TWI617598B - 以一或多種添加劑連續性改質未經萃取的聚醯胺6之聚合物熔融物之方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於用於將添加劑混入未經萃取的聚醯胺6之聚合物熔融物中之方法及裝置,使該聚合物熔融物之高濃縮物與無添加之另一熔融物流合併且混合。將此返混至所需終濃度之熔融物最終供給至各種最終應用。為此,將該熔融物之一部分自主熔融物流轉向,將該熔融物子流輸送至分散裝置中,供給一或多種添加劑並使其互混,然後使經添加之部分熔融物流返回至該主熔融物流中,該經添加之部分熔融物流於其中混合且然後供給至進一步處理。將供給至該分散裝置之該熔融物輸送至第一區域,經由輸送元件將其自該第一區域輸送至第二區域中。經由側進料器供給一或多種添加劑且在第二區域中利用該熔融物將其潤濕。然後將該等添加劑在第三區域中分散及混合,其中交替使用捏合塊及輸送元件、及之後的輸送元件及可部分滲透輸送元件,用於最佳分散。在配備有可鎖定脫氣區之第四區域中,進行脫氣或僅輸送該熔融物。然後在具有混合元件之第五區域中進行該等添加劑與該熔融物之進一步互混及自該分散裝置排出加載有添加劑之該熔融物。然後將自該分散裝置排出之該熔融物引導回該主熔融物流中,其中其經靜態互混並稀釋至最終濃度。將此返混至所需最終濃度之熔融物最終供給至各種最終應用。

Description

以一或多種添加劑連續性改質未經萃取的聚醯胺6之聚合物熔融物之方法及裝置
本發明係關於將添加劑混入聚合物熔融物之方法及裝置,將該聚合物熔融物之高濃縮物與無添加之另一熔融物流會合並混合。將此返混至所需終濃度之熔融物最終供給各種最終應用。
本發明背景在於大型聚合物設施缺乏靈活性,如可在(例如)聚醯胺6 (PA 6)行業中發現。以靶向方式為用於特定最終應用之聚合物提供功能性及/或著色添加劑,以為聚合物提供期望著色,以影響該聚合物之機械、光學或觸覺性質,以產生阻燃或抗靜電性質等。為此,其添加有(例如) TiO2 顏料,或添加煙灰以使其著黑色。若照常在聚合物生產製程中已添加該等添加劑,則生產設施之整個熔融物輸送部分當然經各別添加劑污染。轉向其他添加劑或不同添加劑產物需要涉及整個生產設施之廣泛且繁瑣之清潔過程,因此使得通常具有極高通量容量之該等設施極不靈活。 因此,較佳方法係在聚合完成後僅允許引入添加劑之彼等,從而在同時快速產物變化之情況下確保對於含有添加劑之不同終產物之靈活性。 經由聚合製程產生之聚醯胺6在聚合完成後立即仍具有約10重量%之低分子量物質(所謂萃取物)。為獲得用於進一步處理之可加工產物,該等低分子量物質需要經大量除去,即經萃取。因此,離開聚合製程之未經萃取之PA 6係增值鏈中之中間產物。 用於使大型設施更靈活之各種方法可在先前技術中找到。DE 1 604 368 A1闡述將母料添加至熔融物流中。然而,此方法之缺點係材料經受某種處理,且因此總是出現污染風險,且再熔融導致由於聚合物降解造成之品質降低。此外,招致用於乾燥顆粒之額外成本及用於單獨生產母料之較高成本。 在另一方法(Chemical Eng. Progress 78 (1982) 1, 62及以下)中,將聚合物顆粒以及添加劑(例如TiO2 )共同引入第一擠出機區中。此總是導致添加劑在顆粒之間可能壓實之問題。在分散製程中溶解該壓實通常係困難的,且通常由於所需高剪切速度而導致基質聚合物之分子量之不合意降低。此外,在此方法中通常使用各種物質之預混物。然而,預混物中含有的個別物質之分離風險在預混物中總是普遍存在。 在另一方法中,將來自聚合製程之熔融物引導於熔融物管線中,側流自該熔融物管線轉向至分散擠出機。