專(zhuān)利名稱(chēng)：聚合體處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚合體處理方法和一種聚合體處理裝置，其中通過(guò)變性或分解，或通過(guò)切割交聯(lián)聚合體交聯(lián)點(diǎn)或分子鏈，將聚合體加工成熱塑樹(shù)脂或蠟狀物，更具體說(shuō)，涉及使用擠出機(jī)使聚合體和超臨界狀態(tài)下的反應(yīng)試劑發(fā)生反應(yīng)的聚合體處理方法和聚合體處理裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著環(huán)境問(wèn)題日益突出，廢物處理成本趨于增加。再生或重復(fù)利用聚合體也為人們所期待。在這種趨勢(shì)下，開(kāi)發(fā)了熱塑性樹(shù)脂物料回收，因?yàn)闊崴苄詷?shù)脂通過(guò)加熱獲得的流動(dòng)性可使其再次成型。
然而，熱固化樹(shù)脂、交聯(lián)聚合體、橡膠等由于分子為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即使加熱也不能獲得流動(dòng)性，因而很難用于物料回收。因此，盡管它們做了一些熱循環(huán)處理，大部分情況下還是作為垃圾堆廢物等被丟棄。
人們正致力于研究可實(shí)現(xiàn)熱固化樹(shù)脂或交聯(lián)聚合體物料回收的技術(shù)。例如，提出的方法包括，一種是通過(guò)變形聚合體分子的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將其加工為熱塑性樹(shù)脂以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，另一種方法是通過(guò)切割聚合體主鏈來(lái)制備小分子物質(zhì)(蠟狀物質(zhì))，將其作為添加劑重新利用。
為了能實(shí)際運(yùn)用這種方法，需要一種連續(xù)處理聚合體的裝置。擠出機(jī)可滿(mǎn)足此目的。通過(guò)變形分子三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可將穩(wěn)定的熱固化樹(shù)脂或交聯(lián)聚合體加工成熱塑性樹(shù)脂，此加工過(guò)程需要的溫度和壓力條件，可很容易通過(guò)使用擠出機(jī)得到滿(mǎn)足。蠟狀物質(zhì)的這些制備條件同樣也可很容易得到滿(mǎn)足。而且，在制備熱塑性樹(shù)脂過(guò)程中，使用擠出機(jī)，可很容易將熱固化樹(shù)酯或其它試劑添加到熱固化樹(shù)脂或交聯(lián)聚合體。
日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2001-253967(現(xiàn)有技術(shù)1)公開(kāi)了一種將交聯(lián)聚乙烯和水供給擠出機(jī)，并在擠出機(jī)中的水為超臨界或半臨界的條件下(例如，溫度為200～1000℃，壓力為2～100Mpa)、將它們擠出加工成熱塑材料的方法。
日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2002-249618(現(xiàn)有技術(shù)2)公開(kāi)了一種將交聯(lián)聚合體和高溫壓力液體一起引入反應(yīng)釜、生成反應(yīng)產(chǎn)物，然后將此反應(yīng)產(chǎn)物引入分離器以和高溫液體分離，隨后用擠出機(jī)將反應(yīng)產(chǎn)物擠出的方法。
現(xiàn)有技術(shù)1中，水作為反應(yīng)試劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將熱固化樹(shù)脂或交聯(lián)聚合體加工為熱塑材料。然而，現(xiàn)有技術(shù)1并未提供一種在混合反應(yīng)試劑和熱固化樹(shù)脂后，有效分離熱塑材料的方法。
