[發明專利]利用一種或多種添加劑連續改性由未萃取的聚酰胺6形成的聚合物熔體的方法和裝置

有效

• 申請號: 201680068800.4
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN108463319B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: R·施瓦茨;R·薩爾班迪
• 申請（專利權）人: 特尼吉瑪有限責任公司
• 主分類號: B29B7/04
• 分類號: B29B7/04;B29B7/48;B29B7/88;B29C48/285;B29C48/36;B29C48/57;B29C48/67;B29C48/76;B29C48/025;B29B7/84;B29C48/37
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 李麗華

本發明涉及用于將添加劑摻合到由未萃取的聚酰胺6形成的聚合物熔體中的方法和裝置，該聚合物熔體作為高濃縮物與未加有添加劑的另外的熔體流匯聚在一起且混合。為此從主熔體流(3)中分支熔體的一部分，將熔體子流(4)運輸到分散裝置(5)中，一種或多種添加劑供應(12)并混合，加了添加劑的熔體分流(4)此后再次引回到主熔體流(3)中、在該處混合且接著供應以進行繼續加工。

本發明涉及用于將添加劑混合到聚合物熔體中的方法和裝置，該聚合物熔體作為高濃縮物與未加有添加劑的另外的熔體流匯聚在一起且混合。返混(rückgemischt)成所需的最終濃度的熔體最后供應給不同的最終應用。

本發明的背景技術在于聚合物大型設備的不足的靈活性，如例如在聚酰胺6(PA6)領域中可找到這些聚合物大型設備。對于某些最終應用聚合物針對性地設有功能和/或顏色添加劑，以為了給聚合物賦予期望的著色、影響聚合物的機械、視覺或觸覺性能、產生阻燃或抗靜電的性能等等。聚合物為此例如被摻以TiO₂顏料或利用炭黑染為黑色。如果這些添加劑如常見的那樣已經在聚合物制造工序中增添，則因此毫無疑問生產設備的所有引導熔體的部件被相應的添加劑污染。轉換到另外的添加劑或者以不同方式加有添加劑的產品造成整個生產設備的大范圍的且費時的清潔過程，由此這樣的通常具有非常高的產出能力的設備是非常不靈活的。

因此這樣的方法是值得期望的，即該方法實現了在結束聚合之后才加添加劑且由此保證添加不同添加劑的最終產品的靈活性同時保證快速的產品更換。

通過聚合工序制造的聚酰胺6直接在聚合結束之后還具有大約10個重量百分比的低分子量物質，稱為萃取物。為了獲得可加工的產品以用于繼續加工，這些低分子量的物質必須盡可能去除，即萃取。離開聚合工序的未萃取的(unextrahiert)PA6因此是在增值鏈中的中間產品。

在現有技術中找到各種方法以用于使大型設備靈活化。文件DE 1 604 368 A1描述了將母料增添到熔體流中。但是該方法的缺點是，材料經受一定的處理且由此一直產生污染的危險并且再熔化導致由于聚合物降解引起的品質下降。此外產生用于干燥顆粒的附加成本和用于母料單獨制造的較高成本。

在另一方法(Chemical Eng.Progress 78(1982)1,62ff.)中將聚合物顆粒以及添加劑如TiO₂共同地提供到第一擠壓機區域中。在此一直產生問題：可能在顆粒體之間壓縮添加劑。在分散工序中溶解壓縮物通常困難地發展且通常由于高的必要的剪切速度導致基體聚合物的不期望的分子量減小。此外在該進程中通常使用各種物質的預混合。但是在預混合時一直產生包含在預混合物中的物質的不混合的危險。

在另一方法中來自聚合工序的熔體引導到熔體管路中，從該熔體管路中分支出側流到分散擠壓機。熔體側流在添加劑加入之后再次引回到熔體主流中且在該處混合(Chemiefaser/Textilindustrie 1(1986)24ff.)。在時間和位置方面，在將熔體供應到擠壓機中之后將添加劑(包括TiO₂)直接從上方增添到熔體中。但是在此來自熔體的熱升流(Thermik)或者上升的脫氣產物(Ausgasungsprodukt)起負面作用。供應的添加劑成膠狀且流動性惡化。因此在最終產品中出現在位置上和時間上的添加劑分布方面的不均勻性且產生添加劑結塊，該添加劑結塊然后堵塞熔體過濾器且還在接著的紡紗過程中引起提高的紗線斷裂率。

文件DE 40 39 857 A1描述了在“Chemiefaser/Textilindustrie 1(1986)24ff.”中描述的方法的進一步改進。為了避免通過在添加劑的所在區域中的熱升流引起的膠粘和由此在最終產品中的不均勻性，將添加劑如例如TiO₂從上方經由豎管配量到第一擠壓機殼體中。在下游經由熔體泵增添優選由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或PA6制成的聚合物熔體。聚合物熔體之前從主熔體管路中分支。添加劑在雙螺桿擠壓機中分散，加載有添加劑的熔體引回到主熔體管路、在主熔體管路中與主熔體流混合且稀釋到期望的最終濃度。在添加劑配量區域中的螺桿元件被磨削以用于防止壓縮效果。