袋子打开，发现颗粒可自由流动且没有出现颗粒团聚。实施例5 (对比)
重复实施例1，区别在于不向位于离心干燥机9上部的注入口 18中按计量加入含有防粘添加剂的含水组合物。观察到有颗粒粘着在干燥机的排出管19上，还有颗粒间团聚，这导致颗粒从离心干燥机的正常排放受到阻碍。从干燥机排出的颗粒按与实施例1相同的方法处理。在测试时间后，将颗粒袋子打开，发现颗粒不能自由流动，出现了即使用机械作用也无法破开的大团聚。实施例6 (对比)
重复实施例1，区别在于不将360 g/h的在实施例1中使用的相同的脂肪酸钠盐的水溶液加入到离心干燥机中，而是加入到位于预脱水部位5的末端部分、将要进入离心干燥机9 的入口前的水和颗粒流中。在干燥机的排放口 19处观察到颗粒粘连，还有颗粒团聚，它们均妨碍颗粒从离心干燥机的正常排放。从干燥机排出的颗粒按与实施例1相同的方法处理。在测试时间后，将颗粒袋子打开，发现颗粒不能自由流动，出现了即使用机械作用也无法破开的大团聚。实施例7
按照实施例1所述的挤出条件，处理具有MFR=3. 7g/10分钟(190°C /2. 16 kg)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(Kraton D1155BJ)。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物通过挤出机2 (参见图1)挤出，接着被水下造粒机3切割成颗粒。形成的颗粒(30 Kg/h)通过与沿管线4流动的温度为30°C的冷却水流 (9. 000 Kg/h)接触而被冷却。冷却水流带走颗粒，并将它们输送至离心干燥机的预脱水部位5。离心干燥机在1500 rmp的转速下运行，其固定式圆筒筛12配有圆形筛孔(直径 =1. 5 mm)。将含有15%重量脂肪酸钾盐(以Kemi SBC07销售)的水溶液用水稀释至脂肪酸钾盐的最终浓度等于5%重量。按照本发明的方法，分别用180 g/h和360 g/h的含有Kemi SBC07的上述稀释的溶液依次进行测试该溶液按计量与压缩空气一起加入到注入口 18，其设置在通过离心干燥机的实心板17的表面，如图1所示。通过上述水溶液处理过的颗粒在离心干燥机的顶部被排放，并被收集至塑料袋内，每袋含20 kg聚合物。颗粒的流动性根据方法B进行测试。在测试时间后，将颗粒袋子打开，分别发现聚合物颗粒可自由流动、且仅有少量易于破开的团聚和可自由流动、且没有出现任何团聚。对比实施例7
重复实施例7，区别在于不向位于离心干燥机9上部的注入口 18中按计量加入含有防粘添加剂的含水组合物。颗粒的流动性根据方法B进行测试。在测试时间后，将颗粒袋子打开，发现颗粒不能自由流动，出现了需要强机械作用才能破开的大团聚。实施例8
根据图ι所示的装置，按照本发明的方法处理含有聚丙烯基体(matrix)和乙烯/丙烯多相(heterophasic)共聚物的软的丙烯/乙烯共聚物(Softell 7469 XEP，乙烯含量40% 重量)。使用与实施例1相同的挤出条件。形成的颗粒(30 Kg/h)通过与沿管线4流动的温度为40°C的冷却水流(9. 000 Kg/ h)接触而被冷却。冷却水流带走颗粒，并将它们输送至离心干燥机的预脱水部位5。将含有15%重量脂肪酸钾盐(以Kemi SBC07销售)的水溶液用水稀释至脂肪酸钾盐的最终浓度等于5%重量。将上述水溶液按不同剂量速率(参见表1，其中标明了相对于颗粒的流速，Kemi SBC07的ppm，以重量计)与压缩空气一起加入到注入口 18，其设置在通过离心干燥机的实心板17的表面，如图1所示。通过上述水溶液处理过的颗粒在离心干燥机的顶部被排放，并按照方法A在40°C 下进行流动性测试。流动性测试的结果如表1所示。对比实施例8
重复实施例8，区别在于在第一个例子中，不向离心干燥机9内加入防粘添加剂，而在第二个例子中，将实施例8使用的脂肪酸钾盐的水溶液加入到位于预脱水部位5的末端部分、将要进入离心干燥机9的入口前的水和颗粒流中。将颗粒从离心干燥机顶部排出，并按照方法A在40°C下进行流动性测试流动性测试的结果如表1所示。
实施例9
