[发明专利]有粘连倾向塑料颗粒，特别是PET和PU颗粒的结晶方法及装置

说明书

技术领域

该发明涉及用于有粘连倾向塑料颗粒的结晶方法及相应装置。 

背景技术

经过现有的制造颗粒的工艺过程后，某些颗粒因受到热处理而改变了颗粒结构。例如，从造粒过程开始起，这里提到的缩写为PET的聚对苯二甲酸乙二酯颗粒，在工艺过程的最初形态为非结晶状态。在后续处理阶段，非结晶状态至少部分转化为结晶状态，即结晶化。分子链在该这个过程中被明显定位。实际上，PET颗粒在结晶时，可获得约30-50％的结晶度。 

温度控制在结晶过程中起非常重要的作用。首先，非结晶颗粒应置于或保持在适当的反应温度下。第二，某些颗粒，如PET或PU颗粒，在过渡阶段有粘连倾向。PET颗粒甚至在低于结晶温度的摄氏80℃至170℃之间时就开始变粘了。这样颗粒在结晶时应进行搅拌，以防止结块。随着结晶过程中温度的升高，粘连倾向开始减弱。 

常规造粒工艺通过加热和强力搅拌在摄氏80°以下温度对非结晶颗粒进行结晶。最近有人提出了一项水下造粒的方法，即，在后续结晶过程中，将经过预先干燥的热态颗粒暴露于振动激励中。这种振动的激励防止了塑料颗粒的粘结，储藏在颗粒中的工艺热可同时用于结晶，这样，采用水下结晶方法时，就不需要额外的热量。相反，为了避免结块，储存在过渡期料仓的颗粒必须首先进行冷却，然后才能重新加热进行结晶。 

公开号为WO 2005/044901的专利中描述了对PET颗粒进行再热处理的一种方法。该方法是，非结晶状颗粒通过振动槽给料进行结晶。振动槽被中间墙以溢流围堰形式分成多个连续的腔室。振动槽通过振动激励器按纵向延伸方向进行振动。这样，颗粒在振动激励的作用下沿槽进行输送。中间墙拦住料颗粒流，导致纵向湍流。在某些点上，一些单个颗粒会溢出中间溢流堰墙，到达颗粒出口。因此，振动槽具有与一系列与搅拌容器相同的作用。虽然这样可防止单个颗粒粘连并实现结晶，但该装置的缺点是，颗粒停留时间谱相对太长。 

专利号为DE 10 2004 050 356 A1也提出了采用振动输送装置进行PET颗粒结晶的方法，且振动激励的方向也是沿输送方向。与WO 2005/044901相比，颗粒在振动运输装置内的停留时间相对较短，为20-90秒。虽然获得了更好的停留时间谱，但单个颗粒的行走路径相对较短，限制了与其他颗粒相互作用的潜力。这对均衡颗粒之间的温度不利。而且在颗粒流表面横向穿过槽的颗粒与在颗粒流底面的颗粒的温度不一致。 

如专利号为DE 100 49 263 A1所述，立式轴反应堆的目的是为获得满意的停留时间谱。但它并却没有提供振动激励。 

在这一背景下，本发明针对上述方法作了改进，获得了更短停留时间谱和均匀温度梯度，并对相应装置作详细说明。 

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种具有更短停留时间谱和均匀温度梯度的具有粘结倾向的塑料颗粒的结晶方法及装置。 

可按专利所述的有粘连倾向塑料颗粒的结晶方法的技术方案，采用有粘连倾向塑料颗粒特别是PET及PU颗粒的结晶法予以解决。该方法是，在颗粒的反应温度下，在振动槽中沿振动槽纵向延伸方向对颗粒进行横向振动激励。上述问题也可根据专利所述的一种有粘连倾向塑料颗粒的结晶装置的技术方案，采用合适的结晶装置进行解决。 

横向振动激励使振动槽内壁上的颗粒向上运动，并在到达内壁更垂直部分时滑入槽中，落在后来升起的颗粒上。于是就产生了不间断的、连续颗粒流，提高了颗粒之间的相互反应，使颗粒能相互交换工艺热。这样，颗粒在结晶阶段不仅获得了非常短的停留时间谱，还同时获得了非常均匀的温度梯度，对产品质量产生了有利作用。 

在振动槽纵向方向上所进行的横向振动激励包含一个垂直于槽纵向延伸方向及重力方向延伸平面的一个方向分量。该分量激励了定向或圆形振动，从而在垂直于槽纵向延伸方向的横切面上至少产生了一个水平分量。这就促进了槽内颗粒的螺旋运动。 

根据本发明的一个优选实施例，颗粒通过振动槽从振动槽一个端截面的颗粒入口到达槽另一端截面的颗粒出口所需的前进速度主要是通过在颗粒入口导入颗粒实现的。振动激励器的主要目的是产生一个横向运动分量，使槽内的颗粒流完成螺旋运动。 

然而，对振动发生器或发生器稍作限制便可产生一个沿振动槽方面的分量，从而加快或降低产品流动速度，或让其按相反方向运动。