專利名稱：：水下造粒機的啟動程序的制作方法
技術領域：
：本發明通常涉及一種用于啟動水下造粒機的方法。技術背景聚合物丸茅腿常通過擠出聚合物熔融體通過具有多個孔的模板來制備。典型的，該模板是浸漬在冷水槽里，由此當聚合物從模板出來時聚合物凝固。當聚合物離開口模(die)時，通過旋轉刀片通過口模表面將聚合物切割成丸粒，并用冷水流將聚合物沖走。啟動水下造粒機的普通方法愚頓iWl行啟動程序步驟。該"!W包括在熔融聚合物通掛對及孑L之前傲k在幾秒內經過模板。然而，Jl醉啟動可能是困難的，特別是大型水下造粒機，因為必須計時經過模板的水流量以便正好獲得成功的造粒。在足量的水經過模板前，聚合物熔融體過度的滴料(drod)可導致差的丸粒質量和失敗的啟動嘗試。反之亦然。如果在形成熔體流動之前水流過模板過長時間，孑L可能被凍結(freezeoff)和操作可能受到阻礙。為了解決這個問題，已經嘗試啟動水下造粒機，即用充足的水流經過模板，然而，此種嘗試需要使用熱油系統將模板加熱到非常高的溫度。熱油系統不但昂貴，并且造成例如易燃性和可處置性的安全和環境問題。因此，在本領域中需要一種更加易于操作(forgiving)、便宜、安全、更力口環境友好、和穩定的啟動程序以用于7K下造粒機，特別是用蒸汽加熱模板的水下造粒機。發明簡述已經出乎意料地發現了一種用充足7jC流經過模板成功啟動造粒機的方法，其中該模板不是用油加熱的。因此，一個方面，本發明提供一種啟動熱塑性樹月旨造粒機的方法。該方^S括以下步驟(a)提供一種具有內部隔熱模板的熱塑性樹脂造粒機；(b)加熱在造粒機中的熱塑性樹脂熔融體到Tm+3(TC至Tm+20(TC的溫度，其中Tm是用ASTMD-3418測量的熱塑性樹脂的熔融轉變纟亂度；(c)加熱模板到Tm+50。C至Tm+25(TC的溫度；(d)在擠出熱塑性樹脂熔融體經過樹及前，使具有Tm—20。C至Tm—50°C溫度的水經過模板表面一定時間，該時間足夠;疑固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂烙融體；和(e)擠出熱塑性樹脂熔融體經過模板。在另外一個方面，本發明提供一種停止和重新啟動熱塑性樹脂造粒機的方法，其中該造粒機具有內部隔熱模板。該方法包括以下步驟(a)停止擠出熱塑性樹脂熔融體經過模板；(b)保持水以擠出期間4頓的、鵬流過模板表面一定的時間，該時間足夠凝固在模板孔中的熱塑性樹脂熔融體的至少一部分；(c)將造粒機中的熱塑性柳旨熔融體保持在擠出時i柳的溫度；(d)將模板保持在擠出時4頓的^^;禾口(e)重新啟動擠出熱塑性樹脂熔融體通過模板。發明詳述一方面，本發明提供一種啟動熱塑性樹脂造粒機的方法。該方法的第一步包括提供一種具有內部隔熱模板的熱塑性樹脂造粒機。任何能夠擠出熱塑性樹脂材料的造粒機均可使用。適于用在本發明中的內部隔熱模板在本領域中是公知的，例如那些在美國專利No.US4752196和4856974和EP0246921中描述的；因此它們的內容以參考的方式被并入。如lt^H頓的，i都吾"擠出機"、"擠出(extruding)"、"擠出(extrusion)"的意義不被限制。它1|、^^所有的招對版增力晰脂^^體壓力以便^脂儂5掛對及孔的凈試。S^i^包括單!feiff擠出機、多t新擠出t朋卩例如齒線的凝只(positivedisplacement)o該方法的第二步涉及加熱在造粒機中的熱塑性樹脂熔融體到Tm+3(TC至Tm+20(TC的溫度，其中Tm是用ASTMD-3418測量的熱塑性樹脂的熔融轉變。對于低密度聚乙烯(LDPE)，例如，其具有大約ll(TC的Tm，樹脂熔融糊各具有從23(TC至300。C的Mit范圍。是，LDPE熔融fl^鵬是25(TC。對于其它的熱塑性樹脂，例如線型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、和聚丙烯(PP)，聚合物熔融^^Jg可以是230°C。其它例如聚酯的熱塑性樹脂也將包括在本發明的范圍內。該方法的第三步涉及加熱模板到Tm+50。C至Tm+25(TC的溫度。模板，Sil蒸汽加熱，但是也可考慮其它的加熱模式例如電加熱元件。對于LDPE，例如，模板破可在225。C至26(TC的范圍內。的是，在LDPE的情況下禾鎌溫度是225。C。對于其它例如LLDPE、HDPE、和PP的熱塑性樹脂，模板^j^可以是25(TC。通常可以在典型的設備中于600磅每平方英寸(psi)氣壓獲得蒸汽。在模板用蒸汽加熱的情況下，根據所需模板溫度，蒸汽壓力的范圍可以為100到600psi。