BR102018002935B1

BR102018002935B1 - PROCESS FOR CONTINUOUS PRODUCTION OF MATERIAL IN PARTIALLY CRYSTALLINE POLYCONDENSATE PELLETS

Info

Publication number: BR102018002935B1
Application number: BR102018002935-5A
Authority: BR
Inventors: Andreas Christel; Brent Allan Culbert
Original assignee: Polymetrix Ag
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2018-02-15
Publication date: 2023-06-06

Abstract

A presente invenção refere-se a um processo para a produção contínua de material em pelotas de policondensado parcialmente cristalino, o qual compreende as etapas de formação de uma massa em fusão de policondensado como material em pelotas; separação do meio de resfriamento líquido do material em pelotas em um primeiro espaço de tratamento, em que as pelotas depois de saírem do primeiro espaço de tratamento exibem uma temperatura TGR, e cristalização do material em pelotas em um segundo espaço de tratamento, em que no segundo espaço de tratamento existem condições de leito fluidizado, e no segundo espaço de tratamento as pelotas são aquecidas pelo suprimento de energia externo por meio de um gás de processo.The present invention relates to a process for the continuous production of partially crystalline polycondensate pellet material, which comprises the steps of forming a polycondensate melt as pellet material; separating the liquid cooling medium from the pellet material in a first treatment space, wherein the pellets after exiting the first treatment space exhibit a TGR temperature, and crystallization of the pellet material in a second treatment space, wherein in the In the second treatment space there are fluidized bed conditions, and in the second treatment space the pellets are heated by external energy supply via a process gas.

Description

[001] A presente invenção se refere a um processo e a um apare lho para a cristalização direta de policondensados, especialmente poli- ésteres tais como o politereftalato de etileno (PET).[001] The present invention relates to a process and an apparatus for the direct crystallization of polycondensates, especially polyesters such as polyethylene terephthalate (PET).

[002] A produção de determinados polímeros de elevado peso molecular, especialmente policondensados tais como poliésteres, não é regularmente possível através do processo de policondensação por fusão, uma vez que a tensão térmica excessiva associada com isso é responsável pela degradação do produto e pela contaminação inaceitável com produtos derivados. Portanto, os pré-polímeros que têm um peso molecular comparativamente baixo são produzidos através da policondensação por fusão. Os pré-polímeros são posteriormente elevados até o peso molecular desejado em uma polimerização de estado sólido (SSP). Este procedimento é conhecido a partir da técnica anterior (por exemplo, Scheirs/Long (eds.), Modern Polyesters, Wiley 2003, capítulo 4, p. 143 em diante).[002] The production of certain high molecular weight polymers, especially polycondensates such as polyesters, is regularly not possible through the melt polycondensation process, since the excessive thermal stress associated with this is responsible for product degradation and contamination unacceptable with derivative products. Therefore, prepolymers having a comparatively low molecular weight are produced through melt polycondensation. The prepolymers are further raised to the desired molecular weight in a solid state polymerization (SSP). This procedure is known from the prior art (eg Scheirs/Long (eds.), Modern Polyesters, Wiley 2003, Chapter 4, p. 143 onwards).

[003] O pré-polímero obtido através da policondensação por fu são é processado como um material em pelotas para a reação de SSP. Para evitar a aglomeração das pelotas sob as condições da reação de SSP devido à aderência, o material em pelotas é cristalizado em parte antes da reação de SSP. Isto também é conhecido a partir da técnica anterior (por exemplo, Scheirs/Long (eds.), Modern Polyesters, Wiley 2003, capítulo 4, p. 158 - 164).[003] The prepolymer obtained through melt polycondensation is processed as a pellet material for the SSP reaction. To avoid agglomeration of the pellets under the conditions of the SSP reaction due to sticking, the pellet material is partially crystallized before the SSP reaction. This is also known from the prior art (eg Scheirs/Long (eds.), Modern Polyesters, Wiley 2003, Chapter 4, p. 158 - 164).

[004] Se o policondensado de elevado peso molecular puder ser manufaturado através da polimerização com fusão, uma cristalização parcial subsequente pode ainda ser necessária, a fim de permitir etapas adicionais do processamento, tais como a desvolatiliza- ção.[004] If the high molecular weight polycondensate can be manufactured through melt polymerization, a subsequent partial crystallization may still be necessary in order to allow for additional processing steps, such as devolatilization.

[005] Normalmente, o policondensado ou o policondensado pré- polímero é resfriado depois de ter sido formado como pelotas e rea- quecido para a cristalização. No entanto, também são conhecidos processos a partir da técnica anterior em que o material em pelotas tal como formado é alimentado no estado quente para o estágio de cristalização sem o resfriamento intermediário. Os processos deste tipo são conhecidos como processos de cristalização direta. As DE 103 49 016 e DE 10 2004 015 515, por exemplo, descrevem os assim chamados processos de cristalização de calor latente em que a cristalização é efetuada ao usar somente o calor intrínseco das pelotas. Mas estes processos têm a desvantagem de que não conseguem atingir a qualidade flexivelmente ajustável e homogênea requerida do rendimento no que diz respeito à temperatura e à cristalinidade. A frequente formação dos aglomerados na região de extremidade a montante da zona da cristalização é uma desvantagem adicional porque nem sempre eles se decompõem outra vez por completo.[005] Normally, polycondensate or polycondensate prepolymer is cooled after it has been formed into pellets and reheated for crystallization. However, processes are also known from the prior art in which the as-formed pellet material is fed in the hot state to the crystallization stage without intermediate cooling. Processes of this type are known as direct crystallization processes. DE 103 49 016 and DE 10 2004 015 515, for example, describe so-called latent heat crystallization processes in which the crystallization is carried out using only the intrinsic heat of the pellets. But these processes have the disadvantage that they cannot achieve the required flexibly adjustable and homogeneous quality of yield with regard to temperature and crystallinity. The frequent formation of agglomerates in the upstream end region of the crystallization zone is an additional disadvantage because they do not always completely decompose again.

[006] Melhores resultados são obtidos quando a cristalização das pelotas quentes imóveis é efetuada pelo aquecimento adicional com um gás de processo quente. Isso é geralmente sugerido, por exemplo, na US 3,544,525, mas esse documento não divulga detalhes do processo. Tal como discutido a seguir, o dito método é associado com vários inconvenientes.[006] Best results are obtained when the crystallization of the immobile hot pellets is effected by additional heating with a hot process gas. This is generally suggested, for example, in US 3,544,525, but that document does not disclose details of the process. As discussed below, said method is associated with several drawbacks.

[007] O WO 2008/071023 descreve um processo em que o mate rial em pelotas quentes imóveis é separado do meio de resfriamento em um secador de pelotas e transferido subsequentemente para um crista- lizador onde é tratado sob condições definidas. Tanto o secador de pelotas quanto o cristalizador são operados neste caso sob uma atmosfera de ar. O meio de resfriamento evaporado pode ser removido por meio de ar. A velocidade do fluxo do gás de processo no cristalizador tem que estar acima do ponto de afrouxamento do policondensado, e as pelotas de policondensado têm que exibir um espectro estreito do tempo de residência no cristalizador, a fim de obter pelotas de policonden- sado homogeneamente cristalizadas. A fim de obter um espectro estreito do tempo de residência, pelo menos em partes do cristalizador, uma forte turbulência tem que ser evitada. Essas condições do processo específicas são limitadoras e desse modo desvantajosas.[007] WO 2008/071023 describes a process in which the material in immobile hot pellets is separated from the cooling medium in a pellet dryer and subsequently transferred to a crystallizer where it is treated under defined conditions. Both the pellet dryer and the crystallizer are operated in this case under an air atmosphere. Evaporated cooling medium can be removed by means of air. The process gas flow velocity in the crystallizer has to be above the polycondensate loosening point, and the polycondensate pellets have to exhibit a narrow spectrum of residence time in the crystallizer in order to obtain homogeneously crystallized polycondensate pellets. . In order to obtain a narrow residence time spectrum, at least in parts of the crystallizer, strong turbulence has to be avoided. These specific process conditions are limiting and thus disadvantageous.

[008] No entanto, a cristalização não é sempre possível sob uma atmosfera de ar, uma vez que a degradação oxidante pode ocorrer às altas temperaturas de cristalização. Com determinados materiais/re- quisitos de qualidade, portanto, é necessário cristalizar sob uma atmosfera de gás inerte.[008] However, crystallization is not always possible under an air atmosphere, since oxidative degradation can occur at high crystallization temperatures. With certain materials/quality requirements, therefore, it is necessary to crystallize under an inert gas atmosphere.

[009] A US 3,544,525 mencionada acima descreve um processo em que a massa em fusão de polímero é transformada em um material em pelotas de pré-polímero através de uma pelotização subaquática. O material em pelotas é posteriormente secado em uma unidade de desidratação (secador de pelotas) e transferido para um dispositivo de cristalização onde é cristalizado com um gás inerte quente.[009] The US 3,544,525 mentioned above describes a process in which the polymer melt is transformed into a prepolymer pellet material through underwater pelletizing. The pelleted material is further dried in a dehydration unit (pellet dryer) and transferred to a crystallization device where it is crystallized with a hot inert gas.

[0010] Este processo tem várias desvantagens. Em complemento ao controle da cristalização e à homogeneidade que são insatisfatórios, o desenho do secador de pelotas como um sistema fechado faz com que uma sobrepressão se desenvolva no mesmo devido ao líquido de resfriamento em evaporação (água). Como consequência, a água é forçada para fora do secador de pelotas e para dentro do cris- talizador e conduzida para o reator de SSP adjacente. Ainda que o pré-polímero seja descrito como relativamente seco na US 3,544,525 depois de ter passado pelo secador de pelotas, o reator de SSP no entanto tem um elevado teor de umidade que é absorvido pelo gás de processo que flui através do reator de SSP. Antes de retornar para o reator de SSP, o gás de processo tem que ser destituído da água em unidades adicionais (um condensador e um secador), o que é incon- veniente. Como alternativa, o gás de processo úmido pode ser descartado e substituído por gás de processo seco e fresco. Esta variante é onerosa e deste modo insatisfatória. Além do mais, o elevado teor de umidade do reator de SSP faz com que as pelotas resfriem, uma vez que a água adere às pelotas e tem que ser evaporada. Mais gás de processo, por conseguinte, é necessário no reator de SSP para atingir a temperatura de reação desejada, e isso é economicamente desvantajoso.[0010] This process has several disadvantages. In addition to the unsatisfactory control of crystallization and homogeneity, the design of the pellet dryer as a closed system causes an overpressure to develop in it due to the evaporating cooling liquid (water). As a result, water is forced out of the pellet dryer and into the crystallizer and led to the adjacent SSP reactor. Although the prepolymer is described as relatively dry in US 3,544,525 after it has passed through the pellet dryer, the SSP reactor nevertheless has a high moisture content which is absorbed by the process gas flowing through the SSP reactor. Before returning to the SSP reactor, the process gas has to be stripped of water in additional units (a condenser and a dryer), which is inconvenient. Alternatively, wet process gas can be discarded and replaced with fresh, dry process gas. This variant is costly and therefore unsatisfactory. Furthermore, the high moisture content of the SSP reactor causes the pellets to cool down, as water adheres to the pellets and has to be evaporated. More process gas is therefore needed in the SSP reactor to reach the desired reaction temperature, and this is economically disadvantageous.

[0011] O problema abordado pela presente invenção era aquele da provisão de um processo e um aparelho para a cristalização direta do polímero que não tivesse as desvantagens da técnica anterior.[0011] The problem addressed by the present invention was that of providing a process and an apparatus for the direct crystallization of the polymer which does not have the disadvantages of the prior art.

[0012] De acordo com a presente invenção, foi verificado sur preendentemente que as desvantagens da técnica anterior são superadas quando a cristalização no cristalizador é realizada com um suprimento de energia externo específico.[0012] According to the present invention, it has surprisingly been found that the disadvantages of the prior art are overcome when the crystallization in the crystallizer is carried out with a specific external energy supply.

[0013] A presente invenção se refere a um processo para a produ ção contínua de material em pelotas de policondensado parcialmente cristalino, o qual compreende as etapas de a) formação de uma massa em fusão de policondensado como material em pelotas por meio da adição de um meio de resfriamento líquido, o qual tem uma temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea (Tg) do policondensado, e resfriamento até uma temperatura média da pelota dentro da faixa de temperatura de cristalização do policondensado, em que resfriamento ocorre antes ou durante ou após a formação das pelotas; b) separação do meio de resfriamento líquido do material em pelotas em um primeiro espaço de tratamento, em que as pelotas depois de saírem do primeiro espaço de tratamento exibem uma temperatura TGR; c) cristalização do material em pelotas em um segundo espaço de tratamento; em que no segundo espaço de tratamento existem condições de leito fluidizado, e no segundo espaço de tratamento as pelotas são aquecidas pelo suprimento de energia externo por meio de um gás de processo, em que o gás de processo tem uma temperatura TGas, a qual é mais elevada do que a soma da temperatura das pelotas TGR e o aumento da temperatura TKR que ocorre devido ao calor da cristalização liberado no segundo espaço de tratamento, ou seja, TGas > (TGR + TKR), e em que nas pelotas na saída do segundo espaço de tratamento têm uma temperatura média TPH, que é de 5 a 70°C mais alta do que a soma da temperatura das pelotas TGR e o aumento da temperatura TKR que ocorre devido ao calor da cristalização liberado no se-gundo espaço de tratamento, ou seja, (TGR + TKR + 70°C) > TPH > (TGR + TKR + 5°C).[0013] The present invention relates to a process for the continuous production of pellet material from partially crystalline polycondensate, which comprises the steps of a) forming a molten mass of polycondensate pellet material by adding a liquid cooling medium, which has a temperature below the glass transition temperature (Tg) of the polycondensate, and cooling to an average pellet temperature within the crystallization temperature range of the polycondensate, where cooling occurs before or during or after the formation of pellets; b) separating the liquid cooling medium from the pellet material in a first treatment space, wherein the pellets after exiting the first treatment space exhibit a TGR temperature; c) crystallization of the material into pellets in a second treatment space; wherein in the second treatment space there are fluidized bed conditions, and in the second treatment space the pellets are heated by external energy supply by means of a process gas, wherein the process gas has a temperature TGas, which is higher than the sum of the temperature of the TGR pellets and the increase in the TKR temperature that occurs due to the heat of crystallization released in the second treatment space, i.e., TGas > (TGR + TKR), and where in the pellets at the outlet of the second treatment space have an average temperature TPH, which is 5 to 70°C higher than the sum of the temperature of the TGR pellets and the increase in TKR temperature that occurs due to the heat of crystallization released in the second treatment space , that is, (TGR + TKR + 70°C) > TPH > (TGR + TKR + 5°C).

[0014] Além disso, a presente invenção se refere a um dispositivo para executar o método acima descrito, o qual compreende - uma unidade para a formação de pelotas com uma linha para o suprimento de um meio de resfriamento e uma linha para a descarga de uma mistura de pelotas/meio de resfriamento, - uma unidade de secagem localizada a jusante da unidade para a formação de pelotas, provendo um primeiro espaço de tratamento, - e um cristalizador localizado a jusante da unidade de secagem, provendo um segundo espaço de tratamento e provido com cada uma dentre uma entrada e uma saída para as pelotas e um gás, de modo que no segundo espaço de tratamento o gás possa ser conduzido através das pelotas sob condições de leito fluidizado, em que o cristalizador, na saída para as pelotas, é provido com um dispositivo de fechamento, de preferência uma unidade de travamento de ar rotativa com um invólucro e um rotor disposto de maneira móvel no mesmo e dotado de uma abertura entre o rotor e o invólucro que é maior do que o diâmetro médio das pelotas.[0014] Furthermore, the present invention relates to a device for carrying out the method described above, which comprises - a unit for forming pellets with a line for supplying a cooling medium and a line for discharging a mixture of pellets/cooling medium, - a drying unit located downstream of the unit for forming pellets, providing a first treatment space, - and a crystallizer located downstream of the drying unit, providing a second treatment space and provided with each of an inlet and outlet for the pellets and a gas, so that in the second treatment space the gas can be conducted through the pellets under fluidized bed conditions, whereby the crystallizer, at the outlet for the pellets , is provided with a closing device, preferably a rotatable air locking unit with a housing and a rotor movably arranged therein and provided with an opening between the rotor and the housing which is larger than the average diameter of the pellets.

[0015] A presente invenção é adequada para o tratamento de poli- condensados cristalizáveis. Os policondensados apropriados incluem policondensados termoplásticos cristalizáveis, por exemplo, poliami- das, policarbonatos, e poliésteres incluindo poli-hidróxi alcanoatos, po- lilactídeos ou seus copolímeros, os quais são obtidos por meio de uma reação de policondensação mediante a eliminação de um produto de reação de baixo peso molecular. A policondensação em questão pode ocorrer diretamente entre os monômeros ou por meio de um estágio intermediário que é convertido em seguida por meio de transesterifica- ção, em cujo caso a transesterificação pode por sua vez ocorrer mediante a eliminação de um produto de reação de baixo peso molecular ou através da polimerização de abertura de anel. Essencialmente, o policondensado obtido deste modo é linear, no qual um número baixo de ramificação pode ser gerado.[0015] The present invention is suitable for the treatment of crystallizable polycondensates. Suitable polycondensates include crystallizable thermoplastic polycondensates, for example, polyamides, polycarbonates, and polyesters including polyhydroxy alkanoates, polylactides or their copolymers, which are obtained by means of a polycondensation reaction upon the elimination of a product of low molecular weight reaction. The polycondensation in question can take place directly between the monomers or via an intermediate stage which is then converted via transesterification, in which case the transesterification can in turn take place via the elimination of a low weight reaction product molecularly or through ring-opening polymerization. Essentially, the polycondensate obtained in this way is linear, in which a low number of branches can be generated.

[0016] Cada um dos policondensados de um certo tipo de políme ro é feito a partir dos mesmos monômeros principais. Uma quantidade limitada de outros monômeros, os assim chamados comonômeros, pode ser usada nos mesmos.[0016] Each of the polycondensates of a certain type of polymer is made from the same main monomers. A limited amount of other monomers, so-called comonomers, can be used in them.

