Sistema de procesamiento de elastómeros para chicles.

Mecanismo de corte y trituración (16) para romper bloques de pasta (12) de material elastómero para suutilización en la preparación de productos de base de goma y de chicle,

comprendiendo dicho mecanismo (16):una carcasa;

un dispositivo rotatorio de trituración situado en dicha carcasa; una tolva de entrada (60) conectadacon dicha carcasa para la introducción del material elastómero en el elemento de trituración rotatorio,un mecanismo de alimentación (62) para controlar la introducción de los bloques de pasta (12) dematerial elastómero en dicho dispositivo de trituración rotatorio,

un alimentador (18) para introducir un polvo o material de carga en dicha carcasa y recubrir dichosmateriales elastómeros,

un mecanismo de camisa (90, 92) de refrigeración por agua para enfriar la carcasa y mantener latemperatura de la misma en un rango predeterminado, y

un dispositivo tamizador (80) para impedir que partículas grandes de los materiales elastómerostriturados salgan de la carcasa y sólo las partículas de tamaño predeterminado puedan salir de dicha carcasa.

Sistema de procesamiento de elastómeros para chicles

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un método para procesar elastómeros para chicle y bases de chicle.

Antecedentes de la invención Los elastómeros son uno de los ingredientes principales de las bases para chicles y, por ello, a su vez uno de los ingredientes principales de un producto de chicle final. Típicamente, las bases de goma para los chicles se producen separadamente del chicle final, aunque existen algunos sistemas capaces de producir un producto de chicle final siguiendo proceso en continuo.

Una base de goma de mascar típica incluye uno o más elastómeros, uno o más materiales de carga, uno o más disolventes elastoméricos, plastificantes y, opcionalmente, polímeros, ceras, emulsificantes y diversos colorantes, aromas, edulcorantes, ácidos y antioxidantes. Debido fundamentalmente a la dificultad para fundir y dispersar de forma homogénea los elastómeros junto con los otros ingredientes base de la goma, la producción de la base de goma normalmente es un proceso por lotes largo y tedioso. En estos procesos convencionales se utilizan habitualmente mezcladoras de cuchillas por lotes Sigma.

En general, una composición de chicle incluye típicamente una parte en pasta soluble en agua, una parte de base de goma de mascar insoluble en agua y habitualmente agentes aromatizantes insolubles en agua. La base de goma insoluble comprende generalmente elastómeros, disolventes elastoméricos, plastificantes, ceras, emulsificantes, resinas, grasas y cargas inorgánicas. La parte soluble en agua se disipa con una parte del agente aromatizante durante el momento el tiempo de masticación. La parte de base de goma se mantiene en la boca durante el tiempo de masticación del producto.

El método por lotes para la producción de chicles se ha considerado durante mucho tiempo como un estándar para producir chicles y las bases de goma a escala comercial. Los procesos por lotes tienen a ser muy intensivos en cuanto al trabajo y producen chicles de consistencia variable. Una vez formada la base de goma, se añaden a la masa fundida emulsificantes tales como lecitina, suavizantes como glicerina o aceite de Wesson, jarabe de glucosa y agentes de carga, como azúcares o alcoholes de azúcar. Posteriormente se añaden aromatizantes, como aceites aromáticos y/o aromas secados por pulverización, y edulcorantes (y/o ácidos) mientras se continúa con el proceso de mezclado hasta obtener una masa homogénea. Después se enfría la masa de chicle y entonces se lamina, corta y envuelve para dar el producto final.

Cuando se procesa la base de goma por separado, habitualmente se vacía en cubetas recubiertas o revestidas el lote de base de goma fundido después de la mezcla, o se bombea hasta otro equipo, como puede ser un tanque de reserva o un dispositivo de carga, entonces se extrusiona o se vacía en moldes y se deja enfriar antes de estar listo para su uso en el chicle.

La GB 2 073 048A describe un dispositivo de trituración criogénica para moler sustancias sólidas, como llantas de automóvil, plásticos o especias. Para controlar la temperatura en la zona de trituración es necesario utilizar nitrógeno líquido con el fin de refrigerar el dispositivo.

Se han hecho numerosos esfuerzos para simplificar y reducir el tiempo requerido para la producción de la base de goma y del chicle, así como para preparar bases de goma y productos de chicle con características comerciales mejoradas. Por ejemplo, el uso de extrusoras continuas para producir un producto final de chicle se describe en las patentes US nº

5.135.760 de Degady y col., US nº 5.045.325 de Lesko y col. y US nº 4.555.407 de Kramer y col.

También se conocen en la técnica diversos varios procesos para la producción continua de una base de goma demascar utilizando una extrusora continua. Éstos se describen, por ejemplo, en las patentes US nº 5.419.919 de Song y col. y US nº 5.486.366 de Song y col.

Los procesos continuos para bases de goma y para el producto de chicle final descritos en estas patentes utilizan típicamente una extrusora continua, por ejemplo una extrusora de husillo doble. Estas extrusoras pueden ser extrusoras de husillo doble corrotacionales, contrarrotacionales, de engrane o tangenciales, según la necesidad y finalidad del sistema en cuestión. Habitualmente, estas extrusoras tienen varias entradas de alimentación, a través de las cuales se añaden por separado los ingredientes. Las extrusoras continuas que se pueden utilizar para producir una base de goma de mascar o un producto de chicle final o ambos incluyen las extrusoras de Japan Steel Works, Leistriztz, Werner & Fleiderer Corp., Buss Mfg. Col, WLS, Togum and Baker Perkins.

