專利名稱：：水下造粒機(jī)的啟動(dòng)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明通常涉及一種用于啟動(dòng)水下造粒機(jī)的方法。技術(shù)背景聚合物丸茅腿常通過擠出聚合物熔融體通過具有多個(gè)孔的模板來制備。典型的，該模板是浸漬在冷水槽里，由此當(dāng)聚合物從模板出來時(shí)聚合物凝固。當(dāng)聚合物離開口模(die)時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)刀片通過口模表面將聚合物切割成丸粒，并用冷水流將聚合物沖走。啟動(dòng)水下造粒機(jī)的普通方法愚頓iWl行啟動(dòng)程序步驟。該"!W包括在熔融聚合物通掛對(duì)及孑L之前傲k在幾秒內(nèi)經(jīng)過模板。然而，Jl醉啟動(dòng)可能是困難的，特別是大型水下造粒機(jī)，因?yàn)楸仨氂?jì)時(shí)經(jīng)過模板的水流量以便正好獲得成功的造粒。在足量的水經(jīng)過模板前，聚合物熔融體過度的滴料(drod)可導(dǎo)致差的丸粒質(zhì)量和失敗的啟動(dòng)嘗試。反之亦然。如果在形成熔體流動(dòng)之前水流過模板過長(zhǎng)時(shí)間，孑L可能被凍結(jié)(freezeoff)和操作可能受到阻礙。為了解決這個(gè)問題，已經(jīng)嘗試啟動(dòng)水下造粒機(jī)，即用充足的水流經(jīng)過模板，然而，此種嘗試需要使用熱油系統(tǒng)將模板加熱到非常高的溫度。熱油系統(tǒng)不但昂貴，并且造成例如易燃性和可處置性的安全和環(huán)境問題。因此，在本領(lǐng)域中需要一種更加易于操作(forgiving)、便宜、安全、更力口環(huán)境友好、和穩(wěn)定的啟動(dòng)程序以用于7K下造粒機(jī)，特別是用蒸汽加熱模板的水下造粒機(jī)。發(fā)明簡(jiǎn)述已經(jīng)出乎意料地發(fā)現(xiàn)了一種用充足7jC流經(jīng)過模板成功啟動(dòng)造粒機(jī)的方法，其中該模板不是用油加熱的。因此，一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種啟動(dòng)熱塑性樹月旨造粒機(jī)的方法。該方^S括以下步驟(a)提供一種具有內(nèi)部隔熱模板的熱塑性樹脂造粒機(jī)；(b)加熱在造粒機(jī)中的熱塑性樹脂熔融體到Tm+3(TC至Tm+20(TC的溫度，其中Tm是用ASTMD-3418測(cè)量的熱塑性樹脂的熔融轉(zhuǎn)變纟亂度；(c)加熱模板到Tm+50。C至Tm+25(TC的溫度；(d)在擠出熱塑性樹脂熔融體經(jīng)過樹及前，使具有Tm—20。C至Tm—50°C溫度的水經(jīng)過模板表面一定時(shí)間，該時(shí)間足夠;疑固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂烙融體；和(e)擠出熱塑性樹脂熔融體經(jīng)過模板。在另外一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種停止和重新啟動(dòng)熱塑性樹脂造粒機(jī)的方法，其中該造粒機(jī)具有內(nèi)部隔熱模板。該方法包括以下步驟(a)停止擠出熱塑性樹脂熔融體經(jīng)過模板；(b)保持水以擠出期間4頓的、鵬流過模板表面一定的時(shí)間，該時(shí)間足夠凝固在模板孔中的熱塑性樹脂熔融體的至少一部分；(c)將造粒機(jī)中的熱塑性柳旨熔融體保持在擠出時(shí)i柳的溫度；(d)將模板保持在擠出時(shí)4頓的^^;禾口(e)重新啟動(dòng)擠出熱塑性樹脂熔融體通過模板。發(fā)明詳述一方面，本發(fā)明提供一種啟動(dòng)熱塑性樹脂造粒機(jī)的方法。該方法的第一步包括提供一種具有內(nèi)部隔熱模板的熱塑性樹脂造粒機(jī)。任何能夠擠出熱塑性樹脂材料的造粒機(jī)均可使用。適于用在本發(fā)明中的內(nèi)部隔熱模板在本領(lǐng)域中是公知的，例如那些在美國(guó)專利No.US4752196和4856974和EP0246921中描述的；因此它們的內(nèi)容以參考的方式被并入。如lt^H頓的，i都吾"擠出機(jī)"、"擠出(extruding)"、"擠出(extrusion)"的意義不被限制。它1|、^^所有的招對(duì)版增力晰脂^^體壓力以便^脂儂5掛對(duì)及孔的凈試。