引入添加劑的方法和裝置的製作方法

2023-04-30 13:01:11

專利名稱：引入添加劑的方法和裝置的製作方法
引入添加劑的方法和裝置 本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的方法以及一種根據權利要求
10的前序部分的用於實施該方法的裝置。
已知現有技術條件下有若干方法和裝置可用來將液體添加劑從上方噴射到塑 料材料上，或者以流化床法將其加入。
按照US 4,522, 957所述，在攪拌機內將液態添加劑加入到塑泮卄立子之中。 W0 00/38895對這種方法進行了改進，可減少粉塵汙染或者減少粉塵形成，首
先在噴霧室內以對流方法將液態添加劑噴在塑辨粒子上，然後扭/f亍靜態混合方法。 按照EP 7624所述，在一種惰性氣流中將液態添加劑加入到塑料粒子之中。 按照W0 84/02530所述，首先在連續式撹拌機內使得塑津科立子旋#^,然
後在這種旋轉狀態下，使其在氣流中沾上高溫液態添加劑。
按照W0 9425509公開的一種方法，在攪拌裝置中通過^^^觜使得聚^f勿粒子沾
上液態添加劑，為了獲得更好的溼潤效果，塑料粒子的表面具有不均勻的糹丈理或
者使其變得*14造。
按照W0 2006/010291所描述的一種方法和一種攪拌裝置，通過噴射裝置在攪
拌裝置中將液態添加劑噴入到塑料粒子上，然後使得';a^物ii^擠壓機之中。
此外EP 9817 ^/^開了一種方法，首先使得塑^4立子沾上一種能保證將液態 添加劑更好地分布在塑料粒子表面上的"偶聯劑"或者載體。可作為偶聯劑的尤 其是石蠟或者類石蠟的物質。
此夕卜US 4, 703, 093 "t^Hf了一種將液態添加劑加入到經過預熱的塑料粒子之 中的方法。
DE 263 16 22描述了一種同時^料分末狀固體以及液體連續i4^t理機器之中 的方法。通過一個環形噴嘴實現這一點，其中使得液體形成一個庫欠管狀的外套， 在其中心輸入固體物質。
^Eit種方法主要首先僅適用於可以霧化的稀液狀添加劑，對於較高粘度的粘 稠性添加劑或者固體或半固體性質的添加劑而言，作用並不充分。通常僅可不完 全、不均勻i也溼潤塑並牛才才津+。
如果將較高粘度的添加劑加熱到比較高的溫度，以便能夠以稀液狀態將其力口 入，那麼通常會在溫度較低處或較冷的裝置表面上形成添加劑沉積物或者凝結物。這^t^計量困難和不精確，並且會汙染裝置。
本發明的任務在於，提供一種方法和一種裝置，能夠以簡單且均勻的方式， 將較高粘度的非乾燥粒子狀添加劑加入到塊狀材料之中，尤其是加入到塑料材料 或者聚^f勿粒子之中。材料表面可以儘可能完全、均勻地沾上添加劑，且可以在 材泮#立子之內均勻分布或#添加劑。此外還能以正確的劑量加入添加劑，可以 it^出現沉積物，從而避免汙染並非所願的部位。
這些任務可通過權利要求1或10所述的特4iE^以解決。 採用本發明所述的方法或者裝置，能夠以有益的方式將添加劑或者塗料非常 均勻地施塗在塊狀、粒子狀的材料上，從而實現完全溼潤材樸險子表面的效果。 此外還能夠準確計量極^4效量的添加劑，因為4^添加劑用4*直接加入到
材^H立子之中，並且不可能出現添加劑沉積的現象。尤其是添加劑不與任何溫度 較低的容器或^器部件發生接觸，因此可保證準確計量。不會有冷凝或凝固的 添加劑汙染或沉積在反應器中並非所願的部位上，因此不需要進fl^貞繁清洗。與 jM技術條件下從上方將添加劑噴射到材^Hf立子上的已知計量方^目比，可顯著
