TWI519342B - 混合方法及可用於該方法之裝置 - Google Patents

混合方法及可用於該方法之裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI519342B
TWI519342B TW100134146A TW100134146A TWI519342B TW I519342 B TWI519342 B TW I519342B TW 100134146 A TW100134146 A TW 100134146A TW 100134146 A TW100134146 A TW 100134146A TW I519342 B TWI519342 B TW I519342B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
container
viscous material
rpet
predispersion
mixing
Prior art date
Application number
TW100134146A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201223629A (en
Inventor
羅勒夫 艾克特
優威 普芬默勒
珍斯 彼得 韋格納
剛特 克雷斯
渥克瑪 渥克寇
Original Assignee
等聚合物有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 等聚合物有限公司 filed Critical 等聚合物有限公司
Publication of TW201223629A publication Critical patent/TW201223629A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI519342B publication Critical patent/TWI519342B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/75—Discharge mechanisms
    • B01F35/754—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/57—Mixing high-viscosity liquids with solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
    • B01F27/721—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle
    • B01F27/723—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle the helices intermeshing to knead the mixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/75—Discharge mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/802—Constructions or methods for cleaning the mixing or kneading device
    • B29B7/803—Cleaning of mixers of the gun type, stream-impigement type, mixing heads
    • B29B7/806—Cleaning of the discharge opening, e.g. orifice of the dispenser
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G85/00—General processes for preparing compounds provided for in this subclass
    • C08G85/004—Modification of polymers by chemical after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2805—Mixing plastics, polymer material ingredients, monomers or oligomers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description

混合方法及可用於該方法之裝置 發明領域
本發明一般係有關於一種在一容器內實質上均質地混合包含固體顆粒及一黏稠材料之成份之方法。本發明一般亦係有關於一種不阻塞裝置及混合設備。
聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET或聚對苯二甲酸乙二酯)具有許多用途，諸如，用於製造合成纖維及食品等級之容器(例如，飲料瓶)。美國專利US 7,297,721 B2號案；PCT國際專利申請案公開WO 98/41375 A號案；及日本專利公開JP H10-101784 A號案皆提及於製造PET之方法中使用回收之聚(對苯二甲酸乙二酯)(RPET)及包含對苯二甲酸(TPA)及單乙二醇(MEG)之聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)單體之均質混合物。其等方法皆需要使RPET熔融以製備均質混合物，及使RPET密切地曝露於MEG之全轉酯化作用，於是，除其它事項外，MEG藉由轉酯化作用將熔融之RPET解聚合。例如，於US 7,297,721 B2，此方法將TPA、間苯二甲酸(IPA)，及MEG之糊料添加至一酯化反應器，停止添加，添加RPET之片狀物，然後，重新開始添加另外之糊料。RPET於酯化反應器內於與糊料完全混合前熔融。於WO 98/41375 A，此方法將RPET以熔融物或固體添加至含有PET先質熔融物之一酯化反應器。添加之固體RPET於酯化反應器內於與PET先質完全混合前熔融。於JP H10-101784 A，此方法將RPET於一擠塑機內熔融，然後，熔融之RPET添加至一酯化反應器。JP H10-101784 A之方法將TPA及MEG之漿料個別添加至酯化反應器。於所有前述方法，此等方法需將RPET熔融形成包含RPET、TPA，及MEG之均質混合物，以便將RPET密切曝露於MEG之完全轉酯化作用。
如一般已知及自上述專利文獻得知，RPET於接近或高於其熔融溫度(例如，RPET片狀物於約245℃熔融)時逐漸分解。若保持末受制止，熔融之RPET會分解至對於製食品等級之PET變成不適合之程度。
於此技術需要一種改良式之使用RPET製造PET之方法。
 發明概要
發明人已認知，由RPET之熱分解可靠性來看，習知技藝於RPET可與PET單體形成均質混合物前需要先熔融RPET固體係習知技藝方法之一缺陷。因此，發明人尋求於製造PET期間降低RPET於熔融相所花費之時間，但於與MEG之均質混合物中並非亦如此。特別地，於PET製造之酯化階段，發明人尋求降低RPET被曝露於分解條件之時間，且亦不會被密切曝露於MEG之完全轉酯化作用。其期望一種變通性之解決方式，以於未改變其酯化反應條件而達成此優點，因為此等已使食品等級之PET之生產達最佳化。例如，發明人期望維持相同反應溫度及避免於其酯化反應器內使用任何溶劑。
