CN1088613C - 向聚合物熔液流输送添加剂的注射器 - Google Patents

向聚合物熔液流输送添加剂的注射器 Download PDF

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Abstract

本发明包括一个向聚合物熔液流输送添加剂的注射器。该注射器包括具有弯曲的表面和纵向轴线的主体，主体在上部有一个添加剂入口，开口进入沿纵向轴线延伸的通道，该通道有一向注射器侧面出口的90°弯转，并在注射器的外壁上有两个沟形凹座，后者布置成在注射器出口的水平上，在出口两侧平行于通道。

Description

向聚合物熔液流输送添加剂的注射器
本发明涉及用于向聚合物熔液流输送添加剂的注射器。
已经知道有一些将一种液体介质加至另一种液体介质中的设备。美国专利No.5176448描述了一种混合液体介质的设备，其中，液体添加剂经过一个具有90°的弯转的通道被输送到在侧面的出口中。侧面的出口直接通向直接在一盘形容器上游的另一液体介质的反向流动的主流中，该盘形容器位于主流导管的内部并与其一起形成一用作液体通路的环形间隙。
美国专利No.4753535描述了一种混合两种液体介质的设备，其中，一种液体介质的主流通过一个流体通道输送，后者包含静混合元件并布置在主流导管的中部。第二流体介质经过一侧面的输送口与流动方向成直角直接送到流动通道中。
1988年出版的Lexikon化学技术公司的E.Henglein编的“化学技术中的Lexikon”在第267页描述了一种连续混合两种气体的注射器，混合物的一种成分在中间送入混合区，而第二种气体流则通过剩余的环形间隙进入该区域。由于高流速及在入口处的流速不同，在混合区存在大量的紊流。
欧洲专利申请No.838259描述了一种向高粘性液体流输送添加剂的设备，它对每一种要添加的添加剂都有一个进给元件。每一个进给元件都有一用于与流动方向横交的添加剂的进给通道，它在主流导管内开口至环形平面管束的进料口，该平面管束用作添加剂分配器。
本发明包含一首先将添加剂送入聚合物熔液的中心和接着将聚合物熔液流及添加剂送入静混合器中的注射器，在混合器中将添加剂和聚合物进行搅拌。最好是，能比较容易地将此注射器装在聚合物熔液流中。
按照本发明的注射器包括具有弯曲的外表面和纵向轴线的主体。主体在上表面具有一用于添加剂的一个入口，入口开口进入一通道，该通道平行于(最好沿)纵向轴线延伸，并有通向注射器侧出口的90°的弯转。两个沟形凹座位于注射器外表面上，在注射器出口的水平位置上，在通道平面的两侧并平行于该平面。
术语“添加剂”可理解为包括例如热稳定剂和紫外线稳定剂、润滑剂、共聚物或颜料浓缩物。
该注射器可以是一个直圆柱体，或一个按一倾斜角修剪的直圆柱体，或者是一个正圆锥体，或者是一个直的截锥体。该注射器插入聚合物熔液流中，与聚合物熔液流的方向成一直角，使聚合物熔液流沿注射器体两侧的沟形凹座流动。沟形凹座的尺寸的选择应该考虑聚合物熔液流的流动通道的直径，以使沟形凹座的边缘与流动通道齐平地接触。令人惊奇地发现，在注射器的出口处将添加剂在中间送入聚合物熔液流中，则在离开注射器出口的聚合物熔液流下游，添加剂仍保留在熔液流的中间部位中。对称流动情况的形成可归因于这样的事实，即沟形凹座安排在注射器通道的平面的两侧并与此平面平行，而且在注射器出口的水平上。注射器的弯曲的外表面有助于较容易地以形状相配的方式将注射器插入并布置在聚合物熔液流的流动通道中。而且，注射器的出口还可以按所要求的方式安置。这样，例如，可以以这样一种方式布置，以使添加剂以与聚合物熔液流相同或相反的流动方向加入到聚合物熔液流中。用这两种方法，添加剂都可保持在聚合物熔液流的中间，并可在中间送入静混合器，这是为了得到所产生的混合物的高均匀度的条件。
在本发明的一个优选的实施例中，注射器在注射器出口的水平上的横截面呈水滴形，注射器出口开口至水滴形横截面的窄的带锥度的部分。这样就优化了沟形凹座处的流动条件，在凹座处，聚合物熔液流的流动方向为朝着注射器的出口，有助于将添加剂在中间送入聚合物熔液流中。
最好是，注射器的入口被设计成一个漏斗形。这一措施简化了添加剂供入注射器。