S^i^包括單!feiff擠出機(jī)、多t新擠出t朋卩例如齒線的凝只(positivedisplacement)o該方法的第二步涉及加熱在造粒機(jī)中的熱塑性樹脂熔融體到Tm+3(TC至Tm+20(TC的溫度，其中Tm是用ASTMD-3418測(cè)量的熱塑性樹脂的熔融轉(zhuǎn)變。對(duì)于低密度聚乙烯(LDPE)，例如，其具有大約ll(TC的Tm，樹脂熔融糊各具有從23(TC至300。C的Mit范圍。是，LDPE熔融fl^鵬是25(TC。對(duì)于其它的熱塑性樹脂，例如線型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、和聚丙烯(PP)，聚合物熔融^^Jg可以是230°C。其它例如聚酯的熱塑性樹脂也將包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。該方法的第三步涉及加熱模板到Tm+50。C至Tm+25(TC的溫度。模板，Sil蒸汽加熱，但是也可考慮其它的加熱模式例如電加熱元件。對(duì)于LDPE，例如，模板破可在225。C至26(TC的范圍內(nèi)。的是，在LDPE的情況下禾鎌溫度是225。C。對(duì)于其它例如LLDPE、HDPE、和PP的熱塑性樹脂，模板^j^可以是25(TC。通?？梢栽诘湫偷脑O(shè)備中于600磅每平方英寸(psi)氣壓獲得蒸汽。在模板用蒸汽加熱的情況下，根據(jù)所需模板溫度，蒸汽壓力的范圍可以為100到600psi。該方法的第四步涉及在擠出熱塑性樹脂熔融體經(jīng)過模板前，使得具有Tm—20。C至Tm—5(TCiyjt的7jC經(jīng)過模板表面一定時(shí)間，該時(shí)間足夠凝固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂?？赏ㄟ^j頓會(huì),被安裝在，鎌上的7j^箱供應(yīng)冷卻水，這在本領(lǐng)域中是公知的。在LDPE的情況下，例如，水可具有6(TC至9(TC的溫度。im的是，水溫是75。C。在其它例如HDPE、LLDPE、和PP的熱塑性樹脂的情況下，水溫可以是7(TC至9(TC。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是很明顯的，足夠凝固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂熔融體的時(shí)間可以根據(jù)多個(gè)因素而變化，這些因素包括樹脂組成、熔融體溫度、模板溫度、在模板中的隔熱量、和冷卻水溫度和流速。同樣，凝固程度也可以變化。在模板孔中的熱塑性樹脂將具有足夠低的粘度以便制氐或阻止聚合物滴料(drod)和冷卻水回流入擠出機(jī)中，但不應(yīng)該使得其將產(chǎn)生太多負(fù)壓而不得不重新啟動(dòng)聚合物熔體流(此種條件通常稱之為凍結(jié)(freeze-off))。通常，該時(shí)間可以為超過例如5秒的數(shù)秒時(shí)間至數(shù)小時(shí)或者更長(zhǎng)。伏選的是，該時(shí)間為1併中至30併中，并且更加雌的是5併中至25併中。步驟24可以任意順序或同時(shí)執(zhí)行。最終，在造粒機(jī)中的擠出機(jī)可被啟動(dòng)并且可以開始擠出熱塑性樹脂熔融體艦?zāi)０濉fiil利用，步驟和條件，可以用充足的水流過模板而不使用油加熱模板啟動(dòng)造粒機(jī)。在另外一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于停止和重新啟動(dòng)熱塑性樹脂造粒機(jī)的方法，其中該造粒機(jī)具有內(nèi)部隔熱模板。在己經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)(也即擠出聚合物)的熱塑性樹脂造粒機(jī)中，該方法中的第一步涉及停止擠出熱塑性樹脂熔融體經(jīng)過模板。合適的造粒機(jī)、熱塑性樹脂和模板是如在第一個(gè)方面中提到的。可以通過停止造粒機(jī)中的擠出機(jī)部分來執(zhí)行該步驟。在擠出機(jī)的停止期間，用于將擠出聚合物熔融體切割成丸粒的旋轉(zhuǎn)刀片可以保持旋轉(zhuǎn)或停止。該方法的第二步涉及保持7jC以擠出時(shí)所用的溫度流過模板表面一定時(shí)間，該時(shí)間足夠疑固在模板孔中的熱塑性樹月旨的至少一部分。的是，經(jīng)過模板表面的水的^j^保持在Tm—2(TC至Tm—5(TC。可ffl3KOT能夠被安裝在牛對(duì)及上方的水箱供應(yīng)冷卻水，這在本領(lǐng)域中是公知的。在LDPE的情況下，例如，水可具有6(TC至9(TC的溫度。