BRPI0823386A2 - processos e instalações para fabricar um pneu, e para produzir um composto elastomérico - Google Patents

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BRPI0823386A2
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mixing device
elastomeric compound
mixing
elastomeric
extruder
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BRPI0823386A
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Bottomley Alan
Longoni Alessio
Testi Stefano
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Pirelli
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Abstract

"processos e instalações para fabricar um pneu, e para produzir um composto elastomérico" uma instalação de composto (100) adaptada para processar compostos elastoméricos para pneus tanto com uma qualidade alta quanto com um rendimento alto é divulgada. pelo menos um dispositivo de mistura em batelada ( 1 o 1) é colocado em combinação com pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo ( 106) tendo um alto número de eixos. por exemplo, o dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo pode ser uma 1 o extrusora de anel tendo uma pluralidade de parafusos co-rotativos dispostos para formar um anel. em operação, um primeiro composto elastomérico (104) é descarregado de o pelo menos um dispositivo de mistura em batelada ( 1 o 1) e processado com o pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo (106) para obter um segundo composto elastomérico (108).

Description

“PROCESSOS E INSTALAÇÕES PARA FABRICAR UM PNEU, E PARA PRODUZIR UM COMPOSTO ELASTOMÉRICO”
Campo da invenção
A presente invenção diz respeito a um processo e uma instalação para produzir pneus. A presente invenção também diz respeito a um processo e uma instalação para produzir um composto elastomérico.
Mais particularmente, a presente invenção diz respeito a um processo e instalação para produzir pneus em que pelo menos um composto elastomérico usado na fabricação de um ou mais elementos estruturais do pneu é produzido por pelo menos uma etapa de mistura realizada em pelo menos um dispositivo de mistura em batelada, e pelo menos uma etapa de mistura realizada em um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo. Fundamentos da invenção
Convencionalmente, a produção de compostos elastoméricos usados na fabricação de pneus é realizada às porções por meio de dispositivos de mistura em batelada, por exemplo, misturadores internos tais como, por exemplo, misturadores Banbury®, tendo dois rotores contra-rotativos que exercem uma ação de mistura intensa para triturar o(s) polímero(s) elastomérico(s) e para incorporar e completamente dispersar nestes os outros componentes usualmente presentes nos compostos elastoméricos tais como, por exemplo, enchedores de reforço, auxiliares de lubrificação, curativos e outros aditivos.
A produção de compostos elastoméricos usando dispositivos de mistura em batelada apresenta muitas desvantagens, particularmente uma dissipação de calor pobre e assim um controle de temperatura raro, principalmente devido a uma razão desfavorável entre volume de material e área de superfície do misturador. Para melhorar a dispersão no(s) polímero(s) elastomérico(s), os vários componentes, e particularmente os enchedores de reforço, são usualmente incorporados no(s) polímero(s) elastomérico(s) em bateladas distribuídos em uma pluralidade de operações de mistura separadas por etapas de resfriamento e armazenamento. Usualmente, os componentes sensíveis à temperatura, tais como agentes reticulantes e aceleradores, são adicionados apenas durante a etapa de mistura final, depois do resfriamento dos compostos elastoméricos abaixo de uma temperatura predeterminada (usualmente abaixo de 110°C) para evitar a reticulação prematura (fenômenos de “vulcanização prematura”).
Portanto, a produção de compostos elastoméricos usando dispositivos de mistura em batelada, embora ainda continuando o processo de produção mais amplamente usado na indústria do pneu, é consumidor de tempo e energia e não garante um controle eficaz nas propriedades dos compostos elastoméricos resultantes, particularmente com referência à homogeneidade de dispersão de enchedores de reforço no(s) polímero(s) elastomérico(s). A variação nas quantidades adicionadas de componentes individuais, cronometragem da adição e descarga dos misturadores, temperatura inicial das matérias-primas, e flutuações de forças de cisalhamento dentro do material durante a mistura, todos contribuem para a variação de batelada-a-batelada.
Para superar as limitações dos processos em batelada divulgados acima, muitas tentativas têm sido feitas pela indústria da borracha para instalar processos de produção com base em técnicas de extrusão análogas àquelas comumente utilizadas no processamento de materiais poliméricos termoplásticos.
Por exemplo, a Patente dos Estados Unidos US 4.897.236 divulga um processo e um aparelho para produzir continuamente uma mistura de borracha, em que os ingredientes da mistura são alimentados, triturados e homogeneizados em uma extrusora de parafuso duplo. A mistura resultante é dividida em uma primeira e uma segunda porção. A primeira porção é descarregada, enquanto a segunda porção é reciclada para outra homogeneização e para mistura com bateladas frescas dos ingredientes sendo alimentados à extrusora. A porção reciclada é circulada para e devolvida de uma câmara anular, resfriada exterior à câmara da extrusora, a dita câmara anular tendo passagens de fluxo e influxo comunicando com o interior da extrusora.
A Patente dos Estados Unidos US 5.626.420 divulga um processo e aparelho de mistura contínua, em que elastômero(s) de base e outros componentes são continuamente dosados e introduzidos em uma câmara de mistura formada de um estator e um rotor girando nesta, preferivelmente uma extrusora de parafuso único. Os componentes introduzidos avançam dentro da câmara de mistura ao longo das zonas de propulsão e mistura. Para melhorar a dispersão e a homogeneização dos componentes de borracha, a taxa de enchimento da câmara de mistura em pelo menos certas zonas de mistura é mais baixa do que 1. Para introduzir apropriadamente os componentes, e particularmente a base de borracha, na câmara de mistura, meios de alimentação por força são usados, tais como bombas volumétricas (por exemplo, bombas de engrenagem).
O Pedido de Patente dos Estados Unidos US 2004/0094862 divulga uma extrusora de eixo múltiplo com pelo menos dois eixos para compor e/ou moldar um elastômero escalonado com enchedor, em particular borracha, com pelo menos abrandador e/ou aditivos. A extrusora compreende o seguinte em sucessão na direção do transporte do produto: uma zona de alimentação, na qual o elastômero e abrandador e/ou aditivos são medidos; uma zona de trituração/plastificação com pelo menos um elemento amassador, na qual o elastômero com o abrandador e/ou aditivos é transferido para uma mistura coesiva, escoável; uma zona de dispersão com pelo menos um elemento amassador adicional, em que o enchedor no elastômero é fragmentado e distribuído; e os elementos amassadores tendo um pente e a extrusora tendo uma parede interna de revestimento, e em que um intervalo com uma largura de intervalo Z de cerca de 1/100 a cerca de 1/10 do diâmetro D do elemento amassador está presente entre o pente dos elementos amassadores e a parede interna de revestimento da extrusora. Em uma forma de realização, a extrusora de eixo múltiplo é uma extrusora de anel.
O Pedido de Patente PCT ns WO 03/009989 divulga um processo e um aparelho para a produção contínua de composições elastoméricas por meio de pelo menos uma extrusora, em que os ingredientes menores são usados na forma de produtos subdivididos. Os produtos incluem pelo menos um dos ingredientes menores dispersos em um agente de ligação termoplástico e são transportados para um dispositivo de dosagem por meio de uma linha de transporte pneumática, para serem corretamente medidos e continuamente alimentados na extrusora.
Sumário da invenção
Observou-se que a qualidade dos compostos elastoméricos para pneus preparados usando-se dispositivos de mistura em batelada pode ser insatisfatória: em particular, variações nas propriedades mecânicas entre bateladas diferentes podem ser obtidas, e a dispersão dos enchedores de reforço pode ser, em alguns casos, deficiente.
Tipicamente, de modo a melhorar a dispersão dos enchedores de reforço, o número de etapas de mistura é aumentado. Entretanto, aumentar o número de etapas de mistura no dispositivo de mistura em batelada pode causar muitas desvantagens tais como, por exemplo, danos ao(s) polímero(s) elastomérico(s), piora das propriedades mecânicas dos compostos elastoméricos, reticulação prematura (fenômenos de “vulcanização prematura”) dos compostos elastoméricos.
Por outro lado, o uso de dispositivos de mistura contínua ao invés de dispositivos de mistura em batelada provou que compostos elastoméricos de qualidade alta podem ser obtidos. Entretanto, um dos aspectos mais críticos na produção de compostos elastoméricos por meio de dispositivos de mistura contínua, por exemplo, extrusoras de parafuso duplo, é o sistema de alimentação de todos os componentes dos compostos elastoméricos nos dispositivos de mistura contínua. De fato, os ditos componentes devem ser trabalhados (por exemplo, granulados, peletizados, subdivididos, etc.) e precisamente dosados para serem alimentados nos dispositivos de mistura contínua. Por estas razões, um sistema de alimentação complexo deve ser fornecido, que causa um aumento do tempo de processamento da produção global e no espaço necessário para as instalações relacionadas: isto leva a um aumento brusco dos custos de produção globais.
Verificou-se que um composto elastomérico de qualidade alta pode ser obtido em uma instalação de composição de complexidade reduzida produzindo-se o composto elastomérico com pelo menos uma etapa de mistura realizada em pelo menos um dispositivo de mistura em batelada e pelo menos uma etapa de mistura realizada em pelo menos um dispositivo de mistura contínua.
Em particular, foi descoberto que o composto elastomérico obtido apresenta uma dispersão significativamente melhorada do(s) enchedor(es) de reforço, junto com propriedades mecânicas melhoradas (tanto estática quanto dinâmica). Uma repetitividade significante dos resultados obtidos em termos de propriedades mecânicas dos compostos elastoméricos obtidos também foi verificada.
