CN101998897B - 使用多步骤处理系统获取聚合物结晶的方法和装置 - Google Patents

Abstract

连续处理工艺，其中可以用不同处理条件下的多步骤处理系统处理聚合物或聚合物材料，用以协同增强这些聚合物或聚合物配方体、分散体和溶液体的造粒和结晶过程。这种多步骤处理系统可以包括用于混合/挤出、造粒、多次输送处理、结晶、多次干燥处理的方法和装置，还可选择性地包括对所形成的颗粒的后处理控制。多个串连和/或并联结晶处理系统也有披露。

Description

使用多步骤处理系统获取聚合物结晶的方法和装置

发明的技术背景

发明的技术领域

本发明总的说来涉及用多步骤处理系统连续处理聚合物材料，其中，系统的每一个处理步骤是在不同的处理条件下操作的，用以协同增强聚合物和聚合物配方体、分散体以及溶液体的造粒和结晶。

现有技术的说明

在聚合物材料的传统的多步骤处理系统中，一般的单步骤处理方法和装置是人们已知的，其中的一些已知很多年了，并且在各种应用领域中使用着。这里所说的术语“多步骤处理系统”包括用于聚合物材料颗粒的混合/挤出、造粒、输送、结晶、干燥和后处理控制的步骤、方法和设备。然而，先有技术并未谈及在多步骤处理系统中受控地和刻意地使用这些方法以协同增强聚合物材料的结晶。

正如在先有技术中，包括以下专利所说明的那样，造粒设备及其在挤出工艺后的使用已经被受让人实施了很多年，这些专利包括：美国专利4,123,207；4,251,198；4,500,271；4,621,996；4,728,176；4,888,990；5,059,103；5,403,176；5,624,688；6,332,765；6,551,087；6,793,473；6,824,371；6,925,741；7,033,152；7,172,397；美国专利申请公开2005/0220920，2006/0165834；德国专利和专利申请DE 32 43 332、DE 37 02 841、DE 87 01 490，DE 196 42389、DE 196 51 354、DE 296 24 638；国际专利申请公开WO 2006/087179、WO 2006/081140、WO 2006/087179和WO 2007/064580；以及欧洲专利EP 1 218 156和EP 1 582 327。这些专利和专利申请全归本受让人拥有，并且它们整体以引用的方式包括在本文中。

同样，如先有技术专利说明书所描述的那样，本发明的受让人使用干燥设备也很多年了，这些专利包括：美国专利3,458,045；4,218,323；4,447,325；4,565,015；4,896,435；5,265,347；5,638,606；6,138,375；6,237,244；6,739,457；6,807,748；7,024,794；美国专利申请2006/0130353；国际专利申请WO2006/069022；德国专利和专利申请，包括DE 19 53 741，DE 28 19 443，DE43 30 078，DE 93 20 744，DE 197 08 988；以及欧洲专利，包括EP 1 033 545，EP 1 602 888，EP 1 647 788，EP 1 650 516.。这些专利和专利申请全归本受让人所有，并且它们整体以引用的方式包括在本文中。

此外，结晶方法和结晶设备也被本受让人公开过，代表例证包括美国专利7,157,032；美国专利申请2005/0110182、2007/0132134；欧洲专利申请EP 1 684 961；国际专利申请WO 2005/051623和WO 2006/127698。这些专利和专利申请全部归本受让人所拥有，并且它们整体以引用的方式包括在本文中。

本文所说的“后处理控制”可以包括热处理(thermal manipulations)、颗粒涂覆、颗粒筛分、储存，以及由此所形成的颗粒的包装，这些是本领域的技术人员熟知的。

国际专利申请WO 2007/064580披露了顺序混合和/或挤出处理，用以提供对温度、剪切、流变能力的独特的控制，以及顺序处理的条件，这些条件便利高熔融指数、低粘度、窄熔融温度范围的聚合物混合体、配方体、分散体或溶液体的造粒过程，避免了相分离和模头冷凝(die freeze-off)，但对于这类材料结晶的重要性，或用于这类材料结晶的处理，仍然未谈及。

美国专利2,918,701公开了在切粒室中水的使用，这样冷却足以让颗粒表皮快速变硬，用以极力减少这些颗粒的粘连或堵塞，而保留的内部热量仍然足以用于自干(self-drying)，不会太冷以至于妨碍获得颗粒所要求的形状。在切粒室之后通入较高温度的水能够帮助干燥处理。这个公开仍然没有谈到多个处理温度的使用和获取结晶的方法。

美国专利申请2005/0085620公开的造粒过程中使用有压力的输送水。根据这篇专利和国际专利申请WO 2006/128408，这样产生的颗粒与水分离、干燥，并被输送到一个单独的设备中，在那里颗粒伴随着搅拌保持较高温以完成结晶过程。与此类似，在美国专利申请公开2005/0065318中，在140℃的加压结晶室中，伴随搅拌或干脆不搅拌，将通过流态造粒作用可选择地产生的颗粒进行结晶化。该文披露了使用一种用于颗粒热结晶的管子。

美国专利申请2005/0062186公开了一种线材造粒设备，导致的结果是颗粒在热态时被输送到一个用于固态结晶并随后缩聚的热处理装置中。公开了的另一种装置中，用于造粒和输送装置的冷却水是加压的。

美国专利7,250,486公开了加压冷却液的使用，用以将颗粒固化到足够切粒的程度同时将颗粒的整体温度(bulk temperature)保持在易于结晶的范围内。带有压力的第二加温液体替代原有冷却液以保持这个用于结晶的温度范围，依靠结晶过程的放热性质加速颗粒结晶的速度。所披露的这类液体优选是加压水，压力范围在大约131kPa(大约19psig)到大约2731kPa(大约136psig)，并且可以含有类似乙二醇之类的添加剂，用以提高沸点并有可能降低有效压力。与此类似，美国专利申请公开2005/0167876公开了一种加压造粒工艺，包括选择性地向第二加压容器输送来增强结晶作用。

美国专利申请公开2005/0004341公开了多个调节步骤，在结晶之前，可能长期地，长达几天地调节，其中强调对水分含量和/或水分曲线的控制。但是，就各个调节步骤之间颗粒的连续的和加速的流态输送而言，这篇专利还是没有谈到。

国际专利申请公开WO 2000/023497公开了一种多步骤方法，其中，造粒最终的结果是一种冷却的产品，它被输送到一种其中流体温度优选超过100℃的第二处理容器中。优选乙二醇和三甘醇，单独地，以组合物的方式，或作为水的添加剂，来维持最高达230℃的温度。

美国专利3,988,085披露了使用便于颗粒输送的气体注入，但仍然没有谈及结晶的增强机制。将高速空气或其他惰性气体注入液体和颗粒浆料管中，如美国专利.7,157,032所描述的，增加了颗粒进入和通过干燥器的速度却仍然保持颗粒中足够的热量以促使自身结晶开始。但这个专利仍然未谈到用于增强结晶作用的多步骤处理系统的使用问题。

国际专利申请公开WO 2006/127698同样公开了注入高速气体以保持在颗粒中足够的内热用于结晶的自我起始作用。该申请还公开了使用一种颗粒结晶系统，该系统可以选择地和顺序地附接到一个干燥器上或一个震动单元上，用以给颗粒提供额外的结晶和冷却作用。该申请公开还进一步披露了由颗粒残留潜热引起的结晶增强作用，以及在紧随干燥后的冷却，冷却因为这些颗粒在一个震动装置上有20秒到120秒的滞留时间而更容易。在顺序处理系统中不同温度的使用和好处，以及这种系统所获得的用于结晶的协同增强作用的持续时间而言，WO 2006/127698还是没有谈及。

因此，我们所需要的是一种多步骤处理系统，用以便利造粒过程的热、剪切和流变控制，并增强所形成的颗粒的结晶作用。这种多步骤处理系统中的每一个处理过程/步骤是在一定的处理条件(例如，温度、压力、流速、滞留时间，以及传送介质)下操作的，而一种好用的多步骤处理系统总是会利用这样的处理/步骤。其中该系统中的各工艺/步骤所使用的处理条件都不相同。例如，一种有利的系统会采用这样的工艺/步骤，即，其中各工艺/步骤的至少一个处理条件(例如，操作温度范围)不相同，并且结晶的工艺/步骤优选的温度不超过水的沸点。该系统中顺序步骤之间的转送可选择地加快，用以保持颗粒的内热，该系统的每个处理过程中的滞留时间对于某一特定材料是特定的，为这种材料提供极力增大的协同结晶作用，其中，加入额外的压力和/或添加剂，用以获取更高沸点和相关的安全性，其中的危害最好对于增强颗粒结晶作用不是很明显的。本发明的各个实施例的首要指向正是这种方法。

发明内容

短地说，本发明的各个实施例，以优选的形式，指向用于控制混合和挤出工艺的方法，以利于如果不采用本发明就会有问题的材料(例如，高熔融指数、低粘度的聚合物和聚合物配方体、分散体和溶液体)的造粒，并且还进一步利于这类材料的输送、结晶、干燥和后处理操作。本发明的多步骤处理系统的单个工艺/步骤协同地运作，以增强结晶作用，优选使每一个单独处理在与系统其他处理过程不同的工艺条件下运行。

使用多步骤处理系统进行聚合物和聚合物材料的结晶的一个方法包括喂料、混合、挤出、造粒、第一次输送、第一次干燥、第二次输送、结晶、第三次输送和第二次干燥的步骤。此外，可选择的步骤可以包括涂覆和后处理。本领域的技术人员都会知道，这些步骤中的每一个都是在这样的处理条件下操作的：其中，每一个步骤的具体处理条件可以与该系统其他步骤的不相同。当在本文中使用时，“处理条件”包括，例如，温度、压力、流速、滞留时间，搅拌速度，以及传送介质。本领域的技术人员都知道，本发明的系统的某一个步骤的处理条件包括这个步骤的各种各样的和多次操作的特征。

本领域的技术人员还知道，因为“处理条件”包括不止一种操作特征/条件，本发明的系统的不同的步骤可以在相同的单一的条件下、但不同的其他诸条件下操作。例如，本发明的每一个输送步骤可以在与其他输送步骤不同的温度下操作，但所有三个输送步骤可以使用同一输送介质，例如，水。

本发明的多步骤处理系统将由容器、静态混合器、熔融冷却器和/或挤出机，单独地或成系列地提供的混合处理组合在一起，其中，这些部分可以独立地加热和/或冷却，用以提供热学上看有充分的剪切的，为造粒精确制备(Theologically prepared)的，优选的是处于液态的均一的配方体、混合体或熔融液体。以这种方式生产的颗粒，在温度受控的造粒流体中高效地输送，并且还可以选择用惰性气体的注入加速进程，保持高水平的颗粒内热，到达并经过脱水和/或干燥工序。随后这些颗粒(优选立即)被带进与造粒流体温度不同的第二单独流体中，以输送到并流过温度相同或不同的一个多腔室颗粒结晶系统。这种多腔室颗粒结晶系统提供附加的滞留时间以引起这些颗粒的结晶反应。部分或全部结晶的颗粒优选立即通过惰性气体的注入，以任选的速度输送到并穿过第二脱水和/或干燥工序，进入后处理系统，后处理系统可选择地包括用于进一步增强结晶作用、用于涂覆颗粒、用于额外冷却的震动单元，并最终送去储存或进一步加工处理(processing manipulations)。

本发明的各个实施例也包括用以获取聚合物材料结晶化的多步骤处理的方法。这个方法可以包括：提供用于将未结晶的聚合物材料处理成为结晶的和造粒的聚合物材料的多个处理步骤，并且这些处理步骤中的每一个都是在处理条件下进行的，其中，这些处理步骤的每一个都是在至少有一个与其他每一个处理步骤不相同的条件下运行的。在一个实施例中，多顺序处理步骤包括了输送步骤。每个输送步骤在不同于其他输送步骤的温度下操作运行，以至当比较输送步骤的处理条件时，温度构成了一种不同的处理条件。处理条件当然也包括流速和输送介质。

获取聚合物材料结晶的多步骤处理的另一种方法包括，将聚合物材料供料到混合器、在混合器中混合聚合物材料、从混合器将聚合物材料挤出、将挤出的聚合物材料造粒、将造粒后的聚合物材料第一次输送到第一干燥器、将第一干燥器中的造成颗粒的聚合物材料第一次干燥、将干燥的造粒的聚合物材料第二次输送到颗粒结晶系统中、在该颗粒结晶系统中将造粒的聚合物材料结晶、将结晶的并且造粒了的聚合物材料第三次输送到第二干燥器中，并且第二次干燥结晶了的和造成粒的聚合物材料。

