ES2201085T3 - Fabricacion continua de goma de mascar a partir de un concentrado de goma base. - Google Patents

Fabricacion continua de goma de mascar a partir de un concentrado de goma base.

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ES2201085T3
ES2201085T3 ES95301644T ES95301644T ES2201085T3 ES 2201085 T3 ES2201085 T3 ES 2201085T3 ES 95301644 T ES95301644 T ES 95301644T ES 95301644 T ES95301644 T ES 95301644T ES 2201085 T3 ES2201085 T3 ES 2201085T3
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Joo H. Song
Donald J. Townsend
Kevin B. Broderick
Henry T. Tyrpin
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Abstract

METODO PARA HACER CHICLE QUE INCLUYE LOS PASOS DE: A) PREPARAR UN CONCENTRADO DE BASE DE GOMA, CON UNA COMPOSICION UTIL PARA PREPARAR UNA SERIE DE BASES DE GOMA Y CHICLES ACABADOS, Y B) COMBINAR EL CONCENTRADO DE BASE DE GOMA CON LOS RESTANTES INGREDIENTES DE LA BASE DE GOMA, EN UNA SOLA MEZCLADORA CONTINUA MUY EFICAZ.

Description

Concentración continua de goma de mascara a partir de un concentrado de goma base.
La presente invención se refiere a un método para fabricar goma de mascar, sin separar la fabricación de la goma de mascar base, pero usando un concentrado de goma base que contiene algunos ingredientes clave de la goma base que pueden ser comunes a un gran número de gomas base.
Convencionalmente, la goma de mascar base y el producto de goma de mascar se han fabricado usando mezcladoras separados, tecnologías de mezclado diferentes y, a menudo, fabricas diferentes. Una razón para esto es que las condiciones óptimas para fabricar la goma base, y para fabricar la goma de mascar a partir de la goma base y de otros ingredientes tales como los agentes edulcorantes y aromatizantes, son tan diferentes que ha sido difícil integrar ambas tareas. Por un lado, la fabricación de la goma base supone la mezcla dispersiva (a menudo de alta cizalla) de ingredientes difíciles de mezclar tales como material elastómero, agente de carga, agente plastificante elastómero, agentes suavizantes/emulsionantes base, y algunas veces cera, y típicamente requiere tiempos largos de mezclado. Por otro lado, la fabricación del producto de goma de mascar supone combinar la goma base con ingredientes más delicados, tales como agentes suavizantes del producto, agentes edulcorantes a granel, agentes edulcorantes de alta intensidad, y agentes aromatizantes, usando mezclado distributivo (generalmente de baja cizalla) durante periodos de tiempo más cortos.
Como el número de variedades de goma de mascar se ha incrementado con el tiempo, el número de variedades de goma base diseñadas para las diversas gomas de mascar también se ha incrementado. Por ejemplo, ahora los productos de goma de mascar varían en términos de goma con azúcar frente a sin azúcar, goma con adhesión estándar frente a no adhesión o adhesión reducida, goma de mascar hinchable frente a goma de mascar regular (no hinchable), goma en barra frente a goma en tableta o pastilla, y una amplia variedad de sabores y combinaciones de sabores para cada clase de goma. El diseño de las gomas base, y el adaptar las gomas base a gomas de mascar particulares, se ha vuelto complejo porque se prefieren diferentes formulaciones de goma base para diferentes clases y sabores de goma de mascar. La fabricación de las gomas base se ha vuelto complicada debido al gran número de gomas base que se deben fabricar ahora.
Con el fin de simplificar la fabricación de la goma base, se han desarrollado concentrados de goma base que contienen menos del total de los ingredientes para una goma base particular, pero que contienen ingredientes que pueden ser comunes a un gran número de gomas base. El Registro H1241, expedido a Synosky et al., describe un concentrado de goma base que contiene de 15 a 25% de material elastómero sintético, de 40 a 70% de agente plastificante elastómero sintético que incluye una resina de terpeno, de 10 a 25% de cera, de 1 a 12% de agente suavizante, y de 0 a 3% de agente de carga. La solicitud de patente francesa 2.635.441 describe un concentrado de goma base que contiene hasta un 85% de polímero además de agentes de carga minerales y agentes plastificantes. El polímero es un material elastómero de alto peso molecular que tiene un peso molecular "numérico" de al menos 220.000 y un peso molecular "ponderal" de al menos 450.000.
La patente de EE.UU. 4.305.962, expedida a Del Angel, describe una mezcla maestra de material elastómero/resina que se forma al mezclar una resina de goma de éster finamente molida con un material elastómero de latex para formar una emulsión, coagular la emulsión usando cloruro sódico y ácido sulfúrico, separar los grumos sólidos coagulados de la fase líquida, lavar los grumos sólidos y eliminar el exceso de agua.
La patente de EE.UU. 4.187.320 expedida a Koch et al., describe un procedimiento en dos etapas para preparar una goma de mascar base. En la primera etapa, un material elastómero sólido, un disolvente del material elastómero, y un agente plastificante oleaginoso se combinan y se mezclan juntos con alta cizalla. En la segunda etapa, se añaden a la mezcla un agente plastificante hidrófobo, un polímero de vinilo no tóxico, y un agente emulsionante y se mezclan usando alta cizalla.
La publicación europea 0.273.809 describe una premezcla de goma base que incluye al menos un material elastómero y al menos un agente de carga. La premezcla, que se hace en un molino, se divide luego en fragmentos, y se combina con otra goma base y/o ingredientes de la goma de mascar.
En la edición de septiembre de 1987 de Food Manufacture P47, hay una discusión considerando el uso de una extrusora de doble tornillo sin fin y también de una amasadora en relación con la goma de mascar.
Según la presente invención se proporciona un método para fabricar goma de mascar que tiene ingredientes de la goma base, agentes edulcorantes, agentes aromatizantes y otros ingredientes de la goma, método que comprende:
a) preparar un concentrado de goma base que comprende un material elastómero de alto peso molecular y una primera porción de agente de carga o lubricante o de ambos y una primera porción de uno o más ingredientes adicionales de goma base seleccionados de un grupo que comprende material elastómero, material plastificante elastómero, cera, agente suavizante, agente emulsionante y sus combinaciones;
b) alimentar continuamente el concentrado de goma base en una mezcladora en continuo;
c) alimentar continuamente el restante agente de carga, agente lubricante y cualquiera de los otros ingredientes y porciones de ingredientes de la goma base, agente edulcorante, agente aromatizante y otros ingredientes de la goma en la mezcladora en continuo, y mezclarlos continuamente con el concentrado de goma base para formar un producto de goma de mascar; y
d) descargar continuamente el producto de goma de mascar de la mezcladora en continuo.
El método de la presente invención se puede realizar en un aparato que comprende:
a) una mezcladora en continuo que tiene una o más primeras aberturas de alimentación dispuestas en primera posición para recibir un concentrado de goma base; concentrado que comprende un material elastómero de alto peso molecular y una primera porción de agente de carga o de agente lubricante, o de ambos, y una primera porción de uno o más ingredientes adicionales de la goma base seleccionados de un grupo compuesto por agentes plastificantes, ceras, agentes suavizantes, agentes emulsionantes, y sus combinaciones;
b) una o más segundas aberturas de alimentación a la mezcladora en continuo dispuestas en una segunda posición, que está aguas abajo de la primera posición, para recibir una segunda porción de uno o más agentes de carga o agentes lubricantes, y una segunda porción de uno o más ingredientes adicionales de la goma base en la mezcladora en continuo;
c) una o más terceras aberturas de alimentación a la mezcladora en continuo dispuestas en una tercera posición, que está aguas abajo de la segunda posición, para recibir los ingredientes de la goma de mascar en la mezcladora en continuo;
d) una o más secciones de mezclado en la mezcladora en continuo para mezclar las segundas porciones de los ingredientes de la goma base y de los ingredientes de la goma de mascar con el concentrado de la goma base para formar un producto de goma de mascar; y
e) la mezcladora en continuo que tiene una o más salidas de descarga para descargar continuamente el producto formado de goma de mascar de la mezcladora en continuo.
La presente invención es un método para fabricar goma de mascar a partir de un concentrado de goma base por un procedimiento en dos etapas que no requiere una etapa intermedia de acabado base y que no requiere alteración de una formulación de goma de mascar existente o típica. Un concentrado de goma base se prepara combinando un material elastómero de alto peso molecular con al menos un agente lubricante o de carga, preferiblemente con ambos. La mezcla de los ingredientes del concentrado de goma base se puede realizar usando cualquier procedimiento convencional de mezclado de goma base. Otros ingredientes de la goma base se pueden incluir también en el concentrado, pero no se requiere en esta etapa. Con el fin de tener tanto usos como sea posible, la composición del concentrado de goma base debería formularse para incluir los ingredientes que son comunes a una pluralidad de productos de goma de mascar, preferiblemente un gran número de productos de goma de mascar.
Después, el concentrado de goma base se combina con cualquiera de los ingredientes restantes de la goma base, y con otros ingredientes de la goma de mascar, en un procedimiento separado de mezclado de goma de mascar. Sin embargo, a diferencia de los esfuerzos previos, el procedimiento de mezclado de la goma de mascar es un procedimiento en continuo eficiente.
El procedimiento en continuo de mezclado de goma de mascar se diseña con la doble capacidad de a) combinar el concentrado de goma base con cualquiera de los ingredientes restantes de la goma base y después b) combinar la goma base con los ingredientes restantes de la goma de mascar tales como agentes edulcorantes, agentes aromatizantes, agentes suavizantes de la goma de mascar, etc. Una variedad de extrusoras de mezclado en continuo, y otros procedimientos de mezclado en continuo, se pueden diseñar y retroadaptar apropiadamente para realizar estas dobles funciones.