發明人於此處描述於與熔融一或二種成份且使其等混合在一起之時間相比之降低時間內，使包含RPET片狀物及包含TPA及MEG之糊料的成份混合之問題的解決方式。發明人之解決方式包含將一經改質相之RPET片狀物供應至酯化反應器內。此經改質相之RPET片狀物包含一實質上均質之預分散物，其係包含RPET片狀物及糊料之一主要部份。此解決方式亦包含將糊料之剩餘部份(即，小部份)分開地供應至酯化反應器內。預分散物及剩餘部份之供料係經由一相同入口或不同入口進入酯化反應器。糊料包含一過量之MEG(或，例如，MEG或二乙二醇(DEG))，其能快速地酯化實質上所有之RPET，較佳地係用以產生對苯二甲酸乙二酯寡聚物及按比例地降低或避免RPET熱分解。糊料之微小部份內之剩餘量之MEG(或MEG及DEG)可於未剝奪RPET之將MEG(或MEG及DEG)完全轉酯化作用下直接供應至酯化反應器內。RPET片狀物之實質上均質之預分散物提供RPET曝露於MEG之實質上完全轉酯化作用，即使於RPET熔融前，且無需改變其酯化反應條件。較佳地，糊料及經改質相之RPET片狀物進一步包含間苯二甲酸(IPA)、聚縮合催化劑，及二乙二醇(DEG)。聚縮合催化劑意指有效催化酯化反應、轉酯化反應，或較佳係酯化及轉酯化反應之物質。於某些實施例，與用以熔融RPET片狀物及使其與PET單體於酯化反應器內完全混合之時間相比，此解決方式亦有利地於顯著較少時間，以顯著較少之RPET分解，或二者而於酯化反應器內產生RPET及對苯二甲酸乙二酯寡聚物(於後描述)之均質混合物。有利地，發明人之解決方式可用於連續供料及批式供料之方法。再者，發明人發現其解決方式可應用於混合任何固體熱塑性顆粒，而非僅係RPET片狀物，與如後所述之含有對固體熱塑性顆粒係足夠過量之反應物之任何黏稠性材料，而非僅係含有MEG之糊料。本發明係特別有價值，且在某些實施例，包含混合反應物與含有(於特定條件下)易熱分解之熱塑性材料之固體熱塑性顆粒，其中，此混合係以使反應物可與熱塑性材料反應且降低其熱分解之方式進行。較佳地，固體熱塑性顆粒係芳香族聚酯樹脂顆粒，且更佳係PET樹脂。
於追求前述解決方式，當試圖自含有一含有二出口之單錐形排放部之一Segler雙軸螺桿摻合機連續供應包含RPET片狀物、TPA，及MEG，且較佳係進一步包含IPA、聚縮合催化劑，及DEG，之一均質糊料時，發明人發現問題。糊料阻塞Segler雙軸螺桿摻合機之出口。再者，當糊料被供應至於頂部空間內含有熱MEG蒸氣(例如，>200℃，於高於環境壓力0.5巴(50千巴斯卡(kPa))至1巴(100 kPa)之超壓)之一酯化反應器內，發明人發現熱MEG蒸氣迅速地起始糊料分解且造成與未熔融RPET片狀物之橋接，造成聚結之RPET片狀物阻塞糊料供料管線。發明人之解決方式一般包含以複數個如下所述之較小尺寸之排放錐形物替代Segler雙軸螺桿摻合機之單一錐形排放部，以便能使形成之改良設備於條件下無阻塞地操作。再者，發明人發現此改良可應用於需要一排放部之任何容器，特別是需要一無阻塞之排放部者。
於第一實施例，本發明提供一種無需先熔融固體熱塑性顆粒而使包含固體熱塑性顆粒及黏稠性材料之成份於一第一容器內混合之方法，此方法包含供應包含一實質上均質混合物之一預分散物，此混合物包含固體熱塑性顆粒及黏稠材料之一主要部份，並供應黏稠材料之剩餘微小部份之至第一容器內，以供給在第一容器內的添加成份；及於第一容器內混合此等添加成份，其中，固體熱塑性顆粒包含一熱塑性材料，且黏稠材料之主要部份包含對熱塑性材料係足夠過量之反應物。更佳地，固體熱塑性顆粒係RPET顆粒。較佳地，RPET顆粒係RPET丸粒，或更佳地係RPET片狀物。
於第二實施例，本發明提供一種用於自一第二容器排放材料之裝置，此材料不阻塞此裝置，此裝置包含複數個排放錐形物；其中，每一排放錐形物具有彼此呈流體連通之間隔開的上游及下游之孔口，上游孔口之直徑係比下游孔口之直徑大最多4倍；其中，每一排放錐形物獨立地界定一介於上游及下游孔口間之體積空間，其係經尺寸設定及構以容納一非阻塞量之材料；且其中，每一排放錐形物獨立地係適用於使非阻塞含量之材料經由上游孔口容納於體積空間內，且使非阻塞量之材料經料下游孔口自體積空間排放出，而不會阻塞此裝置。較佳地，此裝置進一步包含第二容器，且係與第二容器以使容納於第二容器內之材料可經由此裝置排放出而不會阻塞此裝置之方式與第二容器呈操作連接。
於另一實施例，本發明提供一種用於混合材料之設備，其中，此設備包含第二實施例之裝置及包含一第二容器之一混合部(例如，雙螺桿運送機/混合機)；其中，第二容器具有界定一開口之一下游出口，且係以令此裝置將第二容器之下游出口之開口限制於此裝置之上游孔口之開口之方式，緊接並圍繞此裝置之上游孔口，而與此裝置可密封地連接；且此設備係以當此設備之第二容器含有材料時，此材料係經由此裝置自此設備排放出而不會阻塞此裝置之方式作用。
本發明之方法係用於製備預分散物且將其添加至第一容器(例如，一酯化反應器)內，且藉此，將RPET曝露於MEG之實質上完全轉酯化作用，即使於RPET熔融前。本發明之方法係適用於現今之製造方法，且無需改變其酯化反應條件。本發明方法於製造PET期間降低RPET於高溫(例如，>200℃)之熔融相所花費之時間，但於與MEG混合並非亦如此。於某些實施例，本發明之方法降低RPET會曝露於分解條件之時間，但於曝露於MEG之轉酯化作用非亦如此。於某些實施例，與使固體熱塑性顆粒熔融且於第一容器(例如，酯化反應器)內使其與黏稠材料完全混合之時間相比，本發明方法可用於在降低之時間內於第一容器(例如，一酯化反應器)內製造包含固體熱塑性顆粒(例如，RPET片狀物)及黏稠材料(例如，包含TPA、MEG、IPA、DEG，及聚合催化劑之一糊料)之成份之一均質混合物。有利地，本發明方法可用於連續供料及批式供料之方法。本發明方法可用於，例如，使用RPET及PET單體製備品質等級之PET(例如，食物等級之PET)之方法。本發明方法可用於使預分散物及黏稠混合物之成份一起反應之其它方法。
本發明之裝置及設備可用於將材料於未阻塞下自此裝置或設備排放，即使於第一容器於其頂部空間內具有熱MEG蒸氣時。因此，本發明之裝置及設備可用於任何排放操作，且係特別可用於製造排放操作，包含品質等級之PET製造排放操作。
於此處使用，“阻塞”一辭意指阻塞一出口之至少33面積%或於此狀況下阻塞自出口之最大流動之至少33%。於某些實施例，阻塞意指阻塞出口之至少50面積%，於某些實施例，係至少70面積%，且於某些實施例，係至少95面積%。於某些實施例，阻塞意指於此狀況下阻塞自出口之最大流動之至少50%，於某些實施例，係最大流動之至少70%，且於某些實施例，係最大流動之至少95%。
“均質”一辭意指均勻地混合。
“成份”一辭意指添加或欲被添加至第一或第二容器之物質。
“IPA”一辭意指具有下列結構化學式之間苯二甲酸：
“主要部份”一辭意指大於50%。“微小部份”一辭意指少於50%。較佳地，主要部份及微小部份一起係等於100%(即，無成廢料或外漏而損失之部份)。
“MEG”一辭意指單乙二醇，其具有下列實驗式：
HOCH2CH2OH。
“熔融”一辭意指加熱至液化。
“混合”一辭意指包含摻合之作用。
“PET”一辭意指聚(對苯二甲酸乙二酯)。
“RPET”一辭意指回收之聚(對苯二甲酸乙二酯)。
“固體熱塑性顆粒”一辭意指非液體、氣體或漿料且具有-20℃至500℃，較佳係20℃至300℃之熔點之細微分割之物質。細微分割之物質可為非結晶或結晶。於某些實施例，細微分割之物質具有20毫米(mm)之最大長度(或直徑)及0.5 mm之最小長度(或直徑)。細微分割之物質亦可含有非重要量(例如，少於5重量%)之殘餘液體(例如，MEG、DEG，或水)或氣體(例如，表面附著之氧氣體分子)。
“實質上”一辭意指至少90%，較佳係至少95%，且更佳係至少98%。
“TPA”一辭意指具有下列結構化學式之對苯二甲酸：
“黏稠材料”一辭意指於攝氏20度(℃)具有200厘泊(cP)至200,000 cP之動態黏度之物質，其中，重態黏度係依據稍後說明之方法測量。
另外之實施例係於所附圖式及包含申請專利範圍之說明書之其餘者說明。
圖式簡單說明
本發明之一些實施例於此處係相關於所附圖式作說明，其會至少助於例示說明實施例之各種特徵。
第1a圖顯示範例1之本發明裝置之一實施例之透視圖。
第1b圖顯示第1a圖中之一細節之放大圖。
第2圖顯示範例1之本發明裝置之實施例之分解圖。
第3圖顯示範例2之本發明設備之一實施例之俯視部份圖。
 發明詳細說明
如先前所概述，本發明係有關於在一第一容器內實質上均質地混合包含固體熱塑性顆粒及黏稠材料之成份之方法，一不阻塞之裝置，及包含此裝置之混合設備。
為了美國專利實務及其它允許併入標的內容以供參考之其它專利實務，除非其它指示外，本發明之概要或詳細說明中提及之每一美國專利案、美國專利申請案、美國專利申請公開案、PCT國際專利公開案及其相等之WO公開案之全部內容在此併入本案以為參考資料。於本說明書中所寫者與一專利案、專利申請案，或專利申請公開案，或併入以為參考資料之其等之一部份中所寫者之間有衝突之情況，本說明書中所寫者作主控。
於本申請案中，數值範圍之任何下限，或此範圍之任何較佳下限，可與此範圍之任何上限，或此範圍之任何較佳上限，結合以界定此範圍之一較佳方面或實施例。除非其它指示，每一數值範圍包含納入此範圍內之所有數值，有理數及無理數(例如，從約1至約5之範圍包括，例如，1、1.5、2、2.75、3、3.80、4，及5)。
“選擇性”一辭意指“具有或不具有”。例如，“選擇性之添加劑”意指具有或不具有添加劑。
於一化合物名稱及其結構間有衝突之情況，此結構作主控。
於無括弧而描述之單位值，例如，2英吋，與以括弧描述之一相對應單位值，例如，(5公分)間具衝突之情況，無括弧而描述之單位值作主控。
