Dispositivo y procedimiento para la preparación de una solución.

Sistema (10) para preparar una solución, especialmente un aglomerante para tinta de impresión porhuecograbado con

- al menos un dispositivo de preparación de la materia prima (34),

- al menos un dispositivo de elaboración (14), y

- al menos un dispositivo de almacenamiento (12), de modo que

el dispositivo de preparación de la materia prima (34), el dispositivo de elaboración (14) y el dispositivo dealmacenamiento (12) están unidos entre sí, de tal manera que

al dispositivo de elaboración (14) se pueden aportar al menos una materia prima desde el dispositivo depreparación de la materia prima (34) y un disolvente caliente, estando diseñado el dispositivo de elaboración(14) para adaptar el tamaño de las partículas de la al menos una materia prima, de tal manera que la al menosuna materia prima se disuelva al menos parcialmente en el disolvente caliente, y se pueda preparar, así, unasolución, y el dispositivo de elaboración (14) presenta igualmente una entrada (20) para el disolvente, la cualestá unida con una salida (18) para el disolvente del dispositivo de almacenamiento (12),

estando diseñado el dispositivo de elaboración (14) para ceder el calor perdido por el dispositivo de elaboración(14) al disolvente caliente y/o a la solución, y el dispositivo de elaboración (14) y el dispositivo dealmacenamiento (12) están térmicamente unidos entre sí de tal modo, que mediante el calor perdido por eldispositivo de elaboración (14) se calienta el dispositivo de almacenamiento (12).

Dispositivo y procedimiento para la preparación de una solución La presente invención se refiere a un sistema y a un procedimiento.

Convencionalmente, los agentes aglomerantes para tintas de impresión por huecograbado, decorativas, y sus mezclas se obtienen esencialmente a partir de caseína y caprolactama industriales. Mientras que regularmente la caprolactama se presenta en forma de comprimidos solubles en agua, la caseína por el contrario debe ser disgregada primeramente por álcalis. Un sistema del estado de la técnica se representa a modo de ejemplo en la Figura 1. Convencionalmente, la caseína y la caprolactama se agitan bajo adición de agua y amoniaco y uno o más aditivos en un reactor 112. Para ello, la caseína y la caprolactama se aportan al reactor 112 bajo adición de agua y

amoniaco y uno o más aditivos a través de una entrada 128, y se agitan. Especialmente, el reactor 112 se ha diseñado de doble pared, de modo que el interior del reactor 112, en el cual se ha introducido el conjunto anteriormente citado está rodeado por un espacio hueco 142. En un dispositivo externo 144 productor de vapor se produce vapor de agua y se introduce en el espacio hueco 142, de modo que el conjunto en el interior del reactor 112 se calienta hasta aproximadamente 70ºC, sin que el conjunto entre en contacto con el vapor de agua. En este caso, la velocidad de reacción depende fuertemente de la velocidad de disolución de la caseína y de la caprolactama. Eventualmente, a través de una entrada de agua fría 116 se puede aportar también más agua fría para la dilución del conjunto. Mediante el sistema anteriormente descrito, la disolución de los productos sólidos en el reactor 112 se consigue exclusivamente por agitación intensa.

En el documento US 2007/0025178 A1 se da a conocer un dispositivo, así como un procedimiento para la preparación de una dispersión de pigmentos, en el que después de la preparación de una solución, se añaden partículas de pigmentos que se desmenuzan mecánicamente. El procedimiento se repite, es decir por circulación entre un dispositivo de almacenamiento y un dispositivo de elaboración, y funciona de forman continua, basándose especialmente la reducción del tamaño de las partículas en que la concentración de las partículas de pigmento sólidas es superior al 35% en peso.

Un objetivo de la presente invención es poner a disposición una solución de forma más efectiva, especialmente rápida y con menos coste de energía. Este objetivo se cumple con ayuda del sistema conforme a la reivindicación 1 y del procedimiento conforme a la reivindicación 8. Formas de ejecución preferidas son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Sistema conforme a un aspecto de la presente invención Un aspecto de la presente invención se refiere a un sistema para preparar una solución, especialmente un aglomerante para tinta para impresión por huecograbado con

-al menos un dispositivo de preparación de la materia prima,

-al menos un dispositivo de elaboración, y

-al menos un dispositivo de almacenamiento, de modo que

el dispositivo de preparación de la materia prima, el dispositivo de elaboración, y el dispositivo de almacenamiento están unidos entre sí de tal manera, que al dispositivo de elaboración se pueden aportar al menos una materia prima desde el dispositivo de preparación de la materia prima y un disolvente caliente, estando diseñado el dispositivo de elaboración para adaptar el tamaño de las partículas de la al menos una materia prima, de tal manera que la al menos una materia prima se disuelva al 40 menos parcialmente en el disolvente caliente, y se pueda preparar así una solución, y el dispositivo de elaboración presenta igualmente una entrada para el disolvente, la cual está unida con una salida de disolvente del dispositivo de almacenamiento, estando diseñado el dispositivo de elaboración para ceder el calor perdido por el dispositivo de elaboración al disolvente caliente y/o a la solución, y el dispositivo de elaboración y el dispositivo de almacenamiento están térmicamente unidos entre sí, de tal modo que mediante el calor perdido por el dispositivo de elaboración, se 45 calienta el dispositivo de almacenamiento.