Los husillos alargados del interior de los tambores de las extrusoras están equipados con diferentes tipos de elementos. Aunque diferentes fabricantes de equipos producen diferentes tipos de elementos de husillo, los más comunes incluyen elementos de transporte, de compresión, de transporte inverso, de homogeneización, como discos de cizallamiento y elementos dentados, así como discos y bloques amasadores. Estos diferentes tipos de elementos y otros elementos

utilizados típicamente en las extrusoras, especialmente en aquellas de doble husillo, son bien conocidos en la técnica y están disponibles comercialmente. Con frecuencia, los elementos se diseñan específicamente para el tipo en particular de extrusora utilizada. Los elementos previstos para funciones similares varían en el diseño dependiendo del tipo de extrusora para la cual están previstos.

Tanto si se utiliza un procesador del tipo por lotes o del tipo de extrusora continua para producir chicles y productos de base de goma, es importante que los diferentes ingredientes para estos productos se proporcionen de la mejor forma y en las mejores condiciones. Esto permite mejorar la velocidad y la eficacia del procesamiento final. En este sentido, a menudo ingredientes tales como agentes de carga, elastómeros, plastificantes, aceites, ceras y similares requieren una manipulación o preparación especial antes de ser alimentados al proceso por lotes o extrusión.

La preparación de los ingredientes es especialmente importante cuando se utiliza un procesamiento por extrusión en continuo. Preferentemente, los ingredientes suministrados al equipo de extrusión en continuo se proporcionan con un tamaño, una forma y una temperatura óptimos con el fin de facilitar la manipulación, la incorporación y la mezcla con los otros ingredientes en la extrusora. También, y debido a las características de algunos de los diferentes ingredientes, es necesario prepararlos o mezclarlos previamente con el fin de poder introducirlos en la extrusora en las mejores condiciones posibles.

Como se ha indicado, un componente importante de una base de goma es la parte elastomérica, que puede incluir elastómeros naturales, sintéticos o combinaciones de los mismos. Este elemento de la base de goma es importante porque proporciona resiliencia al cuerpo no soluble de forma que se pueda recuperar después de la deformación provocada al masticar. Para conseguir ciertas características para el chicle resultante, cuando se prepara la base de goma es importante que los otros componentes a incluir en la composición base se mezclen cuidadosamente con la parte elastomérica de modo que todo el producto de base de goma mantenga la resiliencia adecuada en una fase homogénea.

Elastómeros sólidos adecuados para su uso en bases de chicle y productos finales de chicle incluyen gomas o elastómeros sintéticos, como copolímeros de butadieno-estireno, poliisobutileno y copolímero de isobutileno-isopreno, así como gomas o elastómeros naturales, como chicle, caucho natural, jelutong, balata, gutapercha, lechi caspi, sorva o mezclas de los mismos.

Para conseguir un cuerpo de base de goma de fase homogénea donde se mantiene la resiliencia adecuada y constante en dicha fase y el producto está libre de grumos y otras irregularidades, es necesario proporcionan componentes que sean compatibles entre sí y que se dispersen y distribuyan lo máximo posible en los materiales a procesar. Cuando se prepara una base de goma útil para su uso, deben tenerse en cuenta factores tales como el efecto de los componentes solubles en agua, el calor, la humedad y similares.

El objeto principal de la presente invención es proporcionar un mejor método y mejor equipo para la producción de productos de chicle y productos de base de goma. Otro objeto de la presente invención es proporcionar mejores equipos y métodos para preparar algunos de los ingredientes del chicle y la base de goma antes de mezclarlos con el fin de facilitar su mejor... [Seguir leyendo]

1. Mecanismo de corte y trituración (16) para romper bloques de pasta (12) de material elastómero para su utilización en la preparación de productos de base de goma y de chicle, comprendiendo dicho mecanismo (16) :

una carcasa;

un dispositivo rotatorio de trituración situado en dicha carcasa; una tolva de entrada (60) conectada con dicha carcasa para la introducción del material elastómero en el elemento de trituración rotatorio,

un mecanismo de alimentación (62) para controlar la introducción de los bloques de pasta (12) de material elastómero en dicho dispositivo de trituración rotatorio,

un alimentador (18) para introducir un polvo o material de carga en dicha carcasa y recubrir dichos 10 materiales elastómeros,

un mecanismo de camisa (90, 92) de refrigeración por agua para enfriar la carcasa y mantener la temperatura de la misma en un rango predeterminado, y

un dispositivo tamizador (80) para impedir que partículas grandes de los materiales elastómeros triturados salgan de la carcasa y sólo las partículas de tamaño predeterminado puedan salir de dicha carcasa.

2. Mecanismo de corte y trituración (16) según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un dispositivo transportador (14) para alimentar los bloques de pasta (12) del material elastómero a la citada tolva de entrada (60) .

3. Mecanismo de corte y trituración (16) según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un sistema de transporte de vacío (20) unido a la carcasa para extraer el material elastómero triturado de dicha 20 carcasa después de haber pasado a través del dispositivo tamizador (80) .

DESDE 32

A 34