於此處使用時，於諸如包含之開放端用辭後使用之"一"、"一個"及"此"係意指"至少一”。於此處所述之本發明之任何方面或實施例，於提及一數值之短語中之“約”一辭可自此短語刪除而提供本發明之另一方面或實施例。於使用“約”之一辭之前者之方面或實施例，“約”之意義可自其使用之前後文闡釋。較佳地，“約”意指數值之90%至100%，數值之100%至110%，或數值之90%至110%。於此處所述之本發明之任何方面或實施例，“包含”等之開放端用辭(其係“包括”、“具有”，及“特徵在於”之同義字)可以個別之部份封閉式用辭“基本上由...所構成”等或個別之封閉式用辭“由...所構成”等替代，以提供本發明之另一方面或實施例。諸如“基本上由...所構成”等之部份封閉式用辭係將一申請專利範圍之範圍限制於其內描述之材料或步驟及實質上不會影響所請求之發明之基本及新穎之特徵者。“可特徵在於”一辭係開放端且意指可區別的。
於本申請案，當提及先前列示之元件(例如，成份)，“其等之混合物”、“其等之組合”等之用辭意指所列示元件之任二者或更多者，包括全部。除非其它表示外，用於列示成員之“或”一辭係指個別與呈任何組合之所列示之成員，且支持描述此等個別成員之任一者之另外實施例(例如，於描述“10%或更多”一辭之一實施例，“或”係支持描述“10%”之另一實施例及描述“多於10%”之另一實施例)。“複數個”一辭意指二或更多，其中，除非其它表示外，每一複數個係被獨立地選擇。“獨立地”一辭係彼此不考慮而個別地。“第一”、“第二”等之用辭係作為二或更多元件或限制間之區別之一方便手段(例如，一第一椅子及一第二椅子)，且除非特別指示外，係不暗示用量或順序。符號“”及“”係個別意指少於或等於及大於或等於。符號“<”及“>”個別意指少於及大於。“可特徵在於”一辭若要的話係能被區別。
此處之任何標題僅係用於供讀者方便，且非限制本發明，且不應作為限制用而闡釋。
若本發明，或其任何部份(例如，元件或步驟)，係另外以具有二或更多個元件之一Markush族群界定，本發明考量到較佳實施例數量太多而無法於此處描述每一者。為了方便，此等較佳實施例可藉由以下而輕易決定：(i)自Markush族群選擇任何單一成員，藉此，將Markush族群之範圍限制於其選擇之單一成員；或(ii)自Markush族群刪除任何單一成員，藉此將Markush族群限於其剩餘成員之任一者。於某些實施例，被選擇或刪除之成員係以此處所述之本發明之範例或其它物種之一者為基準。
本說明書可能提及由某些組織頒佈之某些已知測試標準，此等組織於此係以其縮寫指稱。縮寫“ANSI”表示美國國家標準學會，總部在美國華盛頓特區之組織名稱。縮寫“ASTM”表示ASTM International，總部在美國賓州West Conshohocken之組織名稱；ASTM International先前係稱為美國測試及材料協會(American Society for Testing and Materials)。縮寫“DIN”表示Deutsches Institut fr Normung e. V.，總部於德國柏林之組織名稱。縮寫“ISO”表示國際標準化組織(International Organization for Standardization)，總部於瑞士日內瓦20之組織名稱。
本發明方法之部份係包含前述供料步驟。供應預分散物及黏稠物之剩餘部份之步驟可為批次供料步驟、連續供料步驟，或其等之組合。於某些實施例，供料步驟個別地係基本上由將一批預分散物及一批黏稠材料之剩餘部份供應至第一容器(例如，酯化反應器)內所構成。於某些實施例，供料步驟個別地包含將預分散物及黏稠材料之剩餘部份連續供應至第一容器內；且此方法進一步包含間歇或連續地將其反應產物自第一容器移除。反應產物自第一容器移除之速率(例如，重量/小時)可被調整以使添加之成份於第一容器內滯留一平均時間量(例如，平均約1小時)。
將預分散物及黏稠材料之剩餘部份供應至第一容器(例如，酯化反應器)內可藉由任何手段進行。較佳地，供料係被計量(例如，以一全井眼科氏型(coriolis-type)流量計)，以便測量及控制添加至第一容器內之其用量及相對量。較佳地，第一容器具有個別入口，且預分散物及黏稠材料之微小部份之供應係分開且經由此等個別入口之一不同者供應至第一容器內。當固體熱塑性顆粒包含RPET顆粒(例如，RPET片狀物或丸粒)且黏稠材料包含TPA/MEG或TPA/IPA/MEG/DEG/聚縮合催化劑，較佳地，RPET/TPA/MEG預分散物或RPET/TPA/IPA/MEG/DEG/聚縮合催化劑之預分散物之供應，視情況而定，係於從0℃至80℃，且更佳係從45℃至75℃，且更佳係從50℃至65℃之預分散物溫度。亦較佳地，RPET包含從大於0重量%(wt%)至於本發明方法可操作之最大wt%，其中，wt%係以RPET加上黏稠材料之總重量為基準。於某些實施例，於本發明方法中可操作之最大wt%係RPET加上黏稠材料之總重量之25 wt%。於某些實施例，RPET包含RPET加上黏稠材料之總重量之從大於0 wt%至9.9 wt%。
供料之成份及其成份可被貯存至供料被製備時。於進入第一容器之前，每一供料亦可被貯存。此等成份之貯存並不重要。較佳地，每一供料未被貯存，而係立即添加至第一容器內。成份及供料可貯存於任何適合之貯存容器內。適合貯存容器之例子係顆粒儲倉、液體貯存槽，及製備容器。製備容器之一例子係一攪拌槽。例如，於使用本發明方法製備PET，測得量之TPA及MEG與任何另外之PET單體(例如，IPA及DEG)及另外之反應成份(例如，催化劑、添加劑，或其等之組合)係於製備容器內以用以製備黏稠材料之方式預混合。固體熱塑性顆粒可貯存於儲倉內至與黏稠材料之主要部份混合時。
較佳地，預分散物及糊料之剩餘部份缺乏除MEG外之溶劑，一些MEG係作為溶劑。於某些實施例，預分散物包含RPET顆粒、TPA、MEG、IPA、DEG，及聚縮合催化劑。於此等實施例，預分散物之密度係少於1,400公斤/立方公尺(kg/m3)。當使用RPET片狀物時，較佳地，RPET片狀物之體密度係從約300 kg/m3至約450 kg/m3。
於某些實施例，黏稠材料包含糊料、漿料，或液體。於某些實施例，黏稠材料包含漿料或糊料。於某些實施例，黏稠材料包含糊料。較佳地，黏稠材料包含實質上均質之混合物。當使用TPA及MEG或TPA、IPA、DEG、聚縮合催化劑，及MEG，較佳地，黏稠材料包含一包含TPA及MEG或TPA、IPA、DEG、聚縮合催化劑，及MEG之實質上均質之混合物。於某些實施例，黏稠材料之主要部份係大於50%或更大，且黏稠材料之微小部份係少於50%或更少。更佳地，個別地，黏稠材料之主要部份係從60%至80%，且黏稠材料之微小部份係從40%至20%。
固體熱塑性顆粒可為任何形狀。較佳地，固體熱塑性顆粒具有均一形狀或不規則形狀。具有均一形狀之固體熱塑性顆粒之例子係丸粒及顆粒。具有不規則形狀之固體熱塑性顆粒之例子係片狀物。於某些實施例，固體熱塑性顆粒係RPET顆粒，且RPET顆粒包含RPET丸粒或較佳地，RPET片狀物。較佳地，固體熱塑性顆粒具有少於300℃且大於環境溫度(例如，大於40℃)之熔融溫度。固體熱塑性顆粒可具有任何實際尺寸。較佳地，至少90%之固體熱塑性顆粒具有12 mm之最大長度及2 mm之最小長度。於某些實施例，至少95%之固體熱塑性顆粒具有10mm之最大長度。更佳地，至少95%之固體熱塑性顆粒具有從約2 mm至約10 mm之長度。
預分散物或黏稠材料可含有極小量(以預分散物或黏稠材料之總重量為基準，<10 wt%)之其它成份，諸如，聚縮合催化劑或添加劑。適合催化劑之例子係三氧化銻、二氧化鍺、醇化鈦(例如，(C1-C5)醇化鈦)，或其等之組合。適合添加劑之例子係著色劑、熱穩定劑，及增亮劑。較佳地，其它成份特徵在於係食品等級。
本發明方法之另一步驟包含前述混合添加成份之步驟。混合或摻合於第一容器(例如，酯化反應器)內之添加成份可藉由任何適合手段實施(例如，攪動、搖動、攪拌，或其等之組合)以產生一實質上均質之混合物。
第一容器(例如，酯化反應器)係適用於混合添加成份，且較佳地係用於控制其溫度。例如，第一容器可含有導板及一葉輪，其中，葉輪係與一攪拌軸及攪拌器馬達呈依序操作連接及旋轉連通。另外，混合可以一氣體(例如，空氣或氮氣)吹掃攪動第一容器之內容物或搖動第一容器。較佳地，第一容器含有內部加熱線圈，以便將第一容器之內容物加熱至適合溫度(例如，250℃至280℃，以供RPET之轉酯化及TPA/MEG或TPA/IPA/MEG/DEG/聚縮合催化劑之酯化)。再者，較佳地，第一容器係適用於避免蒸氣自頂部空間喪失而退出其入口。於某些實施例，至少預分散物供料入口，且更佳係第一容器之預分散物供料入口及黏稠材料供料入，係與用於冷凝企圖經由供料入口離開第一容器之任何蒸氣(例如，熱MEG蒸氣)之冷凝器呈操作連接及流體連通。較佳地，第一容器係一酯化反應器，諸如，適於製備對苯二甲酸乙二酯寡聚物之反應器。