減少甚至阻止添加劑或者含有添加劑的粉塵凝結在溫度較低的部位上。 的表面上，並且有利於將添加劑均勻分布或^J'J材津抖立子上。保i邊一效果的
方式為材樸粒子沿著容器側壁內側滑過或者旋轉，並且以這種方式帶走這裡出 現的添加劑。
因此採用本發明所述的方法可以溼潤整個表面，並JL^攪動粒子的過程中使 得添加劑最佳地分布。
本發明的其它優點可參閱從屬權利要求。
可以配置一個或多個加料裝置。這些加料裝置均布置於容器側壁內側上，或 者在容器側壁內表面上ilyv容器之中。
有不同的方法可用來安裝、布置加料裝置。特別有益的方i^A配置多個加料 裝置，例如可布置在容器底部或者攪拌工具上方的相同高度上，並且優選均勻地 分布在容器內壁的圓周方向。
另一種方法是將M加料裝置上下重疊布置成垂直的一列，或者傾斜向上 延伸的一列，必要時可4絲或者呈螺旋形排列。加料裝置也可以特別是^feil 者均勻地分布在容器中，或者僅僅配置一個唯一的加料裝置。
將加料裝置適當布置在容器中，使其特別是始終地處在容器內的才杉抖勿位下方，從而添加劑僅可直接加入到旋轉的材並44立子之中。通常通過材泮抖立子在容器 內部的運動來形成攪拌旋流，如附圖l示意'&t也示出。有利地在^/f亍整個方法的 過程中，攪拌旋流的邊緣或者最上方物位位於加料裝置上方。
力口料裝置最好布置在容器內的材料物位或者攪拌旋流的中間三分之一區域的 高度，這樣就可將添加劑均勻^J'J材^f立子上。
如f^料裝置在容器內側所處的區域或者高度正是運動或旋轉的材料粒子對 其 。最高壓力的區域或高度，則對於粘度極高的添加劑而言尤其有利。這樣就 可保iM才料分布良好。根據攪拌工具的壽鏈、類型、數量以及形狀來確定該區域 或者材料對側壁施加的壓力。
加料裝置可以是容器側壁上的簡單加料接頭或者加料口，也可以是加料^^觜
形式。最^4t過計量泵例如齒輪泵或者膜片泵計量加入或輸送添加劑。這些泵可
控制添加劑的加入量。如前所述，由於^卩添加劑可以被直接加入到材津科立子之 中，因此能夠以非常精確且沒有損失的方式進行計量。在很大程度上避免了因沉 積等類似現象51起的損失。
為了不幹護ut才津抖立子在容器內部的運動，加料裝置最好與容器的內壁齊平， 並且不向內伸入或者伸出到容器內部。
要加入到材料之中的添加劑通常以微滴或者糊狀形式,A^料裝置中流出。材 泮抖立子在攪拌工具的強制作用下沿著容器內壁運動，與內壁接觸並且產生摩擦。 通it^料裝置直線流出的添加劑直接被材樸粒子帶走，並JMU覺拌過程中更為均 勻地分布。
對於某些添加劑而言，可能需要通過添加劑溼潤容器壁，以此使得添加劑與
材料粒子能夠更好地^:。為了實現這一點，可以配置一個附加的單獨的加熱裝 置，其僅^又對容器側壁的內側或者容器側壁進行加熱。該加熱裝置最好獨立於可 調溫或者可加熱的攪拌工具，或者獨立於其它用知t容器中的材料進行加熱的加 熱裝置。以這種方式可減小添加劑的粘度，從而改善添加劑的流動性，更好地溼 潤容器內壁。這樣就能更好地將添加劑分布在材津抖立子上。
為了避免糊狀或高粘度的添加劑引起堵塞，加料裝置本身及其輸入管或者儲 存容器也可以是可加熱的。例如這樣就能夠在室溫下以充分流動形式加入固態蠟 或者糊狀的蠟。必要時也可以相應地調整^。給添加劑的壓力，或者用來輸送添 加劑的壓力，尤其可徊目應的高度進行選擇，以便能夠加入較高粘度的添加劑。
原則上適宜在高溫下處理材料，或者保持比較高的材料溫度，因為這樣可以降低添加劑的粘度，並且更好地分布、更為均勻地^Hi材泮抖立子。