在整合添加劑之後,將熔融物側流引導回主熔融物流中,然後在其中互混(Chemiefaser/Textilindustrie 1 (1986) 24及以下)。在時間及位置方面,在將熔融物添加至擠出機中之後,將包括TiO2 之添加劑自上方直接添加至熔融物中。然而,自熔融物上升之熱氣流(thermals)或脫氣產物具有不良效應。所供給添加劑黏附並導致流動性劣化。因此,在終產物中發生空間及時間性添加劑分佈不均勻且產生添加劑團聚物,其然後阻塞熔融物過濾器並且在隨後紡絲製程中導致紗線斷裂率增加。 DE 40 39 857 A1闡述在「Chemiefaser/Textilindustrie 1 (1986) 24及以下」中所闡述方法之進一步研發。為避免添加劑進料區中因熱氣流引起之黏附及因此終產物之不均勻性,例如,將添加劑(例如TiO2 )經由下向流管自上方加入至擠出機殼體中。將較佳由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或PA 6組成之聚合物熔融物經由熔融物幫浦在下游添加。後者預先自主熔融物管線轉向。將添加劑分散在雙螺桿擠出機中,將已施加添加劑之熔融物返回至主熔融物管線,在主熔融物管線中與主熔融物流互混並稀釋至期望終濃度。將添加劑加入範圍中之螺桿元件接地,以防止壓實效應。 在DE 40 39 857 A1中揭示之本發明之目的係達成熔融物之無團聚物改質,且因此延長過濾器壽命。根據DE 40 39 857 A1之說明,根據本發明,需要實質上低於先前技術中之螺桿旋轉速度。由於較低剪切,對聚合物熔融物之黏度僅造成最小且恆定之降低,且不會發生熱氣流問題,此應不會導致添加劑供給量之限制發生。相同論證可參見WO 2012/168252A1。根據DE 40 39 857 A1及WO 2012/168252 A1之本發明之優點係(例如)可在無需採用高旋轉速度下分散TiO2 。 根據說明,高旋轉速度導致聚合物降解及黏度降低,直至並包括聚合物完全不可用。相應地,因此對聚酯使用250 min-1 之螺桿旋轉速度且對PA 6甚至僅使用150 min-1 之螺桿旋轉速度。出於保持黏度之原因,不考慮較高旋轉速度。由於用於所述製程之所使用且必須低之旋轉速度,因此機器通量較低或低於若能夠在不損失品質下增加旋轉速度原本可能之通量。因此,較佳解決方案將為同時保持或理想地改良產物特性下最高可能之旋轉速度。此外,DE 40 39 857 A1未提供對於終產物品質之任何指示,例如全無光引入添加劑,例如在PA 6之情況下,對應於1.7重量%至1.8重量%之TiO2 終產物濃度。 實例3僅闡述對於PET之最大16重量%之側流濃度,儘管將此熔融物稀釋至0.4重量%之半無光終濃度。完全缺乏關於明顯更具熱望之全無光終產物之資訊。然而,眾所周知,重構構成該製程中之極其關鍵點。微粒添加劑(例如TiO2 )通常分散在分散單元中,直至特定程度之均質化或直至特定粒度。然而,一旦其離開混料機之分散區,則恰好是添加劑(例如TiO2 )由於其極性,傾向於再形成較大黏結性粒子集合,即發生再團聚。 熔融物中之添加劑濃度愈高,再團聚就愈密集,此通常構成主要問題。例如,經驗顯示,與全無光終產物結合之15重量%及更多之側流濃度形成之再團聚物如此大,以致於熔融物過濾器需要過早更換及/或會在進一步處理中出現問題。因此,例如,未過濾出之再團聚物會導致紡絲廠中紗線斷裂增加。然而,若再團聚物大量出現並經過濾出,則此導致過濾器壽命急劇縮短。 此再團聚在實際分散製程後在混料機中立即開始,且發生在隨後單元及管線中。來自側流之高濃縮物與主流之互混可導致再團聚物之橫向分佈,但在靜態混合器中不發生分離。