CS272730B1

CS272730B1 - Device for laboratory determination of powder particles in polymer granulation products

Info

Publication number: CS272730B1
Application number: CS101488A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Masarik; Olga Beluskova; Maria Zitnanska
Original assignee: Jan Ing Masarik; Olga Beluskova; Maria Zitnanska
Priority date: 1988-02-18
Filing date: 1988-02-18
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS101488A1

Abstract

The device for laboratory quantitative determination of ratio of granulates of polymers consists of the granulate container (10), under which the dosing unit (20) with a drive (21) is arranged, while the dosing unit (20) is mounted above the feeding hopper (30). The granulate falls through the hopper (30) into the vertical separation tube (33), where the granulate is separated from dust particles, which are delivered by the flow of the separation liquid though the separation ring groove (31) with an outlet (32) in the filtration frit (50) where they are retained. The granules of an ordinary size fall through the separation tube (33) in the counter-flowing separation working liquid onto the bottom of the collecting container (40). The separation working liquid is exhausted from under the frit (50) by the circulation pump (60) and it is pumped through the collecting container (40) and vertical separation tube (33) back into the separation ring groove (31). The level transmitter (70) is placed over the frit (50) and it is connected via the regulator (80) with the controlling unit (81) of liquid circulation and protects against possible overflow of the separation working liquid and isolated dust ratio.<IMAGE>

Description

Vynález sa týká zariadenia pre laboratorně stanovenie prachových částic; ktorých přítomnost v granuláte zhoršuje jeho spracovatelnosť, najma na syntetické vlákna.The invention relates to a device for laboratory determination of dust particles; the presence of which in the granulate impairs its workability, in particular into synthetic fibers.

Diskontinuálny sposob výroby syntetických vláken spočívá v tom, že v jednej výrobnej operácii sa vyrobí granulát a v Salšej operácii sa tento granulát spracováva tavením, zvlákňovanim/ díženim, a Salšimi operáciami na požadovaný výrobok,' t. j. na strižové alebo nekonečné vlákno.The discontinuous method of producing synthetic fibers consists in producing a granulate in one production operation and in a Saler operation, the granulate is processed by melting, spinning / disintegrating and Saler operations to produce the desired product. j. into staple or continuous filament.

Nutnou podmienkou spracovania granulátu je jeho vysušenie před zvláknenim. Podmienkou sušenia u polyesterov je vytvorenie skryštalizovaného povrchu granúl; ktoré zabraňuje ich vzájomnému zliepaniu. Podía sposobu přípravy polymérneho granulátu vzniká váčšie alabo menšia množstvo roznych nedorezov, připadne prachových častíc, čim sa například v případe polyetyléntereftalátu rozumejú částice menšie ako rozměr 4 x 4 x 2,5 mm, požadovaný pre proces pracovania granulátu. Přítomný prach; připadne částice menšie, ako je normovaný rozměr granúl, sposobujú tažkosti pri kryštalizácii, resp. pri sušení. Zvlášť markantně sa tento vplyv prejavuje pri použiti stacionárnych sušiarni, kde granulát účinkom odbaru pri zvláknovani klesá v sušiarni a počas svojho spracovania například v' extrúderi krystalizuje a vysúša sa prúdom horúceho vzduchu.A necessary condition for processing the granulate is its drying before spinning. The drying condition for polyesters is the formation of a crystallized surface of the granules; that prevents them from sticking together. According to the process for the preparation of the polymer granulate, larger or smaller amounts of various non-rusts or dust particles are formed, for example in the case of polyethylene terephthalate, the particles smaller than the size of 4 x 4 x 2.5 mm required for the granulate working process. Dust present; optionally, particles smaller than the standard size of the granules cause difficulty in crystallization, respectively. during drying. This effect is particularly noticeable when stationary driers are used, where the granulate declines in the drier as a result of decanting during spinning and crystallizes in the extruder during its processing, for example, and is dried by a stream of hot air.

Negativny vplyv prachových častíc je v tom, že znižujú priestupnosť sušiaceho vzduchu, připadne ostrej páry medzi granulami; čím dojde ku zliepaniu, alebo k nedostatečnému vysušeniu granulátu a pri áalšom procese; ako je napr. tavenie polyesterového granulátu/ dochádza k hydrolytickej degradácii,⁴ čo vedle k poruchám pri zvláknovani a 3alšich. operáciách.The negative effect of the dust particles is that they reduce the drying air permeability or sharp vapor between the granules; thereby agglomerating, or insufficient drying of the granulate and further processing; such as e.g. melting of the polyester granulate / hydrolytic degradation occurs, ⁴ in addition to spinning disturbances and 3 others. operations.