[0017] As poliamidas são polímeros normalmente obtidos por meio da policondensação de um componente de diamina com a estrutura geral H2N-RI-NH2 e um componente de ácido dicarboxílico com a estrutura geral HOOC-R2-COOH, nos quais R1 e R2 são tipicamente hidrocarbonetos alifáticos lineares ou ramificados com 1 a 15 átomos de carbono substituídos opcionalmente, hidrocarbonetos aromáticos ou heteroaromáticos com 1 a 3 anéis aromáticos, hidrocarbonetos cíclicos com 4 a 10 átomos de carbono ou hidrocarbonetos heterocícli- cos com 1 a 3 átomos de oxigênio ou nitrogênio e 3 a 10 átomos de carbono.[0017] Polyamides are polymers normally obtained by polycondensation of a diamine component with the general structure H2N-RI-NH2 and a dicarboxylic acid component with the general structure HOOC-R2-COOH, in which R1 and R2 are typically linear or branched aliphatic hydrocarbons with 1 to 15 optionally substituted carbon atoms, aromatic or heteroaromatic hydrocarbons with 1 to 3 aromatic rings, cyclic hydrocarbons with 4 to 10 carbon atoms or heterocyclic hydrocarbons with 1 to 3 oxygen or nitrogen atoms and 3 to 10 carbon atoms.

[0018] Em vez do ácido dicarboxílico, seu halogeneto de ácido dicarboxílico correspondente, de preferência cloreto de ácido dicar- boxílico, também pode ser usado. Os exemplos de tais poliamidas são PA6, 6, que é feita a partir da hexametileno diamina e ácido adí- pico, ou PA-mXD6, que é feita a partir de m-xilileno diamina e ácido adípico.[0018] Instead of the dicarboxylic acid, its corresponding dicarboxylic acid halide, preferably dicarboxylic acid chloride, can also be used. Examples of such polyamides are PA6,6, which is made from hexamethylene diamine and adipic acid, or PA-mXD6, which is made from m-xylylene diamine and adipic acid.

[0019] As poliamidas também são polímeros com grupos amida de repetição com a estrutura geral H-[N(H)-R-CO]x-OH, em que R é tipicamente um hidrocarboneto alifático linear ou ramificado com 1 a 15 átomos de carbono opcionalmente substituído, hidrocarboneto aromático ou heteroaromático com 1 a 3 anéis aromáticos, hidrocar- boneto cíclico com 4 a 10 átomos de carbono ou hidrocarboneto hete- rocíclico com 1 a 3 átomos de oxigênio ou nitrogênio e 3 a 10 átomos de carbono.[0019] Polyamides are also polymers with repeating amide groups with the general structure H-[N(H)-R-CO]x-OH, where R is typically a linear or branched aliphatic hydrocarbon with 1 to 15 carbon atoms optionally substituted carbon, aromatic or heteroaromatic hydrocarbon with 1 to 3 aromatic rings, cyclic hydrocarbon with 4 to 10 carbon atoms or heterocyclic hydrocarbon with 1 to 3 oxygen or nitrogen atoms and 3 to 10 carbon atoms.

[0020] As poliamidas também são polímeros que são feitos por meio da polimerização de abertura de anel a partir de monômeros he- terocíclicos com pelo menos um grupo amida tal como, por exemplo, a policaprolactama (PA6), que é fabricada a partir da caprolactama.[0020] Polyamides are also polymers that are made by ring-opening polymerization from heterocyclic monomers with at least one amide group such as, for example, polycaprolactam (PA6), which is manufactured from the caprolactam.

[0021] Os poliésteres são polímeros tipicamente obtidos por meio da policondensação a partir de um componente de diol com a estrutura geral HO-R1-OH e um componente de ácido dicarboxílico com a estrutura geral HOOC-R2-COOH, nos quais R1 e R2 são tipicamente hidrocarbonetos alifáticos lineares ou ramificados com 1 a 15 átomos de carbono opcionalmente substituídos, hidrocarbonetos aromáticos ou heteroaromáticos com 1 a 3 anéis aromáticos, hidrocarbonetos cíclicos com 4 a 10 átomos de carbono ou hidrocarbonetos heterocícli- cos com 1 a 3 átomos de oxigênio ou nitrogênio e 3 a 10 átomos de carbono.[0021] Polyesters are polymers typically obtained by polycondensation from a diol component with the general structure HO-R1-OH and a dicarboxylic acid component with the general structure HOOC-R2-COOH, in which R1 and R2 are typically linear or branched aliphatic hydrocarbons with 1 to 15 optionally substituted carbon atoms, aromatic or heteroaromatic hydrocarbons with 1 to 3 aromatic rings, cyclic hydrocarbons with 4 to 10 carbon atoms, or heterocyclic hydrocarbons with 1 to 3 oxygen atoms or nitrogen and 3 to 10 carbon atoms.

[0022] Normalmente, são utilizados componentes de diol lineares ou cíclicos e componentes de ácido dicarboxílico aromáticos ou hete- rocíclicos. O éster, geralmente o éster dimetílico do ácido dicarboxílico também pode ser utilizado em vez do próprio ácido dicarboxílico.[0022] Typically, linear or cyclic diol components and aromatic or heterocyclic dicarboxylic acid components are used. The ester, usually the dimethyl ester of the dicarboxylic acid can also be used instead of the dicarboxylic acid itself.

[0023] Os exemplos típicos dos poliésteres incluem o politereftala- to de etileno (PET), o tereftalato de polibutileno (PBT), o tereftalato de politrimetileno (PTT), o furanoato de polietileno (PEF), o furanoato de politrimetileno (PTF), o succinato de polibutileno (PBS) e o naftalato de polietileno (PEN), cada um dos quais é usado tanto como homopolí- mero quanto como copolímero.[0023] Typical examples of polyesters include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene furanoate (PEF), polytrimethylene furanoate (PTF) , polybutylene succinate (PBS) and polyethylene naphthalate (PEN), each of which is used both as a homopolymer and as a copolymer.

[0024] Um exemplo é o politereftalato de etileno, o qual é obtido a partir de seus monômeros, um componente de diol e um componente de ácido dicarboxílico, em que o componente de diol principal diol é o etileno glicol (1, 2-etanodiol) e o componente de ácido dicarboxílico principal é o ácido tereftálico. Os possíveis comonômeros incluem outros compostos de diol linear, cíclico ou aromático e de componente de ácido dicarboxílico. Os comonômeros típicos são o dietileno glicol (DEG), o ácido isoftálico (IPA) ou o 1, 4-bis-hidroximetilciclohexano (CHDM).[0024] An example is ethylene terephthalate, which is obtained from its monomers, a diol component and a dicarboxylic acid component, wherein the main diol component of the diol is ethylene glycol (1, 2-ethanediol ) and the main dicarboxylic acid component is terephthalic acid. Possible comonomers include other linear, cyclic or aromatic diol compounds and dicarboxylic acid component. Typical comonomers are diethylene glycol (DEG), isophthalic acid (IPA) or 1,4-bishydroxymethylcyclohexane (CHDM).

[0025] Um outro exemplo é o furanoato de polietileno, o qual é ob tido a partir de seus monômeros, um componente de diol e um componente de ácido dicarboxílico, em que o componente de diol principal é o etileno glicol (1, 2-etanodiol) e o componente de ácido dicarboxílico principal é o ácido 2,5-furano dicarboxílico. Os possíveis como- nômeros incluem outros compostos de diol linear, cíclico ou aromático e de componente de ácido dicarboxílico. Os comonômeros típicos são o dietileno glicol (DEG) ou o trimetileno glicol.[0025] Another example is polyethylene furanoate, which is obtained from its monomers, a diol component and a dicarboxylic acid component, in which the main diol component is ethylene glycol (1, 2- ethanediol) and the main dicarboxylic acid component is 2,5-furan dicarboxylic acid. Possible comonomers include other linear, cyclic or aromatic diol compounds and dicarboxylic acid component. Typical comonomers are diethylene glycol (DEG) or trimethylene glycol.

[0026] Os poliésteres também são polímeros com grupos éster de repetição com a estrutura geral H-[O-R-CO]x-OH, em que R é tipicamente um hidrocarboneto alifático linear ou ramificado com 1 a 15 átomos de carbono opcionalmente substituído, hidrocarboneto aromático ou heteroaromático com 1 a 3 anéis aromáticos, hidrocarboneto cíclico com 4 a 10 átomos de carbono ou hidrocarboneto heterocíclico com 1 a 3 átomos de oxigênio ou nitrogênio e 3 a 10 átomos de carbono.[0026] Polyesters are also polymers with repeating ester groups with the general structure H-[O-R-CO]x-OH, where R is typically a linear or branched aliphatic hydrocarbon with 1 to 15 optionally substituted carbon atoms, hydrocarbon aromatic or heteroaromatic with 1 to 3 aromatic rings, cyclic hydrocarbon with 4 to 10 carbon atoms or heterocyclic hydrocarbon with 1 to 3 oxygen or nitrogen atoms and 3 to 10 carbon atoms.

[0027] Um exemplo inclui os poli-hidróxi alcanoatos com a estrutu ra geral H-[0-C(R)H-(CH2)n-C0]x-0H, em que R é normalmente hidrogênio, ou um hidrocarboneto alifático linear ou ramificado com 1 a 15 átomos de carbono, e n = 1 a 10. Os exemplos são o poli-4-hidróxi butirato e o poli-3-hidróxi valerato.[0027] An example includes polyhydroxy alkanoates with the general structure H-[0-C(R)H-(CH2)n-C0]x-OH, where R is usually hydrogen, or a linear aliphatic hydrocarbon or branched with 1 to 15 carbon atoms, and n = 1 to 10. Examples are poly-4-hydroxy butyrate and poly-3-hydroxy valerate.

[0028] Um outro exemplo inclui os polilactídeos com a estrutura geral H-[O-C(R)H-CO]x-OH, em que R é tipicamente um grupo metila ou um hidrocarboneto alifático com 1 a 15 átomos de carbono.[0028] Another example includes polylactides with the general structure H-[O-C(R)H-CO]x-OH, where R is typically a methyl group or an aliphatic hydrocarbon having 1 to 15 carbon atoms.

[0029] Um outro exemplo é o ácido poliglicólico com a estrutura geral H-[O-CH2-CO]x-OH]. Os poliésteres também são polímeros que podem ser produzidos por meio da polimerização de abertura de anel a partir dos monômeros heterocíclicos com um grupo éster, tal como, por exemplo, a policaprolactona a partir da caprolactona, ou por meio da polimerização de abertura de anel a partir dos monômeros hetero- cíclicos com pelo menos dois grupos éster, tal como o polilactídeo a partir de lactídeo.[0029] Another example is polyglycolic acid with the general structure H-[O-CH2-CO]x-OH]. Polyesters are also polymers that can be produced by ring-opening polymerization from heterocyclic monomers with an ester group, such as, for example, polycaprolactone from caprolactone, or by ring-opening polymerization a from heterocyclic monomers with at least two ester groups, such as polylactide from lactide.

[0030] O polilactídeo mais comum é o ácido poliláctico com a es trutura H-[O-C(CH3)H-CO]x-OH. Devido à quiralidade do ácido láctico, existem diferentes formas de ácido poliláctico. Os homopolímeros são o poli-L-lactídeo (PLLA), o qual é normalmente produzido a partir de L,L-lactídeo, e o Poli-D-Iactídeo (PDLA), o qual é normalmente feito a partir de D,D-lactídeo.[0030] The most common polylactide is polylactic acid with the structure H-[O-C(CH3)H-CO]x-OH. Due to the chirality of lactic acid, there are different forms of polylactic acid. The homopolymers are poly-L-lactide (PLLA), which is normally made from L,L-lactide, and Poly-D-Iactide (PDLA), which is normally made from D,D- lactide.

[0031] Os copolímeros tais como o poli-(L-lactídeo-co-D,L- lactídeo) contêm quantidades pequenas de unidades de lactídeo com uma quiralidade que é diferente daquela do monômero principal.[0031] Copolymers such as poly-(L-lactide-co-D,L-lactide) contain small amounts of lactide units with a chirality that is different from that of the parent monomer.

[0032] Os poliésteres também podem ser fabricados por meio da biossíntese utilizando micro-organismos, ou nas células de plantas, onde eles são obtidos por meio da destruição da célula.[0032] Polyesters can also be manufactured through biosynthesis using microorganisms, or in plant cells, where they are obtained through cell destruction.

[0033] Os policondensados apropriados podem ser homopolíme- ros cristalizáveis. Apesar da designação como homopolímero, durante o processo de fabricação dos mesmos, uma pequena quantidade de comonômeros pode ser formada.[0033] Suitable polycondensates can be crystallizable homopolymers. Despite the designation as homopolymer, during their manufacturing process, a small amount of comonomers can be formed.

[0034] Deste modo, durante a fabricação do politereftalato de etile- no, é sabido que o dietileno glicol é formado a partir do etileno glicol. No entanto, muitos policondensados adequados são copolímeros cristalizáveis que contêm uma determinada quantidade de comonômeros. Os comonômeros podem ser introduzidos no processo de fabricação do policondensado como parte dos monômeros, ou eles são formados como parte do processo de fabricação, tipicamente tendo por resultado uma distribuição arbitrária. Os comonômeros também podem ser introduzidos na forma de blocos, fabricados a partir de diferentes monôme- ros, tendo por resultado os assim chamados copolímeros de bloco.[0034] Thus, during the manufacture of polyethylene terephthalate, it is known that diethylene glycol is formed from ethylene glycol. However, many suitable polycondensates are crystallizable copolymers that contain a certain amount of comonomers. Comonomers may be introduced into the polycondensate manufacturing process as part of the monomers, or they are formed as part of the manufacturing process, typically resulting in an arbitrary distribution. Comonomers can also be introduced in the form of blocks, manufactured from different monomers, resulting in so-called block copolymers.

[0035] As quantidades típicas de um ou mais comonômeros são de 1% a cerca de 30%. Devido ao fato que em muitos casos uma quantidade excessiva de comonômeros impede completamente a cristalização, a quantidade máxima de comonômeros pode ser limitada até menos de 20%, de preferência menos de 10%.[0035] Typical amounts of one or more comonomers are from 1% to about 30%. Due to the fact that in many cases an excessive amount of comonomers completely prevents crystallization, the maximum amount of comonomers can be limited to less than 20%, preferably less than 10%.

[0036] Os policondensados apropriados podem ser misturas de polímeros que podem conter um número arbitrário e uma quantidade de tipos diferentes de polímeros. Uma pequena quantidade de um polímero pode agir como agente de nucleação em um policondensado e deste modo aumentar a sua taxa de cristalização. As misturas específicas dos policondensados podem formar estruturas de cristal que interagem mutuamente com características de cristalização que diferem daquela dos componentes individuais.[0036] Suitable polycondensates may be polymer blends which may contain an arbitrary number and amount of different types of polymers. A small amount of a polymer can act as a nucleating agent in a polycondensate and thereby increase its rate of crystallization. Specific mixtures of polycondensates can form mutually interacting crystal structures with crystallization characteristics that differ from that of the individual components.

[0037] Um respectivo exemplo é uma mistura de PDLA e de PLLA, a qual forma uma estrutura de cristal estereocomplexa com maior cris- talinidade.[0037] A respective example is a mixture of PDLA and PLLA, which forms a stereocomplex crystal structure with higher crystallinity.

[0038] Após a polimerização, cada cadeia de policondensado tem grupos de terminação de cadeia com tipicamente uma funcionalidade de pelo menos um de seus monômeros. Como um exemplo, uma cadeia de poliéster pode ter um ou mais grupos terminais hidroxila e/ou carboxila. Uma cadeia de poliamida pode ter um ou mais grupos terminais hidroxila e/ou amino.[0038] After polymerization, each polycondensate chain has chain-terminating groups with typically a functionality of at least one of its monomers. As an example, a polyester chain can have one or more hydroxyl and/or carboxyl end groups. A polyamide chain can have one or more terminal hydroxyl and/or amino groups.

[0039] Tais grupos terminais podem ser modificados por meio do assim chamado reagente de capeamento de extremidade, ou eles podem ser modificados devido a uma reação de degradação. Ainda que isso não tenha sido mencionado especificamente com respeito às estruturas gerais acima, os polímeros apropriados podem ter tais grupos terminais modificados.[0039] Such terminal groups can be modified by means of the so-called end capping reagent, or they can be modified due to a degradation reaction. Although not specifically mentioned with respect to the general structures above, suitable polymers can have such end groups modified.

[0040] O policondensado pode ser um material virgem ou um ma terial reciclado. Os materiais reciclados são polímeros reprocessados a partir da produção e das operações de processamento (pós- industrial) ou dos polímeros coletados e reprocessados logo após terem sido usados pelos consumidores (pós-consumidor).[0040] The polycondensate can be a virgin material or a recycled material. Recycled materials are polymers reprocessed from production and processing operations (post-industrial) or polymers collected and reprocessed shortly after they have been used by consumers (post-consumer).

[0041] Os aditivos podem ser incorporados no policondensado. Os aditivos apropriados incluem, por exemplo, catalisadores, corantes e pigmentos, filtros UV, auxiliares de processamento, estabilizantes, modificadores de impacto, agentes de insuflação dos tipos químico e físico, cargas, agentes de nucleação, retardadores de chama, plastifi- cantes, partículas para melhorar as propriedades de barreira ou mecânicas, artigos de reforço, tais como esferas ou fibras, e também substâncias reativas, por exemplo, absorventes de oxigênio, absorventes de acetaldeído ou intensificadores do peso molecular.[0041] Additives can be incorporated into the polycondensate. Suitable additives include, for example, catalysts, dyes and pigments, UV filters, processing aids, stabilizers, impact modifiers, blowing agents of chemical and physical types, fillers, nucleating agents, flame retardants, plasticizers, particles to improve barrier or mechanical properties, reinforcing articles such as beads or fibers, and also reactive substances, for example oxygen scavengers, acetaldehyde scavengers or molecular weight enhancers.

[0042] A unidade que é utilizada na presente invenção para a for mação de um material em pelotas policondensado é alimentada com uma massa em fusão de policondensado como material de partida. A massa em fusão de polímero é produzida ao usar os reatores ou os dispositivos conhecidos na técnica anterior (por exemplo, Scheirs/Long (eds.), Modern Polyesters, Wiley 2003, especialmente as páginas 31104). Em princípio, as possibilidades incluem os reatores de polimeri- zação nos quais os policondensados são produzidos na fase líquida, por exemplo, tanques agitados, reatores de gaiola ou reatores de disco, ou então equipamentos nos quais os policondensados previamente produzidos são fundidos, por exemplo, extrusoras ou amassadeiras. A produção da massa em fusão de policondensado pode ser contínua ou descontínua. No entanto, os processos contínuos são os preferíveis para processamento adicional.[0042] The unit which is used in the present invention for forming a polycondensate pellet material is fed with a polycondensate molten mass as the starting material. The polymer melt is produced using reactors or devices known in the prior art (eg, Scheirs/Long (eds.), Modern Polyesters, Wiley 2003, especially pages 31104). In principle, possibilities include polymerization reactors in which polycondensates are produced in the liquid phase, for example stirred tanks, cage reactors or disc reactors, or else equipment in which previously produced polycondensates are melted, for example , extruders or kneaders. The production of the polycondensate molten mass can be continuous or discontinuous. However, continuous processes are preferred for further processing.

