Proceso para fabricación de un pelet.

Un proceso de conformación para fabricación de pelets de una composición de resina termoplástica extrudible,

que comprende prensado, calandrado y/o compactación de una composición que comprende un polímero termoplástico, plastificante y opcionalmente aditivos adicionales, comprendiendo el plastificante un componente que es sólido a la temperatura ambiente, en donde dichos prensado, calandrado y/o compactación se llevan a cabo a una temperatura superior al punto de fusión de dicho componente sólido del plastificante e inferior a la temperatura de fusión / plastificación del polímero termoplástico.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10158305.

Solicitante: RECKITT BENCKISER N.V..

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: SIRIUSDREEF 14 2132 WT HOOFDDORP PAISES BAJOS.

Inventor/es: WIEDEMANN, RALF, ROY,Pavlinka, SALVADOR,JORDI, OEHMS,DIANA, AYATS,ARDITE FRANCESC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29B9/06 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). › en forma de filamentos, p. ej. combinados con la extrusión.
  • B29B9/10 B29B 9/00 […] › por mezcla de materias, es decir, por tratamiento en estado de fusión.
  • B29B9/12 B29B 9/00 […] › caracterizados por la estructura o la composición.
  • B29C45/00 B29 […] › B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; fabricación de preformas B29B 11/00;  fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › Moldeo por inyección, es decir, forzando un volumen determinado de material de moldeo a través de una boquilla en un molde cerrado; Aparatos a este efecto (moldeo por inyección-soplado B29C 49/06).
  • B65D65/46 B […] › B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES.B65D RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO O EL TRANSPORTE DE OBJETOS O MATERIALES, p. ej. SACOS, BARRILES, BOTELLAS, CAJAS, LATAS, CARTONES, ARCAS, BOTES, BIDONES, TARROS, TANQUES; ACCESORIOS O CIERRES PARA RECIPIENTES; ELEMENTOS DE EMBALAJE; PAQUETES. › B65D 65/00 Envolturas o embalajes flexibles; Material de embalaje de tipo o forma particular (envoltorios o sobres con medios para absorber los golpes B65D 81/03). › Empleo de materiales desintegrables, solubles o comestibles.
  • 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.
  • C08J3/18 C08J 3/00 […] › Plastificación de compuestos macromoleculares (plastificantes C08K).
  • C08K5/053 C08 […] › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Alcoholes polihidroxílicos.
  • C08L29/04 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 29/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono y estando al menos uno terminado por un radical alcohol, éter aldehído, cetónico, acetal o cetal; Composiciones de polímeros hidrolizados de ésteres de alcoholes insaturados con ácidos carboxílicos saturados; Composiciones de los derivados de tales polímeros. › Alcohol de polivinilo; Homopolímeros o copolímeros parcialmente hidrolizados de ésteres de alcoholes insaturados con ácidos carboxílicos saturados.

PDF original: ES-2536277_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Proceso para fabricación de un pelet

La presente invención se refiere a un proceso para fabricación de pelets de un polímero termoplástico extrudible.

Procesos para fabricación de pelets de polímero termoplástico extrudible son bien conocidos en la industria de los plásticos. Típicamente, los pelets son cilíndricos y tienen aproximadamente 3 mm de diámetro y 3 mm de longitud Los pelets se utilizan en una amplia gama de procesos de fabricación de artículos de plástico.

El proceso de fabricación de pelets incluye generalmente un paso de plastificación. En este paso, la formulación a peletizar se funde y se alimenta a un extrusor de doble hélice. Se ha observado que esto es ventajoso, dado que se ha encontrado que los pelets producidos comprenden una mezcla homogénea de los componentes del pelet debido a la mezcladura eficaz de todos los componentes fundidos en el extrusor.

EP-A-0.415.357 describe la fabricación de pelets que comprenden poli (alcohol vinílico) (PVOH) por extrusión en fusión, realizándose la extrusión en el intervalo de temperatura de 150-195ºC.

EP 0.635.545 A2 describe la fabricación de pelets que comprenden poli (alcohol vinílico) (PVOH) y un plastificante 20 sólido por extrusión.

Los procesos de peletización que incluyen un paso de plastificación presentan varias desventajas asociadas con ello. La desventaja principal es la exigencia de calentamiento, lo que significa que el consumo de energía de estos procesos es muy alto.