La solución puede ser un aglomerante. Las materias primas se pueden elegir también de manera que la solución sea una tinta para impresión por huecograbado.

Por consiguiente, la solución se forma ya ventajosamente en el dispositivo de elaboración, al menos parcialmente. En este caso, no es necesario que en el dispositivo de elaboración la al menos una materia prima se haya disuelto 50 completamente en el disolvente caliente. Más bien, la al menos una materia prima sólo se puede haber disuelto en parte y la materia prima no disuelta puede formar una dispersión con la solución formada. Además, la al menos una materia prima, que con la solución forma una dispersión, se puede disolver también exteriormente del dispositivo de elaboración, al menos parcialmente, especialmente completamente. Por ejemplo, la al menos una materia prima se puede disolver en el dispositivo de elaboración al menos parcialmente y la materia prima remanente, que forma una dispersión, se puede disolver en la solución, esencialmente de forma completa, en el dispositivo de almacenamiento, preferentemente se puede disolver completamente en la solución. La al menos una materia prima se puede disolver también completamente en el dispositivo de elaboración. La al menos una materia prima se puede disolver en el dispositivo de elaboración entre aproximadamente 1% y aproximadamente 90%, preferentemente entre aproximadamente 5% y aproximadamente 75%, de modo particularmente preferido entre aproximadamente 10% y aproximadamente 25%, especialmente menos de aproximadamente 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 50%, 75% ó 90%. Por consiguiente, el dispositivo de elaboración puede servir también como dispositivo de disolución.

Igualmente, la al menos una materia prima se puede disolver exteriormente del dispositivo de elaboración, especialmente en el dispositivo de almacenamiento entre aproximadamente 1% y aproximadamente 90%, preferentemente entre aproximadamente 5% y aproximadamente 75%, de modo particularmente preferido entre aproximadamente 10% y aproximadamente 25%, especialmente menos de aproximadamente 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 50%, 75% ó 90%. Especialmente, la al menos una materia prima se puede o no disolver, o disolver sólo parcialmente en el dispositivo de elaboración, y externamente del dispositivo de elaboración, por ejemplo en las tuberías y/o en el dispositivo de almacenamiento, se puede disolver esencialmente por completo. Esto puede ser un proceso continuo.

Especialmente, la solución de la al menos una materia prima es posible ventajosamente en virtud del disolvente caliente. En virtud del disolvente caliente las materias primas individuales se pueden disolver más fácilmente, respectivamente más rápidamente. El disolvente caliente puede ser, por ejemplo agua caliente, en el cual las materias primas se disuelven al menos parcialmente. De forma particularmente ventajosa, conforme a la presente invención se evita un calentamiento no efectivo del conjunto a mezclar. Puesto que los dispositivos de almacenamiento convencionales, como el reactor anteriormente descrito, se fabrican frecuentemente en acero fino, y el acero fino presenta una mala conductividad térmica, el calentamiento convencional por vapor de agua del conglomerado en el depósito de acero fino, tampoco es efectivo.

Conforme a la presente invención, por un lado la solución se puede preparar, al menos en parte, fuera del dispositivo de almacenamiento, a saber en el dispositivo de preparación. Por consiguiente, no es necesario calentar el dispositivo de almacenamiento para preparar la solución. Por otro lado, conforme a la presente invención se utiliza un disolvente caliente, por lo que igualmente se evita un calentamiento complejo y no efectivo del dispositivo de almacenamiento, especialmente para la (ulterior) disolución de la al menos una materia prima. El sistema posibilita más bien, especialmente en virtud del disolvente caliente, un tiempo inicial claramente reducido, es decir un tiempo de preparación claramente reducido para la preparación de la solución. Igualmente, el sistema es, además. ventajosamente independiente de un aporte de calor externo. El sistema es independiente de una producción de vapor externa, por lo que el sistema presenta ventajosamente muy bajos costes de fabricación y también de mantenimiento.