Entretanto, um outro problema surgiu: dispositivos de mistura em batelada e dispositivos de mistura contínua são máquinas muito diferentes em termos de rendimento máximo. Enquanto um dispositivo de mistura em batelada é capaz de produzir (com várias bateladas) compostos elastoméricos em um rendimento de não menos do que 1000 a 2000 kg/hora, e preferivelmente mais, misturadores contínuos comuns tais como extrusoras de parafuso duplo podem dificilmente atingir tais rendimentos para a produção de compostos elastoméricos. Diferentemente de compostos termoplásticos, compostos elastoméricos não têm um ponto de fusão, são termicamente sensíveis e propensos à degradação, devido aos fenômenos de vulcanização prematura e/ou à ocorrência de reações térmicas, quando velocidade de rotação do parafuso alta, e/ou taxa de cisalhamento alta, e/ou energia alta são usadas de modo a melhorar o rendimento. Isto é devido ao calor desenvolvido pela ação de amassamento no espaço limitado entre os parafusos e as paredes dos canais do parafuso, assim como às pressões desenvolvidas na saída do molde de parafuso duplo, particularmente no caso de uma cabeça de molde fixo ser usada. Estes desvantagens substancialmente ocorrem mesmo para compostos elastoméricos tendo uma viscosidade moderada (por exemplo, de pelo menos 50 a 60 viscosidade de Mooney ML(l+4) a 100°C), isto é, elas aplicam-se a substancialmente todos os compostos elastoméricos comumente usados no campo de pneus.
Isto fortemente limita o rendimento atingível por misturadores contínuos comuns na produção de compostos elastoméricos. Por exemplo, foi descoberto que uma extrusora de parafuso duplo tendo um diâmetro de parafuso de 40 mm pode atingir rendimentos típicos de menos do que 40 a 50 kg/hora para compostos elastoméricos viscosos, isto é, pelo menos 50 vezes menos do que rendimentos típicos obteníveis por dispositivos de mistura em batelada. O aumento do tamanho de uma extrusora de parafuso duplo não leva a melhoras significantes em termos de rendimento obtido: por exemplo, foi descoberto que aumentar o diâmetro do parafuso de uma extrusora de parafuso duplo a cerca de 90 mm leva a um rendimento em tomo de 200 a 250 kg/hora para compostos elastoméricos viscosos, isto é, pelo menos 5 a 10 vezes menos do que rendimentos típicos obteníveis por dispositivos de mistura em batelada. A esse respeito, também foi tomado em consideração que um aumento no diâmetro de parafuso é sempre acompanhado por um aumento relacionado no comprimento da extrusora de parafuso duplo, assim como no aumento em complexidade e custo da máquina, particularmente devido à potência necessária aos motores usados para girar os parafusos em uma máquina maciça.
Foi entendido assim que de modo a fornecer uma instalação de composição adaptada para processar compostos elastoméricos viscosos tanto com uma qualidade alta quanto com um rendimento alto, de modo a ser compatível com a demanda de uma instalação de produção de pneu típica, pelo menos um dispositivo de mistura em batelada em combinação com pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo tendo um número alto de eixos (por exemplo, uma extrusora de anel tendo doze parafusos corotativos dispostas substancialmente para formar um anel) deve ser fornecido.
Foi descoberto que o número alto de eixos permite aumentar o rendimento do dispositivo de mistura contínua a um valor comparável com aquele de um dispositivo de mistura em batelada sem a necessidade de aumentar a velocidade de rotação do parafuso, e/ou a taxa de cisalhamento, e/ou o diâmetro de parafuso a valores que poderíam levar à vulcanização prematura do composto. Além disso, uma qualidade superior de um composto preparado no dispositivo de mistura em batelada e subsequentemente processado no dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo foi verificada. Além disso, os rendimentos desejados podem ser obtidos ainda com máquinas tendo diâmetro de parafuso baixo, de modo que o comprimento do dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo possa ser também mantido suficientemente baixo, graças ao processamento realizado pelo número alto de parafusos de mistura paralelas. Além do comprimento reduzido do dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, uma instalação de composição compreendendo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada e pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo não precisa complexar sistemas de alimentação para a alimentação do dispositivo de mistura contínua, de modo que o tamanho global da instalação de composição pode ser vantajosamente contido. Isto é uma grande vantagem quando a instalação de composição é parte de uma instalação de produção de pneu total, onde muitos dispositivos e áreas são fornecidos ainda aos dispositivos relacionados à composição, tais como dispositivos adaptados para preparar produtos semiacabados, máquinas de fabricação de pneu cru, prensas de vulcanização, áreas de controle de qualidade do pneu, etc..
Para os propósitos da presente descrição e das reivindicações que seguem, o termo “dispositivo de mistura em batelada” significa um dispositivo de mistura em que os componentes do composto elastomérico são periodicamente alimentados em quantidades predefmidas (bateladas) e misturados durante um tempo predeterminado de modo a obter o composto elastomérico. No final da etapa de mistura, o composto elastomérico obtido é completamente descarregado do dispositivo de mistura.
Para os propósitos da presente descrição e das reivindicações que seguem, o termo “dispositivo de mistura contínua” significa um dispositivo de mistura em que o material a ser processado para obter um composto elastomérico é continuamente alimentado (à parte da possível parada do dispositivo de mistura devido à manutenção, ou mudança da fórmula do composto elastomérico) e do qual o composto elastomérico é descarregado em uma corrente contínua, em contraste à carga/descarga periódica de um dispositivo de mistura em batelada.
De acordo com um primeiro aspecto a presente invenção diz respeito a um processo para fabricar um pneu, compreendendo:
- fornecer pelo menos um composto elastomérico reticulável;
- fabricar uma pluralidade de elementos estruturais do dito pneu, em que pelo menos um elemento estrutural da dita pluralidade de elementos estruturais compreende o dito pelo menos um composto elastomérico reticulável;
- fabricar um pneu cru usando a dita pluralidade de elementos estruturais;
- submeter o pneu cru à moldagem e reticulação para obter um pneu acabado; em que o fornecimento do dito pelo menos um composto elastomérico reticulável compreende:
- alimentar pelo menos um polímero elastomérico e pelo menos um enchedor de reforço a um aparelho de mistura incluindo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada;
- misturar e dispersar, no dito aparelho de mistura, o dito pelo menos um enchedor de reforço no dito pelo menos um polímero elastomérico, de modo a obter um primeiro composto elastomérico;
- descarregar o dito primeiro composto elastomérico do dito aparelho de mistura;
- alimentar o dito primeiro composto elastomérico a pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, o dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreendendo pelo menos seis parafusos rotativos;
- misturar o dito primeiro composto elastomérico no dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, de modo a obter um segundo composto elastomérico. De acordo com um outro aspecto a presente invenção diz respeito a uma instalação para fabricar pneus, compreendendo:
- uma instalação de composição sendo adaptada para produzir pelo menos um composto elastomérico reticulável;
- pelo menos uma máquina de fabricação adaptada para preparar um pneu cru usando uma pluralidade de elementos estruturais;
- pelo menos um dispositivo adaptado para preparar pelo menos um elemento estrutural da dita pluralidade de elementos estruturais, em que o dito pelo menos um elemento estrutural compreende o dito pelo menos um composto elastomérico reticulável;
- pelo menos uma prensa de vulcanização adaptada para moldar e reticular o dito pneu cru para obter um pneu acabado;
em que a instalação de composição compreende:
- um aparelho de mistura incluindo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada, o dito aparelho de mistura sendo adaptado para produzir um primeiro composto elastomérico;
- pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, o dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreendendo pelo menos seis parafusos rotativos, o dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo sendo adaptado para receber o dito primeiro composto elastomérico e para produzir um segundo composto elastomérico.
De acordo com um outro aspecto a presente invenção diz respeito a um processo para produzir um composto elastomérico, compreendendo:
- alimentar pelo menos um polímero elastomérico e pelo menos um enchedor de reforço a um aparelho de mistura incluindo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada;
- misturar e dispersar, no dito aparelho de mistura, o dito pelo menos um enchedor de reforço no dito pelo menos um polímero elastomérico, de modo a obter um primeiro composto elastomérico;
- descarregar o dito primeiro composto elastomérico do dito aparelho de mistura;
- alimentar o dito primeiro composto elastomérico a pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, o dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreendendo pelo menos seis parafusos rotativos;
- misturar o dito primeiro composto elastomérico no dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, de modo a obter um segundo composto elastomérico.
De acordo com um outro aspecto, a presente invenção diz respeito a uma instalação para produzir um composto elastomérico, compreendendo:
- pelo menos um aparelho de mistura incluindo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada, o dito aparelho de mistura sendo adaptado para produzir um primeiro composto elastomérico;
- pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, o dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreendendo pelo menos seis parafusos rotativos, o dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo sendo adaptado para receber o dito primeiro composto elastomérico e para produzir um segundo composto elastomérico.
Verificou-se que o segundo composto elastomérico descarregado do dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo apresenta uma dispersão significativamente melhorada do dito pelo menos um enchedor de reforço com respeito ao dito primeiro composto elastomérico, junto com propriedades mecânicas equivalentes ou ainda superiores (tanto estática quanto dinâmica).
A presente invenção, em pelo menos um dos aspectos anteriormente mencionados, pode apresentar uma ou mais das características preferidas em seguida divulgadas.