本發明方法係可變通，且於某些實施例，係考量另外步驟。例如，於某些實施例，本發明方法於供料步驟前進一步包含一另外步驟或多個步驟。於某些實施例，此另外步驟包含將固體熱塑性顆粒與黏稠材料之主要部份混合產生預分散物。於製備預分散物，例如，測得量之固體熱塑性顆粒及黏稠材料之主要部份可計量供給至包含第二容器之一混合機內(例如，雙螺桿運送機/混合機)，若要的活加熱，但未熔融(例如，當使用RPET，其於約245℃熔融，係加熱至攝氏50度(℃))，及混合以製備預分散物。混合或摻合各成份而產生供料可藉由任何適合手段實施(例如，攪動、搖動、攪拌，或其等之組合)。於某些實施例，混合產生一實質上均質之混合物，且更佳地，一均質混合物。較佳地，預分散物較佳係自混合機直接(例如，經由一直接連接或經由一中間管線)供應至第一容器(例如，酯化反應器)內。為了實際原因，較佳係起始用以製備僅具有黏稠材料之分散液之混合機操作，若要的，將其內之黏稠材料加熱至低於固體熱塑性顆粒之熔點的溫度，然後，逐漸計量供給至混合機內，增加固體熱塑性顆粒之量至離開混合機之預分散物內達所欲之固體熱塑性顆粒濃度為止。其後，若要的話，混合可以連續流動之操作繼續，或暫時停止。較佳地，黏稠材料係提前於一單一操作容器內製備，此容器係與混合機及第一容器呈操作連接及經由個別導管呈流體連通，使得黏稠材料之主要部份(用以於混合機內製備預分散物)之組成及黏稠材料之微小部份(直接添加至第一容器)之組成係相同。較佳地，自製備容器直接進入第一容器之黏稠材料之重量係比離開製備容器之黏稠材料之重量少添加至混合機內之黏稠材料之重量。即，較佳地，無黏稠材料之外漏或廢料。將此等成份自其貯存位置動力轉移至其製備位置或第一或第二容器，及自第一或第二容器動力轉移至其後位置可藉由任何適合之動力手段完成，諸如，重力、氣動運送系統、泵(例如，正位移泵)，或其等之組合。
更佳地，包含第二容器之混合機包含一螺桿運送機/混合機(例如，一水平雙螺桿運送機/混合機)，更佳地，此雙螺桿運送機/混合機係雙軸螺桿摻合機(例如，Sirator DU-槽運送機螺桿，可得自Segler-Frderanlagen Maschinenfabrik GmbH,Berge,Germany)。Segler雙軸螺桿摻合機具有二個具有5至7之縱橫比(即，長度對直徑之比率)之交錯式螺桿。典型上，交錯式螺桿係自行清理且可以變化速度(即，不同之每分鐘轉數(rpm)，例如，20 rpm至60 rpm)旋轉。較佳地，Segler雙軸螺桿摻合機係置放於相對於水平面之些微下游之螺距處。更佳地，Segler雙軸螺桿摻合機係如下所述般以本發明裝置更新，且因此，包含本發明設備之一實施例。較佳地，當用以製備預分散物之成份包含RPET顆粒及TPA/MEG，其等存在於Segler雙軸螺桿摻合機內35秒至50秒。再者，較佳地僅係多到剛好覆蓋此雙螺桿，即，足以佔據其它體積空間之60百分率(%)至70%，之成份被添加至Segler雙軸螺桿摻合機。較佳地，當其出口孔口具有80 mm之直徑，離開Segler雙軸螺桿摻合機之預分散物之流速係0.4公尺/秒(m/sec)至0.6 m/sec。再者，較佳地，當呈片狀物型式之RPET顆粒被使用時，RPET片狀物對黏稠材料(包含TPA/MEG或TPA/MEG/IPA/DEG/聚縮合催化劑)之重量比率係1:9或更低，且更佳係約1:7至1:8。
於某些實施例，固體熱塑性顆粒可含有污染物，且於供料步驟前之一另外步驟或多個步驟係自固體熱塑性顆粒移除污染物。例如，當RPET係自後消費者PET獲得，RPET可含有於其收集及加工期間引入之污染物。有時於後消費者RPET中發現之污染物之例子係經著色之PET(排除淡藍色至深藍色之RPET)；其它經著色之聚合物(例如，經著色之聚烯烴或聚氯乙烯聚合物)；黑色顆粒(例如，來自加工機器)；鐵粉塵、鋁塊、石頭、木材、玻璃，及紙。於此等實施例，另外之步驟包含使污染之RPET通過強力磁鐵(例如，用以移除磁化顆粒，諸如，鐵粉塵)；一篩濾機(例如，用以移除最高達2毫米(mm)直徑之細微物，具有大於10 mm至15 mm，較佳係10 mm至12 mm，之直徑之過大尺寸顆粒，或二者)；一光學分類系統(例如，用以移除經著色之塑料)之至少一者；或其至少二者之組合。
於某些實施例，本發明方法於供料步驟後進一步包含一另外步驟或多個步驟。例如，當本發明方法使用包含RPET顆粒之固體熱塑性顆粒，及包含一包含TPA及MEG之實質上均質之混合物或較佳地包含TPA、IPA、DEG、聚縮合催化劑，及MEG之實質上均質之混合物之黏稠材料。於某些實施例，實質上均質之混合物包含TPA、IPA、DEG，及MEG。於某些實施例，實質上均質之混合物進一步包含至少一非用以製備PET之單體之添加劑，至少一另外之催化劑(例如，聚縮合催化劑或另外催化劑)，或其等之組合。於某些實施例，本發明方法進一步包含於第一容器內於250℃至270℃之溫度，以用以產生包含PET及對苯二甲酸乙二酯寡聚物之混合物之方式，將RPET轉酯化及使添加成份TPA及MEG或較佳地與添加成TPA、IPA、DEG、聚縮合催化劑，及MEG反應(酯化)。於某些實施例，黏稠材料進一步包含間苯二甲酸及至少一聚縮合催化劑；且本發明方法進一步包含於第一容器內於250℃至270℃之溫度，以用以產生包含PET及對苯二甲酸乙二酯寡聚物之混合物之方式，將RPET轉酯化及使添加成份TPA、IPA、DEG、聚縮合催化劑，及MEG反應。“對苯二甲酸乙二酯寡聚物”一辭意指包含2至10個且於某些實施例係2至5個TPA、IPA、MEG，或DEG之殘質之分子，其中，具有至少一TPA或IPA之殘質及至少一DEG或MEG之殘質，及任何另外之殘質獨立地係TPA、IPA、MEG，或DEG者。對苯二甲酸乙二酯寡聚物係用以經由其聚縮合而製備PET。此段落中描述之酯化反應可於相同或不同容器內進行。
於某些實施例，本發明使用第一容器作為第一酯化反應器，且進一步使用一第二酯化反應器，其係與第一酯化反應器呈操作連接及流體連通。於某些實施例，本發明方法進一步包含將對苯二甲酸乙二酯寡聚物聚縮合以產生PET或聚(對苯二甲酸乙二酯間苯二甲酸酯)。較佳地，本發明方法使用呈串聯之第一、第二，及第三聚縮合反應器之三個聚縮合反應器。於某些實施例，本發明方法進一步使用於第三聚縮合反應器之聚縮合步驟下游之固態聚縮合步驟。更佳地，第一及第二酯化反應器，與第一、第二及第三聚縮合反應器係彼此依序地呈操作連接或至少係週期性流體連通。更佳地，成份係於第一及第二酯化反應器與第一聚縮合反應器內保持平均滯留時間，且係連續流經第二及第三聚縮合反應器。較佳地，每一反應器內之壓力係以階段方式呈系列地從一反應器至下一反應器而減少，於第一酯化反應器內為從些微大於環境壓力至0.5巴(50千巴斯卡(kPa，較佳係90 kPa至50 kPa)之壓力開始，且係於第三聚縮合反應器內以約1毫巴(0.1 kPa)結束。較佳地，反應器內之內容物之溫度係以階段性方式呈系列地從一反應器至下一反應器增加，於第一酯化反應器(即，第一容器)內以從約255℃至約265℃之溫度開始，且於第三聚縮合反應器內以從約265℃至約285℃之溫度結束。
換到本發明裝置，自然地，每一排放錐形物獨立地具有一界定上游孔口之近端及一界定下游孔口之遠端，且每一孔口可藉由直徑或橫截面積特性化。此裝置之每一排放錐形物可具有一界定體積空間之內部表面。排放錐形物之每一內部表面獨立地係以能無阻塞操作之方法而構形。排放錐形物之內部表面之一較佳組態係具有一平滑結構，更佳係經拋光平滑或以一非黏性塗料，諸如，聚(四氟乙烯)，塗覆。較佳地，上游孔口之直徑係比排放錐形物之下游孔口之直徑大至多3.5倍，且更佳係至多3.0倍。
每一排放錐形物之上游孔口之直徑(或橫截面積)及體積空間係相對於排放錐形物之下游孔口之直徑而設定尺寸，以使其能於情況下無阻塞操作。此等情況之例子係特別之預分散物組成(其會影響預分散物與排放錐形物內部表面之黏著性質)；預分散物之特定黏度及密度；及預分散物之特定溫度及流速。
本發明裝置可以適於其所欲用途之任何材料建構(例如，與含有固體熱塑性顆粒或其熔融物之一預分散物使用作為黏稠材料)。較佳材料之例子係經拋光之鋁合金或不銹鋼。於某些實施例，排放錐形物之內部表面包含一非黏性之塗層，諸如，一聚(四氟乙烯)塗層；或排放錐形物係以非黏性材料建構，諸如，聚(四氟乙烯)。
換到本發明設備，其係以使本發明裝置能限制自此設備之混合部排放至此裝置之體積空間內之任何材料之流動的方式構形，其中，此限制係使得材料能僅經由此裝置之上游孔口流入此裝置之體積空間內。較佳地，本發明設備之混合部包含前述之Segler雙軸螺桿摻合機，但其中，Segler雙軸螺桿摻合機之單排放錐形物及出口已以本發明裝置替換，且更佳地，係以其後於範例1所述之一二排放錐形物之本發明裝置替換。
