本发明的
背景技术：
：在于聚合物大型设备的不足的灵活性，如例如在聚酰胺6(pa6)领域中可找到这些聚合物大型设备。对于某些最终应用聚合物针对性地设有功能和/或颜色添加剂，以为了给聚合物赋予期望的着色、影响聚合物的机械、视觉或触觉性能、产生阻燃或抗静电的性能等等。聚合物为此例如被掺以tio2颜料或利用炭黑染为黑色。如果这些添加剂如常见的那样已经在聚合物制造工序中增添，则因此毫无疑问生产设备的所有引导熔体的部件被相应的添加剂污染。转换到另外的添加剂或者以不同方式加有添加剂的产品造成整个生产设备的大范围的且费时的清洁过程，由此这样的通常具有非常高的产出能力的设备是非常不灵活的。因此这样的方法是值得期望的，即该方法实现了在结束聚合之后才加添加剂且由此保证添加不同添加剂的最终产品的灵活性同时保证快速的产品更换。通过聚合工序制造的聚酰胺6直接在聚合结束之后还具有大约10个重量百分比的低分子量物质，称为萃取物。为了获得可加工的产品以用于继续加工，这些低分子量的物质必须尽可能去除，即萃取。离开聚合工序的未萃取的(unextrahiert)pa6因此是在增值链中的中间产品。在现有技术中找到各种方法以用于使大型设备灵活化。文件de1604368a1描述了将母料增添到熔体流中。但是该方法的缺点是，材料经受一定的处理且由此一直产生污染的危险并且再熔化导致由于聚合物降解引起的品质下降。此外产生用于干燥颗粒的附加成本和用于母料单独制造的较高成本。在另一方法(chemicaleng.progress78(1982)1,62ff.)中将聚合物颗粒以及添加剂如tio2共同地提供到第一挤压机区域中。在此一直产生问题：可能在颗粒体之间压缩添加剂。在分散工序中溶解压缩物通常困难地发展且通常由于高的必要的剪切速度导致基体聚合物的不期望的分子量减小。此外在该进程中通常使用各种物质的预混合。但是在预混合时一直产生包含在预混合物中的物质的不混合的危险。在另一方法中来自聚合工序的熔体引导到熔体管路中，从该熔体管路中分支出侧流到分散挤压机。熔体侧流在添加剂加入之后再次引回到熔体主流中且在该处混合(chemiefaser/textilindustrie1(1986)24ff.)。在时间和位置方面，在将熔体供应到挤压机中之后将添加剂(包括tio2)直接从上方增添到熔体中。但是在此来自熔体的热升流(thermik)或者上升的脱气产物(ausgasungsprodukt)起负面作用。供应的添加剂成胶状且流动性恶化。因此在最终产品中出现在位置上和时间上的添加剂分布方面的不均匀性且产生添加剂结块，该添加剂结块然后堵塞熔体过滤器且还在接着的纺纱过程中引起提高的纱线断裂率。文件de4039857a1描述了在“chemiefaser/textilindustrie1(1986)24ff.”中描述的方法的进一步改进。为了避免通过在添加剂的所在区域中的热升流引起的胶粘和由此在最终产品中的不均匀性，将添加剂如例如tio2从上方经由竖管配量到第一挤压机壳体中。在下游经由熔体泵增添优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或pa6制成的聚合物熔体。聚合物熔体之前从主熔体管路中分支。添加剂在双螺杆挤压机中分散，加载有添加剂的熔体引回到主熔体管路、在主熔体管路中与主熔体流混合且稀释到期望的最终浓度。在添加剂配量区域中的螺杆元件被磨削以用于防止压缩效果。在文件de4039857a1中公开的发明的目的是，实现熔体的无结块的改性且由此延长的过滤器寿命。根据文件de4039857a1的描述，为此相比于现有技术，根据本发明需要明显更小的螺杆转速。因此由于更小的剪切力，只发生聚合物熔体的最小的且恒定的粘度减小且此外不出现热升流问题，由此不应发生限制添加剂增添量。在文件wo2012/168252a1中发现相同的论证。