还提供获取聚合物材料结晶的多步骤处理的另一种方法，其中，用于多个顺序处理步骤中的设备中的部分部件的表面进行了处理。这种表面处理保护了多个顺序处理步骤中至少一个部件的至少一个部分不受聚合物材料的作用。这种表面处理可以形成一个或多个部件层。在某些实施例中，在表面处理之前可以对多顺序处理步骤中的至少一个部件的至少一个部分进行预处理。

在一个实施例中，表面处理是镀敷金属。表面处理可以将金属氧化物牢固地固定在多顺序处理步骤中至少一个部件的至少一个部分上。表面处理可以将金属氮化物牢固地固定在多顺序处理步骤中至少一个部件的至少一个部分上。表面处理可以将金属碳化物牢固地固定在多顺序处理步骤中至少一个部件的至少一个部分上。

其他的一些实施例涉及在处理表面上覆盖聚合物涂层。还有，这种聚合物涂层可以通过聚合反应进行涂覆。

由此，本发明的实施例的一个方面包括提供一种多步骤处理系统，用以混合、挤出、造粒、输送、结晶和干燥以这种方式生产的颗粒。

本发明实施例的另一个方面包括提供一种多步骤处理系统，其中，混合/挤出处理涉及多种不同的处理条件，便于在剪切状态下热学方面和精确方面的控制。

本发明实施例的再一个方面包括提供一种多步骤处理系统，其中，本发明系统的各个单独的输送步骤在不同的处理顺序中处在不同的温度条件下。

本发明实施例的还有一个方面包括提供快速输送形成的颗粒，其中，各个输送步骤中的输送介质在不同的处理顺序中温度不同。

本发明实施例再有的另一个方面包括提供所制成颗粒的结晶化。

本发明实施例的另外的方面包括提供额外的热学控制的滞留时间，以增加颗粒的结晶化。

本发明实施例的再一个方面包括利用所形成的颗粒的残留内热增强颗粒的结晶反应。

本发明实施例的另一个方面包括提供涂覆颗粒以限制粘性，从而避免结晶处理后的颗粒的结团。

本发明实施例的另一个方面包括，在携带颗粒的流体没有附加压力的情况下，在各种温度下提供结晶反应。

本发明实施例的另一个方面包括表面处理多顺序处理步骤的设备部件的几个部分。

在阅读了下面结合附图所作的详细说明之后，本发明的各个实施例的这些和其他的方面、特征和优点会变得更清晰。

附图的简短说明

图1是一个流程图，说明多步骤处理系统的各个实施例。

图2是典型的混合处理系统的喂料部和混合部的示意图。

图2a是喂料机、混合室、介质压力泵和粗滤网置换器的示意图。

图2b是喂料机、挤出机、齿轮泵和滤网置换器的示意图。

图2c是喂料机、齿轮泵和静态混合器总成的示意图。

图2d是附带有旁通换向阀的竖直式静态混合器的示意图。

图2e是喂料机、混合室、介质压力泵、粗滤网置换器、齿轮泵、静态混合器、挤出机、齿轮泵和滤网置换器串连的示意图。

图2f是喂料机、挤出机、齿轮泵、滤网置换器、静态混合器、挤出机、齿轮泵和滤网置换器串连的示意图。

图3是造粒系统和输送至脱水和干燥系统串连的示意图。

图4是带有齿轮泵和与三通阀连接的旁通管的比较静态混合器(comparative static mixer)的示意图。

图5是与旁通换向阀连接的竖直设置的静态混合器的示意图。

图6是聚合物换向阀的示意图。

图7是带有加热元件的单件式模头板的示意图，图中示出了三种结构的加热元件。

图8a是从模头板取出的加热元件的三个结构图。

图8b是以侧视方向单件摆放的加热元件的三个结构图。

图9是可拆卸-型芯模的示意图。

图10是可拆卸的型芯-加热模头的部件的拆分视图。

图11是带有输液盒或水箱的模头体的示意图。

图12是模头体和两件式输液盒或水箱的示意图。

图13是相当的两件式输液盒或水箱的拆分视图。

图14a是相当的两件式水箱或输液盒的整体总成的示意图。

图14b是另一种水箱或输液盒入口和出口设计的截面图。

图14c是按照图14b设计的另一种水箱或输液盒入口和出口设计的示意正视图。

图15是带有连接水箱或输液盒的造粒机的示意图，图中示出了模头。

图16是与水箱或包含一个导流器的输液盒连接的模头的示意图。

图17a是一个相当的导流器的示意图。

图17b是一个相当的导流器的第二构造的示意图。

图18是相当的挠性切刀毂的示意图，附带挠性套部件的拆分视图。

图19a是流线切刀毂的一个部分的示意图。

图19b是流线切刀毂的示意图，相对图19a旋转了一个角度。

图19c是图19a中流线切刀毂的截面图。

图20是大斜角切刀毂的示意图。

图21a是带有安装了法角切刀的相当的切刀毂的示意图。

图21b是带有安装了切刀的大斜角切刀毂的示意图。

图21c是带有安装了非锐角或方形钝刀头的切刀的相当的直角切刀毂的示意图。

图21d是装有带减薄部分的法角切刀的切刀毂的示意图。

图22是相当的水箱旁通管的示意图。

图23是显示惰性气体注入从造粒机到干燥器的浆料管的方法和装置的示意图。

图24是显示惰性气体注入从造粒机到干燥器的浆料管的一种优选方法和装置的示意图，包括在浆料管中球阀的放大图。

图25是相当的自洁式干燥器的示意图。

图26是图25中自洁式干燥器的脱水部分的示意图。

图27是安装了脱水部的第二相当的干燥器的示意图。

图28是储罐的示意图。

图29是示出脱水网和离心干燥网配置的干燥器的示意图。

图30表示带有偏流杆的干燥器网。

图31是图30中带有偏流杆的干燥器网的截面图。

图32表示不需要偏流杆构造的干燥器网。

图33是图32所示的不带有偏流杆的干燥器网截面图。

图34表示放大的从边缘看的一种三层网。

图35表示放大的从边缘看的一种二层网。

图36表示按照图35的一种多层网的放大的外观图。

图37是一种颗粒结晶系统和干燥器的示意图。

图38a是带有用于颗粒粉末处理的偏流堰和盘的一个震动单元的俯视图。

图38b是带有用于颗粒粉末处理的偏流堰和盘的一个震动单元的侧视图。

图39a是带有用于增强颗粒结晶作用的偏流堰和保持堰的一个震动单元的俯视图。

图39b是带有用于增强颗粒结晶反应的偏流堰和保持堰的一个单元装置的侧视图。

具体实施方式

虽然详细解释本发明的优选实施例，但要理解其他的实施例也是可能的。因此，这不是我们的打算：本发明的各个实施例可能被限制在下面的说明和附图的陈述所规定的各个部件的结构和布置的细节范围内。本发明的各个实施例可以变动和实施，或以各种方式来实现。此外，为了清晰起见，在描述优选实施例时，将求助于专用术语。

本发明的多步骤处理系统如图1的图解所示，包括一个将原料提供给一个(或几个)混合、熔融和/或掺混部2的喂料或充料部1。部2a是指一容器，部2b代表一挤出机，部2c表示一静态混合器，部2d是指旁通静态混合器，部2e表示一个容器串连到静态混合器和到挤出机，而部2f表示一挤出机串连到静态混合器再到第二挤出机。一个(几个)混合部2适宜于衔接到造粒部3上，随后经旁通流体输送系统连接到部4a，或者也可以连接于加速流体输送装置部4b，以输送颗粒到脱水和/或干燥装置部5。从干燥工序来的颗粒输送到一个分配部6，并被引入到第二输送流体中，通过常规的输送部7a或快速输送部7b，泵送到颗粒结晶系统(PCS)部8，或按其(没有示出)，去促进结晶反应处理。至少部分结晶化了的颗粒用常规输送部9a或快速输送部9b输送到第二脱水和/或干燥装置部10。从该干燥工艺出来的颗粒选择性地输送到用于涂覆颗粒部11a的震动单元，或者，另外地和可选择地输送到一个震动单元，用以进一步增强结晶反应11b，并/或另外地和最终地到达包装、贮存和/或后处理控制部12。

前面对部/装置的描述，是为了方便本文所述不同方法步骤的理解。由此，使用多步骤处理系统用于聚合物和聚合物材料结晶的方法可以包括从喂料或充料部1到混合、熔融和/或掺混部即部2的各个供料步骤。该系统的下一个处理步骤可以包括混合在部2的各种材料。下一个处理步骤包括混合在部2的材料。

下一个处理步骤包括挤出在部2b的材料。再下一个处理步骤包括将造粒部3的材料造粒。第一次输送步骤4包括将颗粒输送到脱水和/干燥装置部5。第一次干燥步骤发生在部5。

干燥处理出来的颗粒通过第二次输送步骤7输送到PCS部8，在其中发生结晶步骤。至少部分结晶了的颗粒通过第三次输送步骤9输送到第二次脱水和/或干燥部10。第二次干燥步骤发生在部10。

此外可选择的步骤可以包括涂覆11和后处理12。这些步骤中的每一个都是在特定处理条件下进行的，其中每一步骤的具体处理条件可以与系统的其他步骤不同。例如，混合聚合物材料的步骤可以在“混合处理条件”(温度、压力，等等)下进行，而挤出聚合物材料的步骤可以在“挤出处理条件”(温度、压力、等等)下进行。很可能是这样：混合处理条件和挤出处理条件两者至少一个共有的条件是不同的(例如每一步骤的操作温度)，而另一个共有的条件(例如压力)在每一步骤中是相同的。

现在转到图2，装置包括喂料或充料部1，用于给混合、熔融和/或掺混部即部2(如图2a、2b、2c、2e和2f分别表示的2a到2c，2e和2f)提供材料或组分材料。这些材料或组分材料可以作为固体或液体手工供料。液体可以泵送或定量送入(未显示)混合装置中，而固体可以通过供料螺杆13来添加，如在分部图2a、2b、2c、2e和2f所示，或用其他合适的装置供料。可以用重量计量或体积计量供料来完成，而优选的是通过机械和/或电子反馈机构来控制，这对于本发明的领域的技术人员来说是熟知的。可以使用一种或多种相似的或不同的供料机构，并且可以设置在混合部2相同的或不同的进口处，如混合进口14a、14b、14e或14d所示。供料部件可以处于加热的或冷却的温度的环境中。供料部件也可以处于常压条件、加压条件，还可以用空气或惰性介质(例如，氩气或氮气)气洗，或经受真空或部分真空以加快流体进入混合部2，优选在靠近供料装置的出口处(例如，供料螺杆出口15)。

混合部2包括动状态的2a、挤出状态的2b和/或静态的2c混合部件，它们可以单独使用，或以两个或多个这些部件类型的混合，以串连、直连，和/或并联的方式使用。

在图2a中，供料部1的供料螺杆出口15与动状态部2a在热控混合器16的一个或多个进口(例如，进口14a)处连接。混合器室可以是常压的或用空气或惰性气体(例如，氩气或，优选氮气)气洗。组分材料可以连续或分批加入，同时加热到特定的工艺所要求的温度。通过由电机20控制的转子18的旋转达到混合的目的。混合桨叶22可以是螺旋桨型、船型、犁铧型、代尔塔型、西格玛型(单独地、成对地，或复合形状地)或螺旋状或螺旋分散状的桨叶，与转子18连接。混合器也可以是一种捏合机，Buss捏合机，或Farrel密炼机、螺旋带式搅拌机、Banbury型搅拌机、水平混合机、立式混合机、行星混合机或本领域的技术人员了解的类似设备。

一旦达到适当的倾点，阀24打开，流体或熔融材料进入并流过管子26，被吸进增压泵30。增压泵可以是，例如离心泵或往复式正排量泵或旋转泵。优选增压泵30是旋转型的，并可以是蠕动泵、叶轮泵、螺旋泵(screw-)、凸瓣型泵、螺杆泵(progressive cavity-)，更优选的是齿轮泵。齿轮泵可以是高精度的，或优选是开缝的(open clearance)，并产生中等级压力(例如，最高大约33bar，而优选小于约10bar)。泵的压力可以变动，并且强力到足以使熔融料穿过粗滤器35，粗滤器可以是烛型过滤器、篮式过滤器，或滤网置换器。在实施例中，粗过滤器35是20号网孔或更粗的篮式过滤器。当熔融料流到并通过管子32时，粗过滤器35从中除去大的粒子、结块，或粒状材料。点划线40a表示与熔融泵80的连接。

