聚合物顆粒的防粘連處理工藝的製作方法

2023-05-30 22:33:26 4

專利名稱：聚合物顆粒的防粘連處理工藝的製作方法
聚合物顆粒的防粘連處理工藝本發明涉及一種用於聚合物顆粒(pellets)的防粘連處理以降低它們團聚 (agglomeration)傾向的工藝。特別地，本發明涉及一種使來自於切削系統的聚合物顆粒的粘性(tackiness)最小化的工藝，包括在冷卻水存在下的聚合物造粒，以及隨後通過離心乾燥機的顆粒乾燥。眾所周知，目前市場上銷售的大部分塑性樹脂為顆粒形式。塑性樹脂以顆粒形式出售可提高運輸、處理、安全和最終用戶可加工性的特點。同樣眾所周知，擠出裝置可以是連接在聚合裝置上的擠出生產線，也可以是直接以顆粒和/或不同形態的聚合物材料(粉末、珠子、粒狀等)進料的混煉擠出機。在擠出過程中，通常加入其它組分如添加劑、填料或顏料以改善聚合物性質。在擠出過程的最後，迫使熔融的聚合物在切成顆粒前流過模具板。在生產中，顆粒的大小、形狀和均勻性是需要滿足的重要特性。從操作立場來看， 造粒步驟同樣是重要的。造粒機的任何故障均可以導致過程關閉和停產並造成嚴重經濟損失，尤其是對於大的擠出生產線來說。因此，在任何聚合物生產裝置的生產線中以及在進一步的擠出步驟中的混煉生產線中，造粒步驟均被認為是重要的步驟。高效的和令人滿意的造粒過程是很難實現的，特別是當最終的聚合物顯示出可導致不良流動性和顆粒團聚的柔軟性和粘性(tackiness)的性質時。這些特性和行為直接與聚合物的低結晶度相關，典型地例如聚烯烴共聚物、無規均聚物(例如無規聚丁烯-1 )，和所有熱塑性彈性體和熱塑性聚烯烴。雖然團聚通常在均聚物和共聚物中均會發生，但對共聚物來說似乎更為嚴重。這是由於共聚物通常比均聚物具有更慢的結晶速率和更低的結晶度。例如，丁烯-1共聚物， 尤其是丁烯-1/乙烯共聚物，在造粒期間表現出極度粘性(tackiness)的傾向，這是由這些共聚物的慢結晶速率或凝固速率引起的。事實上，當顆粒離開切削片時，它們是很粘的，若彼此相互碰撞則有形成團聚的傾向。在通過使用水下端平面銑刀(underwater face cutter)或溼線料切割造粒機(wet strand cutting pelletizer)形成聚合物顆粒後，將顆粒傳送到離心脫水機以使夾帶水的
量最小化。沿從造粒機室到離心脫水機連接線，易產生顆粒的粘連和團聚現象。此外，顆粒團聚可能堵塞造粒機室和離心脫水機，導致擠出生產線被迫關閉以清潔堵塞部分，因而導致不希望的生產中斷。同樣地，在用戶的製造工藝中，最終產品中出現的高數量的顆粒結合是不合格的此類團聚的不良後果包括部分客戶不願意購買這樣的產品。為了避免或限制顆粒團聚的傾向，已經提出和使用了多種系統，但從根本上它們可以細分為兩種方法
1)在聚合物自身內引入改性劑，導致通過增加結晶動力學或通過改性劑的表面遷移降低粘性
2)使用精細粉末材料(有機的或無機的均可，例如HDPE、滑石粉、二氧化矽)或市場上不同商標的可用於此目的的液體化合物對顆粒進行表面處理。
為此，在聚合物形成前，將諸如雙油酸醯胺的物質加入單體反應混合物中。雙油酸醯胺與聚合物材料不相混溶，且及時遷移至顆粒表面以提供抗團聚的塗層。已知還可以用二氧化矽和滑石粉粉末塗覆在聚合物顆粒表面以阻止團聚發生。已知還可以將超微細聚烯烴粉末塗層應用到聚合物顆粒上以降低顆粒的粘性 (tackiness)。所述超微細粉末可以通過將超微細粉末加入水下造粒裝置的切割水中進行應用，其可冷卻切割後的顆粒。另外，通過滾筒塗覆、噴霧(airveying)或類似的後處理，可以用超微細粉末塗覆已經成型的聚合物顆粒。通過靜電法使流化粉末浴帶上不同於聚合物顆粒電位的電位，也可以施用所述塗層。此外，已知使用聚合物成核劑來加速結晶，包括如高密度聚乙烯(HDPE)粉末的聚烯烴成核劑。它們作為一種外部造粒助劑，幫助減少顆粒團聚的出現。