現(xiàn)有技術(shù)2中，在混合反應(yīng)試劑和熱固化樹(shù)脂后，使用分離浴將聚合體從氣體中分離。然而，現(xiàn)有技術(shù)2中使用的擠出機(jī)必須有空間安置，因而生產(chǎn)成本增加。又如，假如生成的聚合體粘附在分離浴壁，將很難把聚合體提供給排氣擠出機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種聚合體處理方法，能將反應(yīng)釜排放的聚合體處理產(chǎn)物穩(wěn)定提供給排氣擠出機(jī)，并能防止反應(yīng)試劑突然膨脹引起的壓力波動(dòng)。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種聚合體處理裝置，能將反應(yīng)釜排放的聚合體處理產(chǎn)物穩(wěn)定提供給排氣擠出機(jī)，并能防止反應(yīng)試劑突然膨脹引起的壓力波動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，聚合體處理方法包括如下步驟使聚合體化合物和反應(yīng)試劑在反應(yīng)釜反應(yīng)，生成聚合體處理產(chǎn)物；從反應(yīng)釜排放含有反應(yīng)試劑的聚合體處理產(chǎn)物；減壓處理聚合體處理產(chǎn)物；將聚合體處理產(chǎn)物引入排氣擠出機(jī)；通過(guò)連接在排氣擠出機(jī)上游、體積大于或等于反應(yīng)釜的分離箱，將反應(yīng)試劑從聚合體處理產(chǎn)物分離；和將聚合體處理產(chǎn)物從排氣擠出機(jī)中擠出。
上述聚合體處理方法可進(jìn)行下面的變更(i)排氣擠出機(jī)可以是雙軸擠出機(jī)。
(ii)排氣擠出機(jī)可含有一個(gè)安裝在其出料側(cè)的排氣孔，從而除去聚合體處理產(chǎn)物中殘留的反應(yīng)試劑。
(iii)反應(yīng)釜可以是連接在前一階段聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)上的分配型反應(yīng)釜。
(iv)減壓步驟可通過(guò)減壓裝置執(zhí)行，擠壓步驟可包括在使聚合體處理產(chǎn)物成型的同時(shí)將其擠出排氣擠出機(jī)的步驟。
(v)分離步驟可包括將雜質(zhì)從分離反應(yīng)試劑中分離，隨后存儲(chǔ)分離的反應(yīng)試劑以供循環(huán)利用。
(vi)聚合體處理方法可進(jìn)一步包括如下步驟冷卻擠壓出的聚合體處理產(chǎn)物；和切割冷卻的聚合體處理產(chǎn)物。
(vii)反應(yīng)步驟可包括發(fā)生在聚合體化合物的變性、分解和交聯(lián)切割反應(yīng)中的任何之一。
(viii)聚合體化合物可以是交聯(lián)聚合體，反應(yīng)試劑可以是醇或含有醇的混合物。
(ix)聚合體可在聚合體處理方法之前，預(yù)先制成顆粒狀。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種使聚合體化合物和反應(yīng)試劑在反應(yīng)釜中反應(yīng)、生成聚合體處理產(chǎn)物的聚合體處理裝置包括減壓裝置，減壓處理從反應(yīng)釜排出的、含有反應(yīng)試劑的聚合體處理產(chǎn)物；排氣擠出機(jī)，引入減壓裝置排放的聚合體處理產(chǎn)物，并擠壓出聚合體處理產(chǎn)物；和排氣箱，連接在排氣擠出機(jī)上游、體積等于或大于反應(yīng)釜，用于從聚合體處理產(chǎn)物中分離反應(yīng)試劑。
所述聚合體處理裝置可進(jìn)行下面的變更(i)聚合體處理裝置可進(jìn)一步包括雜質(zhì)分離裝置，連接在排氣箱上，從分離的反應(yīng)試劑中分離雜質(zhì)；和壓力調(diào)節(jié)裝置，安裝在排氣箱和雜質(zhì)分離裝置之間、以維持排氣箱內(nèi)部壓力恒定，其中，排氣箱包含安裝在其外圍以加熱排氣箱的加熱裝置。
(ii)加熱裝置可包括安裝在排氣箱聚合體處理產(chǎn)物貯存部位外圍的加熱器。
(iii)加熱裝置可包括安裝在排氣箱聚合體處理產(chǎn)物貯存部位外圍的加熱介質(zhì)循環(huán)夾套，和供應(yīng)加熱介質(zhì)給護(hù)套的加熱介質(zhì)循環(huán)單元。
(iv)雜質(zhì)分離裝置可包括貯存分離的反應(yīng)試劑的貯存罐，貯存的反應(yīng)試劑可以和聚合體化合物一起供給反應(yīng)釜。
(v)聚合體處理裝置可進(jìn)一步包括冷卻排氣擠出機(jī)擠壓出的聚合體處理產(chǎn)物的冷卻裝置；和切割冷卻的聚合體處理產(chǎn)物的切割裝置。
(vi)減壓裝置可包括一個(gè)卸料閥。
(vii)減壓裝置可包括一個(gè)多孔電阻器。
(viii)減壓裝置可包括一個(gè)多孔電阻器和/或流速調(diào)節(jié)閥。