De acordo com uma forma de realização preferida, o dito processo para produzir o composto elastomérico pode ser realizado contínua ou descontinuamente.
Quando o dito processo é realizado continuamente, o primeiro composto elastomérico é diretamente alimentado ao dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo sem ser armazenado.
Quando o dito processo é realizado descontinuamente, o dito primeiro composto elastomérico é alimentado ao dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo depois de ter sido armazenado.
De acordo com uma forma de realização preferida, o dito dispositivo de mistura em batelada é selecionado de misturadores internos, misturadores abertos. Misturadores internos são particularmente preferidos.
Usualmente, o dito dispositivo de mistura em batelada compreende um par de rotores que operam tangencialmente em relação um ao outro ou são inter-penetrantes.
Usualmente, o dito dispositivo de mistura em batelada compreende uma câmara de mistura intemamente alojando um par de rotores girando em direções opostas, de modo a misturar os componentes introduzidos na câmara de mistura a partir do topo desta.
Para este propósito, o dito dispositivo de mistura em batelada é usualmente fornecido com um cilindro pneumático ou hidráulico localizado na parte superior da câmara de mistura e um pistão movível para cima para abrir a câmara de mistura, deste modo permitindo a introdução dos componentes por intermédio de alimentadores de carga especiais, e para baixo de modo a exercer uma pressão sobre o material processado pelos rotores e localizados acima deles.
Um sistema hidráulico localizado no fundo da câmara de mistura permite a descarga do composto elastomérico no final do ciclo de mistura abrindo-se uma saída adequada.
Exemplos específicos de misturadores internos que podem ser vantajosamente usados de acordo com a presente invenção são aqueles conhecidos sob o nome comercial de Banbury® ou Intermix®, dependendo de se os rotores operam tangencialmente em relação um ao outro ou são interpenetrantes. O misturador Banbury® é particularmente preferido.
Exemplos específicos de misturadores abertos que podem ser vantajosamente usados de acordo com a presente invenção são: misturador de esfera aberto, misturador de lâmina em Z. Misturador de esfera aberto é particularmente preferido.
De acordo com uma forma de realização preferida, a mistura no dito pelo menos um dispositivo de mistura em batelada pode ser realizada em uma velocidade de rotor de cerca de 20 rpm a cerca de 60 rpm, preferivelmente de cerca de 30 rpm a cerca de 50 rpm.
De acordo com uma outra forma de realização preferida, a mistura no dito pelo menos um dispositivo de mistura em batelada, pode ser realizada usando um fator de enchimento da câmara de mistura (o fator de enchimento é a porção do volume livre total da câmara de mistura ocupada pelo material a ser misturado) não mais alto do que cerca de 80 %, preferivelmente de cerca de 55 % a cerca de 70 %. Se um fator de enchimento muito alto for selecionado, a carência de volume livre impede o movimento e combinação cruzada do material, de modo que a mistura adequada toma-se problemática. Do mesmo modo, se apenas um fator de enchimento muito pequeno for selecionado, é difícil garantir mistura adequada, com forças de cisalhamento altas, e homogeneização adequada do material na câmara de mistura.
De acordo com uma forma de realização preferida, o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreende pelo menos seis parafusos co-rotativos. Os parafusos são preferivelmente dispostos de modo a formar um anel. Mais preferivelmente o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreende pelo menos doze parafusos rotativos, ainda mais preferivelmente parafusos co-rotativos.
Os ditos parafusos rotativos podem compreender elementos de mistura de cisalhamento alto tais como amassadores ou trânsitos de parafuso com profundidade de trânsito baixa. Os eixos de parafuso são preferivelmente paralelos.
Preferivelmente, os parafusos são pelo menos parcialmente engranzados. Mais preferivelmente, os parafusos são substancialmente completamente engranzados. Ainda mais preferivelmente, os parafusos são auto-limpantes.
Diâmetros de parafuso preferidos variam de pelo menos 30 mm, mais preferivelmente de pelo menos 60 mm.
Preferivelmente, a dita extrusora de mistura contínua de eixo múltiplo é uma extrusora de anel compreendendo:
- um núcleo interno (ou mandril);
- um alojamento externo definindo com o dito núcleo interno uma câmara anular;
- pelo menos seis parafusos, mais preferivelmente pelo menos doze parafusos, giratoriamente montadas dentro da dita câmara anular.
Em formas de realização preferidas, a extrusora de anel compreende aberturas de saída de gás fornecidas no alojamento externo, para permitir a remoção do material volátil. Vácuo pode ser vantajosamente aplicado às ditas aberturas de saída de gás, para facilitar ainda mais a extração do material volátil.
Testes realizados sobre extrusoras de anel como divulgado acima (particularmente quando vácuo foi aplicado a aberturas de saída de gás fornecidas dentro do alojamento externo) vantajosamente mostraram uma tendência substancialmente nula à formação de bolha do composto elastomérico descarregado na saída da extrusora de anel. De acordo com o Requerente, isto é devido à capacidade de desgaseificação aumentada oferecida pela extrusora de anel, que é capaz de remover efetivamente (através das aberturas de saída de gás) ar ou outros voláteis capturados no composto elastomérico sendo misturado, devido à superfície de troca aumentada oferecida pelo núcleo interno e pelo alojamento externo.
De acordo com uma forma de realização preferida, a mistura no dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo pode ser realizada em uma velocidade de rotação de parafuso de cerca de 10 rpm a cerca de 600 rpm, preferivelmente de cerca de 40 rpm a cerca de 400 rpm.
Foi observado que a dita velocidade de rotação de parafuso permite obter uma dispersão muito boa dos ingredientes, em particular dos enchedores de reforço, no segundo composto elastomérico, assim como evitar a reticulação prematura (fenômenos de “vulcanização prematura”) do segundo composto elastomérico que pode ocorrer se uma velocidade de rotação do parafuso muito alta for usada.
Vantajosamente, o segundo composto elastomérico pode ser descarregado do dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo em um rendimento médio de pelo menos 500 kg/h, preferivelmente de pelo menos 800 kg/h. Em tal modo, uma instalação de composição compreendendo um aparelho de mistura incluindo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada em combinação com um ou dois dispositivos de mistura contínua de eixo múltiplo pode atingir um rendimento global compatível com uma produção de pneu em escala industrial.
Em formas de realização preferidas, o primeiro composto elastomérico é resfriado antes de alimentá-lo ao dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo. Preferivelmente, o dito primeiro composto elastomérico pode ser resfriado a uma temperatura de cerca de 15°C a cerca de 40°C, mais preferivelmente de cerca de 20°C a cerca de 25°C.
Pelo menos uma extrusora de transporte pode ser incluída na instalação de composição.
De acordo com uma forma de realização preferida, o primeiro composto elastomérico é alimentado à dita pelo menos uma extrusora de transporte antes de ser alimentado ao dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo.
De acordo com uma forma de realização preferida, a dita pelo menos uma extrusora de transporte compreende:
- um alojamento, o dito alojamento incluindo pelo menos uma abertura de alimentação e uma abertura de descarga;
- pelo menos um elemento de transporte giratoriamente montado no dito alojamento.
Para os propósitos da presente invenção, o termo “elemento de transporte” significa um elemento que não substancialmente exerce uma ação de mistura mas meramente exerce um transporte do composto elastomérico através do comprimento da extrusora. Elementos de transporte típicos podem ser selecionados, por exemplo, de elementos que principalmente promovem o movimento axial do material tal como parafusos helicoidais.
O transporte na dita pelo menos uma extrusora de transporte pode ser exemplarmente realizado em uma velocidade do elemento de transporte de cerca de 10 rpm a cerca de 60 rpm, preferivelmente de cerca de 20 rpm a cerca de 35 rpm.
A alimentação à dita pelo menos uma extrusora de transporte pode permitir controlar a taxa de alimentação do primeiro composto elastomérico ao dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo.
A dita pelo menos uma extrusora de transporte pode ser uma extrusora de parafuso helicoidal única, ou uma extrusora de descarga tendo duos parafusos helicoidais contra-rotativas.
De acordo com uma outra forma de realização, o dito aparelho de mistura inclui pelo menos um misturador interno e pelo menos um misturador aberto, o dito misturador aberto sendo preferivelmente colocado a jusante do dito pelo menos um misturador interno.
De acordo com uma outra forma de realização, o segundo composto elastomérico descarregado de o pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo pode ser alimentado a pelo menos um outro dispositivo de mistura em batelada. O dito pelo menos um outro dispositivo de mistura em batelada pode ser selecionado daqueles divulgados acima.
De acordo com uma outra forma de realização, o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo pode ser colocado a montante de um dispositivo para preparar pelo menos um elemento estrutural de um pneu cru usando-se o dito segundo composto elastomérico descarregado pelo dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, ou usando-se um outro composto obtido por uma outra etapa de mistura realizada no segundo composto elastomérico.
O dispositivo para preparar o elemento estrutural do pneu cru pode ser selecionado daqueles comumente conhecidos na técnica tais como, por exemplo, dispositivos de calandragem e/ou dispositivos de extrusão.
De acordo com outras formas de realização, o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo pode ser diretamente equipado com um molde de calandra ou com um molde de extrusão. Especialmente no último caso, um elemento estrutural do pneu cru pode ser diretamente obtido na saída do dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo.