聚烯烴粉末成核劑一般密度小於水，因而漂浮在加工聚合物顆粒的水浴鍋或水槽的表面上。漂浮引起聚烯烴的粉末從水浴鍋中溢出，需要對設備和工作環境的臨時清洗會導致工藝過程的中斷。該現有方法的成功強烈依賴於在含有聚合物顆粒的水槽中聚烯烴粉末的良好分散。因此，通常需要劇烈攪拌以獲得作為造粒助劑的聚烯烴粉末的有益效果。這種減少顆粒團聚的方法非常繁瑣且勞動強度高。即使在最好的情況下，由於不良的顆粒質量和顆粒團聚，聚合物產品的相當一部分被迫丟棄。本領域還已知可利用有機金屬表面活性劑以使顆粒團聚問題最小化。然而，當這些表面活性劑以有效量使用時，經常會導致嚴重的起泡問題，泡沫可能從水槽溢出至地板上，從而引起繁瑣的操作和不安全的工作條件。已經組合使用消泡劑(例如FOAMTROL )和有機金屬表面活性劑(例如硬脂酸鋅)，並取得一定的成功。然而，這種聯合具有F0AMTR0L 的潛在的致癌性質的缺陷。USP4, 359，544提出使用成核助劑組件作為造粒助劑，該組件是HDPE和硬脂醯胺的混合物。然而，HDPE和硬脂醯胺在在水中均分散不佳，因而在水浴中不能很好地作為造粒助劑。USP5, 206，292提出利用氧化高密度聚乙烯粉末使新製造的聚烯烴顆粒的團聚最小化。根據該專利的實施例，把顆粒輸送到含水和少量氧化HDPE的半透明混合槽中。利用氣動攪拌器使該漿液保持在攪拌狀態下。該技術有許多缺陷。首先，氧化HDPE未經FDA 批准用在涉及直接與食物接觸的應用中。此外，在含有聚合物顆粒的冷卻劑中，為實現氧化 HDPE的良好分散，需要約30分鐘的長攪拌時間。另外，在結晶完成前，在遠離攪拌器的區域內的某些顆粒容易彼此粘連。USP5, 623，012涉及用於減少新生產的聚烯烴顆粒的粘性的方法。該方法涉及將包含聚合物成核劑和脂肪酸金屬鹽表面活性劑的混合物加入冷卻劑中。將作為有機金屬表面活性劑的硬脂酸鋅和作為聚合物成核劑的HDPE粉末加入到冷卻劑中。優選水作為冷卻劑。 得到的漿液和聚合物顆粒一起泵入金屬結晶槽中。為了更均勻地分散HDPE粉末和金屬表面活性劑，使用攪拌器攪拌水槽中的水。根據本專利公開的內容，通過使用HDPE粉末和金屬表面活性劑獲得了協同效應，因此顆粒團聚和起泡均減少了。然而該專利所描述的處理聚合物顆粒的技術是非常無序且繁瑣的。密度比水低的HDPE粉末勢必漂浮在水面上為了保證所述粉末在結晶槽的整個體積內的合格的分散，必須提供連續的、充分的攪拌。由於此攪拌，結晶槽內的顆粒的運動是很隨機的，因此它們中的一部分會比剩餘顆粒提前許多到達水槽的出口 在結晶槽運行中涉及不同的停留時間。在HDPE粉末的良好分散未完成的區域內，一些顆粒容易在結晶完成前互相粘連，同時其它顆粒會在充分冷卻和硬化前離開結晶槽，從而在該工藝的後續步驟中引起粘連問題。US6, 328，728涉及將聚合塗層施加到聚合底物上以為聚合物底物如聚合物顆粒提供抗團聚性質的工藝。通過將聚合塗料加入到含水塗料組合物中並將該組合物噴霧到底物顆粒表面，可製備得到被包覆的聚合底物。US6，328，728的方法包括將聚合物顆粒加入螺旋輸送機(auger assembly)中，其輸送聚合物顆粒通過噴霧區到達出口區。在螺旋輸送機運行過程中，隨著向前輸送顆粒，同時顆粒進行機械地混合，顆粒上被噴霧含水塗料組合物。 從出口區，得到的被包覆的顆粒可輸送至乾燥裝置，例如流化床。流化床在升溫下運行，並提供可充分擾動被包覆的顆粒的氣流。升溫和擾動氣流的組合將水和其它揮發性組分從聚合物顆粒中脫除。而後將被包覆的顆粒冷卻並轉移至包裝或儲存工段。W004/111111描述了用於處理聚合物顆粒以降低其團聚傾向的工藝，該工藝包括當聚烯烴顆粒沿冷卻塔向上流動時冷卻聚烯烴顆粒，其中所述顆粒與向下的冷卻劑物流逆流相遇，所述冷卻劑優選為水。在2至20分鐘的停留時間後，在所述塔的頂部收集被冷卻的顆粒。