Procedimiento de alimentación de un aparato simultáneamente con al menos dos corrientes de materiales termoplásticos y dispositivo de alimentación para aplicar el procedimiento.

Un procedimiento de alimentación de un aparato (2) con al menos una primera corriente

(ST1) de un primer material termoplástico (A) en estado sólido y simultáneamente con al menos una segunda corriente (ST2) de un segundo material termoplástico (B) en estado sólido, en el que la temperatura de fusión (MTa) de dicho primer material termoplástico (A) es superior a la temperatura de fusión (MTb) de dicho segundo material termoplástico (B), en el que el aparato se alimenta por gravedad a través de una entrada (20a) con dicha primera corriente (ST1) de material termoplástico (A), caracterizado porque se usa una tubería de alimentación (10) para alimentar simultáneamente el aparato por gravedad a través de la misma entrada (20a) con dicha segunda corriente (ST2) de material termoplástico (B) y porque la temperatura de alimentación (Ta) del material termoplástico (A) de dicha primera corriente (ST1) es inferior a la temperatura de fusión (MTa) de dicho primer material termoplástico (A), pero es superior a la temperatura de fusión (MTb) de dicho segundo material termoplástico (B), y la tubería de alimentación (10) se enfría de forma continua para mantener la temperatura de dicho segundo material termoplástico (B) de dicha segunda corriente (ST2) en el interior de esta tubería de alimentación (10) por debajo de la temperatura de fusión (MTb) del segundo material termoplástico (B).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08018362.

Solicitante: LA SEDA DE BARCELONA,S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: VERHEYEN,LUC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Manipulación, p. ej. alimentación de materia a... > B29C31/02 (Distribución a partir de depósitos, p. ej. tolvas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Moldeo por extrusión, es decir, oprimiendo la materia... > B29C47/10 (Alimentación del material a extruir)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES B29B,... > B29K67/00 (Uso de poliésteres como material de moldeo)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > B29C47/00 (Moldeo por extrusión, es decir, oprimiendo la materia a moldear a través de una matriz o boquilla que le da la forma deseada; Aparatos a este efecto (moldeo por extrusión-soplado B29C 49/04; prensas de extrusión en general B30B 11/22))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES B29B,... > B29K77/00 (Uso de poliamidas, p. ej. poliesteramidas,como material de moldeo)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > PREPARACION O PRETRATAMIENTO DE MATERIAS A CONFORMAR;... > Mezcla; Amasado (en general B01F; en combinación... > B29B7/60 (para alimentación, p. ej. piezas de guiado para el material a tratar)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Moldeo por inyección, es decir, forzando un volumen... > B29C45/46 (Medios para plastificar u homogeneizar la materia a moldear o para forzarla dentro del molde)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Moldeo por inyección, es decir, forzando un volumen... > B29C45/74 (de la unidad de inyección)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Manipulación, p. ej. alimentación de materia a... > B29C31/10 (de varias materias a conformar)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Moldeo por inyección, es decir, forzando un volumen... > B29C45/18 (Alimentación del material dentro de los aparatos de moldeo por inyección)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > PREPARACION O PRETRATAMIENTO DE MATERIAS A CONFORMAR;... > Mezcla; Amasado (en general B01F; en combinación... > B29B7/42 (con tornillo o tornillo sin fin)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Moldeo por inyección, es decir, forzando un volumen... > B29C45/54 (y tornillos de plastificación)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Moldeo por extrusión, es decir, oprimiendo la materia... > B29C47/78 (Calentamiento o enfriamiento de la materia a extruir o de la materia extruida)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES B29B,... > B29K105/00 (Presentación, forma o estado de la materia moldeada)

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de alimentación de un aparato simultáneamente con al menos dos corrientes de materiales termoplásticos y dispositivo de alimentación para aplicar el procedimiento

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una mejora novedosa para alimentar un aparato simultáneamente con al menos dos corrientes de materiales termoplásticos en estado sólido, es decir, especialmente materiales termoplásticos en forma de gránulos, plaquitas, partículas pequeñas, polvo. El aparato puede ser cualquier tipo de aparato que pueda usarse en el sector de los plásticos para procesar materiales termoplásticos y más particularmente cualquier aparato para fundir y mezclar los materiales termoplásticos, como por ejemplo un aparato que comprende un tornillo de extrusión.

