半结晶树脂后处理装置的制作方法

文档序号:3662656阅读:207来源:国知局
专利名称:半结晶树脂后处理装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种聚合物后处理的装置,尤其涉及一种半结晶型树脂后处理的
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技术背景半结晶型树脂在较高温度下呈可流动的熔融状,但是当该聚合物被冷却时,迅速变为固态。目前后处理此类半结晶型树脂方法包括以下步骤首先将在反应釜内反应后呈熔融状态混合物直接放到较低温度的水中进行冷却,利用水当冷却剂。然后聚合物凝固后再用破碎机把聚合物粉碎成一定细度的小颗粒。而后再用洗涤剂除去杂质提纯,包括大量溶剂,少量副产物无机盐,最后干燥后才能得到合格半结晶型树脂产品。然在利用水当冷却剂冷却高温的半结晶型树脂时,大量水会被汽化变成水蒸汽而被蒸发到大气中,形成烟雾,同时水蒸汽通常会夹杂一些如溶剂等物质。然而这些物质被排放到大气中会污染环境,另外,所述烟雾具有浓烈的难闻气味,使得操作环境变得恶劣。尤其,把大量水分引入到混合物中来,在后续提纯中必须再增加除去这部分水分的工序,费时费力,增加投资和生产成本。

实用新型内容综上所述,本实用新型有必要提供一种在后处理半结晶型树脂时无需与溶剂接触的半结晶型树脂后处理的装置。一种半结晶型树脂后处理的装置,包括冷却机以及与冷却机连接的压榨机,所述冷却机用于降低高温熔融状态下半结晶型树脂的温度使其成固态;所述压榨机用于将固态半结晶型树脂内进行压榨粉碎,所述冷却机包括冷却锟,冷却辊内部容置有冷却剂。优选地,所述冷却机包括刮刀,所述刮刀的刀口贴合所述冷却锟的表面。优选地,所述冷却机还包括涂布器,所述涂布器与冷却锟的表面贴合,用以将冷却锟上熔融状的半结晶型树脂进行流平。优选地,所述冷却锟为两个,两个冷却锟的中心轴在同一水平面上,所述刮刀设置于该二冷却锟之间,且分别与该二冷却锟的表面贴合。优选地,所述压榨机包括收料斗、收容器以及螺旋杆,所述收料斗设置于收容器上用以接收从冷却锟上刮落的半结晶型树脂,所述螺旋杆设置于所述收容器内用以压榨半结晶型树脂。优选地,所述收容器一端的直径较对立一端大,所述收容器较大直径的一端的上设置有所述收料斗,该收容器内部形成一空腔,空腔设置有所述螺旋杆,所述螺旋杆其径向尺寸从收容器内较大一端向较小一端逐渐缩小。 优选地,所述收容器上开设有第一排放口与第二排放口,所述第一排放口用以排放空腔内的液态物质,所述第二排放口设置于所述收容器口径较小的一端,用于排放空腔内的固态物质。[0012]优选地,所述收容器的内壁上设置有一滤网,该滤网用于过滤空腔中的液态物质。优选地,所述第二排放口处设置有一挡板,挡板上开设有若干细孔。一种半结晶型树脂后处理的装置,包括冷却机与冷却机连接的压榨机,所述冷却机包括冷却锟以及位于冷却辊表面上刮刀,冷却辊内部容置有冷却剂,所述压榨机包括收容器以及容置在收容器内的螺旋杆,使得冷却辊冷却半结晶型树脂后经刮刀刮落至收容器内,通过螺旋杆压榨,并将获得的固态半结晶型树脂粉碎。相较于现有技术,本实用新型提供的半结晶型树脂后处理的装置包括冷却锟,该冷却锟内部置有冷却剂,高温熔融状的半结晶型树脂直接附在冷却锟的表,即可被冷却剂冷却成固态,在处理半结晶型树脂的方法中无需与冷却剂直接接触,因此无刺激性废气产生,对环境友好。

图I为本实用新型较佳实施例中半结晶型树脂后处理的装置结构示意图;图2为本实用新型较佳实施例中挡板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式