在此處理期間，每個顆粒的表面均充分冷卻和硬化，同時使他們之間的表面接觸最小化。儘管WO 04/111111的工藝顯示了在防止沿連接水下造粒機至用於乾燥聚合物的離心乾燥機的生產線上的粘性問題上的有效，但該工藝還存在某些缺陷，主要是需要安裝大型設備，例如，冷卻塔，其需要許多工藝裝置例如泵、熱交換器、水流量控制器(FC)和顆粒液面控制器(LC)。事實上，連續沿塔向下的冷水流意味著需藉助泵使水從塔底至塔頂連續再循環以及水的連續冷卻。此外，塔內顆粒的膨脹度必須通過流量控制器(FC)控制，該流量控制器安裝在塔的冷水進料管線上，而塔內聚合物顆粒的滯留量(hold-up)需要通過液面控制器(LC)經差壓傳感器(cell)測量和調節。因此，使用WO 04/111111的冷卻塔意味著額外的運行費用和維護費用。另外，需要考慮的是對於特別粘和柔軟的聚合物等級，在冷卻塔內的停留時間不足以直接將顆粒輸送到離心乾燥機內，並避免它們在乾燥步驟期間的團聚。考慮到使用上述現有技術中的顆粒處理方法存在的許多缺點，需要提供用於有效處理聚合物顆粒以防止它們在位於顆粒切削系統下遊的加工設備中團聚的新的和更簡便的方法。因此，本發明的一個目的是用於聚合物顆粒的防粘連處理的方法，包括
a)在冷卻水的存在下，將聚合物造粒提供聚合物顆粒；
b)利用離心乾燥機乾燥聚合物顆粒；
其中，在步驟b)中，將含有防粘劑的含水組合物按計量加入到所述離心乾燥機內。在本申請的描述中，防粘劑定義為通過與顆粒表明接觸可對顆粒表面進行包覆， 從而降低聚合物顆粒粘性的化合物。本發明的方法在使由擠出和造粒獲得的聚合物顆粒的粘性顯著降低方面特別有效。防粘劑直接進料至離心乾燥機內意味著在降低聚合物顆粒的粘性方面特別有效，因此，顆粒可隨後被儲藏而沒有團聚問題。乾燥機的轉軸(rotor)產生的離心作用有助於顯著提高防粘劑對聚合物顆粒表面的粘附性。具有高柔軟性和粘性或具有長硬化時間的所有類型的聚合物均適宜用本發明的方法處理。此處使用的術語聚合物，除非另作說明，包括均聚物、共聚物、三元共聚物以及所有其它已知的聚合物材料的組合或形式。均聚物通常具有較少結晶問題，因此，它們相應的顆粒顯示出較小的互相團聚傾向。聚烯烴共聚物通常顯示更慢的結晶速率，導致更長的結晶時間。如前所述，由緩慢結晶導致的過大的粘性是不希望的。這樣的問題通常出現在來源於所有命名為熱塑性彈性體(TPE)和熱塑性聚烯烴(TPO)的聚合物的顆粒中。舉例來說，可提及的是乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯-1共聚物、聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙烯基-丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物。本發明的方法適用於來自於擠出和造粒的聚合物顆粒的防粘連處理，其可根據已知的常規方法進行。擠出具有將熔融的聚合物與合適的添加劑、填充劑和顏料混合的作用，並用泵使混煉的聚合物通過模具板，從而得到聚合物線料，其在旋轉刀片的作用下被切割成顆粒。步驟a)的聚合物造粒可以為水下造粒(underwater pelletization)、水環造粒 (water ring pelletization) ^M^Mitli (wet strand pelletization)。 ει)白勺割裝置可作用在來自於擠出機的熔融聚合物線料，或者作用於切割裝置上遊形成的冷卻的聚合物線料。因此，切割裝置可屬於水下造粒機、水環造粒機或溼線料造粒機。步驟a)的造粒過程在作為冷卻劑的水的存在下進行。冷卻水的存在避免了顆粒在被切割後的立刻團聚，這是由於與冷卻水接觸加速了顆粒結晶，使得其表面逐漸硬化。根據本發明，連續的冷卻水流帶走形成的聚合物顆粒並將它們從步驟a)輸送到步驟b)的離心乾燥機中。