用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的方法和装置。在用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体(PAT)的方法和装置中，提供第一聚合物熔体(P1)和第二聚合物熔体(P2)。借助于螺旋式机器(8)，将至少一种添加剂(A)与第一聚合物熔体混合以获得包含添加剂的聚合物熔体(PA)。另外，借助于混合装置(41)将至少一种发泡剂(T)与第二聚合物熔体混合以获得包含发泡剂的聚合物熔体(PT)。包含发泡剂的聚合物熔体被添加到在螺旋式机器(8)中提供的包含添加剂的聚合物熔体(PA)中。借助于螺旋式机器(8)将包含发泡剂的聚合物熔体(PT)与包含添加剂的聚合物熔体(PA)混合以获得包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体(PAT)。

【技术实现步骤摘要】
用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的方法和装置
本专利技术涉及一种用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体、特别是聚苯乙烯熔体的方法和装置。
技术介绍
从WO2009/052898A1已知用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的方法。聚合物熔体通过聚合反应器提供并供给到螺旋式机器中。在第一步骤中，在螺旋式机器中将至少一种添加剂并且然后将至少一种发泡剂混入/掺合进聚合物熔体。为此，螺旋式机器具有添加剂进料口和设置在添加剂进料口下游的发泡剂进料口，用于分别混入至少一种添加剂和至少一种发泡剂，发泡剂进料口和添加剂进料口各自与相应的混合区相关联。包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体然后被造粒以形成可膨胀的或膨胀的聚合物颗粒。当混入至少一种添加剂和至少一种发泡剂时，机械能被引入聚合物熔体。这样引入的能量需要借助于螺旋式机器在复杂的过程中从聚合物熔体去除，以确保聚合物熔体的温度保持低于至少一种添加剂的临界分解温度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法，该方法提供了一种生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的简单方式。根据本专利技术，该目的通过一种用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的方法实现，该方法包括以下步骤：提供第一聚合物熔体和第二聚合物熔体；借助于螺旋式机器将至少一种添加剂与第一聚合物熔体混合以获得包含添加剂的聚合物熔体；将至少一种发泡剂与第二聚合物熔体混合以获得包含发泡剂的聚合物熔体；将包含发泡剂的聚合物熔体添加到在螺旋式机器中提供的包含添加剂的聚合物熔体中；和借助于螺旋式机器将包含发泡剂的聚合物熔体与包含添加剂的聚合物熔体混合以获得包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体。为了生成包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体，借助于螺旋式机器将至少一种添加剂混入第一聚合物熔体，从而在螺旋式机器中提供包含添加剂的聚合物熔体。至少一种发泡剂在螺旋式机器外部被混入第二聚合物熔体，特别是借助于混合装置，从而在螺旋式机器外部提供包含发泡剂的聚合物熔体。聚合物熔体特别是由相同的聚合物材料组成，尤其由聚苯乙烯组成。包含发泡剂的聚合物熔体然后被添加到在螺旋式机器中提供的包含添加剂的聚合物熔体中。包含发泡剂的聚合物熔体和包含添加剂的聚合物熔体然后借助于螺旋式机器混合，以获得包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体。在从螺旋式机器排出后,包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体优选地被造粒。在根据本专利技术的方法中，混入至少一种添加剂与混入至少一种发泡剂分开进行，由此允许更加容易地调节和监控包含添加剂的聚合物熔体或包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的温度。可以在不必监控至少一种添加剂的临界分解温度的情况下将至少一种发泡剂混入第二聚合物熔体。