材料及方法
自一塑料回收商(例如，Waste Management,Inc.,Houston,Texas,USA)購買RPET。自Sigma-Aldrich Company,St. Louis,Missouri,USA購買MEG、DEG、聚縮合催化劑、TPA，及IPA。
動態黏度：
使用Brookfield CAP-2000錐形物及板式黏度計(Brookfield Engineering Laboratories,Inc.,Middleboro,Massachusetts,USA)且立即依循測試方法測量於20℃之動態黏度。測試方法：若需要，將黏度計加溫約30分鐘。使用一黏度標準物藉由傳統手段校正此黏度計。設定黏度計之溫度控制，將一測試樣品分配於板上，且將一適當之錐形物(如所知)附著於其上，使得經附著之試測樣品完全覆蓋錐形物之一面，且延伸超出錐形物端緣約1毫米。等待約1分鐘至3分鐘使附著之測試樣品達溫度平衡，然後，以其執行黏度測量，且錐形物係以錐形物之適當速率(如所知)旋轉，且計錄測試樣品之形成輸出黏度值。
本發明之非限制性例子係於下說明，其例示說明本發明之某些特別實施例及前述優點。本發明之較佳實施例係併納此等範例之一限制且更佳係任二限制，此等限制因此係作為修改申請專利範圍之基礎。
本發明之範例 範例1 一2-排放錐形物裝置
本發明裝置之2-排放錐形物實施例之透視圖係顯示於第1a圖。於第1a圖，稍微向下看，2-排放錐形物裝置10包含一流量限制器板20及二個排放總成30。每一排放總成30包含一排放錐形物40；一周圍具孔口之凸緣44；一內部凸緣47(隱藏，見第2圖)；一延伸管50；一周圍具孔口之凸緣52；一周圍具孔口之凸緣54；一外部凸緣57；8個六角之具內螺紋之螺帽60；16個墊片61；及8個六角之具外螺紋之螺栓62。延伸管50係選擇性。流量限制器板20界定二較大之附接孔口22；複數個平均間隔開之較小之附接孔口24；以及二個排放孔口(未示出)。附接孔口22係適用於接收一扣件或一用於升起、懸浮或載負流量限制器板20或2-排放錐形物裝置10之裝置。此一裝置之例子係鏈、鉤(例如，起重機鉤)，及線。附接孔口24係適用於以使2-排放錐形物裝置10可密封且堅固地附接一混合機之一互補式構形之接收部之方式接收一扣件(例如，具外螺紋之螺栓)(見範例2)。流量限制器板20之排放孔口(未示出)之一之直徑係於點41與43間指示。每一排放錐形物40包含一漏斗部42及連接管45(隱藏，見第2圖)。漏斗部42界定一於點41與43間之一上游孔口(未示出)。連接管45(隱藏，見第2圖)界定漏斗部42之一下游孔口(未指示)。排放錐形物40之漏斗部42之下游孔口(未示出)之直徑未指示，且係稍後於此段落中說明。漏斗部42之上游孔口(未示出)之直徑係於點41與43間指示，且係等於流量限制器板20之排放孔口(未示出)之直徑。周圍具孔口之凸緣52界定下游孔口55且周圍具孔口之凸緣54界定一上游孔口(未示出)，其係與下游孔口55具相同尺寸。下游孔口55之直徑係於周圍具孔口之凸緣52之點51與53間指示。下游孔口55與周圍具孔口之凸緣54之上游孔口(未示出)之直徑係等於漏斗部42之下游孔口(未示出)之直徑，且較佳係約80 mm。於點41與43間指示之漏斗部42之上游孔口(未指示)之直徑係周圍具孔口之凸緣44之下游孔口(未示出)之直徑之少於4倍，且因此係周圍具孔口之凸緣52之下游孔口55之直徑之少於4倍。較佳地，漏斗部42之上游孔口(未指示)之直徑係少於320 mm。
第1b圖顯示一六角之具內部螺紋之螺帽60；墊片61；及六角之具外部螺紋之螺栓62之一端之放大圖。
第2圖顯示包含流量限制器板20及二個排放總成30之2-排放錐形物10之分解圖。排放錐形物40之連接管45係與周圍具孔口之凸緣44可密封地連接。每一延伸管50係與周圍具孔口之凸緣52及54之一者可密封地連接。周圍具孔口之凸緣54係經由內部凸緣47及扣件總成與排放錐形物40之周圍具孔口之凸緣44可密封地連接，扣件總成包含六角之具內部螺変之螺帽60；16個墊片61；及8個六角之具外螺紋之螺栓62。若要的話，一墊圈(未示出)可夾置於周圍具孔口之凸緣44與54及內部凸緣47間，以進一步密封其互連。
範例2
包含2-排放錐形物裝置之雙螺桿混合機/運送機設備包含範例1之2-排放錐形物裝置10之雙螺桿混合機/運送機設備之俯視部份圖係顯示於第3圖。於第3圖，雙螺桿混合機/運送機設備100包含範例1之2-排放錐形物裝置10，其係與前述Segler-Frderanlagen Maschinenfabrik GmbH之Spirator DU-槽運送機螺桿混合機之可加熱之混合/運送部110之一互補式構形之接收部呈密封操作連接。可加熱之混合/運送部110包含一混合/運送導管111(第二容器)及一混合/運送裝置(未指示)。混合/運送裝置(未指示)包含二個可旋轉軸112，二個螺旋捲繞管件113，及複數個連接元件(未示出)。混合/運送裝置(未示出)係置於混合/運送導管111內。每一可旋轉軸112係沿著一縱軸118置於螺旋捲繞管件113之一不同者內側且間隔開。每一螺旋捲繞管件113係經由複數個連接元件(未示出)之某些數量(較佳係約相等數量或一半)與可旋轉軸112之一不同者可固定地連接(焊接)，連接元件係繞著可旋轉軸112以距最接近之鄰近(沿著適宜之螺旋捲繞管件113觀看)連接元件(未示出)呈約90度而依序間隔開。足夠之Spirator DU-槽運送機螺桿混合機係顯示於第3圖以例示與2-排放錐形物裝置10之連接。
範例3 使用雙螺桿混合機/運送機設備將RPET片狀物及包含TPA、MEG、DEG、IPA，及作為聚縮合催化劑之三乙酸銻或乙二醇銻之糊料混合以製備預分散物
再次參考第3圖，欲於範例2之雙螺桿混合機/運送機設備100之可加熱之混合/運送部110之內混合以產生預分散物之固體熱塑性顆粒及黏稠材料之流動方向係以箭號120指示。然後，如箭號131及132所示，預分散物係經由雙螺桿混合機/運送機設備100之2-排放錐形物裝置10部之下游孔口55(見第1a圖)排放。連接含有RPET片狀物(2 mm至15 mm之長度；藉由研磨及移除來自後消費者RPET之任何污染物而製備)之一給料斗(未示出)及連接含有已知量之含有TPA、IPA、DEG、聚縮合催化劑，及MEG之糊料之一製備容器以分開可加熱之混合/運送部110之入口。由含有已知量之含有TPA、IPA、DEG、聚縮合催化劑、MEG之糊料之製備容器(未示出)，將糊料之一計量之主要部份(即，主要量)經由可加熱之混合/運送部110，其係設定為將糊料加熱至60℃，之一上游入口(於第3圖之部份圖中未示出)連續供應至操作中之雙螺桿混合機/運送機設備100之可加熱之混合/運送部110內。當糊料之溫度達60℃且如箭號131及132所示流出雙螺桿混合機/運送機設備100之2-排放錐形物裝置10部，將一計量之RPET片狀物自給料斗經由一個別入口逐漸供料至可加熱之混合/運送部110內。RPET片狀物係以逐漸增量而計量以起始地產生含有0.5重量%之RPET片狀物，然後係1重量%之RPET片狀物，且最終係9.0重量%濃度之RPET片狀物之一預分散物。將RPET片狀物及糊料於可加熱之混合/運送部110內以最終產生以箭號131及132所指示般以0.5 m/sec之排放流速自雙螺桿混合機/運送機設備100之2-排放錐形物裝置10部流出之於60℃之預分散物之方式均質地混合。預分散物之成份於雙螺桿混合機/運送機設備100之可加熱之混合/運送部110內具有40秒之滯留時間。預分散物係無阻塞地自雙螺桿混合機/運送機設備100排放。將排放之預分散物收集於一貯存容器(未示出)內。
範例4 製備對苯二甲酸乙二酯寡聚物
藉由以內部安裝加熱線圈及與一攪拌馬達操作式連接之一攪拌軸/葉輪之一酯化反應器替代貯存容器而修改於範例3中使用之設備。將雙螺桿混合機/運送機設備100之2-排放錐形物裝置10之環形接頭52與酯化反應器(未示出)之一互補式配件入口可密封地連接。此等操作連接建立流體連通。再者，將糊料製備容器之一個別出口與酯化反應器之另一入口連接。將酯化反應器之入口與一冷卻冷凝器裝配，使得企圖退出其入口之任何MEG蒸氣會被冷凝且回到酯化反應器內。將包含一含量之對苯二甲酸乙二酯寡聚物之一預聚物殘餘物添加至酯化反應器內，且將第一酯化反應器內之預聚物殘餘物加熱至255℃至265℃並且攪拌。然後，重複範例3之程序，且替代將預分散物收集於貯存容器內，將預分散物自雙螺桿混合機/運送機設備100之2-排放錐形物裝置10部直接供應至酯化反應器內，而未阻塞裝置10或反應器之入口。將糊料之剩餘微小部份(微小量)直接自製備容器經由其內之其它入口同時供料至酯化反應器內，而未阻塞反應器之入口。預聚物於酯化反應器內製備。攪拌酯化反應器之內容物，且以使得添加之成份於第一酯化反應器內平均滯留約60分鐘之排放流速，自酯化反應器連續排放自酯化反應器製備之預聚物。自酯化反應器排放之製得的預聚物係用於藉由諸如此處於先前所述者之已知酯化/聚縮合方法製備結晶性之食品等級之PET。