Con lo anterior en mente, es una característica y una ventaja de la invención proporcionar un concentrado de goma base que se puede usar en una variedad de productos de goma de mascar diferentes, simplificando de este modo la fabricación de la goma base, con tal de que se siga un procedimiento en continuo apropiado para fabricar el producto final de goma de mascar.
También es una característica y una ventaja de la invención proporcionar un procedimiento mejorado de dos etapas para fabricar goma de mascar, siendo la primera etapa la fabricación de un concentrado de goma base adaptable para usarlo en una variedad de diferentes productos de goma de mascar.
También es una característica y una ventaja de la invención proporcionar un procedimiento mejorado de dos etapas para fabricar goma de mascar, en el que la segunda etapa proporciona mezclado en continuo para combinar un concentrado de goma base con los ingredientes restantes de la goma base y con los ingredientes restantes de la goma de mascar.
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También es una característica y una ventaja de la invención proporcionar un método en continuo mejorado para fabricar goma de mascar, que utiliza un concentrado de goma base adaptable a una variedad de productos de goma de mascar, y que integra el acabado de la fabricación de la goma base con la fabricación del producto final de goma de mascar.
Las anteriores y otras características y ventajas de la invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones actualmente preferidas, leídas junto con los ejemplos que la acompañan. La descripción detallada y los ejemplos se tiene la intención de que sean meramente ilustrativos más que limitantes, siendo definido el alcance de la invención por las reivindicaciones anexas y sus equivalentes.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en perspectiva parcial despiezada de una mezcladora Buss en continuo, de alta eficacia, preferida, usada para poner en práctica el método de la invención, ilustrando una disposición del cuerpo cilíndrico del mezclador y del tornillo sin fin del mezclador.
La Fig. 2A es una vista en perspectiva de un elemento de tornillo usado en el lado aguas arriba de una unidad de anillo de restricción, en la configuración actualmente preferida de la mezcladora de alta eficacia.
La Fig. 2B es una vista en perspectiva de un elemento de tornillo usado en el lado aguas abajo de una unidad de anillo de restricción, en la configuración actualmente preferida de la mezcladora de alta eficacia.
La Fig. 2C es una vista en perspectiva de una unidad de anillo de restricción usada en la configuración actualmente preferida de la mezcladora de alta eficacia.
La Fig. 3 es una vista en perspectiva que muestra la posición relativa de los elementos de las Fig. 2A, 2B y 2C en la configuración actualmente preferida de la mezcladora de alta eficacia.
La Fig. 4 es una vista en perspectiva de un elemento de tornillo sin fin para mezclar a baja cizalla usado en la configuración actualmente preferida de la mezcladora de alta eficacia.
La Fig. 5 es una vista en perspectiva de un elemento de tornillo sin fin para mezclar a alta cizalla usado en la configuración actualmente preferida de la mezcladora de alta eficacia.
La Fig. 6 es una vista en perspectiva de un elemento de punzón del cuerpo cilíndrico usado en la configuración actualmente preferida de la mezcladora de alta eficacia.
La Fig. 7 es un diagrama esquemático de una disposición actualmente preferida de los punzones del cuerpo cilíndrico de la mezcladora y de las aberturas de alimentación de los ingredientes, usada para poner en práctica el método de la invención.
La Fig. 8 es un diagrama esquemático de una configuración de tornillo sin fin para mezclar actualmente preferida usada para poner en práctica el método de la invención.
Para los propósitos de esta invención, la frase "concentrado de goma base" se define como cualquier mezcla de menos del total de los ingredientes de la goma base usados para una goma de mascar particular, y/o cualquier mezcla de ingredientes de la goma base en la que algunos ingredientes están presentes en cantidades menores que las finalmente usadas para una goma de mascar particular, sujeto a la condición de que el concentrado de goma base incluya la mayor parte o todo el material elastómero de alto peso molecular usado en la goma base y al menos algún agente lubricante, o de carga, o de ambos, de la goma base. El término "material elastómero de alto peso molecular" se refiere a cauchos que le dan a la goma de mascar las características de masticación deseadas pero que son demasiado difíciles de incorporar en la goma base (o en el concentrado de goma base) sin mezclado dispersivo intenso. Estos polímeros incluyen caucho butílico, caucho estireno butadieno, poliisopreno, y caucho butadieno, que tienen pesos moleculares medios ponderales en el intervalo de 50.000 a 1.000.000, y más típicamente de 100.000 a 200.000.
Estos mismos polímeros también se pueden usar como "materiales elastómeros blandos" cuando su peso molecular medio ponderal está por debajo de 50.000 (típicamente de 8.000 a 20.000). Tales polímeros blandos pueden, pero no necesitan, incluirse en el concentrado de goma base, y alternativamente se pueden mezclar con el concentrado de goma base y con otros ingredientes de la goma base durante la etapa de mezclado en continuo de la goma de mascar, como se explica más abajo.
El concentrado de goma base se debería formular con una composición que haga al concentrado útil para una variedad de bases de goma de mascar y de gomas de mascar. Las bases de goma de mascar acabadas pueden incluir materiales elastómeros, agentes plastificantes elastómeros, ceras, grasas, aceites, agentes suavizantes, agentes emulsionantes, agentes de carga, agentes de textura e ingredientes diversos tales como agentes antioxidantes, agentes conservantes, agentes colorantes y agentes blanqueantes. La goma base final típica constituye del 5 al 95% en peso de la composición de la goma de mascar, más típicamente del 10 al 50% en peso de la goma de mascar, y más comúnmente del 20 al 30% en peso de la goma de mascar.
Los materiales elastómeros constituyen del 5 al 95 por ciento en peso de la base, preferiblemente del 10 al 70 por ciento en peso y más preferiblemente del 15 al 45 por ciento en peso. Los materiales elastómeros pueden incluir materiales elastómeros sintéticos tales como poliisobutileno, polibutadieno, copolímero isobutileno-isopreno, copolímero estireno-butadieno, poli(acetato de vinilo), copolímero de acetato de vinilo-laureato de vinilo, polietileno, copolímero de etileno y acetato de vinilo, poli(alcohol vinílico) o sus mezclas. Los materiales elastómeros también pueden incluir materiales elastómeros naturales, incluyendo caucho natural como látex y guayule ahumados o líquidos así como gomas naturales tales como jelutong, lechi caspi, perillo, massaranduba balata, massaranduba chocolate, níspero, rosidinha, chicle, gutta hang kang o sus mezclas. Los materiales elastómeros proporcionan el carácter de caucho, cohesivo a la goma que varía dependiendo de las propiedades químicas y físicas del material elastómero, y de cómo el material elastómero se combina con otros ingredientes. Se prefieren los materiales elastómeros sintéticos para usarlos con la presente invención.
Los agentes plastificantes elastómeros modifican la firmeza de la goma acabada cuando se usan en la goma base. Los agentes plastificantes elastómeros típicamente constituyen de 0 a 75 por ciento en peso de la goma base, preferiblemente de 5 a 45 por ciento en peso y más preferiblemente de 10 a 30 por ciento en peso. Los agentes plastificantes elastómeros incluyen ésteres naturales de colofonia tales como ésteres glicerólicos de colofonia parcialmente hidrogenada, ésteres glicerólicos de colofonia polimerizada, ésteres glicerólicos de colofonia parcialmente dimerizada, ésteres glicerólicos de colofonia, esteres glicerólicos de colofonia de aceite de bogol, ésteres pentaeritrólicos de colofonia parcialmente hidrogenada, ésteres metílicos y ésteres metílicos parcialmente hidrogenados de colofonia, ésteres pentaeritrólicos de colofonia o mezclas. Los agentes plastificantes elastómeros también incluyen productos sintéticos tales como resinas terpénicas derivadas de alfa-pineno, beta-pineno, dipenteno o dilimoneno, y sus combinaciones.
Las ceras incluyen las sintéticas (por ejemplo ceras de polietileno y por reacción de Fischer-Tropsch) y las naturales (candelilla carnauba, cera de abeja, salvado de arroz o sus mezclas) y las de petróleo (por ejemplo microcristalina y parafina). Las ceras, cuando se usan, generalmente constituyen hasta el 30 por ciento en peso de la goma base. Cuando se usan, las ceras ayudan en el curado de la goma final fabricada a partir de la goma base y también ayudan a mejorar la liberación del sabor, aumentan el tiempo de anaquel y mejoran la textura de masticación.
Los agentes de carga modifican la textura de la goma base y ayudan al procesamiento. Los agentes de carga/textura incluyen carbonato de magnesio y de calcio, piedra caliza molida y tipos de silicatos tales como silicato de magnesio y de aluminio, arcilla, alúmina, talco, así como óxido de titanio, fosfato mono-, di- y tricálcico, polímeros de celulosa tales como etilcelulosa y metilcelulosa, madera, o sus mezclas. El agente de carga típicamente comprende de 1 a 60 por ciento en peso de la goma base. Las gomas bases que utilizan ingredientes ácidos contienen preferiblemente un agente de carga que es inerte a los ácidos, más preferiblemente talco.
Los agentes suavizantes y emulsionantes modifican la textura y hacen que los componentes hidrófobos e hidrófilos de la goma base y de la goma de mascar se hagan más miscibles. Los agentes suavizantes/emulsionantes incluyen sebo, sebo hidrogenado, manteca de cerdo, aceites vegetales hidrogenados y parcialmente hidrogenados, manteca de cacao, monoestearato de glicerol, triacetato de glicerol, lecitina, mono-, di- y triglicéridos, mono-, di- y triglicéridos acetilados, mono-, di- y triglicéridos destilados, y ácidos grasos (por ejemplo ácidos esteárico, palmítico, oleico, linoleico y linolénico) o sus mezclas. Los agentes suavizantes/emulsionantes generalmente constituyen de 0,5 a 40 por ciento en peso de la goma base.