[0043] Cordões individuais de policondensado são formados a par tir da massa em fusão de policondensado em um aparelho de saída, especialmente em um molde ou em uma placa de molde. Para produzir pelotas (isto é, partículas de formato e tamanho definidos) a partir dos cordões de policondensado, podem ser usadas as técnicas de pe- lotização conhecidas na técnica anterior, tal como a pelotização de cordões, a pelotização de anel com hidratação, a pelotização subaquática ou a pelotização de face quente. Na pelotização, os cordões de policondensado que saem dos canais de massa em fusão são solidificados e separados em uma multiplicidade de pelotas individuais antes ou depois da solidificação. A separação é efetuada, por exemplo, por meio da formação de gotículas autógenas, através da utilização de um meio de cisalhamento líquido ou por meio de rompimento mecânico, especialmente o corte. Ao passo que a formação de gotículas, quer seja autógena ou forçada por um meio de cisalhamento, ocorre na saída do molde, o corte não pode somente ocorrer diretamente na saída do molde, mas também somente após a passagem através de um setor de tratamento.[0043] Individual strands of polycondensate are formed from the molten mass of polycondensate in an outlet apparatus, especially in a mold or on a mold plate. To produce pellets (i.e., particles of defined shape and size) from the polycondensate strands, pelletizing techniques known in the prior art can be used, such as strand pelleting, ring pelletizing with hydration, underwater pelletizing or hot face pelletizing. In pelletizing, the strands of polycondensate exiting the melt channels are solidified and separated into a plurality of individual pellets either before or after solidification. The separation is effected, for example, by means of the formation of autogenous droplets, by the use of a liquid shear medium or by means of mechanical disruption, especially cutting. Whereas droplet formation, whether autogenous or forced by a shear medium, takes place at the mold exit, cutting can not only take place directly at the mold exit, but also only after passing through a treatment sector.

[0044] A massa em fusão de policondensado é solidificada por meio do resfriamento com pelo menos um meio de resfriamento líquido ou uma mistura de meios de resfriamento líquido diferentes. Os meios de resfriamento especialmente apropriados são os líquidos que possuem uma elevada capacidade de calor específica, de preferência maior do que 2 KJ/(kg.K), e um ponto de ebulição suficientemente elevado, de preferência maior do que 90°C, e que essencialmente não ataca nem modifica o policondensado e não deixa para trás quaisquer resíduos tóxicos no policondensado. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, um único meio de resfriamento líquido é utilizado. A água ou o etileno glicol ou as misturas dos mesmos são os preferidos. Um meio de resfriamento especialmente preferido é a água.[0044] The polycondensate melt is solidified by cooling with at least one liquid cooling medium or a mixture of different liquid cooling media. Especially suitable cooling media are liquids having a high specific heat capacity, preferably greater than 2 KJ/(kg.K), and a sufficiently high boiling point, preferably greater than 90°C, and which essentially does not attack or modify the polycondensate and does not leave behind any toxic residues in the polycondensate. According to a preferred embodiment of the invention, a single liquid cooling medium is used. Water or ethylene glycol or mixtures thereof are preferred. An especially preferred cooling medium is water.

[0045] O policondensado, em especial na forma de cordões de po- licondensado ou na forma de gotículas pode, por exemplo, antes de entrar no meio de resfriamento líquido, fluir através de um setor que contém um gás de processo, em especial o ar ou uma névoa de água. Não obstante o uso do termo "água" na designação do meio de peloti- zação, outros meios líquidos também podem ser utilizados. O resfriamento pode ocorrer de acordo com a presente invenção antes, durante ou após a formação do material em pelotas.[0045] The polycondensate, in particular in the form of polycondensate strands or in the form of droplets, can, for example, before entering the liquid cooling medium, flow through a sector containing a process gas, in particular the air or a water mist. Notwithstanding the use of the term "water" in the designation of the pelletizing medium, other liquid media may also be used. Cooling can take place in accordance with the present invention before, during or after forming the material into pellets.

[0046] De acordo com uma primeira modalidade da invenção, ao entrar na unidade para formar as pelotas, o meio de resfriamento líquido tem uma temperatura que é inferior à temperatura de transição vítrea (também chamada de ponto de transição vítrea, abreviada por Tg) do policondensado a ser moldado. No caso dos poliésteres, as pelotas começam a se aglomerar acima da temperatura de transição vítrea do material, isto é, as partículas se agrupam umas às outras formando aglomerados. Por exemplo, a temperatura de transição vítrea do poli- tereftalato de etileno é de cerca de 75°C a 82°C (dependendo do teor de comonômeros e do tipo dos comonômeros adicionados).[0046] According to a first embodiment of the invention, when entering the unit to form the pellets, the liquid cooling medium has a temperature that is lower than the glass transition temperature (also called the glass transition point, abbreviated as Tg) of the polycondensate to be moulded. In the case of polyesters, the pellets begin to agglomerate above the glass transition temperature of the material, that is, the particles group together to form agglomerates. For example, the glass transition temperature of polyethylene terephthalate is about 75°C to 82°C (depending on the comonomer content and the type of comonomers added).

[0047] A temperatura de transição vítrea de um policondensado pode ser determinada com uma medição da DSC (calorimetria com varredura digital). A DSC é um método convencional normalmente conhecido por um elemento versado na técnica. Os dispositivos para a realização de medições de DSC também são normalmente conhecidos e comercialmente disponíveis. Por exemplo, o dispositivo Mettler DSC81 pode ser mencionado. Para medir a temperatura de transição vítrea de um policondensado, tal como de um poliéster, por exemplo, 5 a 25 mg de uma respectiva amostra de polímero podem ser aquecidos em um dispositivo de medição Mettler DSC81 convencional com uma taxa de 10°C/min de 25°C a 290°C. A amostra é mantida a 290°C por 1 minuto, e a seguir rapidamente resfriada até a temperatura ambiente e aquecida por uma segunda vez com uma taxa de 10°C/min de 25°C a 290°C. A temperatura da transição vítrea é determinada a partir da segunda corrida. Como Tg, é tomado o ponto de inflexão do respectivo pico na DSC.[0047] The glass transition temperature of a polycondensate can be determined with a DSC (digital scanning calorimetry) measurement. DSC is a conventional method commonly known to a person skilled in the art. Devices for performing DSC measurements are also commonly known and commercially available. For example, the Mettler DSC81 device can be mentioned. To measure the glass transition temperature of a polycondensate, such as a polyester, for example, 5 to 25 mg of a respective polymer sample can be heated in a conventional Mettler DSC81 measuring device at a rate of 10°C/min. from 25°C to 290°C. The sample is held at 290°C for 1 minute, then rapidly cooled to room temperature and heated a second time at a rate of 10°C/min from 25°C to 290°C. The glass transition temperature is determined from the second run. As Tg, the inflection point of the respective peak in the DSC is taken.

[0048] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o meio de resfriamento líquido, de preferência a água, dependendo da Tg do policondensado a ser moldado de maneira correspondente tem uma temperatura menor do que 85°C, particularmente de preferência entre 50°C e 80°C e especialmente de preferência entre 60°C e 75°C.[0048] According to a preferred embodiment of the invention, the liquid cooling medium, preferably water, depending on the Tg of the polycondensate to be molded accordingly, has a temperature lower than 85°C, particularly preferably between 50° C and 80°C and especially preferably between 60°C and 75°C.

[0049] De acordo com uma outra modalidade da presente inven ção, o meio de resfriamento líquido quando entra na unidade para a formação das pelotas tem uma temperatura que é maior do que 50°C, mas que está pelo menos 10°C abaixo de seu ponto de ebulição. No caso da água, de acordo com esta modalidade a temperatura do meio de resfriamento à pressão normal é deste modo de 50°C a 90°C. É sabido que o ponto de ebulição depende da pressão; com a diminuição da pressão externa o ponto de ebulição diminui, e vice- versa.[0049] According to another embodiment of the present invention, the liquid cooling medium when it enters the unit for forming the pellets has a temperature that is greater than 50°C, but which is at least 10°C below its boiling point. In the case of water, according to this mode, the temperature of the cooling medium at normal pressure is thus between 50°C and 90°C. It is known that the boiling point depends on the pressure; with decreasing external pressure the boiling point decreases, and vice versa.

[0050] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o meio de resfriamento líquido é guiado através de um sistema circular, por razões econômicas. Durante a pelotização acima mencionada, no entanto, a quantidade do meio de resfriamento líquido (de preferência a água) diminui, uma vez que uma parte do mesmo evapora. Isso se aplica em particular às modalidades onde a pelotização é realizada em um meio de resfriamento líquido com temperatura aumentada. A porção do meio de resfriamento líquido que escapa do sistema circular tem que ser substituída regularmente, a fim de prover a quantidade do meio de resfriamento no sistema que é necessária para a pelotização. A quantidade do meio de resfriamento fresco deste modo é tipicamente de 5 a 200 litros por tonelada de pelotas de policondensado fabricadas. Opcionalmente, o meio de resfriamento evaporado pode ser condensado e conduzido de volta para o sistema circular, tendo por resultado uma diminuição do meio de resfriamento fresco.[0050] According to a preferred embodiment of the invention, the liquid cooling medium is guided through a circular system, for economic reasons. During the aforementioned pelletizing, however, the amount of liquid cooling medium (preferably water) decreases, since a part of it evaporates. This applies in particular to embodiments where pelletizing is carried out in a liquid cooling medium with increased temperature. The portion of liquid cooling medium that escapes the loop system has to be replaced regularly in order to provide the amount of cooling medium in the system that is needed for pelletizing. The amount of coolant fresh in this way is typically 5 to 200 liters per ton of manufactured polycondensate pellets. Optionally, evaporated cooling medium can be condensed and led back into the loop, resulting in a decrease in fresh cooling medium.

[0051] Na US 7,446,162, a água de torneira normal ("água da ci dade") é sugerida como um substituto para o meio de resfriamento líquido escapado, opcionalmente junto com aditivos para o controle da dureza da água ou para satisfazer as diretrizes que regulam a corrosão. No entanto, nenhum outro detalhe respectivo é fornecido.[0051] In US 7,446,162, normal tap water ("town water") is suggested as a substitute for leaked liquid cooling medium, optionally along with additives to control water hardness or to satisfy guidelines that regulate corrosion. However, no other respective details are provided.

[0052] Foi verificado, no entanto, que este procedimento é des vantajoso. Se um meio de resfriamento líquido que compreende maiores quantidades de componentes não voláteis for adicionado ao sistema circular, durante um período de tempo mais longo um enriquecimento descontrolado desses componentes não voláteis ocorre no sistema circular. Isto pode conduzir a desvantagens indesejáveis tais como a deposição de calcário no sistema circular, o que pode ser impedido apenas até um determinado grau mediante a adição de aditivos.[0052] It has been found, however, that this procedure is disadvantageous. If a liquid cooling medium comprising greater amounts of non-volatile components is added to the loop system, over a longer period of time an uncontrolled enrichment of these non-volatile components takes place in the loop system. This can lead to undesirable disadvantages such as lime scale build-up in the circular system, which can only be prevented to a certain degree by adding additives.

[0053] Além disso, durante a pelotização, os produtos secundários dos policondensados do processo de preparação de policondensado (tais como monômeros, oligômeros ou produtos de clivagem formados a partir do mesmo) entram no meio de resfriamento líquido. A entrada de componentes ácidos (tais como o componente ácido dos poliéste- res ou dos produtos de clivagem dos monômeros do poliéster) no meio de resfriamento líquido aqui é particularmente crítica, uma vez que com isso o valor do pH do meio de resfriamento é diminuído. Como consequência, devido à corrosão é diminuída a vida útil dos componentes metálicos da unidade, em especial das placas de molde ou das lâminas de corte.[0053] Furthermore, during pelletizing, by-products of the polycondensates from the polycondensate preparation process (such as monomers, oligomers or cleavage products formed therefrom) enter the liquid cooling medium. The entry of acidic components (such as the acidic component of polyesters or the cleavage products of polyester monomers) into the liquid cooling medium is particularly critical here, as the pH value of the cooling medium is thereby lowered. . As a consequence, due to corrosion, the service life of the metallic components of the unit is reduced, in particular of the mold plates or cutting blades.

[0054] De acordo com uma modalidade da presente invenção, os problemas acima são superados com o ajuste e a manutenção do valor do pH do meio de resfriamento líquido presente no sistema circular até um valor maior do que 4, de preferência até um valor na faixa de 4 a 7. Isso pode ser obtido, por exemplo, por meio da adição ao meio de resfriamento líquido (de preferência a água) que é fornecido ao sistema circular como substituto para o meio de resfriamento escapado, de um meio básico ou um meio regulador do pH. Como alternativa, o meio básico ou o meio regulador do pH também pode ser introduzido diretamente no sistema circular.[0054] According to an embodiment of the present invention, the above problems are overcome by adjusting and maintaining the pH value of the liquid cooling medium present in the circular system up to a value greater than 4, preferably up to a value in range from 4 to 7. This can be achieved, for example, by adding to the liquid cooling medium (preferably water) that is supplied to the loop as a substitute for the leaked cooling medium, a basic medium or a pH regulating medium. Alternatively, the basic medium or the pH regulating medium can also be introduced directly into the loop.

[0055] De acordo com uma modalidade preferida da presente in venção, é adicionado ao sistema circular uma quantidade de 0,0005 a 0,05 mol, de preferência de 0,0015 a 0,05 mol, em especial de 0,005 a 0,05 mol, do meio básico ou do meio regulador do pH por tonelada do policondensado a ser pelotizado. Com isso, é assegurado que sob as condições de pelotização da invenção o valor do pH do meio de resfriamento líquido no sistema circular seja mantido acima de 4 e de preferência na faixa de 4 a 7.[0055] According to a preferred embodiment of the present invention, an amount of from 0.0005 to 0.05 mol, preferably from 0.0015 to 0.05 mol, in particular from 0.005 to 0.05 mol, is added to the circular system. 05 mol of the basic medium or the pH regulating medium per ton of the polycondensate to be pelletized. With this, it is ensured that under the pelletizing conditions of the invention the pH value of the liquid cooling medium in the circular system is kept above 4 and preferably in the range of 4 to 7.

[0056] Como meio básico, podem ser utilizados componentes or gânicos ou inorgânicos, mas também anfólitos tais como a glicina podem ser usados.[0056] As a basic medium, organic or inorganic components can be used, but also ampholytes such as glycine can be used.

[0057] Como meio regulador do pH básico, podem ser utilizados sistemas de tamponamento orgânicos ou inorgânicos que estabilizam o valor do pH a um nível maior do que 4, de preferência na faixa de 5 a 9. Os exemplos incluem tampões de fosfato, hidrogenofosfato, carbonato ou hidrogenocarbonato, que têm que ser solúveis no meio de resfriamento líquido.[0057] As a means of regulating the basic pH, organic or inorganic buffering systems can be used that stabilize the pH value at a level greater than 4, preferably in the range of 5 to 9. Examples include phosphate buffers, hydrogen phosphate , carbonate or hydrogen carbonate, which have to be soluble in the liquid cooling medium.

[0058] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, um tampão de carbonato, tal como o carbonato do sódio, ou um tampão de hidrogenocarbonato, tal como o hidrogenocarbonato de sódio ou o hidrogenocarbonato de cálcio, são utilizados como meio regulador do pH.[0058] According to a preferred embodiment of the invention, a carbonate buffer, such as sodium carbonate, or a hydrogen carbonate buffer, such as sodium hydrogen carbonate or calcium hydrogen carbonate, are used as pH regulating means.

[0059] A determinação do valor do pH de um meio líquido é nor malmente conhecida e não tem que ser aqui explicada em detalhes.[0059] Determining the pH value of a liquid medium is commonly known and does not have to be explained here in detail.

[0060] De acordo com uma modalidade particularmente preferida da invenção, como um substituto para o meio de resfriamento escapado no sistema circular é provida, como meio de resfriamento líquido (de preferência a água), a água fresca que tem uma dureza de carbonato de 0,2 a 5°fH, de preferência de 0,5 a 5°fH. A dureza de carbonato é a quantidade de íons alcalino-terrosos, principalmente de magnésio (Mg2+) e cálcio (Ca2+), e traços de bário (Ba2+) e estrôncio (Sr2+) que, junto com os íons de carbonato (CO32-) e os íons de hidrogeno- carbonato (HCO3-), são dissolvidos na água. A dureza do carbonato compreende desse modo somente os íons alcalino-terrosos que estão presentes como carbonatos ou hidrogenocarbonatos dissolvidos. °fH aqui é a dureza em graus franceses, em que 1°fH é 0,1 mmol de íons alcalino-terrosos por litro.[0060] According to a particularly preferred embodiment of the invention, as a substitute for the escaping cooling medium in the circular system there is provided, as a liquid cooling medium (preferably water), fresh water having a carbonate hardness of 0.2 to 5°fH, preferably 0.5 to 5°fH. Carbonate hardness is the amount of alkaline earth ions, mainly magnesium (Mg2+) and calcium (Ca2+), and traces of barium (Ba2+) and strontium (Sr2+) which, together with carbonate ions (CO32-) and hydrogen carbonate ions (HCO3-) are dissolved in water. Carbonate hardness thus comprises only those alkaline earth ions which are present as dissolved carbonates or hydrogen carbonates. °fH here is the hardness in French degrees, where 1°fH is 0.1 mmol alkaline earth ions per liter.

[0061] O ajuste da dureza da água é feito tipicamente por meio do amolecimento parcial da água fresca não tratada, em que normalmente é misturada água completamente amolecida com água fresca não tratada.[0061] Adjusting the water hardness is typically done by partially softening untreated fresh water, in which completely softened water is usually mixed with untreated fresh water.

[0062] Ao ajustar a dureza da água, a adição de íons de cloreto deve ser evitada. Se necessário, deve ser realizada uma redução de íons de cloreto até menos de 10 mg/L, em particular até 2 mg/L.[0062] When adjusting the water hardness, the addition of chloride ions should be avoided. If necessary, a reduction of chloride ions to less than 10 mg/L, in particular up to 2 mg/L, should be carried out.

