塑料棒的粒化制造技术

本发明专利技术涉及一种具有高熔化温度的塑料、尤其是聚碳酸酯的塑料粒化方法，其建议，将塑料棒的横截面在到达冷水路径之前或在冷水路径开始处借助于横截面影响装置（２０，４）调节为一种与圆形不同的、至少在一个方向减小了横截面尺寸的横截面，尤其是调节为一种带有一宽度和相对该宽度减小的最大高度的细长形横截面。通过这种方式可以减少在塑料棒及由其制成的塑料棒颗粒中的空泡。塑料棒在干切割中被粒化，也就是没有后续的水冷却，因此额外地减少了在颗粒中的空泡形成。横截面影响装置例如可以通过轧辊（２０）和沟槽（１）的底部之间的轧辊间隙和／或通过构造为细长形的喷嘴通道或喷嘴出口横截面（４）形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于粒化由聚碳酸酯(PC)制成的塑料棒的方法和装置的应用，所述塑料棒首先例如熔融地从挤出机中挤出，并为对其进行冷却而使该塑料棒在制粒机中 粒化为塑料颗粒前被首先引导通过一水池。
技术介绍
现在，在这种方法中主要将淋水的沟槽用作水池。但以前常用的水池也可以应用在本专利技术中。替代水，理论上也可以使用其它流体作为冷却剂。尽管在实际的观点中很少符合实际。然而，下文中的概念"水"在意义上应理解为"流体"，其中优选是水。 因此目前在聚碳酸酯粒化时通常将熔融的塑料棒输送到淋水的沟槽中，其中，棒一方面借助于水冷却，另一方面借助于水运输。由于高于28(TC的高熔化温度，在制粒机出口处的聚碳酸酯颗粒在粒化之后用水继续冷却，并接着在其被填装之前在颗粒干燥部中干燥。颗粒的再冷却通过85t:至95t:的冷水温度实现。由于使用越来越高粘性的聚碳酸酯 的趋势，待加工的聚碳酸酯塑料的熔化温度也不断提高，已知有高达43(TC的熔化温度。 在填充有玻璃的塑料中，由于玻璃的高导热能力以及由此造成的迅速冷却而可以 省略对颗粒的再冷却。 在处理聚碳酸酯、尤其是那些高熔化温度的聚碳酸酯时的问题是，在颗粒中形成 空泡，该空泡使得材料必须相对强烈地冷却。在此，在工业上希望获得带有少于1%空泡的 颗粒。 空泡的形成归结为两种不同的现象。 一方面，空泡在棒在水池里时已经形成，另一 方面，(另一些)空泡在颗粒的后续冷却时形成。两种情况下的原因在于，即，棒或颗粒的 外部塑料材料更快地冷却，并因此在塑料核心能够足够冷却之前就变硬且相对刚性。然而， 这种不均匀的冷却的结果对于棒和颗粒是不同的。 塑料棒通常是圆的。在从熔化状态非常缓慢地冷却时，例如在空气中，塑料棒也保 持圆形，并且不形成空泡。该塑料棒在非常快速地冷却时，例如在冰池中同样也保持圆形， 但却形成连续的中央空泡，因为塑料材料立即硬化并且由于还是熔融的塑料核心随后的冷 却导致的材料收縮不能得到补偿。反之，如果在热的水池中冷却棒，塑料表面和塑料核心之 间的不均匀冷却就导致塑料棒收縮并且形成椭圆形的横截面。椭圆形的横截面的形成充 分地防止了在棒中形成空泡。但如申请人的尝试表明，椭圆的横截面的取向在棒的长度上 是不规则的，因此有其椭圆横截面不同地取向的具有椭圆形横截面的棒段，以及位于(所 述椭圆形截面)之间的横截面不是椭圆的或者至少不充分为椭圆的棒段，以便避免形成空 泡。然后在这些中间段形成连续的空泡。由此制造的颗粒具有中央通孔，并且可以形象地 称作"通心粉(Macca皿i)，，。 人们试图通过良好的冷却来减少棒中空泡的形成。替代通常使用的水池中5(TC至 8(TC的冷却水温度，以直至95t:冷却。在此，不过在棒中保留有高的剩余能量，该剩余能量 接着在颗粒中导致空泡形成加强。将塑料棒的冷却路径从通常的约8m延长至最多12m带4来了积极的、但不足够的效果，以便在最终产物中获得带有少于1%的空泡的颗粒。 如已经提及的那样，只要在制粒机中对没有空泡的棒段进行粒化，就会在由此产生的颗粒中形成额外的空泡。这也在于，外部颗粒表面在常见的85t: -951:的再冷却温度下是硬且无弹性的，并因此不可能通过收縮补偿空泡的形成。在颗粒核心冷却时空泡的形 成是不可避免的，因为出于物理原因排除了使用更热的冷却水进行冷却。 尤其存在问题的是由熔化温度高于34(TC的聚碳酸酯制造没有空泡的颗粒，而这 种情况则是本专利技术规定的。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题是在制造塑料棒颗粒时减少空泡的形成，S卩，在加工由聚碳酸酯制成的塑料棒时，该塑料棒以高的熔化温度输送到粒化工艺中。 该技术问题通过具有并列的权利要求特征的方法以及装置的应用解决。