涉及固态聚合区的方法技术

一个示例实施方案可以为一种方法。该方法可包括使熔融的熔体相聚合产物与含水液体接触，将熔融的熔体相聚合产物切割，同时在含水液体中浸没成团粒，在至少190℃的温度下排出团粒和水，将团粒干燥，和将干燥团粒送入固态聚合反应区中。

Method for involving solid polymerization regions

An example implementation scheme can be used as a method. The method may include a molten melt phase polymerization contact with an aqueous liquid, molten melt phase polymerization and cutting in aqueous liquid immersed into pellets, pellets and water discharge in at least 190 DEG C, drying and drying the pellets, the pellets into solid state polymerization reaction zone.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涉及固态聚合区的方法优先权声明本申请要求2014年7月18日提交的美国申请No.14/335,045的优先权，通过引用将其内容全部结合到本文中。专利
本专利技术一般性地涉及固态聚合区。相关技术描述聚合物树脂，特别是聚酯可模塑成多种有用的产品。具有重要商业应用的代表性聚合物树脂可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸丙二醇酯(PTN)、聚对苯二甲酸环己基酯(PCT)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。在这些树脂中，PET，对苯二甲酸与较低含量的间苯二甲酸的共聚物，和PBT目前广泛用于生产饮料容器、膜、纤维、包装和轮胎帘布。制造聚酯的商业方法通常包括4个步骤：酯化、预缩合、修整和固态聚合或固态缩聚(SSP)。制造PET片的熔体相聚合(MPP)方法可包括这些步骤中的前三个。通常，继续MPP中的修整步骤以将熔融聚酯(例如PET)提升至较高分子量，其适用于纤维等级和瓶预聚物。在修整步骤期间，可将高粘性熔融聚酯用专门设计的搅拌器连续搅拌以提高其表面积以通过使用非常低的真空或者迫使惰性气体通过反应混合物而有效除去乙二醇(EG)和其它副产物。仍可进行MPP产物的另外提升用于一些商业用途。提升通常在随后的加工中通过将MPP产物形成颗粒并使它们经受SSP而实现。分子量可在SSP中通过将固体聚合物颗粒保持在玻璃化转变温度与熔点温度之间，同时在惰性气体清扫或真空下除去反应产物而提高。在典型的SSP方法中，将来自MPP的熔融聚酯树脂冷却，然后形成团粒作为预聚物。该加工可通过将无定形MPP产物在压力下挤出成绳束，并将挤出材料切割成较小的颗粒，其后快速骤冷而实现。一般而言，造粒机将聚合物绳束在切割室中切割成团粒，所述切割室通常在它们通过拉模板以后立即完全充满水。由于熔体温度与水温度之间的高温差，取决于粘度，切割的聚合物滴快速固化并成型成特征球形式的水下切割团粒。一般而言，造粒机的主要组件为具有拉模板的切割室、夹紧法兰、窥镜和支撑车。支撑车可包括造粒机电机、液压单元、刀轴和可使达45％产物结晶的结晶装置。结晶装置可将产物干燥至非常低的含湿量，容许残余热和湿气的合适散逸，并防止团粒粘在一起并形成团块。专利技术概述一个示例实施方案可以为一种方法。该方法可包括使熔融的熔体相聚合产物与含水液体接触，将熔融的熔体相聚合产物切割，同时在含水液体中浸没成团粒，在至少190℃的温度下排出团粒和水，将团粒干燥，和将干燥团粒送入固态聚合反应区中。另一示例实施方案可以为一种方法。该方法可包括将团粒和水从水下造粒区中排出，将团粒干燥，和将干燥团粒直接送入固态聚合反应区中。另一示例实施方案可以为一种方法。该方法可包括使熔融的熔体相聚合产物与含水液体接触，以不多于1秒的停留时间将熔融的熔体相聚合产物切割，同时在含水液体中浸没成团粒，在至少200℃的温度下排出团粒和水，将团粒干燥，和将干燥团粒送入固态聚合反应区中。本文所公开的实施方案可对现有SSP装置改造。此外，实施方案可取消工艺设备，例如预结晶器、结晶器、加热器和一个或多个平衡罐。设备的这一取消可产生资本和操作成本的相应降低，因为估计可节约达30％或者甚至达40％的电能并且可降低达70％的热消耗。此外，可降低氮气泄漏和粉尘产生。另外，较小的PET树脂可促进SSP装置中的扩散和反应性，并且降低达20％的SSP反应器尺寸。定义如本文所用，术语“料流”可包括气相、液相和/或固相的各种分子，例如烃、水和聚合烃，并且通常在暴露于从较高压力至较低压力的压差时或者在经受重力时流动，即从较高点流向较低点。