此外最M能夠避免通過添加劑溼潤容器的內壁，或者減小溼潤程度。例如 可以通過特 ^餘層或者容器壁的特殊花紋做到這一點。以這種方式能使得附著在 容器內壁上的添加劑液滴更易於脫離側壁，從而更易於被材料或者運動的材津襯立 子帶走，使得容器壁不會被溼潤。
本發明的其它優點^i殳計可由說明書和附圖得到。
本發明藉助實施例在附圖中示意性地示出，以下將參照附圖對本發明進行示 例性;也^兌明。
附

圖1 本發明所g置的示意圖。
附圖l所示為本發明所述裝置的剖面示意圖。這種裝置在現有技術條件下已 有各種不同的實施方式。
附圖1所示的切割壓實機形式的裝置具有容器1,在其底部酉沐圍繞大致垂 直的軸線轉動的、被驅動電機5所驅動的粉碎或攪拌工具4。在容器1的側壁 上與粉碎和攪拌工具4等高處設有開口，螺杆擠壓機的機筒2就連接在該開口上。 機筒2內有一個被驅動電機6所驅動的擠壓機螺杆3。螺杆擠壓機所輸送的被粉 碎和';-曰^的材料尤其是塑^Ht過出料口 7從螺杆機筒向外排出。在加工塑料材料 的過程中，材料首先在擠壓機內熔化或者塑化。也可以對容器1 ^口真空。
在容器1中》l7v將要處理的材料。材料在容器1中呈塊狀或者粒子狀，因 此與其體積湘比具有很大的表面。材料例如可以是薄片、粒子、薄膜垃圾等形式
的熱塑性塑料材料。可想而知也可以是木纖維、^i氏等類似材料。通過攪拌工具 4使得材津抖立子在容器1中不停的運動或者旋轉，從而將粒子混勻，禎j覺拌工具4 的構造而定，必要時還可以進行粉碎和/或預壓實，也可以將材料加熱，或者進行 乾燥或結晶。尤其對於塑料材料來說，材並*立子在容器1內的運動可使得塑剩啦 子在加熱過程中不會津給在^,從而保持材料的塊狀特點。
此外在容器1的側壁下部還酉沐加料接頭形式的加料裝置10，該接頭經由開 口i^A到容器1之中，其中所述開口與側壁內表面齊平，JU口料裝置10沒有任 何部分伸入到容器內部。通過該加料裝置10可以將一種或多種添加劑或塗^H十 量加入到容器1之中。
加料裝置IO經過適當設計，適合用^口入非幹:^4立子狀、非乾燥粉末狀、非 乾燥顆粒狀或者非乾燥晶體狀的添加劑。通常通過簡單的加料鬥從上方加入千燥 的粉末狀或顆粒狀添加劑，例如顏料、填充劑等類似物質。因此可通it^口料裝置10計量加入可以泵送的稀液或粘稠狀、固態、半固態或糊狀尤其是較高粘度的添
加劑。加料裝置io例如適合用^M口入稀液狀添加劑，例如增塑劑、過氧化物等 粘稠的添加劑，或者也可加入較硬的奶油狀或麵團狀添加劑，例如脂肪或蠟，也 可加入聚^4勿。所謂固態添加劑例如有蠟或脂肪，在室溫下雖然形狀穩定，但是
仍然可以逸良、變形。通過這種方式也可以利用某種載體溶液以^:體、漿液、
懸浮液或乳化液形^口4初為粉狀的添加劑或填^^牛，例如顏料、4^恃類似 物質。
如附圖1所示，力口料裝置10布置在容器1內的旋轉材樸粒子物位的下方，
或者在攪拌旋流最上方邊緣的下方。因此並非從上方例如通過噴淋或滴入方式、 而是通#器i的側壁加入添加劑。運動的材^H^終掠^口料裝置io或者加衝十
口，從而帶走流出的添加劑，將其施塗在材津抖立子上，並且使其^:或分布在材 棘子之內。
材^H粒子的表面越大，則添加劑的^:作用越好。
*#釋度而定，必要時可通過一種添加劑載體，按照0.01-20%重量百分比 加入添加劑、尤其A^應性添加劑。例如當4躺PET薄片作為原料時，可施塗 0. 2~0. 6%的添加劑。
添加劑的最大用量指的是將容器1內的材料總表面或者材津抖立子總表面溼潤 所需的用量。