O dito elemento estrutural do pneu cru pode ser, por exemplo, um dos elementos estruturais elastoméricos diferentes de um pneu tal como, por exemplo: enchedor de pérola, parede lateral, banda de rodagem, revestimento, subrevestimento, camada antiabrasiva. De acordo com processos conhecidos na técnica, os ditos elementos estruturais são subsequentemente montados usando um aparelho de fabricação adequado para fornecer um pneu acabado.
Um outro elemento estrutural obtenível usando-se o dito segundo composto elastomérico descarregado pelo dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, ou usando-se um outro composto obtido por uma outra etapa de mistura realizada no segundo composto elastomérico é um elemento semelhante à tira alongada contínuo. Durante a formação de um pneu cru, o elemento semelhante à tira contínuo pode ser depositado sobre um suporte (por exemplo, um tambor de formação) em uma pluralidade de enrolamentos, de modo a formar uma pluralidade de espirais consecutivas dispostas em relação lado a lado e/ou sobreposta entre si. Em tal maneira, equivalentes de muitos elementos estruturais de um pneu, tipicamente obtidos por produtos semiacabados, podem ser formados pelos enrolamentos em espiral. Por exemplo, equivalentes de um enchedor de pérola, uma parede lateral, uma banda de rodagem, um revestimento, um subrevestimento, uma camada antiabrasiva podem ser obtidos por enrolamento em espiral de um elemento semelhante à tira contínuo.
O dito elemento semelhante à tira contínuo pode ter uma forma em seção transversal aplainada tal como, por exemplo, forma retangular, elíptica, lenticular, ou afilada. Dimensões em seção transversal do dito elemento semelhante à tira contínuo podem ser consideravelmente mais baixas do que as dimensões em seção transversal do equivalente elemento estrutural a ser obtido por enrolamento em espiral.
O dito elemento semelhante à tira contínuo pode ser obtido diretamente na saída do dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, através de um molde de extrusão adequado.
De acordo com uma forma de realização preferida, todos os ingredientes do composto elastomérico reticulável são alimentados ao dito pelo menos um aparelho de mistura.
Em particular, além do dito pelo menos um polímero elastomérico e do dito pelo menos um enchedor de reforço, pelo menos um dos seguintes componentes pode ser adicionado ao composto elastomérico:
- agentes de vulcanização tais como, por exemplo, enxofre, ou moléculas contendo enxofre (doadores de enxofre), ou misturas destes;
- ativadores tais como, por exemplo, compostos de zinco, e em particular ZnO, ZnCO3, sais de zinco de ácidos graxos saturados ou insaturados contendo de 8 a 18 átomos de carbono, tais como, por exemplo, estearato de zinco, que são preferivelmente transferidos in situ no composto elastomérico a partir de ZnO e ácido graxo, e também BiO, PbO, Pb3O4, PbC>2, ou misturas dos mesmos;
- aceleradores tais como, por exemplo, ditiocarbamatos, guanidina, tiouréia, tiazóis, sulfenamidas, tiuranas, aminas, xantatos, ou misturas destes;
- aditivos selecionados na base da aplicação específica para a qual a composição é indicada tais como, por exemplo, antioxidantes, agentes antienvelhecimento, plastificadores (por exemplo, óleos plastificantes), adesivos, agentes anti-ozônio, resinas modificadoras, ou misturas destes.
A lista acima de componentes é dada apenas para ilustrar alguns exemplos dos componentes mais comuns usualmente usados em compostos elastoméricos, particularmente em composto elastomérico para fabricação de pneu, e não deve ser indicada como limitante do escopo da presente invenção.
Quando todos os componentes do composto elastomérico são alimentados a um dispositivo de mistura em batelada, por exemplo, um misturador interno tal como um misturador Banbury®, a mistura pode ser preferivelmente realizada em pelo menos duas etapas diferentes, a primeira etapa sendo uma etapa não produtiva em que todos os componentes exceto aqueles capazes de promover a reticulação (por exemplo, enxofre e aceleradores) são alimentados ao dito dispositivo de mistura em batelada, a segunda etapa sendo uma etapa produtiva em que o composto elastomérico obtido da dita primeira etapa assim como os componentes capazes de promover a reticulação são alimentados ao dito dispositivo de mistura em batelada. O composto elastomérico assim obtido (isto é, o primeiro composto elastomérico mencionado acima), depois é subsequentemente alimentado a um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo de modo a obter um segundo composto elastomérico.
Altemativamente, todos os componentes do composto elastomérico, exceto dos componentes capazes de promover a reticulação, são alimentados a um dispositivo de mistura em batelada, por exemplo, um misturador interno tal como um misturador Banbury®, para obter um primeiro composto elastomérico que é subsequentemente alimentado a um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, de modo a obter um segundo composto elastomérico. O segundo composto elastomérico assim obtido, assim como os componentes capazes de promover a reticulação, são subsequentemente alimentados a um outro dispositivo de mistura em batelada, por exemplo, um misturador interno tal como um misturador Banbury®, que é colocado a jusante do dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo.
Altemativamente, todos os componentes do composto elastomérico, exceto dos componentes capazes de promover a reticulação, são alimentados a um dispositivo de mistura em batelada, por exemplo, um misturador interno tal como um misturador Banbury®, para obter um primeiro composto elastomérico. O primeiro composto elastomérico assim obtido, assim como os componentes capazes de promover a reticulação, são subsequentemente alimentados a um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, de modo a obter um segundo composto elastomérico.
Quando um misturador aberto é usado como um dispositivo de mistura em batelada, preferivelmente, todos os componentes do composto elastomérico são alimentados ao dito misturador aberto de modo a obter um primeiro composto elastomérico que é subsequentemente alimentado a um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, de modo a obter um segundo composto elastomérico.
O processo e instalação de composição de acordo com os aspectos da presente invenção podem ser utilizados para produzir um composto elastomérico compreendendo qualquer tipo de polímeros elastoméricos, assim como qualquer tipo de enchedores de reforço, usualmente usados na fabricação de pneu.
Preferivelmente, os polímeros elastoméricos podem ser selecionados, por exemplo, de polímeros elastoméricos de dieno e polímeros elastoméricos de mono-olefina, ou misturas destes.
Polímeros elastoméricos de dieno podem ser selecionados, por exemplo, de polímeros elastoméricos ou copolímeros com uma cadeia insaturada tendo uma temperatura de transição vítrea (Tg) geralmente abaixo de 20°C, preferivelmente na faixa de cerca de 0°C a cerca de -110°C. Estes polímeros ou copolímeros podem ser de origem natural ou podem ser obtidos por polimerização em solução, polimerização em emulsão ou polimerização em fase gasosa de uma ou mais diolefinas conjugadas, opcionalmente combinadas com pelo menos um comonômero selecionado de monovinilarenos e/ou comonômeros polares. Preferivelmente, os polímeros ou copolímeros obtidos contêm o dito pelo menos um comonômero selecionado de monovinilarenos e/ou comonômeros polares em uma quantidade de não mais do que 60 % em peso. Exemplos de polímeros elastoméricos de dieno são: cis-l,4-poliisopreno (natural ou sintético, preferivelmente borracha natural), 3,4-poliisopreno, poli-l,3-butadieno (em particular, vinil poli-l,3-butadieno superior tendo um teor de unidades 1,2polimerizadas de cerca de 15 % a cerca de 85 % em peso), policloropreno, opcionalmente copolímeros de isopreno/isobuteno halogenados, copolímeros de 1,3-butadieno/acrilonitrila, copolímeros de 1,3-butadieno/estireno, copolímeros de 1,3-butadieno/isopreno, copolímeros de isopreno/estireno, terpolímeros de isopreno/1,3-butadieno/estireno; ou misturas destes.
Como para polímeros elastoméricos de mono-olefina, eles podem ser selecionados, por exemplo, de: copolímeros de etileno com pelo menos uma alfa-olefina tendo de 3 a 12 átomos de carbono, e opcionalmente com um dieno tendo de 4 a 12 átomos de carbono; poliisobuteno; copolímeros de isobuteno com pelo menos um dieno. Particularmente preferidos são: copolímeros de etileno/propileno (EPR); terpolímeros de etileno/propileno/dieno (EPDM); poliisobuteno; borrachas de butila; borrachas de halobutila; ou misturas destes.
Preferivelmente, o dito pelo menos um enchedor de reforço pode ser selecionado, por exemplo, de: negro-de-fumo, silica, alumina, aluminossilicatos, carbonato de cálcio, caulim, ou misturas destes.
Quando um enchedor de reforço compreendendo silica está presente, o composto elastomérico pode incorporar vantajosamente um agente de ligação capaz de interagir com silica e de liga-la ao(s) polímero(s) elastomérico(s) durante a vulcanização. Entre os agentes de ligação que são particularmente preferidos estão bis(3-trietoxisililpropil)-tetrassulfeto, ou bis(3-trietoxisililpropil)dissulfeto. Os ditos agentes de ligação podem ser usados como tal ou como uma mistura adequada com um enchedor inerte (por exemplo, negro-de-fumo) de modo a facilitar sua incorporação no composto elastomérico.
Breve descrição dos desenhos
A presente invenção agora será ilustrada em mais detalhe por meio de formas de realização ilustrativas, com referência às figuras anexas em que:
A Fig. 1 é um gráfico que mostra um rendimento T (medido em kg/h) versus o diâmetro de parafuso D (medido em mm) obtenível para um composto elastomérico viscoso típico na saída de tipos diferentes de dispositivos de mistura contínua de eixo múltiplo;
A Figura 2 apresenta esquematicamente uma seção transversal de uma extrusora de anel usável em uma instalação de composição de acordo com uma forma de realização da presente invenção;
As Figuras 3 a 6 apresentam diagramas esquemáticos de instalações para produzir um composto elastomérico de acordo com formas de realização exemplares da presente invenção.
