ES2261175T3 - Procedimiento para regular la fabricacion dentro de un mezclador. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para procesar compuestos y mezclas basadas en polímero, que incluye la regulación de al menos un parámetro de procedimiento indirecto realizado mediante la intervención en al menos un parámetro de procedimiento directo, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas: - dividir el procesamiento en una pluralidad de etapas sucesivas; - determinar una variación de referencia lineal, respecto al tiempo (DeltaP/Deltat), de al menos un parámetro de procedimiento indirecto en al menos una de dichas etapas; - regular al menos uno de dichos parámetros de procedimiento directos, para variar dicho al menos un parámetro indirecto según la variación de referencia lineal en dicha etapa.

Description

Procedimiento para regular la fabricación dentro de un mezclador.

La presente invención se refiere al procedimiento de fabricación de mezclas y compuestos hechos de caucho y otros ingredientes, para la producción de neumáticos y componentes de los mismos, tales como bandas de rodamiento y similares.

En general, el procedimiento de fabricación considerado aquí es el procedimiento de mezcla realizado mediante la utilización de mezcladores de cualquier tipo, más concretamente mezcladores continuos y discontinuos. Los mezcladores continuos consisten esencialmente en una cámara cilíndrica en el interior de la cual gira un tornillo sin fin (al que se hará referencia de aquí en adelante como "rotor") que conduce el material que está siendo procesado de un extremo al otro de la cámara mencionada anteriormente, de manera continua: la mezcla del material ocurre durante el paso por el interior de la cámara cilíndrica.

Los mezcladores continuos (cerrados) consisten esencialmente en una cámara mezcladora que contiene un par de rotores que giran en dirección opuesta el uno respecto al otro; el material se procesa en cantidades separadas predefinidas (lotes), que se descargan completamente desde el mezclador al final del procedimiento, antes de iniciar el procesado de un nuevo lote.

La presente invención es particularmente adecuada para estos últimos mezcladores y, entre ellos, para aquellos conocidos comúnmente por el nombre "Banbury©" o "Intermix©".

Con estos dispositivos, se realizan las diversas operaciones de mezcla requeridas en el ciclo de producción de neumáticos; por ejemplo, sirven para combinar los ingredientes básicos a partir de los cuales se obtienen las mezclas intermedias que luego se utilizan durante procesos sucesivos, o para mezclar estas mezclas con otras que tienen una composición diferente para formar "mezclas" particulares, o para producir los compuestos finales para vulcanizar.

A este respecto, se menciona que, para facilitar la comprensión de esta descripción, el término "mezcla" se entenderá como el producto intermedio general obtenido durante las diversas etapas de operación del ciclo de producción, mientras que el término "compuesto" indicará el producto de mezcla final que resulta de la adición del sistema de reticulación a la mezcla.

El control de las condiciones de procesado en los mezcladores aquí considerados tiene un papel muy importante en la calidad del producto final.

De hecho, si durante el procedimiento de fabricación se alcanzan temperaturas excesivamente elevadas, o si la energía de mezclado aplicada es demasiado alta, las propiedades químicas y físicas de los materiales procesados pueden cambiar, de manera que el producto obtenido a continuación debe desecharse o en cualquier caso no satisface los estándares de calidad requeridos.

Por ejemplo, en ciertos casos, se comprobará que las propiedades mecánicas y/o reológicas (dureza, viscosidad, elasticidad, etc) son inferiores a los valores requeridos inicialmente, o, en otros casos, existirán dificultades durante el procesado posterior del compuesto con la presencia de posibles defectos superficiales o de una calidad no uniforme de los compuestos obtenidos utilizando los mismos ingredientes.

Las variables que influyen en el procedimiento de fabricación en los mezcladores son, no obstante, muchos, y esto hace difícil controlar las condiciones de operación durante el ciclo de producción.

Entre estas variables pueden mencionarse las características de los ingredientes utilizados para los compuestos y la secuencia con la que se introducen en el mezclador, las fluctuaciones de temperatura de las mezclas procesadas, la presión del pistón en el interior del mezclador cerrado, el par y la velocidad del rotor o los rotores, el tiempo de mezcla y la energía, el nivel de llenado del mezclador, etc.

Desde un punto de vista práctico, los parámetros de procedimiento pueden dividirse en parámetros directos e indirectos, en los que los primeros son los seguidos por el sistema de control del mezclador para variar los últimos: por ejemplo, la presión del pistón y la velocidad de los rotores pueden incrementarse o reducirse para variar la temperatura y/o la energía aplicada a la mezcla.

Recientemente, se han propuesto varias soluciones para controlar el procedimiento de trabajo en mezcladores cerrados, basados en estos parámetros.

Una de estas soluciones se describe en la patente de Estados Unidos nº 4.455.091, a nombre de Bamberger y otros; en dicho documento se propone el control del funcionamiento de las mezclas mediante la regulación de su temperatura durante el procedimiento, además de la energía suministrada a los rotores del mezclador.

Con este propósito, se obtiene primeramente de forma experimental una curva que muestra la temperatura deseada como una función de la energía, para un procedimiento dado a realizar.

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Luego, esta curva experimental se utiliza como un parámetro de referencia para regular el procedimiento real mediante la variación en el tiempo de la velocidad de los rotores y/o la presión del pistón, para mantener la temperatura detectada en concordancia con la temperatura de referencia.