[0063] De acordo com uma outra modalidade preferida da inven ção, além disso uma parte do meio de resfriamento líquido é removida do sistema circular, em que essa parte corresponde a pelo menos 10%, mas não mais do que 100%, de preferência de 20 a 80%, da quantidade de meio de resfriamento fresco que é adicionado ao sistema circular. Com isso, em particular um enriquecimento de íons de cloreto pode ser impedido, em que um teor de cloreto de 20 mg/L não deve ser excedido.[0063] According to another preferred embodiment of the invention, in addition a part of the liquid cooling medium is removed from the circular system, this part corresponding to at least 10%, but not more than 100%, preferably from 20 to 80% of the amount of fresh cooling medium that is added to the circular system. With this, in particular an enrichment of chloride ions can be prevented, whereby a chloride content of 20 mg/L must not be exceeded.

[0064] De acordo com uma outra modalidade preferida da inven ção, o meio de resfriamento no sistema circular é ajustado de maneira tal que contenha, antes de ser adicionado ao policondensado, o oxigênio em uma quantidade inferior a 7 mg/L, de preferência inferior a 5 mg/L. Isto pode ser obtido, por exemplo, ao desgaseificar o meio de resfriamento líquido a uma temperatura elevada, em particular a uma temperatura acima de 60°C. A desgaseificação pode ser realizada, por exemplo, com uma bomba de vácuo ou um ventilador de sucção. Opcionalmente, uma abertura de aeração aberta que permite o escape do gás oxigênio liberado também é suficiente. Isto é suportado por uma pressão parcial do oxigênio tão pequena quanto possível na fase gasosa no limite do líquido de resfriamento, que pode ser atingida, por exemplo, por meio da adição de nitrogênio ou pela evaporação do meio de resfriamento. Com isso, uma qualidade constante do meio de resfriamento líquido é assegurada, e uma influência negativa sobre o policondensado é impedida.[0064] According to another preferred embodiment of the invention, the cooling medium in the circular system is adjusted in such a way that it contains, before being added to the polycondensate, oxygen in an amount of less than 7 mg/L, preferably less than 5 mg/L. This can be achieved, for example, by degassing the liquid cooling medium at an elevated temperature, in particular at a temperature above 60°C. Degassing can be carried out, for example, with a vacuum pump or a suction fan. Optionally, an open aeration opening allowing the liberated oxygen gas to escape is also sufficient. This is supported by an oxygen partial pressure as small as possible in the gas phase at the boundary of the cooling liquid, which can be achieved, for example, by adding nitrogen or by evaporating the cooling medium. With this, a constant quality of the liquid cooling medium is ensured, and a negative influence on the polycondensate is prevented.

[0065] Desse modo, a presente invenção também está relacionada a um processo para a produção contínua de material em pelotas de po- licondensado parcialmente cristalino, o qual compreende as etapas de a) formação de uma massa em fusão de policondensado como material em pelotas por meio da adição de um meio de resfriamento líquido, o qual tem uma temperatura acima de 50°C, mas pelo menos 10°C abaixo de seu ponto de ebulição dependente da pressão, e resfriamento até uma temperatura média da pelota dentro da faixa da temperatura de cristalização do policondensado, em que o resfriamento ocorre antes ou durante ou após a formação das pelotas; b) separação do meio de resfriamento líquido do material em pelota em um primeiro espaço de tratamento; c) cristalização do material em pelota em um segundo espaço de tratamento; em que o meio de resfriamento líquido é guiado em um sistema circular, e no qual o meio de resfriamento líquido antes da adição à etapa a) tem um valor de pH maior do que 4, de preferência de 4 a 7. O material de policondensado em parte cristalino (ou parcialmente cristalino) aqui designa as pelotas de policondensado que compreendem ambas as zonas amorfas e as zonas com estrutura cristalina.[0065] Thus, the present invention is also related to a process for the continuous production of pellet material from partially crystalline polycondensate, which comprises the steps of a) forming a melting mass of polycondensate as pellet material by adding a liquid cooling medium, which has a temperature above 50°C but at least 10°C below its pressure-dependent boiling point, and cooling to an average pellet temperature within the range of temperature of crystallization of the polycondensate, in which the cooling occurs before or during or after the formation of the pellets; b) separating the liquid cooling medium from the pellet material in a first treatment space; c) crystallizing the pellet material in a second treatment space; in which the liquid cooling medium is guided in a circular system, and in which the liquid cooling medium before addition to step a) has a pH value greater than 4, preferably from 4 to 7. The polycondensate material partly crystalline (or partly crystalline) here designates polycondensate pellets comprising both amorphous zones and zones with a crystalline structure.

[0066] De preferência, as pelotas obtidas desta maneira deverão ter um formato de pelota definido, por exemplo, um formato cilíndrico, formato esférico, formato de gota, um formato parecido com uma esfera ou desenhado tal como proposto na EP 0 541 674, por exemplo. O tamanho médio da pelota deverá ficar entre 0,1 mm e 10 mm, de preferência entre 0,5 mm e 3 mm e especialmente preferido entre 0,85 mm e 2,5 mm.[0066] Preferably, the pellets obtained in this way should have a defined pellet shape, for example, a cylindrical shape, spherical shape, drop shape, a shape similar to a sphere or designed as proposed in EP 0 541 674, for example. The average pellet size should be between 0.1 mm and 10 mm, preferably between 0.5 mm and 3 mm and especially preferred between 0.85 mm and 2.5 mm.

[0067] O tamanho médio da pelota é o valor médio estatístico do diâmetro médio da pelota, que é derivado da razão entre a altura da pelota, o comprimento da pelota e a largura da pelota (a qual pode ser medida por métodos conhecidos). A distribuição do tamanho da pelota deve ser mantida dentro de um espectro estreito. De acordo com uma modalidade preferida, o desvio padrão dos pesos de 100 pelotas me- didas está entre 2 e 20%.[0067] The average pellet size is the average statistical value of the average pellet diameter, which is derived from the ratio of pellet height, pellet length and pellet width (which can be measured by known methods). Pellet size distribution must be kept within a narrow spectrum. According to a preferred embodiment, the standard deviation of the weights of 100 measured pellets is between 2 and 20%.

[0068] De acordo com a presente invenção, o material em pelotas obtido é submetido à cristalização direta, isto é, o material em pelotas não é resfriado tão severamente (à temperatura ambiente, por exemplo) que para uma cristalização subsequente deve ter que ser aquecido com requisitos de energia elevada. De acordo com a presente invenção, o material em pelotas é resfriado até uma temperatura média da pelota que está dentro da faixa de temperatura de cristalização do policondensado. Isso é obtido ao selecionar a temperatura do meio de resfriamento tal como descrito acima e opcionalmente ao selecionar um tempo de residência correspondentemente curto para o material em pelota no meio de resfriamento. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a separação do meio de resfriamento das pelotas ocorre dentro de 0,1 a 5 s, especialmente de preferência dentro de 0,3 a 3 s após a adição do meio de resfriamento. Simultaneamente com o resfriamento, as pelotas de policondensado podem ser conduzidas a uma outra etapa de processamento.[0068] According to the present invention, the obtained pellet material is subjected to direct crystallization, that is, the pellet material is not cooled so severely (at room temperature, for example) that for a subsequent crystallization it must have to be heated with high energy requirements. In accordance with the present invention, the pelleted material is cooled to an average pellet temperature that is within the crystallization temperature range of the polycondensate. This is achieved by selecting the temperature of the cooling medium as described above and optionally selecting a correspondingly short residence time for the pellet material in the cooling medium. According to a preferred embodiment of the invention, the separation of the cooling medium from the pellets takes place within 0.1 to 5 s, especially preferably within 0.3 to 3 s after adding the cooling medium. Simultaneously with cooling, the polycondensate pellets can be taken to another processing step.

[0069] A temperatura média da pelota aqui designa o valor médio das temperaturas das pelotas individuais, em que cada pelota tem uma temperatura média que é estabelecida depois de um equilíbrio do perfil da temperatura nas pelotas sem troca de calor com o exterior ter sido atingido.[0069] The average temperature of the pellet here designates the average value of the temperatures of the individual pellets, where each pellet has an average temperature that is established after an equilibrium of the temperature profile in the pellets without heat exchange with the outside has been reached .

[0070] A faixa apropriada da temperatura para a cristalização se torna aparente ao traçar o meio tempo de cristalização (t1/2) como uma função da temperatura. A dita faixa é limitada ascendentemente e descendentemente pela temperatura à qual o meio tempo de cristalização é mais ou menos igual a 10 vezes o meio tempo de cristalização mínimo (t1/2 min). Uma vez que os meios tempos de cristalização muito curtos (t1/2) são muito difíceis de determinar, t1/2 min = 1 minuto é usado como valor mínimo. No caso do politereftalato de etileno, por exemplo, a faixa de temperatura de cristalização apropriada está entre 110 e 220°C; no caso do furanoato de polietileno a faixa de temperatura de cristalização apropriada está entre 110 e 190°C, e no caso da poli-L-lactídeo a faixa de temperatura de cristalização apropriada está entre 80 e 140°C.[0070] The appropriate temperature range for crystallization becomes apparent by plotting the crystallization half time (t1/2) as a function of temperature. Said range is limited upwards and downwards by the temperature at which the crystallization half time is more or less equal to 10 times the minimum crystallization half time (t1/2 min). Since very short crystallization half times (t1/2) are very difficult to determine, t1/2 min = 1 minute is used as a minimum value. In the case of polyethylene terephthalate, for example, the appropriate crystallization temperature range is between 110 and 220°C; in the case of polyethylene furanoate the appropriate crystallization temperature range is between 110 and 190°C, and in the case of poly-L-lactide the appropriate crystallization temperature range is between 80 and 140°C.

[0071] O meio tempo de cristalização (t1/2) é determinado pela cris talização isotérmica na DSC (calorimetria com varredura diferencial). O meio tempo de cristalização corresponde ao tempo que, a uma determinada temperatura, é necessário para atingir 50% da cristalinidade atingível. O meio tempo de cristalização mínimo (t1/2 min) é o meio tempo de cristalização mais curto que pode ser atingido na faixa de temperatura de cristalização.[0071] The crystallization half time (t1/2) is determined by isothermal crystallization in DSC (differential scanning calorimetry). The crystallization half time corresponds to the time that, at a given temperature, is necessary to reach 50% of the attainable crystallinity. The minimum crystallization half time (t1/2 min) is the shortest crystallization half time that can be achieved in the crystallization temperature range.

[0072] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, no caso do politereftalato de etileno (PET) como polímero para tratamento, o material em pelotas é resfriado até uma temperatura na faixa de 110 a 180°C, de preferência entre 115 a 160°C e com mais preferência de 120°C a 150°C.[0072] According to a preferred embodiment of the invention, in the case of polyethylene terephthalate (PET) as a polymer for treatment, the pellet material is cooled to a temperature in the range of 110 to 180°C, preferably between 115 to 160 °C and more preferably from 120°C to 150°C.

[0073] Após o resfriamento, o meio de resfriamento é separado das pelotas. Opcionalmente, as pelotas são submetidas a um outro tratamento (condicionamento) em um meio líquido, para o qual o meio de resfriamento ou algum outro líquido pode ser usado diretamente.[0073] After cooling, the cooling medium is separated from the pellets. Optionally, the pellets are subjected to further treatment (conditioning) in a liquid medium, for which the cooling medium or some other liquid can be used directly.

[0074] As pelotas podem ser separadas de um meio de resfria mento líquido ao usar aparelhos de separação conhecidos na técnica anterior. Eles podem ser meramente aparelhos de separação passivos, por exemplo, grades ou grelhas, através dos quais o meio de resfriamento pode passar, mas não o material em pelotas. Aparelhos de separação ativos são normalmente utilizados para pelo menos uma parte da separação em que a separação é efetuada, por exemplo, devido a um fluxo passante de gás, uma força centrífuga ou um impacto. Os aparelhos deste tipo são conhecidos, por exemplo, como aparelhos de sucção, secadores de impacto ou secadores centrífugos. Um secador centrífugo é o preferido.[0074] Pellets can be separated from a liquid cooling medium using separation apparatus known in the prior art. They may merely be passive separating devices, for example gratings or grids, through which the cooling medium can pass, but not the pellet material. Active separation devices are normally used for at least that part of the separation where the separation is effected, for example, due to a passing gas flow, a centrifugal force or an impact. Devices of this type are known, for example, as suction devices, impact dryers or centrifugal dryers. A centrifugal dryer is preferred.

[0075] De acordo com uma modalidade preferida da presente in venção, as pelotas são separadas do meio de resfriamento em um processo de duas etapas, isto é, de acordo com a presente invenção a etapa de separação do meio de resfriamento líquido das pelotas pode compreender a separação descrita acima e a secagem subsequente das pelotas. Após uma primeira separação com os aparelhos de separação descritos acima, de acordo com esta modalidade preferida, durante a etapa de separação do meio de resfriamento as pelotas também são submetidas a uma etapa de secagem a fim de que o meio de resfriamento possa ser completamente separado do material em pelotas. Para isso, o material em pelotas é transferido de uma unidade descrita acima para a formação do material em pelotas através de uma linha de conexão em uma unidade para separação do meio de resfri-amento e em uma unidade (unidade de secagem) para secagem do material em pelotas. A transferência do material em pelotas para a unidade de secagem é efetuada a uma taxa de velocidade tal que o material em pelotas não resfria abaixo de sua faixa de temperatura de cristalização. A velocidade do fluxo do material em pelotas na linha de conexão pode ser aumentada ao importar ar ou algum outro gás apropriado para a linha de conexão.[0075] According to a preferred embodiment of the present invention, the pellets are separated from the cooling medium in a two-step process, that is, according to the present invention the step of separating the liquid cooling medium from the pellets can be comprise the separation described above and the subsequent drying of the pellets. After a first separation with the separation devices described above, according to this preferred modality, during the cooling medium separation step the pellets are also subjected to a drying step so that the cooling medium can be completely separated. of the material in pellets. For this, the pellet material is transferred from a unit described above for forming the pellet material via a connecting line into a unit for separating the cooling medium and into a unit (drying unit) for drying the pellet material. The transfer of the pelleted material to the drying unit is effected at such a rate of speed that the pelleted material does not cool below its crystallization temperature range. The flow rate of pellet material in the connection line can be increased by importing air or some other suitable gas into the connection line.

[0076] As unidades para secagem de um material em pelotas (uni dades de secagem) são conhecidas a partir da técnica anterior. A preferência da presente invenção é para a utilização de um reator no qual é provido um primeiro espaço de tratamento. Dentro do reator, o meio de resfriamento (geralmente água) é separado e, no primeiro espaço de tratamento, o material em pelotas separado é secado por meio da evaporação do meio de resfriamento. Para evaporar o meio de resfri- amento, uma temperatura na faixa de 100 a 200°C, de preferência de 110°C a 160°C e com mais preferência de 120 a 150°C é aplicada ao primeiro espaço de tratamento. O tempo de residência do material em pelotas no primeiro espaço de tratamento fica, de preferência, na faixa de um décimo de segundo até 10 segundos.[0076] Units for drying a pellet material (drying units) are known from the prior art. The preference of the present invention is for the use of a reactor in which a first treatment space is provided. Inside the reactor, the cooling medium (usually water) is separated and, in the first treatment space, the separated pellet material is dried by evaporating the cooling medium. To evaporate the cooling medium, a temperature in the range of 100 to 200°C, preferably 110°C to 160°C and more preferably 120 to 150°C is applied to the first treatment space. The residence time of the pellet material in the first treatment space is preferably in the range of one tenth of a second to 10 seconds.

[0077] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, de pois que saem do primeiro espaço de tratamento, as pelotas exibem uma temperatura TGR na faixa de 100-180°C, de preferência de 120°C a 160°C.[0077] According to a preferred embodiment of the invention, after leaving the first treatment space, the pellets exhibit a TGR temperature in the range of 100-180°C, preferably 120°C to 160°C.

[0078] O secador de pelotas da presente invenção tem pelo me nos uma abertura de alimentação para importar o material em pelotas para a unidade. A abertura de alimentação pode ser, por exemplo, uma abertura no invólucro, ou o ponto de saída de uma tubulação que conduz ao invólucro. O secador de pelotas da presente invenção também tem pelo menos uma abertura de descarga para exportar o material em pelotas para fora da unidade. A abertura de descarga pode ser, por exemplo, uma abertura no invólucro ou o ponto de entrada em uma tubulação que conduz para fora do invólucro. Além disso, a unidade de secagem da invenção compreende pelo menos uma abertura de descarga para remover o meio de resfriamento líquido da unidade.[0078] The pellet dryer of the present invention has at least one feed opening for importing pellet material into the unit. The feed opening may be, for example, an opening in the enclosure, or the exit point of a pipeline leading to the enclosure. The pellet dryer of the present invention also has at least one discharge opening for exporting the pelleted material out of the unit. The discharge opening can be, for example, an opening in the enclosure or the entry point into a pipeline leading out of the enclosure. Furthermore, the drying unit of the invention comprises at least one discharge opening for removing the liquid cooling medium from the unit.

[0079] Uma fase gasosa está presente no primeiro espaço de tra tamento e absorve o meio de resfriamento em evaporação. De acordo com a presente invenção, o gás é de preferência o ar. Mas outras misturas de gás que têm um teor de oxigênio mais baixo do que o ar também podem ser utilizadas. Um gás inerte não precisa ser utilizado. Em modalidades exemplificadoras, o teor de oxigênio do primeiro espaço de tratamento pode ser maior do que 1% em peso, de preferência maior do que 5% em peso e ainda com mais preferência maior do que 10% em peso. Para evitar a degradação oxidante do material, no entanto, o teor de oxigênio do primeiro espaço de tratamento não deve exceder o teor de oxigênio do ar (de cerca de 21%).[0079] A gaseous phase is present in the first treatment space and absorbs the evaporating cooling medium. According to the present invention, the gas is preferably air. But other gas mixtures that have a lower oxygen content than air can also be used. An inert gas need not be used. In exemplary embodiments, the oxygen content of the first treatment space can be greater than 1% by weight, preferably greater than 5% by weight, and even more preferably greater than 10% by weight. To avoid oxidative degradation of the material, however, the oxygen content of the first treatment space must not exceed the oxygen content of the air (of about 21%).

[0080] A unidade de secagem da presente invenção, de preferên cia, não é uma unidade fechada. A unidade de secagem da presente invenção, de preferência, tem pelo menos uma abertura de saída para exportar o gás, de preferência o ar. Em uma modalidade preferida da presente invenção, a abertura de saída da unidade de secagem é esvaziada em uma linha de exportação de gás que acomoda um ventilador para a circulação de ar através da unidade de secagem.[0080] The drying unit of the present invention is preferably not a closed unit. The drying unit of the present invention preferably has at least one outlet opening for exporting gas, preferably air. In a preferred embodiment of the present invention, the outlet port of the drying unit is emptied into a gas export line that accommodates a fan for circulating air through the drying unit.