Descrição detalhada das formas de realização preferidas
Como mencionado no precedente, verificou-se que um composto elastomérico de qualidade alta pode ser obtido em uma instalação de composição de complexidade reduzida produzindo-se o composto elastomérico com pelo menos uma etapa de mistura realizada em pelo menos um dispositivo de mistura em batelada e pelo menos uma etapa de mistura realizada em pelo menos um dispositivo de mistura contínua.
Em particular, foi descoberto que os compostos elastoméricos assim obtidos apresentam uma dispersão significativamente melhorada do(s) enchedor(es) de reforço, junto com propriedades mecânicas melhoradas (tanto estática quanto dinâmica). Uma repetitividade significante dos resultados obtidos em termos de propriedades mecânicas dos compostos elastoméricos obtidos também foi verificada. Um exemplo destes resultados notáveis é relatado no restante da descrição do presente pedido, para um composto elastomérico processado em um dispositivo de mistura em batelada e depois moído novamente usando uma extrusora de anel. Outros exemplos obtidos pelo processamento de vários compostos elastoméricos usando um dispositivo de mistura em batelada e uma extrusora de parafuso duplo podem ser encontrados em um pedido de patente prévio depositado pelo mesmo Requerente em 13/11/2007, cujo número do pedido é W02007EP009798.
Com referência à figura 1, um gráfico que mostra o rendimento T (medido em kg/h) obtenível para um composto elastomérico viscoso típico na saída de vários tipos de dispositivos de mistura contínua de eixo múltiplo quando do processamento de materiais elastoméricos, versus o diâmetro dos parafusos usados em tais dispositivos de mistura contínua de eixo múltiplo.
Em particular, o gráfico da figura 1 apresenta o rendimento versus o diâmetro de parafuso de uma extrusora de parafuso duplo (TSE, linha sólida), de uma extrusora de anel tendo doze parafusos dispostos ao longo de um anel (RE 12, linha tracejada-pontilhada), de uma extrusora de anel tendo vinte e quatro parafusos dispostos ao longo de um anel (RE 24, linha tracejada), de uma extrusora de anel tendo trinta e seis parafusos dispostos ao longo de um anel (RE 36, linha pontilhada).
O gráfico foi obtido em parte ajustando-se os dados experimentais, e em parte por simulação. Em particular, a tendência relacionada à TSE é um ajuste de dados de rendimento experimentais obtidos usando extrusoras de parafuso duplo diferentes (isto é, dispositivos de mistura contínua de eixo múltiplo tendo duas rocas paralelas co-rotativas) para processar um composto de borracha compreendendo negro-de-fumo como enchedor de reforço, isto é, uma mistura típica para o uso na indústria do pneu. A seguinte fórmula de ajuste geral foi escrita para ajustar a tendência dos dados de TSE, que pode ser escrita como:
(\ α em que Do, To e α são parâmetros de ajuste. Em particular, To corresponde ao rendimento obtenível em um diâmetro de parafuso Do. Para o composto de borracha testado com as TSEs, os dados experimentais foram ajustados usando-se um parâmetro α de cerca de 2. Tal valor pode ser ainda mais baixo para outros compostos elastoméricos.
Por outro lado, as tendências para as extrusoras de anel diferentes são o resultado de um simulação realizada. Em particular, um rendimento To obtenível em um certo diâmetro de parafuso Do para cada uma das extrusoras de anel RE 12, RE 24 e RE 36 foi calculado por simulação, e depois pela fórmula de ajuste acima (com α = 2) foi aplicado para plotar as curvas mostradas no gráfico da figura 1.
Como visível na Figura 1, o crescimento do rendimento atingível por extrusoras de parafuso duplo versus diâmetro de parafuso é muito baixo. Menos do que 500 kg/h podem ser obtidos com um diâmetro de parafuso de 133 mm, que parece ser próximo a um limite superior para tal tipo de dispositivo de mistura contínua: de fato, valores de diâmetro de parafuso altos correspondem a um vastidão alta respectiva para o dispositivo de mistura global, de modo que extrusoras de parafuso duplo tendo um diâmetro de parafuso mais alto são factíveis em um custo mais alto e requerem grande espaço na instalação de composição.
O crescimento baixo da tendência do rendimento para um dispositivo de mistura contínua de parafuso duplo no processamento de materiais elastoméricos principalmente depende do fato de que o material elastomérico deve ser “suavemente” trabalhado (isto é, em velocidade de rotação de parafuso relativamente baixa, e/ou em taxa de cisalhamento relativamente baixa, e/ou em energia relativamente baixa, etc.), de modo a manter uma baixa temperatura do composto sendo misturado dentro dos canais do parafuso, a impedir a vulcanização prematura do composto.
Visto que dispositivos de mistura em batelada típicos usados em instalações de composição de locais de produção de pneu industriais têm rendimentos mínimos de cerca de 1000 kg/h (ou muito mais, para produção de composto maciça), o resultado do rendimento mostrado na Figura 1 para a extrusora de parafuso duplo (linha sólida) destaca que a ligação de um dispositivo de mistura em batelada e de uma extrusora de parafuso duplo pode tomar-se problemática. De modo a manter a produção dos dois tipos de máquinas sincronizadas, o dispositivo de mistura em batelada deve trabalhar em um rendimento mais baixo, ou um número alto de extrusoras de parafuso duplo enormes deve ser usado para cada dispositivo de mistura em batelada. No primeiro caso, uma produtividade inaceitável da instalação de composição global pode ser obtida (a menos que a produção de composto em “lugar adequado” seja considerada). No último caso, um aumento desvantajoso do tamanho global da instalação de composição pode ser obtido, a um limite para o qual tal solução não podería ser usada para instalações de composição já adequadas e dimensionadas.
Adicionalmente, outras desvantagens podem ser encontradas em formas de realização preferidas em que o funcionamento da instalação de composição global compreendendo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada e pelo menos um dispositivo de mistura contínua é realizado continuamente, isto é, usando-se dispositivos (por exemplo, extrusoras de transporte, e/ou dispositivos de transporte por correia) para transportar diretamente o composto descarregado pelo(s) dispositivo(s) de mistura em batelada ao(s) dispositivo(s) de mistura contínua, sem um armazenamento do mesmo composto depois da descarga do(s) dispositivo(s) de mistura em batelada. Um número alto de dispositivos de mistura contínua a serem ligados a cada dispositivo de mistura em batelada podería complicar seriamente o plano da instalação de composição global, a um grau que tal a solução teoricamente vantajosa e eficaz pode tomar-se praticamente não factível. Em tal caso, apenas um funcionamento descontínuo da instalação de composição pode ser realizado, com a desvantagem adicional da perda de espaço causada pela criação de áreas possivelmente grandes dedicadas à estocagem do composto descarregado do(s) dispositivo(s) de mistura em batelada e demora para ser processado pelos dispositivos de mistura contínua, com problemas adicionais em relação ao controle das condições ambientais em tais áreas de modo a impedir prejuízo da qualidade do composto armazenado.
O gráfico da Figura 1 assim praticamente mostra que de modo a produzir compostos elastoméricos tanto com uma qualidade alta quanto com um rendimento alto, compatível com uma produção de pneu em escala industrial, uma instalação de composição compreendendo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada e dispositivos de mistura contínua tendo apenas dois eixos não representa uma solução vantajosa (e em alguns casos uma factível).
Um resultado diferente é inferido quando considerando, na figura 1, as tendências de rendimento de extrusoras de anel. Como pode ser observado, um rendimento de pelo menos 500 kg/h para um composto elastomérico típico a ser usado para fabricar pneus pode ser obtido por uma extrusora de anel tendo doze parafusos de cerca de 50 a 60 mm em diâmetro (ver a linha tracejada-pontilhada), isto é, por uma máquina muito compacta que não precisa de comprimentos de canal de parafuso longos. Resultados ainda melhores em termos de rendimentos obteníveis são mostrados pelo gráfico da figura 1 para extrusoras de anel tendo um número mais alto de parafusos (ver linhas tracejadas e pontilhadas, em relação a vinte e quatro e trinta e seis parafusos, respectivamente), para as quais um rendimento de 500 kg/h pode ser obtido com parafusos tendo diâmetro de cerca de 30 a 40 mm. Considerando-se as tendências mostradas na figura 1 como um todo, pode ser inferido que uma extrusora de anel compreendendo seis parafusos (para as quais a tendência do rendimento não é explicitamente mostrada na figura 1, mas que é localizada em algum lugar no centro entre a linha sólida relacionada à extrusora de parafuso duplo e à extrusora de anel tendo doze parafusos) pode ser capaz de obter um rendimento de cerca de 500 kg/h usando-se um diâmetro de parafuso de cerca de 80 mm, ainda em uma faixa aceitável de viabilidade, compacidade e custo da máquina.
Assim é mostrado que uma instalação de composição usando dispositivos de mistura em batelada em combinação com dispositivos de mistura contínua de eixos múltiplos tendo pelo menos seis parafusos rotativos (possivelmente usadas em pares para cada dispositivo de mistura em batelada) podem sincronizar e equilibrar sua produção de composto elastomérico de qualidade alta para pneus em rendimento altos, compatíveis com uma produção de pneu em escala industrial.
