KR20090010077A

KR20090010077A - 유체 제어를 통한 결정화기 온도 제어

Info

Publication number: KR20090010077A
Application number: KR1020087028711A
Authority: KR
Inventors: 브루스 로저 데브루인; 리차드 길 보너
Original assignee: 이스트만 케미칼 캄파니
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2009-01-28
Also published as: JP2009538368A; CA2651913A1; US7879969B2; CN101454131A; UA96761C2; US20070276120A1; AR061108A1; TW200800538A; EP2019743A2; US7638593B2; WO2007139664A2; MX2008013403A; CN101454131B; BRPI0712907A2; US20100056741A1; EP2019743A4; KR101403833B1; RU2008151164A; MY149188A; WO2007139664A3

Abstract

본 발명의 복수의 결정화가능한 중합체 펠렛을 결정화시키는 방법은, 펠렛을 결정화기 내의 온도 조정 유체와 접촉시키는 단계를 포함한다. 상기 유체는, 복수의 펠렛의 평균 펠렛 온도를 펠렛의 융점 미만으로 유지시키면서 복수의 중합체 펠렛을 적어도 부분적으로 결정화시킬 수 있기에 충분한 온도를 갖게 함에 의해 펠렛의 온도를 조정한다. 또한 본 발명의 방법을 수행하는 결정화기가 제공된다.

Description

유체 제어를 통한 결정화기 온도 제어{CRYSTALLIZER TEMPERATURE CONTROL VIA FLUID CONTROL}

본 발명은 일반적으로 중합체 펠렛의 결정화 방법 및 시스템, 보다 구체적으로 폴리에스터 펠렛의 결정화 방법 및 시스템에 관한 것이다.

열가소성 수지는 많은 상업적 용도에서 사용된다. 폴리에스터, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 유사한 중합체 및 공중합체는 특히 제조공정이 공지되어 있고 잘 알려져 있는 중요한 제품이다. 폴리에스터의 용도는 식품, 음료 및 기타 액체 용기 뿐만 아니라 합성 섬유를 포함한다. 몇몇 폴리에스터, 예컨대 PET는 비정질 및 반결정질 형태 모두로 존재할 수 있다. 비정질 PET는 투명하지만, 결정질 PET는 불투명하다.

통상적인 PET 공정에서, PET는 반응 용기에서 테레프탈산 및 에틸렌 글라이콜을 에스터화시켜 예비-중합체 혼합물을 형성함에 의해 형성된다. 상기 에스터화는 촉매 작용에 의할 필요는 없다. 상기 예비-중합체 페이스트는 이후 가열되어 중합이 촉진된다. 이후 생성된 혼합물은 적합한 촉매의 존재 하에 승온에서, 예컨 대 285℃에서 용융물 형태로 중축합된다. Sn, Sb, Ge, Ti 또는 기타의 화합물들이 중축합 촉매로서 사용되어 왔다. 상기 중합체는 상기 중축합 반응기로부터 스트랜드로 직접 압출된다. 압출된 고온의 스트랜드는 펠렛으로 쵸핑(chopping)되기 이전에 냉수와 접촉되고, 건조되고, 결정화 전에 저장소에서 저장된다.

스트랜드를 신장한 후 펠렛화하는 펠렛화 공정은 미국 특허 제5,310,515호에 개시되어 있다. 통상적 지식은 저장되는 동안 소결을 피하기 위해 20℃ 내지 30℃로 적어도 상기 펠렛의 표면을 냉각시켜야 하는 것으로 알려져 있다. 저장되는 동안, 보다 고온인 펠렛의 내부로부터의 열이 펠렛 전체로 분산된다. 따라서, 따뜻한, 즉 외부가 20℃ 내지 30℃보다 훨씬 높은 펠렛은 저장 후 온도 평형 동안 응집될 수 있다. 물과의 접촉에 의한 온도 저하 외에, 상기 펠렛은 냉 공기, 질소 또는 비활성 기체로써 목적하는 온도로 추가로 냉각될 수 있다. 상기 펠렛은 저장된 후, 이어서 목적하는 결정화 온도로 재가열된다. 이들 가열, 냉각 및 재가열 단계들은 이미 에너지 집약적 공정으로 상당한 에너지 불이익을 초래한다. 고온 펠렛의 결정화는 결정화 진탕기 또는 유체 베드에서 수행될 수 있다. 고체 상태화가 고유 점도 상승 및 아세트알데히드 제거 모두를 위해 사용될 수 있다.

도 1A, 1B 및 1C에, PET 제조 장비의 다이어그램이 제공되어 있다. PET 가공 장비(10)는 테레프탈산("TPA") 및 에틸렌 글라이콜("EG")이 혼합되어 예비-중합체 페이스트를 형성하는 혼합 탱크(12)를 포함한다. 이 예비-중합체 페이스트는 에스터화 반응기(14)로 수송되고, 가열되어 에스터화된 단량체를 형성한다. 에스터화 반응기(14) 내의 압력은 에틸렌 글라이콜의 비점을 제어하고 에스터화 반응 기(16)로 생성물을 이동시키는 것을 돕기 위해 조정된다. 에스터화 반응기(14)로부터의 단량체를, 이 때에는 에스터화 반응기(14)에서보다 낮은 압력 하에 에스터화 반응기(16)에서 추가 가열시킨다. 다음, 에스터화 반응기(16)으로부터의 단량체를 예비-중합체 반응기(18)로 도입시킨다. 예비-중합체 반응기(18) 내부를 진공으로 유지하면서, 상기 단량체를 가열하여 예비-중합체를 형성한다. 예비-중합체의 고유 점도는 예비-중합체 반응기(18) 내에서 증가되기 시작한다. 예비-중합체 반응기(18)에서 형성된 예비-중합체는 중축합 반응기(20) 및 이후 중축합 반응기(20, 22)로 순차적으로 도입된다. 상기 예비-중합체는 예비-중합체 반응기(18)보다 큰 진공 하에 각 중축합 반응기(20, 22)에서 가열되어, 중합체 쇄 길이 및 고유 점도가 증가된다. 최종 중축합 반응기 이후에, PET 중합체를 펌프로 가압 하에 필터(26, 28) 및 다이(30, 32, 34)를 통해 이동시켜, PET 스트랜드(36, 38, 40)를 형성한다(도 1B 참조).