根据图ι所示的装置，按照本发明的方法处理实施例8的软丙烯/乙烯共聚物。将含有40%重量微粒化的聚乙烯石蜡(以HORDAMER PE03销售)的水分散体用水稀释至聚乙烯石蜡的最终浓度等于13. 3%重量。将该水溶液按不同剂量速率(参见表2，其中标明了相对于颗粒的流速，聚乙烯石蜡的ppm，以重量计)与压缩空气一起加入到注入口 18，其设置在通过离心干燥机的实心板 17的表面，如图1所示。通过上述水溶液处理过的颗粒在离心干燥机的顶部被排放，并按照方法A在40°C 下进行流动性测试。流动性测试的结果如表2所示。对比实施例9
重复实施例9，区别在于在第一个例子中，不向离心干燥机9内计量加入防粘添加剂， 而在第二个例子中，将实施例9使用的微粒化的聚乙烯石蜡的相同溶液加入到将要进入离心干燥机9的入口前的水和颗粒流中。将颗粒从离心干燥机顶部排出，并按照方法A在40°C 下进行流动性测试流动性测试的结果如表2所示。表权利要求
1.用于聚合物颗粒的防粘连处理的方法，包括a)在冷却水存在下，将聚合物造粒以提供聚合物颗粒；b)利用离心干燥机干燥聚合物颗粒；其中，在步骤b)中，将含有防粘剂的含水组合物按计量加入到所述离心干燥机内。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)在水下造粒机、水环造粒机或湿线料造粒机内进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述冷却水的连续水流将来自步骤a)的聚合物颗粒输送至步骤b)的离心干燥机内。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述干燥机包括配有提升元件的转轴和由一个或多个垂直排列的组合部件构成的固定式圆筒筛。
5.根据权利要求4所述的方法，其中通过沿所述圆筒筛的上半部分设置的注入点将所述含水组合物连续地按计量加入所述离心干燥机内。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述注入点沿所述圆筒筛的上面三分之一部分设置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述含水组合物是穿过替代了所述圆筒筛的所述上面三分之一部分的一个或多个实心板的表面加入的。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述含水组合物是穿过覆盖在所述圆筒筛的所述上面三分之一部分的一个或多个实心板的表面加入的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中相对于进入离心干燥机的聚合物颗粒的流速，所述防粘剂以从50至5000 ppm的量按计量加入，以重量计。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述含水组合物选自含有防粘剂的水溶液、水乳液、水分散体。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述防粘剂选自硅油、脂肪酸的盐、聚乙烯石蜡、 硬脂酸金属盐、位阻酚、食用油。
12.用于聚合物颗粒的防粘连处理的方法，包括a)在冷却水的存在下，将聚合物造粒提供聚合物颗粒；b)利用离心干燥机干燥聚合物颗粒；其中，在步骤b)中，将防粘剂按计量加入到所述离心干燥机内。
13.包括配有提升元件的转轴和由一个或多个垂直排列的组合部件构成的固定式圆筒筛的离心干燥机，所述离心干燥机具有以下特点-所述离心干燥机的上面三分之一部分被一个或多个实心板覆盖； -注入点设置在穿过所述一个或多个实心板的表面，用于按计量加入含有防粘剂的含水组合物。
全文摘要
用于聚合物颗粒的防粘连处理的方法，包括a)在冷却水的存在下，将聚合物造粒；b)利用离心干燥机干燥聚合物颗粒，其中，在步骤b)中，将含有防粘剂的含水组合物按计量加入到所述离心干燥机内。
文档编号B29B13/06GK102421576SQ201080020867
公开日2012年4月18日 申请日期2010年5月6日 优先权日2009年5月15日
发明者马卢塞利 D., 康萨尔维 M. 申请人:巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司