Los agentes antioxidantes prolongan la vida de anaquel y de almacenamiento de la goma base, de la goma acabada y/o de sus componentes respectivos, incluyendo aceites grasos y aromatizantes. Los agentes antioxidantes pueden incluir hidroxianisol butilado (BHA), hidroxitolueno butilado (BHT), beta-carotenos, tocoferoles, acidulantes tales como vitamina C, galato de propilo o sus mezclas.
Los agentes colorantes y blanqueantes comunican las características de color deseadas o eliminan el color indeseado por blanqueo de la goma base y/o la goma de mascar. Los agentes colorantes y blanqueantes incluyen lacas tipo FD y C, extractos de plantas, extractos de frutas y vegetales, dióxido de titanio o sus mezclas.
El concentrado de goma base se formula usando menos del total de los ingredientes de la goma base, y/o usando cantidades menores de algunos de los ingredientes de la goma base que estarán finalmente presentes en la goma base y en la goma de mascar. El concentrado de goma base incluye un componente elastómero de alto peso molecular que puede contener uno o más de los materiales elastómeros listados anteriormente.
El concentrado de goma base también contiene un agente lubricante o un agente de carga, o ambos. Un agente lubricante es cualquier ingrediente que reduce la fricción en el procedimiento de mezclado. El agente lubricante puede ser a) cualquiera de los agentes suavizantes/emulsionantes mencionados anteriormente, b) cualquiera de los agentes plastificantes elastómeros mencionados anteriormente, c) un material elastómero de bajo peso molecular ("blando"), o d) cualquier combinación de lo anterior. El agente de carga puede ser cualquiera de los agentes de carga mencionados anteriormente, o una combinación de ellos.
La composición del concentrado base puede variar ampliamente dependiendo de la composición deseada del (de los) producto(s) de goma de mascar en el (los) que se usará(n), del equipo usado en el procesado y de otros factores específicos de la operación de fabricación actual. Sin embargo, preferiblemente contendrá todo el material elastómero duro (alto peso molecular) que se use en la composición de la goma acabada, y suficientes ingredientes base adicionales (agentes lubricantes y/o de carga) para permitir el mezclado dispersivo eficiente.
Los niveles del agente lubricante y/o de carga se elegirán cuidadosamente para facilitar el mezclado. El agente lubricante reduce la fricción y la fuerza de cizalla para reducir la sobrecarga del motor y de otros componentes de la mezcladora. El agente de carga aumenta la fricción y la fuerza de cizalla para asegurar el adecuado mezclado dispersivo del material elastómero duro. Estas funciones están reñidas entre sí y, por lo tanto, es importante seleccionar cuidadosamente sus niveles y relación para optimizar la operación de mezclado.
En general, el concentrado contendrá de 5 a 60% de material elastómero (preferiblemente de 8 a 40%), de 0 a 90% de agente lubricante (preferiblemente de 40 a 80%), de 0 a 60% de agente de carga (preferiblemente de 5 a 40%) y de 0 a 20% de otros ingredientes base (preferiblemente de 0 a 10%). Del total del material elastómero en el concentrado de goma base, al menos el 20% (preferiblemente al menos el 30%) es material elastómero duro (alto peso molecular).
Preferiblemente, el concentrado de goma base incluye al menos algún material elastómero, agente lubricante y agente de carga. El concentrado de goma base también puede incluir uno o más ingredientes adicionales de la goma base, como se describió anteriormente, con tal de que la inclusión de dichos ingredientes no elimine la ventaja de que el concentrado de goma base tenga una composición que sea útil para una variedad de gomas base y de gomas de mascar diferentes. En otras palabras, el concentrado de goma base estará compuesto de ingredientes que sean comunes a diferentes gomas base. Preferiblemente, el concentrado de goma base incluirá algunos o todas las grasas y aceites deseados, debido a que éstos pueden ser más difíciles de añadir y mezclar más tarde.
El concentrado de goma base se puede preparar usando cualquier mezcladora discontinua convencional de alta cizalla/alta dispersión que típicamente se usa para fabricar una goma base completa. También se puede usar una mezcladora en continuo o una mezcladora con tal de que la mezcladora proporcione el mezclado dispersivo adecuado para mezclar los ingredientes eficazmente. Una mezcladora convencional adecuada es una mezcladora de aspas tipo sigma que tiene una relación de velocidades entre el aspa frontal y la trasera de aproximadamente 2:1, como describe el Registro de Invención Estatutario H1241, expedido a Synosky et al. Una mezcladora en continuo adecuada para el concentrado de goma base es una mezcladora de paletas como se describe en la patente de EE.UU. 5.419.919. Otras mezcladoras en continuo incluyen una mezcladora de aspas y punzones, una extrusora de doble tornillo sin fin de co- rotación, una extrusora de doble tornillo sin fin de rotación opuesta, o una extrusora de tornillo sin fin simple, con tal de que la mezcladora sea capaz de configurarse y funcionar de manera que produzca un concentrado de goma base homogéneo.
Una porción inicial del material elastómero, del agente lubricante y/o del agente de carga se puede añadir a una mezcladora de aspas tipo sigma calentada y mezclarlo homogéneamente. Después, el resto de estos ingredientes, y otros ingredientes de la goma base (si se incluyen), se pueden añadir secuencialmente y mezclarlos hasta que se obtenga una masa homogénea. Esto se puede conseguir normalmente en aproximadamente una a cuatro horas, dependiendo de la composición exacta del concentrado de goma base. La temperatura final de la masa puede ser de 60 a 150ºC, preferiblemente de 80 a 120ºC. La masa fundida y mezclada completamente se puede vaciar de la mezcladora en depósitos revestidos o encamisados, extruir o moldear en cualquier forma deseada, y dejarla enfriar o solidificar. Alternativamente, el concentrado fundido de goma base de puede alimentar directamente a una operación de mezclado en continuo de la goma de mascar si el equipo de mezclado del concentrado de goma base y el equipo de mezclado en continuo de la goma de mascar están situados en la misma instalación.
El concentrado de goma base se añade a un aparato de mezclado en continuo que está configurado para añadir y mezclar tanto los ingredientes restantes de la goma base como los ingredientes restantes de la goma de mascar.
La mezcladora en continuo puede ser una extrusora de doble tornillo sin fin (con tornillos de co-rotación o de rotación opuesta), mezcladora de paletas, mezcladora de aspas y punzones, extrusora de tornillo sin fin simple, u otro aparato de mezclado en continuo, apropiadamente configurados. Una mezcladora en continuo particularmente adecuada es una mezcladora de aspas y punzones de alta eficacia descrita en la solicitud original de patente de EE.UU. número de serie 08/305.363. Otra mezcladora en continuo apropiada es una mezcladora de doble tornillo sin fin de co-rotación, tal como una Werner-Pfleiderer ZSK-58 disponible de Werner-Pfleinderer Corp. de Ramsey, N.J.
La mezcladora en continuo típicamente incluye una pluralidad de zonas de mezclado situadas a) en o cerca del extremo aguas arriba de la mezcladora, b) en o cerca del centro de la mezcladora, y c) en o cerca del extremo aguas abajo (salida) de la mezcladora. Por ejemplo, la mezcladora de paletas y punzones descrita en la solicitud original de patente identificada anteriormente incluye cinco zonas de mezclado. Los diferentes ingredientes se alimentan continuamente en las diferentes zonas de la mezcladora en continuo. Una vez en la mezcladora, los ingredientes simultáneamente se mezclan con otros ingredientes y se llevan aguas abajo hacia la salida de la mezcladora.
De acuerdo con la invención, el concentrado de goma base se alimenta preferiblemente en la zona aguas arriba de la mezcladora en continuo, por ejemplo, la primera zona de una mezcladora de aspas y punzones de cinco zonas. Con el fin de realizar la alimentación continua del concentrado de goma base, el concentrado se debe alimentar en forma fundida o licuada procedente de un tanque calentado. Alternativamente, el concentrado de goma base se puede moler y alimentarlo como gránulos sólidos.
Las zonas aguas arriba de la mezcladora, por ejemplo, las primeras dos o tres zonas de una mezcladora de aspas y punzones de cinco zonas, se pueden configurar para mezclado dispersivo de alta eficacia. Sin embargo, esto no es absolutamente esencial para la presente invención, y también se puede emplear el mezclado distributivo menos intenso. Los ingredientes restantes de la goma base, que no se han incluido o que sólo se han incluido parcialmente en el concentrado de goma base, se añaden en la primera zona de mezclado, aguas abajo de la adición del concentrado. Estos ingredientes restantes de la goma base pueden incluir agentes suavizantes, disolventes del material elastómero, resinas, agentes de carga adicionales, agentes colorantes, agentes antioxidantes, y materiales elastómeros de bajo peso molecular. Como el concentrado y los otros ingredientes de la goma base se llevan aguas abajo, los ingredientes se llegan a mezclar, para formar una goma base fundida sustancialmente homogénea, en aproximadamente el primer 50-70 por ciento de la longitud de la mezcladora, o en aproximadamente el final de la tercera zona de mezclado de una mezcladora de aspas y punzones de cinco zonas.
Las zonas de mezclado en o cerca del final aguas abajo de la mezcladora en continuo, tal como las zonas de mezclado cuarta y quinta de una mezcladora de aspas y punzones de cinco zonas, se configuran para mezclado distributivo. El mezclado distributivo es más suave que el mezclado dispersivo, supone menos cizalla, genera menos calor, y es más cómodo para el mezclado de los ingredientes. Los ingredientes restantes de la goma de mascar (no base) se añaden y se mezclan con la goma base fundida en la zona o zonas de mezclado distributivo.