Entre tais dispositivos de mistura contínua de eixos múltiplos, formas de realização preferidas são representadas por extrusoras de anel, que são capazes de fornecer vantagens adicionais em termos de compacidade da máquina (particularmente em comprimento, sob o mesmo diâmetro), e capacidade de desgaseificação.
Com referência à vista secional esquemática mostrada na figura 2, tipicamente, uma extrusora de anel (200) compreende:
- um núcleo interno, ou mandril (201);
- um alojamento externo (202) definindo com o dito núcleo interno uma câmara anular (203);
- uma pluralidade de parafusos (204) giratoriamente montadas em eixos respectivos dentro da dita câmara anular (203), para formar um anel.
Como mostrado na figura 2, a pluralidade de parafusos são corotativas e pelo menos parcialmente (preferivelmente completamente) engranzados. Em operação, os parafusos (204) intensamente misturam o composto elastomérico (205) dentro da câmara anular (203), e o composto elastomérico move do um canal do parafuso para o outro em um número alto de regiões de engranzamento de modo a aumentar a troca de calor com a superfície de alojamento. Em formas de realização preferidas, parafusos autolimpantes são usadas nas extrusoras de anel.
Vantajosamente, uma extrusora de anel também tipicamente compreende aberturas de saída de gás (não mostradas na figura 2) fornecidas no alojamento externo, para permitir a remoção do material volátil. Vácuo pode ser vantajosamente aplicado às ditas aberturas de saída de gás, para facilitar ainda a extração do material volátil.
Formas de realização exemplares de extrusoras de anel que podem ser aplicadas para os propósitos da presente invenção são vendidas por Extricom GmbH. A Patente US ns 5836682 e Pedido de Patente US 2007/0121421, aqui incorporados por referência em sua totalidade, são documentos exemplares relacionados às extrusoras de anel.
No que segue, várias formas de realização para uma instalação de composição compreendendo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada e pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo serão descritas. Para simplicidade de descrição, uma extrusora de anel será usada como dispositivo de mistura contínua exemplar tendo um número alto de eixos.
Com referência à figura 3, uma instalação de composição (100) para produzir um composto elastomérico de acordo com a presente invenção inclui um aparelho de mistura (101a) compreendendo um misturador interno (101) (por exemplo, um misturador Banbury®) em que o(s) polímero(s) elastomérico(s) (102) e o(s) enchedor(es) de reforço (103) são alimentados.
Preferivelmente, todos os componentes remanescentes do composto elastomérico (por exemplo, agentes de vulcanização, ativadores, aceleradores, ou os outros aditivos opcionalmente presentes) podem ser alimentados ao misturador interno (101).
Altemativamente, a mistura no dito misturador interno (101) pode ser realizada em pelo menos duas etapas.
Depois que a mistura foi realizada, o primeiro composto elastomérico obtido (104) é alimentado à extrusora de anel (106) através de um depósito alimentador (105).
A extrusora de mistura (106) da figura 3, apresenta apenas um depósito alimentador (105). Entretanto, particularmente no caso quando todos os componentes do composto elastomérico (por exemplo, agentes de vulcanização, ativadores, aceleradores, ou os outros aditivos opcionalmente presentes) não são alimentados ao misturador interno (101), mais do que um depósito alimentador (não representado na figura 3), pode estar presente ao longo da extrusora de anel (106). Além disso, a extrusora de anel (106) pode ser fornecido com bombas de alimentação gravimetricamente controladas (não representadas na figura 3) que são úteis para introduzir na extrusora de anel (106) componentes adicionais tais como, por exemplo, óleos plastificantes.
A mistura dentro da extrusora de anel (106) produz um segundo composto elastomérico. Depois que a mistura foi realizada, o segundo composto elastomérico (108) é descarregado da extrusora de mistura (106), por exemplo, na forma de uma fita ou folha contínuas, bombeando-o através de um molde de calandra (107), por exemplo por meio de uma bomba de engrenagem (não mostrada na figura 3), e é subsequentemente resfriado, preferivelmente até a temperatura ambiente, passando-o através de um dispositivo de resfriamento (109). Um molde fixo (não mostrado na figura 3) também pode ser usado ao invés do molde de calandra (107).
Altemativamente, o segundo composto elastomérico (108) pode ser obtido na forma de um produto subdividido bombeando-o através de um molde de extrusora (não representado na figura 3), o dito molde de extrusora sendo fornecido com uma placa de molde perfurada equipada com facas. O produto obtido na forma subdividida é subsequentemente resfriado, preferivelmente até a temperatura ambiente, por exemplo, transportando-o a um dispositivo de resfriamento (não representado na figura 3).
Como uma outra alternativa, o segundo composto elastomérico (108) pode ser descarregado através de um topo aberto (não mostrado na figura 3).
Como uma outra alternativa, o segundo composto elastomérico (108) pode ser obtido diretamente na forma de um produto semiacabado a ser usado na montagem de um pneu cru. Para o propósito, um molde de extrusão tendo uma forma de abertura predefinida e equipado com uma faca pode ser usado (não mostrado na figura 3). Por exemplo, elementos estruturais obteníveis em tal modo podem ser os seguintes: enchedor de pérola, parede lateral, banda de rodagem, revestimento, subrevestimento, camada antiabrasiva. Um elemento semelhante à tira contínuo a ser usado para formar elementos estruturais de pneus verdes por enrolamentos múltiplos em um suporte (por exemplo, um tambor de fabricação) também pode ser produzido por tal método.
A Figura 4 apresenta uma outra forma de realização de uma instalação (200) para produzir um composto elastomérico de acordo com a presente invenção: os mesmos números de referência foram usados para os elementos correspondentes divulgados na figura 3.
De acordo com a forma de realização da figura 4, o segundo composto elastomérico (108) é alimentado a um outro misturador interno (201) (por exemplo, um misturador Banbury®). A alimentação ao dito misturador interno adicional (201) pode ser particularmente útil quando nem todos os componentes do composto elastomérico são alimentados ao misturador interno (101). Neste caso, por exemplo, os agentes de vulcanização, e/ou os ativadores, e/ou os aceleradores podem ser alimentados ao dito misturador interno adicional (201).
De acordo com a forma de realização particular da figura 4, o segundo composto elastomérico (108) é resfriado, preferivelmente até a temperatura ambiente, passando-o através de um dispositivo de resfriamento (109) antes de ser alimentado ao dito misturador interno adicional (201).
Altemativamente, o segundo composto elastomérico (108) pode ser diretamente alimentado, sem ser resfriado, ao dito misturador interno adicional (201) (não representado na figura 4).
Altemativamente, o segundo composto elastomérico (108) pode ser obtido na forma de um produto subdividido como divulgado acima e subsequentemente alimentado ao dito misturador interno adicional (201) (não representado na figura 4).
A Figura 5 apresenta uma outra forma de realização da instalação (300) para produzir um composto elastomérico de acordo com a presente invenção: os mesmos números de referência foram usados para os mesmos elementos como aqueles divulgados na figura 3.
Na forma de realização particular da figura 5, um aparelho de mistura (101a) compreendendo um misturador interno (101) e uma extrusora de transporte (301) é representado.
De acordo com a dita forma de realização, o primeiro composto elastomérico (104) é alimentado a uma extrusora de transporte (301) (por exemplo, uma extrusora de parafuso helicoidal única) através de um depósito alimentador (302).
A alimentação à dita uma extrusora de transporte (301) pode permitir controlar a taxa de alimentação do dito primeiro composto elastomérico (104) à extrusora de anel (106).
De acordo com a forma de realização particular da figura 5, o primeiro composto elastomérico (104) é diretamente alimentado à extrusora de transporte (301).
Além disso, de acordo com a forma de realização particular da figura 5, o primeiro composto elastomérico (104) é diretamente alimentado da dita extrusora de transporte (301) à extrusora de anel (106), através de um depósito alimentador (105) por exemplo, na forma de uma fita contínua, bombeando-o através de um molde de calandra (303), por exemplo por meio de uma bomba de engrenagem (não representada na figura 5).
Em uma forma de realização não mostrada na figura 5, o primeiro composto elastomérico (104) é primeiramente resfriado, preferivelmente até a temperatura ambiente, na saída da extrusora de transporte (301), passando-o através de um dispositivo de resfriamento antes de alimentá-lo à extrusora de anel (106). O dito resfriamento pode ser útil de modo a aumentar a viscosidade do dito primeiro composto elastomérico antes de alimentá-lo à dita extrusora de anel (106), permitindo assim uma melhor mistura da dita primeira composição elastomérica na dita extrusora de anel (106).
Altemativamente, o primeiro composto elastomérico (104), na saída da extrusora de transporte (301), depois de ter sido resfriado passando-o através do dispositivo de resfriamento, pode ser reduzido na forma de um produto subdividido por meio de um dispositivo de corte (por exemplo, um moinho fornecido com lâminas rotativas) antes de ser alimentado à extrusora de anel (106). Preferivelmente, neste caso, a alimentação à extrusora de anel (106) pode ser controlada por meio de alimentadores (por exemplo, alimentadores volumétricos ou de perda em peso) (não mostrados na figura
5).
Altemativamente, ao invés do dito molde de calandra (303), a dita extrusora de transporte (301) pode ser equipada com:
- um molde de extrusora fornecido com uma placa de molde perfurada equipada com facas de modo a obter o dito primeiro composto elastomérico na forma de um produto subdividido antes de alimentá-lo à dita extrusora de mistura (106) (não mostrada na figura 5); ou
- um topo aberto de modo a permitir que o dito primeiro composto elastomérico diretamente flua na dita extrusora de anel (106) (não mostrada na figura 5).