視添加劑的類型及其瓦應性而定，添加劑在某些情況下只有在擠壓機或者熔 體中才會與材料發生^。
最終在擠壓機中將材料完全熔化，如有必要，還可進行過濾和/或排氣。 可以在一道步驟中扭肝本發明所述的方法，但也可以將其^到兩步或多步 驟工藝之中。最好在第一道步驟在一個前置的預處理容器或者第一個容器l中加 入添加劑。為此可將加料裝置布置在該預處理容器之中。然後在另一個容器1中 繼續處理材津牛，和/或加入其它添加劑，必要時還可進行乾燥或結晶。
權利要求
1.一種方法，用於在容器或切割壓實機(1)內運動的、攪拌的、和必要時經過加熱和粉碎的塊狀或粒子狀材料中、尤其是在聚合物粒子或聚合物薄片、木纖維、碎紙或類似材料中引入或加入液態、固態、半固態、糊狀、有時懸浮或乳化形態、尤其是具有較高粘度的非乾燥粒子狀、特別是非乾燥粉未狀添加劑或塗料例如過氧化物、脂肪、蠟、IV-改性劑、聚合物或類似物質，其特徵在於，在容器(1)內的材料或材料粒子物位下方加入添加劑。
2. 根據權利要求l所述的方法，其特4i^於，在容器(l)內的材#4勿位或 者旋捧逸動所形成的攪拌旋流的中間三分之一區域中加入添加劑。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特;f4於，在特別是在容器(1)內 旋轉的材^H立子對容器(1)的側壁施加最大壓力的區域或者容器(1)的這一高 度之處加入添加劑，尤其是粘度極高的添加劑。
4. 才艮據權利要求1~3中任一項所述的方法，其特4i^於，通過一個或多個 加料裝置(10)加入添加劑，必要時可通過計量泵例如齒輪泵或者膜片泵進行供 料，所 口料裝置被設計成加料口或者喻觜型式，布置在容器(l)的側壁內側上， 或者穿過側壁通入，尤其婦目同高度沿著圓周分布，或者上下疊置排列成一排。
5. 根據權利要求1~4中任一項所述的方法，其特44於，適當保持才村抖立 子或者容器(1)內通過運動形成的攪拌旋流的物位，使其始終位於加料裝置(10) 的上方。
6. 根據權利要求1 5中任一項所述的方法，其特44於，通itt者利用沿 著容器(1)的側壁內側和加料裝置(10)掠iiil者旋轉的材^f立子帶走或引入添 加劑，或者以這種方式將添加劑施塗在材料粒子上。
7. 根據權利要求1~6中任一項所述的方法，其特4碌於，在加入添加劑之 前，或者在加入過程中，無論容器(1)內的材料溫度如何，均對容器(1)的內 側或側壁進行附加的單獨加熱，以便減小所加入的添加劑的粘度，並且提高溼潤 程度。
8. 根據權利要求1~7中任一項所述的方法，其特4正在於，禍1#釋度而定， 必要時通過一種添加劑載體，以相對於最終產物總重量的0. 01 ~ 20%重量百分比 的用量加入添加劑，尤其^^應性添加劑。
9. 根據權利要求1~8中任一項所述的方法，其特4碌於，添加劑的最h口 入量就是溼潤容器(1)內的材料或材津抖立子總表面所需的量。
10. 用於實施權利要求1~9中任一項所述方法的裝置，具有至少一個容器或 者切割壓實機(1 )，其中至少布置有一個尤其可圍繞垂直軸線旋轉的攪拌工具(4 )， 用於使得待加工的塊狀或粒子狀材料、尤其是 化聚合物粒子形式的塑料材料、木纖維、碎紙等類似物質:iiA運動或旋轉狀態，對材料進行攪拌、加熱，或必要時進行粉碎，其中至少配置一個尤其用於實施權利要求1~9中任一項所述方法的 加料裝置(10)，用於加入液態、固態、半固態或糊狀、必要時懸浮或吝'l/f匕形態、 尤其是具有較高粘度的非乾燥粒子狀添加劑，例如過氧化物、脂肪、蠟、IV-改性 劑、聚^4勿等類似物質，其特^^於，加料裝置(10)布置在工作過程中位於容 器(1)內的材料或者材^l^子的物位下方。
