專利名稱：：沉降式離心機在聚合物處理中的用途的制作方法沉降式離心機在聚合物處理中的用途發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及使用沉降式離心機從聚合物乳液或懸浮液除去溶劑的方法。沉降式離心機提供了有效的增稠方法。該方法尤其對高溶劑(包括水)含量(低聚合物固體含量)的乳液或水懸浮液聚合物組合物有用，能夠從干燥前的增稠或脫水步驟得發(fā)明背景沉降式離心機包括一個空心轉(zhuǎn)筒，該轉(zhuǎn)筒由軸承支承可進行圓柱體/圓錐體的截面旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)筒內(nèi)有螺旋式傳送器，由軸承支承相對于轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)。這些離心機主要用于所處理的混合物具有相對較高固含量的情況，或者混合物中顆粒含量變化較大或者粒度變化較大的情況。這些離心機可用于處理的液體體積相對較大的應(yīng)用。這些離心機盡管單位時間流量大也能提供良好的分離。沉降式離心機用于從液體混合物中分離固體，固體以顆粒形式懸浮于密度大于顆粒或密度小于顆粒的密度的液體中。沉降式離心機的主要用途是對來自污水處理裝置的泥漿進行處理(US6,123，656和US6,537,191)，盡管沉降式離心機也可以用于油品回收系統(tǒng)(US6,214，236)和用于對肉類以及其它食品進行脫脂(US5，944，597)。沉降式離心機還可用于對以油包水的聚合物乳液形式的水溶性聚合物的乳液濃縮脫水(US6，110,995)。US2，718,452描述形成聚四氟乙烯有機溶膠的方法，該方法中，潷析出含有機溶膠層，然后進行離心分離，除去吸留的水。US3，536，683描述一種分離含氟聚合物的方法，該方法包括通過添加電解質(zhì)使聚合物聚集，隨后在轉(zhuǎn)筒離心機中從上清液分離該聚集物，洗滌和再離心分離，然后干燥。洗滌步驟有助于除去電解質(zhì)，電解質(zhì)是最終干燥產(chǎn)品中不希望有的雜質(zhì)，但是該步驟會增加該方法的復(fù)雜性，并在聚合物中添加了另外的水，使干燥更為困難。已知可以采用各種裝置從聚合物膠乳乳液中除去水或水溶液。一些例子是增稠器、過濾器等。在目前的工業(yè)實踐中，含氟聚合物膠乳通過攪拌容器進行處理，進行膠乳洗滌、膠乳增稠和最后的干燥，或不進行這些處理。任選地，膠乳洗滌可以在攪拌容器內(nèi)進行，或者在攪拌容器后作為獨立單元操作。常規(guī)的增稠操作在脫水效率和總產(chǎn)量方面存在限制，并且脫水后的聚合物膠乳物流仍含有大量的水，需要增加處理時間和能量來除去水。此外，含水排放物的攜帶量高，降低了總體處理產(chǎn)量。這種含氟聚合物淤漿因為其密度小于水通常浮在增稠設(shè)備的上部，導(dǎo)致增稠效率低。在某些含氟聚合物的操作中，提到反滲透進行增稠，但已知存在操作上的困難如膜上結(jié)垢。因此，需要一種增稠或脫水的方法，這種方法能以更高產(chǎn)量、更高效率操作，除去更多的溶劑或水(產(chǎn)生更高的聚合物固體含量)，其產(chǎn)率大于目前的方法。該需要尤其對于低固體含量，因而含有大量溶劑或水的聚合物乳液或水懸浮液是很大的。驚奇的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在處理水性聚合物乳液和懸浮液如含氟聚合物膠乳時使用沉降式離心機能提供高生產(chǎn)量，并能在提供脫水聚合物膠乳一致固體含量的同時提高增稠效率。任選地，可以使用臥式沉降式離心機。沉降式離心機可以用來處理任何聚合物懸浮液、溶液或具有明顯較大顆粒(可以是由一種以上的聚合物顆粒組成的團塊，如聚集體或凝結(jié)體)的混合物，其中聚合物顆粒與連續(xù)水相之間存在密度差異(或多或少)。發(fā)現(xiàn)在含氟聚合物情況，聚合物聚集物的密度小于水相。聚合物的聚集物通常源自分散或懸浮在液體中的膠態(tài)聚合物顆粒合并或聚集成簇或基體。含氟聚合物的潷析結(jié)果是意想不到的，因為根據(jù)離心分離領(lǐng)域高密度相比低密度相更快運動的理論，沉降式離心機的常規(guī)操作通常涉及密度大于液體組分的固體組分。在本發(fā)明的方法中，聚合物的聚集物的密度小于連續(xù)(溶劑)相。取決于沉降式離心機的操作參數(shù)，聚合物的聚集物以高固體含量的漂浮物排出。固體排出物的固體含量可以通過調(diào)整沉降式離心機的操作參數(shù)來提高或者降低。發(fā)明概述上述問題通過一種對聚合物乳液或懸浮液處理的方法得到解決，該方法包括使用沉降式離心機對所述乳液或懸浮液進行增稠的步驟。附圖簡述圖1:示出使用臥式沉降式離心機對聚合物膠乳或懸浮液進行處理的一種方法的流程圖。發(fā)明詳述在此所用術(shù)語"聚合物聚集物"指通常源自分散或懸浮在液體中的膠態(tài)聚合物顆粒的合并或聚集的簇、基體或聚集體。在此所用通過對含連續(xù)相和聚合物聚集物的聚合物乳液或懸浮液"增稠"指通過除去一些連續(xù)相來提高聚合物的聚集物的重量百分數(shù)。本發(fā)明涉及在對聚合物乳液或懸浮液的組合物進行增稠的操作中使用沉降式離心機。