冷卻水的量為使吐0/顆粒的重量比為從10至500，優選從30至 300。在與顆粒接觸前的冷卻水的溫度通常為從5°C至50°C。水輸送管線的長度也決定了顆粒在進入離心乾燥機時的顆粒溫度，所述溫度一般在10°c和60°C之間。優選地，進入與顆粒接觸的冷卻水流含有特定的添加劑，所述添加劑在沿連接步驟a)的切割裝置至步驟b)的離心乾燥機的輸送線上可防止顆粒間的互相粘連。所述添加劑優選自矽油、脂肪酸鹽的水溶液、含食用油的乳液、聚乙烯石蠟的分散體、硬脂酸金屬鹽的懸浮液、位阻酚的乳液。通常在離心乾燥機的上遊安裝聚合物團聚收集器。所述團聚收集器通過脫除較大的顆粒塊(團聚)從而保護乾燥機，所述顆粒塊最終形成於造粒步驟和離心乾燥機之間的線路中。因此，顆粒團聚被除去，而水流和聚合物顆粒可以到達乾燥機的預脫水部位，在此大部分的工藝用水與顆粒分離。乾燥機的預脫水部位由合適數量的篩選段組成。包含聚合物顆粒的水流進入離心乾燥機的底部，離心乾燥機包括配有提升元件的轉軸和由一個或多個垂直排列的組合部件構成的固定式圓筒篩。轉軸(rotor)沿乾燥機的中軸線安裝並在固定式圓筒篩內運行。圓筒篩的篩孔既能將顆粒保留在轉軸和篩子之間，同時水可連續地通過圓筒篩進行分離。轉軸速度通常從200至2，OOOrmp。考慮到離心力和轉軸內的提升元件的設計，聚合物顆粒被甩向篩子並沿螺旋路徑順著轉軸向上移動。
在顆粒向上流向乾燥機的上面部分的過程中，大部分的水通過乾燥機的圓筒篩被脫除。分離的水通常被連續地冷卻並回收至造粒步驟a)。根據本發明的新方法，通過計量系統將含有防粘劑的含水組合物連續加入到離心乾燥機內。所述含水組合物的注入點適宜放置在乾燥機的固定式圓筒篩的上半部分處，優選地，沿篩子本身的上面三分之一部分。因此，防粘劑化合物在乾燥機的區域內與聚合物顆粒相遇，所述區域水的殘留量通常小於1%重量。為了提高本發明的方法的效率，乾燥機的圓筒篩的上部組合組件可進行改進，以防止水和防粘劑通過圓筒篩的篩孔。根據本發明的第一實施方式，圓筒篩的上半部分可由一個或多個實心板(solid sheet)替代，從而本發明的含水組合物的注入點可合適地設置在穿過所述實心板的表面的位置。根據本發明的另一實施方式，乾燥機的圓筒篩的上半部分可簡單地用實心板覆蓋，從而含水組合物的注入點可設置在穿過所述實心板的表面的位置。這些實心板防止剛剛注入的防粘組分被迅速地通過乾燥機的圓筒篩的篩孔而排出，從而使與聚合物顆粒接觸的防粘劑的量最大化。按計量加入乾燥機內的含水組合物含有的防粘劑的量從1至50%重量，優選從21 至40%。合適的用量根據選擇的不同的防粘劑組分而有明顯變化。相對於進入離心乾燥機內的聚合物顆粒的流量，防粘劑以從50至5000ppm重量， 優選從150至2000ppm wt的量按計量加入，以重量計。在加入至本發明的步驟b)之前，含水組合物可在空氣或氮氣流中霧化或噴霧，以提高包覆效率。合適的加入溫度通常接近室溫，並可在從5至40°C的範圍內，但也可通過加熱升高到更高值，這取決於含水組合物的熱穩定性。本發明的步驟b)的含水組合物可選自含有防粘劑的水溶液、水乳液、水分散體。本申請中，術語水分散體是指由分散在水中的小固體顆粒組成的兩相體系，顆粒分散可通過攪動或不攪動完成，因此，術語水分散體也包括水懸浮液。本發明使用的防粘劑選自矽油、脂肪酸的鹽、聚乙烯石蠟、硬脂酸金屬鹽、位阻酚、 食用油。參照附

