通过气冷热模面造粒来生产表面结晶球形颗粒的方法以及用于执行该方法的设备的制造方法_3

文档序号:9768633阅读:来源:国知局
显著过量。
[0034] 例如,每小时4kg的密度为1200kg/m3的聚合物/可结晶烙融材料从具有24个孔和 大约60mm的半圆形直径的穿孔板出来,并被9个切割刃在n = 3900rpm下切割成每秒13900个 直径为0.5mm的粒料。粒料应具有在各个方向上彼此距离大约1cm的距离a。气态的处理和运 输气体的质量流率大约为8kg/h并且承载4kg/h的原料,运对应于0.5的原料与供给媒介 Γ负载")的比值。运比用气动供给的常见做法小得多,在常见做法中10至20的负载比值在 悬浮供给的情况下是常见的,在浓流供给中甚至达到60及W上。相反地,运里供给显著过量 的处理和运输气体。
[0035] 如果检查所发生的热流,可W证明,根据聚合物/可结晶烙融材料,如果供给例如 20°C的热空气,空气和包含在其中的粒料的最终溫度能够达到大约55°C。为了强度更高或 甚至更快的冷却,必须因此增大空气体积,或进一步降低供给溫度。
[0036] 在符合本发明的设备中,还可W借助于控制单元运样地控制由处理气体设备供给 的处理气体的产出率和/或压强和/或方向,W使得进入切割室的处理气体流的方向能够由 此被调节。例如,可w设置能够控制一个或多个移动的奖状处理气体喷嘴的控制单元。
[0037] 可W通过冷却切割室的壁并由例如在双壁设计中穿过该室的冷却流体来额外地 支持粒料的固化。
[0038] 为了再进一步优化出口区域中的流动,出口可W布置在符合本发明的设备的切割 室的背对处理内向流的区域中。因此能够实现处理气体(包括包含在其中的粒料)从可结晶 烙融材料向外的均匀外向流,由此额外地特别可靠地避免在切割室中、尤其是在切割室的 出口区域中的可能的结块。可W例如将粒料收集在出口线圈中并切向地从切割室移除。
【附图说明】
[0039] W下基于附图示例性地解释本发明。在图中:
[0040] 图1示出了一个用于执行符合本发明的方法的气冷热模面造粒设备的示意性截面 图。
【具体实施方式】
[0041] 图1示出了一个用于执行符合本发明的方法的气冷热模面造粒设备1的示意性截 面图。
[0042] 在图1中示意性地示出的气冷热模面造粒设备1包括穿孔板3,该穿孔板带有设置 在其中的孔形喷嘴开口 4,该穿孔板伸入切割室2并代表挤出系统7的出口喷嘴板。挤出系统 7包括具有加热设备18的烙体容器或反应器,借助于该加热设备将可结晶塑料体基体烙化, 然后通过排出螺钉或通过挤出器19将其供给给穿孔板3,W形成塑料条。
[0043] 喷嘴开口4的布置是大致转动对称的,并且气冷热模面造粒设备1的其余设计也具 有转动对称或大致转动对称的构造。根据在图1中的图示,穿孔板3被分配有切割刃组件20, 该切割刃组件包括至少一个具有切割边缘9的切割刃5,该切割边缘沿着穿孔板3的喷嘴开 口 4可转动地扫过。该至少一个切割刃5布置在切割刃承载件21上,该切割刃承载件固定到 切割刃轴22。发动机23驱动切割刃组件20,使得该至少一个切割刃5扫过穿孔板3中的喷嘴 开口4的出口并分离从喷嘴开口4出来的可结晶烙融材料的粒料。可结晶烙融材料可W首先 W常规方式在挤出系统7中烙化,并例如经由挤出器19或烙体累被运输到穿孔板3的区域并 且被挤压出喷嘴开口 4。
[0044] 为了维持连续的运行,必须将穿孔板精确地将运行溫度T保持在250°C ^ T ^ 330°C 之间(误差为1至5K)。为此,电气溫度控制元件可W热连接到穿孔板,或如在图1中地,可W 设置具有热流体回路的溫度控制设备。将热油回路作为图1中的热流体回路。位于回路16中 的油被引导穿过热交换器28,该热交换器被浸没在流体浴30中,该流体浴由加热系统29控 制溫度。
