CN1147445A - 从排气装置中除去挥发性物质的方法 - Google Patents

Abstract

一种排气装置包括其中含有螺杆并设有排气孔3的加热筒1、和配有真空泵并与排气孔3相连的减压排气通路4，用于通过利用真空泵降低排气孔中的压力从加热筒中排出要塑模物质的挥发性馏分，通过将装填有颗粒过滤材料8的过滤装置7安装在排气通路中，除去挥发性馏分。要塑模物质用作过滤材料8。根据上述结构，可通过用塑模物质作为安装在排气装置的减压排气路径中的过滤装置的过滤材料，有效地除去挥发性物质。

Description

从排气装置中除去挥发性物质的方法

本发明涉及一种除去挥发性物质的方法，该挥发性物质是当结晶树脂如聚对苯二甲酸乙二醇酯以非结晶态或非干态用作要在装有排气装置的铸模机中塑模的材料时产生的。

聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET颗粒一般为非结晶的或透明的。此外，水含量低于平衡值的PET颗粒是吸湿的，如果含这样一水含量时熔化，则可能水解而变得不可塑模。

当非结晶PET颗粒加热到高于PET的玻璃化温度(Tg)时，它们则变软且稍粘。粘性的PET颗粒不易被压入铸模机的螺杆中，且可引起颗粒不能正确地进入机器的故障。相反，结晶的PET颗粒在高于Tg的温度下不变软也不变粘。

鉴于此，PET颗粒的供应厂商在将其投入市场之前，典型地使非结晶PET颗粒在150-160℃的温度下干燥或在高温下固相聚合以使其干燥和结晶。因此，商购的PET颗粒比非结晶的PET颗粒贵。如购得非结晶的PET颗粒，要使用此PET颗粒的塑模操作者使用前必须使其干燥和结晶。

另一方面，用PET颗粒作为原料塑模得到的产品不管其结晶与否是吸湿的。因此，一般地，由于吸湿程度随颗粒的贮存条件而改变，所以塑模之前将PET颗粒预干燥。

预干燥操作在150℃持继约4小时。此外，典型地将大干燥器安装在常规的注模机中，以便当原料在较长的铸模周期中每单位时间以增加的速率消耗时，确保连续供应原料以改善铸模操作的效率。不可避免地，此大干燥器的粉末消耗速率很高。则铸模周期的准备工作也是耗时的，如果此大干燥器不正常工作，将严重地影响整个铸模操作的效率。

鉴于以上情况，逐渐开始流行用排气型注模机作为不需预干燥的注模装置。虽然利用有排气特征的注模机铸塑树脂为公知技术，但很少有适合于注塑聚对苯二甲酸乙二醇酯的，因为作为挥发性馏分从排气孔排出的乙醛和低聚物形成需要解决的问题。

冷凝、吸附、溶解和分解是用于除去挥发性馏分的公知技术，但它们中每个都需使用专门设置的、相对于相应的铸模机很大且贵的装置，因此很少提供可行的从排气装置中除去挥发性物质的装置。任何欲降低这种装置的尺寸以使其适应相应的排气装置的企图，均伴随有挥发性物质除去效率低的问题。

鉴于上述遗留问题，本发明的目的是要提供一种新的不浪费过滤材料的以简单、有效且经济的方式除去正从排气装置排出的气体中所含的挥发性物质的方法。

根据本发明，上述目的是通过提供以下方法实现的：一种除去排气装置中挥发性物质的方法，该排气装置包括其中含有螺杆并设有排气孔的加热筒、和配有真空泵并与排气孔相连的减压排气通路，该排气通路用于通过利用真空泵降低排气孔中的压力从加热筒中排出要塑模物质的挥发性馏分，特征在于通过将装填所述要塑模物质作为颗粒过滤材料的过滤装置安装在排气通路中，除去挥发性馏分。

用于本发明的用途，优选将冷凝器安装在减压排气通路中排气孔和过滤装置之间，以使被排出的挥发性物质冷凝而初步除去，之后通过用要塑模物质作为过滤材料的过滤装置除去挥发性物质。

虽然本发明不因为对其使用而限于任何特定的要塑模物质，但优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)或其混合物。

图1为本发明方法适用的排气装置的示意图。

参考附图，示出有常规结构、内部装有可前后移动的注射螺杆2的排气型注模机的加热筒1。虽未示出，此种排气型注模机的一般结构中，这种注射螺杆2包括前螺杆部分和后螺杆部分，每个均包括进料区和压缩区，其中压缩区的直径比其余区大，排气孔3钻穿前螺杆部分后部中的加热筒的侧壁。