因此根据文件de4039857a1和wo2012/168252a1的发明的优点是，能够分散例如tio2，而不必依赖高转速。按照描述内容，高转速导致聚合物降解或者聚合物的粘度减小直至完全无用。那么因此对于聚酯使用250min-1的螺杆转速且对于pa6使用甚至仅150min-1的螺杆转速。更高的转速出于维持粘度原因不考虑。由于所使用的且对于所描述的工序必要的低的转速因此机器产出率低或者比当转速可在没有品质损失的情况下提高时可实现的机器产出率低。因此在维持或在理想情况下改进产品性能的情况下尽可能高的转速是值得期望的。此外文件de4039857a1完全没有给出任何关于最终产品品质如例如全消光添加剂的暗示，该全消光添加剂例如在pa6的情况下相应于1.7至1.8个重量百分比的tio2最终产品浓度。对于pet在示例3中描述了最大16个重量百分比的tio2侧流浓度，但是熔体稀释到0.4个重量百分比的半消光最终浓度。完全缺少关于明显要求更高的全消光最终产品的信息。但是返稀释(rückverdünnung)众所周知是工序的极其重要的点。颗粒状添加剂如tio2通常在分散机组中分散直至一定的均匀度或者直至一定的粒度。但是一旦添加剂离开共混器的分散区，添加剂如tio2就刚好倾向于，由于其极性形成再次较大的凝聚在一起的颗粒积聚物，也就是说出现再结块。在熔体中添加剂浓度越高，再结块就越强烈并且通常表示大问题。因此经验表明，15个重量百分比和更大的侧流浓度结合全消光最终产品形成如此大的再结块，使得必须提前更换熔体过滤器和/或在继续加工中出现问题。因此当再结块不被滤出时，再结块例如导致在纺纱中的增强的纱线裂开。但是如果再结块以大的数量出现且被滤出，则得到过滤器寿命的强烈的缩短。再结块直接在共混器中的实际的分散过程之后开始且在接着的机组和管路中出现。由侧流形成的高浓缩物与主流的混合虽然得到再结块的侧向分布，但是在静态混合器中不发生分开。一旦形成，再结块便会维持其尺寸且必须被滤出，这对工序的经济性非常迅速地产生负面影响。此外使用的低转速由于与此关联的低的产出同样不利于工序的经济性。但是根据文件de4039857a1出于品质原因，使得低转速是必要的。另外，尤其对于pa6按照示例2仅仅建议4个重量百分比的侧流浓度，该侧流浓度还仅仅稀释到0.6个重量百分比的最终浓度，这使得整个挤压系统以及所属的外围装置如熔体管路、泵等变得非常大且昂贵。为了良好的分散，聚合物熔体尤其与高剪切速度的产生者如捏合块的相互作用时间扮演重要角色，而且通过螺杆旋转频率调整的剪切速度也扮演重要角色。因此可行的是，通过合适的螺杆结构即使在低转速时也实现高的剪切速度。这与螺杆轴的旋转频率叠加。在文件de4039857a1以及文件wo2012/168252a1的范围中，未实现通过调整可能的参数即使在高的机器产出的情况下也生产出可接受的最终产品。文件wo2012/168252a1全面采纳文件de4039857a1的内容。分散和降解特性的进一步改进照此在文件wo2012/168252a1的范围中明确排除。通过返混在熔体主流中可能产生的全消光最终产品未被检查。文件de102007060338a1公布了通过双螺杆挤压机进行加添加剂的另一可行性，其还能够使用在侧流中。在此添加剂如tio2经由侧挤压机供应给主挤压机。不仅侧挤压机而且在主挤压机的部分路段上具有在螺杆元件之间的限定的运送间隙和与壳体壁部的扩大的间距，以为了尤其在供应给双螺杆挤压机期间避免压缩tio2。但是在文件de102007060338a1中找不到任何关于使用的转速、产出、剪切速度或聚合物最终产品品质的信息。既没有描述与熔体主流的返混也没有描述任何最终产品如半消光或全消光改性pa6。文件de102007060338a1只涉及在供应期间避免压缩效果的情况下将颜料供应给分散工序。