도 1B에, 폴리에스터 펠렛을 형성하는 방법이 예시되어 있다. 압출된 중합체 스트랜드(36, 38, 40)는, 스트랜드가 다이(30, 32, 34)로부터 나올 때에 상기 스트랜드로의 물 분무 스트림(42, 44, 46)에 의해 냉각된다. 다이(30, 32, 34)로부터 나온 후에, 스트랜드(36, 38, 40)는 비록 여전히 고온이지만, 펠렛(48, 50, 52)으로 절단기에 의해 절단된다. 이런 방식으로 형성된 폴리에스터 펠렛은 실린더형 모양을 갖는 경향이 있지만, 정육면체, 도그 본(dog bone) 또는 다른 모양으로 변형될 수 있다. 상기 공정 중 이 시점에서, 폴리에스터 펠렛은 보통 비정질이다. 상기 폴리에스터 펠렛은 소비자에게 선적되기 전에 전형적으로 결정화된다. 이런 결정화는 이후 보다 고온에서의 건조를 가능케 하여 상기 폴리에스터가 목적하는 바로 압출될 수 있게 한다. 폴리에스터 펠렛의 결정화는 결정화 온도 초과의 온도로 펠렛을 재가열시킴에 의해 전형적으로 성취된다. 펠렛이 결정화됨에 따라, 결정화에서 발생된 열 때문에 추가 가열이 유도된다. 이런 추가 가열은 펠렛을 연질로 만들고, 서로 부착되게 하는 경향이 있다. 그러므로, 상기 펠렛을 교반하여 연화 때문에 이들이 서로 부착되는 것을 방지한다. 결정화 이후, 상기 펠렛은, 고온 펠렛 주변으로 비활성 기체를 통과시킴에 의해 일반적으로 고체 상태화되어 고유 점도가 증가된다.

도 1C에서, 다른 펠렛 형성 공정의 개략도가 제공되어 있다. 이 변형에서는, 다이(66, 68, 70)로부터 나오는 스트랜드(60, 62, 64)는 수중에서 다이 페이스(face) 절단기(80, 82, 84)에 의해 펠렛(72, 74, 76)으로 절단된다. 이 변형에서, 상기 압출된 폴리에스터 스트랜드는 완전히 함침되고, 다이(66, 68, 70)를 나올 때 수중에서 절단된다. 이런 방식으로 형성된 펠렛(72, 74, 76)은 수중에서 배출될 때 용융 폴리에스터의 표면 장력 때문에 구형 모양을 갖는 경향이 있다. 절단 후에, 초기에는 펠렛(72, 74, 76)은 내부에 상당한 양의 열을 여전히 보유한다. 이후, 상기 펠렛/물 조합물을 컨베이어 시스템(92)을 통해 건조기(90)로 보낸다. 유용한 건조기의 예는 물로부터 펠렛(72, 74, 76)을 제거하는 구심력(centripetal) 건조기를 포함한다. 펠렛(72, 74, 76)의 열 함량 때문에 추가의 물이 비등하며, 건조기(90)로부터 나올 때에도 펠렛의 열 함량은 여전히 높다. 상기 펠렛/물 조합물이 상기 건조기로 충분히 빠르게 수송된다면, 폴리에스터 펠렛은 결정화가 일어 나기에 충분한 열을 보유할 수 있다. 이후 펠렛(72, 74, 76)은 결정화기(94)로 수송되어, 여기서 결정화가 일어나기 위한 체류 시간(약 2 내지 20분) 동안 체류된다. 결정화기(94)는 또한, 상기 폴리에스터 펠렛이 서로 부착되는 것을 방지하기에 충분한 교반을 제공한다.

국제 특허 출원 제WO2004/033174호 및 미국 특허 출원 제20050110182호 및 제20050110184호는 중합체 펠렛의 결정화 방법을 개시한다. 국제 특허 출원 제WO2004/033174호는, 중합체 펠렛은 액체욕(예: 수욕)에서 승온에서 처리하여 결정화를 유도하는 방법을 개시한다. 미국 특허 출원 제20050110182호 및 제20050110184호는, 펠렛을 신속하게 건조기(90)로 통과시켜 수송하기 위해 도 1C의 펠렛/물 슬러리로 공기를 주입시키는 방법을 개시한다.

결정화 이후, 펠렛(72, 74, 76)은 밀집 상(dense phase) 수송 시스템(96)에 의해 하나 이상의 펠렛 가공 스테이션으로 수송된다. 이런 밀집 상 수송 시스템은 한 장소로부터 다른 장소로 펠렛을 이동시키기 위해 공기를 사용한다. 예컨대, 상기 펠렛은 펠렛의 평균 성질이 조정될 수 있는 블렌딩 저장소로 수송된다. 이런 블렌딩 저장소에서, 폴리에스터 펠렛은 함께 혼합되어 목표 세부사항(specification)을 성취한다. 이런 세부사항은 색상, 분자량, 촉매 농도, 첨가제 농도, 밀도 등에 관한 것이다. 또 다른 예에서, 상기 펠렛은 고체 상태화 가공 반응기로 수송된다. 이 에서는, 희석 상 수송 시스템은 용융되는 펠렛 표면을 초래하거나 높은 충격 속도를 가짐에 의해 바람직하지 않은 스트리머(streamer) 및 미세물을 형성할 수 있기 때문에, 밀집 상 수송 시스템이 희석 상 수송 시스템보다 더 유용한 경향이 있음을 주지해야 한다.

중합체 펠렛, 특히 폴리에스터 펠렛을 제조하기 위한 이러한 방법 및 시스템은 잘 수행되고는 있지만, 제조 및 유지하는데 장비가 비싼 경향이 있다. 전형적 PET 제조 라인은, 각각이 비교적 큰 모터를 사용하고 제조 플랜트에서 보다 큰 공간(footprint)을 차지하는 여러 개의 결정화기를 포함할 수 있다. 이런 결정화기의 초기 자본 투자는 백만 달러를 쉽게 초과할 수 있다.

따라서, 설치, 작동 및 유지하기에 덜 비싼 중합체 가공 장비 및 방법에 대한 필요성이 존재한다.

발명의 요약

본 발명은, 적어도 하나의 실시양태에서 복수의 중합체 펠렛을 결정화하는 방법을 제공함에 의해 하나 이상의 문제를 극복한다. 상기 실시양태의 방법은 복수의 중합체 펠렛을 결정화기 내로 도입시키는 단계를 포함한다. 결정화를 가능하게 하기 위해서는, 상기 중합체 펠렛은 결정화가능한 하나 이상의 중합체로부터 형성되어야 한다. 이런 결정화가능한 중합체는 결정화 온도 및 융점을 특징으로 한다. 또한, 상기 복수의 중합체 펠렛은 평균 펠렛 온도를 특징으로 한다. 상기 복수의 중합체 펠렛을 초기 평균 온도에서 결정화기 내로 도입시킨다. 상기 결정화기 내부에 있는 동안, 상기 복수의 펠렛은 평균 펠렛 온도를 조정할 목적으로 유체와 접촉된다. 상기 유체는 상기 결정화기 내부의 접촉 영역으로 도입된다. 상기 유체는, 상기 평균 펠렛 온도를 융점 미만으로 유지하면서 상기 복수의 중합체 펠 렛을 적어도 부분적으로 결정화시킬 수 있기에 충분한 온도를 가짐으로써 상기 펠렛의 온도를 조정한다. 최종적으로, 상기 복수의 중합체 펠렛은 결정화기의 출구로부터 제거된다. 유용하게는, 본 실시양태에서 이용되는 유체는 액체 또는 기체이다.