該方法的第四步涉及在擠出熱塑性樹脂熔融體經過模板前，使得具有Tm—20。C至Tm—5(TCiyjt的7jC經過模板表面一定時間，該時間足夠凝固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂。可通過j頓會,被安裝在，鎌上的7j^箱供應冷卻水，這在本領域中是公知的。在LDPE的情況下，例如，水可具有6(TC至9(TC的溫度。im的是，水溫是75。C。在其它例如HDPE、LLDPE、和PP的熱塑性樹脂的情況下，水溫可以是7(TC至9(TC。對于本領域技術人員來說是很明顯的，足夠凝固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂熔融體的時間可以根據多個因素而變化，這些因素包括樹脂組成、熔融體溫度、模板溫度、在模板中的隔熱量、和冷卻水溫度和流速。同樣，凝固程度也可以變化。在模板孔中的熱塑性樹脂將具有足夠低的粘度以便制氐或阻止聚合物滴料(drod)和冷卻水回流入擠出機中，但不應該使得其將產生太多負壓而不得不重新啟動聚合物熔體流(此種條件通常稱之為凍結(freeze-off))。通常，該時間可以為超過例如5秒的數秒時間至數小時或者更長。伏選的是，該時間為1併中至30併中，并且更加雌的是5併中至25併中。步驟24可以任意順序或同時執行。最終，在造粒機中的擠出機可被啟動并且可以開始擠出熱塑性樹脂熔融體艦模板。ffiil利用，步驟和條件，可以用充足的水流過模板而不使用油加熱模板啟動造粒機。在另外一個方面，本發明提供一種用于停止和重新啟動熱塑性樹脂造粒機的方法，其中該造粒機具有內部隔熱模板。在己經運轉(也即擠出聚合物)的熱塑性樹脂造粒機中，該方法中的第一步涉及停止擠出熱塑性樹脂熔融體經過模板。合適的造粒機、熱塑性樹脂和模板是如在第一個方面中提到的。可以通過停止造粒機中的擠出機部分來執行該步驟。在擠出機的停止期間，用于將擠出聚合物熔融體切割成丸粒的旋轉刀片可以保持旋轉或停止。該方法的第二步涉及保持7jC以擠出時所用的溫度流過模板表面一定時間，該時間足夠疑固在模板孔中的熱塑性樹月旨的至少一部分。的是，經過模板表面的水的^j^保持在Tm—2(TC至Tm—5(TC。可ffl3KOT能夠被安裝在牛對及上方的水箱供應冷卻水，這在本領域中是公知的。在LDPE的情況下，例如，水可具有6(TC至9(TC的溫度。優選的是，7jC溫是75。C。在其它例如HDPE、LLDPE、和PP的熱塑性樹脂的情況下，水溫可以是7(TC至9(TC。通常情況下，當^4卩水連續流過模板表面時，擠出機可被停止例如5秒的數秒至數小時或者更長時間。iM的是，該時間為1併中至30併中，并且更加優選的是5併中至25射中。該方法的第三步涉及將造粒機中的熱塑性樹脂熔融體保持在擠出時使用的、鵬。典型是，造粒機中的熱塑性樹脂熔融體可被保持在Tm+3(TC至Tm+25(rC的鵬，其中Tm是用ASTMD-3418測量的熱塑性樹月旨的烙融轉變^Jt。例如對于LDPE，其具有約ll(TC的Tm,樹脂熔融體典型具有范圍從23(TC至300°C的溫度。優選的是，LDPE熔融^^Jt是25(TC。對于其它例如線型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)的熱塑性樹脂，聚合物熔融^^^可以是230。C。該方法的第四步包括將模板保持在擠出時使用的溫度。典型的模板^j度為Tm+5(TC至Tm+25(TC之間。模板i^M蒸汽加熱，但是也可考慮其它的加熱模式例如ffl51電加熱元件。對于LDPE，例如，模板i^可為225。C至26(TC。4腿的是，在LDPE的情況下模板^Jt是225°C。對于其它例如LLDPE、HDPE、和PP的熱塑性樹脂，模板、鵬可以是250°C。在豐是用蒸汽加熱的情況下，根據所需模板溫度，蒸汽壓力可為100至600psi。在第五步驟中，在經過一段時間后，M擠出機的初始運動，可以重新啟動擠出熱塑性樹脂熔融體ffl31模板。就象第一個方面一樣，本發明的方法設想通過允許充足的7K流過模板表面誘導部分凝固在模板孔中的樹脂材料，就像擠出機還在運轉一樣。通過部分凝固，這就意,在模板孔中的樹脂材料被充分固態化(或低粘度)，以最小化或或阻止聚合物滴料和冷卻水回流入擠出機中，但不應該使得其產生太多負壓而不得不重新啟動擠出。本發明方法的優勢在于由于維護或故障排除或其它原因，造粒機能被短暫停止，和重新啟動，而不需要降低和/或增加模板纟鵬，斷氐和/或增力瞎板纟鵬會減,作或使操作繁瑣。