BRPI0906616B1

BRPI0906616B1 - Método e dispositivo para moldagem por injeção de material plástico

Info

Publication number: BRPI0906616B1
Application number: BRPI0906616-0A
Authority: BR
Inventors: Manfred Hackl; Klaus Feichtinger; Gerhard Wendelin
Original assignee: Erema Engineering Recycling Maschinen Und Anlagen Gesellschaft M.B.H.
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2019-03-26
Also published as: CN109176956A; US20110049763A1; CN101945743A; RU2467873C2; JP2011514850A; WO2009100473A1; BRPI0906616A2; CA2715048C; UA98536C2; RU2010137909A; JP5653221B2; EP2252440A1; AT506489B1; MX2010008248A; PT2252440E; ES2398877T3; US8419997B2; AU2009214810A1; AT506489A1; PL2252440T3

Abstract

método e dispositivo para moldagem por injeção de material plástico a presente invenção diz respeito a um método e um dispositivo para moldagem por injeção de material plástico, em que o material plástico o é aquecido num contentor de recepção a uma temperatura abaixo da temperatura de fusão ao mesmo tempo que é permanentemente mexido, e como tal ao mesmo tempo é cristalizado, seco e/ou limpo e/ou a viscosidade intrínseca é aumentada. de acordo com a invenção, o material plástico pré-tratado desta forma é transferido para uma máquina de moldagem por injeção de parafuso (10) que contem um parafuso (16) que roda numa estrutura de acondicionamento (17) e que é deslocável axialmente aí dentro e/ou que atua como um pistão, é plastificado no referido parafuso e moldado numa peça de molde, por exemplo, uma pré - forma.

Description

[001] A invenção diz respeito a um método e um dispositivo para moldagem por injeção.

[002] Provavelmente, a moldagem por injeção representa o mais importante método de produção de peças finais. Cerca de 60% de todas as máquinas de processamento de material plástico são máquinas de moldagem por injeção (30% extrusoras, 10% exóticas). Nas máquinas de moldagem por injeção são produzidas peças desde alguns miligramas a 30 kg de peso de moldagem.

[003] A moldagem por injeção é especialmente adequada a produtos em massa, uma vez que a matéria prima (grânulos) pode ser transformada, normalmente em uma etapa de trabalho, em uma peça final. O processamento posterior é mínimo e pode mesmo ser omitido e mesmo geometrias complexas podem ser executadas em uma única operação. Para, além disso, podem ser incluídas cargas variadas como, por exemplo, fibras de vidro, talco, negro de fumo, aparas, pigmentos, aditivos polímeros, etc., através das quais as características das peças finais podem ser modificadas especificamente.

[004] As características de uma peça final são determinadas pelos materiais utilizados, pela forma, tipo e implementação do processo determinado. Em plásticos, especialmente termoplásticos, estas influências são ainda mais notórias do que em metais. A escolha do plástico certo para material (semicristalinos/amorfos) depende em grande medida da sua constituição molecular. Em métodos de

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2/35 moldagem por injeção são processados normalmente quase exclusivamente polímeros termoplásticos. Os termoplásticos são compostos por macromoléculas lineares, que estão presentes na peça final ou em emaranhado estatístico (amorfo), ordenadas regularmente (cristalino) ou também alongadas (orientado)

Na maior parte dos casos encontramse os três estados combinados em uma peça final. Dado o relativamente elevado peso molecular de todos os plásticos nunca se consegue obter um estado 100% cristalino na peça final, e neste caso fala-se do grau de cristalinidade (relação: volume cristalino/volume total). O grau normal de cristalinidade de peças finais semicristalinas fica entre 50% e 80% e dependem das características específicas dos materiais e da construção (da ferramenta de moldagem) e dos parâmetros de processamento.

[005] Um aspecto também importante para a escolha certa do material é a temperatura de utilização posterior da peça final. Particular atenção deve ser dada para a faixa de temperatura de transição vítrea. Uma vez que, em alguns tipos de plásticos, a faixa de temperatura de transição vítrea fica está na faixa de temperatura ambiente, a questão sobre a utilização acima ou abaixo da temperatura de transição vítrea pode ser decisiva, já que muitas características mecânicas se alteram abruptamente na faixa de temperatura de transição vítrea.

[006] Os parâmetros de processamento mais importantes na moldagem por injeção são a temperatura de fusão do material, a temperatura da ferramenta de moldagem, o tempo de preenchimento do molde e o volume de material de injeção e a curva de pressão na ferramenta de moldagem (pressão

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3/35 interna do molde).

[007] O tempo de preenchimento do molde e a curva de pressão na ferramenta de moldagem determinam decisivamente o processo da preenchimento dos moldes e, portanto, as características mecânicas da peça final. Uma vez que a maior parte dos plásticos encolhem durante o processo de resfriamento, o material de moldagem tem de ser fornecido sob pressão até ser atingido o ponto de vedação (solidificação do canal de entrada). Após ser atingido o ponto de vedação, a pressão é desativada. A peça final permanece, contudo, ainda durante um determinado tempo (tempo de resfriamento residual) na ferramenta de moldagem fechada. Durante este tempo de resfriamento residual a temperatura da peça final desce abaixo da temperatura de fusão do material e da temperatura de amolecimento, de modo que durante a subsequente ejeção da peça final seja evitada qualquer deformação. O tempo total, que decorre desde o início do preenchimento da ferramenta até o próximo início, é denominado tempo de ciclo.

[008] As temperaturas de fusão do material e da ferramenta de moldagem a serem selecionadas são parâmetros específicos conforme a ferramenta de moldagem, e geralmente são especificados ou recomendados pelos produtores de plásticos. Através destes pode-se influenciar as características das peças finais. Assim, no caso do PET, a temperatura da ferramenta de moldagem decide de forma decisiva a composição cristalina da peça final: uma temperatura de ferramenta inferior exerce um resfriamento mais rápido, resultando em uma peça final que é amorfa e transparente; a temperatura de ferramenta superior eleva o

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4/35 grau de cristalinidade e, com isto, por exemplo, as características mecânicas da peça final. As temperaturas usuais de fusão do material no processamento dos plásticos (PP, PE, PS, ...) ficam entre os 220° e os 280°C, temperaturas de ferramenta ficam entre os 30° e os 120°. Os plásticos de alto desempenho (PEEK, PPS, LCP, ...) requerem temperaturas de fusão de material de até 480°C e temperaturas de ferramenta de até 200°C. A moldagem por injeção de termoplásticos é fundamental para todos os outros processos de moldagem por injeção e, hoje em dia, é a tecnologia de processamento de plástico mais utilizada.

[009] As máquinas de moldagem por injeção, incluindo a máquina de moldagem por injeção utilizada neste caso, são constituídas geralmente por duas partes: a unidade de injeção ou unidade de plastificação, que processa os grânulos plástico e os injeta sob pressão na ferramenta de moldagem; e a unidade de fixação que recebe a ferramenta de

moldagem,	incluindo	ainda o	molde e	sua	abertura	e
fechamento.
[0010]	0 cerne da	unidade	de moldagem	por	injeção é	um
um eixo	helicoidal,	também	denominado	ro	sca, que	é

introduzido em um cilindro e estrutura de acondicionamento. O diâmetro interno do cilindro é igual ao diâmetro externo da rosca. O cilindro é denominado na maior parte das vezes cilindro de rosca. Na parte traseira do cilindro de rosca encontra-se um funil de alimentação através do qual é introduzido o grânulo de plástico. Através de uma abertura (o bloco de carga), o grânulo é introduzido no cilindro. Girado por um acionador, a rosca gira no cilindro de rosca e transporta o grânulo para a frente. Na moldagem por

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5/35 injeção termoplástica o cilindro de rosca é aquecido a partir do exterior através de uma banda de aquecimento elétrica. Através deste aquecimento e da geometria especial da rosca, o grânulo não só é movido como também é cortado, o plástico derrete e plastifica e se homogeneiza. Na ponta do cilindro de rosca encontra-se um bocal de injeção que forma a transição para a ferramenta de moldagem.

