Procedimiento para la producción de granulados de poliéster bajos en hidrólisis a partir de masas fundidas de poliéster de alta viscosidad así como dispositivo para la producción de los granulados de poliéster así como granulado de poliéster bajo en hidrólisis.

Procedimiento para la producción directa de granulado de poliéster bajo en hidrólisis a partir de una masa fundidade poliéster de alta viscosidad con un grado de polimerización (GP) de 132 a 165,

en el que la masa fundida sesomete a un secado previo y secado/desgasificación después de un procedimiento de corte en caliente, en el que lafase de corte en el procedimiento de corte en caliente se lleva a cabo a temperaturas de agua de 70 a 95 ºC y semantiene una relación de baño que es la relación de agua con respecto a los microgránulos/granulado de 8 a 12:1, yel baño se conserva completamente hasta la entrada en el secado previo y el agua circulante se separa en elsecador previo en el plazo de< 10 segundos, caracterizado porque el granulado se transporta desde el recipientecolector (7) hasta el secado en un dispositivo de secado/desgasificación (8) con una zona de atemperado (20) y unazona de enfriamiento (21) por medio de un transporte de aire caliente, llevándose a cabo un secado y enfriamientocombinado y realizándose el secado a lo largo de 6 a 12 horas a 150 a 180 ºC, preferentemente a de 160 a 175 ºC,y el enfriamiento a lo largo de 0,5 a 1,5 horas bajando hasta 50 ºC.

Procedimiento para la producción de granulados de poliéster bajos en hidrólisis a partir de masas fundidas de poliéster de alta viscosidad así como dispositivo para la producción de los granulados de poliéster así como granulado de poliéster bajo en hidrólisis La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción continua de granulados de poliéster bajos en hidrólisis a partir de masas fundidas de poliéster de alta viscosidad que se caracteriza porque el descenso del grado de policondensación partiendo de la masa fundida de poliéster para dar el granulado de poliéster asciende a menos del 2 %. La invención se refiere además a un granulado de poliéster que se produce con este procedimiento, así como a un dispositivo para la producción del granulado.

Para la producción de granulados de poliéster, en particular PET (poli (tereftalato de etileno) ) , se han desarrollado una serie de procedimientos que presionan por una boquilla el polímero fundido y entonces las "hebras" obtenidas se enfrían en un baño de agua de manera que solidifican, entonces se cortan mediante un dispositivo de corte para obtener virutas cilíndricas, después se enfrían adicionalmente hasta 50 ºC a 60 ºC, y a continuación se tratan para secado de la superficie en una secadora centrífuga u otro aparato de secado después de eliminar la cantidad de agua de transporte. Estas virutas se encuentran entonces preparadas para un dispositivo de tratamiento posterior para aumentar la viscosidad, que la mayoría de las veces consta de varias etapas, por ejemplo cristalizadores y uno o varios reactores y se trabaja bajo gas inerte a hasta 220 ºC.

Otro proceso que se impone cada vez más también para PET es el corte de superficie de matriz o también llamado corte en caliente. Se diferencia en que la boquilla por la que se extruye el polímero se encuentra en contacto directo con la cámara de corte y de agua, transportando una corriente de agua circulante constantemente los "microgránulos" de forma redonda hasta ovalada generados por una sencilla corona de cuchillas que pasa frente a los agujeros de la boquilla, extrayéndose el calor de fusión y teniendo lugar un sobreenfriamiento de los "microgránulos". La mezcla de virutas/agua se separa y el agua de la superficie se elimina en una centrífuga agitadora, de modo que al final se obtiene granulado secado previamente que puede transportarse.

Este procedimiento se mejoró con respecto a un uso del calor interno del polímero para la cristalización del poliéster, interrumpiéndose el enfriamiento de la masa fundida por debajo del punto de fusión a temperaturas de 100 ºC a 190 ºC. En este intervalo comienza la cristalización, y mediante la conexión aguas abajo de un canal de cristalización horizontal se obtienen grados de cristalización > 38 %, que son suficientes para evitar una adhesión de las virutas (aglomeración) a temperaturas de procesamiento adicional más altas, por ejemplo, en una instalación de condensación posterior o secado. Por otro lado pueden atemperarse adicionalmente los "microgránulos" aún calientes adicionalmente a temperatura constante hasta el secado adicional y la desgasificación de productos secundarios de reacción molestos del poliéster en un recipiente de almacenamiento a lo largo de algunas horas con flujo ligero con un gas de arrastre, por ejemplo, aire o un gas inerte. Con ello puede generarse un producto de resina ya listo para ser vendido. El uso de este tipo de dispositivos se ha acreditado para la producción convencional adicional de PET.