Druhým negativným vplyvom prachových častíc v granuláte je mežnosť ich zhlukovania a usadzovania sa pozdíž stien v sušiarni a na ústi otvorov odsávania použitého vzduchu alabo páry. Oe dokázané/ že prachové částice tam zotrvávajú vo formě zhlukov dlhú dobu bez přítomnosti kyslíka pri teplota aušiaceho vzduchu/ čo može viesť k ich dopolykondenzácii a pri roztavení dochádza k tvorbě roznych inkrustov, tzv. viskozitných hrčiek, at3., ktoré taktiež vedú k poruchám pri zvláknovani a k nekvalitě vyrábaného vlákna.A second negative effect of the dust particles in the granulate is the ability to agglomerate and settle along the walls in the dryer and at the orifice of the exhaust air and / or vapor exhaust openings. It has been proven (that the dust particles remain there in the form of clumps for a long time in the absence of oxygen at the temperature of the drying air), which can lead to their post-polycondensation and different incrustations, so-called. viscous nibs, etc., which also lead to spinning disturbances and poor fiber quality.

Tretim negativným vplyvom prachových částic je ich možná termická degradácia pri ta·· veni tieto malé částice omnoho lahšie podliehajú termooxidačnaj dagradácii, ako granule normálnych rozmerov.The third negative effect of the dust particles is their possible thermal degradation during melting. These small particles are much more subject to thermo-oxidative degradation than granules of normal size.

Z uvedeného vyplývá/ fe prachové částice sú v polymérnom granuláte nežiadúcim elementem. Před spracovanim granulátu sa odstranujú separáciou, ktorá však nie je dokonalá a v granuláte zostáva určité množstvo prachových částic. Ak je týchto čaetíc viac, ako ja přípustné množstva; sposobujú poruchy popísané v pradchádzajúcich odstavcoch. Stanovenie obsahu prachových častíc je preto důležitou úlohou.As a result, the dust particles are an undesirable element in the polymer granulate. Before processing the granulate, they are removed by separation, which is not perfect and some dust particles remain in the granulate. If these particles are more than the allowable quantities; they cause the failures described in the preceding paragraphs. The determination of the dust content is therefore an important task.

Pri doterajších sposoboch stanovania sa prachové částice oddalovali od granúl normálnych rozmerov ručným triedenim, preosievanim a pneumatickým spoeobom. Ručné triedenie ja časovo náročné a nezaručuje kvantitativnu analýzu; najma častíc malých rozmerov. Triadenie na sitách je sice z časového hladiska rýchlejšie; avšak neposkytuje předpoklady pre dokonalú izoláciu malých častíc a útvarov, u ktorých jeden rozmar sa značné líši od 3alšich dvoch rozmerov; ako je to v případe strún, pásikov, špiráliek a pod. Negativnu úlohu zohráva i statický náboj,' vznikájúci pri mechanickom pohybe granúlý v dosledku čoho prachové částice ulpievajú na povrchu častíc normálnych rozmerov a neprapadnú cez aito. Pneumatický sposob sa použiva na separáciu častíc v pravádzkových podmienkach pri príprave násady pre tavenie. Pri třeni granúl o stany technologického zariadenia a navzájom o seba vzniká; podobna ako v predchádzajúcom priprade, statický náboj, ktorý bráni dokonalej saparácii prachových částic.In the prior art, the dust particles have been separated from the normal sized granules by manual sorting, sieving and pneumatic stacking. Manual sorting is time-consuming and does not guarantee quantitative analysis; especially small particles. Screening on sieves is faster in terms of time; however, it does not provide preconditions for the perfect isolation of small particles and formations in which one whim is significantly different from the other two dimensions; as is the case with strings, strips, spirals and the like. The static charge generated by the mechanical movement of the granules also plays a negative role, as a result of which the dust particles adhere to the surface of particles of normal size and do not fall through the aito. The pneumatic method is used to separate particles under the conditions of use in the preparation of the melting batch. When rubbing granules on the tents of the technological equipment and each other arises; similar to the previous example, a static charge that prevents perfect dust particle displacement.