对本实用新型半结晶型树脂后处理的装置作进一步的描述。
具体实施方式
中的具体实施例为进一步详细说明本实用新型,非限定本实用新型的保护范围。请参阅图1,本实用新型提供的半结晶型树脂后处理的装置100包括冷却机10以及与冷却机10相连接的压榨机20。本较佳实施例中所述压榨机20设置于所述冷却机10的正下方。此外,所述压榨机20与所述冷却机10可通过传送带连接。本实用新型中半结晶型树脂后处理的装置100与一反应釜30连接。所述反应釜30用于制备所述半结晶树脂,反应釜30内为半结晶型树脂和溶剂形成的混合物,该半结晶型树脂通过化学反应制得。所述冷却机10用于将从反应釜30中流出的熔融状态或者液态的混合物进行冷却,形成固体混合物,并将冷却后的固态混合物送到压榨机20中。所述压榨机20用于将冷却后的固态半结晶型树脂进行压榨,若冷却后的半结晶型树脂内包含有液态物质时,该压榨机20可将液态物质压榨除去,同时将固态的半结晶型树脂进行粉碎,达到提纯与粉碎固态半结晶型树脂的作用。若冷却的半结晶型树脂不含有液态物质时,该压榨机20可用于将固态半结晶型树脂粉碎。所述冷却机10包括引流组件11、涂布器12、冷却锟13以及刮刀14。所述引流组件11的一端连接于所述反应釜30的出料口,另一端与所述冷却锟13相连。该引流组件11将反应釜30中高温的熔融状或者液态半结晶型树脂引流至所述冷却锟13的表面上。所述涂布器12设置在所述冷却机10上,该涂布器12的涂布端贴合地设置于所述冷却锟13的表面上。该涂布器12用于将引流至冷却锟13上的半结晶型树脂流平,使冷却锟13上的半结晶型树脂均匀的分布在冷却锟13的表面,增加冷却效果和半结晶型树脂在冷却锟13表面上的平整性,便于被刮刀14破碎剥落。所冷却锟13至少为一个,冷却锟13内部包括有容置腔131。该容置腔131内容置有冷却剂,冷却剂用于降低冷却锟13表面的半结晶型树脂的温度,使得半结晶型树脂冷却成固态,所以待冷却的半结晶型树脂冷却时,可以避免直接与冷却剂接触。所述刮刀14的刀口 141与冷却锟13表面贴合设置,所述刀口 141用于将冷却锟13表面上已冷却的固态半结晶型型树脂剥落。本较佳实施例中所述的冷却锟13为两个。该两个冷却锟13的中心轴在同一水平面上,且中心轴相互平行。所述引流组件11分别与该二冷却锟13的表面相贴合。所述刮刀14设置于该二冷却锟13之间,该刮刀14的两侧分别设置有刀口 141,该二刀口 141分别与所二冷却锟13的锟面相贴合。所述压榨机20包括收料斗21、收容器22以及螺旋杆23。所述收料斗21、第一排放口 24以及第二排放口 25均设置于所述收容器22上。所述收料斗21用于将刮刀14从冷却锟13上挂落的半结晶型树脂收集,并输送到收容器22内。本实施例中,所述收料斗21设置于所述刮刀14的正下方,直接将从冷却锟13上剥落的半结晶型树脂收容至压榨机20内。若所述收料斗21未设置于所述刮刀的正下方,可通过传送带将所述从冷却锟13上剥落的半结晶型树脂输送至收料斗21内。所述收容器22大致呈横置的锥形。该收容器22的一端的直径较另一对立端大。 所述收容器22较大直径的一端的上表面设置有收料斗21。该收容器22内部形成一空腔221。该空腔221用于容置待压榨的半结晶型树脂与螺旋杆23。该空腔221与所述收料斗21相互连通。所述螺旋杆23的形状对应配合所述空腔221,其径向尺寸从收容器22内较大一端向较小一端逐渐缩小。所述收容器22的内壁上设置有一滤网231,该滤网231上开设有若干直径为5um-100um的小孔或者缝隙(图未示),该滤网231用于将从半结晶型树脂内压出的液态物质过滤。