如本文所用，术语“区”可指包括一个或多个设备件和/或一个或多个分区的面积。设备件可包括一个或多个反应器或反应容器、加热器、分离元件、交换器、管、泵、压缩机和控制器。另外，设备件，例如反应器、干燥器或容器可进一步包括一个或多个区或分区。如本文所用，术语“树脂”可指有机化合物的半固体或固体复杂混合物。如本文所用，术语“直接”可指料流不经反应，例如进行与至少一种其它化合物的反应，或者用一种方法如闪蒸、蒸馏、吸附或萃取提纯以除去例如较轻或较重化合物而流通。然而，如果它经受通过例如交换器加热或冷却，则料流可以为直接流通的。如本文所用，术语“％结晶度”可基于代表试样或者代表数量的团粒的密度，根据ASTMD1505-98，“StandardTestMethodfortheDensityofPlasticsbyDensity-GradientTechnique”，其在梯度密度柱中的浮力，假定密度值对应于0％(完全无定形)和100％(完全结晶)结晶度。在PET的情况下，例如分别对于0％和100％，这些值为1.332g/cc和1.455g/cc。如果使用PET，则MPP产物也具有通常0.50-0.70dl/g的特性粘度(IV)，尽管对织物或地毯应用而言是足够的，其可通过提升其分子量而显著提高用于其它应用，包括商业饮料瓶。大部分商业聚酯(例如PET)最终产物如瓶、轮胎幕帘和工业纱线的制造可能要求通过各种技术，例如将通常具有0.70-1.2dl/g的IV的碎片注射模塑、拉伸吹塑和纺丝而加工。附图简述图为用于固态聚合的示例设备的示意性描述。详述根据图中所述的示例实施方案，设备10可包括水下造粒或切割区100、干燥区200、热升降传送机300、固态聚合(SSP)反应区500、氮气提纯单元或区(NPU)600和流化床冷却和除尘区700。一般而言，熔融MPP料流12在升高的温度下提供，并且可包括熔融MPP产物，例如以下至少一种：PET、PTT、PBT、PTN、PCT和PEN。熔融MPP产物通常可以为无定形的，或者具有小于10％的平均结晶度。在PET树脂的情况下，温度可以为230-290℃，并供入水下造粒或切割区100中，所述水下造粒或切割区100可包括升压泵和水下切割装置外围的其它设备，例如水下造粒机。通常，代表性方法包括使熔融MPP产物，例如聚酯树脂与含水液体接触，并将切割成团粒，所述团粒优选具有缺乏边缘并因此耐磨损的形状。典型的水下造粒区100例如使用填充有水或另一含水液体(例如具有较低含量的来自MPP产物的溶解和/或悬浮污染物的再循环水)的切割室。通常，MPP产物的切割通常通过使它与具有通常60-90℃的温度的热含水液体(例如基本纯水)接触而进行。水下造粒机通常在通过挤出拉模板时立即在含水环境中切割MPP产物。由于熔体与水之间的高温差，切割聚合物滴可快速固化成水下切割操作特有的特征球形或卵型形式。切割的团粒通常具有1-5mm的最大尺寸(例如球的直径、最大椭圆横截面的长轴或者其它最大尺寸)。水下造粒系统例如由NordsonBKGGmbH(Munster，德国)市售。关于例如PET，水下切割设备可产生190-210℃的温度的树脂，其可对应于SSP反应温度，并赋予熔融MPP产物30-45％的结晶度，并且可如下文所述直接供入SSP反应区500中。水下造粒机或区100的停留时间可以为不多于一(1)秒或者甚至半(0.5)秒。与三(3)秒或更久的较长停留时间相比，该缩短的停留时间可使团粒和水料流18温度提高40℃或者甚至50℃。因此，排出的团粒和水料流18可以为至少190、200或者甚至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：A)使熔融的熔体相聚合产物与含水液体接触；B)将熔融的熔体相聚合产物切割，同时在含水液体中浸没成团粒；C)在至少190℃的温度下排出团粒和水；D)将团粒干燥；和E)将干燥团粒送入固态聚合反应区中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.18 US 14/335,0451.一种方法，其包括：A)使熔融的熔体相聚合产物与含水液体接触；B)将熔融的熔体相聚合产物切割，同时在含水液体中浸没成团粒；C)在至少190℃的温度下排出团粒和水；D)将团粒干燥；和E)将干燥团粒送入固态聚合反应区中。2.根据权利要求1的方法，其中熔融的熔体相聚合产物的切割以不多于1秒的停留时间进行。3.根据权利要求1的方法，其中熔融的熔体相聚合产物的切割以不多于半秒的停留时间进行。4.根据权利要求1、2或3的方法，其中温度为至少200℃。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·D·威廉密，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US