沉降式離心機尤其對高水含量或溶劑含量(低聚合物固體含量)的聚合物組合物的處理有用。通過在增稠操作中提高固體含量，可以提高干燥器的生產(chǎn)量，并降低能耗。本發(fā)明的方法對聚合物顆粒的水乳液或水懸浮液形式的聚合物組合物特別有用。在優(yōu)選的實施方式中，聚合物是含氟聚合物。本發(fā)明方法可用于的含氟聚合物包括但不限于均聚物，如聚偏二氟乙烯，或共聚物，例如但不限于偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯/Sl閃氣乙烯共聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、氟化乙烯丙烯(FEP)以及它們的混合物。溶劑或連續(xù)相包括但不限于水和有機溶劑。優(yōu)選的含氟聚合物是聚偏二氟乙烯聚合物。"PVDF"或PVDF樹脂或PVDF聚合物不僅指PVDF的均聚物，還指由至少約75重量。/。偏二氟乙烯(VDF)單體制成的共聚物。共聚單體可包括其它的氟化單體，例如，六氟丙烯(HFP)、諷四敏乙烯(CTFE)、四氟乙烯(TFE)和氟乙烯。通常，在聚合后，對聚合物攪拌、增稠和干燥。洗滌步驟是任選的，該步驟可以除去雜質(zhì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。在需要干粉末或粒料時采用干燥步驟，但是濃縮的聚合物可以是濕態(tài)的固體，并可以進一步加工為最終產(chǎn)品。凝結(jié)或聚集是任選的，被優(yōu)選用來增大實際粒度，以便于與連續(xù)相分離。通常在沉降式離心機中進行分離的聚合物的聚集物的平均直徑大于l微米，優(yōu)選大于2微米，最優(yōu)選大于5微米。平均直徑的優(yōu)選范圍為2-20微米。本發(fā)明的一個實施方式示于圖l。聚合反應(yīng)在間歇或連續(xù)的聚合反應(yīng)器2中進行。單體、引發(fā)劑、添加劑等通過管線1進入反應(yīng)器2。完成反應(yīng)后，將反應(yīng)流出物通濾網(wǎng)4進行過濾，然后送入攪拌容器6和任選的洗滌或者添加劑添加容器8。添加劑可以任選在聚合物處理期間加入到聚合物組合物中。管線9中聚合物固體含量通常為1-30重量％，優(yōu)選2-20重量％。然后，將流出物送入沉降式離心機10進行增稠。沉降式離心機10優(yōu)選是臥式離心機。本發(fā)明中，停留時間定義為進料的休積流速除沉降式離jL、機的連續(xù)相池的體積。取決于旋轉(zhuǎn)速度、生產(chǎn)量、顆粒的粒度和形狀、密度差、溶液粘度、聚合物濃度等，在離心分離流出物管線11中聚合物含量可以在大于20重量％至大于45重量％范圍改變。發(fā)現(xiàn)本發(fā)明方法的優(yōu)點是在離心分離流出物管線ll中的聚合物含量對同樣一組沉降式離心機處理條件(G力，進料速度，螺桿(scroll)速度等)非常一致。這種一致性一般在+/-0.5重量％之內(nèi)，而常規(guī)方法的固體含量的變化一般可高達+/-2.0重量％。然后通過管線11進入干燥器14?？捎玫母稍锲靼ǖ幌抻趲礁稍锲?、旋轉(zhuǎn)干燥器、流化床干燥器、噴霧干燥器等。任選地，在管線11可以增加淤漿進料泵12，以便于進料被泵送至所選的干燥器。沉降式離心機通常以最大池體積的10-95%，優(yōu)選40-90%的池體積進行運轉(zhuǎn)。在一個優(yōu)選實施方式中，沉降式離心機在連續(xù)相的排出側(cè)有一個漂浮物盤(floaterdisc)。沉降式離心機的典型漂浮物堆積區(qū)底壁傾角(beachangle)為5-25°，優(yōu)選8-15°。典型的轉(zhuǎn)筒的長度與直徑比為1:1至4:1，優(yōu)選為2:1至4:1。在另一種工藝中，來自傾析器的濃縮的固體產(chǎn)物可以不經(jīng)過進一步的干燥而出售，可以處理為最終產(chǎn)品。沉降式離心機通常以100-5000倍重力，優(yōu)選200-3500倍的重力運行。發(fā)現(xiàn)隨離心力提高增稠程度增加。停留時間一般為5秒至10分鐘，優(yōu)選10秒至5分鐘。最佳的離心力和停留時間取決于許多因素，包括但不限于聚合物組成、進料速度、密度、固體含量、顆粒的粒度和形狀、溶液粘度、聚合物與水相的密度差、主題沉降式離心機的直徑、池深度、通道形狀、漂浮物堆積區(qū)底壁傾角、長度與直徑比等。實施例描述下面的實施例來證明本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。在實施例中使用PVDF。在此所用的來自洗滌/添加劑添加容器的物流具有以下的典型含量和性質(zhì)聚合物平均粒度5-10微米組成PVDF水VF2表面活性劑密度2-8%89—97%0.9—0.999g/cc實施例1-2(比較)在工業(yè)增稠操作中，PVDF物流在一沉降容器或增稠器中增稠，然后進行噴霧干燥。