Altemativamente, a dita extrusora de transporte (301) pode ser substituída com um misturador de esfera aberto (não mostrado na figura 5).
Altemativamente, um misturador de esfera aberto pode ser colocado entre o dito misturador interno (101) e a dita extrusora de transporte (301) (não mostrada na figura 5).
Como uma outra alternativa não mostrada na figura 5, um outro misturador interno (por exemplo, um misturador Banbury®) pode ser usado a jusante da extrusora de anel (501), coletando o segundo composto elastomérico que sai da extrusora de anel (106), em uma maneira similar àquela mostrada na figura 4.
A Figura 6 apresenta uma porção de uma outra forma de realização da instalação (600) para produzir um composto elastomérico de acordo com a presente invenção: os mesmos números de referência têm os mesmos significados como divulgado nas figuras 3 a 5 prévias.
De acordo com a forma de realização particular da Fig. 6, o segundo composto elastomérico (108) é alimentado a uma extrusora (601) (por exemplo, uma extrusora de parafuso único de alimentação a frio) para fabricar um produto semiacabado, através de um depósito alimentador (602), depois de resinar através de um dispositivo de resfriamento (109). Em uma forma de realização não mostrada na figura 6, o segundo composto elastomérico é diretamente alimentado ao depósito alimentador (602) de uma extrusora de parafuso único de alimentação a quente, sem resfriamento.
O segundo composto elastomérico é descarregado da extrusora (601) na forma de uma folha ou na forma de um produto semiacabado útil na fabricação de pneu (tal como aqueles mencionados acima) (603), bombeandoo através de um molde de extrusão (não mostrado na figura 6).
Altemativamente, o segundo composto elastomérico (108) é descarregado da extrusora (601) na forma de uma folha ou na forma de um produto semiacabado útil na fabricação de pneu (603), bombeando-o através de um molde de calandra (não representado na figura 6).
Usualmente, a folha ou produto semiacabado obtidos (603) são subsequentemente submetidos a um tratamento com resfriamento, usualmente por meio de água e/ou ar forçado. A folha ou produto semiacabado (603) assim tratados depois são usualmente arranjados em bancadas ou em bobinas esperando para outro processamento.
Altemativamente, um elemento semelhante à tira alongada contínuo (não mostrado na figura 6) pode ser obtido da extrusora (601) que pode ser diretamente usado, sem ser armazenado, na fabricação de pneu, operando como divulgado acima.
EXEMPLOS 1 a 2
Preparação dos compostos elastoméricos
A fórmula de um composto elastomérico exemplarmente preparado é dada na Tabela 1 (as quantidades dos vários componentes são dadas em pce).
TABELA 1
COMPOSTO Pce
NR 70
BR 30
N326 55
Oxido de zinco 5,0
Ácido esteárico 2,0
Antioxidante 2,0
Resorcinol 1,0
HMMM 2,0
Enxofre 5,5
PVI 0,1
DCBS 1,0
NR: borracha natural (STR20 - Taiteck Rubber);
BR: polibutadieno (Europrene Neocis® BR40 - Polimeri Europa);
N326: negro-de-fumo;
Antioxidante: fenil-p-fenilenodiamina (6-PPD - Akzo Nobel);
HMMM: hexametoximetilmelamina;
PVI (retardante): N-cicloexiltioftalimida (Santogard® PVI - Flexys);
DCBS (acelerador): benzotiazil-2-dicicloexilsulfenamida (Vulkacit® DZ/EGC - Lanxess).
Dois compostos elastoméricos tendo a fórmula acima foram preparados como segue e testados em máquinas de escala laboratorial. Exemplo 1 (comparativo)
O composto elastomérico foi preparado usando-se uma mistura convencional de etapa dupla em um misturador Banbury®.
Ia etapa
Todos os componentes listados na Tabela 1, exceto enxofre, retardante (PVI), hexametoximetilmelamina (HMMM) e acelerador (DCBS), foram misturados entre si em um misturador Banbury® (modelo F270), operando nas seguintes condições de trabalho:
- alimentação: 225 kg;
- temperatura: 30°C;
- tempo de mistura: 200 segundos;
- fator de enchimento: 73 %;
- velocidade do rotor: 40 rpm;
- temperatura da descarga: 155°C.
2a etapa
O composto elastomérico obtido na Ia etapa foi resfriado até a temperatura ambiente (23 °C) e subsequentemente alimentado ao mesmo misturador Banbury® divulgado acima e uma outra mistura foi realizada operando nas seguintes condições de trabalho:
- alimentação: 200 kg;
- temperatura: 30°C;
- tempo de mistura: 130 segundos;
- fator de enchimento: 65 %;
- velocidade do rotor: 40 rpm;
- temperatura da descarga: 105°C.
O composto elastomérico obtido foi subsequentemente resfriado até a temperatura ambiente (23°C)
Exemplo 2 (invenção)
O composto elastomérico foi produzida usando-se uma instalação de acordo com a figura 5.
Para este propósito, o composto elastomérico obtido de acordo com o Exemplo 1 e descarregado do misturador Banbury® foi diretamente alimentado (sem resfriamento) a uma extrusora de parafuso único, operando nas seguintes condições de trabalho:
- taxa de alimentação: 5500 kg/h;
- velocidade do parafuso: 25 rpm;
- perfil de temperatura: 25°C;
- temperatura do composto elastomérico medida na descarga da extrusora: 105°C.
O composto elastomérico descarregado da extrusora de transporte foi resfriado até a temperatura ambiente (23 °C) e subsequentemente alimentado a uma extrusora de anel Extricom RE® 3 XP tendo um diâmetro de parafuso nominal de 30 mm, operando nas seguintes condições de trabalho:
- taxa de alimentação: 165 kg/h;
- velocidade do parafuso: 105 rpm;
- torque: 90 %;
- perfil de temperatura real: 32 - 35 - 54 - 24 - 42 - 31 - 21 °C;
- temperatura do composto elastomérico medida na descarga da extrusora: 120°C.
- pressão de fusão no molde: 24 bar
O composto elastomérico descarregado da extrusora de anel foi subsequentemente resfriado até a temperatura ambiente (23°C).
Para ambos os exemplos 1 e 2, os compostos elastoméricos obtidos foram testados para avaliar as seguintes propriedades: viscosidade de Mooney (ML 1+4), propriedades mecânicas (tanto estática quanto dinâmica), assim como dispersão do enchedor: os resultados obtidos são dados na Tabela 2 seguinte.
Viscosidade de Mooney
A viscosidade de Mooney ML(l+4) a 100°C dos compostos não reticulados foi medida de acordo com o Padrão ISO 289-1:1994.
Propriedades mecânicas
O módulo (Módulo a 100 %), a tensão na ruptura, assim como o alongamento na ruptura, foram medidos de acordo com o Padrão ISO 37:2005 nas amostras dos compostos elastoméricos anteriormente mencionados vulcanizados a 170°C, durante 10 min.
A dureza em graus de IRHD (a 23°C) de acordo com o Padrão ISO 48:1994 foi medida em amostras dos compostos elastoméricos anteriormente mencionados vulcanizados a 170°C, durante 10 min.
Propriedades mecânicas dinâmicas foram medidas usando um dispositivo dinâmico Instron no modo de tração-compressão de acordo com os métodos seguintes. Um pedaço de teste de compostos elastoméricos reticulados (vulcanizados a 170°C, durante 10 min) tendo uma forma cilíndrica (comprimento = 25 mm; diâmetro = 12 mm), pré-carregado com compressão até uma deformação longitudinal de 7,5 % com respeito ao comprimento inicial, e mantido na temperatura prefixada (23°C e 70°C) durante a duração total do teste, foi submetido a uma força sinusoidal dinâmica tendo uma amplitude de ±3,5 % com respeito ao comprimento sob a pré-carga, com uma frequência de 10 Hz. As propriedades mecânicas dinâmicas são expressadas em termos de valores de módulo elástico dinâmico (E’) e Tan delta (fator de perda). O valor de Tan delta é calculado como uma razão entre o módulo viscoso (E”) e o módulo elástico (E’).
Dispersão do enchedor
A dispersão do enchedor foi medida de acordo com o Padrão ISO 11345:2006.
Para este propósito um pedaço de teste de compostos elastoméricos reticulados (vulcanizados a 170°C, durante 10 min) tendo a seguinte dimensão: 4 mm x 4 mm, foi usado para avaliar tanto a dispersão do enchedor (valor X) quanto a distribuição do enchedor (valor Y) usando-se um DisperGrader Model 1000NT com ampliação de lOOx, (TECH PRO Corp.). Este modelo tem várias escalas disponíveis para comparação. A escala que foi selecionada para este teste foi a escala RCB. Esta escala é tipicamente usada para a medição de compostos elastoméricos enchidos com negro-de-fumo de reforço.
Dez ilustrações de referência são usadas para determinar a dispersão do enchedor (valor X). Um algoritmo foi derivado usando estas ilustrações de referência e depois é aplicado a uma amostra desconhecida. O DisperGrader depois analisa uma amostra desconhecida e automaticamente determina um valor de dispersão (valor X) à amostra desconhecida. Valores de dispersão mais altos (valores X) representam a melhor dispersão.