[0011] Durante o processo de dosagem, o material de moldagem é transportado através de uma válvula de refluxo até ao bocal e é ali armazenado. De modo a proporcionar capacidade de armazenamento suficiente para o material de moldagem, a rosca é acionada axialmente apenas com uma baixa pressão (contrapressão), para que possa ser movido na direção do funil de alimentação e, assim, formando a denominada antecâmara da rosca entre a válvula de refluxo e o bocal, na qual se encontra o volume de material de injeção. A contrapressão atua contra o material fundido, de modo que o material fundido seja comprimido e não puxa a rosca para trás. A pressão que o material fundido exerce move a rosca para trás.

[0012] No processo de injeção, a rosca é pressionada axialmente em direção ao bocal, fazendo com que a válvula de refluxo se feche e, assim, o volume de material é injetado na ferramenta de moldagem através do bocal.

[0013] A válvula de refluxo é um componente do sistema de moldagem por injeção. É composta essencialmente por um anel de travamento, uma ponta de rosca e um anel de pressão e fica na ponta da rosca de dosagem. A qualidade da peça de moldagem por injeção é decisivamente dependente do seu funcionamento. Durante o processo de injeção, a válvula de

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6/35 refluxo impede o refluxo do material fundido para o percurso da rosca. De forma igual, permite o fluxo de material da câmara da rosca para o espaço de preenchimento durante a dosagem. Se a rosca de dosagem for girado, empurra o material plástico através da válvula de refluxo aberta para o espaço de apoio e a rosca move-se axialmente para trás até ao valor ajustado. Durante a injeção, a rosca é empurrada para cima por um sistema hidráulico. Agora a pressão e o anel de travamento vedam o percurso da rosca. 0 material dosado é pressionado agora sem perda de pressão ou volume para o molde de injeção.

[0014] Após um preenchimento parcial de 90 a 98% mudase para a compressão final. Para isso deve restar material no cilindro (camada residual de material) uma vez que de outra forma a pressão não pode ser exercida sobre o material. A compressão final é necessária para compensar o volume de encolhimento.

[0015] No processamento termoplástico, muitas vezes utiliza-se a rosca de três zonas. Na denominada zona de alimentação o grânulo plástico é inserido e alimentado na zona seguinte, a zona de compressão, onde o plástico é plastificado e comprimido (e libertado de gases, se necessário). Depois, o material fundido é então homogeneizado na zona de medição e finalmente pressionado através da válvula de refluxo na frente da rosca, que se movimenta axialmente para trás como resultado do aumento da contrapressão.

[0016] São conhecidos no estado da técnica diferentes processos e dispositivos de moldagem por injeção.

[0017] Da DE 198 03 422 Al é conhecido, por exemplo,

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7/35 um processo e um dispositivo de moldagem por injeção de plásticos de fibras reforçadas.

[0018] 0 processo divulgado prevê, fazer um material plástico bruto, por exemplo, material plástico bruto triturado ou grânulo de um dispositivo de plastificação, composto por uma estrutura de acondicionamento extrusora e uma rosca extrusora que gira ao longo de um eixo longitudinal na estrutura de acondicionamento extrusora, para liberar e plastificar no dispositivo de plastificação e conduzir na direção de um molde de extrusão. No âmbito do dispositivo de plastificação é adicionado material de fibras no material plástico plastificado, e é misturado com o material plástico plastificado durante transporte adicional no dispositivo de plastificação com o material plástico. Em seguida, o material plastificado com fibras é conduzido a um dispositivo de injeção e injetado com o dispositivo de injeção através de um bocal de injeção em um molde de extrusão com pelo menos duas partes e, subsequentemente, pressionado no molde até formar a peça moldada pretendida. O material plástico bruto é, neste caso, conduzido para a extrusora através de uma granuladora, em que, se necessário, aditivos são adicionados ao material bruto na granuladora.

[0019] O dispositivo divulgado para execução do processo apresenta um dispositivo de plastificação com uma estrutura de acondicionamento da extrusora e uma rosca extrusora que gira ao longo de um eixo longitudinal na estrutura de acondicionamento extrusora, um dispositivo de dosagem para o material fibra, um dispositivo de injeção com um cilindro de injeção, um pistão de injeção e um bocal

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8/35 de injeção, bem como uma ferramenta de moldagem por compressão com metades de molde amoviveis em relação umas às outras. Para, além disso, no inicio do cilindro extrusor encontra-se uma granuladora, que tritura o material plástico bruto, aquece-o através de fricção e o conduz a rosca extrusora para o cilindro extrusor.

[0020] Este processo e dispositivo mostraram-se plenamente fiáveis, mas são, contudo, inadequados para o processamento de misturas plásticas, em especial misturas com pelo menos um componente poliéster, porque em especial o poliéster reage muito sensivelmente à umidade do ar natural perto do seu ponto de fusão, isto é, através de degradação hidrolitica o comprimento da cadeia de moléculas é triturado, o que provoca alterações desvantajosas das características dos materiais, por exemplo, consistência reduzida ou cores alteradas. Tais influências desvantajosas nas características dos materiais não são desejáveis nos produtos finais a serem produzidos.

[0021] Outros tipos de plásticos, por exemplo, poliamidas, são vulneráveis perto do seu ponto de fusão, o que também acarreta as desvantagens acima já referidas no que toca às características dos materiais e produto final.

[0022] Para evitar estas desvantagens a EP 390 873 apresenta um dispositivo para processar plásticos termoplásticos. Este dispositivo apresenta um contentor de recepção, que se pode ser fechado no topo por uma trava, para ser, pelo menos essencialmente, à prova de gás para o material ser introduzido. O espaço interior do contentor de recepção existe para evacuação e fornecimento do gás inerte neste espaço interior através de pelo menos um conduto

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9/35 ligado em um ponto que se encontra em um nível mais elevado que o nível do contentor de recepção, em que este conduto é ligado a uma bomba de sucção para um meio de formação gases ou a uma bomba para um gás inerte e, a trava é ligada a um outro conduto que liga à bomba. Um dispositivo deste gênero permite assegurar, em especial secagem e aquecimento, sem reações de degradação do poliéster. 0 contentor de recepção é fornecido convenientemente com uma lâmina trituradora, uma lâmina agitadora ou um agitador de barra, que são igualmente vedados à prova de gás no interior do contentor. Para, além disso, a abertura de alimentação da granuladora para o cilindro extrusor também é à prova de gás. Este dispositivo também se provou fiável na prática.

[0023] Para o processamento de misturas plásticas é também descrita uma outra possibilidade na WO 01/68345, nomeadamente um método para pressão de injeção de misturas plásticas, em especial misturas plásticas que apresentem pelo menos um componente poliéster e pelo menos um componente modificador, em particular reciclados do mesmo, bem como um dispositivo para execução deste método que permite um processamento de tais misturas plásticas ao mesmo tempo que retém, em grande parte, as características do material e realizando aperfeiçoamentos nas características do material destas misturas plásticas. Em especial quando o ponto de fusão de um ou mais componentes modificadores se aproxima da temperatura de secagem prevalente no contentor de recepção para os componentes de poliéster, evitando desta forma possíveis impedimentos e formação de aglomerados no dispositivo de processamento.

