TW201036778A - Device and method for continuous casting and granulation of strands from thermoplastic - Google Patents

Description

201036778 六、發明說明： 【發明戶斤屬之技術領織】 發明領域 本發明係有關以具有多個喷嘴開口之噴嘴頭及水濡導 引設備（6)來連續鑄造與粒化熱塑性合成料條之裝置與方 法，該等喷嘴開口具有最大4公釐的直徑，該水濡導引設備 (6 )係用來冷卻並在該喷嘴開口之後導引該等合成料條經 由送料輥輸送到用以把該等合成料條切斷成大約2〜3公釐 長之顆粒的切割設備之入口。 I：先前技術3 發明背景 這樣的一種裝置已於美國專利申請案第2〇〇4/〇164443 A1公開號中說明與呈現。 在以這樣的一種或是類似裝置粒化合成料條，特別是 PET (聚對苯二曱酸乙二醇酯）時，總是要屈服於這樣的問 題，即，離開粒化器之後的顆粒在其表面上擁有某種程度 的沾粘傾向，這通常是由於顆粒表面不夠冷卻或結晶化。 顆粒之冷卻取決於沿著這些裝置的不同操作條件，並常係 由於這些操作條件在不經意下的改變並不容易控制。因 此，本發明係基於實質上減少顆粒之沾粘傾向之使命。 【發明内容3 發明概要 此問題係透過先前所述之裝置的一種特別設計來舒 緩，其特徵在於，在該等料條冷卻下之熔條從該等喷嘴， 3 201036778 經由該導引設備到該切割設備之該等送料親的流速*在該 等喷嘴開口空間上之中央區域中增加到至少100公尺/分 鐘，以致使該切割設備以> 2000片/秒的切割頻率來切割該 等料條。 以此裝置之創新設計，人們首先能夠由於喷嘴開口相 對較小的直徑而獲得在喷嘴開口的空間上之中央區域中的 特別高的熔條速度，此速度於這些喷嘴開口中相對於它們 的壁面傾向於接近零，這導致已經流經這些喷嘴開口的料 條被棄以很高的縱向内部張力，其致使早期成核與結晶 化，特別是在料條表面上。這種傾向接著會繼續被支持， 由於料條在粒化器之前的對應進送口，離開速度被提高， 因此具有特別高的切割頻率之粒化器必須切割料條，就此 產生一般約2.0〜3.0公釐長的顆粒。在喷嘴開口與粒化器之 進送口之間的路徑上，合成料條之拉伸會由於料條到進送 口的特別高的速度而再次實質上地提高，故在此區域中亦 屈服於料條在表面上早期結晶化之效應。 這些效應導致料條以及，當然地，由它所產生的顆粒 表面的早期的這樣的結晶化，使其就此實際上完全喪失其 沾枯傾向。 於此所應用之方法之特徵在於，出自該等喷嘴開口的 料條，基於一窄小的噴嘴開口，即最大為4公釐之故，在至 少100公尺/分鐘的流速下，在該等喷嘴開口的區域中，從 該等喷嘴開口之内表面朝往内部區域，具有一高的速度梯 度，而具有在該等合成料條之表面上的更大拉伸的結果以 201036778 及藉此在該區域中快速結晶化的效果，且’因料條是以較 高速度被送入粒化器之故，而具有進一步的拉伸’導致合 成料條表面的進一步拉伸及結晶化直到粒化器為止，由於 在顆粒被維持在約3公釐的最大長度下，具有此高輸送速 度，合成料條得以>2000片/秒的非常高的切割頻率被切割 成顆粒。 * 圖式簡單說明 ^ 於圖中呈現本發明之實施例。簡言之： 第1圖 用以產生依據在德國專利申請案號DE 197 39747.6中所提之類型的合成顆粒的裝置之基本設計，但 具有合成料條在噴嘴出口之後的直線進程以及顆粒/水混 合物的直接向前輸送。 第2圖 合成料從料條形成到進入粒化器中的行為。 C實施方式3 較佳實施例之詳細說明 Q 第1圖示出一種用以粒化合成料條之裝置的側視圖，其 基本上亦呈現在DE 197 39 747 A1中並說明。然而在第1圖 中’合成料條之進程係直接連貫到粒化器中，並且顆粒/水 混合物係直接向前輸送。合成料條4從一個噴嘴頭丨踏出， 其中為求說明簡明，只有示出一個喷嘴開口2。一個合成料 條4從噴嘴開口 2踏出，其首先在運轉閥門5上集中，並且由 導引設備6從運轉閥門5導引，在導引設備6上喷灑器7集中 喷灑冷水。之後，導引設備6將料條4送抵一對送料輥8和9， 由其，料條4被加迷到一個高輸送速度，於此沿著導引設備 5 201036778 6的料條4受到一個對應的拉伸。之後，送料輥8和9將料條4 引導至切割設備10，其以如刀輥這樣的習知方式建構，並 且以>2000片/秒的切割頻率將料條4切割成顆粒，然後從 粒化器殼體11中垂直向下成為顆粒12送出。 第2圖大體上不出喷嘴頭1之區域的一個料條4隨著過 程通過噴嘴2 ’然後噴嘴2放出料條4直到它透過切割設備1〇 之處理。由此呈現可看出’為例示此裝置之操作，在喷嘴2 之前的區域中之任意截下的體積截段12a擁有某個相對較 大的半徑’其在進人時實質上於縱向上拉長，並因而失去 一些半徑，如可從對應的體積截段12b所看出的，體積截段 12a已變形成體積截段12b。體積截段12b以這種形狀移動穿 過嘴嘴開口2 ’而-股強烈的拉扯在其表面上顯露。在離開 噴嘴開口 2之後’料條4再次前進，同時體積截段咖亦已改 變成的適當的體積截段12e已增加了厚度，而不會由於在喷 嘴開口 2中的收縮效果使其因此失去結晶化在其表面上之 效用。由沿著導引設備6 (見第旧）的更往前的路，由於 穿過送料輥8和9在㈣設制巾之高饋送速度影響，適當 的體積祕減遭獅朗料^，其巾難毅⑶再次變 成比體積錢12e所擁有的更為拉長的雜，其中其以此以 :奏的>2000片/秒的切割速度被切割成顆粒以，其中體積 截心12difs到額外的強烈拉扯，其使對應的合成料在個別 ^料條4表面上之結晶化又加強。因此，離開粒化如在表 留下更進一步的結晶化之顆粒，透過在表面上之結實 結晶化’任何糾傾向在很切度上料被取走。 201036778 【圖式簡單說明3 第1圖用以產生依據在德國專利申請案號DE 197 39747.6中所提之類型的合成顆粒的裝置之基本設計，但 具有合成料條在喷嘴出口之後的直線進程以及顆粒/水混 合物的直接向前輸送。 第2圖合成料從料條形成到進入粒化器中的行為。 【主要元件符號說明】 1.. .喷嘴頭 2.. .喷嘴/噴嘴開口 4.. .料條 5.··運轉閥門 6.. .導引設備 7.. .噴灑器 Ο 8、9...送料輥 10.. .切割設備 11.. .粒化器/粒化器殼體 12.. .顆粒 12a〜12d...體積截段