圖1對本發明的方法進行詳細描述，其是本發明的示例性的實施方式，不是限制要求保護的方法。參照圖1，來自例如聚合反應器(未顯示)的聚合物顆粒1進入擠出機2，在此將聚合物熔融並通過加入特定的成分如填充劑和/或顏料進行混煉，以改善聚合物性質。然後， 使熔融的聚合物流過模具板，再在水下造粒機3內被切割成顆粒。冷卻水的連續水流4帶走形成的顆粒並將它們輸送通過團聚收集器22，到達預脫水部位5，其連接到離心乾燥機的底部。預脫水部位5配有脫水篩6，其將大部分的冷卻水從顆粒中脫除。分離得到的水經過脫水篩6並經管線7到達水循環線路8。顆粒流和剩餘的水進入離心乾燥機9的底部。乾燥機9的轉軸10配有可促使顆粒沿螺旋路徑向上流動的提升元件11。乾燥機9的固定式圓筒篩12具有既適於保留轉軸10和圓筒篩12之間的顆粒、同時可使水通過圓筒篩12排出的篩孔。分離的水收集在乾燥機9的底部並通過與水循環管線8連接的排出口 13排出。來自排出口 13的水與來自脫水篩6的水一起通過管線8輸送至儲存罐14。通過將其冷卻至造粒步驟b)所需的溫度，儲存罐14中的水可在方法中再利用在此情況下，將來自儲存罐14的水通過泵15進行加壓，並通過熱交換器16進行冷卻， 通過管線4進料至水下造粒機3。根據本發明，將含有防粘劑的含水組合物通過計量系統連續加入離心乾燥機9內部。如圖1所示，圓筒篩12的上面三分之一部分被實心板17替代，實心板上設置一個或多個含水組合物的進料點18。一旦被加入乾燥機9的上半部分，防粘劑化合物可迅速地從含水組合物中釋放出來，並可與聚合物顆粒的表面直接接觸。通過本發明的方法處理的顆粒因此從乾燥機9的頂部通過排放管線19排出。離心乾燥機9配備了外部風扇(未在圖1中顯示)，產生通過入口 20a、20b進入乾燥機9頂部的乾燥空氣的逆向流。該乾燥空氣的向下流動旨在從顆粒上脫除殘餘的表面水分。通過排放口 21，將溼空氣和蒸汽從乾燥機中移除。按照上述方法，防粘劑化合物迅速地從含水組合物中釋放並可直接與聚合物顆粒接觸。由轉軸引起的顆粒的運動使得顆粒表面暴露在防粘劑化合物中，提高防粘劑化合物實現均勻沉積，從而增加聚合物顆粒的相互流動性。根據本發明的另一實施方式，上述防粘劑添加劑可直接按計量加入乾燥機內，無需分散或溶解在水中。因此，本發明的另一目的是用於聚合物顆粒的防粘連處理的方法，包括
a)在冷卻水的存在下，將聚合物造粒提供聚合物顆粒；
b)利用離心乾燥機乾燥聚合物顆粒，
其中，在步驟b)中，將防粘劑按計量加入到所述離心乾燥機內。本發明的方法允許使用上部經過較小改進的普通市售的離心乾燥機，利用按計量的防粘添加劑直接處理聚合物顆粒的表面，而不需要使用任何其它用於在顆粒上分布添加劑的重大設備。因此，本發明更進一步的目的是包括配備有提升元件的轉軸和由一個或多個垂直排列的組合部件構成的固定式圓筒篩的離心乾燥機，所述圓筒篩的特徵在於
-所述圓筒篩的上面三分之一部分由一個或多個實心板覆蓋； -注入點設置在穿過所述一個或多個實心板的表面，用於按計量加入含有防粘劑的含水組合物。除了正常的顆粒乾燥任務，本發明的離心乾燥機還用於將防粘劑分布到顆粒上的任務。以下實施例應被認為是本發明的有代表性和非限制性的範圍。 實施例-聚合物擠出-
使用Coperion ff&P ZSK40SC雙螺杆擠出機在如下條件下進行螺杆速度=160 rpm ；聚合物流速=30 kg/h ；熔融溫度=190°C。-造粒步驟
利用配備了具有2. 5 mm直徑三孔模具盤和在2200 rmp下運行的3刀切割套件 (cutterhub)的Filtec生產的UG50/25水下造粒機進行。
-乾燥步驟
乾燥在離心乾燥機中進行，其中的圓筒篩的上面三分之一部分由實心板覆蓋。-流動性測試方法A
顆粒的流動性可通過顆粒自由落下通過設置於管底部的小孔的能力進行測量。將4kg 顆粒樣品裝入具有錐形底部(孔直徑=5. 5 cm)的管(高度=110 cm;直徑=10. 8 cm)內。利用熱油夾套使該管保溫在40°C。顆粒樣品用48kg重量壓縮，並在恆溫條件下將該聚合物在管內放置6小時。然後通過打開位於管底部的開關閥排出顆粒。然後，測量顆粒流出管外和使管完全排空所需的時間。時間越短，顆粒的流動性越高。-流動性測試方法B
