[发明专利]由塑料熔体产生颗粒的装置和处理

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的由塑料熔体产生颗粒的一种 装置，根据权利要求11的前序部分的相应处理，和根据权利要求13的应 用。

背景技术

根据本发明通过挤压由熔化的塑料产生颗粒的应用领域例如涉及使用 水下热切(underwater hot-face)处理的使用，但并不只限于此。

根据本发明由熔化的塑料通过挤压产生颗粒的另一个应用领域是例如 通过粒化熔化的塑料来产生小粒，其中处理室充满压缩气体并且在下部区 域设置具有压缩处理流体的用来收集小粒的液池。塑料材料的熔体受力通 过处理室上部区域的多孔板，于是在表面张力的影响下和/或通过振动的动 作或其它应力，好象流出的“被挤出”的多股塑料熔体分成一连串颗粒， 在切碎装置中也类似，其中，在也可作为冷却剂的气体的影响下和/或通过 浸入处理流体，所述颗粒通过冷却或其它反应而固化。

在水下热切处理中，塑料熔体受压通过称为多孔板的设置了孔的板。 典型地，该孔设置为一圈或多圈的孔、或设置为环形的图案，各中心点与 切碎装置的刀具设备的驱动轴对齐。流出的多股塑料被或多或少直接在多 孔板表面上运动的刀具设备切成小段。通过处理流体(通常是随刀具传送 的的水)，所述小段在处理室中从其生成位置移去，并在处理室中进行强 冷却从而使所切下的小段固化。例如通过水下热切或粒化过程生成的颗粒 被处理流体输送出处理室，并且通常会通过管道供应到一个分离装置，在 该装置中经过足够的保持时间后，颗粒从处理流体中分离并继而供应到干 燥单元。

通常，由于处理流体进出处理室的进口和出口的几何形状和/或由于刀 具设备和用于移动刀具设备的轴，使这种装置的壳体通常会产生同轴涡 流，更具体地，对于刀具设备的旋转轴线(即，该转轴)，在该涡流中心 有一个压力减小区域。如果中心压力降到还取决于其它处理参数的临界值 以下，则这将导致处理流体产生气泡并汽化，由于所产生的气泡，将极大 降低处理流体的运输和冷却性能。这会使现有技术的水下热切和粒化系统 的操作可靠性发生显著恶化。此外，如果气泡直接产生在多孔板上，则由 于冷却不足将导致孔圈的开口被塑料熔体胶合并粘着，从而在最坏的情况 下造成塑料颗粒生产完全停机。

例如，可以通过减小用于处理流体进出处理室的进口和出口的管道的 横截面，或通过适当的装置配置而采用处理流体柱的特定大地高度，以在 处理室中产生背压更高的处理流体，这抵消处理流体中真空，并在最坏情 况下抵消处理流体中的气泡的形成。然而，这种现有技术方案带来了其它 严重缺陷。例如，尤其在横截面小的管道的情况下，特别是在生产运转开 始时小粒会胶合，这是因为平稳运转过程所需的处理参数在装置刚起动时 难以达到。这样的胶合很容易导致输出管道的阻塞，从而导致生产过程的 完全停机。在实践中已经表明，取决于颗粒、系统的大小以及所处理的塑 料材料种类，管道的内径不应小于25到40毫米。如果采用足够宽和/或特 别长的管道(例如，为了采用处理流体柱的特定大地高度)，这又具有这 样的缺陷：颗粒在处理流体中的保持时间相应变长，从而可能导致过强的 冷却效果。其所不希望的后果是使颗粒失去使用固有热量以对自身进行干 燥的可能性，结果必须以相应成本额外提供干燥所需的能量。此外，在一 些塑料材料的情况下，这种情况会抑制所期望的结晶过程，导致额外的处 理步骤并需要相当多的其它技术和财政支出。

如果只是简单增大处理流体的流动(例如，其流速)，则虽然能减少 保持时间，但这种方法还又将导致上述中心涡流的出现，因为中心产生的 真空大致随着涡流中的处理流体的旋转速度的平方而增大，从而可能形成 中心气泡。处理流体的流速的影响通过切碎装置的刀具的旋转速度被一步 放大。

在现有技术中有压挤阀，其应用已局部受限，如果挤压间隙的内部宽 度是或小于所产生的颗粒的直径的数量级，则可以通过输出管道的横截面 的局部受限减小而使压力充分增大。然而这样的压挤阀存在很大的风险或 可能导致输出管道阻塞，这当然是不希望的。