因而，本發(fā)明中，排氣擠出機(jī)以一個(gè)體積等于或大于反應(yīng)釜的排氣箱作為排氣背。由此，反應(yīng)試劑可從聚合體處理產(chǎn)物中穩(wěn)定分離。因此，可將反應(yīng)釜排出的聚合體處理產(chǎn)物穩(wěn)定提供給排氣擠出機(jī)，同時(shí)防止反應(yīng)試劑突然膨脹所致的壓力波動(dòng)。
即使當(dāng)含有大量反應(yīng)試劑的樹(shù)脂從聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)排放進(jìn)入排氣擠出機(jī)時(shí)，由于排氣箱體積很大，因而可充分降低排氣擠出機(jī)內(nèi)壓、防止排氣箱的排氣口阻塞。所以，排氣箱充當(dāng)壓力波動(dòng)緩沖器。因此，隨后部分的壓力波動(dòng)也可得到抑制，聚合體處理產(chǎn)物得以連續(xù)、均衡成型。
更優(yōu)選的是，為防止壓力過(guò)量增加所致的反應(yīng)試劑分散，排氣箱體積約為反應(yīng)釜體積的Pv倍，其中反應(yīng)釜內(nèi)壓是Pv[MPa]。因此，盡管假如反應(yīng)釜中的氣體全部流入排氣箱，排氣箱的壓力仍可保持低于1MPa。
本發(fā)明中，“聚合體”指的是合成聚合體(如交聯(lián)聚合體，塑料和橡膠)，天然聚合體(如木質(zhì)素，纖維素和蛋白質(zhì))以及合成聚合體和天然聚合體的混合物。進(jìn)一步講，它可含有聚合體之外的物料作為主要成分，如粉碎機(jī)粉塵。
本發(fā)明的方法和裝置在以交聯(lián)聚合體為聚合體和以醇或含有醇的混合物為反應(yīng)試劑的情況下，尤其有效。同時(shí)，在以高壓為超臨界狀態(tài)，不僅需要保證足夠的反應(yīng)時(shí)間，而且需要抑制壓力波動(dòng)以便于和反應(yīng)試劑反應(yīng)的情況下，本發(fā)明方法和裝置也很有效。


根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例將在下文參照附圖予以解釋?zhuān)渲袌D1是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的流程圖，顯示交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)切割處理裝置；圖2是本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的流程圖，顯示交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)切割處理裝置；圖3是系統(tǒng)示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的排氣箱壓力調(diào)節(jié)裝置，該裝置安裝于聚合體物料供應(yīng)給擠出機(jī)1的后續(xù)過(guò)程中；和圖4、一個(gè)流程圖，顯示作為比較例1的用于交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)切割裝置。
具體實(shí)施例方式
圖1是在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的一個(gè)流程圖，顯示用于交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)切割裝置。
根據(jù)圖1，通過(guò)聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1(圓柱體直徑為33mm，L/D＝50)的料斗13添加制成顆粒狀的交聯(lián)聚乙烯。此外，反應(yīng)所需的反應(yīng)試劑乙醇經(jīng)反應(yīng)試劑供應(yīng)泵15壓縮、反應(yīng)試劑加熱器14加熱，通過(guò)閥17從反應(yīng)試劑罐18提供給聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1。反應(yīng)試劑的供應(yīng)位置優(yōu)選位于使交聯(lián)聚乙烯充分濃縮的聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1部位的下游。因此，可防止由于反應(yīng)試劑的蒸發(fā)所致的反應(yīng)試劑向上游泄漏。
聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1使用有兩個(gè)螺桿的雙軸擠出機(jī)來(lái)防止高溫和高壓反應(yīng)試劑回流，以利于反應(yīng)試劑的混合。在反應(yīng)試劑供應(yīng)泵15中，反應(yīng)試劑的壓縮程度須高于聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1的內(nèi)壓。在反應(yīng)試劑加熱器14中，優(yōu)選加熱反應(yīng)試劑以免降低聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1所增加的聚合體溫度。在聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1中，交聯(lián)聚乙烯通過(guò)螺桿1a和反應(yīng)試劑混合、攪拌。在此過(guò)程中，至少控制聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1的一部分以滿(mǎn)足使反應(yīng)試劑乙醇處于超臨界狀態(tài)的溫度和壓力條件。因此，交聯(lián)聚乙烯和乙醇之間的交聯(lián)切割反應(yīng)可充分進(jìn)行，得到優(yōu)良的聚合體處理產(chǎn)物。在本實(shí)施例中，體積為50升的分配型反應(yīng)釜100連接到聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1上以獲得足夠的反應(yīng)時(shí)間。
混合物包括通過(guò)聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1和分配型反應(yīng)釜100將交聯(lián)聚乙烯塑化制得的聚合體處理產(chǎn)物，和以減壓閥11(或排放閥)作為減壓裝置，接著通過(guò)貼附于減壓閥11、多孔板31進(jìn)行逐級(jí)減壓的反應(yīng)試劑乙醇，多孔板為用于樹(shù)脂減壓的帶有多孔的電阻器體。
排氣擠出機(jī)2進(jìn)一步連接在后續(xù)過(guò)程中。在排氣擠出機(jī)2中，聚合體處理產(chǎn)物作為粘稠液體通過(guò)螺桿2a沿排氣擠出機(jī)2排氣方向排出，其氣體成分流入作為排氣背的減壓排氣箱8中。因此，反應(yīng)試劑從聚合體處理產(chǎn)物中分離。
排氣箱8通過(guò)加熱器10加熱，其為電熱器，用于加熱排氣箱以使其保持在聚合體為液態(tài)的溫度下。
盡管沒(méi)有顯示，可以使用循環(huán)加熱介質(zhì)的安裝于排氣箱8的聚合體處理產(chǎn)物貯存部位的外周的加熱護(hù)套，和供應(yīng)加熱介質(zhì)給加熱套的加熱介質(zhì)循環(huán)單元，來(lái)代替加熱器10對(duì)排氣箱8進(jìn)行加熱。
排氣箱8的體積為100升，是分配型反應(yīng)釜100體積的兩倍。由于排氣箱8的體積大于分配型反應(yīng)釜100，因此即使樹(shù)脂和氣體不連續(xù)排放，排氣箱8的內(nèi)壓仍可減少到分配型反應(yīng)釜的1/2或更低。反應(yīng)箱8內(nèi)壓保持在比大氣壓略高、比分配型反應(yīng)釜低的壓力下。因此，聚合體處理產(chǎn)物可很容易從排氣箱排放。在排氣箱8中，輕質(zhì)氣體分離到排氣箱8的上部，熔融態(tài)的聚合體處理產(chǎn)物保留在排氣箱8的底部。聚合體處理產(chǎn)物通過(guò)自身重量從排氣擠出機(jī)底部的孔洞排出，并隨后在排氣擠出機(jī)2排放末端的壓模3鑄型。
排氣擠出機(jī)2可以是單軸或雙軸擠出機(jī)。在本實(shí)施例中，聚合體處理產(chǎn)物被模制為細(xì)絲束5，接著通過(guò)冷凍機(jī)4在接近室溫下冷卻并固化。絲束5通過(guò)線(xiàn)料切粒機(jī)6切割成球形顆粒7。排氣擠出機(jī)2可裝配排氣孔9以將反應(yīng)試劑完全移出樹(shù)脂，如表2所示。
另一方面，從反應(yīng)箱8中聚合體處理產(chǎn)物中分離的反應(yīng)試劑乙醇通過(guò)罐壓調(diào)節(jié)閥12減壓到大氣壓，接著轉(zhuǎn)移到雜質(zhì)分離罐16。在雜質(zhì)分離罐16中，反應(yīng)過(guò)程中生成的混雜在反應(yīng)試劑乙醇中的雜質(zhì)根據(jù)沸點(diǎn)差異分離。乙醇回到反應(yīng)試劑罐18，雜質(zhì)通過(guò)風(fēng)機(jī)19引入燃燒器20并在其中燃燒。