11. 根據權利要求IO所述的裝置，其特4i^於，加料裝置(10)布置在容器 (1)的側壁內側上，或者成型於容器(1)的側壁上或it/v容器(1)之中。
12. 根據權利要求10或11所述的裝置，其特徵在於，加料裝置(10)優選 均勻地分布在容器(1)的內壁圓周的相同高度上，或者上下重疊排列成一排。
13. 根據權利要求10-12中任一項所述的裝置，其特44於，加料裝置(IO) 在容器(1)內與底部或者與攪拌工具(4)相隔一定高度或距離，加料裝置(10) 在此高度/距離中始終處在按照本發明所述的方法預先給定的位於容器(1)內的 或旋轉的材^H立子的物位下方，或者處在材並抖立子運動或旋轉所形成的攪拌旋流 物^立的下方。
14. 根據權利要求10~13中任一項所述的裝置，其特44於，加料裝置(IO) 被布置在按照本發明所述的方法預先給定的容器(1)中的材料或者攪拌旋流的中 間三分之一區域的高度。
15. 根據權利要求10~14中任一項所述的裝置，其特4i^於，力口料裝置(IO) 在容器(1)中所處的區域正是優選運動的、尤其是在容器(1)中旋轉的材津#立 子對容器(1)的側壁施加最高壓力的區域。
16. 根據權利要求10~15中任一項所述的裝置，其特44於，加料裝置(IO) 被設計成出口或者^^觜型式，且可以優選利用計量泵例如齒輪泵或膜片泵進行加 料，尤其能夠以微滴形式計量加入添加劑。
17. 根據權利要求10~16中任一項所述的裝置，其特44於，加料裝置(IO) 與容器(1)的內壁齊平，且尤其不^^/A^器(1)的內側突出或伸入到容器(1) 的內部。
18. 根據權利要求10~17中任一項所述的裝置，其特4正在於，無論是否加熱材料，或者除了通過例如攪拌工具(4 )或其它材料加熱裝置對材^￡行加熱0卜， 至少還配置有一個獨立的加熱裝置，尤其僅將其用來單獨加熱容器(1)的內側或側壁，且必要時也可對加料裝置(10)和/或其輸入管或儲存容器進行單獨加熱，以便減小所加入的添加劑的粘度，並且提高容器(1)的側壁上的溼潤效果。
19. 根據權利要求10~18中任一項所述的裝置，其特4iL^於，尤其採用施塗 抗附著塗層、壓上花紋之類的方法，使得容器(1)的內側表面成為不可溼潤的表 面，從而減小可溼潤性，或者使得內側不會*^斤添加的添加劑所溼潤。
20. 根據權利要求10~19中任一項所述的裝置，其特徵在於，配置有多個尤 ^4要照先後排列順序布置的容器(1) ， _§1>料裝置(10)至少被布置在第一個容 器(1)之中。
全文摘要
本發明涉及在容器或切割壓實機(1)內運動的、混合的、和必要時經過加熱和切碎的塊狀或粒子狀材料中、尤其是在聚合物粒子或聚合物片、木纖維、碎紙或類似材料中引入或加入液態、固態、半固態、粘稠或者懸浮或乳化形態的非乾燥粉末狀添加劑或塗料例如過氧化物、脂肪、蠟、IV-改進劑、聚合物或類似物質的一種方法和一種裝置。按照本發明所述，在容器(1)內的材料或材料粒子物位下方加入添加劑。
文檔編號B01F3/14GK101622060SQ200780043314
公開日2010年1月6日 申請日期2007年11月22日 優先權日2006年11月23日
發明者G·溫德林, K·費克廷傑, M·哈克爾 申請人:奧地利埃瑞瑪再生工程機械設備有限公司