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Claims (1)

1. 201036778 七、申請專利範圍： 1. 一種具有多個喷嘴開口之喷嘴頭及水濡導引設備來連 續鑄造與粒化熱塑性合成料條之裝置，該等喷嘴開口具 有最大4公釐的直徑，該水濡導引設備係用來冷卻並在 該喷嘴開口之後導引該等合成料條經由送料親輸送到 用以把該等合成料條切斷成大約2〜3公釐長之顆粒的 切割設備之入口，該裝置之特徵在於，在該等料條冷卻 下之熔條從該等喷嘴，經由該導引設備到該切割設備之 該等送料輥的流速，在該等喷嘴開口空間上之中央區域 中增加到至少100公尺/分鐘，以致使該切割設備以〉 2000片/秒的切割頻率來切割該等料條。 2. —種用於連續鑄造與粒化熱塑性合成料條之方法，該方 法係基於如申請專利範圍第1項之裝置，該方法之特徵 在於，出自該等喷嘴開口的料條，基於一窄小的喷嘴開 口，即最大為4公釐之故，在至少100公尺/分鐘的流速 下，在該等喷嘴開口的區域中，從該等喷嘴開口之内表 面朝往内部區域，具有一高的速度梯度，而具有在該等 合成料條之表面上的更大拉伸的結果以及措此在該區 域中快速結晶化的效果，且，因合成料條是以較高速度 被送入粒化器之故，而具有進一步的拉伸，導致合成料 條表面的進一步拉伸及結晶化直到切割設備為止，由於 在顆粒被維持在約3公釐的最大長度下，具有此高輸送 速度，合成料條得以>2000片/秒的非常高的切割頻率 被切割成顆粒。