O valor Y não é fundamentado na comparação visual contra padrões fotográficos, mas fundamentado no tamanho e número reais de aglomerados grandes. Um valor de classificação alto significa que não existe nenhum aglomerado mais alto do que 23 pm em diâmetro médio presente nas áreas testadas.
TABELA 2
EXEMPLO Exemplo 1 (*)Exemplo 2
Viscosidade de Mooney (ML 1+4) 59,6 57,5
PROPRIEDADES MECÂNICAS ESl DÁTICAS
Módulo a 100 % (CAI) (MPa) 4,24 4,05
Tensão na ruptura (MPa) 14,14 16,75
Alongamento na ruptura (%) 290 333
Dureza de IRHD (23°C) 82 84
PROPRIEDADES MECÂNICAS DIN ÂMICAS
E’ (23°C) 13,63 13,73
E’(70°C) 9,51 9,45
Tan delta (23°C) 0,196 0,202
Tan delta (70°C) 0,142 0,144
DISPERSÃO DEb IEGRO-DE-FUMO
Valor X <0,5 3,4
Valor Y 3,7 8,3
(*): comparativo.
Os dados relatados na Tabela 2 acima, mostram que os compostos elastoméricos reticulados obtidos de acordo com a presente invenção (Exemplo 2) tem viscosidade, tensão na ruptura e alongamento na ruptura melhorados. As propriedades mecânicas estáticas e dinâmicas remanescentes não são substancialmente afetadas pela outra mistura realizada pela extrusora de anel, com respeito ao composto elastomérico obtido de acordo com a técnica anterior (Exemplo 1).
Além disso, os dados relatados na Tabela 2 acima, mostram que o composto elastomérico reticulado obtido de acordo com a presente invenção (Exemplo 2) tem uma dispersão de negro-de-fumo significante melhorada com respeito à composição elastomérica reticulada obtida de acordo com a técnica anterior (Exemplo 1).

Claims (37)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo para fabricar um pneu, caracterizado pelo fato de que compreende:
    - fornecer pelo menos um composto elastomérico reticulável;
    - fabricar uma pluralidade de elementos estruturais do dito pneu, em que pelo menos um elemento estrutural da dita pluralidade de elementos estruturais compreende o dito pelo menos um composto elastomérico reticulável;
    - fabricar um pneu cru usando a dita pluralidade de elementos estruturais;
    - submeter o pneu cru à moldagem e reticulação para obter um pneu acabado;
    em que o fornecimento do dito pelo menos um composto elastomérico reticulável compreende:
    - alimentar pelo menos um polímero elastomérico e pelo menos um enchedor de reforço a um aparelho de mistura incluindo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada;
    - misturar e dispersar, no dito aparelho de mistura, o dito pelo menos um enchedor de reforço no dito pelo menos um polímero elastomérico, de modo a obter um primeiro composto elastomérico;
    - descarregar o dito primeiro composto elastomérico do dito aparelho de mistura;
    - alimentar o dito primeiro composto elastomérico a pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreendendo pelo menos seis parafusos rotativos;
    - misturar o dito primeiro composto elastomérico no dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, de modo a obter um segundo composto elastomérico.
  2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo de mistura em batelada é selecionado de misturadores internos ou misturadores abertos.
  3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a mistura no dito pelo menos um dispositivo de mistura em batelada é realizada em uma velocidade de rotor de cerca de 20 rpm a cerca de 60 rpm.
  4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a mistura no dito pelo menos um dispositivo de mistura em batelada é realizada em uma velocidade de rotor de cerca de 30 rpm a cerca de 50 rpm.
  5. 5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a mistura no dito pelo menos um dispositivo de mistura em batelada é realizada usando um fator de enchimento da câmara de mistura não mais alto do que cerca de 80 %.
  6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a mistura no dito pelo menos um dispositivo de mistura em batelada é realizada usando um fator de enchimento da câmara de mistura de cerca de 55 % a cerca de 70 %.
  7. 7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreende pelo menos seis parafusos co-rotativos.
  8. 8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreende pelo menos doze parafusos rotativos.
  9. 9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os ditos parafusos rotativos têm um diâmetro de pelo menos 30 mm.
  10. 10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os ditos parafusos rotativos têm um diâmetro de pelo menos 60 mm.
  11. 11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo é uma extrusora de anel.
  12. 12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dita extrusora de anel compreende:
    - um núcleo interno;
    - um alojamento externo definindo com o dito núcleo interno uma câmara anular;
    - pelo menos seis parafusos giratoriamente montados dentro da dita câmara anular.
  13. 13. Processo de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a dita extrusora de anel compreende pelo menos abertura de saída de gás fornecida no dito alojamento externo.
  14. 14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda aplicar vácuo à dita pelo menos uma abertura de saída de gás durante a mistura do dito primeiro composto elastomérico na dita extrusora de anel.
  15. 15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a mistura no dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo é realizada em uma velocidade de rotação de parafuso entre cerca de 10 rpm e cerca de 600 rpm.
  16. 16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a mistura no dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo é realizada em uma velocidade de rotação de parafuso entre cerca de 40 rpm e cerca de 400 rpm.
  17. 17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o primeiro composto elastomérico é alimentado a pelo menos uma extrusora de transporte antes de ser alimentado ao dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo.
  18. 18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o fornecimento do dito pelo menos um composto elastomérico reticulável compreende alimentar o dito segundo composto elastomérico a pelo menos um outro dispositivo de mistura em batelada.
  19. 19. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda descarregar o dito segundo composto elastomérico do dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo em um rendimento médio de pelo menos 500 kg/h.
  20. 20. Instalação para fabricar pneus, caracterizada pelo fato de que compreende:
    - uma instalação de composição sendo adaptada para produzir pelo menos um composto elastomérico reticulável;
    - pelo menos uma máquina de fabricação adaptada para preparar um pneu cru usando uma pluralidade de elementos estruturais;
    - pelo menos um dispositivo adaptado para preparar pelo menos um elemento estrutural da dita pluralidade de elementos estruturais, em que o dito pelo menos um elemento estrutural compreende o dito pelo menos um composto elastomérico reticulável;
    - pelo menos uma prensa de vulcanização adaptada para moldar e reticular o dito pneu cru para obter um pneu acabado;
    em que a instalação de composição compreende:
    - um aparelho de mistura incluindo pelo menos um dispositivo de mistura em batelada, o dito aparelho de mistura sendo adaptado para produzir um primeiro composto elastomérico;
    - pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo, o dito dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreendendo pelo menos seis parafusos rotativos, o dito dispositivo de
    5 mistura contínua de eixo múltiplo sendo adaptado para receber o dito primeiro composto elastomérico e para produzir um segundo composto elastomérico.
  21. 21. Instalação de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo de mistura em batelada é selecionado de misturadores internos ou misturadores abertos.
    10
  22. 22. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações
    20 ou 21, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreende pelo menos seis parafusos corotativos.
  23. 23. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações
    15 de 20 a 22, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo compreende pelo menos doze parafusos rotativos.
  24. 24. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 23, caracterizada pelo fato de que os ditos parafusos rotativos têm um
    20 diâmetro de pelo menos 30 mm.
  25. 25. Instalação de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que os ditos parafusos rotativos têm um diâmetro de pelo menos 60 mm.
  26. 26. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações
    25 de 20 a 25, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo é uma extrusora de anel.
  27. 27. Instalação de acordo com a reivindicação 26, caracterizada pelo fato de que a dita extrusora de anel compreende:
    - um núcleo interno;
    - um alojamento externo definindo com o dito núcleo interno uma câmara anular;
    - pelo menos seis parafusos giratoriamente montados dentro da dita câmara anular.
  28. 28. Instalação de acordo com a reivindicação 26 ou 27, caracterizada pelo fato de que a dita extrusora de anel compreende pelo menos a abertura de saída de gás fornecida no dito alojamento externo.
  29. 29. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 28, caracterizada pelo fato de que as ditas pelo menos seis parafusos são pelo menos parcialmente engranzados.
  30. 30. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 29, caracterizada pelo fato de que o dito aparelho de mistura inclui pelo menos um misturador aberto.
  31. 31. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 29, caracterizada pelo fato de que o dito aparelho de mistura inclui pelo menos um misturador interno e pelo menos um misturador aberto, o dito misturador aberto sendo colocado a jusante ao dito pelo menos um misturador interno.
  32. 32. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 31, caracterizada pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma extrusora de transporte entre o dito aparelho de mistura e o dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo.
  33. 33. Instalação de acordo com a reivindicação 32, caracterizada pelo fato de que a dita pelo menos uma extrusora de transporte compreende:
    - um alojamento incluindo pelo menos uma abertura de alimentação e uma abertura de descarga;
    - pelo menos um elemento de transporte giratoriamente montado no dito alojamento.
  34. 34. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 33, caracterizada pelo fato de que um outro dispositivo de mistura em batelada é fornecido a jusante do dito aparelho de mistura contínua de eixo múltiplo, o outro dispositivo de mistura em batelada sendo adaptado para realizar uma outra mistura do dito segundo composto elastomérico.
    5
  35. 35. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 34, caracterizada pelo fato de que uma saída do dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo é equipada com um molde de calandra ou com um molde fixo.
  36. 36. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações
    10 de 20 a 34, caracterizada pelo fato de que uma saída do dito pelo menos um dispositivo de mistura contínua de eixo múltiplo é um topo aberto.
  37. 37. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 36, caracterizada pelo fato de que a dita instalação de composição compreende pelo menos dois dispositivos de mistura contínua de eixo
    15 múltiplo.
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