[发明专利]用于处理低粘度聚合物的系统和方法

说明书

系统(400)包含第一泵(408)和包含水下粒化机(604)且位于所述第一泵的下游且与所述泵成流体连通的粒化系统(600)；进一步包含位于所述第一泵的下游和所述粒化系统的上游的直达管线(502、504)，其中所述直达管线不含泵或热交换器；且进一步包含位于所述第一泵的下游和所述粒化系统的上游的旁通管线(506、510、512)，其中所述旁通管线包含第二泵(418)，且其中当所述聚合物的熔融粘度大于10⁵mPas时；所述第一泵用来将所述聚合物经由所述直达管线排放到所述粒化系统，且其中当所述聚合物的熔融粘度小于10⁵mPas时，所述第一泵用来将所述聚合物经由所述旁通管线排放到所述粒化系统。

背景技术

本发明涉及一种用于处理低粘度聚合物的系统。

低粘度聚合制造系统通常用于操纵低粘度溶液聚合物(呈溶液状态且因此具有低粘度的聚合物)或低粘度熔融聚合物(用于需要低熔融粘度且无任何溶剂的应用中的聚合物，例如粘合剂，如热熔融粘合剂)两者。所述系统为可互换的，即，其可利用系统的略微调整来操纵低粘度溶液聚合物和低熔融粘度聚合物。换句话说(如下详述)，当处理低粘度溶液聚合物对比低熔融粘度聚合物时，改变管线。

图1为现有技术系统100，其用于处理传统的高粘度聚合物(在下文中为高粘度聚合物，其中聚合物熔融粘度超过10⁵厘泊(通常经由ASTM D1238以熔融质量流率形式测量))以及具有如利用ASTM D1084所测量小于10⁵厘泊的低熔融粘度的聚合物两者。低粘度熔融聚合物可能含有或可能不含有任何溶剂。

在图1中，聚合溶液从反应器102排放到热交换器104。热交换器104位于反应器102的下游，且将溶液加热以便使位于热交换器104下游的去挥发器106中的溶剂和未反应的物质去挥发。去挥发器106(或多个去挥发器)用来使溶剂的量减少超过聚合溶液中存在的溶剂的量的99％。聚合物接着通过位于去挥发器106下游的泵108泵送到水下粒化机204。从水下粒化机获得的丸粒在干燥器206中干燥，且由于干燥获得的水通过泵208泵送到热交换器210中，所述水在所述热交换器中冷却且再循环到粒化机204。

阀门110、112和120可以用于控制聚合物熔融物经由系统的流动。阀门用于使得系统可互换，即，通过打开阀门110和关闭阀门112和120，来自去挥发器的聚合物熔融物直接传输到水下粒化机204。当所期望的是粒化熔融粘度超出10⁵厘泊的聚合物时，通常部署这种配置。当阀门110关闭且阀门112和120打开时，聚合物经由热交换器116传输，所述聚合物在所述热交换器中冷却，增加熔融粘度以促进水下粒化。当所期望的是粒化具有低熔融粘度(小于10⁵厘泊)的聚合物时，部署这种配置。

当系统100用于粒化聚合物(即，其中聚合物的熔融粘度超出10⁵厘泊)时，聚合溶液从去挥发器106沿着管线302和304到粒化机204泵送到水下粒化机204。当低熔融粘度聚合物(即，其中聚合物的熔融粘度小于10⁵厘泊)粒化时，其沿着管线302、308和310泵送到热交换器116。热交换器116冷却聚合物，且将其排放到水下粒化机204，且将所述聚合物切割成丸粒。这种粒化低粘度聚合物的方法具有一些缺点。一个缺点是位于去挥发器106下游的市售聚合物泵无法对低粘度聚合物产生压力以按用于水下粒化的适当压力装填热交换器116和水下粒化机模具。已确定，聚合物泵108无法被设计成泵送质量熔融流率低至0.5dg/min的聚合物以及具有足够压力(例如200磅/平方英寸表压(psig))的低粘度聚合物两者，从而水力填充水下粒化机模具以便在不机械地损坏泵的情况下恰当切割和粒化。

因此，所期望的是设计一种可互换系统，其可操纵广泛范围的聚合物熔融粘度以提供所期望的压力(通过热交换器116)，从而在不机械地损坏泵的情况下促进水下粒化机204中的恰当切割和粒化。

发明内容