[发明专利]聚合物溶液和聚合物熔体用的过滤器

说明书

本发明涉及在权利要求书中所述的主题。具体说来，本发明是涉及一种过滤器，它最适宜用于聚合物溶液和聚合物熔体，而且具体地是用于其挤压过程或纺丝过程的。

按照现有技术，在过滤介质上方的空间中往往装上一个流板，它又称为“配流盘”、“置换器”、“置换体”或“熔体导向体”。大多数情况下，这个流板的顶部及其底部做成圆锥形，并在某些情况下其表面备有一些圆锥形凹槽，凹槽的横截面从顶部沿流动方向逐渐扩大；即从中部向外部逐渐扩大，而在流板的底部则由外部向中部缩小。通过中心位置由上面进入过滤室的聚合物液体，与上面的圆锥尖发生碰撞，然后径向地流向四周。多数情况下，流板的边缘上有一些垂直的凹槽，其设计类似牙齿间的间隙。在其一个实施方案中，流板搁在过滤器罩壳的凸起部位上，流板上的“牙齿”则位于其间。经验表明，处于凹穴部位的流动滞止是难以避免的，特别是在流板搁在罩壳的凸起部位的区域里，流板藉以搁置于罩壳凸起部位的“牙齿”会形成流动中的遮蔽区即避流区；流板的全部底部区域中不能产生足够均匀的压力补偿，即使其底部在大多数情况下也是设计成圆锥形的，使得聚合物液体沿垂直方向流向位于流板下面中心处的过滤介质。有可能在测试中在一已定位置将流入的聚合物及时染色并在聚合物硬化后将过滤器切开观察证明流板底部压力的非均性分布。为此原因，试验了折衷的解决办法，即在流板的某些部分钻些孔，使得聚合物液体能局部地直接流到那些原先发现流动停滞的区域。这样的一种装置描述在德意志民主共和国专利DD 136 274中。然而，这种措施并不成功，因为流过那些孔的聚合物液体在其它位置又会受阻，因而，又产生了新的流动停滞区域。

在采用径向凹槽的实施方案中，垂直的齿隙将顶部径向凹槽与底部相连接。在另一实施方案中，流板在其底部也备有径向凹槽，与齿隙类似的垂直凹槽分别地将底部一个个径向凹槽与底部的一个个径向凹槽相连接。流板依赖底部凹隙间的肋骨搁在过滤介质上，其顶部用网状构件组成稳固的支撑来限位。这个实施方案是描述在欧洲出版的未审专利申请0 547 700 Al中。到达周边部位的聚合物液体通过齿隙流入底部的径向凹槽从而在周边区域到达过滤介质。那些没有立即进入过滤介质的聚合物液体部分，通过在底部的凹槽沿着朝流板中部的方向流动，并以此方式分布在过滤介质的表面。EP 0547 700 Al所描述的流板的缺点在于：搁在介质的肋骨下面产生了遮蔽的区域(类似于“避风区”，“避流区”也即是流动停滞的区域，例如建筑物或结构的背风侧那样)。还有可能出现过滤表面取倾斜位置的情况，因为直接放置在过滤介质上面的流板的所有边缘都是与罩壳隔开着的，这是流动必需有的截面，不允许在罩壳上架支撑，这样就有可能使过滤表面发生倾斜。由于这些原因造成的过滤表面相对于水平位置的偏离形成过滤介质厚度分布不均，因此也就使流动阻力分布不均，这转过来就会在过滤介质中产生流槽，从而引起保留时间分布展宽。

在DD 136 274以及EP 0 547 700 Al中，构成过滤介质的注入的砂，上面覆盖平筛网或多层筛网，这样就防止了上层的砂粒由于受到垂直流冲击或水平流分量的影响产生横向的位移。

在USP 3,259,938中，在进入管至过滤介质表面沿着流动方向连续扩大的空间中，填以粒状的多孔材料。在这个专利所述的过滤器中，也不能确保没有流动死区和避流区的聚合物液流的均匀分布。

本发明的目的就是消除上述的缺点。因此，就是要提供一种特别是用于聚合物溶液和聚合物熔体的过滤器，流体通过该过滤器的保留时间分布很窄，特别没有任何聚合物液体流动停滞或流动很慢的区域，否则聚合物流体就会停留足够长的时间，以致产生化学变化和物理变化，特别是那些降低其品质的变化，例如因裂解引起的热损坏。因此，本发明的具体目的就是：

(a)在截面较小的进入管口与截面大得多的实际过滤装置的表面之间的空间中，避免出现避流区或死区；

(b)在聚合物液体流入方向上支撑着过滤介质，使其表面一直保持水平。

这个目的是通过权利要求1或12的手段达到的。体现本发明的一些进一步特征则包含在从属于上述两个权利要求的一些从属权利要求中。