[0024] O componente de poliéster termoplástica ou a

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10/35 mistura PET é aquecido e

seco a partir de uma estação de pré-tratamento, análoga da

EP 390 873.

Então o componente

PET aquecido seco passada a uma unidade de plastificação misturada a pelo menos um componente modificador.

mistura de componente poliéster termoplástica e componente modificador é homogeneizada na unidade de plastificação e descarregada como fundida em uma unidade de injeção e depois injetada em um molde de exteusão aberto.

[0025] O processamento de materiais plásticos em uma unidade de moldagem por injeção depende fundamentalmente dos diversos parâmetros e características dos materiais fornecidos ao sistema de injeção, em especial da sua viscosidade, cristalinidade, degradação molecular, orientação na camada superficial, quaisquer anisotropias, etc. Todos estes parâmetros tornam-se decisivamente influenciados pelo tipo de preparação ou processamento dos materiais antes da plastificação e antes da fusão. Mas também, o tipo de fusão e do processo de injeção têm influência na qualidade do produto final. Neste contexto devem ser também naturalmente levados em conta os aspectos práticos e econômicos, como por exemplo, tempo de ciclos, etc.

[0026] Em especial, se os artigos produzidos desta forma não são produtos finais, mas sim produtos intermédios que, por exemplo, ainda sofrem mudanças na sua forma (por exemplo, preformas), uma alta qualidades destes produtos é vantajosa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0027] Assim, é objetivo desta invenção proporcionar

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11/35 um método através do qual, utilizando um método de moldagem por injeção, plásticos podem ser adicionalmente processados, de forma cuidadosa, eficiente e barata, em produtos finais ou intermédios de alta qualidade, tais como preformas. Para, além disso, é também apresentado um dispositivo apropriado para este propósito.

[0028] Foi provado, de forma surpreendente, que através do método e do dispositivo de acordo com a invenção é possível processar de forma cuidadosa também plásticos sensíveis ou instáveis, em especial higroscópicos, ou plásticos com um elevado teor de umidade. Para, além disso, podem também ser simultaneamente secos plásticos reciclados, em especial ácidos polilácticos (PLA), independentemente do seu tipo, forma e composição, e eventualmente cristalizados em uma única etapa. Para, além disso, os plásticos podem ser submetidos a uma reciclagem rápida e que poupe energia, em que os produtos finais e objetos reciclados e recuperados produzidos através de injeção apresentem um elevado valor de viscosidade e em especial apresentem uma viscosidade que seja comparável com os valores de viscosidade do material a reciclar. Para, além disso, com este método podem também ser processados, em especial com substâncias vaporizáveis, plásticos fortemente sujos e contaminados, sem que as características mecânicas do plástico e/ou as suas características de fusão sejam influenciadas negativamente.

[0029] Os plásticos reciclados e recuperados ou a fusão plástica obtida a partir da fusão dos produtos injetados são seguros do ponto de vista alimentar, isto é, satisfazem as exigências técnicas da segurança alimentar,

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12/35 adequam-se a receber bens alimentares e são conformes ao documento europeu ILSI e certificação FDA. Os poluentes, produtos de migração e contaminantes existentes na matériaprima são excluídos o mais possível através do método.

[0030] Através deste método vantajoso são obtidos assim produtos, em especial preformas, com características de elevado valor e através de um dispositivo de simples construção e rápido de operar.

[0031] O método de acordo com a invenção decorre a dois níveis e compreende primeiro um pré-tratamento ou preparação dos materiais termoplásticos originais e depois do seu tratamento posterior em um dispositivo de moldagem por injeção (injection molding device). Dito de forma mais simples, é ligado um contentor de preparação especial, no qual é tratado o material bruto, a uma máquina de moldagem por injeção especialmente concebida, através da qual chega à máquina de moldagem por injeção apenas material especialmente preparado com características especificas e é aí fundido e injetado em moldes.

[0032] A primeira etapa do pré-tratamento, reprocessamento e reciclagem do material plástico termoplástico em todos os seus aperfeiçoamentos vantajosos é realizado normalmente em um contentor de recepção e reator. O material plástico a ser tratado é colocado neste contentor de recepção e reator e tratado a alta temperatura sob movimento permanente de mistura e trituração.

[0033] Para mistura e aquecimento do material plástico existe no reator pelo menos um, eventualmente mais níveis sobrepostos, ordenados em uma ferramenta de mistura e trituração que gira em um eixo vertical, com cantos de

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13/35 trabalho que agem no material triturando-o e/ou misturandoo. Através desta ferramenta de mistura e trituração o material polimérico é admitido com energia mecânica, pelo que ocorre um aquecimento e uma mistura simultânea e movimento do material polimérico. 0 aquecimento decorre então através da transformação da energia mecânica admitida.

[0034] O movimento suave, mas permanente do material polimérico é vantajoso. Através deste o engrumar do material a temperaturas criticas é evitado, até ser evitada uma colagem das partículas na cristalização suficiente da superfície das partículas. Para alem disso é possível através do movimento uma temperatura de processamento superior. No contentor de tratamento é providenciado no movimento suave e permanente para o impedimento do engrumar que a temperatura no contentor seja suficientemente alta e assim permaneça e que cada partícula seja aquecida gentilmente à temperatura correspondente e assim seja mantida. Simultaneamente é promovido um descolamento das moléculas migratórias da superfície das partículas através do movimento. Para este propósito são utilizadas vantajosamente ferramentas em vários níveis em um processo continuo e ferramentas de mistura em processos batch.

[0035] São utilizados reatores deste tipo também na prática e são conhecidos, por exemplo, como Sistema PC de reciclagem de plásticos EREMA ou como Sistema VACUREMA de um - ou mais níveis.

[0036] O reprocessamento ocorre a uma temperatura abaixo da temperatura de fusão e preferencialmente acima da temperatura de transição vítrea, o material plástico, em

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14/35 que o material polimérico é movido e misturado uniforme e permanentemente. 0 material plástico é assim cristalizado, seco e limpo em uma etapa.

[0037] Como materiais plásticos a ser tratado são utilizados sobretudo acido poliláctico (PLA), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polipropileno (PP), policarbonato (PC), poliestirol (PS), polietileno naftalato (PEN), poliamida (PA) , poliimida (PI), ácido alcalino polidroxi (PHA), copolímeros-estireno, como por exemplo acrilonitrilobutadieno-estireno (ABS), acrilonitrilo-estireno (SAN), polimetametacrilato de metilo (PMMA) e/ou bioplásticos, em especial de base forte e mistura forte. Também são utilizadas misturas destes materiais plásticos, por exemplo, PET/PE, PET/PA e PP/PA.

[0038] O material plástico existe normalmente em forma de grânulo pelo menos em parte cristalizado ou não cristalizado e amorfo, como produtos novos ou regenerados. Mas pode também apresentar-se sob a forma de película residual triturada, mais amorfa, em especial de aplicações de termo-formação, com uma espessura de entre 100 pm a 2 mm, em forma de resíduos finos de sistemas de estiramento com uma espessura de entre 5 pm - 100 pm e/ou em forma de resíduos de fibra e velo. Para, além disso, o material plástico pode existir em forma de resíduos de garrafas ou de moldagem por injeção.

