[发明专利]后处理和用于后处理粒状的聚烯烃树脂的系统

说明书

技术领域

本申请涉及粒状的聚烯烃树脂。更特别地，本申请涉及允许以下行为的方法：调节树脂的某些所需性质，例如改变树脂粒料的堆积密度；或调节由树脂制成的制品的性质，例如当用作如瓶盖时改善的气味和味道性质；或如当用于制备管道时调节树脂挥发物或蜡的含量。本申请也涉及制备粒状的树脂的系统，所述树脂例如单峰或多峰烯烃聚合物树脂。 

存在几种与根据本申请公开的说明书制备的粒料的益处，例如能够以较低成本运载粒料产品。整装运输的一些方法，例如铁路，根据每个集装箱例如铁路车的成本定价。在这些情况下，增加粒料堆积密度的能力允许生产者在相同尺寸的容器或铁路车中运输较高质量的粒料，从而降低基于质量的运输成本。 

另一个益处是关于管道树脂应用，例如处理用于制备管道的高密度聚乙烯粒状的树脂。管道制造法对用于制造管道的粒料的堆积密度敏感。用于制造管道的挤出机利用称为带槽进料挤出机的设计特征。这些挤出机中具有切出的凹槽，这些凹槽可增强它们的性能并增强它们的生产率。这些类型的挤出机在大直径管道市场中是特别普遍的。如果进料到这些类型挤出机的粒料在形状、尺寸、和堆积密度方面不具有适当的平衡，那么结果就是较低的生产率和较低品质的管道。这是因为，所需的粒料堆积密度对于保持进料到挤出机的稳定的粒料流速和所需的生产率是必要的，从而允许一致和可接受的挤出速率。 

一致和所需的挤出速率对于高品质、经济的管道/型材制造是重要的。过多的挤出可变性可能会增加管道生产者的制造成本，这是由于非一致性产品(在所要求的尺寸公差之外)和增加的材料消耗(以维持最小的壁厚度)。较低的堆积密度对降低生产率的影响可能多达20%。因此，对于管道生产者的聚乙烯粒料的厂商，至少一个重要的方法是要求粒料具有所需堆积密度。 

一方面，本申请提供制备具有所需堆积密度的粒料从而使管道工艺挤出机和其它加工设备按照所设计的进行工作的方法。调节粒料堆积密度的现有 技术方法包括调节挤出机的制粒条件。通常，这包括改变粒料的长度。粒料几何形状对于一些需改善堆积密度的树脂是重要的。其次，水下制粒机的粒料水温可能对堆积密度产生重要影响。第三，可以调节凹模设计以影响粒料形状并因此影响堆积密度。但是，这些可选择方法中没有一个可以达到本申请公开的方法可达到的堆积密度水平。 

因此，仍需要下述方法，该方法能够改变粒状的树脂例如单峰或多峰(例如双峰)烯烃聚合物树脂的堆积密度，并且不会不利地影响粒料的尺寸或几何形状。一方面，本发明人已经发现制备包括单峰或多峰烯烃聚合物树脂的粒料的方法，该方法可达到增加的堆积密度，同时又不会改变粒料的外观。另一方面，公开了制备包括单峰或多峰烯烃聚合物树脂的粒料的方法，该粒料具有增加的堆积密度且具有改善的颜色、气味、和/或味道。也公开了包括以上的系统。 

另一个益处是关于基于由树脂制备的制品的所需特征改变树脂中有机物质的分布或含量的能力，例如树脂中蜡、低聚物、或挥发性物质的含量。正如现有技术描述，树脂通常包含低含量的化合物例如挥发性物质、低聚物、和蜡。在一些应用中，具有一定含量的这些化合物可能是有利的，例如在膜产品的制造中。在其它应用中，有利的是将树脂中的化合物(如蜡、低聚物、挥发性物质、未反应的单体、生成的氧化副产物)移除到基于基线量的含量。实例是需要低味道或气味分布的制品，例如与食品、或饮料如水接触的制品。这些制品的非限制性实例包括瓶子，膜，管道，盖子或罩(closure)。根据最终制品的需要，本发明允许树脂制造商通过调节该新颖方法内的操作条件，而有能力去选择性地调节树脂中这些化合物的最终含量。 

发明内容

因此，本申请提供了制备粒状的聚烯烃树脂的方法，其包括： 

将包含聚烯烃的粒料引入到盛放容器中； 

将所述盛放容器中的粒料加热到等于或低于所述聚烯烃的软化点的盛放温度； 

将所述粒料保持在所述盛放温度； 

吹洗盛放容器中的挥发性物质；和 

通过将经吹洗的挥发性物质暴露于至少一种热破坏工艺而处理所述经 吹洗的挥发性物质， 

其中将所述粒料加热到所述盛放温度达足以改变以下的至少一种性质的时间： 

除所述聚烯烃之外的最初存在于所述树脂中的有机物质的含量；或 

所述粒料的堆积密度，例如增加堆积密度。 

在一种实施方式中，改变除聚烯烃之外的有机物质的含量是指减少存在的其它有机物质的量，所述有机物质例如选自蜡、低聚物、和挥发性物质的有机物质，或者本身存在于聚烯烃中的其它有机物质或者使用标准工业方法难以定量化/或说明的那些。