[发明专利]聚合物材料

说明书

用于将液体制剂加入至位于位置4的聚合物熔体流中的高压注射装置2包括注射器组件8上游的泵组件6。泵组件6被设置成将液体制剂的压力提高至高压(例如高达400巴)并精确地将液体制剂计量至注射器组件8中，注射器组件8被设置成将液体制剂注入聚合物熔体流中。聚合物熔体可以纺丝，例如以制备全拉伸纱线(FDY)或部分取向纱线(POY)。泵组件6包括注射泵12，该注射泵12包括其中可滑动地容纳活塞16的管道14，并且该注射泵12被设置成将管道内的液体制剂18推向出口20，出口20连接到注射器组件8的入口。

本发明涉及聚合物材料，特别是，尽管不全是，涉及在诸如聚酯的聚合物材料中掺入添加剂，例如，在聚酯纤维生产中掺入添加剂。优选的实施方案涉及聚酯纤维样品的生产，例如用于评价的具有不同颜色的聚酯纤维样品

WO2014/207472A2描述了高压注射装置，其用于在熔融聚合物材料中加入液体制剂，例如包含赋形剂和着色剂的液体制剂。所描述的注射装置包括第一泵，其可以是隔膜泵或螺杆泵(pcp)；和第二泵，其为齿轮泵。第一和第二泵被设置来提高液体制剂的压力并精确地将液体制剂计量送至注射器中，所述注射器被设置将该制剂注入熔融聚合物材料中。在该制剂与聚合物之间接触的下游，混合物可用于在挤出或吹塑过程中形成片材或纤维或其他制品。

WO2014/207472中所述的设置对于包含聚合物材料和添加剂的片材、纤维、挤出和吹塑制品的相对长期生产是有利的。然而，不利的是，当需要使用包含诸如着色剂等的不同添加剂的液体制剂开始新的生产运行时，需要花费时间来清洗第一泵和第二泵(在设备的其他元件中)以避免在新的生产运行中所使用的聚合物材料被前一运行的第一和/或第二泵中留下来的残余液体制剂的任何污染。

在某些情况下，期望在短时间内将液体制剂注入熔融的熔体中。例如，在配色工艺中，液体着色制剂的用户在承诺购买大量制剂用于生产之前，可能需要观看通过将所推荐的液体着色制剂掺入聚合物材料来制备的样品部件或材料(例如纤维)。因此，在这种情况下，期望能够相对快速地清洁用于将液体着色制剂注入聚合物材料中的注射装置，从而缩短样品生产运行之间的停工时间，并由此优化样品生产的速率。需要花费几个小时的时间来清洁诸如在WO2014/207472中所述的设备，因此值得注意的是它不适合用于生产样品的短期生产运行。

本发明的目的就是解决上述问题。

根据本发明的第一方面，提供用于将流体制剂注入熔融聚合物材料中的注射装置，所述装置包括：

(a)驱动泵，所述驱动泵包括用于盛装待注射的流体制剂的腔室和驱动构件，所述驱动构件在腔室内直线移动，以驱动驱动构件下游的流体制剂至驱动泵的出口；

(b)所述驱动泵出口下游的注射器设备，并且所述注射器设备被设置为将从所述驱动泵接收到的流体制剂注入熔融聚合物材料中。

所述驱动泵可被设置成在至少30巴的压力下输送流体制剂，优选至少60巴，更优选至少80巴或至少100巴。驱动泵可用于在所述出口处以小于700巴的压力输送流体制剂。这样的高压可能与挤出吹塑(EBM)工艺有关。在优选的实施例中，驱动泵可用于在最高压力小于450巴下输送流体制剂，优选不高于200巴。

所述驱动泵的所述腔室容纳流体制剂的最大体积小于500ml，例如小于400ml。前述最大体积合适地表示为用于含有待注射流体制剂的腔室中可能含有的液体的最大量。在某些情况下，腔室的最大体积小于300ml，小于200ml，或者在某些情况下，小于150ml。

所述驱动泵的所述腔室的最小体积为至少50ml。

合适地，所述驱动泵的所述腔室的横截面是圆形的。所述腔室沿其长度优选是基本恒定的横截面，例如在含有使用中的流体制剂的所述腔室的范围中。所述腔室的直径可为至少10mm，优选至少15mm。所述直径可小于50mm，例如小于40mm。所述腔室可具有基本上恒定的横截面积，所述横截面积小于2000mm²，例如小于1300mm²。所述基本上恒定的横截面积可为至少200mm²。