混入至少一种发泡剂导致第二聚合物熔体的温度和粘性降低，允许容易地将包含发泡剂的聚合物熔体混入包含添加剂的聚合物熔体。较低的粘性尤其减小了掺和所需的机械能输入，由此允许更加容易地将包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的温度保持在临界分解温度之下。包含发泡剂的聚合物熔体在被添加到包含添加剂的聚合物熔体中之前优选地被冷却。包含发泡剂的聚合物熔体能够吸收尤其借助于熔体冷却器引入的较高冷却能力/冷量。如果需要的话，借助于在螺旋式机器中进行的冷却过程调节包含添加剂的聚合物熔体或包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的温度。由于包含发泡剂的聚合物熔体在被添加到包含添加剂的聚合物熔体中之前优选被冷却，因此在螺旋式机器中需要较少冷却。合适的聚合物或聚合物熔体是例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和这些聚合物的混合物。其它合适的聚合物包括基于可再生资源的聚合物，如聚交酯，以及可生物降解的聚合物，例如醋酸纤维素。适于混合到聚合物熔体中的添加剂是例如阻燃剂、细胞调节剂、石墨、炭黑、滑石和/或着色剂。用于混合到聚合物熔体中的合适的发泡剂是烃类例如戊烷(特别是正戊烷或异戊烷)、醇类、二氧化碳、氮或这些化合物的混合物。根据所选择的聚合物和至少一种发泡剂的类型，依照造粒方法可以生产可膨胀的或已膨胀的聚合物颗粒。可膨胀的聚合物颗粒优选借助于水下造粒方法生产，而已膨胀的聚合物颗粒优选借助于水环造粒方法生产。根据本专利技术的连续方法允许以高聚合物产量生产可膨胀的和/或已经膨胀的聚合物颗粒。第二聚合物熔体优选借助于聚合反应器提供并且借助于熔体泵供给到混合装置，在该混合装置中第二聚合物熔体与至少一种发泡剂混合。根据本专利技术的方法还可以进一步改进以具有根据本专利技术的特征。一种方法——其中包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体具有聚合物重量比(比例，配比)aS，第一聚合物熔体的聚合物重量比a1使得a1<0.4·aS，特别是a1<0.3·aS，并且特别是a1<0.2·aS——提供了一种生产聚合物熔体的简单方式。第一聚合物熔体具有第一聚合物重量比a1。相应地，第二聚合物熔体具有第二聚合物重量比a2。当添加聚合物重量比a1和a2时，获得包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的聚合物重量比aS，其中a1+a2＝aS。比值a2/a1因此为a2/a1>3/2，特别是a2/a1>7/3，并且特别是a2/a1>4。因此，至少一种添加剂以小得多的重量比a1混入，而至少一种发泡剂以较大的重量比a2混入。重量比aS定义了没有至少一种添加剂和没有至少一种发泡剂的整个聚合物熔体。由于至少一种添加剂以较小的重量比例a1混入，比较容易地保持包含添加剂的聚合物熔体的温度低于临界分解温度，特别是需要较小量的冷却。由于较低的粘性，当混入包含发泡剂的聚合物熔体时的机械能输入很低，使得在混入期间仅需要较小量的冷却来保持包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的温度低于临界分解温度。一种方法——其中在添加至少一种添加剂(A)之前，第一聚合物熔体具有温度T1，温度T1是使得T1<185℃，特别是T1<175℃，并且特别是T1<165℃——提供了混入至少一种添加剂的简单方式。第一聚合物熔体特别在添加至少一种添加剂之前被冷却。第一聚合物熔体可根据不同的方法提供。在第一方法中，螺旋式机器被装载聚合物颗粒，聚合物颗粒在混入至少一种添加剂之前在熔化区熔化。第一聚合物熔体特别是借助于冷却单元在熔化区冷却。在第二方法中，第一聚合物熔体被从聚合反应器取出并借助于熔体泵输送通过熔体冷却器以便冷却。经冷却的第一聚合物熔体然后被供给到螺旋式机器，在螺旋式机器中其被输送到第一混合区，在该混合区将至少一种添加剂混入第一聚合物熔体中。在第三方法中，所提供的包含发泡剂的聚合物熔体被分成第一部分流和第二部分流。第一部分流借助于设置在第一混合区上游的熔体泵被供给到螺旋式机器，在第一混合区混入至少一种添加剂。在螺旋式机器中，第一部分流优选通过后通风(backventing)被脱去挥发份，允许混入的至少一种发泡剂逸出，从而提供的第一聚合物熔体没有发泡剂。第一聚合物熔体的温度优选通过温度传感器测量和通过控制装置监控。一种方法——其中在借助于螺旋式机器混入至少一种添加剂之前，形成第一聚合物熔体的第一积聚区——提供了混入至少一种添加剂的简单方式。