[发明专利]用于减少凝胶的结构元件以及凝胶减少装置和方法

说明书

一种用于处理聚合物的装置包括：细长本体，具有中心轴线；多个进口导管，平行于中心轴线；多个出口导管，平行于中心轴线；以及多个过渡区，这些过渡区包括一个或多个通道和一个或多个加速区；其中，该一个或多个通道不平行于中心轴线，并且在至少一个进口导管和至少一个出口导管之间提供流体连通。而且，一种用于处理聚合物的方法，该方法包括：获得一种或多种聚合物；通过至少一个挤出机或混合器来挤制该一种或多种聚合物，可选地借助于至少一个齿轮泵，以便形成熔融材料；使熔融材料通过一个或多个如上所述的装置；以及可选地将熔融材料制丸，以便获得丸剂，或使熔融材料进入模制处理，以便形成物品。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2014年11月19日的美国临时专利申请No.62/081921和申请日为2015年1月14日的欧洲专利申请No.15151053.4的优先权，这些文献整体被本文参引。

技术领域

本公开涉及用于处理聚合物的装置、系统和方法。特别是，本公开涉及能够对聚合物或包含该聚合物的组合物除去不希望的特性或赋予所希望的特性的装置。

背景技术

在聚合反应器中生产的颗粒状聚烯烃树脂通常与常规添加剂，例如紫外线稳定剂、抗氧化剂、防粘剂、增滑剂、加工助剂以及本领域公知的其它添加剂复合。通过添加或者不添加这些添加剂，颗粒状树脂经常丸剂化，以便于处理、加工和运输。这些方法可以结合使用挤出机或混合器来进行，该挤出机或混合器的特征在于进料部分，在进料部分处，颗粒状树脂被引入挤出机或混合器，并传送通过各种处理区，在处理区中，树脂完全(或部分地)熔融和机械地混合(通常通过共同旋转或反向旋转、相互啮合或非啮合的双螺杆、单螺杆或转子的作用)。用户可以使用这种最终形式的产品来用于二次制造步骤，或者可能需要聚合物的重新挤出，以便产生最终制造形式，例如吹塑膜、注射模制物体等。通常使用聚合物熔融泵(也称为齿轮泵)，以便更高效地产生流过挤出物排出部分所需的聚合物压力，该挤出物排出部分通常包括但不局限于：换网器(需要时，筛网布置在换网器上)和产品形成模具板。商业上并不希望关闭处理过程以周期性地更换这些筛网装置(当它们随着时间的流逝而被污染时)，所以很多处理线利用自动换网器，该自动换网器经由滑板装置而快速地更换筛网(或筛网装置)。示例方法在WO2013/137953、美国专利申请公开No.2013/0181364以及美国专利No.5728335和8557154中公开。

在这种挤出机或混合器中处理的聚烯烃树脂的不希望特性包括通常称为“凝胶”的夹杂物，该凝胶在由这种树脂形成的膜中特别明显。特别是，术语“凝胶”是指在聚合物中，特别是在由聚烯烃制成的膜中的高度局部化的夹杂物，它在视觉上不同于周围的聚合物膜。它们主要是由于存在高浓度的未混合聚合物、分子量不同于周围聚合物基体的聚合物物质、未反应的催化剂和活化剂、产品污染物或其它类型的视觉不同缺陷。凝胶的存在通常降低了这种膜的价值，且在一些情况中使得该膜没有市场或者不适合用于其用途。过去有很多方法来解决这个问题。一种方法是在形成最终产品之前通过使用筛网/过滤器来从聚烯烃材料中除去凝胶或减小凝胶的尺寸。(例如参见美国专利No.5730885、6485662以及美国专利申请公开No.2007/0100132，其被授予美国专利No.7393916)。

历史上，聚合物处理器已经将筛网过滤器(也称为筛网组)插入处理流中，从而迫使聚合物流过筛网，以便从主聚合物流中过滤掉或分解不希望的物质。筛网尽管能够产生较大的压力降，但是受到上游系统的设备压力等级可承受的压力降(或筛网保持器/装置本身的压力等级)的限制。希望被过滤掉或分散成更小物质的包含物质中的很多实质上非常小(通常为400微米或更小)，因此筛网将需要具有极小的开口来作用于这些物质，从而产生过大的压力降。同样，筛网的型面通常非常薄，因此，第二物质可能伸长、拉伸或形状变形，使得它们能够穿透筛网装置，并仍然完整地在筛网下游侧重新出现。