본 발명의 다른 실시양태에서, 중합체 펠렛을 결정화시키는 결정화기가 제공된다. 이 실시양태의 결정화기는 복수의 중합체 펠렛을 수용하는 입구 및 상기 펠렛을 제거하는 출구를 포함한다. 상기 결정화기는 온도 조정 유체와 상기 복수의 펠렛을 접촉시키기 위한 유체 적용기를 추가로 포함한다. 또한 상기 결정화기는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 복수의 펠렛을 수송하는 컨베이어를 또한 포함한다. 이 실시양태의 변형에서, 상기 컨베이어는 상기 펠렛이 출구로 이동되게 하는 방식으로 상기 펠렛을 진동시킨다. 유용하게는, 또한 상기 컨베이어는 펠렛이 서로 부착되거나 뭉치는 것을 최소화하기 위해 수송하는 동안 상기 펠렛을 교반시킨다.

본 발명의 추가의 장점 및 실시양태는 기재내용으로부터 자명해지거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 습득될 수 있다. 본 발명의 추가의 장점은 또한 첨부된 특허청구범위에서 구체적으로 기재된 구성요소 및 조합에 의해 실현되고 달성될 것이다. 따라서, 전술된 일반적 기재내용 및 이후의 상세한 설명 모두는 본 발명의 특정 실시양태의 예시적이고 설명적인 것이며, 청구된 본 발명을 한정하는 것이 아님을 이해할 것이다.

도 1A는 중축합 반응기를 관통하는 폴리에스터 제조 라인의 개략도이다.

도 1B는 스트랜드 절단기를 사용하여 폴리에스터 펠렛을 제조하는, 중축합 반응기 후의 가공을 도시한 폴리에스터 제조 라인의 개략도이다.

도 1C는 다이 페이스 절단기를 사용하여 폴리에스터 펠렛을 제조하는, 중축합 반응기 후의 가공을 도시한 폴리에스터 제조 라인의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 방법에서 사용가능한 결정화기의 실시양태의 개략도이다.

도 3은 개방된 상부를 갖는 결정화기의 실시양태의 개략도이다.

도 4는 액체를 제거하기 위한 드레인(drain)을 갖는 결정화기의 실시양태의 개략도이다.

도 5는 직접적인 공기의 드래프트(draft)가 펠렛을 통과하게 유도하는 결정화기의 실시양태의 개략도이다.

도 6A는 중합체 펠렛의 수송을 보조하기 위해 파티션을 사용하는 결정화기의 실시양태의 개략도이다.

도 6B는 중합체 펠렛을 수송하기 위해 나선형 이동을 이용하는 결정화기의 실시양태의 개략도이다.

도 7은 중합체 펠렛을 수송하기 위해 도 6A의 결정화기를 사용하는 결정화기 시스템의 측면도이다.

도 8A는 중합체 펠렛을 수송하기 위해 도 6B의 결정화기를 사용하는 결정화기 시스템의 측면도이다.

도 8B는 중합체 펠렛을 수송하기 위해 도 6A의 결정화기를 사용하는 결정화 기 시스템의 정면도이다.

발명자들에게 현재 알려진 본 발명의 실시의 최선 모드를 구성하는 현재의 본 발명의 바람직한 조성물, 실시양태 및 방법을 참고하여 상세하게 기재될 것이다. 도면들은 반드시 스케일(scale)화 되어 있지는 않다. 그러나, 개시된 실시양태는 단지 다양하고 다른 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 예시일 뿐임을 이해할 것이다. 그러므로, 본원에 개시된 구체적 세부사항은 제한적으로 해석되는 것이 아니라, 단지 본 발명의 임의의 양태에 대한 대표적 기준으로서 및/또는 당업자가 본 발명을 다양하게 이용하도록 교시하기 위한 대표적 기준으로서 해석된다.

실시예 또는 달리 명시적으로 기재되어 있는 경우를 제외하고, 반응 및/또는 사용에서의 물질의 양 또는 조건을 지시하는 본 명세서 내의 모든 수치적 양은 본 발명의 최대 범위를 기술하는 용어 "약"에 의해 변형되는 것으로 이해되어야 할 것이다. 언급된 수치 한계 내에서의 실시가 일반적으로 바람직하다. 또한, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 퍼센트, "부", 및 비의 값은 중량을 기준으로 하고; 용어 "중합체"는 "올리고머", "공중합체", "3원공중합체" 등을 포함하고; 본 발명과 관련하여 주어진 목적에서 적당하거나 바람직한 물질의 그룹 또는 부류의 설명은 그룹 또는 부류의 임의의 둘 이상의 일원의 혼합물이 동등하게 적합하거나 바람직하고; 화학 용어 중 구성성분의 설명은 본원에서 특정된 임의의 조합물에 첨가되는 시점에서의 구성성분을 의미하고, 일단 혼합된 혼합물 중의 구성성분 사이에서의 화학적 상호작용을 반드시 제외하는 것은 아니며; 두문자어(acronym) 또는 다른 약어의 제 1 정의는 본원에서 동일한 약어의 추후 사용되는 모든 경우에 적용되며, 초기 정의된 약어의 보통의 문법적 변형에 필요한 변경을 가하여 적용되고; 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 성질의 측정은 이전 또는 이후에 동일한 성질에 대해서는 동일한 기법에 의해 측정된다.

또한 본 발명은, 물론 구체적인 구성성분 및/또는 조건이 변할 수 있으므로, 이후 기술되는 구체적인 실시양태 및 방법에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본원에서 사용된 용어는 본 발명의 특정 실시양태를 기술하는 목적으로만 사용되고, 어떤 식으로도 제한적으로 의도하지는 않는다.

명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 단수형태는 달리 본원에서 명시적으로 지시되지 않는 한 복수의 의미를 포함하는 것임을 또한 주목해야 한다. 예컨대, 단수의 구성성분에 대한 것은 복수의 성분을 포함하는 것으로 의도된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 문헌이 참고로 인용되는 경우, 이들 문헌의 개시내용 전체를 본 출원에 참고로 인용하여 본 발명에 대한 배경 기술을 보다 완전하게 기술한다.

본원에 사용된 용어 "중합체 펠렛"은 중합체로부터 형성된 3차원 물체를 의미한다. 이런 중합체 물체는 임의의 방향으로의 중합체 물체의 크기와 같거나 큰 최대 치수를 갖는다. 중합체 펠렛은 많은 모양, 예컨대 구형, 실린더형 등으로 형성된다. 구형의 최대 치수가 직경이다.

본원에서 사용된 용어 "결정화 열(heat of crystallization)"은 물질의 단위 질량이 결정화될 때 방출되는 열의 양을 의미한다.

