[发明专利]连续制造可膨胀塑料颗粒的设备及生产该颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据相应类别的独立权利要求的前序部分的、一种用于连续制造可膨胀塑料颗粒的设备以及一种用于生产可膨胀塑料颗粒的方法。

背景技术

本领域已知用于制造可膨胀塑料颗粒的方法和设备，例如从EP 0 668 139 A1中可知。关于依据EP 0 668 139 A1的方法的具体示例，浸渍聚合物熔体在水下造粒机中借助于形状给定的凝固被制成小块。该熔体通过喷嘴挤出；由此方式形成的线料利用水进行淬火，并且通过旋转的刀具加以粉碎从而形成颗粒形式。此方法中，聚合物熔体在进入造粒机之前就已预先冷却，以在挤出期间避免线料膨胀。用于将已浸渍熔体冷却到其凝固温度之上几摄氏度的温度所采取的措施是成问题的。这是因为，在如此的情况下，很难允许等量的熔体流经并联布置的造粒机的全部挤压喷嘴。因此，将发生熔体流动的不稳定性，从而可能导致单独的喷嘴由于熔体在其中凝固而堵塞。

当前，这些问题通过依据EP 1 702 738 A2的发明已经被部分地解决，该发明允许连续地制造可膨胀塑料颗粒，其中利用流体膨胀剂来浸渍塑料熔体，并且经浸渍的熔体被制成颗粒。依据EP 1 702 738 A2的方法通过这样的设备来实施，该设备包括如下部件：用于熔体的至少一个产生压力的给料装置，特别地，其可以是体积泵送给料装置；用于膨胀剂的计量装置；用于熔体的浸渍的接触和均匀化装置；用于已浸渍熔体的至少一个冷却器；水下造粒机；以及设备控制单元。

颗粒化是利用在造粒机中被用作颗粒的冷却和传输介质的液体来实现的。该液体尤其是水或盐水（或溶胶）。利用在颗粒化期间所用的液体来施加高压，从而使尚未凝固的颗粒中的膨胀剂的膨胀作用由此至少部分被抑制。在造粒机的入口处实现对用于颗粒化的待调整参数（即，已浸渍熔体的温度和压力）的调节。在该调节中，对指定的参数进行测量，并且还将测量值与期望值进行比较，偏离期望值的偏差被设备控制装置用来影响通过一个或多个冷却器从已浸渍熔体中吸收的热量。

由于本发明涉及用来制造可膨胀塑料颗粒的改进的设备和改进的方法，因此为了更好地理解本发明并且更清楚地区别于现有技术进行描绘，下面将借助于图1和图2对与其相关的相应的现有技术和技术问题简要地加以说明。图1显示了用于制造可膨胀塑料颗粒的已知设备的示意性示例，其中借助示意性的图2对已知的水下造粒机的基本原理加以解释，以便更具体地展示其功能。

请注意，在本说明书中为了区别于本发明来对现有技术进行描绘，涉及从现有技术中已知的设备或设备部件的那些特征都带有撇号，而根据本发明的特征则以没有撇号的附图标记指示。

迄今为止，用于连续制造可膨胀塑料颗粒G'的已知方法是通过使用如图1中示意性示出的示例性设备1'来实施的。在该布置中，塑料熔体F'利用流体膨胀剂B'来浸渍，已经以这种方式被处理的熔体F'最终被颗粒化。设备1'在该特定示例中包括以下部件：一个产生压力的给料装置200'，利用产生压力的给料装置200'，体积地供给从塑料源2'获得的熔体F'；用于膨胀剂B'的源BS'，其利用计量装置被供给到熔体F'；用于F'的浸渍的接触和均匀化装置3'；用于已浸渍熔体FB'的至少一个冷却器31'；可任选的另一个均匀化装置32'；水下造粒机4'；以及还有设备控制装置100'。已经生产的颗粒G'最终作为容器C'中的产品而获得。

塑料源2'可包括用于从单体的源材料制造塑料的聚合反应器，并且还包括用于聚合物的除气装置。塑料源2'亦可是用于一种回收的热塑性塑料的回收装置，并且还包括熔化装置，特别是可加热的挤压机。塑料源2'亦可仅是使颗粒状热塑性塑料液化的熔化装置。

颗粒化使用液体来实现，优选是水，例如还可以是盐水或溶胶，其在造粒机4'中被用作颗粒G'所用的冷却和传输介质。利用颗粒化期间所用的液体来施加高压，因此在尚未凝固的颗粒中的膨胀剂B'的膨胀作用被至少部分地抑制。

在造粒机4'入口处对颗粒化所用的待调整参数（即，已浸渍熔体的温度和压力）的调节是通过利用设备控制装置100'来加以实现的。在该调节中，对指定参数进行测量，并且还将测量值和期望值进行比较。偏离期望值的偏差被用来影响通过一个或多个冷却器31'、32'从已浸渍熔体中吸收的热量。

使用设备控制装置100'通过电子装置来调节用于颗粒化的待调整参数。这些装置具有信号传输连接101'、102'、103'和104'，分别连接到膨胀剂源BS'、给料装置200'、冷却器31'、或多个冷却器31'、32'、以及造粒机4'。