在各个从 属权利要求中给出了本专利技术有利的设计和扩展形式。 按照本专利技术，棒的横截面在到达水池之前或在水池开始处被借助于恰当的装置以 规定的方式这样地影响，使得其具有与圆形不同的横截面，该横截面至少在一个方向上减 小。 通过该措施防止形成横截面关于棒长度在不同方向收縮的棒段，因此也不形成其 中会形成空泡的、未收縮的棒段。而是借助于横截面影响装置使横截面的收縮从一开始就 以规定的方式并在整个棒长度上预先给定。它们在整个棒长度上相同，因此从起初就完全 不可能形成具有不充分收縮的横截面的前述中间段。 可以以简单的方式设定细长形的、尤其是椭圆的横截面，其最大的横截面高度相 对于横截面宽度减小。因此，喷嘴头的喷嘴(塑料棒熔融地从该喷嘴流出)具有与希望的 棒横截面相应构造的喷嘴通道横截面和/或尤其是喷嘴出口横截面。作为替代或附加措 施，塑料棒的横截面也可以借助于轧辊或轧辊对以希望的方式影响，其中，轧辊间隙的宽度 确定塑料棒的横截面减小的横截面尺寸。然后，横截面是具有约半圆形的窄边的矩形。可 通过喷嘴通道或喷嘴出口恰当的构造实现精确矩形或优选卵形或椭圆形的横截面。两种变 型既可以使用在淋水的沟槽，也可以应用在冷却水池中。 尽管塑料棒的横截面越长，避免空泡的效果越好。但是在工业中希望尽可能圆形 的颗粒。在聚碳酸酯中，等价的直径通常在2.5至3.5mm。试验表明，横截面宽度与相应减 小的横截面高度的比例至少应为1. 25，优选至少1. 35，尤其优选1. 45。塑料棒的等效直径 越大，选择高的比值越有利。在等效直径为2. 8至2. 9mm时证明对于以43(TC的熔化温度输 送的、在约8m的淋水沟槽并且在约8(TC的冷却水温度下冷却的聚碳酸酯，业已证明3. 3mm 比2. 4mm的棒横截面宽高比足以减小棒中的空泡。 此外，聚碳酸酯塑料棒按照本专利技术在所谓的"干切割"中粒化。干切割是指粒化后 干燥存在的颗粒。反之，颗粒在所谓的"湿切割"中在颗粒出口作为颗粒-水-混合物存在， 要么因为塑料棒与冷却水一起被输送到制粒机中和/或因为在粒化时水淋到制粒辊上，和 /或因为为了进一步冷却颗粒而向制粒机出口处的颗粒输送水。 原理上在加工塑料棒时并不是未知的、但迄今没有在非增强聚碳酸酯的粒化中考 虑的干切割具有各种优点。首先干切割导致颗粒缓慢的继续冷却，没有干切割的情况下，颗粒表面会由于冷却剂保持在给定温度85°C至95°C 。相反，在颗粒横截面上形成均匀的温度 平衡。这使得颗粒在空气冷却过程中在颗粒端面收縮，因此防止在颗粒中形成空泡。 干切割的另一优点是，可以省略水冷却的再冷却路径，该再冷却路径通常需要具 有其它冷却水温度的第二冷却回路。并且最终也可以整个省去设置在后面的干燥器，因为 在干切割中的颗粒在制粒机出口通常已经带有小于0. 5%的剩余湿度。塑料棒在粒化时刻 还包含的少许水由于高的粒化温度立即蒸发。 按本专利技术的方法相应设计为，水池设计为带有重力排水的淋水沟槽，其中，可以有 利地额外地吹掉剩余湿气。但也有利的是，如果塑料棒在粒化的时候还是"湿的"，也就是还 带有水膜，那么就可以实现最大的冷却，其中，该水膜如前所述接着立即蒸发，因此颗粒在 制粒机出口是干燥的。出于该目的，本专利技术接着在重力排水装置中设计塑料棒后续的冲淋 并优选设置另一重力排水装置。在此有利的是，用比用于在沟槽内进行水冷却的水更冷的 水冲淋棒，例如用相比85t:至95°C的沟槽水温度更低的50°C的淋水温度。为此甚至也不需 要一个额外的冷却水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却和运输熔融的、由聚碳酸酯制成的塑料棒（ＫＳ）至制粒机的方法，其中还是熔融的棒为进行冷却而被沿着倾斜的、淋水的沟槽（１）导引，并且将所述棒的横截面在到达水池（１）之前或在水池（１）的起点处借助于横截面影响装置（２０，４）调节为与圆形不同的横截面，该横截面至少在一个方向具有减小的横截面尺寸，其中，至少所述减小的横截面尺寸通过所述横截面影响装置（２０，４）限定，其特征在于，所述倾斜的、淋水的沟槽（１）包括一重力排水装置（７０）并且接着在所述重力排水装置中用冷却水（８）冲淋所述塑料棒（ＫＳ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里克克罗兹，
申请(专利权)人：瑞达申工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]