如範例所示，本發明方法係用於將RPET曝露於MEG之實質上完全轉酯化作用，即使於RPET熔融之前，且無需改變酯化反應條件。本發明方法係用於將包含固體熱塑性顆粒(例如，RPET片狀物)及黏稠材料(例如，包含TPA及MEG，或TPA、IPA、DEG、聚縮合催化劑及MEG之糊料)之成份於第一容器(例如，酯化反應器)內，以與用以熔融此等成份之一或二者及使其等混合在一起之時間相比係減少之時間內混合。本發明之裝置及設備係用於將預分散物自第二容器排放且不會阻塞此裝置，即使於熱MEG蒸氣存在中，且係可用於本發明方法。
雖然本發明已於上依據其較佳方面或實施例作說明，但其可於此揭露內容之精神及範圍內修改。本申請案因此係意欲涵蓋使用此處揭露之一般原理之本發明之任何變化、使用，或修改。再者，本申請案意欲涵蓋於與發明有關之技藝內之已知或慣用實施及落於下列申請專利範圍之限制內之本揭露內容之偏離者。
10．．．2-排放錐形物裝置
20．．．流量限制器板
22．．．附接孔口
24．．．附接孔口
30．．．排放總成
40．．．排放錐形物
41．．．點
42．．．漏斗部
43．．．點
44．．．周圍具孔口之凸緣
45．．．連接管
47．．．內部凸緣
50．．．延伸管
51．．．點
52．．．周圍具孔口之凸緣
53．．．點
54．．．周圍具孔口之凸緣
55．．．下游孔口
57．．．外部凸緣
60．．．六角之具內螺紋之螺帽
61．．．墊片
62．．．六角之具外螺紋之螺栓
100．．．雙螺桿混合機/運送機設備
110．．．可加熱之混合/運送部
111．．．混合/運送導管
112．．．可旋轉軸
113．．．螺旋捲繞管件
118．．．縱軸
120．．．箭號
131．．．箭號
132．．．箭號
第1a圖顯示範例1之本發明裝置之一實施例之透視圖。
第1b圖顯示第1a圖中之一細節之放大圖。
第2圖顯示範例1之本發明裝置之實施例之分解圖。
第3圖顯示範例2之本發明設備之一實施例之俯視部份圖。
100．．．雙螺桿混合機/運送機設備
110．．．可加熱之混合/運送部
111．．．混合/運送導管
112．．．可旋轉軸
113．．．螺旋捲繞管件
118．．．縱軸
120．．．箭號
131．．．箭號
132．．．箭號

Claims (13)

  1. 一種將包含固體熱塑性顆粒及一黏稠材料之成份在一第一容器內於未先熔融該固體熱塑性顆粒下混合之方法，該方法包含供應一包含實質上均質之混合物的預分散物，該混合物包含該固體熱塑性顆粒及該黏稠材料之一主要部份，並供應該黏稠材料之剩餘微小部份至一第一容器內，以供給在該第一容器內的添加成份；以及於該第一容器內混合該等添加成份，其中，該固體熱塑性顆粒包含一熱塑性材料，且該黏稠材料之該主要部份包含對該熱塑性材料足夠過量之一反應物。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，該方法進一步包含一在該供應步驟前之步驟，該進一步之步驟包含混合該固體熱塑性顆粒與該黏稠材料之該主要部份，以產生該預分散物。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該等供應步驟個別係基本上由將一批該預分散物及一批該黏稠材料之該剩餘部份供應至該第一容器內所構成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，該等供應步驟個別係包含將該預分散物及該黏稠材料之該剩餘部份連續供應至該第一容器內；且該方法進一步包含將其一反應產物自該第一容器間歇或連續地移除。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該固體熱塑性顆粒包含規則形狀之顆粒或不規則形狀之顆粒。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中，該固體熱塑性顆 粒包含該不規則形狀之顆粒，且該不規則形狀之顆粒係回收之聚(對苯二甲酸乙二酯)之片狀物。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，該黏稠材料具有200厘泊或更大之動態黏度。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中，該黏稠材料包含一包含對苯二甲酸及單乙二醇之實質上均質之混合物。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中，該黏稠材料進一步包含間苯二甲酸、以及聚縮合催化劑和二乙二醇中之至少一者。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該固體熱塑性顆粒包含回收之聚(對苯二甲酸乙二酯)顆粒；該黏稠材料包含一包含對苯二甲酸及單乙二醇之實質上均質之混合物；該預分散物之該供應係於0℃至70℃之溫度；且該回收之聚(對苯二甲酸乙二酯)包含總重量之從大於0重量%至50重量%，該總重量係該回收之聚(對苯二甲酸乙二酯)顆粒加上黏稠材料者。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，該方法進一步包含於該第一容器內在250℃至270℃之溫度，將該回收之聚(對苯二甲酸乙二酯)轉酯化並令該等添加成份對苯二甲酸與單乙二醇反應，以此從而產生對苯二甲酸乙二酯寡聚物。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，該方法使用一裝置將該預分散物供應至該第一容器內，其中，該裝置係有效於將一材料從一第二容器排放至該第一容器內而無該材 料阻塞該裝置，該裝置包含數個排放錐形物；其中，每一排放錐形物具有彼此呈流體連通之間隔開的上游及下游孔口，該上游孔口之直徑係比該下游孔口之直徑大至多4倍；其中，每一排放錐形物獨立地界定一介於該上游及下游孔口間之體積空間，其係經尺寸設定及構形以容納一非阻塞量之該材料；且其中，每一排放錐形物獨立地係適用於將該非阻塞量之該材料經由該上游孔口接收至該體積空間內，以及將該非阻塞量之該材料經由該下游孔口自該體積空間排放而未阻塞該裝置。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，該方法使用一設備以製備該預分散物及將該預分散物供應至該第一容器內，其中，該設備係有效於混合一材料，且其中，該設備包含該裝置及一包含一第二容器之混合部；其中，該第二容器具有界定一開口之一下游出口，且係以令該裝置將該第二容器之該下游出口之該開口限制於該裝置之該等上游孔口之該等開口之方式，緊接並圍繞該裝置之該等上游孔口，而與該裝置可密封地連接；且該設備係以當該設備之該第二容器含有一材料時，該材料可自該設備經由該裝置排放而未阻塞該裝置之方式作用。
TW100134146A 2010-09-30 2011-09-22 混合方法及可用於該方法之裝置 TWI519342B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38815510P 2010-09-30 2010-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201223629A TW201223629A (en) 2012-06-16
TWI519342B true TWI519342B (zh) 2016-02-01

Family

ID=44543165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100134146A TWI519342B (zh) 2010-09-30 2011-09-22 混合方法及可用於該方法之裝置

Country Status (14)

Country Link
US (2) US8969488B2 (zh)
EP (2) EP2789382A1 (zh)
JP (1) JP5875086B2 (zh)
CN (3) CN103124591B (zh)
BR (1) BR112013007346B1 (zh)
DK (1) DK2621619T3 (zh)
ES (1) ES2536635T3 (zh)
HK (1) HK1209679A1 (zh)
HR (1) HRP20150302T1 (zh)
PL (1) PL2621619T3 (zh)