一旦形成,再團聚物即保持其尺寸且需要經過濾出,此對該製程之經濟效率具有極快速之不良效應。 此外,由於相關低通量,所使用低旋轉速度對於該製程之經濟效率亦同樣不利。然而,出於品質原因,根據DE 40 39 857 A1,低旋轉速度係必要的。此外,實例2提出針對PA 6之僅4重量%之側流濃度,其亦僅稀釋至0.6重量%之終濃度,因此使得具有相關周邊器件(例如熔融物管線、幫浦等)之整個擠出系統極為龐大且昂貴。 聚合物熔融物、尤其與高剪切速度之發生器(例如捏合塊)之相互作用時間亦對良好分散性起作用,經由螺桿轉動頻率設置之剪切速度亦然。即使在低旋轉速度下,此允許經由適宜螺旋結構達成高剪切速度。此與螺桿軸之旋轉頻率重疊。 在DE 40 39 857 A1以及WO 2012/168252 A1之範圍內,即使在高機器通量之情況下亦不可能藉由設置可能參數產生可接受之終產物。WO 2012/168252 A1完全採用DE 40 39 857 A1之內容。因此,在WO 2012/168252 A1之範圍內明確排除分散及降解模式之進一步發展。可經由返混於主熔融物流中產生之全無光終產物未經檢查。 DE 10 2007 060 338 A1揭示經由雙螺桿擠出機引入添加劑之另一選擇,其亦可用於側流中。在此處,添加劑(例如TiO2 )經由側擠出機供給至主擠出機。側擠出機及主擠出機之部分兩者在螺桿元件之間具有限定輸送間隙及距殼體壁之增大距離,以防止TiO2 之壓實,尤其在向雙螺桿擠出機供給期間。然而,DE 10 2007 060 338 A1未提供關於所使用旋轉速度、通量、剪切速度或聚合物終產物品質之任何資訊。既未闡述與主熔融物流之返混,亦未闡述任何終產物(例如半無光或全無光改質PA 6)。DE 10 2007 060 338 A1排他地涉及用於分散製程之顏料之供給,同時在供給期間避免壓實效應。 根據EP 0 852 533 B2,以至少800 min-1 之類似高螺桿旋轉速度及1.5至1.6之Da/Di (外徑/內徑)施加大於11 Nm/cm3 之高扭矩密度。每個螺桿之扭矩密度定義為個別螺桿之扭矩與雙螺桿擠出機之兩個螺桿間之軸向距離之三次冪之商數(Md / a3 )。根據EP 0 852 533 B2中用於計算平均剪切速度之近似公式(ns =螺桿旋轉速度), 此產生遠高於150 s-1 之近似平均剪切速度。在擠出機中之停留時間減少,其意欲同時導致較少聚合物降解。為此,在同時經調節之螺旋結構之情況下需要極高扭矩密度,以因此產生高通量。然而,未涉及具體聚合物及其品質。同樣,未揭示與聚合物主流之返混。與所有上述文獻一樣,此處亦未處理未經萃取之中間產物,而是僅處理已完成之經萃取之終產物。由於所揭示本發明之應用範圍屬習用母料生產領域,所以未經萃取的PA 6中間產物之處理亦與本申請案不相關。因此,亦未提及關於返混產物、尤其未提及未經萃取之PA 6之粒徑或其他品質特性。本發明特徵之說明主要係關於在固體輸送範圍內之連續混合,粗粒散裝產物之粉碎及習用母料生產。 引入未經萃取的PA 6添加劑之特殊特徵係高比例之低分子量物質影響流變性質。因此,例如,即使添加低至極低百分比範圍之物質、尤其聚合物亦會影響物理性質。在未經萃取的PA 6之情況下,低分子量物質之量實際上在比例極高之範圍內。因此,在引入添加劑時未經萃取的材料將如何反應不可預見,例如關於分散、再團聚及聚合物降解。