Uvedené nedostatky sa odstranujú zariadením na laboratorně stanovenie prachových částic v granulátech polymérov podía vynálezu, ktoré pozostáva zo zásobnika granulátu, *The above drawbacks are overcome by a laboratory apparatus for the determination of dust particles in the granules of the polymers according to the invention, which consists of a granulate reservoir.

CS 272 730 Bl 2 pod ktorým je dávkovači člen s pohonom, ktorým je synchrónny motorčsk zabezpečujúci konstantně dávkovanie granúl do separačného člena. Separačný Člen pozostáva z násypky, ústiacej do separačného prstencovitého žliabka s výtokom, stredom ktorého prechádza vertikálna separačná rúrka, zasahujúca svojim spodným koncom do zbernej nádoby, určenej pre granule zbavené prachových částic. Prietoková zberná nádoba js cez nasávaciu část cirku lačného čerpadla spojená s fritou.CS 272 730 B1 2 under which there is a dispensing member with a drive, which is a synchronous motor providing constant dosing of the granules into the separating member. The separating member consists of a hopper opening into a separating annular groove with an outlet, through the center of which a vertical separating tube extends, extending at its lower end into a collecting container for dust-free granules. The flow collecting vessel is connected to the frit via the suction part of the circulation pump.

Pre případ nečekaného upchatia frity, nekontrolovaného unikania kvapaliny, a tým i prachových částic, je nad fritou umiestnený snímač hladiny, spojený cez regulátor s ovlá dacim prvkom cirkulácie pracovnej kvapaliny.In the event of an unexpected clogging of the frit, uncontrolled leakage of liquid and thus of dust particles, a level sensor is connected above the frit, connected via a regulator to the operating fluid circulation control element.

Na pripojenom obrázku je schématicky znázorněné zariadenie na laboratorně stanovenie prachových částic v granulátoch polymórov podlá tohto vynálezu, kde pod zásobnikom 10 je umiestnený dávkovači člen 20 s pohonom 21, ktorý sa nachádza nad násypkou 30 ústia cou do separačného prstencovitého žliabku 31 s výtokom 32. Stredom separačného prstencovitého žliabka 31 prechádza vertikálna separačná rúrka 33, zasahujúca do zbernej nádo> by 40, ktorá je cez nasávaciu časť cirkulačnáho Čerpadla 60 spojená s fritou 50. Nad fritou 50 je umiestnený snímač hladiny 70; spojený cez regulátor 80 s ovládacim prvkom 81 cirkulácie kvapaliny.The attached figure shows a schematic of a device for laboratory determination of dust particles in the polymer granules of the present invention, wherein a dispensing member 20 with a drive 21 located above the hopper 30 opens into a separating annular groove 31 with an outlet 32. a separating annular groove 31 extends through a vertical separation tube 33 extending into the collecting vessel 40, which is connected to a frit 50 via a suction part of the circulating pump 60 above the frit 50; connected via the controller 80 to the fluid circulation control element 81.

Zariadenie podlá vynálezu pracuje následovně. Po naplněni zásobníka 10 granulátu odváženým množstvom vzorky a po naplněni cirkulačnáho okruhu ssparačnou kvapalinou, sa uvedie do chodu cirkulačné čerpadlo 60 a pohon 21 dávkovacieho člena 20, čím začne padat granulát cez násypku 30 do separačného prstencovitého žliabka 31, ktorým z vertikálnej separačnej rúrky 33 prúdi pracovná kvapalina a strhává prachové částice cez výtok 32 na odváženú fritu 50, kde sa kvantitativné zachytla. Granulky zbavené prachových částic klesajú v protiprúdnom toku pracovnej kvapaliny vertikálnou separačnou rúrkou 33 do zber naj nádoby 40. Separačná pracovná tekutina po odfiltrovaní prachových častíc na frite 50 Je cirkulačným čerpadlem 60 odsávaná apod frity 50 a tlačená cez zbernú nádobu 40 spať do separačného prstencovitého žliabku 31. Pri nadmernom stúpnuti alebo poklese hladiny kvapaliny na frite 50 vyšle snímač hladiny 70 signál cez regulátor 80 ovládaciemu prvku Sil, napr. elektromagnetickému ventilu, na odsatie nadbytočného množstva pracovnej kva paliny.The device according to the invention operates as follows. After the granulate reservoir 10 has been filled with a weighed amount of sample and the circulating circuit has been filled with the evaporation liquid, the circulation pump 60 and the actuator 21 of the metering member 20 are started to drop the granulate through the hopper 30 into the separating annular groove 31. the working fluid and entrains the dust particles through the outlet 32 to the weighed frit 50 where it has been collected quantitatively. The dust-free granules sink in the countercurrent flow of the working fluid through the vertical separating tube 33 into the collecting vessel 40. The separating working fluid after filtering the dust particles on the frit 50 Is sucked off by the circulation pump 60 and pushed through the collecting vessel 40 back to the annular trough 31 If the liquid level rises or drops excessively on the frit 50, the level sensor 70 sends a signal through the controller 80 to the actuator Sil, e.g. a solenoid valve to suck off the excess amount of working fluid.