La goma base, que generalmente es insoluble en agua, constituye de 5 a 95% en peso del producto de goma de mascar, más típicamente de 10 a 50% en peso de la goma de mascar, más comúnmente de 20 a 30% en peso de la goma de mascar. Además de la goma base, la goma de mascar incluye una porción generalmente soluble en agua que puede incluir agentes suavizantes, agentes edulcorantes a granel, agentes edulcorantes de alta intensidad, agentes aromatizantes y sus combinaciones. Los agentes suavizantes se añaden a la goma de mascar con el fin de optimizar la masticabilidad y la sensación bucal de la goma. Los agentes suavizantes, que también se conocen como plastificantes o agentes plastificantes, generalmente constituyen de 0,5 a 15% en peso de la goma de mascar. Los agentes suavizantes pueden incluir glicerina, lecitina, y sus combinaciones. La disoluciones acuosas de agentes edulcorantes tales como aquellas que contienen sorbitol, hidrolizados hidrogenados de almidón, jarabe de maíz y sus combinaciones, también se pueden usar como agentes suavizantes y aglutinantes en la goma de mascar.
Los agentes edulcorantes a granel constituyen de 5 a 95% en peso de la goma de mascar, más típicamente de 20 a 80% en peso de la goma de mascar y más comúnmente de 30 a 60% en peso de la goma de mascar. Los agentes edulcorantes a granel pueden incluir agentes edulcorantes y componentes tanto con azúcar como sin azúcar. Los agentes edulcorantes de azúcar pueden incluir componentes que contienen sacáridos que incluyen pero no se limitan a sacarosa, dextrosa, maltosa, dextrina, azúcar invertida seca, fructosa, levulosa, galactosa, sólidos de jarabe de maíz, y similares, solos o en combinación. Los agentes edulcorantes sin azúcar incluyen componentes con características edulcorantes pero que están desprovistos de los azúcares conocidos comúnmente. Los agentes edulcorantes sin azúcar incluyen pero no se limitan a alcoholes de azúcar tales como sorbitol, manitol, xilitol, hidrolizados hidrogenados de almidón, maltitol, y similares, solos o en combinación.
Los agentes edulcorantes de alta intensidad también pueden estar presentes y se usan comúnmente con agentes edulcorantes sin azúcar. Cuando se usan, los agentes edulcorantes de alta intensidad típicamente constituyen de 0,001 a 5% en peso de la goma de mascar, preferiblemente de 0,01 a 1% en peso de la goma de mascar. Típicamente, los agentes edulcorantes de alta intensidad son al menos 20 veces más dulces que la sacarosa. Éstos pueden incluir pero no se limitan a sacaralosa, aspartamo, sales de acesulfamo, alitamo, sacarina y sus sales, ácido ciclámico y sus sales, glicirricina, dihidrochalconas, taumatina, monellín, y similares, solos o en combinación.
Se pueden usar combinaciones de agentes edulcorantes con azúcar y/o sin azúcar en la goma de mascar. El agente edulcorante también puede funcionar en la goma de mascar totalmente o en parte como un agente a granel soluble en agua. Adicionalmente, el agente suavizante puede proporcionar dulzura adicional tal como con disoluciones acuosas de azúcar o alditol.
El agente aromatizante generalmente podría estar presente en la goma de mascar en una cantidad en el intervalo de 0,1 a 15% en peso de la goma de mascar, preferiblemente entre 0,2 a 5% en peso de la goma de mascar, más preferiblemente de 0,5 a 3% en peso de la goma de mascar. Los agentes aromatizantes pueden incluir aceites esenciales, agentes aromatizantes sintéticos o sus mezclas que incluyen pero no se limitan a aceites derivados de plantas y frutas tales como aceites de cítricos, esencias de frutas, aceite de menta, aceite de menta verde, otros aceites de menta, aceite de clavo, aceite de gaulteria, anís y similares. Los agentes y componentes aromatizantes artificiales también se puede usar en el ingrediente aromatizante de la invención. Los agentes aromatizantes naturales y artificiales se pueden combinar de cualquier manera sensorialmente aceptable.
También se pueden incluir en la goma de mascar ingredientes opcionales tales como agentes colorantes, agentes emulsionantes, agentes farmacéuticos y agentes aromatizantes adicionales.
La solicitud de patente de EE.UU. número de serie 08/305.363 describe, usando una mezcladora en continuo de alta eficacia (por ejemplo una mezcladora de aspas y punzones), cómo hacer goma de mascar sin requerir la fabricación separada de la goma base. Excepto para la fabricación separada de un concentrado de goma base, como se enseña en la presente memoria, se pueden usar procedimientos similares a los expuestos en la solicitud original de patente identificada anteriormente para fabricar goma de mascar según esta invención. Como se explica en la solicitud original de patente, una distancia de mezclado, o L/D, se puede expresar como una relación de la longitud de una región particular activa del tornillo sin fin de la mezcladora, que se compone de elementos de mezclado, dividido por el diámetro máximo del cuerpo cilíndrico de la mezcladora es esta región activa. El método de la invención comprende llevar a cabo las siguientes etapas de mezclado en una sola mezcladora en continuo:
a) añadir y mezclar minuciosamente al menos una porción del concentrado de goma base y de otros ingredientes de la goma base en la mezcladora en continuo, usando un L/D de no más de aproximadamente 25;
b) añadir al menos una porción de los ingredientes restantes de la goma de mascar (no base), y mezclar minuciosamente estos ingredientes con los ingredientes de la goma base en la misma mezcladora, usando un L/D de no más de aproximadamente 25; y
c) completar suficientemente la adición total y la operación de mezclado en la misma mezcladora, de manera que los ingredientes se encuentren como una masa de goma de mascar sustancialmente homogénea, usando un L/D total de no más de aproximadamente 40.
Es preferible que el concentrado de goma base y otros ingredientes de la goma base se añadan y se mezclen completamente aguas arriba de los ingredientes restantes de la goma de mascar, y que los ingredientes restantes se añadan completamente aguas abajo para mezclarlos con la goma base ya mezclada. Sin embargo, la invención también abarca variaciones de este procedimiento en los que una porción de los ingredientes de la goma base se puede añadir aguas abajo con o después de algunos ingredientes restantes de la goma de mascar, y/o en los que una porción de los ingredientes restantes (no base) se pueden añadir aguas arriba con o antes que algunos de los ingredientes base. La característica importante es que una masa de producto sustancialmente homogénea de goma de mascar se puede formar en una sola mezcladora en continuo, usando un L/D de no más de aproximadamente 40, sin requerir la fabricación separada de una goma base excepto para el concentrado de goma base.
Como además se explica en la solicitud original de patente, número de serie 08/305.363, la fabricación de goma base se puede completar usando un L/D de mezclado de aproximadamente 25 o menos, preferiblemente de aproximadamente 20 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 15 o menos. Después, de acuerdo con la invención, los ingredientes restantes de la goma de mascar se pueden combinar con la goma base para fabricar un producto acabado de goma de mascar usando un L/D de mezclado de aproximadamente 25 o menos, preferiblemente de aproximadamente 15 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 10 o menos. El mezclado de los ingredientes de la goma base y de los ingredientes restantes de la goma de mascar sucede preferiblemente en diferentes partes de la mezcladora, pero se puede solapar, con tal de que el mezclado total se realice usando un L/D de aproximadamente 40 o menos, preferiblemente de aproximadamente 30 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 20 o menos.
Cuando una mezcladora de aspas y punzones preferida se usa como mezcladora en continuo, la fabricación de la goma de mascar se puede completar usando un L/D total de mezclado de aproximadamente 19. El concentrado de goma base se puede añadir y mezclar con los ingredientes restantes de la goma base usando un L/D de aproximadamente 15 o menos, y los ingredientes restantes de la goma de mascar se pueden combinar con los ingredientes de la goma base usando un L/D adicional de aproximadamente 5 o menos.
Una mezcladora de aspas y punzones se pone como ejemplo en la Fig. 1. La mezcladora de aspas y punzones usa una combinación de aspas rotativas mezcladoras selectivamente configuradas y punzones cilíndricos fijos para proporcionar el mezclado eficaz en una distancia relativamente corta. Una mezcladora de aspas y punzones disponible comercialmente es la amasadora Buss, fabricada por Buss AG en Suiza, y disponible de Buss America, situada en Bloomingdale, Illinois.
Con referencia a la Fig. 1, una mezcladora de aspas y punzones 100 preferida actualmente incluye un solo tornillo sin fin 120 de mezclado que gira en el interior de un cuerpo cilíndrico 140 que, durante el uso, está cerrado y rodea completamente al tornillo sin fin 120 de mezclado. El tornillo sin fin 120 de mezclado incluye un eje 122 generalmente cilíndrico y tres filas de aspas de mezclado 124 dispuestas en posiciones regularmente espaciadas alrededor del eje 122 del tornillo sin fin (con sólo dos de las tres filas visibles en la Fig. 1). Las aspas de mezclado 124 sobresalen hacia fuera radialmente del eje 122, cada una semejando la hoja de un hacha.
El cuerpo cilíndrico de mezclado 140 incluye un vientre interior del cuerpo cilíndrico 142 que es generalmente cilíndrico cuando el cuerpo cilíndrico 140 se cierra alrededor del tornillo sin fin 120 durante el funcionamiento de la mezcladora 100. Tres filas de punzones fijos 144 están dispuestos en posiciones regularmente espaciadas alrededor del eje del tornillo sin fin 142, y sobresalen hacia dentro radialmente del vientre del barril 142. Los punzones 144 son generalmente de forma cilíndrica, y pueden tener extremos redondeados o biselados 146.
El tornillo sin fin 120 de mezclado con aspas 124 gira en el interior del cuerpo cilínrio 140 y es impulsado por un motor de velocidad variable (no mostrado). Durante la rotación, el tornillo sin fin 120 de mezclado también se mueve atrás y adelante en una dirección axial, creando una combinación de mezclado rotacional y axial que es altamente eficaz. Durante el mezclado, las aspas de mezclado 124 pasan continuamente entre los punzones fijos 144, de manera que las aspas y los punzones nunca se tocan entre sí. Además, los extremos radiales 126 de las aspas 124 nunca tocan la superficie interior del cuerpo cilíndrico 142, y los extremos 146 de los punzones 144 nunca tocan el eje del tornillo sin fin 122 de mezclado.