自所闡述的先前技術及所帶來的缺點出發,尤其對於未經萃取的PA 6,本發明解決的問題係提供用於將添加劑引入聚合物熔融物中之改良方法及改良裝置,其允許側流中之高添加劑(尤其TiO2 )濃度,其在重構後產生定性頂級終產物,甚至在快速產物變化之情況下用於全無光應用而無黏度損失,同時具有高通量,且因此展現高得多之經濟效率,甚至具有相對較佳產物。 此問題係藉由根據獨立申請專利範圍之方法及裝置來解決。本發明之進一步有利實施例可在獨立申請專利範圍中找到。 根據本發明方法之出乎意料之良好最終結果尤其可能係在與未經萃取的中間產物之組合物(通常不施加於混料製程中)之相互作用及所得流變性質中達成。 以下參照圖1闡述方法順序。根據本發明,將未經萃取的聚醯胺6熔融物經由主熔融物管線(3) 自一級或兩級聚合設施輸送(例如,圖1顯示具有第一級(1) 及第二級(2) 之兩級設施),部分熔融物流(4) 自主熔融物管線(3) 轉向,並經由熔融物幫浦(圖1中未顯示)加入分散裝置(5) 中。分散裝置(5) 較佳係雙螺桿分散擠出機或混料機。將一或多種添加劑(於圖1中(例如)以TiO2 顯示)經由側進料裝置(亦稱為側進料器)分劑量在下游供給至分散裝置(5) ,在此其最初經熔融物潤濕並隨後分散。側進料器之實例可參見「Der Doppelschneckenextruder: Grundlagen und Anwendungsgebiete / 出版者:Verein Deutscher Ingenieure, VDI-Gesellschaft Kunststofftechnik.– 第4修訂版– Dusseldorf, VDI-Verlag, 1998, 第63頁」。本發明之添加劑係著色劑及顏料、抗靜電劑、抗結塊添加劑、滑爽添加劑及/或阻燃添加劑,最佳TiO2 、鏽、無機彩色顏料或二氧化矽/矽藻土。脫氣係在排出熔融物之前不久,即在進一步互混之後自分散裝置(5) 輸送熔融物之前的額外選擇。 然後將混合物供給至在分散裝置(5 )後面之另一熔融物幫浦(圖1中未顯示),並重新加入至主熔融物管線(3) 中,其中將其再次靜態互混。如圖1所示,為達成各種程度之消光,可將主熔融物管線(3) 有利地首先分成(例如)用於明亮、半無光及全無光產物之主熔融物流(6 7 8) ,且然後可針對半無光及全無光產物供給相應量之部分熔融物流(4) ,或可在無來自部分熔融物流(4) 之添加之情況下將明亮產物進一步輸送用於進一步處理。 與DE 40 39 857 A1中所闡述結構相反,添加劑並非引入至第一擠出機箱中,而是經由側進料器在下游引入。使用本發明之側進料器之優點在於,側進料螺桿輸送機之旋轉頻率可與混料機之旋轉速度分開設置。此在DE 40 39 857 A1中所闡述之製程中係不可能的。不會發生如針對「Chemiefaser/Textilindustrie 1 (1986) 24及以下」中之製程所述之黏附。因此,如在DE 40 39 857 A1中所述,因此可放棄向第一擠出機殼體供給添加劑。 此外,亦驚人地顯示,在如DE 10 2007 060 338 A1中所闡述之實施例中亦可放棄側進料器。驚人地不需要如在DE 40 39 857 A1中發現所必需之螺桿元件之費力磨削,或如在DE 10 2007 060 338 A1中所揭示使用輸送間隙以在供給期間防止壓實效應。因此可使用標準供給設備,其甚至更多地提高該製程之經濟效率。 由於新方法使用熔融物塗層,故分散裝置(5) 中之扭矩密度較小且較佳小於10 Nm/cm3 。在上文所列示實例中之1.48之現存比率Da / Di 下,根據EP 0 852 533 B2中上述近似公式計算之平均剪切速度遠大於150 s-1 。在分散裝置(5) 中使用根據近似公式計算之較佳150 sec-1 至1800 sec-1 、更佳250 sec-1 至1500 sec-1 、最佳350 sec-1 至1200 sec-1 之平均剪切速度。 