PT (1) PT2621619E (zh)
SI (1) SI2621619T1 (zh)
TW (1) TWI519342B (zh)
WO (1) WO2012041436A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008045820A1 (de) * 2008-09-05 2010-04-08 Axel Wittek Übergangselemente zum Überleiten einer Dispersion bei der Behandlung in einer Rotor-Stator-Dispergiermaschine
RU2619997C1 (ru) * 2015-12-09 2017-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ") Агрегат для смешения и измельчения твердых дисперсных материалов
DE102021212695A1 (de) 2021-11-11 2023-05-11 Thyssenkrupp Ag Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines polyester-depolymerisats sowie vorrichtung und verfahren zur herstellung eines polyesters

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2268905A (en) * 1939-06-30 1942-01-06 Best Foods Inc Production of solid chilled edible products
US2261977A (en) * 1940-07-05 1941-11-11 Alexander T Deutsch Material working machine
US2592793A (en) * 1945-05-14 1952-04-15 Lynch Package Machinery Corp Wrapping machine for butter and the like
US2694256A (en) * 1945-05-14 1954-11-16 Lynch Corp Feed mechanism for printing machines
US2456141A (en) * 1946-05-06 1948-12-14 Myerson Simon Apparatus for extrusion molding of plastic articles
US2640033A (en) * 1947-12-13 1953-05-26 Micro Proc Equipment Inc Process and apparatus for continuously processing and extruding plasticizing materials
GB887896A (en) * 1958-07-18 1962-01-24 Rinderle Karl A stirring, beating and mixing machine
US3085289A (en) * 1961-04-03 1963-04-16 Jurian W Van Riper Plastic material extrusion head
GB1094035A (en) * 1964-03-23 1967-12-06 Kawasaki Kokuki Kogyo Kabushik Improvements in or relating to a plastics extruder
DE1255582B (de) * 1965-04-15 1967-11-30 Mahlkuch Greif Werk Ernst Anlage zum zentralen Verladen von Schuettguetern aus aneinanderstossenden Silozellen
US3512842A (en) * 1968-10-25 1970-05-19 Huber Corp J M Method of slurry unloading of dry bulk powder shipments
US3884850A (en) * 1970-02-13 1975-05-20 Fiber Industries Inc Continuous atmospheric depolymerization of polyester
US3801249A (en) * 1970-10-17 1974-04-02 Apparecchiature E Macchine Ute Apparatus for extruding profiles of thermoplastic material
FR2158540B3 (zh) * 1971-11-05 1975-11-28 Unilever Nv
US3884452A (en) * 1972-09-25 1975-05-20 Manbritt Ind Inc Blow-molding plasticizing manifold
CH587761A5 (zh) * 1975-05-28 1977-05-13 Alusuisse
FR2319479A1 (fr) * 1975-08-01 1977-02-25 Creusot Loire Dispositif de degazage de matieres plastiques
US3965931A (en) * 1975-08-18 1976-06-29 Max Skobel Balanced flow cross-head
DE2554712A1 (de) * 1975-12-05 1977-06-08 Bayer Ag Vorrichtung zum extrudieren von temperaturempfindlichen, thermoplastischen kunststoffen zu halbzeugen
FR2356586A1 (fr) * 1976-06-29 1978-01-27 Fauvet Girel Ets Dispositif de dechargement d'un reservoir, d'une tremie ou autres, vehicules routiers ou ferroviaires permettant des dechargements multi-directionnels
JPS584577Y2 (ja) * 1979-05-11 1983-01-26 株式会社大須賀技研工業 飼料の撹拌給送装置
US4405547A (en) * 1980-10-20 1983-09-20 The Standard Oil Company Method of coextruding diverse materials
US4322202A (en) * 1980-11-21 1982-03-30 Salvator Martinez Dough extruder and sheet spreader apparatus
US4490046A (en) * 1981-06-10 1984-12-25 Raul Guibert Multi-stage automatic dough-producing system
US4473299A (en) * 1981-06-10 1984-09-25 Raul Guibert Gluten producing system
US4407647A (en) * 1981-11-30 1983-10-04 Colgate-Palmolive Company Soap plodder for elimination of wet cracking
US4733607A (en) * 1985-10-07 1988-03-29 Star Leonard J Food processing machine
CH678507A5 (zh) * 1986-03-06 1991-09-30 Maillefer Sa
US4945807A (en) * 1988-08-29 1990-08-07 Apv Chemical Machinery, Inc. Method and apparatus for processing potentially explosive and sensitive materials for forming longitudinally perforated extrudate strands