測量顆粒的流動性的另一種方法-其代表了商業地包裝在袋內的材料的特性-是在長時間(48小時)壓縮(400kg/m2)後，檢驗包裝在20kg袋內的顆粒的情況。在壓縮測試後將袋子打開，並檢驗顆粒能否自由流動，並檢查粘結水平和最終形成的團聚的大小。通過在袋子的三面開口將袋子打開，並觀察將所述袋子放置在水平面上和將其懸伸(overhanging)時，顆粒能否在自身重力下通過平面邊界(plane border)自由流動。實施例1
根據圖1所示的裝置，按照本發明的方法處理乙烯含量為8%重量(Mw/Mn=2. 5 ； Mn=171. 360)的乙烯/ 丁烯-1共聚物。乙烯/ 丁烯-1共聚物通過擠出機2擠出，接著被水下造粒機3切割成顆粒。形成的顆粒(30 Kg/h)通過與沿管線4流動的溫度為20°C的冷卻水流(9. 000 Kg/h)接觸而被冷卻。冷卻水含有0. 重量的Irgastab PVC 11 EM0冷卻水流帶走顆粒，並將它們輸送至離心乾燥機的預脫水部位5。離心乾燥機在1500rmp的轉速下運行，其固定式圓筒篩12配有圓形篩孔(直徑 =L 5 mm)。分離得到的水收集在乾燥機的底部，並通過與水循環線路8連接的排出口 13排
出ο將含有15%重量的脂肪酸鉀鹽(以Kemi SBC07銷售)水溶液用水稀釋至脂肪酸鉀鹽的最終濃度等於2. 5%重量。將360 g/h的上述水溶液按計量與壓縮空氣一起連續加入到注入口 18，其設置在通過實心板17的表面，如圖1所示。相對於進入離心乾燥機9的聚合物顆粒的流速，防粘劑的按計量加入量為300 ppm，以重量計。通過上述溶液處理過的顆粒在離心乾燥機的頂部被排放，並被收集至塑膠袋內， 每袋含20 kg聚合物。顆粒的流動性根據方法B進行測試袋子在負荷為400 kg/m2的壓縮條件下測試，在48小時的測試時間後，將顆粒袋子打開，發現聚合物顆粒可自由流動且沒有團聚出現。實施例2
重複實施例1，僅有的不同在於按計量加入的實施例1的脂肪酸鉀鹽的水溶液的量為 180 g/h,以使相對於進入離心乾燥機9的聚合物顆粒的流速，防粘劑的按計量加入量為150ppm,以重量計。從乾燥機排出的顆粒按與實施例1相同的方法處理。在48小時的測試時間後，將顆粒袋子打開，發現顆粒可自由流動，僅出現少量易於破碎的顆粒團聚。實施例3
重複實施例1，不同之處在於將微粒化的聚乙烯石蠟的水分散體按計量加入到離心乾燥機內。將含有40%重量微粒化的聚乙烯石蠟(以HORDAMER PE03銷售)的水分散體用水稀釋至聚乙烯石蠟的最終濃度等於13. 3%重量。將300 g/h的上述分散體按計量與壓縮空氣一起連續加入到注入口 18，其設置在通過實心板17的表面，如圖1所示。相對於進入離心乾燥機9的聚合物顆粒的流速，防粘劑的按計量加入量為1330 ppm，以重量計。從乾燥機排出的顆粒按與實施例1相同的方法處理。在測試時間後，將顆粒袋子打開，發現顆粒可自由流動，且沒有出現顆粒團聚。實施例4
重複實施例1，不同之處在於將硬脂酸鈣的水懸浮液按計量加入到離心乾燥機內。將含有50%重量的硬脂酸鈣(以FLUOCASf銷售)的水懸浮液用水稀釋至硬脂酸鈣的最終濃度等於5. 0%重量。將400 g/h的上述水懸浮液按計量與壓縮空氣一起連續加入到注入口 18，其設置在實心板17的表面，如圖1所示。相對於進入離心乾燥機9的顆粒的流速，防粘劑的按計量加入量為667 ppm,以重量計。從乾燥機排出的顆粒按與實施例1相同的方法處理。在測試時間後，將顆粒袋子打開，發現顆粒可自由流動且沒有出現顆粒團聚。實施例5 (對比)
重複實施例1，區別在於不向位於離心乾燥機9上部的注入口 18中按計量加入含有防粘添加劑的含水組合物。觀察到有顆粒粘著在乾燥機的排出管19上，還有顆粒間團聚，這導致顆粒從離心乾燥機的正常排放受到阻礙。從乾燥機排出的顆粒按與實施例1相同的方法處理。在測試時間後，將顆粒袋子打開，發現顆粒不能自由流動，出現了即使用機械作用也無法破開的大團聚。實施例6 (對比)