Además, estos procesos calientes no son adecuados para polímeros que son termosensibles (tales como PVOH) debido a descomposición inducida por el calor. Asimismo, estos procesos calientes proporcionan al polímero una historia térmica que se ha encontrado influye negativamente en las propiedades del polímero. En el caso de PVOH, se ha encontrado que esto afecta desfavorablemente a la solubilidad del PVOH en agua.

En otros procesos de peletización, se lleva a cabo compactación en seco de los componentes del pelet a baja temperatura. De este modo se evitan las desventajas de los procesos `calientes.

WO-A-98 / 26.911 describe un proceso de baja temperatura para la fabricación de pelets de PVOH. En el proceso, los componentes de los pelets, en este caso una mezcla de PVOH pulverizado y diversos aditivos tales como plastificantes, se alimenta entre dos rodillos y se comprime en pelets. El componente PVOH en la mezcla de pelets no se funde en el proceso y con ello se evita el problema de la degradación térmica.

Asimismo, GB-937.057 describe un paso de este tipo de compresión a baja temperatura. Esto sigue a la mezcladura 40 inicial del plastificante y PVOH a temperatura elevada.

Sin embargo, aunque este proceso (el proceso de compresión en frío) elimina el problema de la descomposición del polímero inducida por el calor, los pelets producidos adolecen de otras desventajas.

La mayoría de las desventajas provienen de la naturaleza inherente del proceso de compactación, más especialmente los rodillos y la alimentación de polvo a los mismos. Se ha encontrado que es muy difícil asegurar que la alimentación de polvo se extienda uniformemente a lo largo de los rodillos. Eso tiene el efecto de dificultar el control del tamaño de los pelets y por ello el tamaño de los pelets puede variar significativamente.

Además, una formación importante de polvo es típica para esta clase de proceso. Adicionalmente, los pelets son comúnmente friables, teniendo integridad deficiente, y forman fácilmente polvo por frotamiento de fricción unos contra otros, lo que empeora el problema del polvo. Ambos problemas son atribuibles a la deficiente extensión y la técnica de compresión de los rodillos.

Se ha observado también, adicionalmente, una variabilidad importante de la composición de los pelets y homogeneidad deficiente de los mismos. Se cree también que los problemas están asociados con la deficiente distribución del polvo a lo largo de los rodillos. El problema de la variabilidad de la composición de los pelets y la deficiente homogeneidad de los mismos se exacerba cuando los pelets se recogen y se utilizan en un paso de proceso ulterior.

Estas clases de pelets, en las que el componente termoplástico del polímero de los pelets es PVOH, se utilizan en la fabricación de bolsas de PVOH solubles en agua en procesos de moldeo por extrusión / inyección. Las bolsas, como ejemplo, se utilizan comúnmente para contener una composición detergente para uso en una máquina lavadora automática (lavado de la colada / lavado de vajillas) . En estas aplicaciones es vital que los pelets tengan homogeneidad elevada para asegurar que las bolsas producidas tienen integridad satisfactoria para ser estables en el almacenamiento y tienen las propiedades esperadas de disolución en agua.

Los pelets producidos en un proceso de compactación en frío, como se ha descrito arriba, fallan a menudo en lo que respecta al nivel de homogeneidad requerido para el proceso en el formato de bolsa.

Es un objeto de la presente invención obviar / mitigar los problemas arriba reseñados.

Conforme a la presente invención, se proporciona un proceso de conformación para fabricación de pelets de una composición de resina termoplástica extrudible conforme a la reivindicación 1.

Se ha encontrado que el proceso de la presente invención resuelve las desventajas asociadas con la técnica anterior. En primer lugar, dado que el proceso se conduce a una temperatura inferior a la temperatura de fusión / plastificación del polímero termoplástico, se encontrado que el proceso es extremadamente eficiente en energía. Además, la degradación térmica de los materiales termosensibles en la mezcla de resina se reduce espectacularmente por las temperaturas reducidas del proceso.

Adicionalmente, dado que el proceso opera por encima del punto de fusión del componente sólido del plastificante (que se deja enfriar luego para formar el pelet sólido) , se ha encontrado que los pelets tienen una friabilidad muy baja. Por ello, los pelets tienen una tendencia mucho menor a desprender polvo por frotamiento de fricción.

Adicionalmente, dado que los pelets se producen a una temperatura superior al punto de fusión del componente plastificante, se encontrado que los pelets poseen una homogeneidad excelente. De modo más específico, se ha encontrado que tanto la composición global de cada pelet como la distribución de los componentes individuales en los pelets tienen un nivel elevado de predictibilidad y varianza reducida. Esto es especialmente importante cuando los pelets se utilizan en un paso de proceso ulterior tal como un proceso de extrusión (v.g. moldeo por inyección) para la fabricación de un artículo que comprende el polímero termoplástico.