另一方面，图2b中喂料部1经过喂料螺杆出口15与混合部2连接，更具体地说，挤出混合部2b，在一个或多个进口处(例如，进口14b)与一个挤出机50连接，这个挤出机可选择但不限定是，单螺杆的、双螺杆的、多螺杆的、环槽挤出机(ring extruder)，或柱塞挤出机。这些螺杆的分段或分区喂入、混合和输送材料的同时，提供足够的热和机械能用以熔融、混合并将一种或多种造粒用材料均匀地分散和分配用以流动。挤出机50，优选是双螺杆挤出机，可以用空气或一种惰性气体进行清洗，并且另外还可以有一个或多个排气口。某些或全部排气口可以安装一个或多个真空附属装置或一个或多个本领域的技术人员所了解的其他排气机构。排气口或合适的排气机械有利于除去气体、不想要的挥发物诸如残留单体或副产品，和/或杂质。排气要小心使用，而位置的设置应该使得对配方体至关重要的挥发组分在进入到混合过程中之后不丢失或者不泄露。螺杆的形状应该令人满意，以使喂料、分散和/或分配式的混合、熔融、掺混以及由配方和加工需求决定的产量达到合适的水准。挤出机50在类似由点划线40a(用于在图2a示出的电动混合部2a)标记的位置处与熔融泵80连接，如图2b所示。

类似地，喂料部1可以通过供料螺杆的出口15连接到图2c中静态混合器部2c的进口14c，和/或连接到图2d中的旁通静态混合器部2d的进口14d。过程操作可以指令使用增压泵30和/或熔融泵80促使材料流输送并加压进入静态混合器60。静态混合器60与熔融泵80连接，连接位置如图2c中点划线40b所示。

混合部可以单独或以组合的方式使用，将电动状态、挤出状态，和/或静态混合器串连和/或并联连接。这种情形的典型例子，如下文详细描述所见，电动混合部2a直接与与静态混合部2c在进口处14c连接，挤出混合部2b直接与静态混合部2c在进口处14c连接，和挤出混合部段2b直接与静态混合部2c在旁通静态混合器100的进口处14d连接。挤出混合部2b可选择地与另一个具有相同和/或不同设计类型或外形轮廓的挤出混合部串连和/或并联连接。在各个混合段温度和处理参数可以相同或不同，混合装置可以组合连接，用串连或其他方式。

图2a、2b和2c(单独或串连组合的)常见的局限仍然在于以下问题：冷却，尽管在这些部件中都有冷却，但是达不到对温度高水平控制和窄范围的限定度数，以便能够生产窄熔融范围材料的高质量的颗粒。此外，上述混合部受局限于它们获取高性能的和均质的分散混合体的能力，并且进一步受局限于它们降低或消除掺混材料相位分离的能力，掺混材料包括聚合物配方体、分散体，和溶液体。再有，高熔融流动指数的材料通常要求高剪切来熔融材料，熔融后，生成物的粘度非常低，而伴随有限的冷却，仍然造成挤出的难题。对于这些材料来说，从液态到更粘性的半固体或固体的转变温度是典型的窄范围，而对此的控制在上述混合部中极其受限制。

考虑到这些要求，一个优选的实施例示范在图2e中，其中，电动混合部2a(图2a)与附着在静态混合器60的进口14c的增压泵30牢固地连接。绝热输送管62将静态混合器出口64和冷却挤出机50的进口14b连接。冷却挤出机50的螺杆结构可以给熔融材料提供精确的混合和弥散性，到达并通过在进口14b末尾的挤出机的各个区或段。标识为部1的一个或多个侧边的挤出机，图示没有与冷却挤出机50连接，当需要特别处理时，可以在沿着挤出区段的出口变化位置地设置。

图2f所示的一个更优选的实施例，包括一个挤出混合部2(早先用于描述图2b)，与熔融泵80和滤网转换器90(下文描述)固定连接。静态混合器60在进口14c处连接并且在出口64处与输送管62连接，输送管62与上述的冷却挤出机50连接。

液体或固体成分可以使用一个(或多个)喂料部1来供料，供料端1在一个或多个位置处连接，包括但不限于，进口14a、14b、14c或14d。对于容器混合，各种成分是在进口14a或最接近进口14d的进口位置75加入的，那里涉及到了挥发物。容器混合与静态混合器串连连接(没有在图2中示出)，任何挥发物的添加优选是在静态混合器的进口完成的，其中的一个例子包括静态混合器60的进口14c的改进(图2c)。对于挤出混合，各种成分是在进口14b或者是在位置接近挤出机50(用于涉及挥发物的场合)末端的进口加入的，这里涉及到了挥发物，如进口位置70或另外的在最靠近进口14d的进口位置75。对于在到达齿轮泵80之前挤出混合与静态混合器串连连接(未在图2中示出)，各种成分可以在静态混合器的进口加入，如图2c所示的静态混合器60进口14c的改进例子()。对于静态混合，各个成分可以在图2c所示的进口14c处引入，或在最接近进口14d的进口位置75处(图2d)引入，用于涉及挥发物的情况。

用不同的混合处理可以获得各种程度的混合与剪切。静态混合一般具有最少的剪切并且更多地依赖热能。电动混合很大程度上取决于桨叶设计和混合器设计。挤出混合伴随螺杆的类型、螺杆的数量、以及螺杆的外形轮廓而变化，并且完全有能力大量产生剪切能。因此，能量是通过剪切或机械能和热能两者加入到混合过程中的。装置的加热和/或冷却可以通过电力、蒸汽，或热控流体(例如油或水)的循环来获得。混合持续进行直到达到合适的温度或其他标准稠度或粘度时为止，如本领域的熟练技术人员觉定或对这些过程应特别知道的那样。

再次参看图2，一旦从混合阶段2a、2b、2c、2d、2e、2f或它们的任何组合出来，熔融的或流态化的材料可选择地到达并通过一个熔融泵80，熔融泵80给熔融体产生附加压力，优选至少约10bar，更优选在约30到约250bar之间或更高。准确的压力将取决于被处理的材料并可能受到紧随混合的造粒过程(图3的部3)，以及工艺的产量和流量的显著影响。熔融泵80可以是离心泵或往复式容积泵或旋转泵。在典型的实施例中，熔融泵是一个旋转泵，可以是蠕动泵、叶轮泵、螺杆泵、凸瓣型泵、螺杆泵或齿轮泵，优选齿轮泵。密封应该与被处理的材料在化学和机械方面相匹配，其细节为本领域的技术人员所熟知。

加压的熔融体穿过一个过滤器90(图2b、2e和2f)优选是篮式过滤器或滤网转换器。优选使用约200目和更粗的滤网转换器。一种典型的滤网转换器是具有两层或多层不同网目(例如，20目、40目，和80目的滤网)的多层筛转换器。滤网转换器可以是手动的、板式的、滑板式的、转板式的、单个或双栓式的，并且可以是连续式的或不连续式的。

熔融泵80和/或过滤器90的使用强烈地和可选择地取决于在配方体中任何挥发成分的含量。压力从挤出混合2b到熔融泵80使用前是充足的，而静态和/或电动混合(分别用2c或2a表示)的使用则可以要求确保从装置出来的配方体前行和流出更为方便的压力。过滤器90，在使用地方，提供了一种安全机制，确保过大尺寸的颗粒、结块、无定形团块，或附聚物不散播到旁通静态混合器100或造粒处理部3(图3)。另一方面，如先前所述，挥发成分的加入可以在最靠近图2d中进口14d的进口位置75处完成。在额外加压和/或过滤是一种必不可少的流程组件，通过最靠近进口14d的进口位置75处来引入则是一种优选的方式。

图2c、2e和2f中静态混合器60可以用来加热正在形成的混合体，以生成均质熔融体，或可以有效地作为降低熔融体的温度的熔融体冷却器来使用。当静态混合器串连使用时，每一装置可以用来加热和进一步混合配方体，其中温度、设计、几何形状和外形轮廓、物理尺寸，以及处理条件，在这些混合器之间，可以是相同的或不同的。串连的一个静态混合器可以加热混合体以达到更好的分散和分配混合，而第二个静态混合器实际上可以冷却混合体以便于进一步加工。静态混合器60或熔融体冷却器是一种盘管型(coiltype)、刮壁型(scrape wall)、管壳式设计(shell and tube design)、或U型管设计，或其他类似的设计的热交换器。在典型的实施例中，它是一种管壳式设计，包括在单个管子中的外形轮廓合适的静态混合叶片，用以进一步混合材料并促使更多的材料与管壁紧密接触，管子外面是一种液体流，例如油或水，用以提供合适的加温或冷却。循环介质的温度和流速由一控制装置(未示出)仔细地调节。静态混合和熔融冷却条件选择的一个重要的准则是，以最小的压降做最大量的功来产生混合，同时保持适当混合所需求的压力。由挤出机50和/或熔融泵80产生的压力，在出现的地方，应该足够维持熔融体或流态体通过过滤器90，在合适的地方进入和通过旁通静态混合器100，并进入和通过造粒部3(图3)。另一方面，将一个可任选的熔融泵80位置合适地连接到出口130(图2d)和进口205(图3)，以维持或增加进入和通过造粒部3的压力。

可选择的旁通静态混合器100(在图2d中)与现有技术中的装置相比有一个显著的优点，现有技术中的装置在维护或清洁时不得不从熔融流道中被人为地移除，而对于特定过程，这通常不是必要的。为了简化这一问题，可以将一个能与或不能与冷却剂连接的“筒子”或直的大内径管子插入流道中，以允许液流有效地绕过不需要的静态混合器。另一方面，可以将一个如图4所示带有换向阀104的旁通管102插入流道中，换向阀104用来将液流从静态混合器60换向进入旁通管102中。类似地，可以在或靠近静态混合器60出口的地方使用第二换向阀106来再连通旁通流返回进入到主体流中。

可选用的过滤器90的出口通过旁通换向阀120的进口110(详见图5)与在图2d中的旁通静态混合器100连接。进口110引导熔融流体通过静态混合器进口152流入旁通静态混合器100的静态混合组件150中。熔融流体流动通过静态混合组件150并且从静态混合部件出口154出来进入旁通换向阀120的出口130。图5所示是一种双行程或双通道热交换器，其具有静态混合组件150的底座156，该底座通过进口152和出口154与旁通换向阀120连接。静态混合组件150的顶部158远离旁通换向阀120。静态混合器100和旁通换向阀120的方向在本文中，可以是悬垂的、水平的，或垂直的设置。另一方面，它们的位置可以在前述位置之间的很多角度上倾斜设置。

阀组件162和164优选用可移动的螺栓(movable bolts)的形式，其中，阀组件162在静态混合组件150的上游，而阀组件164，相似地是在下游。这些螺栓可以包括至少两个内孔。举例来说，阀组件164有两个(2)内孔，阀组件162有三个(3)内孔。各个内孔可以有不同的方向。例如，它们是直角相通的、形成90°的转向或呈一个“T”字母的形状，并特意沿着螺栓的长度方向设置。这些内孔每一个的位置，要借助于流体控制的液压缸或类似的装置来设置，并且按照工艺操作人员要求的希望位置，可以调节地保持与旁通换向阀120的合适的进口和/或出口良好对正，如本领域技术人员所熟知的那样。通过手动操作液压阀或通过自动控制(例如，用PLC)，或两者同时使用，可以控制这些液压缸的位置，从而控制每一个螺栓的位置。

混合部2的各个部件可以连接到换向阀200上，如图3所示，其中，旁通静态混合器100的出口130(图2d)是与进口205(图3)连接的。图6示出了连接到换向阀200的壳体202的进口205和出口206。可移动的换向阀螺栓(未示出)可以用机电联合的方式、液压、气动的方式，或其任意组合的方式操作。

对图2的部1和2中部件(包括容器、挤出机、齿轮泵、滤网转换器、聚合物换向阀(图3)，以及静态混合器或熔融体冷却器)的表面处理和涂覆的使用，构成了本发明诸多实施例中的一部分。渗氮处理、碳氮共渗、电解电镀、化学化学电镀、热处理硬化、火焰喷涂技术，以及烧结技术是这些表面处理和涂覆的典型范例。