Técnica anterior

En el sector del procesamiento de plásticos y más especialmente en el sector del envasado con plásticos, se usan ampliamente tornillos de extrusión para fundir y mezclar materiales termoplásticos. El material termoplástico en estado sólido, es decir, típicamente materiales termoplásticos en forma de gránulos, plaquitas, partículas pequeñas, polvo, se seca en primer lugar en una tolva a una temperatura predeterminada y después se alimenta a la entrada del tornillo a una temperatura de aproximadamente esta temperatura de secado. La temperatura de secado es inferior a la temperatura de fusión del material termoplástico. Típicamente, para gránulos de PET (poli(tereftalato de etileno), que tienen una temperatura de fusión de aproximadamente 260 °C, la temperatura de secado se ajusta generalmente a aproximadamente 160 °C. Para gránulos de poliamida que tienen una temperatura de fusión de aproximadamente 250 °C, la temperatura de secado se ajusta generalmente a no más de 90 °C y típicamente entre 70 °C y 90 °C, para evitar la degradación térmica de la poliamida.

Es también bien conocido en la técnica el recubrimiento de gránulos termoplásticos o similares con un aditivo que es, por ejemplo, un lubricante, para mejorar la capacidad de procesamiento de los gránulos y, en particular, para obtener gránulos que tengan una mejor extrusionabilidad. El uso de lubricante para recubrir gránulos se divulga, por ejemplo, en las siguientes publicaciones de patente: US 5.006.368; US 5.763.084. Los lubricantes usados para recubrir gránulos termoplásticos son, por ejemplo, estearato metálico tal como estearato de aluminio, estearato de calcio, estearato de cinc, estearato de rodio y estearato de magnesio.

Es también conocido el recubrimiento de gránulos termoplásticos o similares con un aditivo que se selecciona para obtener un material termoplástico que muestre propiedades de impermeabilidad a gases mejorada y, en particular, unas propiedades secuestrantes de oxígeno mejores. Por ejemplo, es conocido el recubrimiento de gránulos de poliamida con un aditivo que es un catalizador de metal de transición seleccionado del grupo: estearato de cobalto, estearato de aluminio, estearato de calcio, estearato de cinc, estearato de magnesio, estearato de rodio, estearato de manganeso, estearato de cobre, estearato de hierro.

En general, los aditivos que se usan como recubrimiento tienen una temperatura de fusión baja y en particular una temperatura de fusión que es inferior a la temperatura de fusión de los gránulos. Por ejemplo, la temperatura de fusión del recubrimiento de estearato de magnesio o similar es típicamente de aproximadamente 70 °C - 75°C.

Cuando se usa un tornillo para fundir y mezclar conjuntamente al menos dos materiales termoplásticos diferentes como, por ejemplo, gránulos de PET con gránulos de poliamida recubiertos con estearato de cobalto, y en caso de que se alimente el material termoplástico de una corriente a la entrada del tornillo a una temperatura que es superior a la temperatura de fusión de la superficie del material termoplástico de la otra corriente, la superficie del material termoplástico de temperatura de fusión inferior comienza a fundirse antes de alcanzar la entrada del tornillo. Dicha fusión prematura del material termoplástico de temperatura de fusión inferior es perjudicial e implica inconvenientes graves. El material termoplástico fundido se adhiere a las superficies calientes del dispositivo de alimentación, lo que obliga a llevar a cabo una limpieza diaria del dispositivo de alimentación y de la entrada del tornillo. Además, en algunos casos, el material termoplástico pegajoso puede bloquear de forma perjudicial parcial o totalmente la entrada del tornillo.