在與主熔融物流(3) 返混之前,部分熔融物流(4) 中之添加劑濃度較佳為10-30重量%、更佳14-25重量%、最佳17-22重量%。 在混合部分熔融物流(4) 之後,主熔融物流(3) 或主熔融物之部分流(7 8) 中之添加劑濃度較佳為0.03-3重量%、更佳1.5-2.3重量%、最佳1.7-2.0重量%。所產生產物較佳係全無光產物(在PA 6情況下,等效於1.7-1.8重量%之TiO2 )。 返混產物中之添加劑粒子(尤其在TiO2 粒子之情況下)之最大尺寸,較佳為5 μm、最佳3 μm。 本發明之分散裝置(5) 的結構及其熔融物供給及排出係以實例方式示於圖2中。在隨後闡述之實例中使用之擠出機係由KraussMaffei Berstorff GmbH公司生產之ZE25A-48D-UTX型混料機。由擠出機驅動器(10) 啟動之混料機之雙螺桿(11) 之螺旋結構包含以下五個具有不同處理區之區域:第一區域(13) ,其具有藉助熔融物幫浦(9) 供給未經萃取的PA 6之區(a)、之後下游係在任何情況下視情況交替的捏合塊及輸送元件(b)。根據個別製程要求,可將捏合塊設計成輸送、中位或甚至反向輸送。其後,在下游的第二區域(14) 中然後係用於經由側進料器裝置引入添加劑(c)並隨後潤濕之區,該側進料器裝置連接至用於側進料器(12) 之連接件。此後,用於最佳分散之第三區域(15) 亦含有交替的捏合塊及輸送元件,之後係可部分滲透輸送元件(區(d)),該等元件可經設計以向前或向後旋轉。其後,第四區域(16) 然後含有配備有輸送元件或可部分滲透輸送元件之可關閉脫氣區(e),之後在第五區域(17) 中係混合元件,例如區(f)中之(例如)齒盤,其亦可經設計以向前或向後旋轉。最後但並非最不重要的為高度濃縮熔融物經由輸送元件自混料機之排出在區(g)中進行。在分散裝置(5) 之後,藉助熔融物幫浦(18) 進一步輸送經添加熔融物。 然而,根據本發明,具有處理區之五個區域之所述順序以精確螺旋結構可藉助上述選項根據各別聚合物及添加劑性質以及根據期望添加劑裝料詳細調節之方式提供。 在實例中使用由Sachtleben公司生產之名稱為「Hombitan LO-CR-S-M W/O Si」之TiO2 產品。 比較實例涉及由LiHeng (Changle) Polyamide Technology Co., Ltd.公司生產之市售全無光PA 6產品,其被該公司用作各種紗線之原料。其係經萃取之成品PA 6聚合物,其中在引入添加劑之前藉由萃取除去低分子量部分。此用於比較TiO2 粒徑分佈。 表1概述在混料機中產生實例之測試數據。 藉助掃描電子顯微鏡(SEM)及黏度計來表徵實例及比較實例之樣品。 在SEM檢查中,藉由掃描電子顯微鏡量測樣品,並藉助靜態評估方法「X50 」評估。靜態評估「X50 」之說明可參見「The Science and Engineering of Granulation Processes」, Jim Litster, Bryan Ennis, Springer Science+Business Media Dordrecht, 2004, ISBN 978-1-4020-1877-0, 第17-24頁」。將基於體積分佈之評估用於本檢查,對於與熔融物過濾器之阻塞相關之較大粒子而言,其相應地產生較基於數量分佈更高之權重。因此,下表2中提供之值對應於粒子之直徑,該等粒子在對於50%的粒子進行基於累積體積之評估之情況下通過。 實際電子顯微鏡量測實施如下: 在準備採樣時,將晶片固定在樣品架中並經受電漿蝕刻製程。然後為記錄晶片,然後將四個晶片固定在樣品架中,且每個晶片取三個影像或每個樣品取十二個影像。 