根据本发明的另一个优选的实施例，注射器体是一个直的截锥体，粗的一端为上部，有添加剂入口。由于注射器呈锥形，在注射器和聚合物熔液流通道之间可以得到一个特别好的密封。
在本发明的另一个实施例中，注射器主体有5°到15°的倾斜角，即，在注射器主体的相对侧的表面段之间有一个5°到15°的倾斜角。表面段被定义为在具有注射器主体的纵向轴线的平面内，在注射器体的外表面上的直线。一个5°到15°的锥角产生了注射器与聚合物熔液流通道之间的最佳密封。由于来自泄漏的聚合物的降解产物，聚合物熔液的泄漏会导致对聚合物的有害的破坏，但这可由前述的注射器结构而避免。
根据本发明的另一个优选的实施例，注射器有位于底面中间的沟槽。这一措施有助于注射器的安装和拆卸，以及注射器出口的正确定位。
下面参照附图(图1和2)较详细地说明本发明，附图中：
图1A和B从两个角度用纵向剖面图示出了按照本发明的注射器。图1C示出了经过与纸面垂直相交的平面、沿图1B箭头所示的线的剖面图。
图2A和B示出了注射器在安装状态的两个视图。图2B是沿图2A的A-A线经过垂直于纸面的平面的剖面图。
图1用纵剖面图(图1A)与用侧视图(图1B)和相应的横剖面(图1C)示出了用于将添加剂送入聚合物熔液流的注射器1。注射器1的形状为一直的截锥体，该截锥体在注射器1外侧上两个精确相对的表面段之间形成一个倾斜角α(锥角)。该倾斜角α可有利地在5°到15°的范围内。一个添加剂入口2位于注射器1的上表面上，并开口进入沿注射器纵向轴线的通道3。通道3有向注射器侧面出口6成90°的弯转。在注射器1的中部，沟形凹座4被布置在外面，在与通道3的平面平行的两侧，并与注射器出口6在同一水平上。沟形凹座4的尺寸的选择应考虑聚合物熔液的流动通道8的直径，以使沟形凹座4的边缘可与流动通道8齐平地接触，从而防止了熔液流的减少区。当注射器1安装好以后，聚合物熔液流在它周围流动，对称地通过沟形凹座4。在注射器出口6的水平处，注射器1外表面的横截面形成一个水滴形，注射器出口6开口进入水滴形横截面的锥形部分。所以，可在注射器出口6处将添加剂在中间送入聚合物熔液流中。在注射器1的底面9的中间有一条沟槽5。该沟槽5用于将注射器1固定在包含聚合物熔液流流动通道8的设备上的附加的固定元件。
图2示出了向聚合物熔液流输送添加剂的注射器1的已经安装好的状态。剖面A-A(图2B)示出了注射器1与图2A成90°的剖面图。因为注射器1为锥形并且设计成直的截锥体，故可以保证注射器1的紧密的、形状相配的安装。注射器1的上平面及添加剂的入口2可以有利地与添加剂计量泵7邻接。这样，泵7的位置可以比较靠近注射器1的出口6处。聚合物熔液流直接沿流动通道8中的注射器1的沟形凹座4流动，这样可直接到达注射器出口6，形成添加剂在聚合物熔液流的中间输送。以此方式送入聚合物熔液流的添加剂在其余的经过加速区10的输送中始终保持在聚合物熔液流的中心，该加速区直接导向至下游的静混合器11。如剖面A-A所示，注射器出口6的位置要做成使添加剂沿溶液流的流动方向被送入聚合物熔液流中。然而，也可以将注射器1旋转180°，以使添加剂以与熔液流相反的方向被送入聚合物熔液流中。这样，可以比较容易地将注射器出口6最佳地放在具有聚合物熔液流流动通道的设备中。

Claims (6)

1.一种向聚合物熔液流输送添加剂的注射器，该注射器包括一具有纵向轴线的主体和在注射器的上表面上的用于添加剂的入口，该入口与平行于纵向轴线延伸并且有一90°的弯转的通道液体连通，该弯转通过注射器的侧面出口与注射器的外界作液体连接，注射器还包括两个沟形凹座，它们切入注射器的外表面并位于注射器出口的两侧，在出口处平行于上述的通道。
2.如权利要求1的注射器，其特征在于它在注射器出口处在垂直于纵向轴线的剖面中呈水滴形，注射器出口开口进入水滴形剖面的尖的锥形部分。
3.如权利要求1的注射器，其特征为，所述的入口呈漏斗形。
4.如权利要求1的注射器，其特征为，所述的注射器的形状为直的截锥体。
5.如权利要求4的注射器，其特征为，所述的截锥体有一5°到15°的锥角。
6.如权利要求1的注射器，其特征为，它进一步包括一具有一中央沟槽的下端面。
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