该螺旋杆23用于压榨收容器22内的半结晶型树脂。若该半结晶型树脂内包含有液态物质时,该压榨机20将半结晶型树脂内包含的液体物质从半结晶型型树脂中分离出来,并同时将固态的半结晶型树脂进行粉碎。若该半结晶型树脂内不包含有液态物质时,该压棒机20仅将半结晶型树脂进行粉碎。所述收容器22上还开设有第一排放口 24以及第二排放口 25。所述第一排放口24设置于所述收容器22较大端的下表面,与所述收料斗21大致相对设置,用于排放空腔221内的液态物质。所述第二排放口 25设置于所述收容器22的末端,即直径较小端,用于排放空腔221内压榨粉碎后的固态物质。所述第一排放口 24较第二排放口 25低,便于液态物质从第一排放口 24排出。请进一步结合图2,第二排放口 25设置有一挡板251,该挡板251上设置有若干细孔或者缝隙2512,该细孔或者缝隙2512的直径为Imm-IOmm之间。该挡板251用于筛选固体半结晶型树脂,将体积较细孔或缝隙小的半结晶型树脂筛出收容器22,将体积较细孔或缝隙大的半结晶型树脂挡在空腔内221继续压榨。所述半结晶型后处理装置100可用于提纯具有以下特性的物质该物质在一定温度下为可流动的熔融状态;在冷却致预定温度后却能迅速凝结成固态。本实施例半结晶型树脂后处理装置通过对半结晶型树脂聚芳醚酮类树脂的后处理过程予以描述来说明本装置的使用过程本实用新型所述的半结晶型树脂可为聚芳醚酮类树脂,其结构通式如下
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, ............................—tu.XFFX-1[0030]其中所述X,X’为卤素,如Cl或F,该X,X’可为相同或不同的卤素; 所述Ar可为二价芳香族取代基,包括苯基,联苯基,三联苯基,也可为含侧链取代基,含萘取代基团,含咪唑取代基团,含吡啶取代基团,含氰基苯基取代基团,一种或多种;所述Q 可为一C02—, 一O一, 一S02一,或者无;所述k,l,m 为 0,1 或2 ;所述η为大于O的正整数;制备聚芳醚酮类树脂时,将单体融入溶剂中投入反应釜30中进行反应,待反应釜30中制备聚芳醚酮类树脂的混合物反应完全后,反应釜30内为包含聚芳醚酮类树脂与溶剂的混合物。首先启动半结晶型树脂后处理的装置100,调节好反应釜30内混合物的排放速度。反应釜30的排放速度可利用惰性气体来调节。反应釜30内的混合物呈可流动的熔融状或者液态,通过引流组件11将反应釜30中可流动的熔融状或者液态的混合物引流至·冷却锟13的锟面上。冷却锟内部包括有冷却剂,本较佳实施例中所述冷却剂为水。所述冷却剂用于降低混合物的温度,使其呈固态。所述混合物可包括聚芳醚酮类树脂、溶剂,所述溶剂可为二苯砜、环丁砜、二甲基砜、硫芴二氧化物、噻吩二氧化物、联苯基苯亚磺酰等物质中的一种。本实施例中所述冷却锟13为两个,该二冷却锟13转动的方向相反。所述混合物接触到冷却锟13表面时,混合物会随着冷却锟13的转动相对离开引流组件11。然后,当该混合物随着冷却锟13的转动,运动致涂布器12时,该涂布器12的涂布端会将所述混合物进行涂布,使其均匀的分布于所述冷却锟13表面上。涂布均匀主要是为了防止过多的混合物堆积在一起,难以冷却凝结成固态。经过涂布后,保留在冷却锟13表面上的混合物的厚度足以被冷却锟13冷却,且所述混合物在到达刮刀14处之前,混合物内的主要成分半结晶型树脂凝结成固态,溶剂可为固态也可为液态。当溶剂仍为液态保留在混合物内时,溶剂可包含在冷却后混合物内,同时将继续保留在冷却锟13表面上。固态聚芳醚酮类树脂的质地较脆,很容易从冷却锟13表面上剥落并形成大小不一的颗粒状或者块状物,液态的溶剂也可同时随着颗粒状或者块状的聚芳醚酮类树脂一起脱落离开冷却锟13的表面。如溶剂以固态形式保留在混合物内时,所述溶剂可与聚芳醚酮类树脂一起剥落形成大小不一的颗粒或者块状物。然后,当所述冷却后的混合物随着冷却锟13的转动到达刮刀14处时,混合物已经由熔融状或者液态转变成了固态。所述刮刀14的刀口 141能将混合物从冷却锟13表面上剥落,并形成大小不一的颗粒状或者块状物。然后,被刮刀14剥落的混合物,将会落入收料斗21内。本较佳实施例中所述收料斗21设置于所述刮刀14的正下方。所述收料斗21将颗粒状或者块状的混合物输送至收容器22的空腔221内。收容器22内的螺旋杆23能将体积较大的颗粒或块状混合物压榨粉碎。若混合物内含有液态物质时,该螺旋杆23能有效的将化合物中含有的的液态的物质压榨除去,达到提纯与粉碎的效果。所述被挤出的液态物质可通过所述滤网231上的小孔或缝隙,并从第一排放口 24排出。若混合物内不含有液态物质时,该螺旋杆23能将固态的混合物进行粉碎。所固态物质则从第二排放口 25排出。由于第二排出口 25设置有一挡板251,该挡板上开设有若干孔或者缝隙2512。所述孔或者缝隙2512的大小为Imm-IOmm之间。该挡板251用于筛选所述空腔221内的固态物质,能使固态物质的最大直径小于等于IOmm的固态物质通过该挡板,体积较大的物质继续保留在收容器22内,继续被螺旋压杆23粉碎与压榨,直至所有的固态物质都被粉碎。由于水与高温物料接触迅速汽化成水汽发散到大气中。若水接触到温度为250-350°C的混合物时会汽化成水汽,同时夹杂一些对环境有害的化学物质,如溶剂等,变成废气排放到大气中污染环境。且废气具有刺激性气味,使得工作的环境变得恶劣。相较于传统中采用冷却水直接接触半结晶型树脂冷却,本实用新型提供的半结晶型树脂后处理装置100包括冷却锟13,冷却水置于所冷却锟13内,而混合物则覆在冷却锟13的外表面,冷却水隔个冷却锟对混合物进行冷却,高温状态下的混合物无需与冷却水直接接触,因此不会有水蒸汽将溶剂等物质排放到大气中污染环境。即使在高温条件下可大大减少溶剂等物质被蒸发到空气中污染环境,同时达到了节约材料的效果。若冷却后的固态混合物内包含有液态溶剂时,如溶剂为环丁砜时。利用半结晶树脂后处理装置按照上述方法处理后,使混合物中包含的聚芳醚酮类树脂质量含量从20%左右升高至80%左右。聚芳醚酮类树脂内剩下少量的液态溶剂,最后采用少量水对聚芳醚酮类树脂进行洗涤即可达到提纯聚芳醚酮类树脂的效果。此时的用水量约为传统工艺用水量 的1/5 1/2,大大节约了用水量。通过压榨机20压榨出来的液态溶剂纯度较高,可直接通过减压蒸馏即可回收得到合格的可继续利用的液态溶剂,相对传动工艺减少了蒸馏浓缩除去水的过程,从而可有效的减少能耗,降低成本,同时有效的提闻了处理效率。若冷却后的固态混合物内不包含液态物质时,如溶剂为二苯砜。利用半结晶树脂后处理装置按照上述方法处理后,固态混合物被粉碎,然后利用有机溶剂进行萃取提纯,萃取之后再利用水进行洗涤提纯。在萃取的时候由于混合物内不含有水,所以不会降低有机溶剂的浓度,从而萃取时的效果较传统工艺高。本实用新型利用螺杆剪切原理粉碎物料并能回收大部分溶剂,大大节省后处理中所消耗的水,同时减少了蒸馏除水的工艺,从而可有效降低生产成本,简化了生产工艺。