본원에서 사용된 용어 "결정화 온도"는 물질의 적어도 일부가 결정화되기 시작할 때의 온도를 의미한다.

본원에서 사용된 용어 "융점"은 물질의 적어도 일부가 결정질 상태로부터 액체로 전환될 때의 온도를 의미한다. 물질이 소정 온도 범위에서 이런 전환이 일어날 때에, 본 발명에서는, 상기 융점은 이런 범위의 중앙값 온도이다. 전형적으로, 비정질 펠렛은 결정질 펠렛보다 낮은 온도에서 용융한다.

본원에서 사용된 용어 "결정화도(degree of crystallinity)"는 중합체 샘플에서의 결정화도의 분획량을 의미한다. 본 발명에서, 결정화도는 중합체 펠렛에서의 결정화도의 평균 분획 양이다. 달리 명시적으로 언급하지 않는 한 결정화도는 중량%로서 표시된다. 결정화도는 시차 주사 열량측정법("DSC")에 의해 측정될 수 있다.

본 발명의 실시양태에서, 복수의 중합체 펠렛의 결정화 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 복수의 중합체 펠렛은 결정화기 내로 도입된다. 일반적으로, 본 발명에 따라 결정화되는 복수의 펠렛은 비정질 펠렛 또는 목적하는 결정화도보다 낮은 펠렛이다. 본 실시양태의 변형에서, 결정화 이전의 펠렛의 결정화도는 30 중량% 미만이다. 본 발명의 다른 변형에서, 결정화 이전의 펠렛의 결정화도는 20 중량% 미만이다. 본 발명의 또 다른 변형에서, 결정화 이전의 펠렛의 결정화도는 10 중량% 미만이다. 결정화 이후, 결정화도는 전형적으로 30 중량% 초과이다. 다른 변형에서, 결정화 이후, 결정화도는 40 중량% 초과이다. 대부분의 용도에서, 결정화 이후의 펠렛의 결정화도는 70 중량% 미만이다. 다른 변형에서, 결정화 이후, 결정화도는 60 중량% 미만이다. 또 다른 변형에서, 결정화 이후, 결정화도는 50 중량% 미만이다.

유용하게는, 결정화되는 중합체 펠렛은 임의의 결정화가능한 중합체이다. 이런 중합체의 예는 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 나일론 및 폴리케톤을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 변형에서, 이런 유용한 중합체의 결정화 열은 이 결정화 열을 상기 중합체의 열용량으로 나눌 때 5℃ 이상이 되도록 한다. 결정화 온도 및 융점은 결정화가능한 중합체의 추가적 특징이다. 본 실시양태는 폴리알킬렌 테레프탈레이트 중합체, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체를 결정화하는데 특히 유용하다.

용융 상 중합 공정을 나올 때 또는 결정화 구역으로 도입될 때의 폴리알킬렌 테레프탈레이트 중합체는 0.50 dL/g 이상, 0.55 dL/g 이상, 0.6 dL/g 이상, 특히 0.70 dL/g 이상, 0.72 dL/g 이상, 0.74 dL/g 이상, 0.76 dL/g 이상, 또는 0.78 dL/g 이상, 그리고, 약 1.2 dL/g 이하, 1.1 dL/g 이하, 또는 0.9 dL/g 이하의 고유점도(It.V.)를 갖는다. 부분적으로 결정화된 폴리에스터 중합체는 또한 고체 상태 중합되지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 고체 상태 중합되지 않는 20% 이상의 결정화도 및 0.70 dL/g 이상의 고유점도를 갖는 복수의 부분적으로 결정화된 펠렛을 함유하는 선적 용기를 포함하는 실시양태가 또한 제공된다. 적합한 선적 용기는 1 입방 미터 이상, 2 입방 미터 이상, 3 입방 미터 이상, 8 입방 미터 이상, 또는 20 입방 미터 이상의 체적을 갖는 상업적 선적에 적합한 것들이며, 게이로드(Gaylord) 박스, 레일 탱크 카, 트랙터 트레일러용 트레일러 및 선박 훌(hull)을 포함한다. 펠렛의 고유점도는 전술된 바와 같이 0.70 dL/g 보다 높은 임의의 값일 수 있고, 결정화도는 전술된 바와 같이 20% 보다 높은 임의의 값일 수 있다.

본 발명의 방법에 사용되는 펠렛은 당업자에게 공지된 다양한 방법으로부터 형성된다. 이런 펠렛 형성 공정의 예는 도 1A, 1B 및 1C에 도시된 공정 및 전술된 공정들을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 한 실시양태에서 본 발명은 도 1C에 기재된 결정화기에 대한 개선점을 제공함을 인식해야 한다. 특히, 본 발명은 이런 결정화기의 길이(즉, 펠렛이 수송되는 방향을 따른)의 감소와 함께 장비 비용에서의 상당한 절감도 가능케 한다. 본 실시양태의 방법은 사실상 임의의 모양 또는 크기의 펠렛을 결정화하기 위해 사용된다. 전형적으로, 복수의 중합체 펠렛의 적어도 일부는 0.25 인치 미만인 최대 크기 치수의 특징을 갖는 3차원 물체를 포함한다. 본 발명의 실시에 사용가능한 모양의 펠렛의 예는 구형 모양 펠렛, 실린더형 모양 펠렛 및 직사각형 단면부를 갖는 펠렛을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.

도 2에서, 본 발명의 실시양태의 개략도가 제공되어 있다. 이 실시양태의 방법은 복수의 중합체 펠렛(100)을 펠렛 입구(104)를 통해 결정화기(102)로 도입시키는 것을 포함한다. 변형에서, 복수의 중합체 펠렛(100)은 5,000 lb/hr 내지 200,000 lb/hr의 양으로 결정화기 내로 도입된다. 변형에서, 재순환된 펠렛은 입구(104)를 통해 중합체 펠렛(100)과 함께 결정화기(102)로 도입될 수 있다. 이 변형에서 펠렛(100)의 온도는 재순환되는 펠렛의 온도를 변화시킴에 의해 조정될 수 있다.

복수의 중합체 펠렛(100)은 결정화기(102)로 도입 시에 초기 평균 펠렛 온도를 갖는다. 본 발명의 일부 실시양태에서, 펠렛(100)은, 펠렛(100)이 결정화기(102)에 존재하는 동안 결정화가 일어나기에 유리한 승온에서 존재한다. 적어도 일부 실시양태에서, 예컨대 펠렛(100)이 PET인 경우, 승온은 135℃ 내지 205℃이고, 다른 실시양태에서는 150℃ 내지 200℃이다. 상기 중합체 펠렛(100)은 냉각 후에 상기 중합체 펠렛이 재가열되는 공정을 비롯한 임의의 방식으로 제공될 수 있다. 이런 공정의 예는 도 1B의 설명과 관련하여 전술된 바와 같은 스트랜드 절단기에 의한 PET 스트랜드 절단을 포함한다.