根据文件ep0852533b2，在1.5至1.6的da/d(外直径/内直径)的情况下使用大于11nm/cm3的高转矩密度同时至少800min-1的高螺杆转速。每个螺杆的转矩密度在此定义为双螺杆挤压机的各螺杆的转矩和两个螺杆的轴向间距的三次方的商(md/a3)。由此根据在文件ep0852533b2中提及的用于计算平均剪切速度的近似公式(其中ns＝螺杆转速)得到近似平均剪切速度明显大于150s-1。在挤压机中的停留时间减小，这然后同时应导致少的聚合物降解。为此需要非常高的转矩密度以及同时匹配的螺杆结构，以为了因此获得高的产出。但是未论述特定的聚合物及其品质。同样未公开与聚合物主流的返混。如在上文描述的全部文献中那样，在此也未加工未萃取的中间产品，而是仅仅加工萃取完成的最终产品。由于公开的发明的应用范围处于传统的母料制造的领域下，加工未萃取的pa6中间产品对于该申请来说也不是重要的。因此也未针对返混的产品尤其未针对未萃取的pa6提及颗粒尺寸或其余的品质特征。对于发明重要的特征的描述主要涉及在固体运输范围中的连续混合、粗颗粒的散装物料研磨成粉末和传统的母料制造。给未萃取的pa6加添加剂的特点在于，大份额的低分子量的物质影响流变学性能。因此尤其对于聚合物而言例如掺有在低的直至非常低的百分比范围中的物质已经能够影响物理性能。在未萃取的pa6的情况中，低分子量的物质的量甚至处于按比例非常高的范围中。因此未事先预见，未萃取的材料在加添加剂时例如在分散、再结块和聚合物降解方面如何表现。以所描述的现有技术和在其中存在的缺点为出发点，本发明的任务是，尤其对于未萃取的pa6，提供用于给聚合物熔体加添加剂的改进的方法和改进的装置，该方法和该装置允许在侧流中的高的添加剂(尤其是τiο2)浓度，在快速产品更换时对于全消光应用在返稀释之后在没有粘度降低且同时高的产出的情况下也产生品质方面高级的最终产品且因此还通过对比而言更好的产品具有高得多的经济性。该任务通过根据独立权利要求的方法和装置解决。在从属权利要求中得到本发明的其它有利的设计方案。尤其还在与通常未应用在共混工序中的未萃取的中间产品的成分和由此产生的流变学性能的相互作用的情况下可能获得根据本发明的方法的出乎意料的良好的最终结果。在下面参照图1描述方法流程。根据本发明未萃取的聚酰胺6熔体从单级或双级聚合设备中(在图1中示例性示出带有第一级(1)和第二级(2)的双级设备)通过主熔体管路(3)运输，熔体分流(4)从该主熔体管路中分支且经过熔体泵(未在图1中示出)配量到分散装置(5)中。分散装置(5)优选为双螺杆分散挤压机或者共混机。在下游一种或多种添加剂(在图1中对于该示例显示了τiο2)经由侧向喂料装置(还称为侧向加料机)配量地供应给分散装置(5)，在该处首先利用熔体润湿且接着分散。侧向喂料装置(侧向加料机)的示例在“derdoppelschneckenextruder:grundlagenundanwendungsgebiete/hrsg.:vereindeutscheringenieure,vdi-gesellschaftkunststofftechnik.-4.überarb.auflage-düsseldorf；vdi-verlag,1998,seite63”中找到。添加剂根据本发明为色素和颜料、抗静电剂、防结块添加剂、滑爽添加剂和/或阻燃添加剂、最优选为τiο2、炭黑，无机有色颜料或硅石/硅土。在熔体排出之前(即在熔体在进一步混合之后从分散装置(5)中运出之前)不久，还能够可选地进行脱气。接着混合物供应给在分散装置(5)之后的另一熔体泵(未在图1中示出)，再次配量到主熔体管路(3)中且在该处再一次静态混合。