M隨后的優選實施方案的例子^ia—步闡述本發明，應當清楚的是這些例子僅僅用于說明的目的，并不試圖限定本發明的范圍。實施例在具有500mm直徑的單螺桿擠出機、具有大約1200個孔的隔熱模板和18個旋轉造粒刀片的設備中熔融LDPE。該模板是在美國專利號4752196中描述的鄉。以下的表l示出了根據本發明的示例性水下啟動的模板蒸汽壓力、聚合物熔融體溫度、造粒機水流量、造粒機水溫、擠出速度、和造粒機刀速隨時間的變化。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>如表1中所示，當時間=0時，模板蒸汽壓力是大約430psig，聚合物熔融#^顯度是大約190"，并且造粒UlzK溫是大約6(TC。當時間=1.5倂中時，；^4卩水為大約6CTC的鵬，開始流過模板表面。擠出禾/UIiS設置為Oipm。當時間=2併中時，7賴卩水以大約26加侖每秒(gps)流動，并且造粒機刀片開始旋轉。擠出機速度仍設置為Orpm。當時間=5併中時，在擠出機啟動和聚合物流動開始之前，水已經流過模當時間=10分鐘時，擠出禾;Wt為大約35rpm。權利要求1、一種啟動熱塑性樹脂造粒機的方法，包括(a)提供具有內部隔熱模板的熱塑性樹脂造粒機；(b)加熱在造粒機中的熱塑性樹脂熔融體到Tm+30℃至Tm+200℃的溫度，其中Tm是用ASTMD-3418測量的熱塑性樹脂的熔融轉變溫度；(c)加熱所述模板到Tm+50℃至Tm+250℃的溫度；(d)在擠出熱塑性樹脂熔融體經過模板前，使得具有Tm-20℃至Tm-50℃溫度的水經過模板表面一定時間，該時間足夠凝固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂熔融體；和(e)擠出熱塑性樹脂熔融體經過模板。2、根據權利要求1中的方法，其中所述熱塑性樹脂是低密度聚乙烯。3、根據權利要求l中的方法，其中所述模板用蒸汽加熱。4、根據權利要求3中的方法，其中所述蒸汽具有100psi至600psi的壓力。5、根據權利要求l中的方法，其中在擠出熱塑性樹脂熔融體經過沖鎌前，水流過模板表面達1分鐘至30分鐘。6、用于啟動造粒機的方法，其包括(a)提供具有內部隔熱模板的造粒機；(b)加熱在造粒機中的低密度聚乙烯烙融體到23(TC至30(TC的溫度；(c)用蒸汽加熱所述模板到225至260。C的溫度；(d)在擠出聚乙烯熔融體經過模板前，使得具有60至9(TC溫度的水經過模板表面達1辦中至30辦中；禾口(e)擠出聚乙烯熔融體通過模板。7、根據權利要求5的方法，其中所述模板溫度是225'C，聚乙烯熔融1^顯度是250。C，并且7jC溫是75。C。8、一種用于停止和重新啟動具有內部隔熱模板的熱塑性樹脂造粒機的方法，其包括(a)停止擠出熱塑性樹脂熔融體經過模板；(b)保持ZK在擠出期間使用的溫度流過模板表面，該時間足夠凝固至少一部分在模板孔中的熱塑性樹脂熔融體；(c)將造粒機中的熱塑性柳旨熔融體保持在擠出期間f柳的、鵬；(d)將樹反保持在擠出期間使用的溫度；(e)重新啟動擠出熱塑性樹脂烙融體通過模板。9、根據禾又利要求8中的方法，其中流過模板表面的7K保持在Tm—2CTC至Tm—5(TC的溫度，其中Tm是用ASTM1>3418測量的熱塑性樹脂的熔融轉變驗。10、根據權利要求8中的方法，其中在造粒機中的熱塑性樹脂熔融體保持在Tm+30。C至Tm+200。C的溫度。11、根據權利要求8中的方法，其中所述模板保持在Tm+5(TC至Tm+250°C的亂12、根據權利要求8中的方法，其中所述熱塑性樹脂是低密度聚乙烯。13、根據權利要求8中的方法，其中所述模板用蒸汽加熱。14、根據權利要求13中的方法，其中所述蒸氣具有100psi至600psi的壓力。15、根據權利要求8中的方法，其中在重新啟動擠出熱塑性樹脂熔S蟲體經過模板前，保持水流過樹及表面1分鐘至30^H中。16、根據權利要求8中的方法，其中所縱粒機包括用于將擠出的熱塑性樹月旨切割成丸粒的可旋轉刀片，并且在停止擠出熱塑性樹脂熔融體fflil模板時，刀片保持旋轉。全文摘要本發明涉及一種用于啟動或停止和重新啟動水下造粒機的方法。該方法涉及通過充足的水流過模板表面，誘導在內部隔熱模板孔中的聚合物熔融體部分凍結，以便防止聚合物滴料(drool)。該方法的好處在于不需要使用熱油加熱模板或降低和/或增加提供給模板的熱。文檔編號B29B9/06GK101336152SQ200680051758公開日2008年12月31日申請日期2006年11月21日優先權日2006年1月26日發明者A·S·赫德森申請人:西湖朗維尤公司