본 실시양태의 특히 유용한 변형에서, 중합체 펠렛(100)은 도 1C의 설명과 관련하여 전술된 바와 같은 다이 페이스 펠렛 절단기에 의해 절단된다. 이 변형에서, 펠렛(100)은 상기 다이 페이스 펠렛 절단기로부터 펠렛 수송 시스템(92)을 통해 건조기(90)로 수송된다. 유용한 건조기의 예는 물로부터 펠렛(100)을 제거하는 구심력 건조기를 포함한다. 본원에서 건조기(90)는 물로부터 펠렛(100)을 분리시키기 위해 사용될 수 있는 임의의 장치임을 이해할 것이다. 건조기(90)를 나올 때에, 펠렛의 열 함량 때문에 추가의 물이 비등하며, 상기 펠렛은 건조기(90)로부터 나올 때에도 여전히 비교적 고온이다. 이 변형에서, 다이 페이스 펠렛 절단기를 사용함에 의해, 펠렛이 상당한 양의 열을 보유하도록 펠렛(100)은 상기 절단기로부터 상기 건조기로 충분히 신속하게 수송된다. 전형적으로, 상기 건조기를 나오는 중합체 펠렛은 135℃를 초과하는 온도를 갖는다.

각 펠렛(100)은, 펠렛(100)의 내부는 펠렛의 외부보다 실질적으로 고온으로 된 비교적 비균일한 온도 분포를 전형적으로 갖는 것을 이해하여야 한다. 이는 다이 페이스 절단기 및 펠렛 수송 시스템(92)에서 사용된 물의 냉각 효과 및 상기 중합체의 낮은 열 전도도에 기인한다. 또한, 각 펠렛은 미약하게 변하는 온도 프로파일을 갖는 것으로 여겨진다. 그러므로, 평균 펠렛 온도를 갖는 복수의 펠렛을 기술하는 것으로 이해된다.

다이 페이스 절단기로부터 건조기(90)로 펠렛(100)을 수송하기 위해 사용된 물은 보다 우수한 또는 보다 바람직한 열 수송 성질을 갖는 다른 수송 유체로 대체될 수 있다. 펠렛(100)의 평균 온도는 또한 상기 다이 페이스 절단기로부터 건조기(90)로 상기 펠렛을 수송하기 위해 사용된 물(또는 다른 수송 유체)의 온도에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 상기 수송 유체는 보다 높은 초기 평균 펠렛 온도(결정화기(102)로 도입되는)를 허용케 하도록 가열되거나 보다 낮은 초기 평균 펠렛 온도를 허용케 하도록 냉각될 수 있다. 전형적 폴리에스터 형성 공정에서, 상기 다이 페이스 절단기로부터 건조기(90)로의 수송 시간은, 펠렛 수송 시스템(92)에서 있는 동안 10 내지 30 피트/초의 속도로 이동하는 펠렛 함유 슬러리의 경우 약 수 초이다.

결정화기(102)는 복수의 펠렛(100)을 종(longitudinal) 방향(d₁)으로 입구(104)로부터 펠렛 출구(106)로 컨베이어(108)를 따라 수송한다. 결정화기(102)에 의해 수송되는 동안, 펠렛(100)은 결정화 열의 방출 때문에 결정화 동안 평균 펠렛 온도가 증가하기 때문에 펠렛(100)이 함께 뭉치거나 부착되는 것의 방지를 돕기 위해 교반될 수 있다. 적어도 하나의 실시양태에서, 샤프트(112)에 의해 결정화기(102)와 접촉되는 모터(110)가 이런 교반을 제공한다. 이런 교반은 펠렛의 진탕 또는 진동을 일으킬 수 있다. 일반적으로 컨베이어(108)는 하부 벽(114), 말단 벽(115, 116) 및 대향 측벽(미도시됨)을 포함한다. 결정화기(102)는 또한 컨베이어(108) 상부에 위치되어 공동(cavity)(119)을 형성하는 임의적인 상부(118)를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 이런 교반은 또한 펠렛(100)을 방향(d₁)을 따라 수송한다.

펠렛(100)은 펠렛 출구(106)를 통해 결정화기(102)로부터 제거되고, 다음의 가공 또는 저장 장치로 이동된다. 결정화기(102) 내에서의 펠렛(100)의 체류 시간은 많은 인자들, 예컨대 결정화되는 중합체 유형, 초기 평균 펠렛 온도, 가공된 펠렛의 산출량 등에 종속하여 변할 수 있다. 전형적으로, 체류 시간은 1초 내지 1시간이다. 다른 변형에서, 체류 시간은 1분 내지 10분이다.

도 2에서, 중합체 펠렛(100)은 펠렛(100)의 평균 온도를 조정하기 위해 유체와 접촉된다. 유체는 유체 분무(124)로서 유체 적용기(122)를 통해 결정화기(102)의 접촉 영역(120)으로 도입된다. 적합한 유체 적용기(122)의 예는 액체 또는 기체 분무 노즐이다. 펠렛(100)은 상기 유체와 접촉됨에 의해 펠렛(100)으로 수송되거나 펠렛(100)으로부터 제거되는 열을 갖는다. 유체 분무(124)는 복수의 펠렛이 결정화기 내에 존재하는 동안 중합체의 융점 미만으로 복수의 펠렛의 평균 온도를 유지시키면서 복수의 중합체 펠렛(100)의 적어도 부분적 결정화를 (상기 펠렛의 온도를 조정하여) 허용하기에 충분한 온도를 갖는다. 상기 복수의 펠렛(100)의 온도는 결정화 속도를 제어하기 위해 조정되는 것이 유용하다. 펠렛(100)의 평균 온도가 높을수록, 결정화 속도는 더 높아진다. 펠렛(100)이 너무 냉각되는 경우(즉, 135℃ 미만), 결정화를 달성하기에 충분한 추가의 열을 공급하기가 비교적 어려울 수 있다. 펠렛(100)이 너무 고온인 경우, 펠렛이 결정화됨에 따라 방출되는 결정화 열 때문에 상기 펠렛은 용융되기 시작할 수 있다. 본 발명의 실시양태는, 본 발명에서 제공한 냉각으로 보다 높은 초기 평균 펠렛 온도가 사용되어 방출된 결정화 열에 의해 유발되는 가열을 억제하기 때문에, 평균 펠렛 온도를 최적화하여 결정화기(102)의 길이를 최소화하는데 유용하다. 결정화기(102)의 길이의 최소화는 고가인 경향이 있는 이런 결정화기의 구입 및 유지와 관련된 비용을 감소시킨다. 본 발명의 변형에서, 복수의 펠렛(100)은 1:2000 내지 2000:1의 유체 대 펠렛의 중량비로 결정화기(102)로 도입된다. 본 발명의 다른 변형에서, 상기 복수의 펠렛의 적어도 일부는 내부로부터 외부로 결정화된다. 이는 전형적으로 표면 상에 있거나 그 부근의 영역보다 고온인 펠렛의 내부 영역이 먼저 결정화됨을 의미한다.