增稠器的一般性能總結(jié)如下表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例3-13用6英寸的臥式沉降式離心機，在不同的離心力和操作條件下，對來自洗滌/添加劑添加容器的PVDF樣品進行處理，該離心機具有以下設(shè)備外形轉(zhuǎn)鼓直徑152ram轉(zhuǎn)鼓長度356mm漂浮物堆積區(qū)底壁傾角10°進料的聚合物含量為3.3-4.1重量％。結(jié)果示于表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>與實施例2相比，當離心力超過1367xG時，用臥式沉降式離心機對PVDF的增稠效率高得多。實施例14-16用6英寸的臥式沉降式離心機，在不同的離心力和操作條件下，對來自洗滌/添加劑添加容器的PVDF樣品進行處理。傾析器配備犁形瓦和漂浮物盤。進料的聚合物含量約為4.4重量％。結(jié)果示于下面表3:表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>與實施例2相比，用臥式沉降式離心機對PVDF的增稠效率高得多。實施例17用6英寸的臥式沉降式離心機，在不同的離心力和操作條件下，對來自洗滌/添加劑添加容器的PVDF樣品進行處理。傾析器配備犁形瓦和漂浮物盤。進料的聚合物含量約為4.4重量％。結(jié)果示于下面表4:表4<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>與實施例2相比，甚至在219G離心力下，用臥式沉降式離心機對PVDF的增稠效率也高得多。權(quán)利要求1.一種對含有連續(xù)相和聚合物聚集物的聚合物乳液或懸浮液的處理方法，該方法包括使用沉降式離心機對所述乳液或懸浮液進行增稠的步驟，其中，乳液或懸浮液中的聚合物聚集物的密度低于連續(xù)相的密度。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉降式離心機是臥式沉降式離心機。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進入沉降式離心機的水性聚合物乳液或懸浮液的聚合物固體含量為1-30%，優(yōu)選2-20%。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進入沉降式離心機的水性聚合物乳液或懸浮液是來自聚合反應(yīng)器、精制單元、洗滌單元、添加劑添加單元或增稠單元的流出物。5.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述聚合物是含氟聚合物。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述含氟聚合物是聚偏二氟乙烯的均聚物、共聚物或三元共聚物。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉降式離心機以100-4000倍，優(yōu)選150-3000倍重力的離心力運行。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉降式離心機以5秒至10分鐘，優(yōu)選10秒至5分鐘的液體停留時間運行。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉降式離心機以1-100rpm，優(yōu)選5-50rpm的螺桿速度運行。10.如權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述沉降式離心機以最大池體積的10-95%的池體積，優(yōu)選40-90%的池體積運行。11.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述沉降式離心機在連續(xù)相的排出側(cè)有漂浮物盤。12.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述沉降式離心機的漂浮物堆積區(qū)底壁傾角為5-25°，優(yōu)選8-15°。13.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述沉降式離心機的轉(zhuǎn)筒長度與直徑比為1:1至4:1，優(yōu)選2:1至4:1。14.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述聚合物乳液或懸浮液是水乳液或水懸浮液。15.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法涉及單一的沉降式離心機步驟。16.—種氟化聚合物，采用權(quán)利要求l所述的方法制備。全文摘要本發(fā)明涉及一種使用沉降式離心機(10)從聚合物的乳液或懸浮液除去溶劑的方法。沉降式離心機(10)提供了一種有效增稠的方法。該方法尤其對高溶劑含量(低聚合物固體含量)的乳液或懸浮液聚合物組合物有用，能夠從干燥機(14)中干燥前的增稠或者脫水步驟獲益。文檔編號C08J3/11GK101142258SQ200680008437公開日2008年3月12日申請日期2006年3月13日優(yōu)先權(quán)日2005年3月16日發(fā)明者J·H·葉申請人:阿科瑪股份有限公司