再参看图3，换向阀200在出口206处与造粒部3在模头320的进口301处连接，细节示于图7、8a、8b、9和10。

图7的模头320是一种单体型的，包括一个连接到模头体324上的模头锥322，模头体324内装置了加热元件330，并且穿通了许多模孔340，其数目和方向路径呈现不同。在典型的实施例中，模孔340的直径大约为3.5或更小。模孔340可以有很多设计组合，包括，但不限于，渐增或渐减的锥形、圆柱形和其组合。截面可以按照加工和材料的要求在长度上变动。优选地，模孔340单独地设置，或集中地成组设置在一个或多个同心环中，同心环由与之连接的换向阀200的出口206的直径决定。

加热元件330可以是一种盒式的或更优选是一种线圈型元件，并且有足够的长度在模头体324内以便如图7所示保持在模孔圆周的外边而图8a和图8b中详细显示结构1。它们也可以延伸进到并接近模头体中心，长度不通过中心(图8a和图8b中的结构2)，或者长度可以延伸通过中心但没有足以接触径向对置的(结构3)模孔环。模孔的位置设置可以变动以容纳加热元件330的适宜的结构。

如图9所示，模头320在模头体上有一个可拆卸的中心或插入结构。加热元件是一种盒式的或更优选一种线圈结构的，插入到外模体部件352上，在这里它们的长度被限制，以便合适地配装在外模头体部件352的区域内。模孔340包含在可拆卸插件350内，并且如前文所详细描述的那样在设计、尺寸以及布置方面可以有变动。可拆卸插件350用通常的机械装置与外模头体部件352牢固连接。

图10显示模头320另外的一种设计，其中，模头体有一个可拆卸的中心或插件结构，具有多个加热带用于增强加热效率，当熔融的或液态的材料通过模孔340时更便于将热传递给它们。外模头体部件(未示出)与图9所示的情形相类似。这种另外设计的加热的可拆卸插件360有一个中心通孔，一个加热元件365，优选线圈型加热元件设置其中，该加热元件可以和在外模头体部件上的其他加热元件共同进行热控制，或者可以独立地加热调节(这样就允许在模头320内具有多区域供热)。

所有结构的模头320(图7、8a、8b、9和10)包括一个牢固连接的、用作为切粒表面的合适的硬表面370，如图10所示。该硬表面370优选是一种抗磨蚀、抗磨损和抗腐蚀(在需要的地方)的材料。举例来说，碳化钨、碳化钛、陶瓷或它们的混合物，是用于硬表面的常用材料。

图10所示是一种典型的用于模头锥322的栓接机构示。盖板372的位置设置是用螺栓374连接到模头320或可拆卸插件350或加热可拆卸插件360的表面，分别见图7、9和10。盖板372可以小于或至少等于硬表面370的高度尺寸。另一方面，当需要时可以使用垫片材料或其他材料用于密封盖板372。

换向阀出口206包括一个内孔，该内孔的直径呈锥形，而呈锥形地增加直径形成了一个大于模头锥322的连续地和成比例地的腔室，模头锥322可以插入其中。这个腔室的容积允许聚合物材料流或其他熔融体流或液体材料流不被阻挡地从换向阀200流进模孔340。另一方面，一个接口(未示出)可以与换向阀出口206连接，接口如上所述是相应的锥体形，用以容纳模头锥322。

换向阀出口206和另外的接口(未示出)、模头锥322，以及模头体324(如图7、11和12所示)、可拆卸插件350(图9)和加热可拆卸插件360(图10)可以用碳素钢、热硬化碳钢、不锈钢(包括马氏体和奥氏体等级)、热硬化和沉淀硬化不锈钢，或镍制造，以提高抗磨蚀、抗侵蚀、抗腐蚀和抗磨损性。表面处理诸如渗氮、碳氮共渗、电镀涂覆和化学涂覆技术可以用来增强这些抵抗性能。

为了给图7、9和11中的模孔340提供平滑的表面，从而减少加工过程的不平整(例如，钻孔痕迹)，用于模孔340的常规的技术可以包括电子放电加工(EDM)，使用一根导线，围绕模孔圆周方向转动用以随后增加表面平滑度、提高模孔几何形状的一致性，并且可控地和均匀地增大模孔直径。另一方面，颗粒尺寸均匀一致的高速磨蚀和抛光用的粗磨粉可以通过模孔，在模孔内实现高平滑度。此外，减少磨蚀和粘附的镶崁件可以放置在模孔340的孔区。含氟聚合物、陶瓷和碳化钨镶崁件是非限定性的例子。其他用于改善表面性质、增强腐蚀和磨蚀抗力，以及改善磨损的表面处理，也可以使用。

再次参看图3，模头320牢固地与输液盒或水箱400连接，如图11和12所示，细节见图13和14a、b、c。图11示出了一个单件式结构的输液盒或水箱400，水箱其包括一个壳体402，与出水管404和直径和几何形状相同的出水管406连接。单件式输液盒或水箱400与一个矩形、方形、圆柱形或其他形状开口的切粒室408径向对置且相互连接，切粒室408(有足够的直径完全包含)包围模具型面410(相当于图7、9和10中的硬表面370)。壳体402有安装法兰412，多个安装螺栓414穿过安装法兰412将输液盒或水箱400和模头320密封连接到换向阀200。壳体402上的法兰416允许与造粒机900(见图3)连接，如下文的详述。在切粒室408内自由转动的部件在本发明后面描述。

类似地，图12示出一种两件式结构的输液盒或水箱400，包括一个带有壳体452的主体450，壳体452与进水管454和出水管456连接，该进水管和出水管有相同的直径和几何形状，并且径向对置，连通地连接到一个矩形、方形、圆柱形或其他形状开口的切粒室458，切粒室458(直径足够完全包含)包围模具型面410(相当于图7、9和10中的硬表面370)，与前述相同，且如文中所述完全装配。壳体452有安装法兰462，有多个安装螺栓或双头螺柱464穿过该法兰。安装法兰462与相配直径(内和外尺寸两者)的接口环470密封连接。多个埋头螺栓472从中穿过。安装螺栓或双头螺柱464与埋头螺栓472优选以互换的方式使用，并且将整个输液盒或水箱400和模头320的部件与换向阀200密封连接。主体450的壳体452上的法兰466允许与造粒机900(见图3)连接，如下文的详述。在图11中的切粒室408和/或在图12中的切粒室458内自由转动的部件在本发明后面描述。接口环470分开连接并穿过模头320，允许主体450被拆下来清洗或维护，同时保留模头320密封地与换向阀200连接。

图13所示是两件式结构的输液盒和水箱400的分解图，带有图14所示的完整的组件。因为通篇说明伴随着其他附图，在图12、13和14a中，相同的零件用相同的数字编号。

图14b和14c显示一种可选择的输液盒或水箱的进口和出口设计，其中进口480与一个矩形或方形进水管482牢固连接，进水管482接近壳体481时沿其纵向呈锥形增大，与壳体481连接，而其内是切粒室484。类似地，与壳体481连接并且与进水管482径向对置连接的是矩形或方形出水管486，沿其纵向到出口488呈锥形缩小，并与出口488牢固连接。图14b和14c中的法兰483和法兰485在设计和目的方面比照先前描述的图14a中的法兰462和466。

图14a、b和c显示优选的径向对置的进口和出口。另一方面，进口454和480以及出口456和488可以以从约20°到优选180°的角度设置，是相对出口到进口的位置而定义的。举例来说，进口454和480和出口456和488可以相对或交错与壳体481连接。进口和出口的尺寸可以相同或不同，进口和出口的设计可以相似或不同。如此确定的进口和出口，优选的是尺寸和设计相同，并且是径向对置的。返回图13，为了减少磨蚀、侵蚀、腐蚀、磨损以及不希望的粘附和粘黏，法兰466的内表面1812和进水管454和出水管456(管腔未示出)的管腔1818可以渗氮、碳氮共渗、烧结处理，可以经受高速空气和燃料改性的热处理，可以电镀。模头320的外表面1814和暴露表面1816可以同样处理。可以理解，在图11、12、13和14a、b、c中所示的各种变动，可以同样处理。用于提高表面性质、增强抗腐蚀和磨蚀、改善磨损的表面处理和/或减少结块、凝结和/或粘黏的其他表面处理也可以使用。

再次返回图3，造粒机900以非运行状态的分开的位置显示。连接到造粒机的是导流件800和带有切刀700的切刀毂600。当操作这个设备时，造粒机900移入这样的位置：可以与单件式结构的输液盒或水箱400的法兰416或与双件式结构的输液盒或水箱400在主体450上的法兰466牢固连接，分别如图11和12所示。连接可以用快速分离接头或其他这类的机构实施。在运行配置下，切刀毂600和切刀700在切粒室408(图11)或458(图12)内自由转动。

图15所示为一种造粒机900。切刀毂600可相对模具型面410调整。图15表示造粒机900处于运行位置，其中，通过将造粒机法兰902用可拆卸快速分离夹头904紧紧夹住输液盒或水箱法兰466，将造粒机900密封连接。造粒机位置可以采用手动的、通过弹簧加载的、液压的、气动的、机电联合的来进行调整，或可以采用这些机制的结合来进行：所施加的力在一个方向上或在对置的相反方向上的累积作用，要确保合适的位置，这个位置是获取均匀磨损、增长寿命、避免不适当的挤出导致熔融材料包裹住切刀毂或模具型面410，以及造粒产品一致性的所必须的。一个优选有液压气动机构的设计详示于图15中，包括一个电机905、外壳910和包含与联轴器922配合连接的液压缸920。转动轴930连接联轴器922，在模具型面410处于与切刀毂600连接，并穿过推力轴承940和密封装置，优选的是一种机械密封装置950，与输液盒或水箱400的切粒室458呈流体接触状态。进水管454和出水管456指出了流体(例如，水)的流向，流体进入切粒室458、流体和颗粒在切粒室458中混合，随后颗粒浆料从切刀毂600以及模具型面410流走，并从切粒室458出来。

为了增加穿过切粒室458的流体速度、提高颗粒质量、减少冷凝、避免熔融材料裹住模具型面410、建立或增加模头压力，并改善颗粒几何形状，图16示出了一个优选结构，其中，将导流件800设置在切粒室458中，有效地减少了这个区域流体容积。模头320、输液盒或水箱400、以及造粒机900(只是部分示出)，位置设置与图15中的相同。中空轴转子优选与在带有合适的进水管454和出水管456的切粒室458中的切刀毂600连接，如前所述。造粒机900，通过在造粒机法兰902和输液盒或水箱法兰466使用快速分离夹头904，与输液盒或水箱400密封地和可拆卸地连接。

图17a和17b显示导流件800两种典型的结构，其中，区段可以有相同或不同的段长度，有比切粒室458的直径略小的不变的外径且可以依据在这个切粒室458中所要求的容积必不可少的减少量而变化。导流件的间隔区段803圆周和直径可以是完全相同，单个的如803a所示，或多个的如803b和803c所示，但区段长度可以变化。为了导流和/或阻流，流体导向段801，单个的，如在801a中，或多个的，如在801b、801c和801d中，通过纵向扩展的沟槽进行改进，这些沟槽的横截面结构是弧形的，最深的沟槽段位于最靠近切刀毂600的位置。一系列的区段优选的结构不限制区段数目，且几何形状和功能类似的单个的导流元件在本发明的范围内。

继续看图15，切刀毂600通过螺纹连接到造粒机900的转动轴930的螺纹末端。切刀毂600可以刚性地安装到转动轴930上，并且可以包括若干个切刀臂610，平衡匀称地围绕切刀毂600圆周布置，如图18所示。另外的并且优选的是，切刀毂600是使用一种连接套620与转动轴930柔性地连接，其中，连接套620是附接地和有螺纹地与转动轴930连接的。连接套620有一个部分球形外表面622，与在切刀毂600上的相似的部分球形内表面孔602相配合。径向对置并且凹陷进入部分球形内表面孔602的是纵向凹槽605，纵向凹槽605延伸到切刀毂600边缘，而球640装配在其中。类似地，用于球640的径向凹陷626设置在连接套620上，其目的为：当连接套620垂直地插入就位并转动到与切刀毂600平行的位置时，纵向凹槽605与径向凹槽626对准互锁住固定球640。这就可以使切刀毂600围绕径向位置的球640自由地摆动，球640是在与转动轴930固定连接的连接套620上，这可以让切刀毂600自动对准地转动。

切刀臂610和切刀毂612可以是方形或矩形截面的，如图18所示。切刀臂610和切刀毂612可以更流线型一些，成为一种延伸的六角形截面，如图19c所示。图19a和19b显示流线型切刀毂650的一部分。切刀(未示出)用螺栓或类似装置牢固固定在平的有角度的槽614(图18)上，或在平的有角度的槽口652(图19a和19b)上。

另一方面，图20示出了一个优选的锐角切刀毂600，其切刀臂610(如图15所示)可选择地用切刀支座702代替，切刀750与之连接，优选用螺栓748，其他装置也可以。连接套720允许具有用螺纹与转动轴930(图15)连接的自动对准的柔性。如本领域的技术人员所了解的那样，其他功能相当的切刀毂设计在本发明的范围内。

图21显示了切刀750各种角度的位置和形状。切刀角755可以相对模头的硬表面370变动，从0°到约110°或更大(图21a、b和c)。优选的60°到79°之间的切刀角755，如图10所示。如图21b更优选的75°的切刀角。切刀刃口760可以是方形的、有斜角的，有角度的，并可以有约20°到约50°之间的切刀切削角765，优选约45°的。另一方面，可以类似地附接一个半厚度的切刀770，如图21d所示，同样的角度，并带有类似的切刀切削角并且优选如上所述。此外，在尺寸方面和成分方面，依据其他工艺参数设计切刀证明是有益的。

切刀750和半厚度切刀770从成分方面说包括，但不限于工具钢、不锈钢、镍和镍合金、金属陶瓷合成物、陶瓷、金属或金属碳化物合成物、碳化物、钒硬化钢、合适硬化的塑料，或其他类似耐用材料，并且可以进一步韧化和硬化。抗磨损性、抗腐蚀性、耐用性、磨损寿命、抗化学性，以及抗磨蚀性，是影响相对造粒配方体的专用切刀的使用的一些性质。关于切刀长度、宽度和厚度的尺寸以及与切刀毂设计相关的所使用切刀的数量没有特别的限制。

返回图15，用于减少磨蚀、侵蚀、腐蚀、磨损以及不希望的粘附和粘黏的表面处理，可以应用到从输液盒或水箱法兰466延伸进入切粒室458的转动轴930暴露部分的外表面1820上。外表面1820可以用渗氮、碳氮共渗、喷镀金属，以及电镀涂覆。当使用导流件800来减少切粒室458的容积时，转动轴930上表面处理的范围减少到水箱法兰466的末端区域。

类似地，渗氮、碳氮共渗、烧结、高速空气和燃料改性的热处理或电镀也可以应用到导流件800(图16)的表面上，如图17a和17b所详示。具体地说，出口流表面1822和1822a、进口流表面1824和1824a、在法兰466远端的导流件表面1826和1826a和在最接近法兰466的导流面(未示出)，导流腔表面1828和1828a以及导流圆周表面1830和1830a都可以处理。这些同样的处理可以应用到切刀毂612和切刀臂610的切刀毂和切刀臂表面1832，如图18所示，并应用到在图19a和19b中不同设计的切刀毂和切刀臂的切刀毂和切刀臂表面1834。图21a、b、c、d中所示的切刀750和半厚度刀片770可以类似地处理于刀尖表面1836(图21a和21b)上、在刀尖表面1838(图21d)和在刀刃表面1840(图21c)上。圆周的刀片表面也可选择的处理。用于改善表面性质、提高磨损和磨蚀抗性、改善磨损和/或用于减少凝集、结块和/或粘黏的其他表面处理也可以使用。

图3示出了旁通管550的相对位置。在旁通管550和颗粒输送中使用的输送介质(例如水或类似流体)是从储罐1600(或其他来源)得到的，并且通过泵500朝输液盒或水箱400输送，泵500所具有的设计和/或结构可以提供足够的流体流进入并通过可选择的热交换器520和输送管530到达旁通管550。热交换器520类似地设计具有合适能力，用以将水(和其他流体)保持在一个适当的温度，以维持成形的颗粒的温度，这样，颗粒的几何形状、产量以及颗粒质量令人满意，没有尾渣，从而在切销面上卷绕的熔融塑料、颗粒的结块、气穴现象和/或在输液盒或水箱中颗粒的堆积可以避免。温度和流量以及输送流体的成分可以随着被处理的材料和配方而变化。输送介质/流体温度优选保持在至少大约低于聚合物熔融温度20℃，并且优选温度维持在低于熔融温度大约30℃到大约100℃之间。维持输送流体的温度更优选维持在大约0℃到大约100℃之间，还更优选在大约10℃到大约90℃之间，而最优选在大约60℃到大约85℃之间。

此外加工助剂、流动改性剂、表面改性剂、涂料、表面处理(包括抗静电)，以及本领域技术人员所知道的各种添加剂可以添加在上述流体中。管道系统、阀门系统和旁通部件应该具有合适的结构，以承受温度、化学成分、侵蚀、腐蚀和/或任何所需的压力，以恰当地输送颗粒输送流混合体。系统所需的任何压力取决于垂直和水平输送距离、阻止不希望的成分挥发或过早地膨胀、颗粒输送流体浆料流通过阀门系统、粗滤网以及辅助过程和/或监测设备所需要的压力水平。颗粒对输送流体的比例同样具有可变的性质，以在消除或减轻上述复杂环境方面起到满意的作用，其中，浆料堆积、流体阻塞、障碍以及结块是典型例子。管道直径和距离取决于材料产量(流量和颗粒对输送流体比例)以及获得冷却和/或固化颗粒的合适水平(用以避免不希望的挥发和/或过早膨胀)所需要的时间。阀门、仪表或其他加工和监测设备应该具有足够的流量和压力等级以及足够的流通直径，以避免过度拥塞、阻碍，不然会改变处理过程导致额外的和不希望的压力产生或过程阻塞。输送流体和添加剂成分应该与颗粒配方的成分是相容的，并且应该不容易被吸收进入/到达该配方的任何成分中。使用诸如冲洗、抽吸、蒸发、脱水、溶解去除、过滤或本领域技术人员知道的类似技术，过量的输送流体和/或添加剂应该容易地从颗粒中除去。

在图3中的泵500和热交换器520可能易于磨蚀、侵蚀、腐蚀，以及磨损，特别是由造粒过程的副产品引起的，而各个部件可选择地使用渗氮、碳氮共渗、烧结处理，高速空气和燃料改性的热处理或电镀进行表面处理。此外，火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍扩散处理，和电解等离子处理，可以单独或组合地使用。

如图22所示，旁通回路550允许输送流体(例如，水)从进口管530进入三通阀555，并被再引导进入旁通流中，或流向输液盒或水箱400。为了要旁通输液盒或水箱400，输送流体用三通阀555引导进入/穿过旁通管565进入出口管570。为此，关闭截止阀575。另一方面，要让水流向并穿过输液盒或水箱400，三通阀555的导向允许流入并穿过管道560而进入管道580，同时截止阀575打开和排空阀590关闭。水前行进入并穿过输液盒或水箱400，并且输送颗粒进入/穿过视孔玻璃585通过截止阀575，进入出口管570，用于如下文所述的下游处理。要排空系统并允许清洁或维护输液盒或水箱400或模头硬面370，或更换模头320的任何部件，三通阀555引导流体进入并通过管道565而进入出口管570。现在截止阀575关闭和排空阀590打开，陷在575以下的、部件585、400、460和580中剩下的水从排放管595排出，用以循环或丢弃。

当颗粒为了加工充分固化后，经过管道1270被输送到/通过一个结团捕捉器/脱水装置1300，并进入干燥器1400，之后离开干燥器用于其它加工。

其中，颗粒的结晶化是加工的一个部分，标准的旁通回路550可选择地用一个在输液盒或水箱400与干燥器1400之间的直通管道替换，从而压缩空气可以注入该通道，如图23所示。空气在点1904注入系统浆料管1902，点1904优选与输液盒或水箱400的出口毗邻并且接近浆料管1902的起始端。这个优选的空气注入地点1904促进了颗粒的输送(因为输送率增加)，并且便利了在浆料中水的抽出，因此可以让颗粒和粒料保持足够的潜热，用以实现所需的结晶。高速空气在点1904方便且经济地注入浆料管1902中，使用传统的压缩空气生产线，一般在制作场所可以获得，例如具有空气压缩机的场所。其他惰性气体(例如，氮气)可以以如前所述的高速来输送颗粒。这种高速空气或惰性气体流是使用压缩气体获得的，产生至少约100立方米/小时的体积流量，使用标准的球阀调节至少约8bar的压力进入浆料管中，浆料管是标准管径，优选约1.6英寸(大约4.1厘米)管径。

本领域的技术人员都理解，流速与管径可以根据总容量、所需结晶度的水平以及颗粒和粒料的大小而变化。高速空气或惰性气体高效地接触颗粒水浆料，通过抽吸产生水蒸气，并将颗粒分散在整个浆料管中，以高速度弥散这些颗粒进入干燥器1400，从输液盒或水箱400到干燥器出口1950(图24)，优选的速度是小于1秒。高速抽吸作用在空气/气体混合物中的混合物产生一种颗粒混合物，气态混合物中可以有接近大约98-99％体积的空气。

图23显示空气注入浆料管1902。水/颗粒浆料从输液盒或水箱400出来进入浆料管1902，经过视窗玻璃1906，通过有角度的弯头1908，这里，压缩空气从空气注入进口阀1910注入，经过斜置的浆料管1902，并通过加大尺寸的弯头1912通过和进入干燥器1400。优选的是，进有角度的进入弯头1908的空气喷射与浆料管1902的轴线一致，该空气喷射在颗粒/水浆料中起到最大的效果，结果是混合物持续不断的抽吸作用。为了消除造粒机900的高度相对干燥机进口1914到干燥器1400的高度变动，浆料管1902的垂直轴线与该浆料管1902的纵向轴线之间形成的夹角可以从大约0°到大约90°，或更大。这个高度上的差异可以是源于干燥器1400的干燥机进口1914相对造粒机900的物理位置，或也可以是干燥机与造粒机尺寸差异的结果。优选的角度范围从大约30°到大约60°，更优选的角度是大约45°。进入干燥机进口1914的加大尺寸的弯头1912有利于高速抽吸的颗粒/水浆料从进入浆料管1902到进入干燥机进口1914的输送并降低颗粒浆料进入干燥器1400的速度。设备如图24所示的位置，允许颗粒在大约1秒钟内从造粒机900输送到干燥机出口1950，这样颗粒内热的损失最少。这一点进一步通过在空气注入进口阀1910的后面加入一个第二阀门机构，或更优选的第二球阀1916优化。这个附加的球阀可以更好地调节颗粒在浆料管1902中的滞留时间并且减少浆料管中可能发生的震动。第二球阀1916可以允许增加注入腔室中的空气的压力的并且可以提高水从颗粒/水浆料中抽吸的作用。当颗粒和粒料的尺寸减小时这可能变得特别重要。

在输送管中，磨蚀、侵蚀、腐蚀、磨损以及不希望的粘附和粘黏可能成为问题，如在图3所示的管道1270、图22中的旁通回路550的管道(例如，管道530、560和565)以及在图23中的浆料管1902。这些管道可以加工形成短半径和长半径的直角，另一种办法可以是弯曲形成短半径和长半径转弯角或曲线。不打算被理论束缚，可预料的是，诱发应力可能被这类加工引入，潜在地导致与磨损有关的失败的可能性增加，例如，由于磨蚀、侵蚀和/或腐蚀引起的失败。包括渗氮、碳氮共渗、烧结、电镀、化学电镀、热硬化、等离子处理、挤出、滚塑即“转动衬层”、搪塑和它们的组合的各种处理，可以用来提高对于磨损相关过程的抗力并降低粘附和粘黏。

图3中所示的干燥装置或干燥器1400可以是任何使材料获得可控的湿度等级的装置，可以是薄片、球体的(globular)、球状的、圆柱体状的和其他几何形状。干燥可以采用但不限于下述来实现：过滤、离心干燥、强力的或加热的空气对流或流化床，而优选离心干燥器，最优选的是自清洁离心干燥器1400。

下面转到图25，管道1270将颗粒和流态浆料或聚集的浆料释放进入一个结团捕捉器1300，后者捕捉、移动并且通过一个出料滑槽1305释放颗粒结团。结团捕捉器1300包括一个成一个角度放置的圆棍格栅、穿孔板或滤网1310，允许流体和颗粒通过但收集粘附的、结块的或其他结团颗粒并朝出料滑槽1305引导它们。这些颗粒和流态浆料然后可选择地通过脱水器1320，如图26和27所示。脱水器1320包括至少一个垂直或水平的脱水小孔膜网1325，膜网1325包括一个或多个挡板1330和/或一个倾斜的小孔膜网1335，能使流体通过向下游进入一个细滤网1605并通过这儿到达水储槽1600(图3和28)。在表面上仍然保存水分的颗粒从脱水器1320通过浆料进口1405处释放进入自清洁离心干燥器1400的下端，图25。