這樣組合的裝置在聚合體處理產(chǎn)物粘度過(guò)高以至于對(duì)其施力前不能流動(dòng)的情況下，尤其有效。在早先提到的現(xiàn)有技術(shù)1和2中，其中未使用分配型反應(yīng)釜100，假如使用一定大小的聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1，由于延長(zhǎng)聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1的圓柱體時(shí)存在限制，因此必須限制單位加工時(shí)間。相比之下，當(dāng)使用分配型反應(yīng)釜100時(shí)，由于通過(guò)改變分配型反應(yīng)釜100的大小，可自行保證必要反應(yīng)時(shí)間，因此可延長(zhǎng)單位加工時(shí)間。此裝置對(duì)于需要的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)于30分鐘的化學(xué)反應(yīng)有效，例如硅烷交聯(lián)聚乙烯和乙醇之間的硅烷交聯(lián)切割反應(yīng)。
當(dāng)熔融態(tài)聚合體處理產(chǎn)物和氣態(tài)反應(yīng)試劑間斷而非連續(xù)通過(guò)減壓閥11從聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1擠出時(shí)，氣體從中吹出，由于聚合體處理產(chǎn)物從壓縮狀態(tài)膨脹，因而其中含有聚合體處理產(chǎn)物。甚至在此種情況下，由于排氣箱8體積足夠大，可充當(dāng)防止壓力變動(dòng)的緩沖器。因此，可在樹(shù)脂排出方向防止壓力波動(dòng)。樹(shù)脂鑄模得以順利持續(xù)下去。
而且，由于聚合體處理產(chǎn)物通過(guò)管道系統(tǒng)從分配型反應(yīng)釜100輸送入排氣擠出機(jī)2，因此不會(huì)產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)2中出現(xiàn)的當(dāng)聚合體處理產(chǎn)物粘附在分離浴壁上時(shí)難于將其排出，或由于聚合體處理產(chǎn)物粘度過(guò)高，不能連續(xù)向排氣擠出機(jī)2供應(yīng)聚合物處理產(chǎn)物等問(wèn)題。因此，可減少樹(shù)脂供應(yīng)量的變動(dòng)和連續(xù)供應(yīng)聚合物處理產(chǎn)物。
當(dāng)不使用排氣箱8的時(shí)候，由于氣體膨脹壓力波動(dòng)會(huì)增加。由于這將直接影響鑄模，因而，排氣擠出機(jī)2的材料供應(yīng)量波動(dòng)或氣態(tài)反應(yīng)試劑和聚合體處理產(chǎn)物吹出排氣孔。
然而，在本實(shí)施例中，由于排氣擠出機(jī)2裝有大型排氣箱8，因此，盡管是在高壓下發(fā)生塑化反應(yīng)，仍可減少供給排氣擠出機(jī)2的物料量波動(dòng)，混合氣體可在捏合混合物的同時(shí)從樹(shù)脂中完全移出。并且，由于排氣浴中不采用依靠自重的滴落聚合體處理產(chǎn)物的方法，因而，整個(gè)裝置可排放在同一平面內(nèi)，裝置成本減少。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)示意圖，顯示一個(gè)安裝在聚合物材料供應(yīng)擠出機(jī)1后續(xù)階段的排氣箱壓力調(diào)節(jié)裝置。
從圖1聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1排放的聚合體處理產(chǎn)物和反應(yīng)試劑的混合物通過(guò)減壓閥11由聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1的內(nèi)壓減壓到1到幾十個(gè)大氣壓(atm)，接著供給排氣擠出機(jī)2，氣態(tài)反應(yīng)試劑在排氣擠出機(jī)2中與粘稠液態(tài)聚合體處理產(chǎn)物分離。在減壓閥11的減壓處理過(guò)程中，在高壓下壓縮的氣態(tài)反應(yīng)試劑成分膨脹并同時(shí)被吹出進(jìn)入到排氣箱8中。在此情況下，由于排氣箱8的體積比吹出的氣體體積足夠大，壓力變動(dòng)可得到一定程度的抑制。接下來(lái)的裝置仍然可以進(jìn)一步穩(wěn)定壓力。