[0081] A unidade de secagem da presente invenção também pode ter pelo menos uma abertura de entrada para importar gás, de preferência o ar. A abertura de entrada neste caso é disposta na extremidade oposta do primeiro espaço de tratamento da abertura de saída a fim de que o fluxo completo do gás através do primeiro espaço de tratamento possa ser assegurado. No entanto, também é possível que a abertura de entrada para importar o gás seja disposta na unidade de conexão imediatamente a jusante da unidade de secagem e não na própria unidade de secagem.[0081] The drying unit of the present invention may also have at least one inlet opening for importing gas, preferably air. The inlet opening in this case is arranged at the opposite end of the first treatment space from the outlet opening in order that the complete flow of the gas through the first treatment space can be ensured. However, it is also possible that the inlet opening for importing the gas is arranged in the connection unit immediately downstream of the drying unit and not in the drying unit itself.

[0082] Em uma modalidade preferida da presente invenção, o gás passa para a abertura de entrada por meio de um filtro de aspiração. Um ventilador para a circulação de ar através a unidade de secagem pode ser disposto na linha de gás que conduz à abertura de entrada. Esse ventilador pode ser provido além de ou no lugar do ventilador na linha de exportação de gás. Em uma modalidade preferida da presente invenção, portanto, um ventilador é provido somente na linha de importação do gás.[0082] In a preferred embodiment of the present invention, the gas passes to the inlet opening through a suction filter. A fan for circulating air through the drying unit can be arranged in the gas line leading to the inlet opening. Such a fan may be provided in addition to or in place of the fan in the gas export line. In a preferred embodiment of the present invention, therefore, a fan is provided only in the gas import line.

[0083] Em uma outra modalidade da presente invenção, a linha que conduz à abertura de entrada e a linha que se afasta da abertura de saída podem se comunicar uma com a outra para formar um circuito fechado. Nesta modalidade, no entanto, o gás primeiramente tem que passar através de um condensador antes de reentrar no primeiro espaço de tratamento a fim de que o meio de resfriamento evaporado no gás possa ser separado.[0083] In another embodiment of the present invention, the line leading to the inlet opening and the line leading away from the exit opening can communicate with each other to form a closed circuit. In this embodiment, however, the gas first has to pass through a condenser before re-entering the first treatment space so that the cooling medium evaporated in the gas can be separated.

[0084] O aparelho da presente invenção possui de preferência um circuito de meio de resfriamento. O meio de resfriamento é alimentado de um vaso reservatório (tanque) de material de partida, de preferência através de uma bomba de circulação e opcionalmente um trocador de calor (para aquecimento ou resfriamento de maneira seletiva do meio de resfriamento), na unidade de formação (aparelho de pelotiza- ção). O meio de resfriamento separado na unidade de secagem pode ser conduzido de volta ao vaso reservatório de material de partida por meio de uma linha de tubulação.[0084] The apparatus of the present invention preferably has a cooling medium circuit. The cooling medium is fed from a starting material reservoir vessel (tank), preferably via a circulation pump and optionally a heat exchanger (for selectively heating or cooling the cooling medium), into the forming unit. (pelletizing apparatus). The cooling medium separated in the drying unit can be led back to the starting material holding vessel via a piping line.

[0085] Dada uma razão constante de importação e exportação de ar, um aumento da pressão irá ocorrer no primeiro espaço de tratamento durante a operação de secagem, uma vez que o meio de resfriamento líquido passa para o estado gasoso e a fase de gás no primeiro espaço de tratamento aumenta.[0085] Given a constant ratio of air import and export, a pressure increase will occur in the first treatment space during the drying operation, as the liquid cooling medium passes into the gaseous state and the gas phase in the first treatment space increases.

[0086] A separação das pelotas de policondensado do meio de resfriamento líquido é seguida por uma transferência direta para o cris- talizador seguinte, que compreende um segundo espaço de tratamento. Isso, de acordo com a presente invenção, é realizado por meio de uma linha de conexão que é disposta entre a unidade de secagem e o cristalizador e conecta a abertura de descarga da unidade de secagem à abertura de entrada do cristalizador posteriormente conectado. A linha de conexão é configurada de preferência tal que o material a ser tratado possa passar desimpedido da unidade previamente conectada à unidade à jusante. De preferência, não há, por conseguinte, nenhum dispositivo de fechamento na linha de conexão. Isso se presta a controlar o risco de as partículas pegajosas quentes do polímero aderirem na linha de conexão. A linha de conexão pode ter uma entrada de gás.[0086] The separation of the polycondensate pellets from the liquid cooling medium is followed by a direct transfer to the next crystallizer, which comprises a second treatment space. This, according to the present invention, is carried out by means of a connecting line which is arranged between the drying unit and the crystallizer and connects the discharge opening of the drying unit to the inlet opening of the subsequently connected crystallizer. The connection line is preferably configured such that the material to be treated can pass unhindered from the previously connected unit to the downstream unit. Preferably, therefore, there is no closure device on the connection line. This lends itself to controlling the risk of hot sticky polymer particles sticking to the connection line. The connection line can have a gas inlet.

[0087] O movimento relativo constante entre as pelotas individuais deve ser assegurado na linha de conexão a fim de que a sua aglomeração possa ser impedida devido à sua aderência. O movimento relativo é possível, por exemplo, por meio de uma velocidade elevada do fluxo na linha de conexão (maior do que de 0,3 m/min, em especial maior do que 1 m/min), através de um fluxo circundante com um gás condutor, por meio de movimento mecânico, por exemplo, ao usar um agitador ou uma rosca condutora, ou mediante a geração de uma vibração ou oscilação.[0087] The constant relative movement between the individual pellets must be ensured in the connection line so that their agglomeration can be prevented due to their adherence. Relative movement is possible, for example, by means of a high flow velocity in the connecting line (greater than 0.3 m/min, in particular greater than 1 m/min), through a surrounding flow with a conductive gas, by means of mechanical motion, for example by using a stirrer or a conductive screw, or by generating a vibration or oscillation.

[0088] Opcionalmente, entre a unidade de secagem e o cristali- zador é provida uma peneira, através da qual as pelotas individuais com um tamanho específico podem se projetar livre, mas que prende os aglomerados de pelota e as pelotas demasiadamente grandes de volta.[0088] Optionally, a sieve is provided between the drying unit and the crystallizer, through which individual pellets with a specific size can project freely, but which traps pellet agglomerates and oversized pellets back.

[0089] A fim de que, no evento de um recalque do sistema do cris- talizador, uma exportação inconveniente e onerosa do material possa ser evitada, a linha de conexão da presente invenção pode, tal como descrito no WO 2008/071278, se comunicar com um armazenamento intermediário para o qual o material é passado por meio de um aparelho de controle no evento de um recalque do sistema e é armazenado no mesmo sob as condições (em especial temperatura da pelota abaixo do ponto de transição vítrea da pelota) onde a aglomeração das pelotas não ocorre. O teor correspondente do WO 2008/071278 é por este meio expressamente incorporado ao presente documento a título de referência.[0089] In order that, in the event of a repression of the crystallizer system, an inconvenient and costly export of the material can be avoided, the connection line of the present invention can, as described in WO 2008/071278, be communicate with an intermediate storage to which the material is passed through a control apparatus in the event of a system upset and is stored therein under the conditions (in particular pellet temperature below the pellet's glass transition point) where agglomeration of pellets does not occur. The corresponding content of WO 2008/071278 is hereby expressly incorporated by reference herein.

[0090] Quando o material em pelotas a ser tratado entra no crista- lizador ele é, de modo geral, essencialmente amorfo, isto é, a sua cris- talinidade é menor que 10%, de preferência menor que 5%. De acordo com a presente invenção, o material em pelotas feito de politereftalato de etileno (PET) tem de preferência um valor do IV de 0,4 a 0,8 dl/g, em especial de 0,5 a 0,65 dl/g, antes de entrar no cristalizador. O valor de IV indica a viscosidade intrínseca de um polímero e é uma medida de seu peso molecular. O valor de IV e a sua determinação são conhecidos a partir da técnica anterior. A viscosidade intrínseca (IV) é determinada, de acordo com a presente invenção, em conformidade com o método a seguir: Para determinar a viscosidade da solução, uma mistura de fenol/diclorobenzeno (50:50% em peso) é utilizada como solvente. A amostra de poliéster é dissolvida durante 10 minutos a 130°C com uma concentração de 0,5% (0,5 g/dl). A medição da vis-cosidade relativa (R.V.) é realizada a 25°C com um viscosímetro Ub- belohde (de acordo com a norma DIN no. 53728, parte 3, com data de janeiro de 1985). A viscosidade relativa é o quociente da viscosidade da solução e da viscosidade do solvente puro, a qual é comparável à razão das velocidades de fluxo capilar correspondentes. De acordo com a equação de Huggins, o valor da viscosidade intrínseca é calculado a partir da viscosidade relativa medida; [0090] When the material in pellets to be treated enters the crystallizer it is, in general, essentially amorphous, that is, its crystallinity is less than 10%, preferably less than 5%. According to the present invention, the pellet material made of polyethylene terephthalate (PET) preferably has an IV value of from 0.4 to 0.8 dl/g, in particular from 0.5 to 0.65 dl/g. g, before entering the crystallizer. The IV value indicates the intrinsic viscosity of a polymer and is a measure of its molecular weight. The IV value and its determination are known from the prior art. The intrinsic viscosity (IV) is determined, according to the present invention, according to the following method: To determine the viscosity of the solution, a mixture of phenol/dichlorobenzene (50:50% by weight) is used as solvent. The polyester sample is dissolved for 10 minutes at 130°C with a concentration of 0.5% (0.5 g/dl). The relative viscosity (RV) measurement is carried out at 25°C with an Ubbelohde viscometer (according to DIN standard no. 53728, part 3, dated January 1985). Relative viscosity is the quotient of the viscosity of the solution and the viscosity of the pure solvent, which is comparable to the ratio of the corresponding capillary flow rates. According to the Huggins equation, the intrinsic viscosity value is calculated from the measured relative viscosity;

[0091] Com as condições acima de medição (concentração de po límero c = 0,5 g/dl e constante de Huggins (KH = 0,35), a equação acima está sendo: [0091] With the above measurement conditions (polymer concentration c = 0.5 g/dl and Huggins constant (KH = 0.35), the above equation is being:

[0092] A viscosidade do poliéster pode ser indicada tanto como a viscosidade intrínseca (TV) quanto como o peso molecular médio (média do número: Mn). Para converter um valor do IV, medido em fe- nol/diclorobenzeno = 1:1, para o peso molecular médio, a equação é usada, na qual k = 2,1.10-4 e a = 0,82.[0092] The viscosity of polyester can be indicated either as the intrinsic viscosity (TV) or as the average molecular weight (average number: Mn). To convert an IV value, measured in phenol/dichlorobenzene = 1:1, to average molecular weight, the equation is used, where k = 2.1.10-4 and a = 0.82.

[0093] Esta equação pode ser geralmente aplicada aos dados pu blicados, a menos que uma mistura de solvente diferente e os fatores de conversão correspondentes sejam indicados.[0093] This equation can generally be applied to published data, unless a different solvent mixture and corresponding conversion factors are indicated.

[0094] De acordo com uma modalidade preferida da presente in venção, as pelotas de policondensado fluem essencialmente para baixo através do segundo espaço de tratamento, enquanto um gás de processo flui através do segundo espaço de tratamento em contracor- rente ou alternativamente em corrente cruzada ou em corrente paralela. O movimento da partícula de polímero no cristalizador é devido ao movimento mecânico ou de preferência devido à corrente do gás de processo.[0094] According to a preferred embodiment of the present invention, the polycondensate pellets essentially flow downwards through the second treatment space, while a process gas flows through the second treatment space in countercurrent or alternatively in crosscurrent or in parallel current. The movement of the polymer particle in the crystallizer is due to mechanical movement or preferably due to process gas flow.

[0095] O gás de processo pode ser, por exemplo, ar, vapor ou ga ses inertes tais como nitrogênio ou CO2. O gás de processo pode compreender uma mistura de vários gases de processo. O gás de processo pode compreender aditivos, os quais ou reagem com o policon- densado a ser tratado, e têm uma ação de intumescimento no policon- densado, ou se depositam passivamente nas pelotas de policonden- sado a serem tratadas.[0095] The process gas may be, for example, air, steam or inert gases such as nitrogen or CO2. The process gas may comprise a mixture of several process gases. The process gas may comprise additives, which either react with the polycondensate to be treated, and have a swelling action on the polycondensate, or passively deposit on the polycondensate pellets to be treated.

[0096] De acordo com a invenção, o cristalizador é utilizado na forma de um leito fluidizado. Em outras palavras, no segundo espaço de tratamento inteiro, ou pelo menos em um segmento parcial do segundo espaço de tratamento, que é provido pelo cristalizador, as condições de um leito fluidizado são estabelecidas.[0096] According to the invention, the crystallizer is used in the form of a fluidized bed. In other words, in the entire second treatment space, or at least a partial segment of the second treatment space, which is provided by the crystallizer, the conditions of a fluidized bed are established.

[0097] Um leito fluidizado é um volume de partículas sólidas que por meio de um fluxo ascendente de um fluído são colocadas em um estado fluidizado. O leito jorrado e o leito em movimento são modalidades de um leito fluidizado, resultantes do fluxo de fluído diferente e respectivamente da intensidade de fluidificação diferente.[0097] A fluidized bed is a volume of solid particles which by means of an upward flow of a fluid are placed in a fluidized state. The spouted bed and the moving bed are modes of a fluidized bed, resulting from different fluid flow and respectively different fluidization intensity.

[0098] O segundo espaço de tratamento é circundado por um invó lucro. A seção transversal horizontal do espaço de tratamento pode ter qualquer formato desejado, mas de preferência é redonda ou retangular. A disposição do espaço de tratamento é de preferência essencial- mente vertical, de modo que o material em pelotas possa fluir para baixo através do aparelho. É importante aqui obter um fluxo de produto que seja uniforme. O segundo espaço de tratamento é limitado lateralmente por uma cobertura. A parede da cobertura pode consistir em segmentos cilíndricos ou cônicos ou em uma combinação de segmentos cilíndricos e cônicos, por meio dos quais a distribuição da velocidade do gás pode ser influenciada pela altura do aparelho. O alargamento na região do teto facilita uma redução na velocidade do gás para impedir a descarga das pelotas. O estreitamento na região do teto facilita um aumento na velocidade do gás, conduzindo a um maior tur- bilhonamento para impedir quaisquer aglomerações pegajosas.[0098] The second treatment space is surrounded by a wrapper. The horizontal cross-section of the treatment space can be of any desired shape, but is preferably round or rectangular. The arrangement of the treatment space is preferably essentially vertical, so that the pelleted material can flow downwards through the apparatus. It is important here to obtain a product flow that is uniform. The second treatment space is limited laterally by a cover. The roof wall can consist of cylindrical or conical segments or a combination of cylindrical and conical segments, whereby the gas velocity distribution can be influenced by the height of the apparatus. The widening in the ceiling region facilitates a reduction in gas velocity to prevent pellet discharge. The narrowing in the ceiling region facilitates an increase in gas velocity, leading to greater eddies to prevent any sticky clumps.

[0099] Uma modalidade particular da presente invenção provê uma cobertura do invólucro pelo menos aproximadamente rotacional- mente simétrica, o que resulta em vantagens de fabricação tão bem como vantagens a respeito da regularidade do fluxo do produto.[0099] A particular embodiment of the present invention provides at least approximately rotationally symmetrical casing coverage, which results in manufacturing advantages as well as advantages with respect to the regularity of product flow.

[00100] No interior do segundo espaço de tratamento, deslocadores podem ser providos, os quais não têm fluxo de material em pelotas através do mesmo e, por conseguinte, reduzem o tamanho do espaço de tratamento. Deslocadores deste tipo podem ser utilizados, por exemplo, para o roteamento do gás de processo, para o ajuste da área da seção transversal livre ou para o melhoramento do fluxo da pelota.[00100] Inside the second treatment space, displacers can be provided, which do not have pellet material flow therethrough and therefore reduce the size of the treatment space. Displacers of this type can be used, for example, for process gas routing, for adjusting free cross-sectional area or for improving pellet flow.

[00101] Dentro do segundo espaço de tratamento, paredes divisórias podem ser providas, as quais dividem o segundo espaço de tratamento em duas ou mais câmaras, em que as câmaras podem ser conectadas entre si por meio das aberturas de passagem para as pelotas.[00101] Within the second treatment space, dividing walls can be provided, which divide the second treatment space into two or more chambers, in which the chambers can be connected to each other by means of the passage openings for the pellets.

[00102] De preferência, pelo menos uma abertura de alimentação é esvaziada na região do teto do segundo espaço de tratamento e facilita a importação para o segundo espaço de tratamento do material em pelotas a ser tratado. A abertura de alimentação pode ser, por exem- plo, uma abertura no invólucro, ou a saída de uma tubulação que conduz ao invólucro. A abertura de alimentação pode ser subdividida em dois ou mais segmentos, os quais permitem a descarga das pelotas no espaço de tratamento.[00102] Preferably, at least one feed opening is emptied in the ceiling region of the second treatment space and facilitates the importation into the second treatment space of the material in pellets to be treated. The feed opening can be, for example, an opening in the enclosure, or the outlet of a pipe leading to the enclosure. The feed opening can be subdivided into two or more segments, which allow the pellets to be discharged into the treatment space.

[00103] De preferência, pelo menos uma abertura de descarga é esvaziada na parte inferior do segundo espaço de tratamento e o material em pelotas tratado pode ser descarregado na mesma através do espaço de tratamento. A abertura de descarga pode ser, por exemplo, uma abertura no invólucro ou a entrada para uma tubulação que conduz para fora do invólucro. Normalmente, o material em pelotas se desloca na direção da abertura de descarga através de uma região cônica. O ângulo do cone de escoamento com a horizontal é de preferência de 50 a 80° quando o material em pelotas não é fluidizado ou oscilado no cone de descarga, e de 15 a 60°, especialmente de 30 a 50°, quando o material em pelotas é fluidizado ou oscilado no cone de descarga. De forma alternativa, o material em pelotas também pode ser introduzido na direção da abertura de descarga por meio de um aparelho de descarga mecânico, por exemplo, uma rosca.[00103] Preferably, at least one discharge opening is emptied at the bottom of the second treatment space and the treated pellet material can be discharged therein through the treatment space. The discharge opening may be, for example, an opening in the enclosure or the entrance to a pipe leading out of the enclosure. Typically, the pelleted material travels towards the discharge opening through a conical region. The angle of the discharge cone with the horizontal is preferably 50 to 80° when the pellet material is not fluidized or oscillated in the discharge cone, and 15 to 60°, especially 30 to 50°, when the material in pellets is pellets is fluidized or oscillated in the discharge cone. Alternatively, the pellet material can also be introduced towards the discharge opening by means of a mechanical discharge device, for example a screw.