JP2515167Y2 (ja) * 1989-07-10 1996-10-30 日本水産株式会社 魚介類すり身などの組織化物製造装置
US5055022A (en) * 1990-03-22 1991-10-08 Hoover Universal, Inc. Multiple parison extrusion device for producing laminar articles
US5352539A (en) * 1992-10-27 1994-10-04 Friedrich Theysohn Gmbh Extruder housing for double-screw extruder having an annularly stepped internal bore covered by a hot isostatically-pressed structure, and method of making same
JP2857574B2 (ja) * 1993-11-10 1999-02-17 富士車輌株式会社 押出成形機
JPH07178380A (ja) * 1993-12-24 1995-07-18 Tadao Nakahara 廃棄物固化処理装置及びその方法
US5592873A (en) * 1995-12-01 1997-01-14 Angel Life Co., Ltd. Juice extractor
JPH10101784A (ja) 1996-09-30 1998-04-21 Nippon Ester Co Ltd スクラップ利用ポリエステルの製造法
US5945460A (en) 1997-03-20 1999-08-31 Eastman Chemical Company Process for continuously producing polyester articles with scrap recycle in a continuous melt-to-preform process
BE1014619A3 (fr) * 1999-02-26 2004-02-03 Denso Corp Procede de production de corps ceramiques moules et appareillage correspondant.
JP2001310173A (ja) * 2000-05-02 2001-11-06 Manpuku Shoji Kk 生ゴミ処理装置
US7297721B2 (en) 2003-06-20 2007-11-20 Futura Polyesters Limited Process for controlled polymerization of a mixed polymer
AT501285B8 (de) * 2004-11-25 2007-02-15 Tropper Maschinen Und Anlagen Fahrzeug mit einem mischbehälter
JP2007153942A (ja) * 2005-11-30 2007-06-21 Toray Ind Inc 再生ポリエステルの製造方法。
DE102006015541A1 (de) * 2006-03-31 2007-10-04 List Holding Ag Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von zähviskosen Produkten
DE102006015521B3 (de) * 2006-03-31 2007-04-12 ThyssenKrupp Präzisionsschmiede GmbH Verzahnung eines evolventisch wälzverzahnten Zahnrades
CN101735579A (zh) * 2009-12-25 2010-06-16 华南师范大学 一种高性能回收pet/abs合金

Also Published As

Publication number Publication date
DK2621619T3 (en) 2015-04-13
CN104801217A (zh) 2015-07-29
JP2014500781A (ja) 2014-01-16
PT2621619E (pt) 2015-05-11
US8969488B2 (en) 2015-03-03
CN103124591B (zh) 2015-06-03
US20130184416A1 (en) 2013-07-18
US20140319177A1 (en) 2014-10-30
EP2621619B1 (en) 2015-02-18
TW201223629A (en) 2012-06-16
SI2621619T1 (sl) 2015-06-30
EP2789382A1 (en) 2014-10-15
HRP20150302T1 (hr) 2015-04-24
CN104801217B (zh) 2017-07-11
WO2012041436A1 (en) 2012-04-05
CN103124591A (zh) 2013-05-29
BR112013007346B1 (pt) 2020-02-04
JP5875086B2 (ja) 2016-03-02
BR112013007346A2 (pt) 2016-07-05
HK1209679A1 (zh) 2016-04-08
CN104785136A (zh) 2015-07-22
PL2621619T3 (pl) 2015-08-31
ES2536635T3 (es) 2015-05-27
EP2621619A1 (en) 2013-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2525912C2 (ru) Непрерывный способ получения отверждаемых влагой полиуретановых герметиков и адгезивов
CN100490959C (zh) 搅拌装置和进行气-液反应的方法
KR101134323B1 (ko) 디올로 디카복실산을 에스테르화 및/또는 디카복실산을 트랜스에스테르화하여 고분자 폴리에스테르 및/또는 그 혼합물을 연속 제조하는 방법 및 이를 위한 장치
KR20020010704A (ko) 슬러리 공급물을 사용하는 조성물의 제조방법 및 제조장치
TWI519342B (zh) 混合方法及可用於該方法之裝置
EP3521336A1 (en) Graphene composite material continuous production equipment and preparation method
RU2744747C1 (ru) Устройство и способ для примешивания рециклированного материала в расплав полиэфира
CN101056925A (zh) 含有碳化钛颗粒的聚酯聚合物和共聚物组合物
KR100886424B1 (ko) 열가소성 폴리머 용액의 제조 방법
CN1288188C (zh) 提高聚酯聚合物的固态聚合速率的方法
CA2745819C (en) High shear oxidation of wax
CN105283485A (zh) 聚合物制造方法
WO2007133400A2 (en) Introduction of additives into bulk polymer
CN212919980U (zh) 一种用于塑料成型的塑料颗粒充分搅拌装置
CN218422805U (zh) 一种水处理药剂原料输送聚合装置
CN115885019A (zh) 在连续聚酯聚合工艺中利用废聚酯的方法和系统
WO2024133658A1 (en) Apparatus and method for depolymerizing polycondensation polymers
KR20140129063A (ko) 기계적, 화학적 및/또는 열적 공정을 수행하기 위한 방법
JPH06154572A (ja) 粉粒体の攪拌装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees