TRANSPORTADOR DE CRISTALIZACIÓN.

La presente invención se refiere en general a procedimientos y sistemas de cristalizar pastillas de polímero y, más específicamente, a procedimientos y sistemas de cristalizar pastillas de poliéster. 2. Antecedentes de la invención Las resinas termoplásticas se usan en una multitud de aplicaciones comerciales. Los poliésteres tales como tereftalato de polietileno (PET), naftalato de polietileno (PEN) y polímeros y copolímeros similares, en particular, se han convertido en productos básicos cuya fabricación es bien conocida y desarrollada. Las aplicaciones de los poliésteres incluyen envases para alimentos, bebidas y otros líquidos, así como fibras sintéticas. Varios poliésteres, como el PET, pueden existir en las formas amorfa y semicristalina. El PET amorfo es transparente, mientras que el PET cristalino es opaco. En el procedimiento de PET convencional, el PET se forma mediante esterificación de ácido tereftálico y etilenglicol en un vaso de reacción, para formar una mezcla prepolimérica. La esterificación no tiene que catalizarse. Catalizadores de intercambio de éster típicos, que se pueden usar por separado o en combinación, incluyen alcóxidos de titanio, ésteres de cinc (II) o (IV), acetatos o benzoatos de cinc, manganeso o magnesio y/u otros materiales catalizadores de estos que son bien conocidos para los expertos en la técnica. La pasta prepolimérica se calienta después para estimular la polimerización. La mezcla resultante se somete después a policondensación en fusión a temperaturas elevadas, por ejemplo a 285 ºC, en presencia de un catalizador adecuado. Se han usado compuestos de Sn, Sb, Ge, Ti u otros como catalizadores de la policondensación. El polímero se extruye directamente del reactor de policondensación en forma de hebras. Las hebras extruidas calientes se ponen en contacto con agua fría antes de romperlas en pastillas, secarlas y almacenarlas en silos antes de la cristalización. Los procedimientos de peletización en los que las hebras se estiran antes de paletizar se divulgan en la patente de EE.UU. nº 5.310.515. El conocimiento convencional dicta que al menos la superficie de las pastillas se debe enfriar a de 20 º C a 30 ºC para evitar la sinterización durante el almacenamiento. Durante el almacenamiento, el calor del interior más caliente de las pastillas se distribuye por todas las pastillas. Por tanto, las pastillas templadas, es decir, pastillas cuyo exterior está a una temperatura significativamente superior a 20 ºC a 30 ºC, podrían aglomerarse durante el almacenamiento tras el equilibrado de la temperatura. Además de la disminución de la temperatura debido al contacto con agua, las pastillas se pueden enfriar además hasta la temperatura deseada con aire frío, nitrógeno o gas inerte. Las pastillas se almacenan y, después, se vuelven a calentar hasta la temperatura de cristalización deseada. Estas etapas de calentamiento, enfriamiento y recalentamiento dan como resultado una penalización significativa de energía en un procedimiento ya intenso en lo referente a la energía. La cristalización de las pastillas calientes normalmente se consigue en un agitador de cristalización. El estado sólido se usa tanto para elevar la viscosidad inherente como para eliminar el acetaldehído. Con referencia a las Figuras 1A, 1B, y 1C, se proporcionan diagramas de las instalaciones de fabricación de PET. La instalación de procesamiento de PET 10 incluye un tanque de mezclado 12 en el que se mezclan ácido tereftálico (TPA) y etilenglicol (EG) para formar una pasta prepolimérica. Esta pasta prepolimérica se transfiere a un reactor de esterificación 14 donde se calienta, para formar un monómero esterificado. La presión dentro del reactor de esterificación 14 se ajusta para controlar el punto de ebullición del etilenglicol y ayudar a mover los productos al reactor de esterificación 16. El monómero del reactor de esterificación 14 se somete a calentamiento adicional en un reactor de esterificación 16, pero ahora a una presión menor que en el reactor de esterificación 14. A continuación, los monómeros del reactor de esterificación 16 se introducen en el reactor de prepolímero 18. Los monómeros se calientan cuando están dentro del reactor de prepolímero 18 al vacío para formar un prepolímero. La viscosidad inherente del prepolímero comienza a aumentar dentro del reactor de prepolímero 18. El prepolímero formado en el reactor de prepolímero 18 se introduce después en el reactor de policondensación 20 y, después, en el reactor de policondensación 22. El prepolímero se calienta en cada uno de los reactores de policondensación 20, 22 en un vacío mayor que en el reactor de prepolímero 18 de modo que la longitud de cadena del polímero y la viscosidad inherente aumentan. Después del reactor de policondensación final, el polímero PET se desplaza a presión mediante una bomba 24 a través de los filtros 26, 28 y a través de los moldes 30, 32, 34, formando las hebras de PET 36, 38, 40 (véase la Figura 1B). Con referencia a la Figura 1B se ilustra un procedimiento para formar pastillas de poliéster. Las hebras de polímero extruidas 36, 38, 40 se enfrían mediante corrientes de agua nebulizada 42, 44, 46 sobre las hebras a medida que las hebras salen de los moldes 30, 32, 34. Después de salir de los moldes 30, 32, 34, las hebras 36, 38, 40 se cortan 2   con cuchillas 54, 56, 58 en pastillas 48, 50, 52 mientras las hebras todavía están calientes. Las pastillas de poliéster formadas de este modo tienden a tener una forma cilíndrica, pero se pueden modificar a formas cúbicas, de hueso de perro o de otro tipo. En este momento del procedimiento, las pastillas de poliéster normalmente son amorfas, Normalmente, las pastillas de poliéster se cristalizan antes de enviarlas a un cliente. Dicha cristalización permite el posterior secado a temperaturas más altas de modo que el poliéster pueda extruirse según se desee. La cristalización de las pastillas de poliéster normalmente se consigue recalentando las pastillas hasta una temperatura superior a la temperatura de cristalización. A medida que las pastillas cristalizan se obtiene calor adicional debido al calor de cristalización generado. Este calor adicional tiene a hacer que las pastillas se ablanden y se adhieran entre sí. Por tanto, las pastillas se agitan para evitar que se peguen debido al ablandamiento. Tras la cristalización, las pastillas suelen estar en estado sólido para elevar la viscosidad inherente al pasar gas inerte alrededor de las pastillas calientes. Con referencia a la Figura 1C se proporciona un esquema de un procedimiento alternativo de formación de una pastilla. En esta variación, las hebras 60, 62, 64 que salen de los moldes 66, 68, 70 se cortan en pastillas 72, 74, 76 con agua mediante cuchillas troqueladoras a la salida de la matriz 80, 82, 84. En esta variación, las hebras de poliéster extruidas se sumergen completamente en agua y se cortan tras salid de los moldes 66, 68, 70. Las pastillas 72, 74, 76 formadas de este modo tienden a tener una forma esférica por la tensión superficial del poliéster fundido cuando sale del agua. Inicialmente, después de cortar, las pastillas 72, 74, 76 siguen conservando una cantidad sustancial de calor en su interior. Posteriormente, la combinación pastilla/agua se envía a secador 90 a través de un sistema transportador 92. Ejemplos de secadores útiles incluyen secadores centrípetos que extraen las pastillas 72 74, 76 del agua. Después de salir del secador 90, el agua adicional se elimina mediante ebullición debido al contenido de calor de las pastillas 72, 74, 76, que todavía es lo bastante alto después de salir del secador 90. Si la combinación de pastilla/agua se transporta al secador lo suficientemente rápido las pastillas de poliéster pueden conservar suficiente calor para que se produzca la cristalización. A continuación, las pastillas 72, 74, 76 se transfieren al cristalizador 94 donde permanecen durante un tiempo de residencia (de aproximadamente 2 a 20 minutos) para que se produzca la cristalización. El cristalizador 94 también proporciona suficiente agitación para inhibir la adhesión de las pastillas de poliéster entre sí. La solicitud de patente internacional WO2004/033174 y las solicitudes de patente de EE.UU. nº 20050110182 y 20050110184 divulgan procedimientos para cristalizar pastillas poliméricas. La solicitud de patente internacional nº W02004/033174 divulga un procedimiento en el que las pastillas poliméricas se tratan en un baño líquido (p. ej., baño de agua) a una temperatura elevada para inducir la cristalización. Las solicitudes de patente de EE.UU. nº 20050110182 y 20050110184 divulgan un procedimiento en el que se inyecta agua en la pasta de pastilla/agua de la Figura 1C con el fin de transportar las pastillas rápidamente a y a través del secador 90.... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de cristalizar una pluralidad de pastillas poliméricas, en el que el procedimiento comprende: a) introducir la pluralidad de pastillas poliméricas en un sistema transportador neumático en una entrada, comprendiendo la pluralidad de las pastillas poliméricas un polímero cristalizable que tiene una temperatura de cristalización y una temperatura de fusión; y b) transferir neumáticamente la pluralidad de pastillas poliméricas desde la entrada a una salida con un gas transportador, teniendo el gas transportador una temperatura suficiente para mantener la pluralidad de pastillas poliméricas dentro de un intervalo de temperatura de modo que la pluralidad de pastillas poliméricas tenga un grado de cristalinidad superior al 30 % en peso antes de la retirada de la salida del sistema transportador. 