Las Figs. 2-6 ilustran varios elementos del tornillo sin fin que se pueden usar para configurar el tornillo sin fin de mezclado 120 para uso óptimo. Las Figs. 2A y 2B ilustran los elementos de tornillo 20 y 21 que se usan junto con una unidad de anillo de restricción. Cada uno de los elementos de tornillo 20 y 21 incluyen una superficie exterior cilíndrica 22, una pluralidad de aspas 24 que se proyectan hacia fuera de la superficie 22, y una abertura interior 26 con una ranura 28 para recibir y engranar un eje del tornillo de mezclado (no mostrado). El segundo elemento de tornillo 21 es aproximadamente el doble de largo que el primer elemento de tornillo 20.
La Fig. 2C ilustra una unidad de anillo de restricción 30 usada para reducir la presión en lugares seleccionados a lo largo del tornillo sin fin 120 de mezclado. La unidad de anillo de restricción 30 comprende dos mitades 37 y 39 montadas en la caja del cuerpo cilíndrico 142, las cuales encajan durante el uso para formar un anillo cerrado. La unidad de anillo de restricción 30 incluye un aro circular exterior 32, un anillo interior 34 en ángulo como se muestra, y una abertura 36 en el anillo interior que recibe, pero no toca, los elementos de tornillo 20 y 21 montados al eje del tornillo sin fin. Los orificios de montaje 35 en la superficie 32 de ambas mitades de la unidad de anillo de restricción 30 se usan para montar las mitades a la caja del cuerpo cilíndrico 142.
La Fig. 3 ilustra la relación entre la unidad de anillo de restricción 30 y los elementos de tornillo 20 y 21 durante el funcionamiento. Cuando el tornillo sin fin 120 de mezclado gira dentro del cuerpo cilíndrico 140, y se mueve axialmente alternativamente, los espacios libres entre los elementos de tornillo 20 y 21 y el anillo interior 34 proporcionan los medios principales de paso del material desde un lado al otro de la unidad de anillo de restricción 30. El elemento de tornillo 20 en el lado aguas arriba de la unidad de anillo de restricción incluye un aspa modificada 27 que permite el espacio libre del anillo interior 34. El otro elemento de tornillo 21 se coloca generalmente aguas abajo del elemento de restricción 30, y tiene un aspa final (no visible) que se mueve cerca de la superficie opuesta del anillo interior 34 y la limpia.
Los espacios libres entre las superficies exteriores 22 de los elementos de tornillo 20 y 21 y el anillo interior 34 de la unidad de anillo de restricción 30, que pueden variar y preferiblemente son del orden de 1-5 mm, determinan en gran medida cuanta carga de presión sucederá en la región aguas arriba de la unidad de anillo de restricción 30 durante el funcionamiento de la mezcladora 100. Se debe hacer notar que el elemento de tornillo aguas arriba 20 tiene un L/D de aproximadamente 1/3, y que el elemento de tornillo aguas abajo 21 tiene un L/D de aproximadamente 2/3, resultando en un L/D total de aproximadamente 1,0 para los elementos de tornillo. La unidad de anillo de restricción 30 tiene un menor L/D, de aproximadamente 0,45, que coincide con el L/D de los elementos de tornillo 20 y 21, que encajan uno con otro pero que no tocan la unidad de anillo de restricción.
Las Figs. 4 y 5 ilustran los elementos del mezclado o ''amasado'' que realizan la mayor parte del trabajo de mezclado. La diferencia principal entre los elementos de mezclado de menor cizalla 40 de la Fig. 4 y de los elementos de mezclado de mayor cizalla 50 de la Fig. 5 es el tamaño de las aspas de mezclado que se proyectan hacia fuera de los elementos de mezclado. En la Fig. 5, las aspas de mezclado de mayor cizalla 54, que se proyectan hacia fuera de la superficie 52, son más grandes y gruesas que las aspas de mezclado de menor cizalla 44 que se proyectan hacia fuera de la superficie 42 en la Fig. 4. Para cada uno de los elementos de mezclado 40 y 50, las aspas de mezclado se disponen en tres filas circunferencialmente espaciadas, como se explicó anteriormente con respecto a la Fig. 1. El uso de aspas de mezclado más gruesas 54 en la Fig. 5 significa que hay menos distancia axial entre las aspas y también menos espacio libre entre las aspas 54 y los punzones fijos 144 cuando el tornillo sin fin 120 gira y se mueve axialmente alternativamente (Fig. 1). Esta reducción en el espacio libre causa esencialmente mayor cizalla en la vecindad de los elementos de mezclado 50.
La Fig. 6 ilustra un solo punzón fijo 144 separado del cuerpo cilíndrico 140. El punzón 144 incluye una base roscada 145 que permite fijarlo en posiciones seleccionadas a lo largo del eje interior del cuerpo cilíndrico 142. También es posible configurar algunos de los punzones 144 como aberturas de inyección de líquidos proveyéndolos con aberturas centrales huecas.
La Fig. 7 es una vista esquemática que muestra la configuración del cuerpo cilíndrico preferida actualmente, que incluye la disposición preferida actualmente del cuerpo cilíndrico de punzones 144. La Fig. 8 es una vista correspondiente esquemática que ilustra la configuración del tornillo sin fin de mezclado preferida actualmente. La mezcladora 200, cuya configuración preferida se ilustra en la Fig. 7 y 8, tiene un L/D global activo de mezclado de aproximadamente 19.
La mezcladora 200 incluye una zona inicial de alimentación 210 y cinco zonas de mezclado 220, 230, 240, 250 y 260. Las zonas 210, 230, 240, 250 y 260 incluyen cinco posibles grandes aberturas de alimentación 212, 232, 242, 252 y 262 respectivamente, que se pueden usar para añadir ingredientes mayores (por ejemplo sólidos) a la mezcladora 200. La zona 260 también se configura con tres aberturas de inyección de líquidos más pequeñas 261, 263 y 264 que se pueden usar para añadir ingredientes líquidos. Las aberturas de inyección de líquidos 261, 263 y 264 incluyen punzones del cuerpo cilíndrico especiales 144 conformados con los centros huecos, como se explicó anteriormente.
Con referencia a la Fig. 7, los punzones del cuerpo cilíndrico 144 preferiblemente están presentes en la mayoría o en todas las posiciones disponibles, en todas las tres filas como se muestra.
Con referencia a la Fig. 8, la configuración preferida actualmente del tornillo sin fin 120 de mezclado para la mayoría de los productos de goma de mascar se ilustra esquemáticamente como sigue. La zona 210, que es la zona inicial de alimentación, se configura con aproximadamente 1-1/3 L/D de los elementos de baja cizalla, incluyendo dos de los elementos 40 mostrados en la Fig. 4. El L/D de la zona inicial de alimentación 210 no se contabiliza como parte del L/D global activo de mezclado de 19, discutido anteriormente, porque su propósito es simplemente transportar los ingredientes a las zonas de mezclado.
La primera zona de mezclado 220 está configurada, de izquierda a derecha (Fig. 8), con dos elementos de mezclado de baja cizalla 40 (Fig. 4) seguidos por dos elementos de alta cizalla 50 (Fig. 5). Los dos elementos de mezclado de baja cizalla contribuyen aproximadamente con 1-1/3 de L/D de mezclado, y los dos elementos de mezclado de alta cizalla contribuyen con 1-1/3 de L/D de mezclado. La zona 220 tiene un L/D total de mezclado de aproximadamente 3,0, incluyendo la parte final recubierta por una unidad de anillo de restricción 30 de 57 mm con los elementos de tornillo de co-operación 20 y 21 (no dibujados separadamente en la Fig. 8).
La unidad de anillo de restricción 30 con los elementos de tornillo de co-operación 20 y 21, a caballo entre el final de la primera zona de mezclado 220 y el comienzo de la segunda zona de mezclado 230, tienen un L/D combinado de aproximadamente 1,0, parte del cual está en la segunda zona de mezclado 230. Después, la zona 230 está configurada, de izquierda a derecha, con tres elementos de mezclado de baja cizalla 40 y 1,5 elementos de mezclado de alta cizalla 50. Los tres elementos de mezclado de baja cizalla contribuyen aproximadamente con 2,0 de L/D de mezclado, y los 1,5 elementos de mezclado de alta cizalla contribuyen con aproximadamente 1,0 de L/D de mezclado. La zona 230 tiene un L/D total de mezclado de aproximadamente 4,0.
A caballo entre el final de la segunda zona de mezclado 230 y el comienzo de la tercera zona de mezclado 240 están una unidad de anillo de restricción 30 de 60 mm con los elementos de tornillo de co-operación, que tienen un L/D combinado de aproximadamente 1,0. Después, la zona 240 está configurada, de izquierda a derecha, con dos elementos de mezclado de baja cizalla 40 que contribuyen a un L/D de mezclado de aproximadamente 1 1/3, seguidos por 1,5 elementos de mezclado de alta cizalla 50 que contribuyen a un L/D de mezclado de aproximadamente 1,0, seguidos por un elemento de mezclado de baja cizalla 40, que contribuye a un L/D de mezclado de aproximadamente dos tercios. La zona 240 también tiene un L/D total de mezclado de aproximadamente 4,0.
A caballo entre el final de la tercera zona de mezclado 240 y el comienzo de la cuarta zona de mezclado 250 hay 1,5 elementos de mezclado de alta cizalla 50 que contribuyen a un L/D de mezclado de aproximadamente 1,0. Después, el resto de la cuarta zona de mezclado 250 y de la quinta zona de mezclado 260 se configura con once elementos de mezclado de baja cizalla que contribuyen a un L/D de mezclado de aproximadamente 7 1/3. La zona 250 tiene un L/D total de mezclado de aproximadamente 4,0, y la zona 260 tiene un L/D total de mezclado de aproximadamente 4,0.
Con el fin de llevar a cabo la fabricación de la goma de mascar usando la mezcladora de aspas y punzones 200 preferida, es ventajoso mantener las rpm del tornillo sin fin 120 de mezclado a menos de aproximadamente 150, preferiblemente a menos de aproximadamente 100. Además, la temperatura de la mezcladora se optimiza preferiblemente de modo que la goma base esté a aproximadamente 54,4ºC (130ºF) o más baja cuando inicialmente se encuentre con los otros ingredientes de la goma de mascar, y el producto de goma de mascar esté a aproximadamente 54,4ºC (130ºF) o más baja [preferiblemente a 51,7ºC (125ºF) o más baja] cuando salga de la mezcladora. Esta optimización de la temperatura se puede llevar a cabo, en parte, calentando y/o enfriando con agua selectivamente las secciones del cuerpo cilíndrico que rodean las zonas de mezclado 220, 230, 240, 250 y 260.
Con el fin de fabricar la goma base, se puede seguir el siguiente procedimiento preferido. El concentrado de goma base y cualquiera de los ingredientes restantes de la goma base se añaden a la primera gran abertura de alimentación 212 en la zona de alimentación 210 de la mezcladora 200, y se someten a mezclado dispersivo en la primera zona de mezclado 220 y en la segunda zona de mezclado 230 mientras que son transportados en la dirección de la flecha 122. Después, los ingredientes de la goma base se someten a más mezclado distributivo en la tercera zona de mezclado 240, mientras que son transportados en la dirección de la flecha 122. En el momento en que los ingredientes abandonen la zona 240, la fabricación de la goma base se completaría. La goma base debería abandonar la tercera zona de mezclado 240 como un compuesto sin grumos, sustancialmente homogéneo, con un color uniforme. Por supuesto, la goma base sólo se podría observar parando la mezcladora y abriendo el cuerpo cilíndrico de mezclado.
La cuarta zona de mezclado 250 se usa primordialmente para enfriar la goma base, aunque se pueden añadir aquí ingredientes menores de la goma de mascar. Después, para fabricar el producto final de goma de mascar, se pueden añadir a la quinta zona de mezclado 260 glicerina, jarabe de maíz, otros agentes edulcorantes de azúcar a granel, agentes edulcorantes de alta intensidad, y agentes aromatizantes, y se someten los ingredientes a mezclado distributivo. Si el producto de goma de mascar es sin azúcar, el hidrolizado hidrogenado de almidón o la disolución de sorbitol pueden ser sustitutos del jarabe de maíz, y los alditoles en polvo pueden ser sustitutos de los azúcares.
Preferiblemente, la glicerina se añade a la primera abertura de inyección de líquidos 261 en la quinta zona de mezclado 260. Los ingredientes sólidos (agentes edulcorantes a granel, agentes edulcorantes de alta intensidad encapsulados, etc.) se añaden a la gran abertura de alimentación 262. Los jarabes (jarabe de maíz, hidrolizado hidrogenado de almidón, disolución de sorbitol, etc.) se añaden a la siguiente abertura de inyección de líquidos 263, y los agentes aromatizantes se añaden a la abertura final de inyección de líquidos 264. Los agentes aromatizantes alternativamente se pueden añadir en las aberturas 261 y 263 con el fin de ayudar a plastificar la goma base, reduciendo de este modo la temperatura y el momento de torsión del tornillo sin fin. Esto puede permitir la marcha de la mezcladora a mayor rpm y capacidad de producción.
Los ingredientes de la goma de mascar se mezclan en una masa homogénea que se descarga de la mezcladora como una corriente continua o "cuerda". La corriente continua o cuerda se puede depositar sobre un transportador en movimiento y transportarlo a una estación de conformado, donde la goma de mascar se conforma en la forma deseada tal como laminándolas en hojas, ranurándolas, y cortándolas en barras.
Un amplio intervalo de cambios y modificaciones a las realizaciones preferidas de la invención serán evidentes a las personas expertas en la técnica. Las realizaciones preferidas anteriores, y los ejemplos que siguen son meramente ilustrativos de la invención y no se deberían interpretar como limitaciones impuestas a la invención. Por ejemplo, se pueden usar configuraciones de equipos de mezclado en continuo diferentes y de mezcladoras diferentes sin salirse de la invención con tal de que la terminación de una base de goma de mascar y de un producto de goma de mascar se lleven a cabo en una sola mezcladora en continuo usando un L/D de mezclado de menos de aproximadamente 40.
Ejemplo 1
El siguiente concentrado de goma base se preparó usando técnicas similares a las técnicas convencionales para fabricar goma base. Específicamente, se usó una mezcladora de doble aspa tipo sigma W & P de alta cizalla que tenía una velocidad de aspa frontal de 252 rpm, calentada con vapor a 3,15 kg/cm^{2} (45 psi), y que tenía un tamaño de carga de 341 kg (750 lb). Se usó un ciclo de mezclado de dos horas, y se descargó el lote a temperatura de 95 a 120ºC.
Ingrediente del Porcentaje por peso de
Concentrado de goma base Concentrado de goma base
Caucho butílico (peso mol. 135.000) 16,78
Carbonato cálcico 8,22
Monoestearato de glicerol 9,59
Aceite de soja hidrogenado 9,07
Grasa vegetal parcialmente hidrogenada 6,39
Aceite de semilla de algodón hidrogenado 15,45
Poliisobutileno (p. mol. 10.000) 11,72
Cacao en polvo 1,20
Resina de terpeno 21,53
BHT 0,05
Total 100,0
El concentrado de goma base anterior tenía una consistencia homogénea, y una composición adecuada para usarla en una variedad de productos de goma de mascar.
Ejemplo 2
Se fabricó un producto de goma de mascar usando una mezcladora de aspas y punzones que tenía cinco zonas de mezclado en el cuerpo cilíndrico, un L/D de mezclado de aproximadamente 19, y un L/D adicional de transporte de alimentación de aproximadamente 1 1/3 antes de la primera zona de mezclado. La mezcladora tenía un diámetro máximo de cuerpo cilíndrico de 100 mm y una longitud de tornillo sin fin de 2080 mm. El tornillo sin fin de mezclado se diseñó usando la configuración preferida descrita anteriormente con respecto a las Figs. 7 y 8. La velocidades de alimentación se diseñaron para producir aproximadamente 136 kg (300 libras) por hora de producto de goma de mascar. No se usó troquel en el extremo aguas abajo de la mezcladora, y el producto salió como una cuerda continua.
Los ingredientes líquidos se alimentaron usando bombas volumétricas en las aberturas grandes de alimentación y/o en las más pequeñas aberturas de inyección de líquidos generalmente situadas como se describió anteriormente, a no ser que se indique lo contrario. Las bombas se dimensionaron y ajustaron apropiadamente para conseguir las velocidades de alimentación deseadas.
Los ingredientes secos se añadieron usando alimentadores de tornillo sin fin gravimétricos en las aberturas grandes de alimentación situadas como se describió anteriormente. De nuevo, los alimentadores se dimensionaron y ajustaron apropiadamente para conseguir las velocidades de alimentación deseadas.
El control de temperatura se llevó a cabo circulando agua a través de camisas que rodeaban cada zona de mezclado del cuerpo cilíndrico y dentro del tornillo sin fin de mezclado, cuando era necesario. Cuando se deseó enfriamiento con agua, se usó agua de red (típicamente a aproximadamente 13ºC (55ºF)) sin enfriamiento adicional.
Se registraron las temperaturas tanto para el fluido como para la mezcla de ingredientes. Se asignaron las temperaturas del fluido (agua) para cada zona de mezclado del cuerpo cilíndrico (correspondientes a las zonas 220, 230, 240, 250 y 260 en las Figs. 7 y 8), y que se reseñan más adelante como Z1, Z2, Z3, Z4 y Z5 respectivamente. Las temperaturas del fluido también se asignaron para el tornillo sin fin de mezclado 120, y que se reseñan más adelante como S1.
Las temperaturas reales de la mezcla se registraron cerca del extremo aguas abajo de las zonas de mezclado 220, 230, 240 y 250; cerca de la mitad de la zona de mezclado 260; y cerca del final de la zona de mezclado 260. Estas temperaturas de la mezcla se reseñan más adelante como T1, T2, T3, T4, T5 y T6 respectivamente. Las temperaturas reales de la mezcla están influidas por las temperaturas del fluido circulante, las propiedades de intercambio de calor de la mezcla y del cuerpo cilíndrico circundante, y el calor mecánico del proceso de mezclado, y a menudo difieren de las temperaturas asignadas debido a los factores adicionales.
Todos los ingredientes se añadieron a la mezcladora en continuo a temperatura ambiente [aproximadamente 25ºC (77ºF)] a no ser que se indique lo contrario.
Con referencia a las Figs. 7 y 8, el concentrado de goma base del ejemplo 1 se alimentó en forma de gránulos en la abertura grande de alimentación 212 de la zona inicial de alimentación 210, a una velocidad continua de 14,1 kg (31,1 libras) por hora. También se alimentó en la abertura 212 carbonato cálcico a 4,7 kg (10,4 libras) por hora; resina de terpeno a 1,66 kg (3,65 libras) por hora, poli(acetato de vinilo) de alto peso molecular (peso molecular medio = 65.000) a 0,75 kg (1,65 libras) por hora, y poli(acetato de vinilo) de bajo peso molecular (peso molecular medio = 25.000) a 6 kg (13,2 libras) por hora. Estos ingredientes se mezclaron juntos y se transportaron en la dirección de la flecha 122 (Fig. 8).
No se añadieron más ingredientes en las zonas de mezclado 220 a 250. Se inyectó glicerina a 2,05 kg (4,50 libras) por hora en la primera abertura de inyección de líquidos 261 de la quinta zona de mezclado 260. Se añadió azúcar a 88 kg (193,5 libras) por hora en la abertura grande de alimentación 262 de la zona de mezclado 260. El jarabe de maíz (a 40ºC) se inyectó a 17,7 kg (39,0 libras) por hora en la segunda abertura de inyección de líquidos 263 de la zona de mezclado 260. Finalmente, se inyectó aceite de menta a 1,36 kg (3,00 libras) por hora en la tercera abertura de inyección de líquidos 264 de la zona de mezclado 260.
Los ingredientes se mezclaron juntos y se transportaron aguas abajo usando una velocidad del tornillo sin fin de mezclado de 60 rpm. Las temperaturas de las zonas (Z1- Z5) se fijaron a 66ºC (150ºF), 66ºC (150ºF), 38ºC (100ºF), 13ºC (55ºF) y 13ºC (55ºF) respectivamente. La temperatura del tornillo sin fin (S1) se fijó a 13ºC (55ºF). La temperaturas de la mezcla (T1-T6) medidas fueron 66ºC (150ºF), 67ºC (153ºF), 53ºC (128ºF), 31ºC (87ºF), 35ºC (95ºF) y 39ºC (103ºF) respectivamente.
El producto de goma de mascar salió de la mezcladora a 47ºC (117ºF) y se juzgó que era de calidad aceptable.
Ejemplo 3
El siguiente es un ejemplo de un producto diferente de goma de mascar que se puede fabricar usando el mismo concentrado de goma base del ejemplo 1. Esta formulación de goma de mascar, que tiene sabor a frutas, podría también incluir una composición final de goma base diferente que la goma de mascar del ejemplo 2.
La mezcladora de aspas y punzones se puede regular y hacer funcionar como en el ejemplo 2 excepto que se usarían los siguientes ingredientes y velocidades de alimentación:
Ingrediente Abertura de Velocidad de alimentación
Adición (Fig. 7) kg/hora (libras por hora)
Concentradobase (ejemplo 1) 212 15,9 (35,0)
Carbonato cálcico 212 1,55 (3,43)
Poli(acetato de vinilo) (p. mol.= 25.000) 212 5,3 (11,7)
Resina de terpeno 212 3,52 (7,77)
Glicerina 261 1,56 (3,45)
Azúcar 262 78,3 (127,7)
Dextrosa monohidratada 262 9,9 (21,8)
Jarabe de maíz (40ºC) 264 18,9 (41,7)
Sabor a fruta 264 1,11 (2,45)
La comparación de los ejemplos 2 y 3 indica que, cuando se emplea el método de la invención, se pueden fabricar composiciones de goma de mascar significativamente diferentes con gomas base significativamente diferentes usando el mismo concentrado de goma base y técnicas de fabricación muy similares.
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Ejemplo 4
Este ejemplo ilustra la preparación en continuo de un concentrado de goma de mascar usando una mezcladora de paletas como se describe en la patente de EE.UU. número 5.419.919. Específicamente, la mezcladora de paletas puede ser una mezcladora en continuo de doble tornillo Teledyne Readco de diámetro de paleta de 12,7 cm (5 pulgadas), disponible de Teledyne Readco en York, Pensilvania. La mezcladora de paletas se puede calentar a 175ºC y hacer funcionar a 250 rpm.
Como además se explica en la patente de EE.UU. número 5.419.919, una mezcladora de paletas de Teledyne Readco puede incluir un doble tornillo sin fin de alimentación inicial situado adyacente a la primera abertura de adición de ingredientes, seguido de 28 segmentos en cada eje del tornillo sin fin que son configurables por el usuario. Los elementos de paleta se pueden colocar en cada segmento en cualquiera de las cuatro posiciones axiales numeradas 1-4 (separados por ángulos relativos de 0º, 90º, 180º y 270º) para generar presión hacia delante, neutra o hacia atrás sobre una serie de segmentos. Para los propósitos de este ejemplo, cada uno de los ejes del doble tornillo sin fin se pueden configurar como sigue:
a) Segmentos 1-11 (aguas abajo de la sección inicial de alimentación del doble tornillo sin fin), configurados con paletas planas en las siguientes posiciones axiales respectivas: 4, 4, 4, 2, 2, 2, 3, 4, 1, 2, 3;
b) Segmentos 12-15 configurados con una segunda sección del doble tornillo sin fin de alimentación, adyacente a una segunda abertura de adición de ingredientes;
c) Segmentos 16-27 (aguas abajo de la segunda sección de alimentación del doble tornillo sin fin) configurados con paletas planas en las siguientes posiciones axiales respectivas: 3, 3, 3, 1, 1, 1, 3, 3, 3, 4, 1, 2; y
d) Segmento 28 configurado con un elemento de hélice invertida situado en la posición axial 1.
Dentro de la primera abertura de alimentación se pueden añadir 6,42 kg/h (14,12 lb/h) de caucho butílico, 15,96 kg/h (35,12 lb/h) de carbonato cálcico, y 12,67 kg/h (27,88 lb/h) de resina de terpeno.
Dentro de la segunda abertura de alimentación se puede añadir 19,5 kg/h (42,88 lbs/h) de poli(acetato de vinilo).
El producto será 54,5 kg/h (120 lb/h) de concentrado de goma base homogénea que se puede alimentar continuamente, en forma fundida, dentro de un mezcladora en continuo de goma de mascar como se describe en el ejemplo 5.
Ejemplo 5
Este ejemplo ilustra la preparación en continuo de una goma de mascar azucarada con sabor a gaulteria usando el concentrado base del ejemplo 4.
Dos extrusoras de mezclado en continuo de doble tornillo sin fin Werner-Pfleiderer ZSK 58 idénticas se pueden poner en paralelo una con otra, y en serie con la mezcladora Teledyne Readco usada para fabricar el concentrado de goma base del ejemplo 4. Cada ZSK 58 se equipa con 6 segmentos o zonas del cuerpo cilíndrico de 240 mm de longitud y 58 mm de diámetro. Como tal, cada segmento del cuerpo cilíndrico tiene un L/D nominal de 4 y cada ZSK 58 tiene un L/D nominal total de mezclado de 24.
La corriente continua de concentrado de goma base fundida que sale de la mezcladora de paletas se divide en dos corrientes iguales de 27,24 kg/h (60 libras por hora), con cada corriente alimentando a cada una de las mezcladoras en continuo ZSK 58. Cada mezcladora en continuo se configura con un perfil del tornillo sin fin seleccionado para proporcionar el mezclado distributivo suficiente en las primeras 3-4 secciones del cuerpo cilíndrico (L/D 12-16) con el fin de incorporar aceites y poliisobutileno en el concentrado de goma base, proporcionando de este modo una goma base acabada. Después de esto, el resto de cada mezcladora ZSK 58 (secciones del cuerpo cilíndrico 2-3, o L/D 8-12) se configura para mezclado distributivo, para facilitar la incorporación de los ingredientes restantes de la goma de mascar (no base).
Específicamente, cada uno de los dos tornillos sin fin de mezclado en cada mezcladora ZSK 58 se pueden configurar como sigue. La primera zona (aguas arriba), adyacente a la primera abertura de alimentación, se puede configurar con 180 mm de elementos de transporte hacia delante seguido por 60 mm de elementos dentados de mezclado hacia delante. Las zonas segunda y tercera (y posiblemente la cuarta) se puede configurar cada una con 90 mm de elementos de transporte hacia delante, seguidos por 120 mm de elementos de turbina hacia delante, seguidos por 30 mm de elementos de transporte inverso. En el extremo aguas abajo de la sección de mezclado de la goma base (por ejemplo, al final de la tercera o cuarta zona), se puede emplear un elemento de disco para restringir el flujo de los ingredientes de la goma base, causando el relleno localizado de la mezcladora y el mezclado mejor de los ingredientes de la goma base.
Comenzando aguas abajo a partir de la sección de mezclado de la goma base (por ejemplo, cerca del comienzo de la cuarta o quinta zona), y continuando a través del resto de cada mezcladora ZSK 58, se pueden usar exclusivamente elementos de transporte hacia delante o se pueden combinar con grupos ocasionales de bloques de amasado para asegurar la homogeneidad del producto. Este dispositivo de transporte y de amasado ligero proporciona un mezclado distributivo más suave de los restantes ingredientes de la goma de mascar (no base) con los ingredientes de la goma base en las zonas finales de cada mezcladora ZSK 58. Se proporciona otra gran abertura de alimentación, usada para añadir agentes edulcorantes a granel y otros ingredientes no de goma base, al comienzo de la primera zona de mezclado de la goma de mascar, exactamente aguas abajo de la última zona de mezclado de la goma base.
Para asegurar el mezclado apropiado, las seis zonas se pueden poner a temperaturas (ºC) de 120, 110, 80, 49, 49 y 49, respectivamente. Los ingredientes específicos se pueden añadir, para cada una de las mezcladoras en continuo ZSK 58, como sigue:
Dentro de la primera gran abertura, situada en la primera zona, se añade 27,3 kg/h (60 lb/h) de concentrado de goma base fundida del ejemplo 4 y 2,25 kg/h (4,95 lb/h) de poliisobutileno. Dentro de las aberturas de inyección de líquidos situados en las zonas segunda y tercera (al comienzo de cada grupo de elementos de turbina), se puede añadir una mezcla de 14% de lecitina y 86% de grasa a una velocidad total de 8,86 kg/h (19,5 lb/h).
Dentro de la segunda gran abertura de alimentación (en la cuarta zona, asumiendo que la fabricación de la goma base completa en la zona 3) se pueden añadir 93,6 kg/h (206 lb/h) de azúcar, 18,2 kg/h (40 lb/h) de dextrosa monohidrato, 2,36 kg/h (5,20 lb/h) de aspartamo encapsulado, y 2,18 kg/h (4,80 lb/h) de acesulfamo potásico encapsulado. Además, se puede añadir una mezcla de 10% de glicerina y 90% de jarabe de maíz a 24,2 kg/h (53,2 lb/h) en la cuarta zona, usando una abertura de inyección de líquidos exactamente aguas abajo de la abertura grande de alimentación.