[0039] O parâmetro de método preciso, em especial a temperatura orienta-se para a forma e espessura do material e naturalmente para o tipo de polímero em si.

[0040] O método é realizado para material polimérico

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15/35 granuloso, em especial em forma de grânulo, flocos ou semelhante, preferencialmente em um reator VACUREMA de um nível. Um reator do gênero apresenta as características acima descritas e pode ser admitido com vácuo.

[0041] Para material polimérico em forma de filme fino, fibras ou velo o método é realizado vantajosamente em um reator EREMA PC de um nível. Aqui é também frequentemente suficiente quando o método é realizado sob pressão ambiente, portanto sem vácuo. 0 reator apresenta também as características acima descritas.

[0042] O processo pode também ser executado em duas etapas. Assim pode ser apresentada, por exemplo, uma mistura de grânulo ou flocos cristalizada e não cristalizada como material a limpar no secador de cristalização de um reator VACUREMA de duas etapas.

No secador de cristalização precedente encontram-se ordenadas ferramentas de mistura e trituração que giram em torno de um eixo vertical, que se encontram equipadas com cantos de trabalho que atuam no material triturando-o e/ou misturando-o.

Através desta ferramenta de mistura trituração, o material é admitido com energia mecânica, pelo que ocorre um preaquecimento do material e uma mistura e movimento simultâneo do material. Subsequentemente, o material preaquecido, pré-seco e pré-cristalizado é submetido ao tratamento principal.

[0043] Para poder realizar a primeira etapa do método de acordo com a invenção de forma vantajosa pode ser utilizado, por exemplo, um dispositivo que apresente um contentor para o material plástico a trabalhar, que conduz este material através de uma abertura de introdução e pelo

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16/35 qual o material é trazido pelo menos por uma rosca fixa a uma parede lateral do contentor, em que a área de fundo do contentor apresenta pelo menos uma ferramenta com um canto de trabalho que gira sobre um eixo vertical que atua sobre o material, triturando-o e misturando-o, e a abertura de admissão da rosca fica pelo menos próxima da mesma altura da ferramenta, e é preferencialmente previsto pelo menos com um conduto ligado ao contentor para produção de vácuo e ou libertação de gases no espaço interior do contentor. Tal dispositivo é por exemplo alcançado como reator VACUREMA ou como reator EREMA PC.

[0044] Uma tal realização do método é em geral satisfatória, mesmo ao processar tipos de plásticos que são sensíveis ao oxigênio atmosférico e/ou à umidade, uma vez que podem proteger o material plástico contra estas influências prejudiciais através da evacuação do contentor e da introdução de gases de proteção no interior do contentor.

[0045] Foi, contudo, mostrado que em muitos casos o grau de homogeneização do material plástico introduzido na rosca não é suficiente, em especial em relação ao grau de secagem pretendido nestes materiais plásticos, que para evitar a degradação devem estar completamente secos antes da plastificação.

[0046] Filmes de maior dimensão exigem custos de secagem superiores com a espessura, pelo que para os processos de secagem específicos do material, por exemplo, com ar desidratado, são necessários em especial secadores. Estes secadores trabalham em uma temperatura na qual apenas é admissível material cristalizado, o material amorfo

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17/35 torna-se glutinoso e assim coze conjuntamente.

[0047] Isto significa que o processo de cristalização tem de ser preparado antes do processo de secagem. Se, contudo, o material a ser processado no contentor for trabalhado durante muito tempo pela ferramenta, existe o perigo, em particular durante o funcionamento continuo do dispositivo, de que partículas individuais de plástico serão apanhadas pela rosca de descarga numa fase muito precoce, mas outras partículas de plástico não serão detectadas até muito tarde. As partículas plásticas capturadas mais cedo podem estar ainda relativamente frio e, por isso, não suficientemente pré-tratadas, resultando na falta de homogeneidade no material alimentado ao sistema de molde por injeção.

[0048] Para evitar isto e melhorar significativamente a homogeneidade do material trabalhado, o método de acordo com a invenção pode ser realizado em um outro dispositivo no qual a abertura de alimentação do contentor principal está ligado à abertura de saída de pelo menos um outro contentor, no qual é previsto também pelo menos um uma ferramenta rotativa de eixo vertical é fornecida na parte inferior do contentor. São assim previstos dois ou mais contentores dispostos em série, e o material plástico a ser processado deve passar por esses contentores em seqüência. No primeiro contentor é produzido material pré-triturado, preaquecido, pré-seco e pré-condensado e com isto material pré-homogeneizado, o qual é submetido ao contentor seguinte. Desta forma é assegurado que não passa nenhum material não tratado, isto é frio, não condensado, não triturado, e não homogêneo diretamente pela rosca de saída

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18/35 e no sistema de injeção e através da rosca de saida para o extrusor ligado ou do gênero.

[0049] Estas vantagens são também garantidas se um tratamento a vácuo ou com gás inerte em um segundo ou em um contentor subsequente. A secção de corte de descarga é geralmente pequena e a compensação de pressão é fortemente limitada pelo transporte de material. Para, além disso, a mistura construída no contentor precedente cobre a abertura de saída deste contentor e funciona então também até um certo grau como vedação.

[0050] As relações tornam-se então especialmente vantajosas quando a abertura de saída do outro contentor, portanto do contentor precedente, fica pelo menos próxima da altura da ferramenta neste contentor e, portanto, no fundo do contentor. A ferramenta rotativa neste contentor avança então para a abertura de saída através da força centrífuga, de forma a que a secção de corte de descarga esteja sempre bem cheia com material.

[0051] De acordo com um aperfeiçoamento vantajoso a abertura de saída é ligada à abertura de entrada através de uma tubuladora, na qual se encontra uma válvula. Desta forma alcança-se uma vedação completa entre os dois contentores, de forma a que a perda de vácuo ou gás inerte seja completamente evitada. Nos casos mais simples esta válvula pode ser de acordo com a invenção uma válvula de distribuição que é fechada assim que o tratamento de vácuo e gás ocorre no contentor seguinte. Desta forma, contudo, não será mais possível um funcionamento continuado completo. Se, contudo, de acordo com uma realização preferencial da invenção a válvula for uma comporta, em

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19/35 especial uma comporta de alimentação rotativa, a vedação mencionada é mantida entre os dois contentores possibilitando assim um funcionamento continuo. As células da comporta podem ser também libertadas por gás ou evacuadas.

[0052] O vácuo formado no contentor subsequente promove a sucção do material a trabalhar do contentor anterior. Em tais sistemas os contentores podem ser em regra ordenados à mesma altura. Se, contudo, se quiser melhorar o preenchimento do contentor seguinte através da gravidade o ordenamento pode ser de acordo com um aperfeiçoamento da invenção de forma a que o contentor anterior ao fluxo do material fique mais alto do que o contentor seguinte. Por último pode também ser carregado a meio ou no cimo da sua parede lateral e eventualmente também através da cobertura de cima.

[0053] Esta primeira etapa do método pode também ser realizado em duas fases, como descrito, de forma vantajosa em um dispositivo respectivamente concebido para tal. Nesta realização do método ocorre um tratamento de duas etapas do material respeitante, em que no decorrer do pré-tratamento no dispositivo de pré-tratamento não ocorre qualquer plastificação do material, mas sim uma cristalização e/ou uma determinada pré-compressão com secagem simultânea. A pré-compressão é efetuada a uma temperatura correspondente através de admissão mecânica e introdução de energia no material. Em especial ocorre uma elevação e ajuste da temperatura através de admissão mecânica do material e através de transformação da energia de rotação de pelo menos um elemento de mistura e trituração em energia

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20/35 térmica por causa da perda de fricção decorrente.