2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que una porción de la pluralidad de las pastillas poliméricas tiene una forma esférica o una forma cilíndrica. 3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que una porción de la pluralidad de las pastillas tiene una sección transversal rectangular. 4. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el poliéster es un polímero o copolímero de tereftalato de polietileno. 5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el grado de cristalinidad de las pastillas introducidas en el sistema transportador aumenta en al menos un 10 %. 6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el polímero cristalizable comprende PET y el intervalo de temperatura es de aproximadamente 135 ºC a aproximadamente 200 ºC. 7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el tiempo de residencia de las pastillas en el sistema transportador es de 30 segundos a 20 minutos. 8. El procedimiento de la reivindicación 1, que además comprende separar de forma continua un líquido de las pastillas para formar una corriente de pastillas parcialmente secas e introducir de forma continua la corriente de pastillas parcialmente secas en la entrada del sistema transportador, en el que las pastillas, cuando se introducen en la entrada del sistema transportador, tienen un contenido en humedad inferior al 1 % en peso. 9. El procedimiento de la reivindicación 1, que además comprende, en un procedimiento continuo, polimerizar en fase de fusión polímero fundido poliéster virgen, solidificar el polímero fundido para formar pastillas en contacto con agua, separar al menos una porción del agua de las pastillas e introducir dichas pastillas en dicho sistema transportador, en el que dichas pastillas de polímero de poliéster formadas a partir del procedimiento de solidificación tienen un lt.V de al menos 0,70 dl/g. 10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que las pastillas que salen de la salida del sistema transportador se introducen de forma continua en un vaso en el que se reduce el nivel residual del acetaldehído de las pastillas, en el que la reducción del nivel de acetaldehído dentro de dicho vaso es de al menos 4 ppm. 11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el sistema transportador neumático comprende una sección inclinada hacia arriba que tiene un ángulo tal que la pluralidad de pastillas poliméricas viajan hacia arriba cuando son transportadas a través de la sección inclinada hacia arriba. 12. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que una porción de la pluralidad de pastillas poliméricas están en una sección inclinada hacia arriba que tiene un ángulo tal que la pluralidad de pastillas poliméricas viajan hacia arriba cuando son transportadas a través de la sección inclinada hacia arriba. 13. El procedimiento de la reivindicación 1, que además comprende envasar dichas pastillas en un envase para envío, en el que dichas pastillas no se polimerizan en el estado sólido. 14. Un sistema transportador neumático para cristalizar pastillas poliméricas de acuerdo con el procedimiento de la reivindicación 1, comprendiendo dicho sistema transportador neumático: un conducto para transportar neumáticamente una pluralidad de pastillas poliméricas con un gas transportador, 12   teniendo el gas transportador una longitud suficiente de modo que cuando la temperatura del gas transportador está dentro de un intervalo predeterminado, la pluralidad de pastillas poliméricas tiene un grado de cristalinidad superior al 30 % en peso antes de la retirada de la salida del sistema transportador; una entrada para introducir la pluralidad de las pastillas poliméricas en el conducto; y una salida para retirar la pluralidad de pastillas poliméricas. 13   14     16   17   18   19     REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN Esta lista de referencias citadas por el solicitante sólo se proporciona para comodidad del lector. No forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha tenido mucho cuidado a la hora de recopilar las referencias, no se pueden excluir los errores u omisiones y la EPO no se hace responsable a este respecto. Documentos de patente citados en la descripción US 5310515 A [0004] WO 2004033174 A [0008] 21 US 20050110182 A [0008] US 20050110184 A [0008]