[00104] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, um dispositivo de fechamento, de preferência uma unidade de travamento de ar rotatória tal como uma trava de roda celular, ou uma unidade de rolo sulcado, é localizado embaixo da abertura de descarga e é utilizado para controlar o efluxo do material em pelotas para fora do espaço de tratamento. A variável controlada aqui pode ser, por exemplo, a altura da carga do material em pelotas no espaço de tratamento ou o peso das pelotas no aparelho.[00104] According to a preferred embodiment of the invention, a closing device, preferably a rotatable air locking unit such as a cellular wheel lock, or a grooved roller unit, is located below the discharge opening and is used to control the efflux of pelleted material out of the treatment space. The controlled variable here can be, for example, the height of the pellet material load in the treatment space or the weight of the pellets in the apparatus.

[00105] O dito dispositivo de fechamento, de preferência uma unidade de travamento de ar rotatória, é provido com um invólucro e um rotor arranjado de maneira móvel no mesmo, em que o dispositivo de fechamento, de preferência uma unidade de travamento de ar rotató- ria, compreende uma abertura entre o rotor e o invólucro que é maior do que o diâmetro médio da pelota.[00105] Said closing device, preferably a rotatable air locking unit, is provided with a housing and a rotor movably arranged therein, wherein the closing device, preferably a rotating air locking unit - ria, comprises an opening between the rotor and the casing which is larger than the average diameter of the pellet.

[00106] Devido ao fato que em um leito fluidizado (leito em movimento ou leito jorrado) com tal tempo de residência curto tal como definido de acordo com a presente invenção pode ser formada uma porção de pelotas com baixa cristalinidade (as quais são muito moles e deformáveis), surge o problema que em um dispositivo de fechamento subsequente, que regula a descarga das pelotas do leito fluidizado (e que desta forma também é preenchido completamente com pelotas), uma porção das pelotas moles pode vir a ser esmagada. De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, este problema é resolvido por meio de uma descarga através de um dispositivo de fechamento, de preferência uma unidade de travamento de ar rotatória, com maior faixa de tolerância. Com a provisão de uma abertura entre o rotor e o invólucro que é maior do que o diâmetro médio da pelota, o esmagamento das pelotas no dispositivo de fechamento, de preferência uma unidade de travamento de ar rotatória, é reduzido ou completamente impedido.[00106] Due to the fact that in a fluidized bed (moving bed or spouted bed) with such a short residence time as defined according to the present invention, a portion of pellets with low crystallinity (which are very soft and deformable), the problem arises that in a subsequent closing device, which regulates the discharge of the pellets from the fluidized bed (and which in this way is also completely filled with pellets), a portion of the soft pellets may come to be crushed. According to a preferred embodiment of the present invention, this problem is solved by means of a discharge through a closing device, preferably a rotating air lock unit, with a larger tolerance range. With the provision of an opening between the rotor and the shell which is larger than the average pellet diameter, crushing of the pellets in the closure device, preferably a rotatable air-locking unit, is reduced or completely prevented.

[00107] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a largura da abertura é maior do que 3 mm, alternativamente maior do que 10 mm, de preferência maior do que 3 a 16 mm, ou alternativamente de 10,1 mm a 16 mm, ainda com mais preferência de 3,1 a 12 mm, ou alternativamente de 10,1 mm a 12 mm, e especialmente preferida de 3,5 mm a 9 mm.[00107] According to a preferred embodiment of the present invention, the opening width is greater than 3 mm, alternatively greater than 10 mm, preferably greater than 3 to 16 mm, or alternatively from 10.1 mm to 16 mm, even more preferably from 3.1 to 12 mm, or alternatively from 10.1 mm to 12 mm, and especially preferred from 3.5 mm to 9 mm.

[00108] Por meio da utilização de tal dispositivo de fechamento, de preferência uma unidade de travamento de ar rotatória, com uma grande faixa de tolerância, no entanto, pode ocorrer o problema em que o cristalizador com o segundo espaço de tratamento nessa abertura de descarga não exibe mais um detentor de gás confiável. Para determinadas aplicações, esse pode ser um sério inconveniente.[00108] Through the use of such a closing device, preferably a rotary air locking unit, with a large tolerance range, however, the problem may occur that the crystallizer with the second treatment space in this opening of flush no longer displays a reliable gas keeper. For certain applications, this can be a serious inconvenience.

[00109] Como uma solução para este problema, de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a jusante do dispositivo de fechamento é provida de preferência uma unidade de trava- mento de ar rotatória, com a grande faixa de tolerância descrita acima, um segundo dispositivo de fechamento, de preferência uma unidade de travamento de ar rotatória, com um invólucro e um rotor provido de maneira móvel no mesmo, que tem uma abertura entre o rotor e o invólucro que é menor do que o diâmetro médio das pelotas. Esse segundo dispositivo de fechamento, de preferência a unidade de trava- mento de ar rotatória, devido ao seu tamanho e opcionalmente devido à sua velocidade de rotação, não pode ser preenchido completamente com as pelotas e desse modo não pode comprimir ou esmagar as pelotas. Por outro lado, esse segundo dispositivo de fechamento, de pre-ferência a unidade de travamento de ar rotatória, devido às suas dimensões é um detentor de gás confiável. A faixa de tolerância do segundo dispositivo de fechamento está com isto de preferência entre 0,05 e 1 mm.[00109] As a solution to this problem, according to a preferred embodiment of the present invention, downstream of the closing device, a rotating air locking unit is preferably provided, with the large tolerance range described above, a second closure device, preferably a rotatable air-locking unit, with a shell and a rotor movably provided therein, which has an opening between the rotor and the shell that is smaller than the average diameter of the pellets. That second closing device, preferably the rotary air locking unit, due to its size and optionally due to its rotational speed, cannot be completely filled with the pellets and therefore cannot compress or crush the pellets. On the other hand, this second closing device, preferably the rotating air locking unit, due to its dimensions is a reliable gas trap. The tolerance range of the second closing device is therefore preferably between 0.05 and 1 mm.

[00110] A região basal do espaço de tratamento localiza de prefe rência um ou mais meios de importação para um gás de processo. O meio de importação tem pelo menos uma abertura de entrada através da qual o gás de processo flui para o segundo espaço de tratamento.[00110] The basal region of the treatment space preferably locates one or more import media for a process gas. The import medium has at least one inlet port through which the process gas flows into the second treatment space.

[00111] O meio de alimentação para um gás de processo pode compreender aparelhos, por exemplo, cones de base aberta ou uma série de estruturas de cume, ou então linhas ou folhas de metal com furos de saída, contanto que a distribuição do gás de processo seja suficientemente uniforme. Em uma modalidade particular, o espaço de tratamento é limitado para baixo pelo menos até alguma extensão por um meio de barreira permeável a gases, especialmente uma folha de metal perfurada com uma multiplicidade de aberturas de entrada através das quais o gás de processo pode fluir em alguns lugares pelo menos, mas as pelotas não podem. Para esta finalidade, as aberturas são menores do que o diâmetro das pelotas. A área permeável está de preferência entre 1% e 30%. A preferência é dada às aberturas entre em 20 e em 90%, especialmente entre 30 e 80%, do diâmetro das pelotas. O número, o tamanho e o arranjo das aberturas aqui podem ser uniformes ou não uniformes. A disposição do meio de barreira é cônica ou horizontal.[00111] The supply means for a process gas may comprise devices, for example, cones with an open base or a series of ridge structures, or else lines or sheets of metal with outlet holes, provided that the distribution of the gas from process is uniform enough. In a particular embodiment, the treatment space is limited downwards at least to some extent by a gas-permeable barrier means, especially a perforated metal sheet having a plurality of inlet openings through which the process gas can flow in some places at least, but pellets can't. For this purpose, the openings are smaller than the diameter of the pellets. The permeable area is preferably between 1% and 30%. Preference is given to openings between 20 and 90%, especially between 30 and 80%, of the diameter of the pellets. The number, size and arrangement of openings here can be uniform or non-uniform. The arrangement of the barrier means is conical or horizontal.

[00112] Debaixo do meio de barreira pode haver um espaço de distribuidor através do qual o gás de processo é conduzido ao meio de barreira. Pelo menos uma abertura para importar o gás de processo é esvaziada nesse espaço de distribuidor. Pode haver ainda aparelhos para distribuir o gás de processo, tais como placas defletoras, válvulas ou aletas, ou então canais de separação para a importação individual do gás de processo. Alternativamente, o espaço de tratamento pode ser limitado para baixo por um meio de barreira não permeável a gases. Neste caso, pelo menos um meio de importação para um gás de processo pode ser uma abertura no invólucro, a saída de uma ou mais tubulações que conduz ao invólucro, ou uma única estrutura de cume ou em uma série de estruturas de cume, as quais têm furos ou bases abertas. Qualquer deslocador aqui pode ser usado para a importação de gás.[00112] Underneath the barrier means there may be a manifold space through which the process gas is led to the barrier means. At least one opening for importing process gas is emptied into this manifold space. There may also be devices for distributing the process gas, such as baffle plates, valves or flaps, or else separation channels for the individual importation of the process gas. Alternatively, the treatment space can be limited downwards by a non-gas permeable barrier means. In this case, at least one means of import for a process gas can be an opening in the enclosure, the outlet of one or more pipes leading to the enclosure, or a single ridge structure or a series of ridge structures, which have holes or open bases. Any shifter here can be used for gas import.

[00113] Em uma modalidade particular da presente invenção, além de pelo menos um meio de alimentação para o gás de processo na região basal do segundo espaço de tratamento, há pelo menos um meio de importação de gás de processo que é esvaziado no segundo espaço de tratamento, por meio do que um suprimento de calor de múltiplos estágios, bem como um perfil da velocidade do gás de múltiplos estágios podem ser obtidos.[00113] In a particular embodiment of the present invention, in addition to at least one means for feeding process gas in the basal region of the second treatment space, there is at least one means for importing process gas that is emptied in the second space treatment process, whereby a multistage heat supply as well as a multistage gas velocity profile can be obtained.

[00114] A região do teto do segundo espaço de tratamento compreende de preferência pelo menos um meio de remoção para o gás de processo. O meio de remoção pode ser, por exemplo, uma abertura no invólucro ou na entrada para uma tubulação que conduz para fora do invólucro. O meio de remoção em questão pode ficar situado na cobertura ou no teto do espaço de tratamento. Em uma modalidade alternativa da invenção, nenhum tal meio de remoção é provido. Neste caso, o gás de processo sai do segundo espaço de tratamento através da linha da conexão do primeiro ao segundo espaço de tratamento.[00114] The ceiling region of the second treatment space preferably comprises at least one removal means for the process gas. The means of removal can be, for example, an opening in the enclosure or the entrance to a pipe leading out of the enclosure. The removal means in question may be situated on the roof or ceiling of the treatment space. In an alternative embodiment of the invention, no such removal means is provided. In this case, the process gas leaves the second treatment space through the connection line from the first to the second treatment space.

[00115] Pode haver dispositivos dentro ou debaixo do meio de remoção para permitir a passagem do gás de processo mas para impedir a passagem das pelotas. Isso pode ser efetuado, por exemplo, com o auxílio de um canal de fluxo passante curvo ou defletido ou com o auxílio de componentes internos de deflexão, por exemplo, um separador em zigue-zague.[00115] There may be devices inside or below the removal means to allow the passage of the process gas but to prevent the passage of the pellets. This can be done, for example, with the help of a curved or deflected through-flow channel or with the help of internal deflection components, for example a zigzag separator.

[00116] O material em pelotas é aquecido no segundo espaço de tratamento pelo suprimento de energia externo, com o auxílio do gás de processo quente. A este respeito, o gás de processo é conduzido para o segundo espaço de tratamento a uma temperatura TGas que é mais elevada do que a soma da temperatura da pelota TGR e do aumento da temperatura TKR que ocorre devido ao calor da cristalização liberado no segundo espaço de tratamento, isto é, TGas > (TGR + TKR). A temperatura do gás TGas está desse modo acima da temperatura média da pelota que as pelotas de policondensado devem alcançar dentro do segundo espaço de tratamento sem um suprimento de calor externo, e a vantagem resultante é que as pelotas de policondensado podem ser ajustadas a uma temperatura de saída constante e definida. De acordo com a presente invenção, pode ser mostrado que, para obter um policondensado homogeneamente cristalizado, o suprimento de calor externo tem que ser realizado sob a consideração do aumento da temperatura TKR que ocorre devido ao calor de cristalização liberado no segundo espaço de tratamento.[00116] The pellet material is heated in the second treatment space by the external energy supply, with the help of the hot process gas. In this regard, the process gas is led into the second treatment space at a temperature TGas that is higher than the sum of the pellet temperature TGR and the temperature increase TKR that occurs due to the heat of crystallization released in the second space. of treatment, that is, GasT > (TGR + TKR). The temperature of the TGas gas is thus above the average pellet temperature which the polycondensate pellets must reach within the second treatment space without an external heat supply, and the resulting advantage is that the polycondensate pellets can be set to a temperature constant and definite output. According to the present invention, it can be shown that, to obtain a homogeneously crystallized polycondensate, the external heat supply has to be carried out under consideration of the TKR temperature increase that occurs due to the heat of crystallization released in the second treatment space.

[00117] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a razão X dos fluxos de massa do gás (mG) e das pelotas (mp) (X = mG/mp) é ajustada no segundo espaço de tratamento de maneira tal que 1 < (TGas - TKR - TGR) * X < 80, de preferência 2 < (TGas - TKR - TGR) * X < 80, especialmente de preferência 4 < (TGas - TKR - TGR) * X < 80. Por meio disto, é obtido o policondensado com características de cristalização homogênea especialmente preferidas.[00117] According to a preferred embodiment of the present invention, the ratio X of the mass flows of gas (mG) and pellets (mp) (X = mG/mp) is adjusted in the second treatment space in such a way that 1 < (TGas - TKR - TGR) * X < 80, preferably 2 < (TGas - TKR - TGR) * X < 80, especially preferably 4 < (TGas - TKR - TGR) * X < 80. the polycondensate with especially preferred homogeneous crystallization characteristics is obtained.

[00118] Devido ao aumento na cristalinidade, o calor de cristalização é liberado. Devido a esse calor de cristalização, ocorre um aumento da temperatura TKR que resulta da quantidade de calor liberado dividida pela capacidade de calor específico do policondensado. O calor de cristalização (uma quantidade de calor liberado) a este respeito é de diferença entre a quantidade de calor do policondensado na entrada no segundo espaço de tratamento e a quantidade de calor do poli- condensado na saída para fora do segundo espaço de tratamento. As quantidades de calor na entrada e na saída podem ser determinadas por métodos convencionais. Por exemplo, uma medição de DSC (Ca- lorimetrira de Varredura Digital) pode ser mencionada, em que a quantidade respectiva de calor da amostra é a soma de todas as áreas de pico exotérmico e endotérmico. Alternativamente, a quantidade res-pectiva de calor pode ser determinada indiretamente a partir do grau de cristalização da amostra, por exemplo, mediante a determinação do grau de cristalização da amostra por medições da densidade com raios X e pelo cálculo da quantidade de calor com referência à quantidade conhecida de calor de uma amostra do respectivo condensado que tem um grau de cristalização de 100%.[00118] Due to the increase in crystallinity, the heat of crystallization is released. Due to this heat of crystallization, there is an increase in the TKR temperature that results from the amount of heat released divided by the specific heat capacity of the polycondensate. The heat of crystallization (an amount of heat released) in this respect is the difference between the amount of heat of the polycondensate entering the second treatment space and the amount of heat of the polycondensate exiting out of the second treatment space. The amounts of heat at the inlet and outlet can be determined by conventional methods. For example, a DSC (Digital Scanning Calorimeter) measurement can be mentioned, where the respective amount of sample heat is the sum of all exothermic and endothermic peak areas. Alternatively, the respective amount of heat can be determined indirectly from the degree of crystallization of the sample, for example by determining the degree of crystallization of the sample by X-ray density measurements and calculating the amount of heat with reference to the known amount of heat of a sample of the respective condensate that has a degree of crystallization of 100%.

[00119] De modo geral, o aumento da temperatura TKR no segundo espaço de tratamento que resulta do calor de cristalização liberado está em uma faixa de 5°C a 40°C. Em particular, no caos do politeref- talato de etileno (PET) TKR está em uma faixa de 10°C a 30°C.[00119] Generally speaking, the increase in TKR temperature in the second treatment space that results from the released heat of crystallization is in a range of 5°C to 40°C. In particular, in the case of polyethylene terephthalate (PET) TKR is in a range of 10°C to 30°C.

[00120] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o material em pelotas é aquecido no segundo espaço de tratamento (isto é, no cristalizador) até uma temperatura que é 30°C ou menos abaixo da temperatura de fusão do policondensado. No caso do politereftalato de etileno (PET), as pelotas são aquecidas de preferência no segundo espaço de tratamento (isto é, no cristalizador) até uma temperatura na faixa de 140 a 220°C, e particularmente de preferência até 150°C a 190°C.[00120] According to a preferred embodiment of the present invention, the pellet material is heated in the second treatment space (i.e., in the crystallizer) to a temperature that is 30°C or less below the melting temperature of the polycondensate. In the case of polyethylene terephthalate (PET), the pellets are preferably heated in the second treatment space (i.e. in the crystallizer) to a temperature in the range of 140 to 220°C, and particularly preferably to 150°C to 190 °C.