为了形成第一积聚区，至少一个处理元件轴设置有至少一个积聚部件。该至少一个积聚部件构造成使得其输送方向与螺旋式机器的输送方向相反。这导致第一聚合物熔体在第一积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的方法，该方法包括以下步骤：‑提供第一聚合物熔体(P1)和第二聚合物熔体(P2)；‑借助于螺旋式机器(8)将至少一种添加剂(A)与第一聚合物熔体(P1)混合以获得包含添加剂的聚合物熔体(PA)；‑将至少一种发泡剂(T)与第二聚合物熔体(P2)混合以获得包含发泡剂的聚合物熔体(PT)；‑将包含发泡剂的聚合物熔体(PT)添加到在螺旋式机器(8)中提供的包含添加剂的聚合物熔体(PA)中；和‑借助于螺旋式机器(8)将包含发泡剂的聚合物熔体(PT)与包含添加剂的聚合物熔体(PA)混合以获得包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体(PAT)。

【技术特征摘要】
2013.11.05 EP 13191673.61.一种用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的方法，该方法包括以下步骤：-提供第一聚合物熔体(P1)和第二聚合物熔体(P2)；-借助于螺旋式机器(8)将至少一种添加剂(A)与第一聚合物熔体(P1)混合以获得包含添加剂的聚合物熔体(PA)；-将至少一种发泡剂(T)与第二聚合物熔体(P2)混合以获得包含发泡剂的聚合物熔体(PT)；-将包含发泡剂的聚合物熔体(PT)添加到在螺旋式机器(8)中提供的包含添加剂的聚合物熔体(PA)中；和-借助于螺旋式机器(8)将包含发泡剂的聚合物熔体(PT)与包含添加剂的聚合物熔体(PA)混合以获得包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体(PAT)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体(PAT)具有聚合物重量比aS，第一聚合物熔体(P1)的聚合物重量比a1是使得a1<0.4·aS。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在添加至少一种添加剂(A)之前，第一聚合物熔体(P1)具有温度T1，所述温度T1是使得T1<185℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在借助于螺旋式机器(8)混入至少一种添加剂(A)之前，形成第一聚合物熔体(P1)的第一积聚区(17)。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在混入至少一种添加剂(A)期间，包含添加剂的聚合物熔体(PA)被脱去挥发分。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在添加包含发泡剂的聚合物熔体(PT)之前，包含添加剂的聚合物熔体(PA)具有温度T2，所述温度T2是使得T2<195℃。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在混入至少一种添加剂(A)之后并在添加包含发泡剂的聚合物熔体(PT)之前，借助于螺旋式机器(8)形成包含添加剂的聚合物熔体(PA)的第二积聚区(19)。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当被供给进螺旋式机器(8)中时，包含发泡剂的聚合物熔体(PT)具有温度T3，所述温度T3是使得T3<180℃。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包含发泡剂的聚合物熔体(PT)在被供给进螺旋式机器(8)之前被冷却。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，包含发泡剂的聚合物熔体(PT)借助于熔体冷却器(46)被冷却。11.一种用于生产包含添加剂和发泡剂的聚合物熔体的装置，该装置包括：-螺旋式机器(8)，所述螺旋式机器(8)包括：--壳体(9)；--形成在壳体(9)中的至少一个壳体孔(10，10...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·梅茨格，F·莱希纳，S·舍恩菲尔德，
申请(专利权)人：科倍隆有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE