PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA FABRICACIÓN Y EL TRATAMIENTO DE GRANOS DE GRANULADO.

Procedimiento para la fabricación y el tratamiento de granos de granulado de material plástico,

que presenta las etapas siguientes: ­ granular una masa fundida del material plástico para dar gramos de granulado; ­ refrigerar los granos de granulado en un fluido de refrigeración; ­ separar los granos de granulado del fluido de refrigeración; ­ cristalizar los granos de granulado; estando previsto un dispositivo de control, mediante el cual se vigila por lo menos la etapa del procedimiento de la cristalización, caracterizado porque el procedimiento es controlado de tal manera que en caso de una distorsión de la cristalización, los granos de granulado tras la separación de los granos de granulado del fluido de refrigeración, son suministrados a un depósito intermedio (5) y, cuando no tiene lugar la distorsión, los granos de granulado almacenados de manera temporal en el depósito intermedio (5) son suministrados a la cristalización y son cristalizados

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/009769.

Solicitante: RIETER AUTOMATIK GMBH
BÜHLER AG
.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: OSTRING 19 63762 GROSSOSTHEIM.

Inventor/es: GLOCKNER, FRANK, EUSEBIO,Fernando, CULBERT,Brent Allan, MORGANTI,Franziska.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 12 de Noviembre de 2007.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29B9/16 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29B PREPARACION O PRETRATAMIENTO DE MATERIAS A CONFORMAR; FABRICACION DE GRANULOS O DE PREFORMAS; RECUPERACION DE LAS MATERIAS PLASTICAS O DE OTROS CONSTITUYENTES DE MATERIALES DE DESECHO QUE CONTIENEN MATERIAS PLASTICAS.B29B 9/00 Fabricación de gránulos (en general B01J; aspectos químicos C08J 3/12). › Tratamiento auxiliar de los gránulos.

Clasificación PCT:

  • B29B9/00 B29B […] › Fabricación de gránulos (en general B01J; aspectos químicos C08J 3/12).
  • B29B9/16 B29B 9/00 […] › Tratamiento auxiliar de los gránulos.
  • C08J3/12 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 3/00 Procesos para el tratamiento de sustancias macromoleculares o la formación de mezclas. › Pulverización o granulación.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.

PDF original: ES-2361952_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la fabricación y el tratamiento de granos de granulado de material plástico.

Típicamente, los procedimientos de este tipo presentan las etapas del granulado de una masa fundida de material plástico para dar granos de granulado, de la refrigeración de los granos de granulado en un fluido de refrigeración, de la separación de los granos de granulado del fluido de refrigeración y del tratamiento posterior de los granos de granulado, en particular la cristalización de los granos de granulado.

Durante la fabricación y el tratamiento de granos de granulado realizados a partir de material plástico, en particular de granos de granulado realizados a partir de polímeros o copolímeros de poliésteres termoplásticos, por ejemplo PET, los cuales, según el estado de la técnica, se pueden fabricar mediante granulación de barra bajo el agua o granulación bajo el agua, es usual, tras un breve periodo de permanencia del granulado en un fluido de refrigeración, separar este fluido de refrigeración de la forma más rápida y eficaz de los granos de granulado y suministrar a los granos de granulado a una unidad de cristalización para llevar a cabo la cristalización de los granos de granulado. Típicamente, los granos de granulado de material plástico se pueden continuar procesando de manera fiable únicamente después de que haya tenido lugar la cristalización, dado que antes de la cristalización presentan unas superficies extensamente amorfas de manera que a temperaturas relativamente elevadas, superiores a las temperatura de transición vítrea del material, tienden a adherirse, lo cual dificulta la posibilidad de procesamiento posterior y de manipulación de los granos de granulado de este tipo todavía no cristalizados o por lo menos todavía no cristalizados en su superficie o, lo imposibilita a causa de su fácil adhesión. Si se produce una distorsión durante la cristalización en el transcurso del procesamiento de fabricación de granos de granulado de este tipo o la avería total de un cristalizador correspondiente, entonces hay que interrumpir la totalidad del desarrollo del procesamiento y la masa fundida existente en el dispositivo correspondiente o los granos de granulado ya granulados pero todavía no cristalizados deben ser eliminados entonces de manera compleja, lo que dificulta o imposibilita una producción continua de granos de granulado.

La solicitud de patente WO 00/68294 A1 da a conocer un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1 y un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 13.

La publicación de la patente alemana DE 10 2005 010 706 A1 da a conocer un procedimiento para el tratamiento térmico de pellets de poliéster, en el cual una masa fundida de poliéster es suministrada a un granulador bajo el agua y es granulada y los granos de granulado son secados a continuación y son sometidos a una etapa de cristalización, teniendo lugar un tratamiento térmico, que conduce a una cristalización parcial de los granos de granulado, mediante el calor propio presente en los granulados. Tras la cristalización que ha tenido lugar de esta manera, los granos de granulado cristalizados son adecuados ya para el procesamiento posterior y pueden ser suministrados a un dispositivo de separación de granulado de una instalación de tratamiento posterior adecuada o a un silo.

La presente invención se plantea el problema de prever un procedimiento y un dispositivo para la fabricación y el tratamiento de granos de granulado de material plástico, el(los) cual(es) supere(n) los inconvenientes del estado de la técnica y posibilite, en particular, una generación más segura y fiable de granos de granulado también en caso de aparición de distorsiones durante la cristalización.

El problema se resuelve según la invención con un procedimiento con las características según la reivindicación 1, así como con un dispositivo con las características según la reivindicación 13. Las formas de realización preferidas están definidas en las reivindicaciones subordinadas correspondientes.

El procedimiento según la invención para la fabricación y el tratamiento de granos de granulado de material plástico presenta las etapas siguientes:

granular una masa fundida del material plástico para dar gramos de granulado; refrigerar los granos de granulado en un fluido de refrigeración; separar los granos de granulado del fluido de refrigeración; cristalizar los granos de granulado.

Según la invención, en este procedimiento está previsto un dispositivo de control, mediante el cual se vigila por lo menos la etapa del procedimiento de la cristalización y el procedimiento es controlado de tal manera que en caso de una distorsión de la cristalización los granos de granulado, tras la separación de los granos de granulado del fluido de refrigeración, son suministrados a un depósito intermedio y, cuando ya no existe más la distorsión, los granos de granulado almacenados de manera temporal en el depósito intermedio son suministrados a la cristalización y son cristalizados.

En el procedimiento según la invención, está asegurado por lo tanto que la fabricación de los granos de granulado sea posible de forma fiable también en caso de aparición de distorsiones durante la cristalización. Según la invención, la corriente de granos de granulado es, tras la separación de los granos de granulado del fluido de refrigeración, al aparecer una distorsión de la etapa de cristalización, desviada y almacenada de tal manera que, cuando la distorsión ya no existe, los granos de granulado almacenados temporalmente son conducidos desde el depósito intermedio a la cristalización y son cristalizados.

En total, es posible realizar un procedimiento para la fabricación y el procesamiento de granos de granulado de una manera según la invención en el cual, incluso antes de la cristalización o en caso de distorsiones durante la etapa de cristalización o en una avería de la etapa de cristalización, no se generen cantidades extraordinarias de residuos y el procedimiento según la invención se pueda continuar de manera especialmente sencilla tras la eliminación de la distorsión.

Resulta particularmente eficaz el procedimiento según la invención durante la fabricación y el tratamiento de granos de granulado de material plástico, tratándose en el caso del material plástico de un policondensado termoplástico, cristalizable, como por ejemplo poliamida, poliéster, policarbonato, poliláctido, polihidroxialcanoato o sus copolímeros o mezclas, en especial tereftalato de polietileno o uno de sus copolímeros.

En el procedimiento según la invención, mediante el dispositivo de control, en caso de distorsión de la cristalización, la temperatura del fluido de refrigeración se hace descender hasta una temperatura T2 < T1, siendo la temperatura T1 una temperatura original del fluido de refrigeración en caso que no exista distorsión de la cristalización. La temperatura del fluido de refrigeración se hace descender preferentemente de tal manera hasta una temperatura T2 que los granos de granulado que se encuentran en el fluido de refrigeración son refrigerados, de tal manera que la temperatura de los granos de granulado suministrados al depósito intermedio, después de la etapa de separación, se encuentra en un intervalo que permite que los mismos no se adhieran por lo menos en su superficie.

Los granos de granulado pueden por lo tanto, en caso de elección adecuada de la temperatura, en particular para temperaturas adecuadamente bajas, ser almacenados de manera temporal de manera especialmente sencilla y fiable, sin adherirse, en el depósito intermedio, pudiendo presentar los granos de granulado aún no cristalizados allí, por lo menos en su superficie, una estructura amorfa.

Se prefiere un ajuste de la temperatura en el cual mediante el dispositivo de control, el caso de una distorsión de la cristalización, la temperatura media de los granos de granulado se haga descender desde una temperatura T3 hasta una temperatura T4 < T3, correspondiendo la temperatura T3 a una temperatura de granulado media antes de la cristalización en caso de que no exista distorsión de la cristalización, y correspondiendo la temperatura T4 a una temperatura de granulado media antes del depósito intermedio y estando T4 en un intervalo en el cual los granulados no se adhieren en el depósito intermedio. Por consiguiente, se asegura de manera particular la generación segura y fiable de granos de granulado con el... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación y el tratamiento de granos de granulado de material plástico, que presenta las etapas siguientes:

granular una masa fundida del material plástico para dar gramos de granulado; refrigerar los granos de granulado en un fluido de refrigeración; separar los granos de granulado del fluido de refrigeración; cristalizar los granos de granulado;

estando previsto un dispositivo de control, mediante el cual se vigila por lo menos la etapa del procedimiento de la cristalización, caracterizado porque el procedimiento es controlado de tal manera que en caso de una distorsión de la cristalización, los granos de granulado tras la separación de los granos de granulado del fluido de refrigeración, son suministrados a un depósito intermedio (5) y, cuando no tiene lugar la distorsión, los granos de granulado almacenados de manera temporal en el depósito intermedio (5) son suministrados a la cristalización y son cristalizados.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el caso del material plástico se trata de un policondensado termoplástico, cristalizable, tal como, por ejemplo, poliamida, poliéster, policarbonato, poliláctido, polihidroxialcanoato o sus copolímeros o mezclas, en particular tereftalato de polietileno o uno de sus copolímeros.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque mediante el dispositivo de control, en caso de distorsión de la cristalización, la temperatura del fluido de refrigeración se hace descender hasta una temperatura T2 < T1, siendo la temperatura T1 una temperatura original del fluido de refrigeración en caso de que no exista distorsión de la cristalización, se hace descender preferentemente, de tal manera que los granos de granulado que se encuentran en el fluido de refrigeración son refrigerados, de tal manera que la temperatura de los granos de granulado suministrados al depósito intermedio (5), después de la etapa de separación, se encuentra en un intervalo que permite que los mismos no se adhieran por lo menos en su superficie.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque mediante el dispositivo de control, en el caso de distorsión de la cristalización, la temperatura media de los granos de granulado se hace descender desde una temperatura T3 hasta una temperatura T4 < T3, correspondiendo la temperatura T3 a una temperatura de granulado media antes de la cristalización en caso de que no exista distorsión de la cristalización, y correspondiendo la temperatura T4 a una temperatura de granulado media antes del depósito intermedio (5) y estando T4 en un intervalo, en el cual los granulados no se adhieren en el depósito intermedio (5).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el dispositivo de control en el caso de distorsión de la cristalización hace descender la temperatura media de los granos de granulado, tras la separación de los granos de granulado del fluido de refrigeración, desde una temperatura T3 hasta una temperatura T4 < T3, estando la temperatura T3 en el intervalo, en el cual los granulados se adhieren en el depósito intermedio (5), y estando la temperatura T4 en un intervalo, en el cual los granulados no se adhieren en el depósito intermedio (5).

6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque la temperatura T4 está por debajo de la temperatura de transición vítrea del material plástico, preferentemente por debajo de 80°C, más preferentemente por debajo de 60°C.

7. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la temperatura T3 está por encima de la temperatura de transición vítrea del material plástico, preferentemente por encima de 80°C, más preferentemente por encima de 100°C.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque mediante el dispositivo de control en el caso de la eliminación de la distorsión de la cristalización la temperatura media de los granos de granulado es aumentada desde una temperatura T4 hasta una temperatura T5 > T4, correspondiendo la temperatura T5 a una temperatura de granulado media antes de la cristalización en el caso de ninguna distorsión de la cristalización, preferente y esencialmente a la temperatura T3.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el descenso y/o el aumento de la temperatura del granulado tiene lugar mediante la elevación o el descenso de la temperatura de por lo menos una parte del fluido de refrigeración.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el descenso y/o la elevación de la temperatura de granulado tiene lugar mediante el descenso o el aumento del tiempo de contacto con por lo menos una parte del fluido de refrigeración.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque cuando ya no existe la distorsión,

los granos de granulado que se almacenan de manera temporal en el depósito intermedio (5) son suministrados de tal manera para la cristalización, que son mezclados con otros granos de granulado, los cuales son suministrados en correspondencia con el desarrollo libre de perturbación del procedimiento de la cristalización, en una cantidad de hasta el 20% del caudal másico total de los granos de granulado suministrados a la cristalización, preferentemente en una cantidad de hasta el 10% del caudal másico total de los granos de granulado suministrados a la cristalización, preferentemente en una cantidad del 5 % -10 % de un caudal másico total de los granos de granulado suministrados a la cristalización.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque cuando la distorsión ya no existe, en primer lugar todos los granos de granulado almacenados de manera temporal en el depósito intermedio (5) son suministrados a la cristalización, antes de que más granos de granulado sean suministrados posteriormente, en correspondencia con el desarrollo libre de distorsión del procedimiento de la cristalización.

13. Dispositivo para la fabricación y el tratamiento de granos de granulado de material plástico, que presenta un dispositivo de granulación (1) para la granulación de una masa fundida del material plástico para dar granos de granulado, pudiendo refrigerarse los granos de granulado granulados con un fluido de refrigeración, un dispositivo de separación (3) para la separación de los granos de granulado del fluido de refrigeración y un dispositivo de cristalización (4) para la cristalización de granos de granulado, estando previsto un dispositivo de control (7), mediante el cual se pueda vigilar por lo menos el dispositivo de cristalización (4), caracterizado porque entre el dispositivo de separación (3) y el dispositivo de cristalización (4) está dispuesto un dispositivo de derivación (6), que está en conexión con un depósito intermedio (5), el cual se puede controlar, mediante el dispositivo de control (7), de tal manera que, en caso de una distorsión del dispositivo de cristalización (4), los granos de granulado se puedan suministrar al depósito intermedio (5) y, cuando la distorsión ya no existe, los granos de granulado almacenados de manera temporal en el depósito intermedio (5) se puedan suministrar al dispositivo de cristalización (4).

14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque a través del dispositivo de derivación (6) se pueden suministrar al dispositivo de cristalización (4) los granos de granulado almacenados de manera temporal en el depósito intermedio (5).

 

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