[0054] Ao longo do tratamento principal no dispositivo de tratamento principal o material é novamente colocado a uma temperatura mais elevada, seco e descontaminado e quando necessário cristalizado e mantido sob alto vácuo por um determinado tempo de retenção médio. Ocorre novamente uma admissão mecânica e compressão do material e entrada de energia através pelo menos de um elemento de mistura e trituração, que por causa da sua rotação introduz a respectiva energia térmica no material e aquece-o assim ainda mais.

[0055] O tratamento principal que ocorre sob vácuo, reduz a umidade residual a um valor médio determinado previamente e faz com que poluentes voláteis se separem do material.

[0056] A temperatura durante o tratamento principal é mantida abaixo da temperatura de fusão do material. Pretende-se, contudo, que esta temperatura seja a mais alta possível.

[0057] Os dispositivos descritos nas EP 123 771, EP 390 873, AT 396 900, AT 407 235, AT 407 970, AT 411 682, AT 411 235, AT 413 673 ou AT 501 154 de forma específica e exata são incorporados com todos os seus aperfeiçoamentos vantajosos na presente divulgação e fazem parte integral da divulgação. Dispositivos do gênero são também utilizados na prática e são, por exemplo, conhecidos como Sistema PC de reciclagem de plásticos EREMA ou Sistema VACUREMA de um ou mais níveis.

[0058] Depois da preparação e pré-tratamento do material plástico, ocorre como segunda fase do método de

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21/35 acordo com a invenção a plastificação do material plástico descarregado do contentor de tratamento, bem como do molde por injeção no dispositivo de molde por injeção.

[0059] A plastificação ocorre através de um extrusor do sistema de molde por injeção, ligado, de preferência, diretamente ao dispositivo de tratamento principal ou ao compactador de corte. Por causa da ligação direta à vácuo, o vácuo pode ter efeito na zona de entrada do extrusor. O extrusor apresenta frequentemente uma zona plastificada na qual se encontra ligada uma zona de compressão e acumulação. Nesta zona de acumulação pode-se ligar uma zona de libertação de gases e evacuação na qual com vácuo, em especial alto vácuo, podem ser aspiradas substâncias voláteis do material fundido. Pode ser prevista uma desgasificação com uma ou mais etapas; podem também ser ordenadas mais zonas consecutivas de compressão e descompressão com diferentes vácuos. Com isto podem também ser evaporadas contaminações persistentes e difíceis de vaporizar.

[0060] Através da respectiva escolha das temperaturas e dos tempos de retenção no pré-tratamento e no tratamento principal podem ser determinados os valores de viscosidade do material fundido obtido a partir do extrusor e dos produtos de moldagem por injeção produzidos a partir do material fundido.

Através de tempos de retenção correspondentemente longos temperaturas correspondentemente elevadas em vácuo exercida uma influência positiva na viscosidade ocorre uma repolimerização.

[0061] As máquinas de moldagem por inj eção são

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22/35 conhecidas como máquinas de moldagem por injeção de pistão, máquinas de moldagem por injeção de pistão de rosca ou máquinas de moldagem por injeção de rosca. Até 1956 foram utilizadas principalmente máquinas de moldagem por injeção de pistão. As máquinas de moldagem por injeção de pistão de rosca hoje comuns recebem na sua maioria plásticos sob a forma de grânulos por um funil de alimentação no canal da rosca, e desagrega-os e corta-os. 0 calor de fricção daí resultante assegura, conjuntamente com o calor conduzido pelo cilindro aquecido, um material fundido relativamente homogêneo. 0 material fundido reúne-se antes da ponta da rosca que se retrai. Na fase de injeção a rosca é colocado ao contrario hidraulicamente ou através de força mecânica sob pressão. 0 material fundido é assim colocado sob alta pressão (geralmente entre os 50 e 200 MPa) - ao contrário da pressão por injeção - através da válvula de refluxo, o injetor pressionado na ferramenta de moldagem por injeção, eventualmente um sistema de canal aquecido (normal nas ferramentas de produção em massa modernas) e o canal de ligação na cavidade de moldagem que se forma na ferramenta de moldagem por injeção com temperatura controlada. Uma pressão reduzida funciona como pressão final no material fundido até que a conexão (canal de ligação ao molde) se solidifique (congele). Como resultado, o encolhimento do volume que ocorre durante o resfriamento é amplamente compensado. Através desta medida, é atingida a estabilidade dimensional e a desejada qualidade de superfície. Depois disto começa a rotação da rosca. Enquanto, desta forma, o material de injeção é preparado a moldagem seguinte, a preforma pode ainda ser resfriada no molde até a alma

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23/35 (núcleo liquido) estar solidificada. 0 molde abre e ejeta a preforma.

[0062] A plastificação do grânulo através do movimento de rotação da rosca - eventualmente promovido pelas bandas de aquecimento exteriores - assegura uma distribuição da temperatura homogênea. Segue-se a injeção, como referido, através do movimento axial do própria rosca. Através disto a rosca assume também a função de pistão. Consegue-se produzir vantajosamente preformas de alta qualidade, com tempos de ciclo curtos e existe a possibilidade de fazer preformas de maiores dimensões.

[0063] A unidade de fechamento deve manter fechado a ferramenta dividida de moldagem por injeção contra a ação da pressão de injeção e pressão final. Após o tempo de resfriamento residual tenha passado, deve-se abrir o molde e fechar novamente após ejeção da preforma pronta. A unidade de fechamento do molde contem dispositivos auxiliares (ejetores) para melhor extração da peça final.

[0064] Através do controle são definidos todos os parâmetros de processamento relevantes. Simultaneamente também assume a supervisão geral do processo durante a preparação que tem lugar no funcionamento automático.

[0065] O decurso do processo durante a moldagem por injeção pode-se dividir essencialmente em:

[0066] - processo	de	dosagem e plastificação
[0067] - injeção	e	pressão final até ao	ponto de
vedação
[0068] - processo	de	resfriamento
[0069] - processo	de	extração do molde
[0070] A injeção	do	material fundido ocorre,	na maior

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24/35 parte das vezes, através da movimentação hidráulica de alimentação da rosca que apresenta, antes do bocal, uma válvula de refluxo em forma de anel, para que o material fundido não possa ser empurrado novamente para o canal da rosca por causa da contrapressão. A movimentação de alimentação é regulada, resultando em um determinado escoamento de material fundido escoamento de injeção. 0 escoamento de injeção pode ser ajustado em níveis diferenciados em várias secções, de onde resulta o perfil de escoamento de injeção.

[0071] Em princípio, o material fundido deve ser injetado o mais rapidamente possível na cavidade de moldagem, em que o escoamento de injeção deve ser, acima de tudo, mantido dentro de limites para evitar danos materiais. Dependendo da viscosidade do material fundido, um tempo correspondente de preenchimento do molde pode ser aproximadamente calculado para volumes de injecção específicos a partir da configuração do escoamento de injeção ideal, que são especificados em forma de tabela e podem ser consultados como valor de controle em um caso específico.

[0072] Este escoamento de injeção apenas é realizado quando é exercida uma pressão hidráulica suficiente. A pressão hidráulica deve ser mantida o mais baixa possível por motivos de conservação da válvula de controle, mas que chegue naturalmente para realizar o escoamento de injeção pré-definido.