重複實施例1，區別在於不將360 g/h的在實施例1中使用的相同的脂肪酸鈉鹽的水溶液加入到離心乾燥機中，而是加入到位於預脫水部位5的末端部分、將要進入離心乾燥機9 的入口前的水和顆粒流中。在乾燥機的排放口 19處觀察到顆粒粘連，還有顆粒團聚，它們均妨礙顆粒從離心乾燥機的正常排放。從乾燥機排出的顆粒按與實施例1相同的方法處理。在測試時間後，將顆粒袋子打開，發現顆粒不能自由流動，出現了即使用機械作用也無法破開的大團聚。實施例7
按照實施例1所述的擠出條件，處理具有MFR=3. 7g/10分鐘(190°C /2. 16 kg)的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(Kraton D1155BJ)。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物通過擠出機2 (參見圖1)擠出，接著被水下造粒機3切割成顆粒。形成的顆粒(30 Kg/h)通過與沿管線4流動的溫度為30°C的冷卻水流 (9. 000 Kg/h)接觸而被冷卻。冷卻水流帶走顆粒，並將它們輸送至離心乾燥機的預脫水部位5。離心乾燥機在1500 rmp的轉速下運行，其固定式圓筒篩12配有圓形篩孔(直徑 =1. 5 mm)。將含有15%重量脂肪酸鉀鹽(以Kemi SBC07銷售)的水溶液用水稀釋至脂肪酸鉀鹽的最終濃度等於5%重量。按照本發明的方法，分別用180 g/h和360 g/h的含有Kemi SBC07的上述稀釋的溶液依次進行測試該溶液按計量與壓縮空氣一起加入到注入口 18，其設置在通過離心乾燥機的實心板17的表面，如圖1所示。通過上述水溶液處理過的顆粒在離心乾燥機的頂部被排放，並被收集至塑膠袋內，每袋含20 kg聚合物。顆粒的流動性根據方法B進行測試。在測試時間後，將顆粒袋子打開，分別發現聚合物顆粒可自由流動、且僅有少量易於破開的團聚和可自由流動、且沒有出現任何團聚。對比實施例7
重複實施例7，區別在於不向位於離心乾燥機9上部的注入口 18中按計量加入含有防粘添加劑的含水組合物。顆粒的流動性根據方法B進行測試。在測試時間後，將顆粒袋子打開，發現顆粒不能自由流動，出現了需要強機械作用才能破開的大團聚。實施例8
根據圖ι所示的裝置，按照本發明的方法處理含有聚丙烯基體(matrix)和乙烯/丙烯多相(heterophasic)共聚物的軟的丙烯/乙烯共聚物(Softell 7469 XEP，乙烯含量40% 重量)。使用與實施例1相同的擠出條件。形成的顆粒(30 Kg/h)通過與沿管線4流動的溫度為40°C的冷卻水流(9. 000 Kg/ h)接觸而被冷卻。冷卻水流帶走顆粒，並將它們輸送至離心乾燥機的預脫水部位5。將含有15%重量脂肪酸鉀鹽(以Kemi SBC07銷售)的水溶液用水稀釋至脂肪酸鉀鹽的最終濃度等於5%重量。將上述水溶液按不同劑量速率(參見表1，其中標明了相對於顆粒的流速，Kemi SBC07的ppm，以重量計)與壓縮空氣一起加入到注入口 18，其設置在通過離心乾燥機的實心板17的表面，如圖1所示。通過上述水溶液處理過的顆粒在離心乾燥機的頂部被排放，並按照方法A在40°C 下進行流動性測試。流動性測試的結果如表1所示。對比實施例8
重複實施例8，區別在於在第一個例子中，不向離心乾燥機9內加入防粘添加劑，而在第二個例子中，將實施例8使用的脂肪酸鉀鹽的水溶液加入到位於預脫水部位5的末端部分、將要進入離心乾燥機9的入口前的水和顆粒流中。將顆粒從離心乾燥機頂部排出，並按照方法A在40°C下進行流動性測試流動性測試的結果如表1所示。
實施例9