[00121] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o tempo de residência do material está de preferência na faixa de 1 a 30 meios tempos de cristalização. No caso de um polímero de cristalização rápida, tal como o politereftalato de etileno (PET) que tem um teor de comonômeros de menos do que 5%, o tempo de residência fica, por conseguinte na faixa de 1 a 30 minutos, de preferência de 1 a 15 minutos e especialmente de preferência de 1 a 8 minutos. Os polímeros de cristalização lenta têm por conseguinte que ter um maior tempo de residência no segundo espaço de tratamento até que o aumento desejado na cristalinidade seja alcançado.[00121] According to a preferred embodiment of the present invention, the residence time of the material is preferably in the range of 1 to 30 crystallization half times. In the case of a rapidly crystallizing polymer such as polyethylene terephthalate (PET) which has a comonomer content of less than 5%, the residence time is therefore in the range of 1 to 30 minutes, preferably 1 to 15 minutes and especially preferably 1 to 8 minutes. Slow crystallizing polymers therefore have to have a longer residence time in the second treatment space until the desired increase in crystallinity is achieved.

[00122] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a cristalização no cristalizador é efetuada com um gás inerte como gás de processo, ao contrário dos processos convencionais. O uso do nitrogênio é o preferido. A este respeito, o teor de oxigênio do gás no segundo espaço de tratamento será menor do que 1% em peso, de preferência menor do que 0,5% em peso e com mais preferência menor do que 0,1% em peso a fim de reduzir/evitar os danos oxidantes ao material sob as condições da cristalização.[00122] According to a preferred embodiment of the present invention, crystallization in the crystallizer is carried out with an inert gas as process gas, unlike conventional processes. The use of nitrogen is preferred. In this regard, the oxygen content of the gas in the second treatment space will be less than 1% by weight, preferably less than 0.5% by weight and most preferably less than 0.1% by weight in order to to reduce/avoid oxidative damage to the material under crystallization conditions.

[00123] Uma vez que os gases de processo aquecidos são caros, a invenção provê para que o gás de processo usado no cristalizador seja distribuído de preferência pelo menos em parte em um sistema de circuito no qual uma pequena quantidade de gás de troca possa ser im- portada e uma pequena quantidade de gás de troca possa ser removida. Nesta modalidade preferida, há um circuito fechado de linha de tubulação entre o meio de remoção e o meio de importação para o gás de processo.[00123] Since heated process gases are expensive, the invention provides that the process gas used in the crystallizer is preferably distributed at least in part in a loop system in which a small amount of exchange gas can be imported and a small amount of exchange gas can be removed. In this preferred embodiment, there is a closed piping loop between the removal medium and the import medium for the process gas.

[00124] O circuito pode conter unidades adicionais, por exemplo, um meio de compressão (por exemplo, ventiladores, insufladores ou compressores), trocadores de calor (por exemplo, calefatores), dispositivos bloqueadores (por exemplo, uma válvula ou uma torneira) ou meios de limpeza (por exemplo, filtros, ciclones, depuradores ou meios de combustão catalítica). Uma vez que uma grande proporção da energia da compressão passa como calor para a corrente de gás, a temperatura do gás de processo elevada também pode ser mantida com um menor desempenho de aquecedor adicional. No entanto, se a temperatura de entrada das pelotas de policondensado mudar, isto pode ser compensado por meio do desempenho de aquecedor adicional. De acordo com a presente invenção, o sistema de circuito fechado contém de preferência unidades adicionais selecionadas do grupo que consiste em um ventilador, um trocador de calor tal como um calefator, um dispositivo bloqueador, um condensador, e uma combinação destes.[00124] The circuit may contain additional units, for example, a compression medium (for example, fans, blowers or compressors), heat exchangers (for example, heaters), blocking devices (for example, a valve or a tap) or cleaning means (eg filters, cyclones, scrubbers or catalytic combustion means). Since a large proportion of the compression energy passes as heat to the gas stream, the elevated process gas temperature can also be maintained with less additional heater performance. However, if the inlet temperature of the polycondensate pellets changes, this can be compensated for through additional heater performance. In accordance with the present invention, the closed loop system preferably contains additional units selected from the group consisting of a fan, a heat exchanger such as a heater, a blocking device, a condenser, and a combination thereof.

[00125] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o cristalizador se comunica com um tanque de gás inerte, de preferência através de uma linha de alimentação. Através da linha de alimentação, o gás inerte pode ser alimentado do tanque de gás inerte no sistema do circuito de linhas de tubulação ou diretamente no crista- lizador. De preferência, uma unidade de medição, por exemplo, uma válvula de controle, é disposta nessa linha da alimentação e pode ser usada para controlar a importação do gás inerte.[00125] According to a preferred embodiment of the present invention, the crystallizer communicates with an inert gas tank, preferably through a feed line. Via the feed line, the inert gas can be fed from the inert gas tank into the pipeline circuit system or directly into the crystallizer. Preferably, a metering unit, for example a control valve, is arranged in that feed line and can be used to control the inert gas import.

[00126] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a pressão p2 no segundo espaço de tratamento é ajustada para ficar acima da pressão p1 no primeiro espaço de tratamento. Isso impede que o meio de resfriamento passe do primeiro espaço de tratamento no secador para o segundo espaço de tratamento no cristali- zador. Devido à pressão mais elevada no segundo espaço de tratamento, o gás inerte faz uma transição do segundo espaço de tratamento para o primeiro espaço de tratamento. No entanto, ficou conhecido, de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, que é suficiente para as finalidades da presente invenção quando p1 < p2 < p1 + 100 mbar, de preferência p1 < p2 < p1 + 50 mbar, isto é, a pressão no segundo espaço de tratamento é menos de 100 mbar, de preferência ainda menos de 50 mbar, acima da pressão no primeiro espaço de tratamento. Em outras palavras, uma pressão ligeiramente mais elevada no segundo espaço de tratamento em relação ao primeiro espaço de tratamento é surpreendentemente suficiente. Sob essas condições da pressão, somente uma pequena proporção de gás inerte é perdida com a transição para o primeiro espaço de tratamento. Essa pequena desvantagem é mais do que compensada pelo baixo nível de umidade no cristalizador e as vantagens associadas no que diz respeito ao desenho do equipamento à engenharia do processo (com uma quantidade menor de gás inerte necessária no cristalizador, o gás inerte precisa de uma secagem mínima ou nenhuma secagem).[00126] According to a preferred embodiment of the present invention, the pressure p2 in the second treatment space is adjusted to be above the pressure p1 in the first treatment space. This prevents the cooling medium from passing from the first treatment space in the dryer to the second treatment space in the crystallizer. Due to the higher pressure in the second treatment space, the inert gas transitions from the second treatment space to the first treatment space. However, it has become known, according to a preferred embodiment of the present invention, that it is sufficient for the purposes of the present invention when p1 < p2 < p1 + 100 mbar, preferably p1 < p2 < p1 + 50 mbar, i.e. the pressure in the second treatment space is less than 100 mbar, preferably still less than 50 mbar, above the pressure in the first treatment space. In other words, a slightly higher pressure in the second treatment space compared to the first treatment space is surprisingly sufficient. Under these pressure conditions, only a small proportion of inert gas is lost with the transition to the first treatment space. This small disadvantage is more than offset by the low humidity level in the crystallizer and the associated advantages with regard to equipment design and process engineering (with a smaller amount of inert gas required in the crystallizer, the inert gas needs a minimal or no drying).

[00127] O aparelho da presente invenção em uma modalidade preferida compreende sensores para determinar a pressão no primeiro e no segundo espaços de tratamento. Os sensores de pressão convencionais podem ser usados, de acordo com a presente invenção. Os sensores se comunicam com uma unidade de controle que pode avaliar o os dados calculados pelos sensores. A unidade de controle de acordo com esta modalidade da presente invenção é geralmente um computador que tem componentes requeridos tais como uma unidade central de processamento (CPU) e memórias.[00127] The apparatus of the present invention in a preferred embodiment comprises sensors for determining pressure in the first and second treatment spaces. Conventional pressure sensors can be used in accordance with the present invention. The sensors communicate with a control unit that can evaluate the data calculated by the sensors. The control unit according to this embodiment of the present invention is generally a computer having requisite components such as a central processing unit (CPU) and memories.

[00128] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a unidade de controle se comunica de preferência com a unidade de medição na linha de alimentação e policia a unidade de medição para controlar a quantidade de gás de processo alimentada no sistema do circuito do cristalizador. Se, por exemplo, a unidade de controle usar os valores da pressão transmitidos pelos sensores para calcular um aumento da pressão no primeiro espaço de tratamento, a unidade de medição é aberta para deixar tal quantidade de gás de processo passar para o sistema do circuito de modo que a pressão mais elevada desejada no segundo espaço de tratamento seja estabelecida. Similarmente, no evento de uma diminuição da pressão no pri-meiro espaço de tratamento, uma unidade de medição que está situada em uma linha de descarga separada e analogamente se comunica com a unidade de controle e é controlada pela mesma, se abre para descarregar o gás de processo para fora do sistema do circuito a fim de impedir um excesso da pressão no segundo espaço de tratamento com uma transição excessiva correspondente do gás de processo do segundo espaço de tratamento ao primeiro. Alternativamente, a diferença da pressão desejada entre o primeiro e o segundo espaços de tratamento também pode ser ajustada ao abrir o meio de medição apropriado de modo a aumentar ou reduzir a importação do ar ao primeiro espaço de tratamento e/ou a exportação do ar do primeiro espaço de tratamento.[00128] According to a preferred embodiment of the present invention, the control unit preferably communicates with the measurement unit in the supply line and polices the measurement unit to control the amount of process gas fed into the system of the circuit of the crystallizer. If, for example, the control unit uses the pressure values transmitted by the sensors to calculate a pressure rise in the first treatment space, the measuring unit is opened to let that amount of process gas pass into the such that the desired higher pressure in the second treatment space is established. Similarly, in the event of a decrease in pressure in the first treatment space, a metering unit which is situated in a separate discharge line and similarly communicates with and is controlled by the control unit, opens to discharge the process gas out of the circuit system in order to prevent an excess of pressure in the second treatment space with a corresponding excessive transition of process gas from the second treatment space to the first. Alternatively, the desired pressure difference between the first and second treatment spaces can also be adjusted by opening the appropriate metering means in order to increase or reduce the import of air into the first treatment space and/or the export of air from the first treatment space.

[00129] Se a quantidade de gás inerte, que é necessária para ajustar a pressão em excesso no segundo espaço de tratamento desejado de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, for conhecida ou tiver sido calculada, de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o aparelho também pode ser operado sem que a unidade de controle passe a quantidade requerida de gás inerte ao cristalizador. No entanto, mesmo neste caso é pelo menos aconselhável policiar as condições da pressão no primeiro e no segundo espaços de tratamento por meio de sensores da pressão. Uma outra modalidade alternativa não fornece nenhuma saída de gás do segundo espaço de tratamento. Nesse caso, a passagem de gás inerte para o segundo espaço de tratamento vai conduzir inevitavelmente a uma pressão aumentada no segundo espaço de tratamento em relação ao primeiro espaço de tratamento. Isto, a um determinado gradiente mínimo da pressão, vai conduzir à transição do gás inerte do segundo ao primeiro espaço de tratamento e desse modo, de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, analogamente impede o ingresso da água no segundo espaço de tratamento.[00129] If the amount of inert gas, which is required to adjust the excess pressure in the second desired treatment space according to a preferred embodiment of the present invention, is known or has been calculated, according to a preferred embodiment of the present invention, the apparatus can also be operated without the control unit passing the required amount of inert gas to the crystallizer. However, even in this case it is at least advisable to police the pressure conditions in the first and second treatment spaces by means of pressure sensors. Another alternative embodiment provides no gas outlet from the second treatment space. In that case, the passage of inert gas to the second treatment space will inevitably lead to an increased pressure in the second treatment space relative to the first treatment space. This, at a certain minimum pressure gradient, leads to the transition of inert gas from the second to the first treatment space and thus, according to a preferred embodiment of the present invention, similarly prevents the ingress of water into the second treatment space.

[00130] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, qualquer perda de energia no cristalizador devida à possível evaporação do meio de resfriamento do material em pelotas é mantida muito pequena.[00130] According to a preferred embodiment of the present invention, any loss of energy in the crystallizer due to possible evaporation of the cooling medium of the pellet material is kept very small.

[00131] De acordo com esta modalidade preferida da presente invenção, portanto, uma pequena quantidade de gás de processo é necessária para aquecer eficientemente o material em pelotas até uma temperatura que corresponda a uma temperatura a ser aplicada em qualquer estágio subsequente de tratamento posterior. De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, um aquecimento adicional do material em pelotas em um estágio de tratamento posterior subsequente à cristalização é, portanto, requerido somente até uma extensão mínima, caso isso ocorra.[00131] According to this preferred embodiment of the present invention, therefore, a small amount of process gas is required to efficiently heat the pellet material to a temperature which corresponds to a temperature to be applied in any subsequent stage of further treatment. According to a preferred embodiment of the present invention, further heating of the pellet material in a further treatment stage subsequent to crystallization is therefore only required to a minimal extent, if any.

[00132] Na saída do segundo espaço de tratamento, o material em pelotas tem de preferência um grau de cristalinidade que é maior do que 35% do grau de cristalinidade que poderia ser obtido ao máximo a essa temperatura de cristalização. Em particular, na saída do segundo espaço de tratamento, o material em pelotas tem de preferência um grau de cristalinidade que está entre 40% e 70% do grau de cristalini- dade que poderia ser obtido ao máximo a essa temperatura de cristalização. No caso do politereftalato de etileno (PET), na saída do segundo espaço de tratamento, o material em pelotas tem um grau de crista- linidade entre 20% e 50%, especialmente entre 30% e 40%.[00132] At the outlet of the second treatment space, the pellet material preferably has a degree of crystallinity that is greater than 35% of the degree of crystallinity that could be maximally obtained at that crystallization temperature. In particular, at the outlet of the second treatment space, the pellet material preferably has a degree of crystallinity that is between 40% and 70% of the degree of crystallinity that could be maximally obtained at that crystallization temperature. In the case of polyethylene terephthalate (PET), at the outlet of the second treatment space, the material in pellets has a degree of crystallinity between 20% and 50%, especially between 30% and 40%.

[00133] De acordo com a presente invenção, o material obtido depois da cristalização pode ser sujeitado a uma etapa de tratamento térmico adicional, que é selecionada de preferência do grupo de uma etapa de volatilização, de preferência uma etapa de dealdeização, e uma polimerização de estado sólido (SSP). Essa etapa de tratamento térmico é realizada em um terceiro espaço de tratamento, que está de preferência situado em um reator separado.[00133] According to the present invention, the material obtained after crystallization can be subjected to an additional heat treatment step, which is preferably selected from the group of a volatilization step, preferably a dealdeization step, and a polymerization solid state (SSP). This heat treatment step is carried out in a third treatment space, which is preferably situated in a separate reactor.

[00134] Ambas a desvolatilização, de preferência a dealdeização, e a reação de SSP, são conhecidas de um elemento versado no estado da técnica e não precisam ser elucidadas mais neste caso. De acordo com a presente invenção, esse tratamento térmico é realizado de preferência em um terceiro espaço de tratamento em uma fase de gás de gás inerte, e faz com que os componentes voláteis evaporem do polímero durante o tratamento e passem para a fase de gás. O nitrogênio é usado de preferência como gás inerte. De acordo com a presente invenção, o teor de oxigênio do gás no terceiro espaço de tratamento deve ser menor do que 0,1% em peso, de preferência menor do que 0,05% em peso e mais de preferência menor do que 0,02% em peso a fim de reduzir/evitar danos oxidantes ao material sob as condições de cristalização.[00134] Both the devolatilization, preferably the dealdeization, and the SSP reaction, are known to an expert in the state of the art and do not need to be elucidated further in this case. According to the present invention, this heat treatment is preferably carried out in a third treatment space in a gas phase of inert gas, and causes the volatile components to evaporate from the polymer during the treatment and pass into the gas phase. Nitrogen is preferably used as an inert gas. According to the present invention, the oxygen content of the gas in the third treatment space should be less than 0.1% by weight, preferably less than 0.05% by weight and most preferably less than 0. 02% by weight in order to reduce/avoid oxidative damage to the material under crystallization conditions.

[00135] Devido à alta temperatura do polímero que entra no terceiro espaço de tratamento, não há nenhuma necessidade de passar o gás de processo muito quente para o terceiro espaço de tratamento. Devido ao calor de cristalização que é desenvolvido, um aumento da temperatura de 3 a 15°C, de preferência de 5 a 15°C e com mais preferência de 7 a 15°C é observado em geral no terceiro espaço de trata- mento da invenção no caso do politereftalato de etileno (PET). Na presente invenção, portanto, o gás de processo passado para o terceiro espaço de tratamento em determinados casos tem uma temperatura abaixo da temperatura das partículas de polímero no terceiro espaço de tratamento. A presente invenção assegura por conseguinte que uma etapa de tratamento térmico subsequente possa ser realizada de uma maneira que economiza energia.[00135] Due to the high temperature of the polymer entering the third treatment space, there is no need to pass the very hot process gas to the third treatment space. Due to the heat of crystallization that is developed, a temperature rise of 3 to 15°C, preferably 5 to 15°C and more preferably 7 to 15°C is generally observed in the third treatment space of the invention in the case of polyethylene terephthalate (PET). In the present invention, therefore, the process gas passed to the third treatment space in certain cases has a temperature below the temperature of the polymer particles in the third treatment space. The present invention therefore ensures that a subsequent heat treatment step can be carried out in an energy-saving manner.

[00136] O fluxo do gás de processo no terceiro espaço de tratamento está de preferência em contracorrente à corrente de partículas de polímero. Os mesmos reatores podem em princípio ser usados no tratamento térmico tal como foi descrito acima para a cristalização, ou outros reatores convencionalmente usados para essa finalidade. Um reator de eixo convencional pode ser mencionado como um exemplo.[00136] The process gas flow in the third treatment space is preferably countercurrent to the flow of polymer particles. The same reactors can in principle be used for heat treatment as described above for crystallization, or other reactors conventionally used for this purpose. A conventional shaft reactor can be mentioned as an example.

[00137] As partículas cristalizadas de polímero são transferidas para fora do cristalizador ao terceiro espaço de tratamento de uma maneira conhecida. Por exemplo, as partículas podem ser conduzidas pneumaticamente do cristalizador ao terceiro espaço de tratamento. Dependendo da velocidade da condução, as partículas de polímero no caso do politereftalato de etileno (PET) podem esfriar entre 2 e 15°C, de preferência entre 3 e 15°C e com mais preferência entre 5 e 15°C. Se necessário, as partículas podem adicionalmente ser aquecidas de uma maneira conhecida antes da entrada no terceiro espaço de tratamento.[00137] The crystallized polymer particles are transferred out of the crystallizer to the third treatment space in a known manner. For example, the particles can be pneumatically conveyed from the crystallizer to the third treatment space. Depending on the conduction velocity, the polymer particles in the case of polyethylene terephthalate (PET) can cool between 2 and 15°C, preferably between 3 and 15°C and more preferably between 5 and 15°C. If necessary, the particles can additionally be heated in a known manner before entering the third treatment space.