優(yōu)選的是，7jC溫是75。C。在其它例如HDPE、LLDPE、和PP的熱塑性樹脂的情況下，水溫可以是7(TC至9(TC。通常情況下，當(dāng)^4卩水連續(xù)流過模板表面時(shí)，擠出機(jī)可被停止例如5秒的數(shù)秒至數(shù)小時(shí)或者更長(zhǎng)時(shí)間。iM的是，該時(shí)間為1併中至30併中，并且更加優(yōu)選的是5併中至25射中。該方法的第三步涉及將造粒機(jī)中的熱塑性樹脂熔融體保持在擠出時(shí)使用的、鵬。典型是，造粒機(jī)中的熱塑性樹脂熔融體可被保持在Tm+3(TC至Tm+25(rC的鵬，其中Tm是用ASTMD-3418測(cè)量的熱塑性樹月旨的烙融轉(zhuǎn)變^Jt。例如對(duì)于LDPE，其具有約ll(TC的Tm,樹脂熔融體典型具有范圍從23(TC至300°C的溫度。優(yōu)選的是，LDPE熔融^^Jt是25(TC。對(duì)于其它例如線型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)的熱塑性樹脂，聚合物熔融^^^可以是230。C。該方法的第四步包括將模板保持在擠出時(shí)使用的溫度。典型的模板^j度為Tm+5(TC至Tm+25(TC之間。模板i^M蒸汽加熱，但是也可考慮其它的加熱模式例如ffl51電加熱元件。對(duì)于LDPE，例如，模板i^可為225。C至26(TC。4腿的是，在LDPE的情況下模板^Jt是225°C。對(duì)于其它例如LLDPE、HDPE、和PP的熱塑性樹脂，模板、鵬可以是250°C。在豐是用蒸汽加熱的情況下，根據(jù)所需模板溫度，蒸汽壓力可為100至600psi。在第五步驟中，在經(jīng)過一段時(shí)間后，M擠出機(jī)的初始運(yùn)動(dòng)，可以重新啟動(dòng)擠出熱塑性樹脂熔融體ffl31模板。就象第一個(gè)方面一樣，本發(fā)明的方法設(shè)想通過允許充足的7K流過模板表面誘導(dǎo)部分凝固在模板孔中的樹脂材料，就像擠出機(jī)還在運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。通過部分凝固，這就意,在模板孔中的樹脂材料被充分固態(tài)化(或低粘度)，以最小化或或阻止聚合物滴料和冷卻水回流入擠出機(jī)中，但不應(yīng)該使得其產(chǎn)生太多負(fù)壓而不得不重新啟動(dòng)擠出。本發(fā)明方法的優(yōu)勢(shì)在于由于維護(hù)或故障排除或其它原因，造粒機(jī)能被短暫停止，和重新啟動(dòng)，而不需要降低和/或增加模板纟鵬，斷氐和/或增力瞎板纟鵬會(huì)減,作或使操作繁瑣。M隨后的優(yōu)選實(shí)施方案的例子^ia—步闡述本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)清楚的是這些例子僅僅用于說明的目的，并不試圖限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例在具有500mm直徑的單螺桿擠出機(jī)、具有大約1200個(gè)孔的隔熱模板和18個(gè)旋轉(zhuǎn)造粒刀片的設(shè)備中熔融LDPE。該模板是在美國(guó)專利號(hào)4752196中描述的鄉(xiāng)。以下的表l示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性水下啟動(dòng)的模板蒸汽壓力、聚合物熔融體溫度、造粒機(jī)水流量、造粒機(jī)水溫、擠出速度、和造粒機(jī)刀速隨時(shí)間的變化。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>如表1中所示，當(dāng)時(shí)間=0時(shí)，模板蒸汽壓力是大約430psig，聚合物熔融#^顯度是大約190"，并且造粒UlzK溫是大約6(TC。當(dāng)時(shí)間=1.5倂中時(shí)，；^4卩水為大約6CTC的鵬，開始流過模板表面。擠出禾/UIiS設(shè)置為Oipm。當(dāng)時(shí)間=2併中時(shí)，7賴卩水以大約26加侖每秒(gps)流動(dòng)，并且造粒機(jī)刀片開始旋轉(zhuǎn)。擠出機(jī)速度仍設(shè)置為Orpm。當(dāng)時(shí)間=5併中時(shí)，在擠出機(jī)啟動(dòng)和聚合物流動(dòng)開始之前，水已經(jīng)流過模當(dāng)時(shí)間=10分鐘時(shí)，擠出禾;Wt為大約35rpm。