根據圖ι所示的裝置，按照本發明的方法處理實施例8的軟丙烯/乙烯共聚物。將含有40%重量微粒化的聚乙烯石蠟(以HORDAMER PE03銷售)的水分散體用水稀釋至聚乙烯石蠟的最終濃度等於13. 3%重量。將該水溶液按不同劑量速率(參見表2，其中標明了相對於顆粒的流速，聚乙烯石蠟的ppm，以重量計)與壓縮空氣一起加入到注入口 18，其設置在通過離心乾燥機的實心板 17的表面，如圖1所示。通過上述水溶液處理過的顆粒在離心乾燥機的頂部被排放，並按照方法A在40°C 下進行流動性測試。流動性測試的結果如表2所示。對比實施例9
重複實施例9，區別在於在第一個例子中，不向離心乾燥機9內計量加入防粘添加劑， 而在第二個例子中，將實施例9使用的微粒化的聚乙烯石蠟的相同溶液加入到將要進入離心乾燥機9的入口前的水和顆粒流中。將顆粒從離心乾燥機頂部排出，並按照方法A在40°C 下進行流動性測試流動性測試的結果如表2所示。表權利要求
1.用於聚合物顆粒的防粘連處理的方法，包括a)在冷卻水存在下，將聚合物造粒以提供聚合物顆粒；b)利用離心乾燥機乾燥聚合物顆粒；其中，在步驟b)中，將含有防粘劑的含水組合物按計量加入到所述離心乾燥機內。
2.根據權利要求1所述的方法，其中步驟a)在水下造粒機、水環造粒機或溼線料造粒機內進行。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述冷卻水的連續水流將來自步驟a)的聚合物顆粒輸送至步驟b)的離心乾燥機內。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述乾燥機包括配有提升元件的轉軸和由一個或多個垂直排列的組合部件構成的固定式圓筒篩。
5.根據權利要求4所述的方法，其中通過沿所述圓筒篩的上半部分設置的注入點將所述含水組合物連續地按計量加入所述離心乾燥機內。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述注入點沿所述圓筒篩的上面三分之一部分設置。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述含水組合物是穿過替代了所述圓筒篩的所述上面三分之一部分的一個或多個實心板的表面加入的。
8.根據權利要求6所述的方法，其中所述含水組合物是穿過覆蓋在所述圓筒篩的所述上面三分之一部分的一個或多個實心板的表面加入的。
9.根據權利要求1所述的方法，其中相對於進入離心乾燥機的聚合物顆粒的流速，所述防粘劑以從50至5000 ppm的量按計量加入，以重量計。
10.根據權利要求1所述的方法，其中所述含水組合物選自含有防粘劑的水溶液、水乳液、水分散體。
11.根據權利要求1所述的方法，其中所述防粘劑選自矽油、脂肪酸的鹽、聚乙烯石蠟、 硬脂酸金屬鹽、位阻酚、食用油。
12.用於聚合物顆粒的防粘連處理的方法，包括a)在冷卻水的存在下，將聚合物造粒提供聚合物顆粒；b)利用離心乾燥機乾燥聚合物顆粒；其中，在步驟b)中，將防粘劑按計量加入到所述離心乾燥機內。
13.包括配有提升元件的轉軸和由一個或多個垂直排列的組合部件構成的固定式圓筒篩的離心乾燥機，所述離心乾燥機具有以下特點-所述離心乾燥機的上面三分之一部分被一個或多個實心板覆蓋； -注入點設置在穿過所述一個或多個實心板的表面，用於按計量加入含有防粘劑的含水組合物。
全文摘要
用於聚合物顆粒的防粘連處理的方法，包括a)在冷卻水的存在下，將聚合物造粒；b)利用離心乾燥機乾燥聚合物顆粒，其中，在步驟b)中，將含有防粘劑的含水組合物按計量加入到所述離心乾燥機內。
文檔編號B29B13/06GK102421576SQ201080020867
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月6日 優先權日2009年5月15日
發明者馬盧塞利 D., 康薩爾維 M. 申請人:巴塞爾聚烯烴義大利有限責任公司