Un procedimiento que tiene las características mencionadas en el preámbulo de la reivindicación 1 y un aparato que tiene las características mencionadas en el preámbulo de la reivindicación 12 se divulga en la solicitud de patente japonesa JP-A-4316823.

Objetivo de la invención

Uno de los objetivos principales de la invención es proponer una solución técnica novedosa que mejore la alimentación de un aparato, y por ejemplo la alimentación de un tornillo para fundir y mezclar materiales termoplásticos, con al menos dos corrientes diferentes de materiales termoplásticos en estado sólido, es decir materiales termoplásticos en forma de gránulos, plaquitas, partículas pequeñas, polvo.

Un objetivo más particular de la Invención es proponer una solución técnica novedosa que mejore la alimentación de un aparato con al menos dos corrientes diferentes de materiales termoplástlcos en estado sólido, en la que el material termoplástico en estado sólido de una corriente se alimenta a una temperatura que es superior a la temperatura de fusión del material termoplástico en estado sólido de la otra corriente. En particular, esta solución técnica novedosa soluciona el inconveniente mencionado anteriormente provocado por la pegajosidad del material termoplástico de punto de fusión Inferior. Sumario de la Invención

Al menos el objetivo principal mencionado anteriormente se logra mediante el procedimiento de la reivindicación 1.

La expresión "en estado sólido" se usa en el presente documento para designar un material termoplástico en estado sólido y en forma de gránulos, plaquitas, partículas pequeñas, polvo o similar.

Para poner en práctica este procedimiento, la temperatura de fusión (MTa) de dicho primer material termoplástico (A) es superior a la temperatura de fusión (MTb) de dicho segundo material termoplástico (B); la temperatura de alimentación del material termoplástico (A) de dicha primera corriente (ST1) es Inferior a la temperatura de fusión (MTa) de dicho primer material termoplástico (A), pero es superior a la temperatura de fusión (MTb) de dicho segundo material termoplástico (B); la tubería de alimentación se enfría de forma continua para mantener la temperatura de dicho segundo material termoplástico (B) de dicha segunda corriente (ST2) dentro de esta tubería de alimentación por debajo de la temperatura de fusión (MTb) del segundo material termoplástico (B).

Dentro del ámbito de la Invención la "temperatura de fusión" es en la práctica la temperatura a la que la superficie del material termoplástico en estado sólido comienza a fundir y el material termoplástico se vuelve pegajoso.

Dentro del ámbito de la Invención, una corriente (ST1 o ST2) de material termoplástico puede estar constituida solo por un tipo de polímero. En este caso, la "temperatura de fusión del material termoplástico de una corriente" significa la temperatura de fusión del polímero del material termoplástico A o B.

Dentro del ámbito de la Invención, una corriente (ST1 o ST2) de material termoplástico también puede estar constituida por gránulos termoplástlcos o similares recubiertos con un aditivo. En este caso, la "temperatura... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de alimentación de un aparato (2) con al menos una primera corriente (ST1) de un primer material termoplástico (A) en estado sólido y simultáneamente con al menos una segunda corriente (ST2) de un segundo material termoplástico (B) en estado sólido, en el que la temperatura de fusión (MTa) de dicho primer material termoplástico (A) es superior a la temperatura de fusión (MTb) de dicho segundo material termoplástico (B), en el que el aparato se alimenta por gravedad a través de una entrada (20a) con dicha primera corriente (ST1) de material termoplástico (A), caracterizado porque se usa una tubería de alimentación (10) para alimentar simultáneamente el aparato por gravedad a través de la misma entrada (20a) con dicha segunda corriente (ST2) de material termoplástico (B) y porque la temperatura de alimentación (Ta) del material termoplástico (A) de dicha primera corriente (ST1) es inferior a la temperatura de fusión (MTa) de dicho primer material termoplástico (A), pero es superior a la temperatura de fusión (MTb) de dicho segundo material termoplástico (B), y la tubería de alimentación (10) se enfría de forma continua para mantener la temperatura de dicho segundo material termoplástico (B) de dicha segunda corriente (ST2) en el interior de esta tubería de alimentación (10) por debajo de la temperatura de fusión (MTb) del segundo material termoplástico (B).

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que al menos una parte Inferior de la tubería de alimentación (10) enfriada está ubicada en el interior de la primera corriente (ST1) de primer material termoplástico (A).

3. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la tubería de alimentación (10) enfriada se usa para transportar dicha segunda corriente (ST2) de segundo material termoplástico (B) por encima y cerca de la entrada (20a) del aparato.

4. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la tubería de alimentación (10) enfriada se usa para transportar dicha segunda corriente (ST2) de segundo material termoplástico (B) hacia abajo a la entrada (20a) del aparato.

5. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la tubería de alimentación (10) enfriada se usa para transportar dicha segunda corriente (ST2) de segundo material termoplástico (B) al Interior del aparato (2) a través de dicha entrada (20a) del aparato.

6. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se usa una tubería de alimentación exterior (11) para transportar dicha primera corriente (ST1) de primer material termoplástico (A), en el que al menos una parte de la primera tubería de alimentación (10) enfriada está ubicada en el interior de la tubería de alimentación exterior (11) y en el que la primera corriente (ST1) del primer material termoplástico (A) se hace fluir dentro del espacio (E) entre las dos tuberías.

7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el aparato (2) comprende un tornillo para el mezclado, y preferentemente para el mezclado en estado fundido, de los al menos dos materiales termoplásticos (A, B).

8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el primer material termoplástico (A) comprende un homo- o copolímero de poliéster aromático y el segundo material (B) comprende un homo- o copolímero de poliamida.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el segundo material termoplástico (B) comprende gránulos de poliamida recubiertos con un aditivo.

10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que el aditivo se selecciona del grupo: estearato de cobalto, estearato de aluminio, estearato de calcio, estearato de cinc, estearato de magnesio, estearato de radio, estearato de manganeso, estearato de cobre, estearato de hierro.

11. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el material en polvo que fluye en el interior de la tubería exterior (11) se succiona y se evacúa al exterior de la tubería exterior de forma continua.

12. Un dispositivo (1) para alimentar un aparato por gravedad con al menos una primera corriente (ST1) de un primer material termoplástico (A) en estado sólido y simultáneamente con al menos una segunda corriente de un material termoplástico (B) en estado sólido, en el que la temperatura de fusión (MTa) del primer material termoplástico (A) es superior a la temperatura de fusión (MTb) del segundo material termoplástico (B), caracterizado porque dicho dispositivo (1) comprende una tubería de alimentación interior (10) y una tubería de alimentación exterior (11), ubicándose al menos una parte inferior (10a) de dicha tubería de alimentación interior (10) enfriada en el interior de la tubería de alimentación exterior (11), con un espacio de flujo (E) entre las dos tuberías (10, 11) para permitir el flujo de una corriente (ST1) de material termoplástico (A), en el que la tubería de alimentación exterior (11) comprende una abertura de entrada (11b) para la introducción de la primera corriente (ST 1) de material termoplástico (A) a una primera temperatura de alimentación (Ta) al interior de dicho espacio de flujo (E) y una abertura de salida inferior para descargar la primera corriente (ST1) de material termoplástico (A) al exterior de la

tubería exterior, y en el que la tubería enfriada interior (10) comprende una abertura de entrada (100a) para la Introducción de la otra corriente (ST2) de material termoplástico (B) a una segunda temperatura de alimentación (Tb) al Interior de la tubería enfriada interior (10) y una apertura de salida inferior (10c) para descargar la segunda corriente (ST2) de material termoplástico (B) al exterior de la tubería interior (10).

13. El dispositivo de la reivindicación 12, en el que la abertura de salida Inferior (10c) de la tubería enfriada interior (10) está ubicada en el Interior de la tubería exterior (11) y por encima de la abertura de salida Inferior (11a) de la tubería exterior (11).

14. El dispositivo de la reivindicación 12, en el que la abertura de salida Inferior (10c) de la tubería enfriada interior (10) está ubicada al mismo nivel que la abertura de salida inferior (11a) de la tubería exterior (11).

15. El dispositivo de la reivindicación 12, en el que la abertura de salida inferior (10c) de la tubería enfriada interior (10) está ubicada en el exterior de la tubería exterior (11) y por debajo de la abertura de salida Inferior (11a) de la tubería exterior (11).

16. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que la abertura de entrada (11b) de la tubería exterior (11) para la introducción de la primera corriente (ST1) de material termoplástico (A) al interior de dicho espacio de flujo (E) es una abertura lateral producida en la pared de la tubería.

17. El dispositivo de la reivindicación 16, que además comprende una tubería de alimentación lateral (12) que forma una Y con la tubería de alimentación exterior (11) y es adecuada para transportar por gravedad la primera corriente (ST1) de material termoplástico (A) hacia abajo a la abertura de entrada lateral (11b) de la tubería exterior (11).

18. El dispositivo de la reivindicación 17, que además comprende una tubería de descarga (15) para evacuar aire callente al exterior de la tubería de alimentación lateral (12).

19. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18, en el que la tubería enfriada interior (10) comprende una tubería (100) para transportar por gravedad la segunda corriente (ST2) de material termoplástico (B) y medios de refrigeración (101, 102, 103, 104, 105) para enfriar de forma continua dicha tubería (100).

20. El dispositivo de la reivindicación 19, en el que los medios de refrigeración (101, 102, 103, 104, 105) son adecuados para producir un fluido enfriado para que circule de forma continua en contacto con la superficie exterior

de la tubería (100).

21. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 20, que además comprende una unidad de dosificación (13) para dosificar el material termoplástico (B) en la entrada de la tubería Interior (10) enfriada.

22. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 21, que además comprende una tubería de descarga (14) para evacuar material en polvo al exterior de la tubería exterior (11).

23. Una Instalación que comprende un aparato (2) para procesar al menos dos materiales termoplásticos (A, B), en la que dicho aparato comprende una entrada (20a) que está equipada con un dispositivo (1) de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 22 para alimentar el aparato a través de dicha entrada y por gravedad simultáneamente con al menos dos corrientes (ST1, ST2) de materiales termoplásticos (A, B).

24. La Instalación de la reivindicación 23, en la que el aparato comprende un tornillo para el mezclado y preferentemente para el mezclado en estado fundido, de los al menos dos materiales termoplásticos (A, B).

25. La Instalación de la reivindicación 24, que además comprende un molde de Inyección (22) para fabricar piezas de plástico moldeadas por Inyección.

26. Uso de la Instalación de una cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25 para fabricar piezas de plástico moldeadas por inyección y más particularmente preformas, a partir de una mezcla producida con al menos los dos diferentes materiales termoplásticos (A, B).

27. Uso de la Instalación de una cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25 para el mezclado y preferentemente para el mezclado en estado fundido de al menos dos materiales termoplásticos (A, B).

28. El uso de la reivindicación 27, en el que el primer material termoplástico (A) comprende un homo- o copolímero de poliéster aromático y el segundo material (B) comprende un homo- o copolímero de poliamida.

29. El uso de la reivindicación 27 o 28, en el que el segundo material termoplástico (B) comprende gránulos de poliamida recubiertos con un aditivo.

30. El uso de la reivindicación 29, en el que el aditivo se selecciona del grupo: estearato de cobalto, estearato de aluminio, estearato de calcio, estearato de cinc, estearato de magnesio, estearato de rodio, estearato de manganeso, estearato de cobre, estearato de hierro.