排氣箱8的內(nèi)壓通過(guò)帶有壓力信號(hào)發(fā)生器的壓力指示器70測(cè)量，測(cè)得的壓力信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸線(xiàn)72傳入壓力控制裝置71。根據(jù)傳輸?shù)膲毫π盘?hào)，壓力控制裝置71通過(guò)信號(hào)傳輸線(xiàn)72將閥門(mén)開(kāi)/關(guān)信號(hào)傳送給壓力調(diào)整閥12。壓力調(diào)整裝置12是空氣活動(dòng)型閥，根據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)調(diào)整閥的開(kāi)放。調(diào)整閥12的開(kāi)放調(diào)節(jié)以使排氣箱8的內(nèi)壓保持恒定。
替代地，可通過(guò)減壓閥11和壓力調(diào)節(jié)閥12的協(xié)作來(lái)調(diào)整壓力。在此情況下，增加帶有壓力信號(hào)發(fā)生器的壓力指示器70，可提供測(cè)量減壓閥11前部和后部壓力差的裝置，控制前部和后部的壓力恒定。通過(guò)減壓閥11和壓力調(diào)節(jié)閥12控制壓力，其中，假如兩者都只通過(guò)排氣箱8的信號(hào)來(lái)控制，閥的移動(dòng)將會(huì)相互干擾，因而壓力維持變得不穩(wěn)定。因此，優(yōu)選的是，通過(guò)減壓閥11前部和后部的壓力差信號(hào)控制減壓閥11，和通過(guò)排氣箱8自身的壓力信號(hào)控制壓力調(diào)節(jié)閥12。
在這些裝置中，排氣箱8的內(nèi)壓總可以保持在接近恒定的水平，通過(guò)排氣擠出機(jī)2的鑄模裝置連續(xù)、平衡進(jìn)行擠出成型。
例如，在這些裝置中，5小時(shí)以上連續(xù)穩(wěn)定操作可在由擠出機(jī)排放容量決定的交聯(lián)聚乙烯單位時(shí)間加工數(shù)量為2～100kg/h的范圍內(nèi)進(jìn)行。
圖2是另一個(gè)優(yōu)選的發(fā)明實(shí)施例中的流程圖，顯示交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)切割處理裝置。
在本實(shí)施例中，排氣孔9如圖1所示粘附于排氣擠出機(jī)2。由此，殘留在聚合體處理產(chǎn)物中的反應(yīng)試劑可通過(guò)閥91從排氣孔9逃逸入燃燒器20側(cè)。因此，反應(yīng)試劑可更完全的從聚合體處理產(chǎn)物中移出。
通過(guò)使用本裝置，如圖1中先前的實(shí)施例，5小時(shí)以上連續(xù)穩(wěn)定操作可在由擠出機(jī)排放容量決定的交聯(lián)聚乙烯單位時(shí)間加工數(shù)量為2～100kg/h的范圍內(nèi)進(jìn)行。
圖4是對(duì)比例1的流程圖，顯示交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)切割處理裝置。
在操作中，同圖1所示裝置，制成顆粒狀的熱固化樹(shù)脂或交聯(lián)聚合體通過(guò)位于聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1的料斗13裝填。聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1如圖1所示。另一方面，作為交聯(lián)分解反應(yīng)試劑的乙醇通過(guò)閥17、反應(yīng)試劑供應(yīng)泵15和反應(yīng)試劑加熱器14從反應(yīng)試劑罐18供應(yīng)給聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1。
在聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)1中，保持在高溫和高壓下的熱固化樹(shù)脂或交聯(lián)聚合體和超臨界態(tài)乙醇發(fā)生反應(yīng)、塑化。在分配型反應(yīng)釜100中充分反應(yīng)后，塑化聚合體處理產(chǎn)物和反應(yīng)試劑的混合物，通過(guò)減壓閥11及貼附于減壓閥11的多孔板31逐級(jí)減壓，多孔板31為用于樹(shù)脂減壓的多孔電阻器體。接著，與圖1中的實(shí)施例不同的是，混合物被送到反應(yīng)試劑分離罐208中，其壓力比大氣壓略高、比分配型反應(yīng)釜100低。