为了实现各种消光效果在此能够以有利的方式如在图1中显示的那样将主熔体管路(3)首先划分为例如用于明亮产品、半消光产品、和全消光产品的主熔体分流(6、7、8)且然后对于半消光产品和全消光产品而言供应相应量的熔体分流(4)或者对于明亮产品而言在没有从熔体分流(4)中进行增添的情况下被继续运输以用于继续加工。不同于在文件de4039857a1中描述的结构，添加剂不引入到第一挤压机壳体中，而是在下游经由侧向喂料装置。在根据本发明使用侧向喂料装置的情况下的优点是，侧向喂料螺旋供应器的转动频率可独立于共混器的转速调整。在文件de4039857a1内描述的工序中这是不可行的。不出现如对于来自“chemiefaser/textilindustrie1(1986)24ff.”的工序所描述的胶粘。因此能够放弃如在文件de4039857a1中所描述的将添加剂供应到挤压机的第一壳体中。此外令人感到意外地已表明，同样能够放弃如在文件de102007060338a1中描述的实施方案中的侧向喂料装置。如在文件de4039857a1中认为是必要的螺杆元件的高耗费的磨削或如在文件de102007060338a1中公开的使用运送间隙以用于在供应期间防止压缩效果令人感到意外地是不必要的。因此能够使用标准供应设备，这再次提高了工序的经济性。因为新的方法使用熔体供料，在分散装置(5)中的转矩密度是小的。优选转矩密度小于10nm/cm3。在下文提及的示例中存在的比例da/di为1.48的情况下，根据上文提及的来自文件ep0852533b2的近似公式计算的平均剪切速度明显大于150s-1。优选在分散装置(5)中使用根据近似公式计算的150至1800s-1，特别优选250至1500s-1，最优选350至1200s-1的平均剪切速度。在与主熔体流(3)返混之前在熔体分流(4)中的添加剂浓度优选为10-30个重量百分比，特别优选14-25个重量百分比，最优选17-22个重量百分比。在主熔体流(3)或者在混入熔体分流(4)之后主熔体分流(7、8)中的添加剂浓度优选为0.03至3个重量百分比，特别优选1.5至2.3个重量百分比，最优选1.7至2.0个重量百分比。优选所制造的产品为全消光产品(在pa6的情形下相应于1.7-1.8个重量百分比的tio2)。在返混的最终产品中添加剂颗粒(尤其对于tio2颗粒的情况)的最大尺寸在此优选为5μm，特别优选3μm。根据本发明的分散装置(5)及其熔体供应和运出的结构示例性地在图2中示出。在下文描述的示例中所使用的挤压机为克劳斯玛菲贝尔斯托夫有限公司(kraussmaffeiberstorffgmbh)的型号为ze25a-48d-utx的共混机。共混机的由挤压机驱动器(10)驱动的双螺杆(11)的螺杆机构具有下列带有不同的处理区段的五个区域：第一区域(13)，带有用于借助于熔体泵(9)供应未萃取的pa6的区段(a)，其下游接着为可选的交替的捏合块和任何情况下的运输元件(b)。捏合块能够在此在整个工序中根据工序要求设计成起运输作用、起空转作用或还起向后运输的作用。紧接于此在下游的第二区域(14)中存在区段(c)，其用于经由侧向喂料装置引入添加剂以及接着的润湿，侧向喂料装置联接在用于侧向加料机(12)的接口处。此后在第三区域(15)中为了最佳的分散再次包含交替的捏合块和运输元件，继之以部分渗透的运输元件(区段(d))，其能够设计成向前转动或向后转动。紧接于此在第四区域(16)中具有可封闭的脱气区段(e)，其装备有运输元件或部分渗透的运输元件，接着在第五区域(17)中为混合元件，例如在区段(f)中的齿盘，这些混合元件同样能够再次向后转动或向前转动。最后在区段(g)中经由运输元件进行将高浓度的熔体从共混机中排出。紧接着分散装置(5)借助于熔体泵(18)继续输送加有添加剂的熔体。因此根据本发明预设所提及的带有处理区段的五个区域的顺序，但是精确的螺杆结构能够在细节方面借助于上文提及的选择与分别的聚合物和添加剂性能以及期望的添加剂加载相匹配。