Ako separačnú kvapalinu je vhodné použiť napr. etanol* alebo zmes etanolu a vody, alebo inú lahko dostupná nejedovatú a nehořlavá kvapalinu, alebo zmes kvapalin s vyhovujúcou měrnou hmotnostou a s nízkou hodnotou povrchového napatia, aby dobře zmáčala povrch polymérnych granullek; v závislosti od charakteru polymérneho granulátu.As a separation liquid, e.g. ethanol * or a mixture of ethanol and water, or other readily available non-toxic and non-flammable liquid, or a mixture of liquids of suitable density and low surface tension to wet the surface of the polymer granules; depending on the nature of the polymer granulate.

Rýchlosť prúdenia kvapaliny vertikálnou 9eparačnou rúrkou sa nastaví v závislosti od mernsj hmotnosti a tvaru polymérnych granúl tak, aby nedochádzalo k vyplavovaniu polymórnych granúl normálnej velkosti z vertikálnej separačnej rúrky na fritu.The flow rate of the liquid through the vertical vapor tube is adjusted as a function of the lighter weight and shape of the polymer granules so as to avoid leaching of normal size polymer granules from the vertical separation tube to the frit.

Po ukončeni separácie sa zariadenie propláchne separačnou kvapalinou a po vysušeni sa frita so zachytanými prachovými časticami odváži. Zo zistenej hmotnosti prachových častíc sa výpočtem určí ich obsah v polymérnom granuláte.Upon completion of the separation, the apparatus is flushed with the separation liquid, and after drying, the frit with collected dust particles is weighed. From the detected weight of the dust particles, their content in the polymer granulate is calculated by calculation.

V porovnáni e dosial používanými sposobmi stanovenia prachových častíc v granuláte polymórov;' laboratorně stanovenie týchto častíc podlá vynálezu zaručuje kvantitatívnu izoláciu prachových častíc a tisž útvarov, ktorých jeden rozměr sa značné líši od 3alšich dvoch rozmerov, ako je to v pripade strúp, pásikov, špirálok a pod. V priebehu procesu separácie nemóže dójst ku vzniku statického náboja, a tým ani k prilnutiu prachových a iných částic, například mechanických nečistot, k povrchu polymérnych granúl normálnej velkoáti. Samočinné pracujúce laboratorně zariadenie umožňuje objektivna stanovil obsah prachových částic v granulátoch polymérov.In comparison with the methods used to date for the determination of dust particles in the granules of polymers; The laboratory determination of these particles according to the invention guarantees the quantitative isolation of dust particles and thousands of formations, one dimension of which is significantly different from the other two dimensions, such as in the case of scabs, strips, spirals and the like. During the separation process, there can be no static charge and therefore no adherence of dust and other particles, for example mechanical impurities, to the surface of the polymer granules of normal bulk. The self-operating laboratory equipment allows the objective determination of the dust particles content in the polymer granulates.

Claims

Apparatus for laboratory determination of dust particles in polymer granulates, characterized in that under the granulate container (10) there is a dispensing member (20) with a drive (21) for constant dosing and below it is a separating member consisting of a hopper (30). )? opening into a separating annular groove (31) provided with an outlet (32) and a central vertical separating tube (33); leading to a collection vessel (40) connected via a circulation pump (60) to the frit outlet (50); into which the outlet (32) of the annular groove (31) flows.

2. The apparatus for the determination of dust particles according to claim 1, characterized in that a liquid level sensor (70) is connected above the frit (50) and is connected via its output via a regulator (80) and a separator liquid flow control element (81).