본 실시양태의 하나의 변형에서, 중합체 펠렛(100)은 최적 결정화 온도보다 높은 평균 온도를 갖고 결정화기(102)로 도입된다. 이 변형에서, 상기 중합체 펠렛은, 이 변형에서 펠렛의 평균 온도보다 낮은 온도를 갖는 유체에 의해 냉각된다. 본 변형 방법은, 보통 135℃의 온도에서 결정화되기 시작하고, 200℃의 온도에서 용융되기 시작하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 펠렛의 결정화에 특히 유용하다. 결정화기(102)로 도입된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 펠렛의 평균 온도에서 매 10℃ 증가할 때마다, 결정화기(102)의 길이(l₁)는, 본 발명에 따라 충분히 냉각되는 경우 2의 인자(a factor of two)만큼 최적으로 감소될 수 있다. 펠렛(100)이 결정화가 일어나기에 충분한 열 함량을 갖는 영역을 갖는 경우, 상기 평균 펠렛 온도는 펠렛(100)이 방향(d₁)을 따라 수송됨에 따라 증가한다. 이 온도는 이들이 결정화 시에 펠렛(100)으로부터의 결정화 열의 방출의 결과이다.

본 발명의 한 실시양태에서, 초기 평균 펠렛 온도(결정화기(102)로 도입된 때) 및 결정화 온도 사이의 차이는 외부 냉각의 부존재 하에 펠렛(100)의 결정화에 의해 유도된 온도 상승보다 작다. 그러므로, 이 실시양태에서, 냉각은, 평균 온도가 펠렛(100)의 용융 또는 부착이 일어나기 전이지만 결정화가 시작된 후의 시점에 유체 분무(124)를 통해 펠렛(100)에 적용된다.

본 변형의 추가 실시양태에서, 하나 이상의 결정화기(102)의 측면은 (130)에서 개략적으로 도시된 절연체에 의해 부분적으로 또는 완전히 절연된다. 보다 많은 냉각이 필요한 경우, 더 적은 양의 절연체가 제공되거나 절연체가 제공이 안될 수 있다. 또한 결정화기(102)의 추가 냉각은 도 3에 도시된 결정화기의 상부(118)를 제거함에 의해 실현될 수 있다. 이 변형에서, 결정화기(102)는 상부 섹션 없이 제조된다. 펜(fan)을 통해 펠렛에 공기를 유도하게 하여 더 많은 냉각이 제공될 수 있다. 이런 결정화기는, 펠렛이 주변 조건에 펠렛을 노출시키는 것을 허용하는 용도에서 사용되는 경우에 사용가능하다.

본 실시양태의 다른 변형에서, 중합체 펠렛(100)은, 펠렛(100)이 형성되는 중합체의 결정화 온도보다 높거나 같은 온도를 갖는 펠렛(100) 중의 영역이 존재하도록 충분한 양의 열을 갖는 결정화기(102)로 도입된다. 이런 온도는, 펠렛(100)이 결정화기(102) 내에 존재하는 동안 적어도 부분적 결정화를 일으킨다.

본 실시양태의 또 다른 변이에서, 중합체 펠렛(100)은, 결정화하기에 너무 낮아 목적하는 정도로 진행되지 않는 평균 온도를 갖는 결정화기(102)로 도입된다. 이 경우, 유체의 온도는 유체와 접촉함에 의해 가열되도록 한다(즉, 유체의 온도는 펠렛(100)의 평균 온도보다 높다).

적어도 특정 실시양태에서, 본 발명은 중합체 펠렛으로부터 유체를 분리하는 단계를 추가로 포함한다. 이 분리는 결정화기(102)로부터 결정화된 펠렛의 제거 이전에 또는 결정화기(102)로부터 결정화된 펠렛의 제거 후에 일어날 수 있다. 후자의 경우 펠렛(100) 및 유체 모두는 펠렛 출구(106)를 통해 함께 제거된다.

전술된 바와 같이, 펠렛(100)의 온도는 유체와의 접촉에 의해 조정(상승 또는 하강)된다. 본 발명의 방법에 사용된 유체는 액체 및 기체 모두를 포함한다. 액체의 특정 예는 물 및 비반응성 유기 액체(예: 옥수수 시럽)를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 하나의 실시양태에서, 상기 유체는 중합체 펠렛의 최대 온도보다 낮은 비점을 갖는 액체이다. 이 실시양태에서, 펠렛(100)으로부터의 유체의 분리는, 유체를 증발시키고, 이어서 통기구(132)를 통해 제거함에 의해 실현될 수 있다. 이 실시양태는 유체가 냉각을 위해서 사용되고, 펠렛(100)이 결정화하기에 충분한 열을 갖는 경우에서만 유용하다. 다른 실시양태에서, 상기 유체는 중합체 펠렛의 최대 온도보다 높은 비점을 갖는 액체이다. 이 실시양태에서, 액체 유체의 일부 또는 전부는 펠렛 출구(106)를 통해 제거된다. 유체는 구심력 건조기와 같은, 밀도를 기준으로 고체와 액체를 분리하는 장치로써 제거될 수 있다. 도 4는 결정화기(102)로부터 액체를 제거하기 위한 또 다른 변형을 도시한다. 상기 액체는, 펠렛(100)이 통과되는 것을 실질적으로 방지하도록 충분히 작은 개구(134)를 갖는 드레인(133)에 의해 분리된다. 액체는 도관(136)을 통해 결정화기(102)로부터 제거된다. 임의적으로, 액체는 가열되거나 또는 냉각될 수 있고, 그 후 결정화기(102)를 통해 재순환된다. 또 다른 실시양태에서, 상기 유체는 평균 펠렛 온도보다 낮은 비점을 갖지만, 비점보다 낮은 벌크 온도를 갖는다.

상기 유체가 기체인 변형에서, 기체는 복수의 중합체 펠렛(100)으로 유동하고, 통기구(132)를 통해 결정화기로부터 배기될 수 있다. 이런 변형에서의 유체는, 이 변형에서 기체 유동 노즐인 노즐(122)로부터의 유동에 의해 성취될 수 있다. 기체 유동은 펜으로부터 발생된 강제 드래프트(forced draft)에 의해 또한 성취될 수 있다. 도 5는 강제 드래프트가 펠렛(100)의 아래 방향으로부터 들어오는 변형을 도시한다. 펜(140)은 방향 (d₂)을 따라 펠렛(100)을 통과하는 공기 유동을 발생시킨다. 이 변형에서, 펠렛(100)은, 공기가 유동하는 개구(144)를 갖는 하부 벽(142)을 따라 수송된다. 유용한 기체의 예는 공기, 질소, 이산화탄소, 비활성 기체, 희귀(noble) 기체 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.