可以理解,本实用新型提供的半结晶型树脂后处理的装置还适用于具有以下性质的物质的处理即该物质在预定的高温条件下为可流动的熔融状,当被冷却至一定温度时即可迅速转换成固态,而且质地很脆容易被剥落。以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种半结晶型树脂后处理的装置,包括冷却机以及与冷却机连接的压榨机,其特征在于所述冷却机用于降低高温熔融状态下半结晶型树脂的温度使其成固态;所述压榨机用于将固态半结晶型树脂内进行压榨粉碎,所述冷却机包括冷却锟,冷却辊内部容置有冷却剂。
2.根据权利要求I所述的装置,其特征在于所述冷却机包括刮刀,所述刮刀的刀ロ贴合所述冷却锟的表面。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于所述冷却机还包括涂布器,所述涂布器与冷却锟的表面贴合,用以将冷却锟上熔融状的半结晶型树脂进行流平。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于所述冷却锟为两个,两个冷却锟的中心轴在同一水平面上,所述刮刀设置于该ニ冷却锟之间,且分别与该ニ冷却锟的表面贴合。
5.根据权利要求2的装置,其特征在于所述压榨机包括收料斗、收容器以及螺旋杆, 所述收料斗设置于收容器上用以接收从冷却锟上刮落的半结晶型树脂,所述螺旋杆设置于所述收容器内用以压榨半结晶型树脂。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于所述收容器一端的直径较对立一端大,所述收容器较大直径的一端的上设置有所述收料斗,该收容器内部形成一空腔,空腔设置有所述螺旋杆,所述螺旋杆其径向尺寸从收容器内较大一端向较小一端逐渐缩小。
7.根据权利要求5或6所述的装置,其特征在于所述收容器上开设有第一排放ロ与第二排放ロ,所述第一排放ロ用以排放空腔内的液态物质,所述第二排放ロ设置于所述收容器ロ径较小的一端,用于排放空腔内的固态物质。
8.根据权利要求5或6所述的装置,其特征在于所述收容器的内壁上设置有一滤网,该滤网用于过滤空腔中的液态物质。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于所述第二排放ロ处设置有ー挡板,挡板上开设有若干细孔。
10.一种半结晶型树脂后处理的装置,其特征在于包括冷却机以及与冷却机连接的压榨机,所述冷却机包括冷却锟以及位于冷却辊表面上刮刀,冷却辊内部容置有冷却剤,所述压榨机包括收容器以及容置在收容器内的螺旋杆,使得冷却辊冷却半结晶型树脂后经刮刀刮落至收容器内,通过螺旋杆压榨粉碎。
专利摘要本实用新型提供一种半结晶型树脂后处理装置,包括冷却机以及与冷却机连接的压榨机,所述冷却机用于降低高温熔融状态下半结晶型树脂的温度使其成固态;所述压榨机用于将固态半结晶型树脂内进行压榨粉碎,所述冷却机包括冷却锟,冷却辊内部容置有冷却剂。本实用新型提供的半结晶型树脂后处理的装置中冷却剂容置于冷却锟内,在使用过程中半结晶型树脂无需与冷却剂直接接触,操作简单,且对环境友好。
文档编号C08J7/00GK202610152SQ201220239839
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者代惊奇, 蔡彤旻, 曹民, 苏成晓, 曾祥斌, 陈锐斌, 吴浩斌, 刘奇祥 申请人:金发科技股份有限公司, 上海金发科技发展有限公司, 珠海万通化工有限公司
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