[00138] De acordo com a presente invenção, a dealdeização, por exemplo, de politereftalato de etileno pode ocorrer a uma temperatura de 140 a 200°C no terceiro espaço de tratamento. Um aumento da temperatura no terceiro espaço de tratamento de 3 a 15°C é observada no curso dessa dealdeização, por exemplo.[00138] According to the present invention, the dealdeization of, for example, polyethylene terephthalate can take place at a temperature of 140 to 200°C in the third treatment space. A temperature increase in the third treatment space of 3 to 15°C is observed in the course of this dealdeization, for example.

[00139] De acordo com a presente invenção, a reação de SSP, por exemplo, de politereftalato de etileno pode ocorrer a uma temperatura de 180 a 240°C, de preferência de 180 a 225°C no terceiro espaço de tratamento. Um aumento temperatura no terceiro espaço de tratamento de 3 a 15°C é observado no curso dessa reação de SSP, por exemplo.[00139] According to the present invention, the reaction of SSP, for example, of polyethylene terephthalate can take place at a temperature of 180 to 240°C, preferably 180 to 225°C in the third treatment space. A temperature increase in the third treatment space of 3 to 15°C is observed in the course of this SSP reaction, for example.

[00140] A presente invenção será agora elucidada ainda mais ao usar um desenho não limitador, no qual a Figura 1 mostra uma ilustração esquemática de uma modalidade preferida de um aparelho de acordo com a presente invenção.[00140] The present invention will now be further elucidated by using a non-limiting drawing, in which Figure 1 shows a schematic illustration of a preferred embodiment of an apparatus according to the present invention.

[00141] O aparelho de acordo com a Figura 1 tem um reator 1 para produzir uma massa em fusão de polímero. Este pode ser um reator em que uma polimerização com fusão é realizada para produzir desse modo um pré-polímero a partir dos monômeros. Alternativamente, o reator 1 também pode ser um aparelho para derreter um produto sólido, por exemplo, um pré-polímero. O reator 1 pode neste caso ser um extrusor, por exemplo.[00141] The apparatus according to Figure 1 has a reactor 1 for producing a polymer melt. This may be a reactor in which a melt polymerization is carried out to thereby produce a prepolymer from the monomers. Alternatively, the reactor 1 can also be an apparatus for melting a solid product, for example a prepolymer. Reactor 1 can in this case be an extruder, for example.

[00142] O material fundido é transferido para um aparelho de peloti- zação 2. No aparelho de pelotização 2, um material em pelotas é produzido a partir do material fundido de uma maneira conhecida. Isto pode envolver, por exemplo, um pelotizador subaquático (tal como mostrado na Figura 1) ou em um pelotizador de cordões subaquático. A pelotização ocorre sob a água neste caso. As pelotas obtidas são resfriadas concomitantemente no pelotizador 2. Tal como observado, no entanto, o resfriamento não deve ser tão intenso de modo a esfriar as pelotas abaixo de sua faixa de temperatura de cristalização. Isto pode ser obtido através do uso de água aquecida que tem uma temperatura acima de 50°C, mas pelo menos 10°C abaixo do seu ponto de ebulição dependente da pressão, em particular que tem uma temperatura abaixo da Tg do policondensado, especialmente uma temperatura de 60 a 80°C. O material em pelotas no caso do politereftalato de etileno (PET) deve ser resfriado até uma temperatura na faixa de 110 a 180°C, de preferência de 115 a 160°C e especialmente de 120 a 150°C.[00142] The molten material is transferred to a pelletizing apparatus 2. In the pelletizing apparatus 2, a pelleted material is produced from the molten material in a known manner. This could involve, for example, an underwater pelletizer (as shown in Figure 1) or an underwater strand pelletizer. Pelletizing takes place under water in this case. The pellets obtained are cooled concomitantly in pelletizer 2. As noted, however, the cooling should not be so intense as to cool the pellets below their crystallization temperature range. This can be achieved by using heated water which has a temperature above 50°C but at least 10°C below its pressure-dependent boiling point, in particular which has a temperature below the Tg of the polycondensate, especially a temperature from 60 to 80°C. The pellet material in the case of polyethylene terephthalate (PET) should be cooled to a temperature in the range of 110 to 180°C, preferably 115 to 160°C and especially 120 to 150°C.

[00143] O material em pelotas é transferido através de uma linha de conexão 3 diretamente para a unidade para a secagem do material em pelotas (unidade de secagem) 4. Para impedir que o material em pelotas seja resfriado em demasia, esse material em pelotas deve ser conduzido tão rapidamente quanto possível para fora do aparelho de peloti- zação 2 e através da linha de conexão 3. De preferência, a velocidade do fluxo na linha de conexão 3 pode ser aumentada mediante a passagem de uma corrente de gás (de preferência o ar) para a mesma.[00143] The pellet material is transferred through a connection line 3 directly to the unit for drying the pellet material (drying unit) 4. To prevent the pellet material from being cooled down too much, this pellet material should be led as quickly as possible out of the pelletizing apparatus 2 and through connection line 3. Preferably, the flow velocity in connection line 3 can be increased by passing a gas stream (preferably the air) for it.

[00144] O material em pelotas é separado do meio de resfriamento líquido (água) e secado na unidade para a secagem do material em pelotas (unidade de secagem) 4. O meio de resfriamento separado é conduzido através de uma linha de tubulação 9a de volta ao vaso reservatório (tanque) de material de partida 9b para o meio de resfriamento. O vaso reservatório de material de partida 9b tem uma entrada 9e para a importação do meio de resfriamento. Do vaso reservatório de material de partida 9b, o meio de resfriamento é transferido ao aparelho de pelotização 2 por meio de um aparelho de circulação (bomba) 9c. No curso da transferência, o meio de resfriamento atravessa de preferência um trocador de calor 9d. No trocador de calor 9d, o meio de resfriamento pode ser aquecido ou resfriado, tal como necessário. Especialmente o meio de resfriamento retornado da unidade de secagem 4 pode ter uma temperatura excessiva por causa do contato com o material em pelotas quente e tem que ser resfriado antes de entrar no aparelho de pelotização 2.[00144] The pellet material is separated from the liquid cooling medium (water) and dried in the unit for drying the pellet material (drying unit) 4. The separated cooling medium is led through a pipeline line 9a of returns to the starting material reservoir vessel (tank) 9b for the cooling medium. The starting material reservoir vessel 9b has an inlet 9e for importing the cooling medium. From the starting material reservoir vessel 9b, the cooling medium is transferred to the pelletizing apparatus 2 by means of a circulation apparatus (pump) 9c. In the course of transfer, the cooling medium preferably passes through a heat exchanger 9d. In the heat exchanger 9d, the cooling medium can be heated or cooled as required. Especially the cooling medium returned from the drying unit 4 can have an excessive temperature because of contact with the hot pelleted material and has to be cooled down before entering the pelletizing apparatus 2.

[00145] O meio de resfriamento fresco, que é adicionado através da entrada 9e, pode conter um meio básico ou um meio regulador do pH. Em particular, o uso da água com um efeito neutralizador ou tampão que é ajustado dentro de uma faixa estreita é aqui provido. Alternati- vamente, a adição de um meio básico ou de um meio regulador do pH também pode ser efetuada diretamente no sistema circular de resfriamento, por exemplo, no recipiente de armazenagem 9b.[00145] The fresh cooling medium, which is added through inlet 9e, may contain a basic medium or a pH-regulating medium. In particular, the use of water with a neutralizing or buffering effect that is adjusted within a narrow range is provided for here. Alternatively, the addition of a basic medium or a pH-regulating medium can also be carried out directly in the circular cooling system, for example in the storage vessel 9b.

[00146] A secagem do material em pelotas no primeiro espaço de tratamento da unidade 4 é efetuada a uma temperatura de 100 a 200°C, de preferência de 120 a 160°C, por meio do ar, ou de uma atmosfera de gás que compreende essencialmente o ar, bem como um aparelho de secagem mecânico. No aparelho da Figura 1, o ar é conduzido para a unidade de secagem 4 através de uma entrada de ar 10a. A entrada de ar 10a pode ficar situada no invólucro da unidade de secagem 4 ou na linha de conexão 5 ou em ambos. Opcionalmente, um filtro de aspiração (não ilustrado) pode ser disposto na linha de entrada de ar 10a. O ar deixa a unidade de secagem 4 através da saída de ar 10b. Um ventilador 10c para circular o ar através da unidade de secagem 4 é disposto na linha de saída de ar 10b no aparelho da Figura 1. No entanto, o ventilador também pode alternativamente ser disposto na linha de entrada de ar 10a. Além disso, a entrada de ar 10 e a saída de ar 10b podem ser conectadas uma à outra para formar um sistema de circuito. Um condensador tem então que ser provido nesse sistema de circuito.[00146] The drying of the material in pellets in the first treatment space of unit 4 is carried out at a temperature of 100 to 200°C, preferably from 120 to 160°C, using air or a gas atmosphere that essentially comprises air as well as a mechanical drying apparatus. In the apparatus of Figure 1, air is led to the drying unit 4 through an air inlet 10a. The air inlet 10a can be located in the drying unit housing 4 or in the connection line 5 or both. Optionally, a suction filter (not shown) can be arranged in the air inlet line 10a. The air leaves the drying unit 4 through the air outlet 10b. A fan 10c for circulating air through the drying unit 4 is arranged in the air outlet line 10b in the apparatus of Figure 1. However, the fan could alternatively also be arranged in the air inlet line 10a. Furthermore, the air inlet 10 and the air outlet 10b can be connected together to form a loop system. A capacitor then has to be provided in this circuit system.

[00147] O material em pelotas é transferido do secador 4 através de uma linha de conexão 5 diretamente a um cristalizador 6. Para evitar a aderência e a aglomeração das pelotas, a linha de conexão 5 não é equipada com dispositivos de fechamento. O material em pelotas pode passar desimpedido do secador 4 ao cristalizador 6.[00147] The material in pellets is transferred from the dryer 4 through a connection line 5 directly to a crystallizer 6. To avoid sticking and agglomeration of the pellets, the connection line 5 is not equipped with closing devices. The pelleted material can pass unimpeded from dryer 4 to crystallizer 6.

[00148] No cristalizador 6, o material em pelotas essencialmente amorfo é pelo menos parcialmente cristalizado. Dentro do cristalizador 6, as pelotas são mantidas se movendo por uma corrente de gás que passa através do cristalizador 6. Dentro do cristalizador 6, as condições são aquelas de um leito fluidizado. Além disso, um aparelho para o movimento mecânico das partículas também pode ser provido no cristalizador 6.[00148] In the crystallizer 6, the essentially amorphous pellet material is at least partially crystallized. Inside crystallizer 6, the pellets are kept moving by a gas stream passing through crystallizer 6. Inside crystallizer 6, conditions are those of a fluidized bed. Furthermore, an apparatus for the mechanical movement of the particles can also be provided in the crystallizer 6.

[00149] As pelotas são cristalizadas pelo suprimento de calor externo, em que para o suprimento de calor externo um gás de processo em contracorrente ao fluxo das pelotas é conduzido através do segundo espaço de tratamento, e o dito gás de processo tem uma temperatura TGas que é mais elevada do que a temperatura da pelota TGR e o aumento da temperatura TKR no segundo espaço de tratamento que ocorre devido ao calor da cristalização liberado, isto é, TGas > (TGR + TKR). No caso do politereftalato de etileno (PET), a cristalização ocorre a uma temperatura de 140 a 220"C, em que a temperaturas acima de 180°C é de preferência usado um gás inerte, essencialmente o nitrogênio, como gás de processo. O material em pelotas cristalizado deixa o cristalizador através de um aparelho de descarga 7, por exemplo, um dispositivo de fechamento tal como uma trava de roda celular. A dita trava de roda celular é provida com um invólucro e um rotor arranjado de maneira móvel no mesmo, que tem uma abertura entre o rotor e o invólucro que é maior do que o diâmetro médio da pelota.[00149] The pellets are crystallized by the external heat supply, whereby for the external heat supply a process gas countercurrent to the flow of the pellets is led through the second treatment space, and said process gas has a temperature TGas which is higher than the pellet temperature TGR and the increase in temperature TKR in the second treatment space that occurs due to the released heat of crystallization, i.e. TGas > (TGR + TKR). In the case of polyethylene terephthalate (PET), crystallization takes place at a temperature of 140 to 220°C, where at temperatures above 180°C an inert gas, essentially nitrogen, is preferably used as process gas. Crystallized pellet material leaves the crystallizer through a discharge apparatus 7, for example a closing device such as a cellular wheel lock. Said cellular wheel lock is provided with a casing and a rotor movably arranged therein , which has an opening between the rotor and the casing that is larger than the average pellet diameter.

[00150] Alternativamente, a jusante da trava de roda celular pode ser provida uma segunda unidade de travamento de ar rotatória (tal como uma trava de roda celular) com um invólucro e um rotor arranjado de maneira móvel no mesmo, que tem uma abertura entre o rotor e o invólucro que é menor do que o diâmetro médio da pelota.[00150] Alternatively, downstream of the cellular wheel lock, a second rotary air locking unit (such as a cellular wheel lock) with a casing and a rotor movably arranged therein, which has an opening between it, can be provided the impeller and the casing which is smaller than the average pellet diameter.

[00151] As pelotas podem ser sujeitadas a um tratamento térmico subsequente tal como uma dealdeização ou uma reação de SSP. Alternativamente, as pelotas também podem ser enviadas a uma etapa de resfriamento.[00151] The pellets can be subjected to a subsequent heat treatment such as a dealdeization or an SSP reaction. Alternatively, the pellets can also be sent to a cooling stage.

[00152] O gás de processo usado no cristalizador 6 é conduzido através de um sistema de circuito fechado das linhas de tubulação 8a. O gás de processo entra no cristalizador 6 através de uma entrada 6a e sai do cristalizador 6 através da saída 6b. O sistema de circuito para o gás de processo contém um ventilador 8b para circular o gás. Um trocador de calor 8c é provido a montante da entrada 6a para colocar o gás na temperatura desejada antes da entrada no cristalizador 6. De preferência, o gás é aquecido no trocador de calor 8c.[00152] The process gas used in the crystallizer 6 is conducted through a closed circuit system of the piping lines 8a. Process gas enters crystallizer 6 through inlet 6a and exits crystallizer 6 through outlet 6b. The loop system for the process gas contains a fan 8b for circulating the gas. A heat exchanger 8c is provided upstream of the inlet 6a to bring the gas to the desired temperature before entering the crystallizer 6. Preferably, the gas is heated in the heat exchanger 8c.

[00153] O sistema de circuito da Figura 1 também compreende um dispositivo bloqueador 8d (uma válvula, por exemplo) para conduzir uma porção do gás em um circuito secundário.[00153] The circuit system of Figure 1 also comprises a blocking device 8d (a valve, for example) to lead a portion of the gas in a secondary circuit.

[00154] O sistema de circuito da Figura 1 também contém um condensador 8e para remover o meio de resfriamento do gás, absorvido pelo gás durante a passagem através do cristalizador 6. Uma vez que, de acordo com a presente invenção, pouco meio de resfriamento passa para o cristalizador 6, as dimensões do condensador 8e podem ser comparativamente pequenas.[00154] The circuit system of Figure 1 also contains a condenser 8e to remove the cooling medium from the gas, absorbed by the gas during the passage through the crystallizer 6. Since, according to the present invention, little cooling medium passes to the crystallizer 6, the dimensions of the condenser 8e can be comparatively small.

[00155] O aparelho da Figura 1 tem uma linha de alimentação 11 para o gás de processo fresco, através da qual o gás de processo pode ser alimentado no sistema de circuito descrito acima de um tanque de gás inerte (não ilustrado) ou ser deixado fora do sistema de circuito. [00156] O presente aparelho da presente invenção é muito útil para a pelotização e a cristalização contínuas de um polímero, especialmente um policondensado, de preferência um poliéster tal como o poli- tereftalato de etileno.[00155] The apparatus in Figure 1 has a supply line 11 for fresh process gas, through which the process gas can be fed into the circuit system described above from an inert gas tank (not shown) or be left out of the loop system. [00156] The present apparatus of the present invention is very useful for the continuous pelletizing and crystallization of a polymer, especially a polycondensate, preferably a polyester such as polyethylene terephthalate.

Claims

1. Process for continuously producing partially crystalline polycondensate pellet material, comprising the steps of (a) forming a molten polycondensate, such as pellet material, by adding a liquid cooling medium, which has a temperature below the glass transition temperature (Tg) of the polycondensate, and cooling to an average pellet temperature within the range of the crystallization temperature of the polycondensate, with cooling taking place before or during or after pellet formation; (b) separating the liquid cooling medium from the pellet material in a first treatment space, whereby the pellets after exiting the first treatment space have a TGR temperature, (c) crystallizing the pellet material in a second treatment space, treatment, and in the second treatment space, there are fluidized bed conditions, and, in the second treatment space, the pellets are heated by the supply of external energy through a process gas, and the process gas has a temperature TGas, which is higher than the sum of the pellet temperature TGR and the increase in temperature TKR that occurs due to the heat of crystallization released in the second treatment space, i.e., TGas > (TGR + TKR), and being that the pellets at the exit of the second treatment space have an average temperature TPH, which is 5 to 70°C higher than the sum of the temperature of the pellets TGR and the increase in temperature TKR, which occurs due to the heat of crystallization released in the second treatment space, that is, (TGR + TKR + 70°C) > TPH > (TGR + TKR + 5°C), where the ratio X of the mass flows of gas (mG) and pellets (rnP ) (X mG/mP) is adjusted, in the second treatment space, such that 4 < (TGas - TKR - TGR) * X < 80.

2. Process according to claim 1, characterized in that the polycondensate is selected from the group consisting of polyesters and polyamides.

3. Process according to claim 2, characterized in that the polycondensate is a copolymer polyethylene terephthalate homopolymer.

4. Process, according to claim 3, characterized in that the drying of the pellets takes place in the first treatment space, and in which, after leaving the first treatment space, the pellets have a TGR temperature in the range of 100 to 180 °C, or from 120°C to 160°C.

5. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling medium is water.

6. Process, according to claim 5, characterized by the fact that the water has a temperature in the range of 50°C to 80°C, or 60°C to 75°C.

7. Process according to any one of claims 1 to 6, characterized by the fact that the residence time of the pellets in the second treatment space is in the range of 1 to 15 minutes, or 1 to 8 minutes.