Generalmente, los componentes se suministran al equipo de conformación utilizado en el proceso en forma particulada.

Se encontrado que el tamaño de partícula de las materias primas utilizadas para fabricar los pelets debe ser pequeño. Se ha observado que esto asegura una homogeneidad elevada de los pelets. El tamaño de partícula de las materias primas utilizadas es preferiblemente inferior a 2000 µm, más preferiblemente inferior a 1200 µm, muy preferiblemente inferior a 400 µm y con la máxima preferencia aproximadamente 200 µm.

Preferiblemente, el plastificante está presente en la composición al menos en un 5%, más preferiblemente 10%, y muy preferiblemente 15%.

Preferiblemente, la temperatura del material en el extrusor no excede de una temperatura que es 10ºC inferior a la temperatura de fusión / plastificación del polímero termoplástico en ningún momento. Más preferiblemente, aquélla no excede de 15ºC, de modo más preferible 30ºC y muy preferiblemente 45ºC por debajo de la temperatura de fusión / plastificación del polímero termoplástico. No obstante, es deseable que la temperatura del material sea superior a la temperatura del aire ambiente. Preferiblemente, la temperatura del material dentro del extrusor es al menos 40ºC, más preferiblemente al menos 45ºC, y muy preferiblemente al menos 50ºC.

El plastificante tiene que fundir al menos parcialmente a la temperatura de operación preferida. El punto de fusión del componente plastificante es preferiblemente al menos 15ºC, más preferiblemente al menos 30ºC y muy preferiblemente al menos 45ºC inferior a la temperatura de fusión / plastificación del polímero termoplástico.

El plastificante comprende preferiblemente un carbohidrato.

Los carbohidratos se representan usualmente por la fórmula generalizada Cx (H2O) y. El término incluye también en esta memoria materiales que son de naturaleza similar,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un proceso de conformación para fabricación de pelets de una composición de resina termoplástica extrudible, que comprende prensado, calandrado y/o compactación de una composición que comprende un polímero termoplástico, plastificante y opcionalmente aditivos adicionales, comprendiendo el plastificante un componente que es sólido a la temperatura ambiente, en donde dichos prensado, calandrado y/o compactación se llevan a cabo a una temperatura superior al punto de fusión de dicho componente sólido del plastificante e inferior a la temperatura de fusión / plastificación del polímero termoplástico.

2. Un proceso conforme a la reivindicación 1, en donde el plastificante está presente en la composición en al menos 5%, más preferiblemente 10%, y muy preferiblemente 15%.

3. Un proceso conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en donde el tamaño de partícula de las materias primas utilizadas es inferior a 2000 m, más preferiblemente inferior a 1900 m, más preferiblemente aún 15 inferior a 400 m, y de modo muy preferible aproximadamente 200 m.

4. Un proceso conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el plastificante comprende un carbohidrato.

5. Un proceso conforme a la reivindicación 4, en donde el carbohidrato se selecciona del grupo que comprende ácidos glucónicos, aminoazúcares, alcoholes-azúcar tales como sorbitol, glucitol, manitol, galactitol, dulcitol, xilitol, eritritol, isomaltulosa e isomalta.

6. Un proceso conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polímero 25 termoplástico es soluble en agua / dispersable en agua.

7. Un proceso conforme a la reivindicación 6, en donde el polímero termoplástico comprende PVH o un derivado del mismo.

8. Un proceso conforme a la reivindicación 6, en donde el polímero termoplástico comprende poli (vinil pirrolidona) , poli (ácido acrílico) , poli (ácido maleico) , un derivado de celulosa (tal como éter de celulosa / hidroxipropilmetil-celulosa) , poli (glicolida) , poli (ácido glicólico) , poli (lactidas) , poli (ácido láctico) y copolímeros de los mismos.

9. Un proceso conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en donde los pelets son para uso en 35 un proceso de moldeo por inyección.

10. Un proceso de fabricación de una bolsa soluble en agua, que comprende obtener pelets por un proceso de conformación conforme a una cualquiera de las reivindicaciones adjuntas, y moldeo por inyección utilizando dichos pelets para formar una bolsa soluble en agua.

11. Un proceso que comprende fabricar una bolsa soluble en agua conforme al proceso de la reivindicación 10, y proporcionar, en el interior de dicha bolsa, una Formulaciónción detergente para uso en una máquina lavadora automática o en un lavavajillas automático.


 

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