도 6A 및 6B에서, 펠렛(100)을 수송하는데 사용될 수 있는 기법의 개략도가 제공되어 있다. 개시된 바와 같이, 펠렛(100)이 입구(104)로부터 출구(106)로 수송되게 하는 방식으로 본 발명의 결정화기를 진동시키기 위해 모터가 사용될 수 있다. 도 6A에서, 결정화기(102)는, 결정화기의 공동 내부(104)를 섹션(160) 내지 (168)로 분할하는 파티션(150) 내지 (156)을 포함한다. 결정화기(102)는 방향(d₃)을 따라 진동하며, 이는 펠렛(100)을 수송하도록 작동한다. 펠렛(100)이 섹션(160) 내지 (168)에 충전됨에 따라, 상부 부근의 펠렛의 일부가 인접 영역으로 수송되도록 진동을 일으킨다. 도 6B에서, 나선형 방식으로 펠렛(100)을 수송하는 방법이 도시된다. 이 기법에서, 컨베이어(108)는, 펠렛(100)이 입구(104)로부터 출구(106)으로 수송됨에 따라 나선형 운동(d₅)을 유발하는 방식으로 방향(d₄)을 따라 진동된다. 이들 실시양태의 변형에서, 결정화기는, 방향(d₄)을 따라 진동되는 동안 펠렛(100)의 전진을 돕기 위해 입구(104)로부터 출구(106)로 아래 방향으로 경사질 수 있다.

본 발명의 다른 실시양태에서, 비정질 중합체 펠렛을 결정화시키기 위한 결정화기가 제공된다. 도 2, 3, 4 및 5에서, 본 실시예의 결정화기의 이상적 개략도가 제공되어 있다. 결정화기(102)는 복수의 중합체 펠렛을 수용하는 입구(104)를 포함한다. 결정화기(102)는 또한 복수의 펠렛(100)을 제 1 위치로부터 제 2 위치로 수송하는 컨베이어(108)를 포함한다. 이 실시양태의 변형에서, 컨베이어(108)는 펠렛(100)이 펠렛 출구(106)를 향해 이동되는 방식으로 모터(110)에 의해 진동된다. 유용하게는, 컨베이어(108)는 또한 펠렛이 수송될 때에 펠렛(100)을 교반하여 서로의 접착 또는 뭉침을 최소화할 수 있다. 결정화기(102)는 복수의 중합체 펠렛(100)과 유체를 접촉시키기 위한 유체 적용기(122)를 또한 포함한다. 유체 적용기(122)는 하나 또는 다수의 노즐일 수 있고, 결정화기(102)의 어디에서나 위치될 수 있다. 펠렛 출구(106)는 결정화 이후 중합체 펠렛의 제거를 위해 전술된 바와 같이 사용된다.

도 7에서, 도 6A에 도시된 방식으로 펠렛을 수송하는 결정화기의 개략적 측면도가 제공되어 있다. 결정화기 시스템(150)은 접합부(160)를 따라 서로 부착된 상부 섹션(156) 및 하부 섹션(158)을 갖는 진탕기 데크(152)를 포함한다. 상부 섹션(154) 및 하부 섹션(156)은 함께 결정화기 공동(162)을 한정한다. 펠렛(100)은 상기와 같은 방식으로 펠렛 입구(164)로 도입되고, 출구(166)를 통해 제거된다. 온도 조정 유체는 유체 적용기(168)를 통해 도입된다. 결정화기 시스템(150)은, 진탕기 테크(152)를 영역(182) 내지 (194)로 분할하는 파티션(170) 내지 (180)을 포함한다. 모터(196)는 펠렛(100)이 입구(162)로부터 출구(164)로 수송되는 방향과 실질적으로 동일한 방향을 따르는 방향(d₃)을 따라 진탕기 데크(152)를 진탕한다. 최소한 예시된 실시양태에서, 모터(196)가 샤프트(198) 및 부착 브라켓(200)을 통해 진탕기 데크(150)의 하부 섹션(156)에 부착된다. 결정화기 시스템(150)은 스프링(204, 206)에 의해 하부 섹션(158)에 부착되는 프레임(202)을 포함한다. 스프링(204, 206)은 진탕기 데크(152)의 진동에 대한 유연성을 제공한다. 임의적으로 결정화기 시스템(150)은 통기구(208)를 포함한다.

도 8A 및 8B에서, 도 6B에 도시된 나선형 전진 방향으로 펠렛을 수송하는 결정화기의 개략도가 제공되어 있다. 결정화기 시스템(210)은 접합부(218)를 따라 서로 부착된 상부 섹션(214) 및 하부 섹션(216)을 갖는 진탕기 데크(212)를 포함한다. 상부 섹션(214) 및 하부 섹션(216)은 함께 결정화기 공동(222)을 한정한다. 펠렛은 상기와 같은 방식으로 펠렛 입구(224)로 도입되고, 출구(226)를 통해 제거된다. 온도 조정 유체는 유체 적용기(228)를 통해 도입된다. 모터(230)는 방향(d₄)(도 8B)을 따라 진탕기 데크(212)를 진탕함에 의해, 펠렛이 (d₅)에 의해 지시된 바와 같이 나선형으로 이동하면서 입구(224)로부터 출구(226)로 이동한다. 최소한 예시된 실시양태에서, 모터(230)는 샤프트(232)를 통해 진탕기 데크(150)의 하부 섹션(216)에 부착된다. 결정화기 시스템(210)은 스프링(240, 242)에 의해 하부 섹션(216)에 부착되는 프레임(236)을 포함한다. 스프링(240, 242)은 진탕기 데크(202)의 진동에 대한 유연성을 제공한다. 결정화기 시스템(210)은 진탕기 데크(212)에 부착된 통기구(244)를 또한 포함한다. 특정한 변형에서, 진탕기 데크(212)는 입구(224)로부터 출구(226)로 아래 방향으로 경사진다.