權(quán)利要求1、一種啟動(dòng)熱塑性樹脂造粒機(jī)的方法，包括(a)提供具有內(nèi)部隔熱模板的熱塑性樹脂造粒機(jī)；(b)加熱在造粒機(jī)中的熱塑性樹脂熔融體到Tm+30℃至Tm+200℃的溫度，其中Tm是用ASTMD-3418測(cè)量的熱塑性樹脂的熔融轉(zhuǎn)變溫度；(c)加熱所述模板到Tm+50℃至Tm+250℃的溫度；(d)在擠出熱塑性樹脂熔融體經(jīng)過模板前，使得具有Tm-20℃至Tm-50℃溫度的水經(jīng)過模板表面一定時(shí)間，該時(shí)間足夠凝固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂熔融體；和(e)擠出熱塑性樹脂熔融體經(jīng)過模板。2、根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中所述熱塑性樹脂是低密度聚乙烯。3、根據(jù)權(quán)利要求l中的方法，其中所述模板用蒸汽加熱。4、根據(jù)權(quán)利要求3中的方法，其中所述蒸汽具有100psi至600psi的壓力。5、根據(jù)權(quán)利要求l中的方法，其中在擠出熱塑性樹脂熔融體經(jīng)過沖鎌前，水流過模板表面達(dá)1分鐘至30分鐘。6、用于啟動(dòng)造粒機(jī)的方法，其包括(a)提供具有內(nèi)部隔熱模板的造粒機(jī)；(b)加熱在造粒機(jī)中的低密度聚乙烯烙融體到23(TC至30(TC的溫度；(c)用蒸汽加熱所述模板到225至260。C的溫度；(d)在擠出聚乙烯熔融體經(jīng)過模板前，使得具有60至9(TC溫度的水經(jīng)過模板表面達(dá)1辦中至30辦中；禾口(e)擠出聚乙烯熔融體通過模板。7、根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述模板溫度是225'C，聚乙烯熔融1^顯度是250。C，并且7jC溫是75。C。8、一種用于停止和重新啟動(dòng)具有內(nèi)部隔熱模板的熱塑性樹脂造粒機(jī)的方法，其包括(a)停止擠出熱塑性樹脂熔融體經(jīng)過模板；(b)保持ZK在擠出期間使用的溫度流過模板表面，該時(shí)間足夠凝固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂熔融體；(c)將造粒機(jī)中的熱塑性柳旨熔融體保持在擠出期間f柳的、鵬；(d)將樹反保持在擠出期間使用的溫度；(e)重新啟動(dòng)擠出熱塑性樹脂烙融體通過模板。9、根據(jù)禾又利要求8中的方法，其中流過模板表面的7K保持在Tm—2CTC至Tm—5(TC的溫度，其中Tm是用ASTM1>3418測(cè)量的熱塑性樹脂的熔融轉(zhuǎn)變驗(yàn)。10、根據(jù)權(quán)利要求8中的方法，其中在造粒機(jī)中的熱塑性樹脂熔融體保持在Tm+30。C至Tm+200。C的溫度。11、根據(jù)權(quán)利要求8中的方法，其中所述模板保持在Tm+5(TC至Tm+250°C的亂12、根據(jù)權(quán)利要求8中的方法，其中所述熱塑性樹脂是低密度聚乙烯。13、根據(jù)權(quán)利要求8中的方法，其中所述模板用蒸汽加熱。14、根據(jù)權(quán)利要求13中的方法，其中所述蒸氣具有100psi至600psi的壓力。15、根據(jù)權(quán)利要求8中的方法，其中在重新啟動(dòng)擠出熱塑性樹脂熔S蟲體經(jīng)過模板前，保持水流過樹及表面1分鐘至30^H中。16、根據(jù)權(quán)利要求8中的方法，其中所縱粒機(jī)包括用于將擠出的熱塑性樹月旨切割成丸粒的可旋轉(zhuǎn)刀片，并且在停止擠出熱塑性樹脂熔融體fflil模板時(shí)，刀片保持旋轉(zhuǎn)。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于啟動(dòng)或停止和重新啟動(dòng)水下造粒機(jī)的方法。該方法涉及通過充足的水流過模板表面，誘導(dǎo)在內(nèi)部隔熱模板孔中的聚合物熔融體部分凍結(jié)，以便防止聚合物滴料(drool)。該方法的好處在于不需要使用熱油加熱模板或降低和/或增加提供給模板的熱。文檔編號(hào)B29B9/06GK101336152SQ200680051758公開日2008年12月31日申請(qǐng)日期2006年11月21日優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日發(fā)明者A·S·赫德森申請(qǐng)人:西湖朗維尤公司