Finalmente, se puede añadir una mezcla de 6% de lecitina y 94% de agente aromatizante de gaulteria a 3,1 kg/h (6,80 lb/h) usando una abertura de inyección de líquidos en la sexta zona. El resultado será una goma de mascar con sabor a gaulteria, producida a 182 kg/h (400 lb/h) por cada una de las dos mezcladoras en continuo ZSK 58.
Puede ser deseable variar el procedimiento anterior de alguna manera con propósitos de optimización.
Se debería tener en cuenta que el método de la presente invención es capaz de incorporarse en forma de una variedad de realizaciones, sólo unas pocas de las cuales se han ilustrado y descrito anteriormente. La invención se puede encarnar en otras formas sin salirse de su espíritu o de sus características esenciales.
Las realizaciones descritas son para que se consideren a todos los respectos sólo como ilustrativas y no restrictivas, y el alcance de la invención está, por lo tanto, indicado por las reivindicaciones anexas más que por la descripción anterior. Todos los cambios que entren dentro del sentido e intervalo de equivalencia de las reivindicaciones son abrazados dentro de su alcance.

Claims (40)

1. Un método para fabricar goma de mascar que tiene ingredientes de goma base, agentes edulcorantes, agentes aromatizantes y otros ingredientes de goma, comprendiendo el método:
a) preparar un concentrado de goma base que comprende material elastómero de alto peso molecular y una primera porción de agente de carga o agente lubricante o ambos y una primera porción de uno o más ingredientes adicionales de goma base seleccionados de un grupo que comprende material elastómero, material plastificante elastómero, cera, agente suavizante, agente emulsionante y sus combinaciones;
b) alimentar continuamente el concentrado de goma base a la mezcladora en continuo;
c) alimentar continuamente el restante agente de carga, agente lubricante y cualquiera de los otros ingredientes de la goma base y porciones de ingredientes, agentes edulcorantes, agentes aromatizantes y otros ingredientes de la goma dentro de la mezcladora en continuo, y mezclarlos continuamente con el concentrado de goma base para formar un producto de goma de mascar; y
d) descargar continuamente el producto de goma de mascar de la mezcladora en continuo.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que la primera porción del agente de carga o del agente lubricante en el concentrado de goma base incluye menos que una porción total del agente de carga y del agente lubricante.
3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, en el que la primera porción del agente de carga o del agente lubricante en el concentrado de goma base incluye el total del agente de carga que se ha de usar en la goma base pero nada del agente lubricante.
4. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los ingredientes restantes que se alimentan a la mezcladora comprenden, de 0 a 75% en peso de agente plastificante elastómero, de 0 a 30% en peso de cera, de 1 a 60% en peso de agente de carga, y de 0,5 a 40% en peso de agentes suavizantes/emulsionantes, por peso de la goma base.
5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que al menos un agente edulcorante y al menos un agente aromatizante se alimentan continuamente dentro de la mezcladora en continuo aguas abajo de otros ingredientes restantes que se alimentan dentro de la mezcladora y se mezclan continuamente con los ingredientes y el concentrado.
6. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los ingredientes están sujetos a mezclado distributivo en la mezcladora en continuo para formar el producto de goma de mascar.
7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el material elastómero constituye de 5 a 60% en peso del concentrado de goma base.
8. Un método según la reivindicación 7, en el que el material elastómero constituye de 8 a 40% en peso del concentrado de goma base.
9. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el concentrado de goma base incluye hasta el 60% de agente de carga, por peso del concentrado.
10. Un método según la reivindicación 9, en el que el concentrado de goma base incluye de 8 a 40% de agente de carga, por peso del concentrado.
11. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el concentrado de goma base incluye hasta el 90% de agente lubricante, por peso del concentrado.
12. Un método según la reivindicación 11, en el que el concentrado de goma base incluye de 40 a 80% de agente lubricante, por peso del concentrado.
13. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que las etapas b) y c) se llevan a cabo usando una relación de longitud a diámetro de mezclado de no más de 40.
14. Un método según la reivindicación 13, en el que las etapas b) y c) se llevan a cabo usando una relación de longitud a diámetro de mezclado total de no más de 30.
15. Un método según la reivindicación 14, en el que las etapas b) y c) se llevan a cabo usando una relación de longitud a diámetro de mezclado de no más de 20.
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16. Un método según la reivindicación 5, en el que el agente edulcorante y el agente aromatizante se mezclan con los ingredientes y el concentrado usando una relación de longitud a diámetro de mezclado de no más de 25.
17. Un método según la reivindicación 16, en el que el agente edulcorante y el agente aromatizante se mezclan con los ingredientes y el concentrado usando una relación de longitud a diámetro de mezclado de no más de 15.
18. Un método según la reivindicación 17, en el que el agente edulcorante y el agente aromatizante se mezclan con los ingredientes y el concentrado usando una relación de longitud a diámetro de mezclado de no más de 10.
19. Un método según la reivindicación 5, en el que la alimentación y el mezclado previo a la adición del agente edulcorante y del agente aromatizante se lleva a cabo usando una relación de longitud a diámetro de mezclado de no más de 25.
20. Un método según la reivindicación 19, en el que la alimentación y el mezclado previo a la adición del agente edulcorante y del agente aromatizante se lleva a cabo usando una relación de longitud a diámetro de mezclado de no más de 15.
21. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en el que el concentrado de goma base se prepara usando una mezcladora discontinua.
22. Un método según la reivindicación 21, en el que la mezcladora discontinua comprende una mezcladora de aspas tipo sigma.
23. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en el que el concentrado de goma base se prepara usando una mezcladora en continuo.
24. Un método según la reivindicación 23, en el que la mezcladora en continuo comprende una mezcladora de paletas.
25. Un método según la reivindicación 23, en el que la mezcladora en continuo comprende una mezcladora de aspas y punzones.
26. Un método según la reivindicación 23, en el que la mezcladora en continuo comprende una extrusora de doble tornillo sin fin de co-rotación.
27. Un método según la reivindicación 23, en el que la mezcladora en continuo comprende una extrusora de doble tornillo sin fin de rotación opuesta.
28. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, en el que la mezcladora en continuo de la goma de mascar comprende una extrusora de doble tornillo sin fin de co-rotación.
29. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, en el que la mezcladora en continuo de la goma de mascar comprende una extrusora de doble tornillo sin fin de rotación opuesta.
30. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, en el que la mezcladora en continuo de la goma de mascar comprende una mezcladora de paletas.
31. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, en el que la mezcladora en continuo de la goma de mascar comprende una extrusora de tornillo sin fin simple.
32. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, en el que el material elastómero de alto peso molecular en el concentrado de goma base comprende un material elastómero sintético seleccionado del grupo compuesto de poliisobutileno, polibutadieno, copolímero isobutileno-isopreno, copolímero estireno-butadieno, poli(acetato de vinilo), copolímero acetato de vinilo-laureato de vinilo, polietileno, copolímero de etileno y acetato de vinilo, y sus mezclas.
33. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, en el que el concentrado de goma base comprende un agente de carga seleccionado del grupo compuesto de carbonato magnésico, carbonato cálcico, piedra caliza, silicato magnésico, silicato de aluminio, arcilla, alumina, talco, óxido de titanio, fosfato monocálcico, fosfato dicálcico, fosfato tricálcico, polímeros de celulosa, y sus mezclas.
34. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 33 en el que el concentrado de goma base comprende un material lubricante seleccionado del grupo compuesto de agentes suavizantes/emulsionantes, materiales plastificantes elastómeros, materiales elastómeros de bajo peso molecular, y sus combinaciones.
\newpage
35. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 34, que se lleva a cabo en un aparato que comprende:
a) una mezcladora en continuo que tiene una o más primeras aberturas de alimentación dispuestas en una primera posición para recibir un concentrado de goma base, concentrado que comprende un material elastómero de alto peso molecular y una primera porción de agente de carga o de agente lubricante, o de ambos, y una primera porción de uno o más ingredientes adicionales de la goma base seleccionados del grupo compuesto de agentes plastificantes, ceras, agentes suavizantes, agentes emulsionantes, y sus combinaciones;
b) una o más segundas aberturas de alimentación a la mezcladora en continuo dispuestas en una segunda posición, que está aguas abajo de la primera posición, para recibir una segunda porción de uno o más agentes de carga o agentes lubricantes, y una segunda porción de uno o más ingredientes adicionales de la goma base en la mezcladora en continuo;
c) una o más terceras aberturas de alimentación a la mezcladora en continuo dispuestas en una tercera posición, que está aguas abajo de la segunda posición, para recibir los ingredientes de la goma de mascar en la mezcladora en continuo;
d) una o más secciones de mezclado en la mezcladora en continuo para mezclar las segundas porciones de los ingredientes de la goma base y de los ingredientes de la goma de mascar con el concentrado de la goma base para formar un producto de goma de mascar; y
e) la mezcladora en continuo que tiene una o más salidas de descarga para descargar continuamente el producto formado de goma de mascar de la mezcladora en continuo.
36. Un método según la reivindicación 35, en el que la mezcladora en continuo es una extrusora.
37. Un método según la reivindicación 35 ó 36, en el que la mezcladora en continuo tiene uno o más elementos de tornillo de mezclado de alta cizalla y uno o más elementos de tornillo de mezclado de baja cizalla.
38. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 35 a 37, en el que la mezcladora en continuo tiene uno o más elementos de tornillo en el cuerpo cilíndrico.
39. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 35 a 38, en el que las segundas aberturas de alimentación se adaptan para recibir ingredientes sólidos y las terceras aberturas de alimentación se adaptan para recibir ingredientes líquidos.
40. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 35 a 39, en el que la única o más segundas aberturas de alimentación son suficientemente grandes para recibir ingredientes sólidos de la goma base, y al menos una de las terceras aberturas de alimentación es una abertura de inyección de líquidos, la cual es significativamente más pequeña que las segundas aberturas de alimentación.
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