在至少0.0074 mm2 之觀察表面上,SEM量測記錄大於80 nm之粒子。此產生約500-1000個粒子之總粒子數。然後將經量測之粒子細分為>0.3 μm/>0.6 μm/>1.0 μm之部分,並藉助靜態評估X50 進行評估,如上所述。 相對黏度係根據DIN EN ISO 307量測。 量測結果概述於表2中。 如表2所示,與市售產品相比,新方法產生優良粒徑分佈。因此,藉由新方法產生之產物與來自習用生產之市售產品絕對可比。 實例1及實例2之樣品之相對黏度為2.29及2.30。除構成市售產品之來自表2之比較實例外,亦檢查來自未經萃取的、即未經擠出之起始材料之零樣品。此未經擠出及未經萃取之起始材料具有2.25之相對黏度,即在混料製程期間未發生鏈聚合物降解。 所量測最大TiO2 微粒尺寸在返混用於全無光終產物後主要小於2 μm。鑒於在PA 6生產製程中使用粗得多之過濾(例如10 μm)之事實,此係優良且驚人之結果。根據新方法不再需要通常為全無光終產物所必需、例如為獲得可接受之終產物而使用之較強過濾,即原本通常在混料機後面出現、達到能夠阻塞生產中常見細度之生產過濾器之粒徑之有害再團聚不會出現。 掃描電子顯微鏡檢查顯示自相當於至優於根據習用方法在聚合製程中利用TiO2 添加生產之市售全無光產物之範圍之值。
1‧‧‧第一級
2‧‧‧第二級
3‧‧‧主熔融物管線/主熔融物流
4‧‧‧部分熔融物流/熔融物子流
5‧‧‧分散裝置
6‧‧‧主熔融物流
7‧‧‧主熔融物流/主熔融物之部分流/部分流
8‧‧‧主熔融物流/主熔融物之部分流/部分流
9‧‧‧熔融物幫浦
10‧‧‧擠出機驅動器
11‧‧‧雙螺桿
12‧‧‧側進料器
13‧‧‧第一區域
14‧‧‧第二區域
15‧‧‧第三區域
16‧‧‧第四區域
17‧‧‧第五區域
18‧‧‧熔融物幫浦
(a)‧‧‧區域
(b)‧‧‧區域
(c)‧‧‧區域
(d)‧‧‧區域
(e)‧‧‧區域
(f)‧‧‧區域
(g)‧‧‧區域
圖1係關於本發明之方法順序之實施例。 圖2係關於本發明之分散裝置之結構之實例。
1‧‧‧第一級
2‧‧‧第二級
3‧‧‧主熔融物管線/主熔融物流
4‧‧‧部分熔融物流/熔融物子流
5‧‧‧分散裝置
6‧‧‧主熔融物流
7‧‧‧主熔融物流/主熔融物之部分流/部分流
8‧‧‧主熔融物流/主熔融物之部分流/部分流

Claims (18)

  1. 一種以一或多種添加劑連續性改質未經萃取的聚醯胺6(PA 6)之聚合物熔融物之方法,其中將該熔融物之一部分自主熔融物流(3)轉向,其中將該熔融物子流(4)輸送至分散裝置(5)中,供給一或多種添加劑並使其互混,然後使經添加之該熔融物子流(4)返回至該主熔融物流(3)中,在此將其混合且然後供給用於進一步處理,其特徵在於,將供給至該分散裝置(5)之該熔融物輸送至第一區域,將其自該第一區域輸送至第二區域;在第二區域中經由側進料裝置供給一或多種添加劑且其經該熔融物潤濕;在第三區域中分散及混合該等添加劑,其中交替使用捏合塊及輸送元件、及之後的輸送元件及可部分滲透輸送元件,該等元件可經設計以向前及/或向後旋轉,用於最佳分散;在配備有可關閉脫氣區之第四區域中,進行脫氣或僅輸送該熔融物;在包含向後旋轉及/或向前旋轉及/或中位(neutral)混合元件之第五區域中,然後經由輸送元件實施該等添加劑與該熔融物之進一步互混及自該分散裝置(5)排出加載有添加劑之該熔融物;及將自該分散裝置(5)排出之該熔融物引導回該主熔融物流(3)中,在此其經靜態互混並稀釋至終濃度。
  2. 如請求項1之方法,其中該分散裝置(5)係同向旋轉雙螺桿擠出機。
  3. 如請求項1及2中任一項之方法,其中該第五區域中之該等混合元件係齒盤及/或可部分滲透輸送元件。