Por el documento WO 03/042278 A1 se conoce además un procedimiento correspondiente para la producción de poliéster de alto peso molecular. Debido a la gran longitud de cadena, estos productos de PET son particularmente susceptibles a la descomposición hidrolítica en determinadas condiciones límites, tales como temperatura elevada con la presencia simultánea de agua o vapor de agua o también un largo periodo de almacenamiento con la influencia de humedad. Se mostró que en el caso de un contacto intensivo de la masa fundida con agua caliente con formación de vapor de agua ha de contarse con una intensa hidrólisis que reduce el grado de policondensación en el plazo de algunos minuto hasta el 20 %.

Por el documento DE 10 2009 010 706 A1 se conoce un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 15.

Para una nueva tecnología, que a partir de una masa fundida de alta viscosidad, sin el uso de una condensación posterior costosa en energía y trabajo proporcione directamente un producto acabado, que sea comparable y cualitativamente mejor que los gránulos/microgránulos de poliéster generados de manera convencional, se aprecian desventajas que dificultan un uso industrial. En particular se observan las siguientes carencias:

1. hidrólisis rápida en atmósfera de vapor de agua ya en el secador previo,

2. control deficiente de la cristalización,

3. pérdidas elevadas de agua por evaporación,

4. capacidad de control del secado isotérmico posterior.

A partir de esto es objetivo de la presente invención indicar un procedimiento mejorado en el que se evite en la medida de lo posible una degradación hidrolítica del grado de policondensación de granulados de poliéster producidos directamente. Además, el granulado de poliéster presentará un bajo contenido de acetaldehído (contenido en AA) .

Otro objetivo de la presente invención es indicar un granulado correspondiente y un dispositivo para la realización de un procedimiento de este tipo.

El objetivo con respecto al procedimiento se resuelve mediante las características distintivas de la reivindicación 1, con respecto al granulado mediante las características de la reivindicación 11 y en lo que se refiere al dispositivo, mediante las características de la reivindicación 15. Las reivindicaciones dependientes muestran perfeccionamientos ventajosos.

De acuerdo con la invención, de acuerdo a la reivindicación 1 se propone optimizar el procedimiento porque el corte en caliente se realiza a temperaturas de agua de 70 ºC a 95 ºC y una relación de baño de 8 a 12:1. A este respecto es esencial que el baño se conserve hasta la entrada en el secador previo y que el agua circulante se separe en el secador previo en el plazo de < 10 segundos. Se ha mostrado ahora que manteniendo estas condiciones de procedimiento pueden es posible obtener un granulado microgránulos de poliéster cuyo grado de policondensación se encuentre a menos del 2 % por debajo del grado de policondensación de la masa fundida de alta viscosidad. Dado que con el procedimiento de acuerdo con la invención pueden obtenerse granulados o microgránulos de poliéster con un alto grado de policondensación mencionado anteriormente, es posible utilizar los mismos directamente para aplicaciones en botellas y láminas sin dispositivos intercalados para aumentar la viscosidad, que suponen enfriamiento de los granulados/microgránulos, almacenamiento intermedio, recalentamiento y atemperado prolongado a temperatura elevada así como costosos circuitos de gas inerte y nuevo enfriamiento.

En el procedimiento de acuerdo con la invención se parte de una masa fundida de poliéster generada con una instalación de policondensación continua, preferentemente una masa fundida de PET, con un grado de policondensación de 132 a 165, preferentemente hasta 162. Este tipo de procedimientos para la producción de poliéster de alta viscosidad se conocen en sí en el estado de la técnica. Para esto véase el documento WO 03/042278 A1 ya citado.

Sorprendentemente, se ha mostrado ahora que con el procedimiento de acuerdo con la invención tiene lugar únicamente una degradación del grado de policondensación hasta valores de menos del 2 %, preferentemente hasta valores inferiores al 1, 5 % con respecto al grado de policondensación de la masa fundida de alta viscosidad. En el procedimiento de acuerdo con la invención ha de indicarse particularmente que una separación previa habitual del agua, con el fin de aliviar el secador previo, el agua de transporte desde la línea de alimentación desde el dispositivo de corte hasta el secador previo, no dio como resultado la disminución esperada de la hidrólisis, es decir, el vapor de agua que se formaba actuaba de manera considerablemente más intensa sobre la superficie caliente de los microgránulos/granulados que una capa de agua refrigerante. A este respecto es importante, para obtener el efecto, que la relación de baño, es decir, la relación de agua con respecto a microgránulos/granulado se ajuste a una relación de baño de 8 a 12:1, y que la temperatura del agua durante el corte en... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la producción directa de granulado de poliéster bajo en hidrólisis a partir de una masa fundida de poliéster de alta viscosidad con un grado de polimerización (GP) de 132 a 165, en el que la masa fundida se somete a un secado previo y secado/desgasificación después de un procedimiento de corte en caliente, en el que la fase de corte en el procedimiento de corte en caliente se lleva a cabo a temperaturas de agua de 70 a 95 ºC y se mantiene una relación de baño que es la relación de agua con respecto a los microgránulos/granulado de 8 a 12:1, y el baño se conserva completamente hasta la entrada en el secado previo y el agua circulante se separa en el secador previo en el plazo de < 10 segundos, caracterizado porque el granulado se transporta desde el recipiente colector (7) hasta el secado en un dispositivo de secado/desgasificación (8) con una zona de atemperado (20) y una zona de enfriamiento (21) por medio de un transporte de aire caliente, llevándose a cabo un secado y enfriamiento combinado y realizándose el secado a lo largo de 6 a 12 horas a 150 a 180 ºC, preferentemente a de 160 a 175 ºC, y el enfriamiento a lo largo de 0, 5 a 1, 5 horas bajando hasta 50 ºC.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en el secador previo (5) se separa el 99 % del agua circulante, utilizándose como secador previo (5) una centrífuga agitadora cuyo bastidor de centrífuga está configurado desde la base hacia arriba de forma cónica o cilíndrica escalonada, y porque el agua circulante se elimina en el quinto inferior del secador previo (5) .

3. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque durante el secado previo se trabaja en el intervalo de temperatura de 120 ºC a 180 ºC, regulándose preferentemente durante el secado previo en el secador previo (5) el punto de rocío a 8 a 12 ºC por medio de una cantidad de aire de lavado conducida a contracorriente a partir de un volumen de recogida conectado aguas abajo.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque desde el corte en caliente hasta la entrada en el secado previo se mantiene un tiempo de permanencia en el agua de < 1 segundo.

5. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre el secado previo y el secado/desgasificación se realiza una clasificación con un tamiz clasificador, ascendiendo el tiempo de permanencia en el tamiz clasificador en particular como máximo a 30 segundos.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque el granulado después de la clasificación antes del secado/desgasificación se lava en un recipiente colector (7) con aire atemperado, seco, manteniéndose en el recipiente colector (7) en particular un tiempo de permanencia máximo de 8 minutos, usándose la cantidad de aire atemperado/secado con el uso de aire de escape del silo de atemperado/enfriamiento (8) para la regulación de la humedad del secador previo (5) .

7. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los vapores del secado previo se condensan en un condensador mixto cuyo medio de refrigeración se toma de una corriente parcial de la circulación de agua principal y su condensado mixto se usa para la regulación de la temperatura de la circulación de agua principal, presentando en particular la relación de mezcla de corriente parcial con respecto a corriente principal una relación de 1:4 a 1:6.

8. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la preparación del aire seco se lleva a cabo hasta puntos de rocío de -10 ºC a -40 ºC.

9. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el aire introducido en el silo de atemperado/enfriamiento (8) con una temperatura máxima de 40 ºC en la proporción de 1:5 a 1:10 experimenta una distribución casi laminar a través del refrigerador.

10. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se produce PET (poli (tereftalato de etileno) ) .

11. Granulado de poliéster bajo en hidrólisis producido de acuerdo con un procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, siendo su grado de policondensación como máximo un 2 % menor que el de la masa fundida de alta viscosidad, caracterizado porque su grado de cristalización es < 38 % medido con el método de medición de densidades y presentando un contenido en agua de < 100 ppm.

12. Granulado de poliéster bajo en hidrólisis de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque el grado de policondensación es como máximo un 1, 5 % menor que el de la masa fundida de alta viscosidad.

13. Granulado de poliéster bajo en hidrólisis de acuerdo con al menos una de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta un contenido en agua de < 50 ppm.

14. Granulado de poliéster bajo en hidrólisis de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque es un PET (poli (tereftalato de etileno) ) .

15. Dispositivo para la producción directa de un granulado de poliéster bajo en hidrólisis a partir de una masa fundida de poliéster de alta viscosidad con un grado de polimerización (GP) de 132 a 165, que comprende un corte

en caliente, un secador previo (5) , un recipiente colector (7) así como un dispositivo de secado/desgasificación (8) , estando configurado el secador previo (5) como centrífuga agitadora, ensanchándose el bastidor de centrífuga desde la base hacia arriba de forma cónica o cilíndrica escalonada, caracterizado porque el dispositivo de secado/desgasificación (8) está diseñado en forma de un recipiente cilíndrico en perpendicular con una zona de atemperado (20) y una zona de refrigeración (21) .

16. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque la centrífuga agitadora presenta una entrada tangencial para el baño.

17. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizado porque aguas abajo del secador previo (5) está conectado un dispositivo de clasificación (6) , estando dispuesto entre el dispositivo de clasificación (6) y el dispositivo de secado/desgasificación (8) un recipiente colector

(7) con una entrada de aire para el aire de escape a partir del dispositivo de secado/desgasificación (8) a contracorriente con respecto al granulado.

18. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque la zona de enfriamiento (10) presenta un intercambiador de calor cuyo haz de tubos está equipado en su lado superior con procesamiento de superficie totalmente libre, pudiendo lavarse preferentemente el

intercambiador de calor a contracorriente con respecto al granulado mediante aire acondicionado.