[0045] 根据本发明,穿孔板3伸入其中的切割室2在运行期间充装有穿过地流动的处理气 体(例如空气),切割室2至少围绕该切割刃5和切割刃承载件21W及切割刃轴22的至少一部 分。在背对穿孔板3的切割室区域中,切割刃轴22W流体密封的方式被引导出切割室2,并且 将发动机23设置为经由切割刃轴22驱动该至少一个切割刃5进行转动运动。
[0046] 设置处理气体设备24,该处理气体设备包括处理气体溫度控制设备11、处理气体 计量供给设备12, W及单独的处理气体室25,该单独的处理气体室在该至少一个切割刃5的 转动区域中外周地围绕切割室2,并配备有处理气体喷嘴组件10,该处理气体喷嘴组件在外 周上W可动的方式位于处理气体室25与切割室2之间,在图1所示例子中的处理气体喷嘴组 件10构成在外周上转动的环形开孔喷嘴,其具有例如3mm的在外周上是均匀的喷嘴宽度。处 理气体室25在其外周上(即外周地)具有逐渐减小的横截面,该横截面从处理气体室25中的 用于溫度受控并被计量供给的处理气体的入口开口 26、沿该至少一个切割刃5的转动方向 上开始逐渐减小。
[0047]根据在图1中示出的设计,设置多个引导设备,使得在外周上具有均匀生产量速率 的处理气体穿过处理气体喷嘴组件10。由于处理气体喷嘴组件10处于处理气体室25与切割 室2之间,处理气体在外周的各方向上径向地从外到内地、或大致径向地从外到内地被引入 到切割室2中。至少在该至少一个切割刃5的转动区域中导致处理气体的向屯、的、或至少大 致向屯、的流动。
[004引处理气体喷嘴10布置为使得在外围方向上仍存在允许处理气体流入切割室2的所 有区域的装置。引导设备被用于引导处理气体的流动而不是在单独的处理气体室25的外周 上分出单独的区域。各个引导设备可W布置为例如均匀地分布在处理气体室25或处理气体 喷嘴组件10的外周上。可固定的方式(例如通过将相应引导片焊接到壁上)来联结各个 引导设备。引导设备还可W设计为是单独或优选为一同地可调节的(例如通过控制单元), 例如迎角是可相应地调节的。
[0049] 根据图1中的图示,出口 13布置在切割室2的背对处理气体设备的区域中。在转动 区域的下游,处理气体(包括包含在其中的粒料)继续流动到切割室2的出口 13的区域,在该 区域中粒料W与位于切割室2内部的壁呈角度α(α小于15°)被引导,使得在此处将滚动运动 赋予给处于处理气体中的来自于可结晶烙融材料的粒料。根据图1中的图示,在出口 13的方 向上设置螺旋形出口部分27,该螺旋形出口部分相应地将向外流动的处理气体流(包括包 含在其中的粒料)引导到出口 13,并由此(即由于由螺旋形出口部分27导致的动态压强)还 方便在切割室2的该区域和/或出口 13中积累压强。相应的螺旋形出口部分27在结构上也是 可能的。
[0050] 处理气体流经由粒料供给线15将直径在毫米范围内的表面结晶并呈球形的粒料 供给给捕获和收集容器14。粒料被捕获于筛子31中并与处理气体流分离。处理气体可W经 由第一入口 33被供给给处理气体设备24,使用灰尘过滤器32W使处理气体在循环过程中返 回处理气体溫度控制设备11,在处理气体溫度控制设备11中将处理气体冷却到处理气体溫 度,或如果下降到该溫度W下就将其加热。如果被回收的处理气体不足W用于计量供给设 备12中的计量供给,可W经由用于供给新鲜气体的第二入口 34将新鲜的处理气体(例如空 气)供给给处理气体设备24的处理气体溫度控制设备11。
[0051] 在图1中示出的设备被用于执行符合本申请的发明的方法,W从部分结晶PET粒料 制造可结晶产品或球形PET粒料17。
[0052] 在图1中,示出的气冷热模面造粒设备1带有水平地布置的穿孔板3和其他相应地 布置的元件。然而,该组件还可W相对于图1中的布置转动90度,包括竖直地布置的穿孔板3 并设有气冷热模面造粒设备1的相应地布置为转动90度的元件。
[0053] 气冷热模面造粒设备及相应地描述的符合本发明的方法可W尤其根据本发明 而有利地用于制造具有直径小于/等于1.5mm
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