본 발명의 실시양태가 예시되고 기재되었지만, 이들 실시양태가 본 발명의 가능한 모든 형태를 예시하고 기재하는 것으로 의도되지는 않는다. 오히려, 본 명세서에서 사용된 용어는 한정적이기 보다는 설명적인 용어이고, 다양한 변화가 본 발명의 진의 및 범위로부터 벗어남이 없이 가해질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims

입구, 출구 및 상기 입구와 출구 사이의 접촉 영역을 갖는 결정화기에서 중합체 펠렛을 결정화시키는 방법으로서,

a) 상기 결정화기 내로, 결정화 온도 및 융점을 갖는 결정화가능한 중합체를 포함하며 평균 펠렛 온도를 갖는 복수의 중합체 펠렛을 도입하는 단계로서, 이때 상기 복수의 중합체 펠렛의 적어도 일부가 내부로부터 외부로 결정화되는 단계;

b) 상기 복수의 중합체 펠렛이 결정화기 내에 존재하는 동안 상기 평균 펠렛 온도를 융점 미만으로 유지시키면서 상기 복수의 중합체 펠렛을 적어도 부분적으로 결정화시키기에 충분한 온도를 갖는 유체를 상기 결정화기의 상기 접촉 영역으로 도입하는 단계; 및

c) 상기 결정화기의 출구로부터 상기 복수의 중합체 펠렛을 제거하는 단계

를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,

단계 a)에서 도입되는 상기 복수의 중합체 펠렛이 상기 중합체의 결정화 온도 이상의 온도를 갖는 영역을 포함하여, 상기 복수의 중합체 펠렛이 결정화기 내부에 존재하는 동안 적어도 부분적으로 결정화되는 것을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유체가, 복수의 펠렛이 결정화기 내에 존재하는 동안 최대 펠렛 온도를 융점 미만으로 유지시면서 상기 복수의 중합체 펠렛을 적어도 부분적으로 결정화시키기에 충분한 온도를 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

단계 a)에서의 상기 평균 펠렛 온도와 결정화 온도 사이의 차가, 단계 b) 동안 냉각 부재 하에서의 펠렛의 결정화에 의해 유도된 온도 상승값보다 작은 방법.
제 1 항에 있어서,

단계 a)의 도입 단계 이전에, 스트랜드 절단기를 사용하여 중합체 스트랜드를 절단함에 의해 복수의 펠렛을 형성하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 펠렛이, 다이 페이스 펠렛 절단기를 사용하여 중합체 스트랜드를 절단함에 의해 형성되는 방법.
제 1 항에 있어서,

단계 c) 이후 상기 중합체 펠렛이 30% 이상의 결정화도를 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

단계 c) 이후 상기 중합체 펠렛이 70% 이하의 결정화도를 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

단계 c) 이후 상기 중합체 펠렛이 40% 이상의 결정화도를 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 중합체 펠렛의 일부가, 0.25 인치 미만인 최대 크기 치수의 특징을 갖는 3차원 물체인 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 중합체 펠렛의 일부가 구형 모양을 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 중합체 펠렛의 일부가 실린더형 모양을 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 중합체 펠렛의 일부가 직사각형 단면을 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 중합체 펠렛이 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 나일론 및 폴리케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 성분을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 중합체 펠렛이 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 펠렛이 단계 a)에서 약 135℃ 내지 약 200℃의 초기 평균 온도를 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 펠렛이 5,000 lb/hr 내지 200,000 lb/hr의 양으로 상기 결정화기에 도입되는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유체가 상기 중합체 펠렛의 최대 온도보다 낮은 비점을 갖는 액체인 방법.
제 18 항에 있어서,

d) 상기 유체로부터 복수의 중합체 펠렛을 분리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제 19 항에 있어서,

단계 d)가 단계 c) 이전에, 그 이후에 또는 단계 c) 동안에 수행되는 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 복수의 중합체 펠렛이 구심력에 의해 상기 유체로부터 분리되는 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 액체가 물인 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유체가 복수의 중합체 펠렛의 평균 펠렛 온도보다 높은 비점을 갖는 액체인 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유체가 기체인 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 유체가 공기, 질소, 이산화탄소, 비활성 기체, 희귀(noble) 기체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 기체인 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 중합체 펠렛을 주입구로부터 출구로 수송하는 동안 교반하는 방법.
제 26 항에 있어서,

상기 복수의 중합체 펠렛이 진탕에 의해 교반되는 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 복수의 중합체 펠렛이 나선형(spiral)으로 유도되도록 교반되는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 결정화기가 적어도 부분적으로 절연된 하나 이상의 측면(side)을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 결정화기가 부분적으로 또는 완전히 비절연된(uninsulated) 하나 이상의 측면을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유체가 복수의 중합체 펠렛상으로 분무되는 액체인 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 펠렛이 1:2000 내지 2000:1의 유체 대 펠렛의 중량비로 상기 결정화기 내로 도입되는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 펠렛이 1초 내지 1시간의 평균 체류 시간을 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 펠렛이 1분 내지 10분의 평균 체류 시간을 갖는 방법.
제 1 항에 있어서,

연속식 공정으로, 버진(virgin) 폴리에스터 용융 중합체를 용융 상 중합하고, 물과 접촉하면서 상기 용융 중합체를 고화시켜 펠렛을 형성하고, 상기 펠렛으로부터 물의 적어도 일부를 분리시키고, 상기 펠렛을 수송(convey) 시스템으로 도입하는 것을 추가로 포함하는 방법.
제 35 항에 있어서,

상기 고형화 공정으로부터 형성된 폴리에스터 중합체 펠렛이 0.70 dL/g 이상의 고유점도를 갖는 방법.
제 36 항에 있어서,

상기 고유점도가 0.72 dL/g 이상인 방법.
제 37 항에 있어서,

상기 고유점도가 0.76 dL/g 이상인 방법.
복수의 중합체 펠렛을 수용하는 주입구;

제 1 위치로부터 제 2 위치로 복수의 펠렛을 수송하며, 펠렛이 수송될 때에 상기 펠렛을 교반시키는 컨베이어;

상기 복수의 중합체 펠렛을 유체와 접촉시키는 유체 적용기(applicator); 및

상기 복수의 펠렛을 제거하는 출구

를 포함하는, 중합체 펠렛을 결정화시키기 위한 결정화기.
제 39 항에 있어서,

개방된 상부 섹션을 갖는 결정화기.
제 40 항에 있어서,

상기 펠렛의 표면을 가로질러 기체가 수송되는 결정화기.
제 39 항에 있어서,

폐쇄된 상부 섹션을 갖는 결정화기.
제 41 항에 있어서,

상기 컨베이어가 교반에 의해 펠렛을 수송하는 결정화기.
입구, 출구 및 상기 입구와 출구 사이의 접촉 영역을 갖는 결정화기에서 PET 펠렛을 결정화시키는 방법으로서,

a) 결정화가능한 중합체이고 결정화 온도 및 융점을 가지며 평균 펠렛 온도를 갖는 복수의 PET 펠렛을 상기 결정화기 내로 도입시키는 단계;

b) 상기 복수의 PET 펠렛이 결정화기 내에 존재하는 동안 상기 평균 펠렛 온도를 융점 미만으로 유지시키면서 상기 복수의 PET 펠렛을 적어도 부분적으로 결정화시키기에 충분한 온도를 갖는 유체를 상기 결정화기의 접촉 영역으로 도입하여, 여기서 상기 복수의 펠렛의 적어도 일부가 내부로부터 외부로 결정화되는 단계; 및

c) 상기 복수의 PET 펠렛을 결정화기의 출구로부터 제거하는 단계

를 포함하는, 방법.