如图25所示，自清洁离心颗粒干燥器1400包括，但不限于，一个大致圆柱体的壳体1410，它有一个垂直方向的大体圆柱形的滤网1500，安装在处于滤网底部的圆柱形滤网支撑1415上，而圆柱形滤网支撑1420在滤网的顶部。滤网1500因此同心地设置在壳体1410内，与壳体内壁径向有间隙。

垂直转子1425被安装用于在滤网1500内转动并且由一个电机1430可旋转地驱动，电机1430可以安装在和/或连接到干燥机的底部或干燥机的顶部(图27)。电机1430优选安装在顶部干燥机的上端，如图25所示。电机1430通过一种传动联轴器1435与转子1425连接，并且通过一个轴承1440与壳体的上端连接。联轴器1445和轴承1440支撑转子1425并传导转子上端的旋转运动。浆料进口1405与滤网1500的低端联通而转子1452在联轴器1448处穿过下部滤网支撑1450。壳体上端和转子与干燥颗粒出料滑槽1460联通，通过一个连接装置(未示出)，该连接装置位于壳体上端的上端滤网支撑段1455中。在出口1467中的分流板1465可以将干燥颗粒引出出口1470或出口1475。

壳体1410是分段的结构，用法兰(未示出)连接在干燥器的下端部分，并用法兰(未示出)连接在干燥器的上端部分。最上端的法兰与顶板1480连接，顶板1480支撑轴承结构1440和传动联轴器1435，它们用一个壳体或防护罩1437围住。连接器1432，在壳体1437的最上端，支撑电机1430并且维持所有的部件呈装配的关系。

壳体1410的下端用一个法兰1610连接到水槽或储罐1600顶部的底板1412，如图28所示。开口1612在干燥器壳体的下端与储罐1600之间提供了一种联通方式，当表面水分从颗粒去除了时，允许流态的排料从壳体1410进入储罐1600。这种去除通过转子的作用获得的，提升颗粒并且给予颗粒离心力，结果是撞击滤网1500的内侧将水分从颗粒上去除，同时这种水分穿过滤网并最终进入储罐1600。

所述的干燥器的自清洁结构包括多个支撑在壳体1410的内侧和滤网1500的外侧之间的喷头喷嘴组件1702，如图25所示。喷嘴组件1702安装在喷管1700的末端，喷管1700向上延伸穿过在壳体上端的顶板1480，同时喷管1700的上端1704露出来。软管或管道1706供给高压流体，优选水，以至少大约40加仑每分钟(gpm)的流量，优选约60gpm到约80gpm而更优选以80gpm或更高的流量供给喷嘴1702。软管1706可选择地依靠安装在干燥器1400上的一个单一的总管(未示出)供给。

至少有三种优选的喷头喷嘴组件1702和相关的喷管1700以及管道1706。喷头喷嘴组件1702和喷管1700沿着滤网1500的外周以圆周间隔的关系定向。喷头喷嘴组件1702和管道1700以交错垂直的关系取向使得从喷头喷嘴组件1702排出的加压流体会接触并清洁滤网1500，内侧和外侧以及壳体1410的内侧。这样，在滤网1500的外表面和壳体1410的内壁之间，任何已经堆积和卡在滤网1500的外表面和壳体1410的内壁之间的挂点或挂区的上的集中的颗粒都被冲走并通过开口1612进入储罐1600，如图28所示。类似地，在滤网1500内部的和在转子1425外部的剩余颗粒，被冲刷出干燥机而不会被弄脏或与在干燥循环期间(其中被干燥的是另一种类型的颗粒)穿越通过干燥机的颗粒相混。

干燥机下端的滤网支撑段1450与壳体1410的内壁之间的区域，包括有在仓口和将干燥机壳体的各个部件连接在一起的密封处的平面区，。从喷头喷嘴组件1702出来的高压水也有效地冲洗这一地区。底部滤网支撑段1450与壳体1410的底板1412和储罐1600用螺栓或其他紧固件连接，以便将壳体和滤网与储罐1600稳定地紧固在一起。底部滤网支撑段1450是呈一种桶或盆的形状，如图25所示。另一方面，在其他干燥机中，底部滤网支撑段1450可以呈现一种倒转桶或倒转底座(未示出)的形式。

转子1425包括一个大体上呈管状的管状件1427，其上安装有倾斜的转子桨叶1458，用于提升和升高颗粒并且随后将它们撞击滤网1500。对于其他干燥机，转子1410可以是方形、圆形、六角形、八角形或其他截面形状的。一个中空轴1432以与管状件1427同心间隔的关系延伸穿过转子1425，形成了转子。当中空轴延伸穿过在转子1425下端的导套1488处的开口1482时，中空轴导引转子的下端，也分别对准在底板1412上的开口和储罐1600的顶壁。一个转动联轴器1490连接到中空轴1432和流体压力源，流体源优选空气(未示出)，通过软管或管道1492给中空轴1432的内部加压。

中空轴1432包括与中空转动件1427的内部联通的开口。这些孔洞将压力流体(例如，空气)引入转子1425的内部。转子1425本身，在底壁有开口，将转子1425的底端与底座或桶形段1450的联通，能使转子1425的底端和桶形段1450被清洗。从转子和滤网1500内冲刷出来的颗粒优选通过干燥颗粒出口滑槽1460排出。

在最上段1455内的转子1425的顶部也是一个挂点(hang-up point)，经受高压流体，优选空气，用以移去聚集的颗粒。如图25所示，喷嘴1710引导高压空气横穿转子1425的顶部驱赶聚集的颗粒从最上段出来而优选进入颗粒出口滑槽1460。喷嘴1710用空气软管或管道(未示出)供气，软管或管道穿过顶板1480并与高压流体源或气源连接。

在这种干燥机结构中，除了挂点或挂区外，结团捕捉器1300也可以用独立的管子或软管1720清洁，由电磁阀控制，导引高压流体到以一定角度设置的聚集栅或捕集器和圆棍格栅1310的颗粒接触面上，以清除掉聚集物，后者随后通过排料管或斜槽1305排出来。

一个软管和喷嘴以这样一个方向给排出滑槽或管道1460提供空气(或其他流体)脉冲：使得脉冲清洁转子1425的顶部和颗粒排出口1460。空气排放将颗粒吹过管接头和在出口1467处的分流板1465，以将干燥颗粒排出干燥机外。

转子1425优选在整个清洁循环中连续运转。设置电磁阀来给另外的挂点(未示出)供应压力优选在60磅每平方英寸(psi)到80psi之间，或更高的空气，挂点包括水箱旁通空气入口、转子空气进口、顶部空气进口、颗粒出口空气进口和换向阀空气进口。电磁阀包括提供短脉冲(例如，约3秒)的定时器，短脉冲清洁得很好因而不需要很长时间。清洁循环按钮(未示出)启动清洁循环，包括水箱旁通空气出口先行通电让空气用多个空气脉冲(例如，5个或更多)清洗旁通管。然后启动顶部空气出口。接下来启动分流板1465。这个阀在启动喷嘴组件1702之前关闭，喷嘴组件1702清洗滤网1到10秒，优选约6秒。风箱1760在喷水循环期间不启动，而当喷嘴泵再次通电时再启动，这样完成一次清洁循环。这里所说的循环不限制范围而循环的每一个组成部分可以在频率和/或持续时间上可以改动，达到合适的去除残留颗粒的目的成为必要条件。

图3中的风箱1760易于磨蚀、侵蚀、腐蚀以及磨损，缘由造粒过程的副产品，以及在风箱部件(未示出)表面上的颗粒撞击和/或粘附，因而可选择地使用渗氮、碳氮共渗、烧结处理，高速空气和燃料改性的热处理或电镀进行表面处理。此外，火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍扩散处理或电解等离子处理，可以单独或组合地使用。

过程中的滤网可选择地包括一个或多个水平或垂直脱水滤网1325、倾斜的脱水网1335、进口滤网1595，和/或一个或多个圆柱形连接的滤网1500，如图29所示。这些滤网的大小、成分和规格应该与生产的颗粒相适应，可以是多孔冲裁的、冲孔的、穿刺的、编织的或本领域技术人员所知的其他结构的，并且可以在结构、成分和形式上相同或不同。当颗粒尺寸直径减小时，优选的滤网由两层或多层构成。这些层可以具有相同或不同的组成、设计和尺寸。滤网用闩、夹子、螺钉或任何其他紧固机构固定就位。

滤网1500优选具有合适的柔性结构以便围绕干燥器1400和转子1500圆周布置，并且可以包括如图30和31所示偏转杆1550，它们用螺钉固定就位，实际上将滤网区分为大体相等的区域。另一方面，滤网可以不用偏转杆，如图32和33所示。优选地，滤网有两层或多层，将外侧支撑网与实现高效干燥颗粒和较小的细微颗粒的内侧滤网功能地结合在一起。此外，一层或多层的网夹在外支撑网与内网之间，依据特定用途而定。图34显示一个三层组成网的侧视图，而图35显示一个两层组成网的类似图。图36显示一个两层组成网的表面图，其中是从支撑层的那一侧看过来的，通过支撑层可以看到较细网目的滤网。

外支撑网1510可以由模塑塑料或金属线增强塑料制成。聚合物/塑料可以选自：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺或尼龙、聚氯乙烯、聚氨酯或类似惰性材料，这些材料在离心颗粒干燥机运行过程中预期的化学和物理条件下能够保持其结构整体性。优选地，外支撑网1510是一种合适厚度的金属板，用以保持总体滤网组件的结构整体性，并且足够柔韧以便按照外形(例如，圆柱形)制作，紧固地和位置适当地安装在合适的离心颗粒干燥机上。这种金属板的厚度优选规格18到规格24，而最优选规格20到规格24。这种金属可以是铝、铜、钢、不锈钢、镍钢合金，或类似非活性材料，对干燥处理中的组分呈惰性。优选地这种金属是一种不锈钢合金，例如Grade 304或Grade 316不锈钢，是经历干燥操作的化学过程在环境方面所必须的。

这种金属板可以穿刺、冲压、多孔冲裁或开槽形成孔洞，孔洞可以是圆形、椭圆形、方形、矩形、三角形、多角形，或别的尺寸类似的结构，用以提供用于分离和随后的干燥的开口面积。优选地，这些孔洞是圆形的穿孔，并且几何图案上看是交错的，以提供最大的敞口面积同时保持外支撑网的结构整体性。圆形穿孔优选至少约0.075英寸(约1.9mm)直径并且位置交错，以提供至少大约30％的开口面积。更优选的是这样的一种开口面积几何取向，使有效开口面积为大约40％或更多。最优选圆形穿孔，直径至少约0.1875英寸(约4.7mm)，交错排列获得大约50％或更多的开口面积。

另一方面，外支撑网可以是一种组装结构或筛网，即由线、条或棍角度交错，互相垂直或交织构成的网，可以焊接、铜焊、电阻焊接和其它固定就位。这些线、条或棍可以是塑料、金属线增强塑料或金属，并且几何形状可以是圆形、椭圆形、方形、矩形、三角形、楔形、多角形或其它类似结构。横穿宽度方向或网的经纱的线、条或棍与如同纬线的纵向包含的线、条或棍，即纬纱，在尺寸方面可以是相同的，或不同。

优选地，这些线、条或棍在最窄尺寸的地方为最小约0.020英寸(约0.5mm)，更优选的是最窄尺寸的地方为至少约0.030英寸(约0.76mm)，而最优选的是最窄尺寸的地方为至少约0.047英寸(约1.2mm)。开口面积，尺寸上看，取决于邻近结构元件的最接近安置，而位置上看，要安置使得开口面积的百分比最小保持为约30％，更优选约40％，而最优选大于或等于约50％。

可选择的一层(或多层)中间网1520和内层网1530结构上与本文对外支撑网类似。网在各自的层中在尺寸和结构方面可以相同或不同。较少百分比的开口面积会减少网的有效开口面积，而最小百分比开口面积将是最受束缚的，并因此限定网组件的百分比开口面积。组件的任何一层网相对于其他层的方向以及各层网的尺寸和结构组成可以是相同的或不同的。