在反應(yīng)試劑分離罐208中，粘稠液態(tài)聚合體處理產(chǎn)物209從氣態(tài)反應(yīng)試劑中分離。反應(yīng)試劑分離罐208通過(guò)作為電熱器的加熱器210加熱以維持在使聚合體處理產(chǎn)物209為液態(tài)的溫度。反應(yīng)試劑分離罐208內(nèi)壓維持在比大氣壓高的水平，因此，聚合體處理產(chǎn)物209可很容易從反應(yīng)試劑分離罐208中排放出。聚合體處理產(chǎn)物接著被送到排氣擠出機(jī)2，通過(guò)位于排氣擠出機(jī)2末端的壓模3鑄型。在本實(shí)施例中，聚合體處理產(chǎn)物被鑄模成細(xì)絲束5，接著通過(guò)冷卻機(jī)4在接近室溫下冷卻并固化。
絲束5通過(guò)線(xiàn)料切粒機(jī)6切割成球形顆粒7。如圖2所示，排氣擠出機(jī)可裝有排氣孔9從而將反應(yīng)試劑從樹(shù)脂中完全移出。
另一方面，在反應(yīng)試劑分離罐208中從聚合體處理產(chǎn)物209分理的反應(yīng)試劑乙醇可通過(guò)罐壓調(diào)節(jié)閥212減壓到大氣壓，而后轉(zhuǎn)移到雜質(zhì)分離罐16。在雜質(zhì)分離罐16中，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生、混在反應(yīng)試劑乙醇中的雜質(zhì)利用沸點(diǎn)的差異被分離。乙醇返回到反應(yīng)試劑罐18，雜質(zhì)通過(guò)吹風(fēng)機(jī)19引入燃燒器20并在其中燃燒。
在使用比較例1的裝置中，當(dāng)樹(shù)脂不連續(xù)排放時(shí)，排放的樹(shù)脂粘附在反應(yīng)試劑分離罐208的罐壁，此后，向排氣擠出機(jī)2的樹(shù)脂供應(yīng)中斷。因此，在比較例1中，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定執(zhí)行連續(xù)操作。
比較例2中，在圖1作為排氣背的排氣箱8的體積是分配型反應(yīng)釜100的一半。
在使用比較例2中的裝置時(shí)，當(dāng)樹(shù)脂不連續(xù)排放時(shí)，排放的樹(shù)脂和乙醇使得排氣箱8的內(nèi)壓變得高于分配型反應(yīng)釜100內(nèi)壓的1/2。因而，可損壞反應(yīng)箱8。當(dāng)操作繼續(xù)時(shí)，從排氣箱8中吹出的樹(shù)脂粘附在真空管道系統(tǒng)，從管道系統(tǒng)排氣停止。因此，操作停止。
為清楚詳盡地公開(kāi)本發(fā)明，盡管本發(fā)明通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是隨后的權(quán)利要求并不僅限于此，而應(yīng)解釋為它包括在此闡明的基礎(chǔ)指導(dǎo)范圍內(nèi)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的所有變更和替換。
權(quán)利要求
1.一種聚合體處理方法，包括以下步驟使聚合體化合物和反應(yīng)試劑在反應(yīng)釜中反應(yīng)生成聚合體處理產(chǎn)物；從反應(yīng)釜中排放含有反應(yīng)試劑的聚合體處理產(chǎn)物；減壓處理聚合體處理產(chǎn)物；將聚合體處理產(chǎn)物引入進(jìn)排氣擠出機(jī)；通過(guò)連接在排氣擠出機(jī)上游、體積等于或大于反應(yīng)釜的排氣箱將反應(yīng)試劑從聚合體處理產(chǎn)物中分離；和從排氣擠出機(jī)中擠出聚合體處理產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合體處理方法，其中排氣擠出機(jī)是雙軸擠出機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合體處理方法，其中排氣擠出機(jī)包括一個(gè)安裝在其排放側(cè)面以便移出聚合體處理產(chǎn)物中殘留的反應(yīng)試劑的排氣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合體處理方法，其中反應(yīng)釜是一個(gè)連接在先前階段聚合體物料供應(yīng)擠出機(jī)的分配型反應(yīng)釜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合體處理方法，其中減壓步驟通過(guò)一個(gè)減壓裝置操作，和擠出步驟包括在模制聚合體處理產(chǎn)物的同時(shí)從排氣擠出機(jī)中擠出聚合體處理產(chǎn)物的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合體處理方法，其中分離步驟包括從分離的