  4. 如請求項1之方法,其中該添加劑係TiO2
  5. 如請求項1之方法,其中該側進料裝置之螺桿之旋轉速度可獨立於該分散裝置(5)之旋轉速度來設置。
  6. 如請求項1之方法,其中在與該主熔融物流(3)返混之前,部分熔融物流(4)中之添加劑濃度係10-30重量%。
  7. 如請求項1之方法,其中在混合該部分熔融物流(4)之後,該主熔融物流(3)中之添加劑濃度係0.03%至3%。
  8. 如請求項1之方法,其中在該分散裝置(5)中使用150sec-1至1,800sec-1之剪切速度。
  9. 如請求項1之方法,其中經返混終產物中之添加劑粒子之最大尺寸係5μm。
  10. 如請求項1之方法,其中該分散裝置(5)之扭矩密度不超過10Nm/cm3
  11. 一種以一或多種添加劑連續性改質由未經萃取的聚醯胺6(PA 6)製得之聚合物熔融物之裝置,其中將該熔融物之一部分自主熔融物流(3)轉向,其中將該部分熔融物流(4)輸送至具有至少5個區域之分散裝置(5)中,供給一或多種添加劑並使其互混,然後使經添加之該部分熔融物流(4)返回至該主熔融物流(3)中,在此將其混合,且然後供給至進一步處理,其特徵在於,將該熔融物輸送至配備有輸送元件之該分散裝置(5)之第一區域(13),將其自該第一區域(13)輸送至第二區域(14);將輸送一或多種添加劑至該分散裝置(5)中之側進料裝置附接至配備有輸送元件之該第二區域(14),且該等引入之添加劑由該熔融物潤濕;將該等添加劑在第三區域(15)中分散,該第三區域(15)配備有交替的捏合塊及輸送元件、及之後的輸送元件及可部分滲透輸送元件,其中該等可部分滲透輸送元件及該等輸送元件之至少一部分可經調適以向前及/或向後旋轉;將可鎖定脫氣裝置附接在配備有輸送元件或可部分滲透輸送元件之第四區域(16)中;在第五區域(17)中實施該等添加劑與該熔融物之進一步互混及然後自該分散裝置(5)排出加載有添加劑之該熔融物,該第五區域(17)配備有向後旋轉及/或向前旋轉及/或中位混合元件、及之後的輸送元件;及將自該分散裝置(5)排出之該熔融物引回至該主熔融物流(3)中,在此其經靜態互混並稀釋至終濃度,其中將該排出之熔融物直接引回至該主熔融物流(3)中以產生加載添加劑之單一熔融物,或分成複數個子流以產生 複數個具有不同活性負載之熔融物流,且將該等熔融物流各自引入至分成複數個主熔融物子流之該主熔融物(3)之部分流(7、8)中。
  12. 如請求項11之裝置,其中該分散裝置(5)係同向旋轉雙螺桿擠出機。
  13. 如請求項11或12之裝置,其中該第五區域中之該等混合元件係齒盤及/或可部分滲透輸送元件。
  14. 如請求項11之裝置,其中該側進料裝置之螺桿之旋轉速度可獨立於該分散裝置(5)之旋轉速度來設置。
  15. 如請求項11之裝置,其中在與該主熔融物流(3)返混之前,該部分熔融物流(4)中之添加劑濃度係10-30重量%。
  16. 如請求項11之裝置,其中在混合該部分熔融物流(4)之後,該主熔融物流(3)中之添加劑濃度係0.03%至3%。
  17. 如請求項11之裝置,其中在該分散裝置(5)中使用150sec-1至1,800sec-1之剪切速度。
  18. 如請求項11之裝置,其中該分散裝置(5)之扭矩密度不超過10Nm/cm3
TW105128992A 2015-10-01 2016-09-07 以一或多種添加劑連續性改質未經萃取的聚醯胺6之聚合物熔融物之方法及裝置 TWI617598B (zh)

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