内层网(1530)优选一种金属线编织网，可以是方形、矩形、平针、荷兰式的(Dutch)或类似的织物，其中，经线和纬线的直径可以相同，或在尺寸和结构上不同。更优选地，内层网是一种平针方形或矩形金属线编织网，其中，经线和纬线组成和尺寸方面相同，而开口面积为大约30％或更大。再更优选的是内层网是一种平针方形或矩形，大约30目或更大的目的304型或316型不锈钢，并且经线和纬线的尺寸要使得开口面积至少大约为30％；而且，最优选的是，开口面积至少为50％。更优选的内网是约50或更大的网目的平针方形或矩形编织网，如果合并在一起，中间网1520会具有在支撑网1510与内网1530之间的中等级的网目数，并且在结构上、几何尺寸上、组成上以及方向上，可以是相同的或不同的。

返回图25，为了减少磨蚀、侵蚀、腐蚀、磨损以及不希望的粘附和粘黏对干燥器1400的许多部件的表面处理可以包括渗氮、碳氮共渗、烧结处理，高速空气和燃料改性的热处理或电镀。可以被处理的干燥机部件的例子是，上供料滑槽1844的内表面、下供料滑槽1846的内表面、底板组件1848的内表面、管轴保护器1850的外表面、供料网1852的表面和外脱水网1854的表面(图26)、网组件1856的表面、提升组件1858的表面，支撑圈组件1860的外表面、干燥机壳体上部分1862的内表面、颗粒滑槽1864和1868的内表面和颗粒分流板1866的外表面。风箱1760的部件可以同样地处理。用于改善表面性质、增强腐蚀和磨蚀抗力，并改善磨损的其他表面处理也可以使用。

返回图3，从干燥器1400出来的颗粒通过颗粒排出滑槽1460排出，并且可选择地通过出口1475偏转，或可以通过出口1470进入并通过颗粒排出滑槽的延伸筒2040，延伸筒2040独立地位于给料器或分流器2000上部和/或与给料器或分流器2000连接。如图37所示，给料器或分流器2000是一种颗粒接受装置，有一个比颗粒出料滑槽延伸筒2040的外径大的进口2030直径，以便围住或包围颗粒的排出流。给料器或分流器2000可以是金属的或塑料的，并且可以是方形、圆形、矩形或其他几何形状的。给料器或分流器2000从进口2030到料仓2034呈锥状地缩小2032，料仓2034的几何形状与进口2030可以相同或不同。给料器或分流器2000的厚度优选是规格18到规格24金属，而最优选规格20到规格24。制作给料器或分流器2000选用的金属优选铝、铜、钢、不锈钢、镍钢合金或类似非活性材料，对干燥处理中的组分呈惰性。优选地这种金属是一种不锈钢，而最优选等级304或等级316不锈钢，是干燥操作经历的化学过程在环境方面所必须的。

另外，用以减少磨蚀、侵蚀、腐蚀、磨损和不希望的粘附和粘黏的表面处理可以应用到给料器和分离器2000的内表面(未示出)。内表面可以渗氮、碳氮公渗、烧结处理，可以经受高速空气和燃料改性的热处理，并且可以电镀。此外，可以使用火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍扩散处理或电解等离子处理中的一种或几种。在典型的实施例中，这些处理可以将表面金属化，在表面上沉积金属氮化物，在表面上沉积金属碳化物和碳氮共渗物，在表面上沉积金刚石样的碳，在表面上沉积呈抗磨蚀金属基体形式的金刚石样碳，或在表面上沉积呈金属碳化物基体形式的金刚石样碳。其他陶瓷材料也可以使用。

这些表面处理可以进一步改进，通过在远离部件基体的表面上聚合物涂层的应用来减少颗粒粘附、粘黏、聚集、结块，用以限制和防止通道的障碍和阻塞。优选地，这些聚合物涂层本身是不粘附的并具有低摩擦系数。更优选地，这些聚合物涂层是聚硅酮、含氟聚合物或它们的组合物。最优选地，这些聚合物涂层的使用要求是最少的，不加热即完成干燥和/或固化。这些部件的这类处理的方法、应用和好处仿效本文先前所述。

这里所说的表面处理可能涉及至少一种或多种加工，其所包括和典型的例子是清洗、除油、腐蚀、打底漆、粗化、喷细砂、喷砂、喷丸硬化、浸渍(pickling)、酸洗、碱洗、渗氮、碳氮共渗、电镀、化学涂覆、火焰喷涂包括高速涂覆、热喷涂、等离子喷涂、烧结、蘸涂、粉料涂覆、真空沉积、化学蒸镀、物理气相沉积、溅射技术、喷涂、辊涂、棒式涂布、挤出、滚塑、搪塑，而反应涂覆使用热、辐射和/或光引发固化技术、磷酸盐处理，从而在其上形成一层或多层。这些层可以是组份相同的、组份不同的，而其很多的组合则用于多层结构。

应用于这些加工中的涂覆材料可以包括至少一种金属、无机盐、无机氧化物、无机碳化物、无机氮化物、无机碳氮化合物、腐蚀抑制剂、消耗电极、底漆、导电剂、光反射剂、颜料、钝化剂、辐射改性剂、底漆、顶面漆、粘结剂，以及聚合物，包括聚氨酯和氟化聚氨酯、聚烯烃以及取代的聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合物、聚碳酸酯、聚缩醛、多硫化物、聚砜、聚酰胺-酰亚胺、聚醚、聚醚酮、硅树脂以及类似物，不限于此。无机盐、无机氧化物、无机氮化物和无机碳氮化合物分别优选金属盐、金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物，和金属碳氮化合物。

如图3所示和在图37所详示，进口管2002与进口2036连接，可选择地包括一个文丘里管或排料管，将输送流体引入到并且通过料仓2034，以便将颗粒携带进入输送流体中，形成一种颗粒和液体浆料。浆料通过出口2038进入连接的输送管2004。输送管2004的末端与进口阀门2006连接，由此颗粒和液体浆料被输送进入结块捕集器2008，通过储料仓进口阀门2014a，进入装置了搅拌器2016a的料仓2060a。溢流组件2010允许输送流体继续流动进入并通过溢流管2066，最终结果是周期维护，以避免中断连续的处理加工。另一方面，输送管2004可以改作为一个加速输送管，部7b，如图23所详示。

可选择地，进口阀2006可以与旁通管2068连接，如图37所示。这便于颗粒结晶系统的完全旁通并且直接与最接近结团捕捉器1300的输送管2024连接。可选择的阀门(未示出)可以用来阻止回流进入旁通过程中使用的不工作的管道。

在开始起动时，料仓2060b和2060e分别通过输送流体阀2012b和2012c填充输送流体，同时潜在的溢流则通过连接溢流管2066的孔2062a和2062c流出。最初，当先前充满的料仓2060b开始通过排空阀2018b排空(此时输送流体阀2012b关闭)时，颗粒和流体浆料进入料仓2060a。一旦料仓2060a充满颗粒和流体浆料，伴随搅拌和/或在循环时间到了之后，进料阀2014a关闭而进料阀2014b打开以填充料仓2060b。同时，输送流体阀2012c关闭而排空阀2018b打开。循环现在继续并且可以是完全自动的：颗粒和流体浆料分别流进，并最终通过三个料仓2060a、b、和c中的每一个。进料阀2014a、b和c以及排空阀2018a、b和c可以手动地、机械地、液压地、电动地或一种它们的组合地开动，这些处理的自动化过程可以人工控制，采用可编程逻辑控制(PLC)或其他别的。

当每一个料仓完成合适的滞留时间和/或循环时间，合适的排空阀2018a、b或c打开而颗粒和流体浆料流进溢流管2066。颗粒和流体浆料用泵2022送入并通过输送管2024，到达一个干燥器，如图37所示(而此前描述为干燥器1400，在图3中)。部5的干燥器(图3)和部10的干燥器(图37)，结构上和/或尺寸上可以是相同的或不同的。部10的干燥器的详情和选项在图3和图24到36中，详细描述与干燥器1400的联系。泵500与如图3所示的热交换器520具有类似或等同的功能，或者可以在尺寸方面，包括但不限于，头部、流速、热负荷，以及输送介质温度有所不同，如图37所示，并且可以与此前描述的进料管2002牢固连接。

溢流孔2062a、b和c可以用一层或多层网(未示出)附着式地盖住，网目尺寸由单个加工的颗粒尺寸决定。网的组成和结构仿效已经描述过的网1500(图29到36)。

可选择地，可以将整个颗粒结晶系统，部8，示于图37，提升到结团捕捉器1300和干燥器1400的高度之上，以便借助重力流动进入干燥部10，从而不需要泵2022。

而图37示出一种优选的三(3)隔断单元设计，其料仓2060a、b和c至少一(1)个料仓能够让结晶过程完成。二(2)个或更多料仓减少有效滞留时间并改善循环的运行以增强结晶作用。可以使用三(3)个或更多料仓在一个共同单元中，并且更优选地，三(3)个或更多单个料仓相互连接，以符合合适的容积和循环时间，后二者是使用的单个加工的产量所必须的。当结晶处理的产率和/或滞留时间增加时，可以使用四(4)个或更多料仓，单独设置，或在单元结构中设置以有效地减少单个料仓的尺寸和增加循环时间。

此外，用以减少磨蚀、侵蚀、腐蚀、磨损和不希望的粘附和粘黏的表面处理可以应用到料仓2060a、b和c(图37)的内表面(未示出)、盖住溢流孔2062a、b和c的网(未示出)以及分配管2064的、溢流管2066的、旁通管2068的和输送管2024的管腔(未示出)。内表面可以渗氮、碳氮共渗、烧结处理，可以经受高速空气和燃料改性的热处理，并且可以电镀。此外，可以使用火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍扩散处理或电解等离子处理中的一种或几种。在典型的实施例中，这些处理可以将表面金属化，在表面上沉积金属氮化物，在表面上沉积金属碳化物和碳氮共渗物，在表面上沉积金刚石样的碳，在表面上沉积呈抗磨蚀金属基体形式的金刚石样碳，或在表面上沉积呈金属碳化物基体形式的金刚石样的碳。其他陶瓷材料也可以使用。

这些表面处理可以进一步改进，通过在远离部件基体的表面上涂覆聚合物涂层来减少颗粒粘附、粘黏、聚集、结块，用以限制和防止通道的障碍和阻塞。优选地，这些聚合物涂层本身是不粘附的并具有低摩擦系数。更优选地，这些聚合物涂层是聚硅酮、含氟聚合物或它们的组合物。最优选地，涂覆这些聚合物涂层的要求是最少的，不加热即完成干燥和/或固化。这些部件的这类加工的方法、应用和好处是仿效本文先前所述。

这里所说的表面处理可能涉及至少一种或多种处理，其所包括和典型的例子是清洗、除油、蚀刻、打底漆、粗化、喷细砂、喷砂、喷丸硬化、浸渍(pickling)、酸洗、碱洗、渗氮、碳氮共渗、电镀、无电镀涂覆、火焰喷涂，后者包括高速涂覆、热喷涂、等离子喷涂、烧结、蘸涂、粉料涂覆、真空沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射技术、喷涂、辊涂、棒式涂布、挤出、滚塑、搪塑，而反应涂覆使用热、辐射，和/或光引发固化技术、磷酸盐处理，从而在其上形成一层或多层。这些层可以是组份相同的、组份不同的，而其很多的组合则用于多层结构。

应用于这些加工的涂覆材料可以包括至少一种金属、无机盐、无机氧化物、无机碳化物、无机氮化物、无机碳氮化合物、腐蚀抑制剂、消耗电极、底漆、导电剂、光反射剂、颜料、钝化剂、辐射改性剂、顶面漆、粘结剂，以及聚合物，包括聚氨酯和氟化聚氨酯、聚烯烃，以及取代的聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合物、聚碳酸酯、缩聚醛、多硫化物、聚砜、聚酰胺-酰亚胺、聚醚、聚醚酮、硅树脂，以及类似物，不限于此。无机盐、无机氧化物、无机氮化物和无机碳氮化合物分别优选金属盐、金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物和金属碳氮化合物。