La expresión “solución”, tal como se utiliza en el sentido de la presente invención, describe una mezcla homogénea que se compone de dos o más sustancias, especialmente de sustancias químicamente... [Seguir leyendo]

1. Sistema (10) para preparar una solución, especialmente un aglomerante para tinta de impresión por huecograbado con

- al menos un dispositivo de preparación de la materia prima (34) ,

- al menos un dispositivo de elaboración (14) , y

- al menos un dispositivo de almacenamiento (12) , de modo que

el dispositivo de preparación de la materia prima (34) , el dispositivo de elaboración (14) y el dispositivo de almacenamiento (12) están unidos entre sí, de tal manera que al dispositivo de elaboración (14) se pueden aportar al menos una materia prima desde el dispositivo de 10 preparación de la materia prima (34) y un disolvente caliente, estando diseñado el dispositivo de elaboración (14) para adaptar el tamaño de las partículas de la al menos una materia prima, de tal manera que la al menos una materia prima se disuelva al menos parcialmente en el disolvente caliente, y se pueda preparar, así, una solución, y el dispositivo de elaboración (14) presenta igualmente una entrada (20) para el disolvente, la cual está unida con una salida (18) para el disolvente del dispositivo de almacenamiento (12) ,

estando diseñado el dispositivo de elaboración (14) para ceder el calor perdido por el dispositivo de elaboración (14) al disolvente caliente y/o a la solución, y el dispositivo de elaboración (14) y el dispositivo de almacenamiento (12) están térmicamente unidos entre sí de tal modo, que mediante el calor perdido por el dispositivo de elaboración (14) se calienta el dispositivo de almacenamiento (12) .

2. Sistema (10) según la reivindicación 1, en donde el dispositivo de elaboración (14) y el dispositivo de almacenamiento (12) están dispuestos en un circuito, estando diseñado el dispositivo de elaboración (14) para ceder la solución al dispositivo de almacenamiento, y el dispositivo de almacenamiento (12) está diseñado para ceder el disolvente caliente al dispositivo de elaboración (14) .

3. Sistema (10) según la reivindicación 2, en donde el dispositivo de almacenamiento (12) está diseñado para que en el dispositivo de almacenamiento (12) se mezclen la solución y el disolvente caliente con el disolvente 25 caliente que se cede al dispositivo de elaboración (14) .

4. Sistema (10) según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el dispositivo de almacenamiento (12) y el dispositivo de elaboración (14) están diseñados para trabajar de forma continua.

5. Sistema (10) según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el disolvente caliente presenta una

temperatura entre aproximadamente 40ºC y aproximadamente 90ºC, preferentemente entre 50ºC y 30 aproximadamente 80ºC, de modo particularmente preferido aproximadamente 70ºC.

6. Sistema (10) según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el dispositivo de elaboración (14) es una máquina de dispersión, especialmente una máquina de dispersión en línea, y/o en donde el dispositivo de elaboración (14) está diseñado para adaptar el tamaño de partículas de la al menos una materia prima para que la al menos una materia prima se fragmente, fragmentándose la al menos una materia prima a un tamaño de partículas de al menos 10 μm hasta aproximadamente 70 μm, preferentemente aproximadamente 15 μm hasta aproximadamente 40 μm, de modo particularmente preferido aproximadamente 25 μm.

7. Sistema (10) según una de las reivindicaciones precedentes, en donde las materias primas comprenden caseína industrial y/o caprolactama y/o amoniaco.

8. Procedimiento para preparar una solución, especialmente un aglomerante para tinta de impresión por huecograbado, con las etapas:

-preparación de al menos una materia prima,

-preparación de un disolvente caliente,

-adición de la al menos una materia prima y del disolvente caliente a al menos un dispositivo de 45 elaboración (14) ,

-preparación de una solución mediante la al menos una materia prima y el disolvente caliente, adaptando la al menos una materia prima mediante el dispositivo de elaboración (14) a un tamaño de partículas prefijado, de manera que la al menos una materia prima se disuelva al menos parcialmente en el disolvente caliente, y

- adición de la solución a al menos un dispositivo de almacenamiento (12) ,

de modo que el disolvente caliente en el dispositivo de almacenamiento (12) se calienta con el calor perdido por el dispositivo de elaboración (14) .

9. Procedimiento según la reivindicación 8, con las siguientes etapas: 5 -mezclar la solución con el disolvente caliente en el dispositivo de almacenamiento (12) , y

- añadir la mezcla de solución y disolvente caliente, como disolvente caliente, al dispositivo de elaboración (14) .

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en donde las etapas -adición de la al menos una materia prima y del disolvente caliente al dispositivo de elaboración (14) ,

-preparación de la solución mediante la al menos una materia prima y el disolvente caliente, -adición de la solución al dispositivo de almacenamiento (12) , y -mezcladura de la solución con el disolvente caliente en el dispositivo de almacenamiento (12)

se repiten, especialmente se llevan a cabo de forma continua.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 10, con la etapa adicional:15 enfriar el aglomerante después de preparado el aglomerante.

Figura 1

Estado de la técnica

Figura 2

Figura 3