[0073] O material fundido injetada no molde resfriada na ferramenta rapidamente e experimenta aí uma redução de volume, que é devidamente compensada pela compressão final.

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25/35

A pressão aqui necessária deve acima de tudo não conduzir a tensões internas desnecessárias nos componentes. Também deve ser evitada uma sobre-injeção através da mudança atempada da pressão de injeção para compressão final (a cerca de 98% da carga do molde). Quando nomeadamente toda a pressão de injeção é efetuada no molde, chegam-se a altas cargas do molde e unidade de fechamento do molde que podem levar a que o plano de separação se abra através de uma pressão interna demasiado elevada e que assim entre fusão na câmara intermédia (sobre-injeção formação de teias).

[0074] Através do resfriamento continuo do material fundido no molde chega-se em locais de paredes estreitas, em especial ao ponto de pulverização, e a dado momento ao solidificação do material fundido, para que através da compressão final não possa ser transportada mais fusão para a cavidade. Neste ponto, a compressão final pode ser desativada.

[0075] Quando o peso da preforma deixa de se alterar é atingido o ponto de vedação, isto é, o tempo de pressão final máximo necessário e/ou a pressão final necessária. A fim de evitar tensões internas não é exercida uma pressão final constante, mas sim um perfil de compressão final, que é minimizada pela pressão final mais elevada em dois ou três níveis.

[0076] O material fundido injetado é preparado na câmara da rosca, antes da válvula de refluxo. Na unidade de injeção ocorrer a plastificação do grânulo através de uma combinação de convecção quente pelas paredes aquecidas do cilindro e o calor de fricção, que é criado pela rotação da rosca. A rotação da rosca leva a um transporte da material

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26/35 fundido para esta câmara da rosca, em que a rosca retrai na massa através da pressão existente na câmara da rosca, à medida que esta se forma ao longo do transporte.

[0077] Assim é melhorada a homogeneização do material fundido através de uma fricção da rosca mais elevada, por exemplo, sob ação de uma contrapressão (pressão dinâmica) que é exercida na rosca ou através de um aumento da rotação da rosca (velocidade periférica).

[0078] Uma fricção da rosca muito elevada leva a uma carga mecânica no material fundido que pode conduzi-lo à degradação do plástico e, portanto, tem de ser limitada. Como valor de referência é indicada uma velocidade periférica de 0,2 a 0,3 m/s. Caso a velocidade periférica não possa ser introduzida diretamente no controle da máquina, pode-se fazer a leitura da rotação da rosca relacionada na imagem 14.

[0079] Para suporte à fusão uniforme, é aplicada normalmente uma pressão de 4 a 5 MPa. Em roscas mais curtas (a relação L/D é decisiva) a pressão dinâmica deve ser escolhida um pouco mais alta do que nas roscas mais compridos, o que permite à partida um aquecimento e homogeneização mais regulares. As roscas normais apresentam uma relação L/D entre 18 e 22.

[0080] Para a extração a partir do molde, a peça final tem de ser suficientemente resfriada. As temperaturas de extração são dependentes do material e são dadas pelos fornecedores do material. Em todo o caso, após a extração a partir do molde, não devem ocorrer distorções subsequentes ou deformações plásticas da peça, por exemplo, através de pinos ejetores.

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27/35 [0081] O tempo de resfriamento necessário para isso é composto pelo tempo de dosagem e o tempo de resfriamento residual. Idealmente, o tempo de dosagem é suficiente para o resfriamento até a temperatura de extração. Muitas vezes tem de ser, contudo, previsto um tempo de resfriamento

adicional,

que prolonga correspondentemente o tempo de

ciclo. A temperatura do molde, a temperatura do material de injeção durante injeção, o material da ferramenta de moldagem (condutividade térmica), o tipo de plástico (condutividade térmica e transferência de calor) e a espessura das paredes da injeção são essenciais para o tempo de resfriamento. A maior influencia é a espessura das paredes. O tempo de resfriamento para um material

específico	pode ser lido no diagrama do produtor do
material na	dependência da espessura das paredes.
[0082]	Através da presente combinação vantajosa destas
duas etapas	especiais do método ou do acoplamento mútuo dos

dois dispositivos especialmente concebidos, conseguem-se obter de forma simples produtos de alto valor.

[0083] É vantajosa a combinação de um compressor de corte em funcionamento continuo com um dispositivo de moldagem por injeção de rosca axial em funcionamento descontínuo, em que o compressor de corte se liga de forma

vantajosa	diretamente, imediatamente e sem etapa
intermédia,	ao dispositivo de moldagem por injeção.
[0084]	Em um processamento do material plástico, de
acordo com	a presente invenção, o material não é apenas

movido de forma ocasional, mas também é aquecido e, levado a um estado amolecido pegajoso mas não obstante granuloso, o material polimérico pré-tratado desta forma não pode ser

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28/35 levado através de um funil de alimentação aberto solto e correndo livremente para a unidade de moldagem por injeção de rosca. Em sistema de moldagem por injeção de rosca a alimentação é mesmo critica, e para uma realização do método ótima, em que os materiais pré-tratados desta forma apresentem um grau de compactação elevado em comparação com flocos não sujeitos a pré-tratamento.

[0085] Assim, é necessário introduzir ou empurrar direta e imediatamente o material polimérico pré-tratado e processado a partir do compressor de corte para a zona de entrada do dispositivo de moldagem por injeção de rosca através de alimentação forçada, para atingir o grau de compactação desejado. Desta forma, é possível trabalhar de forma segura e mantendo a qualidade também plásticos sensíveis ou instáveis, como por exemplo, plásticos higroscópicos ou plásticos com um elevado teor de umidade, ainda que neste estado amolecido e aquecido as partículas plásticas granulosas com superfície elevada sejam muito susceptíveis à oxidação e processos de degradação hidrolíticos .

[0086] Através desta alimentação forçada ou da combinação direta e imediata da ligação do compressor de corte ao dispositivo de moldagem por injeção, o material preparado, através do movimento causado pelas ferramentas de mistura no compressor de corte, é compelido na direção do dispositivo de moldagem por injeção, pelo qual é atingido um grau de compactação superior a zona de entrada da estrutura de acondicionamento da moldagem por injeção, uma vez que os flocos amolecidos têm um grau de compactação superior ao flocos não sujeitos a pré-tratamento. Isto tem,

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29/35 por um lado, como consequência que a rosca do aparelho de moldagem por injeção pode ser mais tempo da moldagem por injeção podem curta, que os ciclos de ser mais curtos, e que, consequentemente, todo o processo ocorre mais rapidamente.

[0087] Primeiramente, os dispositivos combinados deste tipo são usados, na prática, para produção de novas garrafas PET a partir de garrafas PET usadas. O processo decorre de tal maneira que: as garrafas PET utilizadas a serem recicladas são entregues, cuidados limpas de ante mão se necessário e, em seguida, colocadas no compressor de corte. Para eliminar contaminações, odores etc., do material e ainda manter qualidade do incômodos e material PET, que é reconhecidamente sensível à umidade, ou mesmo, se necessário, melhorar a qualidade do material através do aumento da viscosidade, é indispensável um reprocessamento ou preparação apropriados. Uma mistura simples e trituração das garrafas PET, em geral, não são suficientes. No curso do reprocessamento a temperatura é elevada e as partículas de polímeros são amolecidas, mas não obstante trazidas a um estado granuloso e mantidas por um tempo determinado de retenção neste estado. Só através disto pode ser assegurado que, como acima mencionado, o produto final resultante é adequado a comportar bens alimentares e satisfaz as exigências de qualidade.