排气孔3通过部件5与装有真空泵P的减压排气通路4相连，从而在塑化和捏和要塑模物质时使排气孔3内抽空。减压排气通路4从排气孔顺序装有冷凝器5、筛网过滤器6和过滤器装置7，从而构成排气装置，冷凝器用于冷却和冷凝要塑模物质的挥发性馏分以初步除去之，从而当排出气依次通过冷凝器5、筛网过滤器6和过滤器装置7时，除去减压排气孔3中排出气中所含的挥发性物质。

所述冷凝器5为在壳形夹套5a中沿夹套侧壁交错地排列有一系列分隔板5b以限定吸入其中的排出气的路径5c。从排气孔3吸入夹套中的排出气中所含的包括水份的挥发性物质被流过夹套5a的致冷剂(冷水)冷凝而通过排泄口5d排出。

过滤器装置7包括带底部的圆筒型主体7a和用于气密地密封该主体的易移动的盖7c，主体内部被分隔板7b分为左右区，如图所示，所述盖7c设有进口和出口分别对应于由分隔板7b划分的左右区。主体7a装有过滤材料8，其与要塑模的物质相同。如果要塑模的物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯，则主体7a也装有聚对苯二甲酸乙二醇酯。如果要塑模的物质是聚萘二甲酸乙二醇酯，则主体也装有聚萘二甲酸乙二醇酯。在本发明中，由于过滤材料与要塑模的物质相同，如果要塑模的物质是非结晶物质，则过滤材料优选也是非结晶物质。但是，当然可使用非结晶、结晶、未干燥或干燥的或其混合物状态的过滤材料。

然后，流过减压排气通路4并已通过冷凝器5的排出气吸入过滤装置7通过作为过滤材料8填充的颗粒的间隙，进一步向真空泵P流动。当排出气通过颗粒的间隙时，排出气中所含的挥发性物质如乙醛和低聚物被颗粒吸收而除去。

在从有如上所述结构的排气装置的排出气中除去挥发性物质的实验中，用未经预干燥的非结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯作为要塑模物质，得到以下值。装填体积：10升操作时间：10小时加入重量：4克

实验结束后可洗涤过滤材料8以容易地除去所吸收的物质，在环境空气中干燥后，可用作后面塑模阶段的物质。如上所述，由于要塑模物质用作除去出自排气孔的排出气中所含挥发性物质的过滤材料，与使用不同过滤材料的情况相比，可降低除去挥发性馏分的成本。

此外，由于减压排出气中所含挥发性物质是从与过滤材料相同的要塑模物质中放出，它们可高效地被该过滤材料吸收。还有，由于商购的要塑模物质的颗粒有适合于产生间隙的结构和大小，排出气可自由地通过之，可防止因堵塞过滤器而致的任何吸收效率下降，从而过滤装置可有较长的使用寿命。

最后，由于部分要塑模物质用作过滤材料，排气型铸模机可不断地使用新鲜的过滤材料运行，用于过滤装置后所述过滤材料可洗涤而再用作要塑模物质，消除任何原料的浪费。

Claims (6)

1.一种除去排气装置中挥发性物质的方法，所述排气装置包括其中含有螺杆并设有排气孔的加热筒、和配有真空泵并与排气孔相连的减压排气通路，用于通过利用真空泵降低排气孔中的压力从加热筒中排出要塑模物质的挥发性馏分，所述方法特征在于通过将装填有所述要塑模物质作为颗粒过滤材料的过滤装置安装在排气通路中，除去挥发性馏分。

2.根据权利要求1的除去排气装置中挥发性物质的方法，其中冷凝器设置在减压排气通路中排气孔和过滤装置之间，以使排出的挥发性物质冷凝而初步除去。

3.根据权利要求1或2的除去排气装置中挥发性物质的方法，其中要塑模物质和过滤材料相同，选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)及其混合物。

4.根据权利要求1或2的除去排气装置中挥发性物质的方法，其中要塑模物质和过滤材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

5.根据权利要求1或2的除去排气装置中挥发性物质的方法，其中要塑模物质和过滤材料为聚萘二甲酸乙二醇酯。

6.根据权利要求1或2的除去排气装置中挥发性物质的方法，其中要塑模物质和过滤材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的混合物。

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