另一方面，给料器或分料器2000可以在出口2038(图37)处用共同的连接管(未示出)与多种出料管连接，通过这个共同的连接管，颗粒和流体浆料的产量被阀门(未示出)分流并被调节，用以给在图37中标记为部8的多种的颗粒结晶系统(PCS)机组提供均一和等量的料流。此前所述的PCS系统和类似的PCS机组可以选择地与另外的PCS系统串连连接，不论并联和/或串连的，其数目取决于PCS系统的尺寸、颗粒和流体浆料的颗粒含量、总流量、总体积、滞留时间、温度变化，以及对于处理某一种颗粒和流体浆料的特定结晶度。不打算被理论束缚，但串连的PCS系统在温度方面可以是相同或不同的，其中额外加热潜在地可以增加结晶化的程度而冷却潜在地可以减少粘性的程度，利于某一处理的部件在下游的干燥和后处理。最佳的结晶潜在增加与粘性的潜在减少由被处理材料的化学成分和/或配方决定。

大体干燥的颗粒从图37中所示的干燥器1400排出，离开颗粒排出槽1460，到达并通过出口1470，并可选择地进入和通过颗粒排出槽延伸筒2040。这些颗粒可选择地被包装、储存、运送或再次处理。另一方面，颗粒可以进入一种涂覆盘2102(图38a和38b)，用螺栓2106将涂覆盘2102固定连接在偏心震动装置2100中的分级筛网2104上，优选同心地连接。偏心震动装置2100的设计和运行机制是已知的。涂覆盘2102优选直径小于分级筛网2104的直径，并且优选是分级筛网2104直径的一半。分级筛网2104的圆周裹在装置壳体2108内。涂覆盘2104包括一个实心的圆形底座，满足底座边缘处的圆周壁至少约1英寸(约2.5cm)的尺寸约束，使得涂覆材料能容纳于其中，并且使得从颗粒出口滑槽1460进来的颗粒总体积被限制一段合适的时间，大约五(5)秒钟或更少，而更优选二(2)秒钟或更少，允许因震动装置2100的震动加速的颗粒均匀涂覆。筛网2104的组分可以具有与本文先前描述的至少一层的网组件1500所述的类似结构。这个装置与盖2120配合连接。

涂覆完毕的颗粒最终从涂覆盘2102震动抖动到达分级筛网2104上，并且围绕这个网运动，有效地除去赋形剂涂覆材料，这些赋形剂涂覆材料穿过网后，通过出口2114(图38b)从本装置排出。涂覆颗粒在筛网周围迁移直到碰到折流堰2112，将涂覆颗粒变向通过出口2114。折流堰2112与涂覆盘2102的壁连接，而远端与装置壳体2108(毗邻出口2114)连接。优选地这些堰2112宽度逐渐变窄，从等于涂覆盘2102的壁的高度，到至少两倍在临接装置壳体2108的连接点处的高度。

涂层可以涂覆到颗粒上，用以减少或消除粘性，用以给颗粒提供增补的结构整体性，引入附加的化学和/或物理性质，并且提供颜色和其他增强美学之物。典型的涂覆材料包括滑石、炭黑、石墨、飞灰、蜡，包括微晶、减粘性化剂(detackifying agent)、碳酸钙、颜料、粘土、钙硅石(wollastonite)、矿物、无机盐、硅石、聚合物粉末，以及有机粉末。优选地，涂覆材料是粉末。

图39a和39b显示一种可选择的偏心震动装置2150，其可以增加滞留时间，允许附加干燥、冷却、结晶和它们的任何组合。这个装置2150包括一个实心板2152，由装置壳体2154圆周环绕，并且与之固定连接。在中心连接到实心板2152上的是一个圆柱形芯子2156。一个或多个堰与圆柱形芯子2156连接。折流堰2162与装置壳体2154在圆柱形芯子2156的远端和在毗连出口2158处固定连接。优选地，至少一(1)个保持堰2160，更优选至少两(2)个保持堰2160，类似地与圆柱形芯子2156和装置壳体2154连接。一个保持堰，或它们中的大多数，高度比折流堰2162的低，而优选是折流堰2156高度的一半。保持堰2160围绕装置2150圆周配置并可以对称地或不对称地设置。这个装置与盖2170配合连接。

颗粒在远离出口2158的折流堰2162的侧边进入装置2150。颗粒的运动围绕装置2150圆周发生直到遇到保持堰2160(若有的话)时为止，依靠保持堰颗粒体积积累，直到这个体积超过保持堰2160的高度而颗粒越过落下，在附近震动迁移到下一个保持堰2160或折流堰2162，一如装置2150的设计所定那样。颗粒一碰到折流堰2156，颗粒的运动被转向到并且通过出口2158。增加保持堰2160的数目增加了让颗粒积累的体积，由此增加了颗粒被偏心震动装置2150保持的滞留时间。保持堰2160的数目和/或高度的变化可以增加颗粒有效干燥、冷却和结晶的时间。当转向到和通过出口2158，颗粒可以按要求输送去另外的后处理和/或储存。

偏心震动装置、摇动装置和其类似物的其他设计的使用可以有效地获得类似的结果。偏心震动装置组件的部件可以是金属、塑料或别的耐用材料。这些部件优选用不锈钢制造，最优选用304不锈钢制造。在图35a、35b、36a和36b的震动装置的形状可以是圆形、椭圆形、方形、矩形或其他合适的几何外形。

再参看图38a、b和39a、b，用以减少磨蚀、侵蚀、腐蚀、磨损和黏黏的表面处理可以用于震动装置2100和2150的很多部件上。特别是这些表面可以氮化物、碳化物、烧结处理，可以经受高速空气和燃料改性热处理，并可以电镀。这些震动装置部件的典型例子包括，壳体1874和1876的内表面，网1878的表面，涂覆盘1880的表面，折流堰1882的表面，折流堰1884的表面以及保持堰1886的表面，圆柱形芯子1888的外表面，底板1890的上表面，和盖组件1892和1894的内表面。用以提高表面性质、增强腐蚀和侵蚀抗力、改善磨损和/或减少结团、结块和/或粘黏的其他表面处理，可以使用。

部4a(图3)和4b(图23和类似的部9b)中的输送流体的温度可以与部9a和9b的相同或不同。优选地，在部9a和9b中输送流体的温度较高，以获取结晶的增强作用。此外，在部9a(图37)和9b(图23和类似的部4b)中输送流体的温度可以较低，以减少或避免所成形的颗粒的粘性。同样地，部4a和4b中的输送流体的成分可以与部9a和9b输送流体中的相同或不同。添加剂可以加入到流体中，包括但不限于乙二醇、丙三醇、水溶性溶剂、助溶剂、表面活性剂、消泡剂、颗粒涂覆配方体和/或粘性改性剂。优选地，在部4a和4b以及9a和9b两者中的输送流体是水，而更优选地，部4a和4b以及9a和9b两者的温度都低于水的沸点以消除在输送系统中额外压力设施的需求。可以结晶的材料包括，但不限于，聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、热熔胶、聚醚、聚碳酸酯、聚砜、多硫化物和它们的很多的共聚物。优选地，这些材料能够可控地挤出以维持温度，使得结晶化不会导致冷凝、包裹模头，和挑战本领域技术人员所知道的的其他问题过程，典型的是高熔融指数、低粘度和狭窄熔点组分。更优选地，这些可控的造粒材料可以结晶化以使得颗粒和流体浆料输送迅速进行，包括：伴随搅拌增加和/或减少温度，增加滞留时间，可选择地将多个并列和/或串连的颗粒结晶系统连接，可选择的颗粒涂覆，并且可选择的后颗粒结晶增强处理。

虽然本发明以其优选的形式进行描述，很显然对本领域的技术人员来说，可以在其中做很多改进、增添和删减而不背离本发明的精神和范围以及如在下面权利要求所详尽解释的等同物。

Claims (19)

1.一种获得聚合物材料结晶化的多步骤处理的方法，包括：将聚合物材料供料给一个混合器；在该混合器中混合聚合物材料；从该混合器挤出聚合物材料；造粒挤出的聚合物材料；将造粒了的聚合物材料第一次输送到第一干燥器，其中，使用了第一输送介质在第一温度下输送造粒了的聚合物材料；在第一干燥器中第一次干燥造粒了的聚合物材料；第二次输送干燥了的造粒了的聚合物材料到一个颗粒结晶系统，其中，使用了第二输送介质在第二温度下输送造粒了的聚合物材料；在颗粒结晶系统中将造粒了的聚合物材料结晶；第三次输送结晶了的和造粒了的聚合物材料到一个第二干燥器；其中，使用了第三输送介质在第三温度下输送结晶了的和造粒了的聚合物材料；以及第二次干燥结晶了的和造粒了的聚合物材料；其中，第一次、第二次和第三次的温度是不同的。

2.根据权利要求1的多步骤处理的方法，其中，第一、第二和第三输送介质是水。

3.根据权利要求1的多步骤处理的方法，其中，第一次的温度比第三温度低。

4.根据权利要求1的多步骤处理的方法，其中，混合聚合物材料是在混合处理条件下发生的，其中，挤出聚合物材料是在挤出条件下发生的，其中混合处理条件和挤出处理条件两者中至少一个共有的条件是不同的。

5.根据权利要求1的多步骤处理的方法，其中，第一次、第二次和第三次输送中的一次或多次，包括注入加压惰性气体用以极力减少造粒了的聚合物材料的冷却。

6.根据权利要求1的多步骤处理的方法，其中，第一干燥器和第二干燥器是相同的干燥器。

7.根据权利要求1的多步骤处理的方法，其中，第一次干燥造粒了的聚合物材料发生在第一次干燥处理条件下，其中，第二次干燥结晶了的和造粒了的聚合物材料发生在第二干燥处理条件下，其中第一和第二干燥条件两者中至少一个共有的条件是不同的。

8.根据权利要求1的多步骤处理的方法，其中，还包括对具有至少部件层的多顺序处理步骤中的至少一个部件的至少一个部分进行表面处理。

9.根据权利要求8的多步骤处理的方法，其中，至少一个部件层经过清洗、除油、腐蚀、打底漆、粗化、喷细砂、喷砂、喷丸硬化、浸渍、酸洗、碱洗、渗氮、碳氮共渗、电镀、化学涂覆、火焰喷涂包括高速涂覆、热喷涂、等离子喷涂、烧结、蘸涂、粉料涂覆、真空沉积、化学蒸镀、物理气相沉积、溅射技术、喷涂、辊涂、棒式涂布、挤出、滚塑、搪塑，反应涂覆或磷化剂，或这些的组合。

10.一种用以获取聚合物材料结晶化的多步骤处理的方法，该方法包括：提供多个处理步骤，将聚合物材料处理成为结晶的和造粒的聚合物材料；这些步骤包括：将聚合物材料供料给一个混合器；在该混合器中混合聚合物材料；从该混合器挤出聚合物材料；造粒挤出的聚合物材料；将造粒了的聚合物材料第一次输送到第一干燥器；在第一干燥器中第一次干燥造粒了的聚合物材料；第二次输送第一次干燥了的造粒了的聚合物材料到一个颗粒结晶系统；在颗粒结晶系统中将造粒了的聚合物材料结晶；第三次输送结晶了的和造粒了的聚合物材料到第二干燥器，并在第二干燥器中第二次干燥结晶了的和造粒了的聚合物材料；在处理条件下操作每一个处理步骤；其中，每一个处理步骤都是在与其他的每一个处理步骤至少一个不同的条件下进行操作的。

11.根据权利要求10的多步骤处理的方法，进一步还包括将加压惰性气体注入一个或多个输送步骤中以加快输送速度极力减少颗粒的冷却。

12.根据权利要求10的多步骤处理的方法，其中，一个处理条件是温度。

13.根据权利要求10的多步骤处理的方法，其中，一个处理条件是压力。

14.根据权利要求10的多步骤处理的方法，其中，一个处理条件是流速。

15.根据权利要求10的多步骤处理的方法，其中，一个处理条件是滞留时间。

16.根据权利要求10的多步骤处理的方法，其中，一个处理条件是搅拌速度。

17.根据权利要求10的多步骤处理的方法，其中，一个处理条件是传送介质。

18.根据权利要求10的多步骤处理的方法，其中，还包括对具有至少部件层的多顺序处理步骤中的至少一个部件的至少一个部分进行表面处理。

19.根据权利要求18的多步骤处理的方法，其中，至少一个部件层经过清洗、除油、腐蚀、打底漆、粗化、喷细砂、喷砂、喷丸硬化、浸渍、酸洗、碱洗、渗氮、碳氮共渗、电镀、化学涂覆、火焰喷涂包括高速涂覆、热喷涂、等离子喷涂、烧结、蘸涂、粉料涂覆、真空沉积、化学蒸镀、物理气相沉积、溅射技术、喷涂、辊涂、棒式涂布、挤出、滚塑、搪塑，反应涂覆或磷化剂，或这些的组合。

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