[0088]

Já na produção de materiais de massa como garrafas PET ou semelhantes o tempo de produção por garrafa é essencial para a eficiência do sistema.

O tempo de produção das garrafas PET fica-se em sistemas padrão pelos a 10 segundos por garrafa.

frequentemente produzidas, como

As garrafas PET são mencionado, através de

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30/35 métodos de moldagem por injeção.

[0089] Através dos sistemas de combinação, de acordo com a presente invenção, é possível diminuir ainda o tempo de produção de uma garrafa em menos dois segundos, o que significa uma poupança de tempo de uns bons 20%. Mesmo em materiais de massa são também essenciais acelerações do processo, conduzindo a importantes reduções de preço.

[0090] Desta forma, que a rosca se enquete em um molde de injeção diretamente sob pressão elevada em uma câmara de acumulação antes do material fundido reunido pelo bocal através da sua deslocação axial e que a rosca seja concebido para a fusão como pistão de produção de alta pressão, é alcançado um método barato e simples e um dispositivo barato e simples.

[0091] Assim, que a rosca injete a fusão para um molde de injeção através da sua deslocação axial com pressão mínima em um cilindro de injeção (shooting pot) separado espacialmente, mas em ligação fluida com este, pressionando a fusão daí por um pistão, em especial, que pode ser ligado independentemente da rosca sob alta pressão, e através de um dispositivo semelhante com um cilindro de injeção estruturalmente separado a eficiência seja aumentada através do encurtamento do tempo de ciclo.

[0092] Assim, ao fazer com que todos as etapas de processamento e pré-tratamento e preparação e/ou transformação e/ou moldagem por injeção do material ocorram sob vácuo ou gás inerte, pode ser impedida uma degradação oxidativa ou hidrolítica.

[0093] Neste contexto, é especialmente vantajoso prever de forma estruturalmente fácil que a estrutura de

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31/35 acondicionamento apresente uma abertura de entrada com a qual se encontra ligada a uma abertura de saida do contentor de recepção, por exemplo, radial ou tangencial, em especial diretamente, preferencialmente à prova de gás e à vácuo, em que a abertura de saida se encontre preferencialmente na parede lateral junto à superfície de fundo do contentor de recepção, em especial à altura da ferramenta de mistura.

[0094] Para, além disso, é vantajoso, em especial entre a rosca e o molde de moldagem por injeção, prever pelo menos um filtro de fusão e/ou que o dispositivo de moldagem por injeção de rosca compreenda uma válvula de refluxo, em especial em forma de uma válvula de não-retorno localizada entre o cilindro de injeção e a rosca e/ou no canal.

[0095] É ainda vantajoso que o contentor de recepção esteja em funcionamento contínuo e o dispositivo de moldagem por injeção de rosca em funcionamento descontínuo. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0096] A invenção é descrita a titulo de exemplo, sem ser por estas limitada, através das seguintes realizações vantajosas:

[0097]	A Figura 1	mostra	uma primeira	realização	do
dispositivo	de acordo	com a	invenção sem	cilindro	de
inj eção.
[0098]	A Figura 2	mostra	uma segunda	realização	do
dispositivo	de acordo	com a	invenção com	cilindro	de
inj eção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA	INVENÇÃO
[0099]	0 dispositivo de	acordo com	a Figura	1

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32/35 compreende essencialmente um reator e compressor de corte 1, um dispositivo de moldagem por injeção de rosca 10 ligado a este diretamente, em especial à vácuo, representado parcialmente - também descrito anteriormente em detalhe. Através desta combinação vantajosa podem ser produzidas preformas a partir de materiais plásticos, por exemplo, materiais PET, por exemplo, a partir de flocos.

[00100] Para mistura e aquecimento de materiais plásticos encontra-se no reator 1 - este reator e compressor de corte 1 e a sua forma de funcionamento foram já anteriormente descritos em pormenor, como já aqui referido - uma ferramenta de mistura e trituração 12 que gira sobre um eixo vertical 8, com cantos de trabalho que trituram e misturam o material. Através desta ferramenta de mistura e trituração, o material polimérico colocado no compressor de corte 1 é misturado e admitido com energia mecânica, pelo que ocorre um aquecimento, mas não uma fusão, e uma mistura e movimento simultâneo do material polimérico. O tratamento ocorre em vácuo. Desta forma é assegurada tanto a secagem dos materiais higroscópicos, por exemplo por PET,PLA, etc., como é também alcançada uma cristalização de materiais amorfos, por exemplo PS, bem como uma desintoxicação e descontaminação. A viscosidade limite pode também ser elevada através da alimentação do reator 1 com flocos PET pré-secos, por exemplo, em um sistema de duas etapas. Após este pré-tratamento o material é alimentado ao dispositivo de moldagem por injeção de rosca 10.

[00101] No dispositivo de moldagem por injeção ligado ao compressor de corte 1 trata-se de um denominado

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33/35 dispositivo de moldagem por injeção de rosca 10. Este e a sua forma de funcionamento foram já descritos em detalhe anteriormente, como já aqui referido. O dispositivo de moldagem por injeção de rosca 10 compreende uma rosca 16, que se encontra localizado em uma estrutura de acondicionamento 17. Na Figura 1 é representada uma realização sem cilindro de injeção 35, na Figura 2 uma realização com cilindro de injeção 35. A abertura de entrada 27 da rosca 16 encontra-se aproximadamente à altura da ferramenta de mistura 12 e afastado da ferramenta de mistura 12 em relação ao fundo, e é preferencialmente previsto com pelo menos com um conduto ligada ao compressor de corte 1 para geração de vácuo e ou para exposição a gás na câmara interior do contentor. A abertura de entrada 27 é tangencial, à prova de gás e à vácuo e ligada diretamente a uma abertura de saída 15 do contentor de recepção 1. Para, além disso, a estrutura de acondicionamento 17 da rosca 16 é executada à prova de gás na direção do mecanismo 20. O material fundido é vedado para, além disso, na direção do molde de injeção.

[00102] As máquinas de moldagem por injeção são compostas geralmente por duas componentes, nomeadamente a unidade de injeção e plastificação, que preparam o grânulo plástico e o injetam na ferramenta, e a unidade de fechamento do molde, que incorpora a ferramenta e a abre e fecha. Nas Figuras 1 e 2 é apresentada apenas a unidade de injeção e plastificação.

[00103] O diâmetro interior da estrutura de acondicionamento 17 é igual ao diâmetro exterior da rosca

16. O compressor de corte 1 encontra-se na parte de trás da

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34/35 estrutura de acondicionamento 17. A rosca 17 é acionado pelo motor 20.

[00104] Através da abertura de entrada 27 chega à estrutura de acondicionamento 17 o material pré-tratado aquecido e amolecido, mas ainda grânulo. Girado pelo acionador 20, a rosca 16 gira na estrutura de acondicionamento 17 e transporta o material para a frente. Na moldagem por injeção termoplástica a estrutura de acondicionamento 17 é aquecida se necessário a partir do exterior através de bandas de aquecimento. Através deste aquecimento e da geometria especial da rosca 16, o grânulo é não apenas transportado como também cortado, fazendo com que o plástico seja derretido e plastificado e homogeneizado.

[00105] Na ponta da estrutura de acondicionamento encontra-se um bocal 25, não representado na Figura 1, que faz a transição para a ferramenta.