反應(yīng)試劑中分離出雜質(zhì)，接著貯存分離的反應(yīng)試劑以供循環(huán)利用的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合體處理方法，進(jìn)一步包括以下步驟冷卻擠出的聚合體處理產(chǎn)物；和切割冷卻的聚合體處理產(chǎn)物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合體處理方法，其中反應(yīng)步驟包括聚合體化合物發(fā)生的變性、分解和交聯(lián)切割反應(yīng)中的任何之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合體處理方法，其中聚合體化合物是交聯(lián)聚合體，和反應(yīng)試劑為醇或含有醇的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合體處理方法，其中聚合體化合物在用于聚合體處理方法前預(yù)先制成顆粒狀。
11.一種聚合體處理裝置，用于使聚合體化合物和反應(yīng)試劑在反應(yīng)釜中反應(yīng)生成聚合體處理產(chǎn)物，包括一種使由反應(yīng)釜排放并含有反應(yīng)試劑的聚合體處理產(chǎn)物減壓的減壓裝置；一種排氣擠出機(jī)，它引入減壓裝置排放的聚合體處理產(chǎn)物，并擠出聚合體處理產(chǎn)物；和一種連接在排氣擠出機(jī)上游、體積等于或大于反應(yīng)釜的排氣箱，它用于從聚合體處理產(chǎn)物中分離反應(yīng)試劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的聚合體處理裝置，進(jìn)一步包括連接在排氣箱以便從分離的反應(yīng)試劑中分離出雜質(zhì)的雜質(zhì)分離裝置；和安裝在排氣箱和雜質(zhì)分離裝置之間以便保持排氣箱內(nèi)壓恒定的壓力調(diào)節(jié)裝置，其中，排氣箱包括安裝在排氣箱外周以加熱排氣箱的加熱裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的聚合體處理裝置，其中加熱裝置包括安裝在排氣箱聚合體處理產(chǎn)物貯存部位外周的電熱器。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的聚合體處理裝置，其中加熱裝置包括安裝在排氣箱聚合體處理產(chǎn)物貯存部位外周、用于循環(huán)加熱介質(zhì)的夾套，和向夾套提供加熱介質(zhì)的加熱介質(zhì)循環(huán)單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的聚合體處理裝置，其中雜質(zhì)分離裝置包括貯存分離的反應(yīng)試劑的貯存罐，貯存的反應(yīng)試劑和聚合體化合物一起供應(yīng)給反應(yīng)釜。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的聚合體處理裝置，進(jìn)一步包括冷卻排氣擠出機(jī)擠出的聚合體處理產(chǎn)物的冷卻裝置；和切割冷卻的聚合體處理產(chǎn)物的切割裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求11中的聚合體處理裝置，其中減壓裝置包括排放閥。
18.根據(jù)權(quán)利要求11中的聚合體處理裝置，其中加壓裝置包括多孔電阻器體。
19.根據(jù)權(quán)利要求11中的聚合體處理裝置，其中減壓裝置包括多孔電阻器體和/或流速調(diào)節(jié)閥。
全文摘要
一種聚合體處理方法包括以下步驟使聚合體化合物和反應(yīng)試劑在反應(yīng)釜中反應(yīng)生成聚合體處理產(chǎn)物；從反應(yīng)釜中排放出含有反應(yīng)試劑的聚合體處理產(chǎn)物；減壓處理聚合體處理產(chǎn)物；將聚合體處理產(chǎn)物引入排氣擠出機(jī)；通過(guò)連接在排氣擠出機(jī)上游、體積等于或大于反應(yīng)釜的排氣箱從聚合體處理產(chǎn)物中分離反應(yīng)試劑；和從排氣擠出機(jī)中擠出聚合體處理產(chǎn)物。
文檔編號(hào)C08G63/78GK1699449SQ200410080570
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者后藤敏晴, 山崎孝則 申請(qǐng)人:日立電線(xiàn)株式會(huì)社