在这些示例中使用莎哈利本(sachtleben)公司的命名为“hombitanlo-cr-s-mw/osi”的tio2产品。对比示例涉及商业上可获得的力恒(长乐)锦纶科技有限公司(liheng(changle)polyamidetechnologyco.,ltd)的全消光pa6产品，该产品由该公司用作为用于不同纱线的原料。该产品是萃取完成的pa6聚合物，在该pa6聚合物中低分子量的份额已经在加添加剂之前通过萃取移除。该pa6聚合物用于与tio2颗粒尺寸分布进行比较。在表格1中概括了用于在共混机中制造示例的试验数据。表格1示例和对比示例的样本借助于扫描电子显微镜(sem)和粘度测定法描绘特性。在sem测试中，利用扫描电子显微镜测量样本且借助于静态评估方法“x50”评估。静态评估“x50”的描述在“thescienceandengineeringofgranulationprocesses,jimlitster,bryanennis,springerscience+businessmediadordrecht,2004,isbn978-1-4020-1877-0,seite17-24”中找到。为了当前的测试使用基于体积分布的评估，该体积分布相比于基于数量的分布相应地产生对于堵塞熔体过滤器更重要的较大颗粒的更大权重。在下面的表格2中给出的值在此相应于颗粒的直径，这些颗粒在50％的微粒的累计的基于体积的评估中通过。实际的利用扫描电子显微镜的测量如下执行：为了准备样本，基片(chip)固定在样本支架中且经受等离子蚀刻工序。然后为了记录基片，四个基片固定在样本支架中且为每个基片拍摄三张照片或为每个样本拍摄十二张照片。sem测量在至少0.0074mm2的观察面积上记录大于80nm的颗粒。这产生约500-1000个颗粒的总颗粒数量。所测量的颗粒然后划分为>0.3μm/>0.6μm/>1.0μm的部分且如上文描述的那样借助于静态评估x50评估。相对粘度根据dineniso307测量。测量结果在表格2中概括。表格2示例1示例2对比示例sem(累积、x50、tio2)，[μm]0.480.450.47三个最大的tio2颗粒(sem)，[μm]2.37/1.25/1.221.3/1.12/1.11.12/1.03/1.0相对粘度，[-]2.292.302.5如表格2显示的那样，利用新的方法相比于商业产品得到出色的颗粒尺寸分布。由此利用新方法制造的产品绝对比得上由传统的制造得到的商业产品。示例1和2的样本的相对粘度为2.29和2.30。相对于来自表格2的对比示例(该对比示例表示商业产品)附加地检测由未萃取的即未挤压的原料制成的零样本。未挤压且未萃取的原料具有2.25的相对粘度。也就是说在共混过程中绝对不出现聚合物链降解。在返混之后对于全消光产品而言所测量的最大tio2颗粒尺寸大多数情况下小于2μm。考虑到在pa6制造工序中使用相当较粗的过滤例如10μm的事实，这是出色且令人感到意外的结果。如例如在全消光产品中通常实质上是必要的那样使用加强的过滤以为了获得可接受的最终产品根据新的方法不再是必要的。也就是说另外常常出现的有害的在共混器之后的成颗粒尺寸的再结块(其能够堵塞具有在制造中常见的细度的制造过滤器)不出现。扫描电子显微镜检测显示了与商业全消光产品相比相当的直至更好的值，该商业全消光产品根据传统的方法在聚合工艺中增添tio2的情况下制造。附图标记列表1聚合设备的第一级2聚合设备的第二级3主熔体管路4熔体分流5分散装置6主熔体分流“明亮”7主熔体分流“半消光”8主熔体分流“全消光”9、18熔体泵10挤压机驱动器11双螺杆12侧向加料机接口13第一区域(区段(a)和(b))14第二区域(区段(c))15第三区域(区段(d))16第四区域(区段(e))17第五区域(区段(f)和(g))当前第1页12