[00106] Durante o processo de dosagem a massa de molde fundida é transportada através da válvula de refluxo, se necessário existente, até ao bocal 25 e acumulada em uma câmara de acumulação 26. Para oferecer suficiente espaço de acumulação 26 à massa de molde, a rosca 16 é admitido axialmente apenas com uma pressão mínima (pressão dinâmica), para que possa ser empurrado para trás na direção do compressor de corte 1 e motor 20 (ver seta) e se forme a denominada antecâmara da rosca 26 entre a válvula de refluxo e o bocal 25, na qual se encontra o volume de massa. A pressão dinâmica é exercida contra o material fundido, de forma a que o material fundido seja vedado, e não deixe recolher a rosca 16 para trás.

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35/35 [00107] No processo de injeção subsequente a rosca é pressionado axialmente para o bocal 25, em que a válvula de refluxo fecha e assim o volume de massa é injetado na ferramenta através do bocal 25.

[00108] O dispositivo de moldagem por injeção de rosca 10 trabalha assim descontinuadamente e não apresenta ao contrário da Figura 2 nenhum cilindro de injeção 35.

[00109] Esta realização apresenta uma modalidade de construção simples e barata. Se necessário podem ser previstos também filtros para filtrar o material fundido.

[00110] Na Figura 2 é apresentada uma outra realização que garante uma maior eficiência. Aqui o material fundido é pressionado da estrutura de acondicionamento 17 através de um canal 37 se necessário equipado com uma válvula de não-retorno para um cilindro de injeção 35 precedente e daí injetado para o molde através de um pistão 36 que age independentemente da rosca 16 com elevada pressão através do bocal 25.

[00111] Neste caso, o tempo de injeção é usado para geração da fusão na rosca, fazendo com que o tempo de ciclo diminua.

[00112] Em ambos os casos, o compressor de corte 1 trabalha continuadamente e o extrusor de injeção 10 descontinuadamente. Podem também ser previstos dispositivos para filtrar o material fundido.

Claims

1. Método de moldagem por injeção de material plástico, em especial termoplásticos, em que o material plástico bruto a ser tratado, em especial presente sob a forma de partículas e flocos de polímeros granulosos, é submetido primeiramente a um pré-tratamento e preparação, em que o material plástico é aquecido e amolecido em pelo menos um compressor de corte (1) em funcionamento contínuo sob permanente mistura e, se necessário, trituração a uma temperatura abaixo da temperatura de fusão, preferencialmente acima da temperatura de transição vítrea, em que é utilizada uma ferramenta de mistura e trituração (12) para mistura e aquecimento do material plástico com cantos de trabalho que trituram e/ou misturam o material, em que o material plástico pré-tratado e amolecido desta forma, mas ainda granuloso, é transferido direta e imediatamente para o dispositivo de moldagem por injeção (10) ligado ao compressor de corte (1), com uma rosca (16) que atua como pistão e que gira em uma estrutura de acondicionamento (17) e é daí deslocável axialmente, aí plastificado e injetado em um molde, por exemplo uma preforma, caracterizado pelo fato do material plástico ser pressionado para a zona de entrada do dispositivo de moldagem por injeção de rosca (10) pelo movimento da ferramenta de mistura e trituração (12) através de alimentação forçada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da rosca (16) injetar o material fundido através da sua deslocação axial diretamente sob alta pressão para um molde de injeção e pela rosca (16)

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2/3 atuar no material fundido como pistão de geração de alta pressão.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da rosca (16) pressionar o material fundido através do seu deslocamento axial com pouca pressão para um cilindro de injeção (shooting pot) (35) separado espacialmente da estrutura de acondicionamento (17), mas em ligação fluida com esta, e por este material fundido ser injetada dai através de um pistão (36) que pode ser ligado

independentemente da rosca (16), sob alta pressão, para um molde de injeção. 4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de todas as

etapas de processamento e o pré-tratamento e a preparação e/ou a transferência e/ou a moldagem por injeção do material decorrerem em vácuo ou com gás inerte.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a4, caracterizado pelo fato do material fundido ser filtrada no dispositivo de moldagem por injeção de rosca (10).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato do aquecimento ocorrer por admissão do material com energia

mecânica através da ferramenta de mistura e trituração (12) . 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender ainda pelo menos um dentre a: cristalização,

secagem, ou purificação do material no compressor de corte (1), ou o aumento da viscosidade limite do material

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3/5 simultaneamente com o aquecimento, em uma etapa.

8.

Dispositivo para execução do método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, com pelo menos um compressor de corte (1) de funcionamento continuo, em especial cilíndrico e com uma superfície de fundo (3) e uma parede lateral (2), no qual se encontra pelo menos uma ferramenta de mistura e processamento (12), através da qual o material plástico submetido e a preparar no compressor de corte (1) é misturado, aquecido, amolecido e, se necessário, triturado, em que se encontra ligado diretamente ao compressor de corte (D um dispositivo de moldagem por injeção de rosca (10) de funcionamento descontinuado, em que o dispositivo de moldagem por injeção de rosca (10) apresenta uma rosca (16) na estrutura de acondicionamento (17) para evacuação do material prétratado do compressor de corte (1) e para plastif icação subsequente do material, em que a rosca (16) se encontra montado na estrutura de acondicionamento (17) de forma deslocável axialmente e que funciona para o material fundido como pistão gerador de pressão, caracterizado pelo fato da estrutura de acondicionamento (17) do dispositivo

de moldagem por injeção de rosca ι (10) apresentar uma abertura de entrada (27) , com a qual se encontra ligada direta e imediatamente e sem etapas intermédias a uma abertura de saída (15) do compressor de corte (1) , e a

e trituração ferramenta de mistura (12), a abertura de saída (15) e o dispositivo de moldagem por injeção de rosca (10) estão ordenados de forma a que o material plástico reprocessado seja pressionado para dentro da abertura de entrada (27) do dispositivo de moldagem por injeção de

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4J5 rosca (10).

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato da estrutura de acondicionamento (17) se encontrar ligada pela abertura de entrada (27) à abertura de saida (15) do contentor de recepção (1), radial ou tangencial, preferencialmente à prova gás e à vácuo, em que a abertura de saida (15) é localizada na parede lateral (2) junto à superfície de fundo (3) do contentor de recepção (1), em especial à altura da ferramenta de mistura (12) .

10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou

9, caracterizado pelo fato do deslocamento axial da rosca (16) fazer com que ocorra injeção sob alta pressão do material fundido, coletado partir da câmara de acumulação (26) antes do bocal (25) diretamente em um molde de injeção.

11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a

10, caracterizado pelo fato de ser previsto um cilindro de injeção (35) se necessário separado estruturalmente, subordinado estrutura de acondicionamento (17), em especial ligado à estrutura de acondicionamento (17) através de um canal (37) e em que a rosca (16) pressiona o material fundido com pressão reduzida neste cilindro de injeção (35), em especial através do seu deslocamento axial, em que no cilindro de inj eção (35) é previsto pelo menos um pistão (36), através do qual o material fundido é inj etado sob alta pressão do cilindro de injeção (35) para um molde de injeção.

12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato do

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5/5 dispositivo de moldagem por injeção (10) compreender pelo menos uma válvula de refluxo, em especial sob a forma de uma válvula de não-retorno localizada entre o cilindro de injeção (35) e a rosca (16) e/ou no canal (37).

13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de existir pelo menos um filtro de fusão entre a rosca (16) e o molde de injeção.

14. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizado pelo fato da ferramenta de mistura e trituração (12) girar sobre um eixo

vertical e/ou se encontrar em vários níveis sobrepostos.