Este modo de hacer funcionar los rotores permite eliminar la calidad no uniforme de los compuestos o mezclas que tienen la misma composición a la que se ha hecho referencia anteriormente, provocada por las diferentes temperaturas iniciales de los materiales que podrían darse en el verano o en el invierno, o cuando se realiza un ciclo de trabajo con el mezclador todavía frío.

Sin embargo, esta solución parece no ser muy flexible porque requiere que la temperatura y la potencia suministradas al sistema estén controladas continuamente durante todo el procedimiento de mezcla.

Esto no siempre es fácil, porque durante el ciclo de trabajo pueden darse situaciones (tales como el movimiento del pistón de presión o cualquier otro fenómeno técnico no previsto) que modifiquen el procedimiento de mezcla respecto a las condiciones nominales, haciendo difícil de este modo regular el sistema posteriormente para recuperar las condiciones nominales deseadas.

Argumentos similares se aplican también a otro procedimiento para controlar el procedimiento de fabricación de compuestos y mezclas en un mezclador cerrado, descrito en la solicitud de patente internacional WO-A-99/24230, a nombre de Hanna Rubber Compounding.

En esta solicitud se describe como, para obtener una calidad constante entre uno y otro lote, es suficiente controlar de forma continua el perfil de la temperatura como una función del tiempo durante todo el procedimiento y corregirlo, en el caso que sea necesario, para seguir una curva de referencia predeterminada.

La corrección del procedimiento de temperatura se realiza variando de forma intermitente la velocidad de los rotores y/o la presión del pistón cada vez que hay una desviación entre la temperatura detectada y la curva de referencia más allá de las tolerancias predefinidas.

Esta última y el intervalo de tolerancia asociado se obtienen experimentalmente mediante ensayos de mezcla.

A partir de lo anteriormente descrito, se podrá observar que tampoco en este caso el sistema de control parece ser muy flexible.

Por ejemplo, si fuese necesario reducir la duración planeada del ciclo de procesado en el mezclador para incrementar la producción por hora, la curva de referencia de temperatura respecto al tiempo podría cambiar porque un ciclo más corto (si bien con las mismas etapas de operación) requeriría una curva que también es más corta y que generalmente tiene un gradiente más brusco.

En consecuencia, en tales circunstancias sería necesario obtener una nueva curva experimental de temperatura respecto al tiempo en correspondencia con la duración más corta del ciclo de operación a definir; esto requeriría una serie de pruebas preliminares adicionales para obtener esta curva, con consecuencias negativas evidentes en lo que se refiere a la duración del procesado y costes.

Más generalmente, se puede concluir que con este modo de funcionamiento, surgirán los mismos inconvenientes cada vez que sea necesario modificar el ciclo de trabajo; además, el hecho de que para controlar la mezcla sea necesario detectar (y si es necesario corregir) la temperatura continuamente durante todo el procedimiento, provoca las mismas dificultades mencionadas anteriormente en relación con la patente de Estados Unidos de Bamberger.

Otros procedimientos conocidos para procesar compuestos y mezclas basados en polímeros se describen en EP-A-244121, US-A-4.707.139 y EP-A-728 803.

Sin embargo, en el primero de ellos no hay control de las etapas de trabajo intermedias, sino sólo el ajuste de la presión del pistón y de la velocidad del rotor para obtener valores finales pretendidos en la descarga del compuesto de caucho desde el mezclador, como consecuencia este procedimiento no es adecuado para procesar compuestos (como los que tienen sílice) en los que es necesario mantener condiciones de trabajo predeterminadas en algunas etapas intermedias particulares antes de la descarga final.

Lo mismo puede afirmarse para US-A-4.707.139, que se refiere a la descarga del material desde un mezclador continuo controlado en relación al par producido por el motor que acciona los rotores con paletas, mientras que EP-A-728 803 trata sobre las condiciones térmicas y químicas a obtener en la fabricación de compuestos de caucho basados en sílice, pero no sobre el procedimiento para controlar dichas condiciones.

El objetivo de la presente invención es mejorar el estado de la técnica considerado hasta ahora.

En otras palabras, el objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento para regular el procedimiento de fabricación de compuestos y mezclas en un mezclador, que es capaz de lograr una calidad uniforme de los lotes producidos que tienen la misma composición, y que es funcionalmente flexible para asegurar dicha calidad, incluso cuando hay una variación en las condiciones de funcionamiento bajo las cuales se realiza el procesado.

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Este objetivo se alcanza según la invención mediante el procedimiento definido en la reivindicación 1. Realizaciones particulares de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

La invención surge de la percepción del solicitante de que no es necesario regular la temperatura de la mezcla o de la energía utilizada durante la mezcla y/o otros parámetros de proceso indirectos de forma continua durante todo el procesado.

Según la presente invención, se ha desarrollado un procedimiento en el que el procesado se divide primeramente en etapas sucesivas: dentro de estas etapas es posible aproximar el perfil de los distintos parámetros de procedimiento con segmentos rectilíneos.

Basándose en este principio, según el procedimiento de la invención, para las distintas etapas la variación deseada respecto al tiempo \Deltaparámetro/\Deltatiempo, se determina para al menos un parámetro de procedimiento indirecto; esta variación dependerá en cada caso y se determinará preliminarmente basándose en el ciclo de trabajo a realizar, la composición de la mezcla, la duración de la etapa y otros factores.

Trazando el parámetro P en un diagrama en función del tiempo, la relación \DeltaP/\Deltat es el gradiente del segmento rectilíneo que se aproxima a la curva de referencia durante esa etapa.

La regulación del procedimiento de trabajo durante sus etapas se realiza mediante la utilización como valores de referencia de aquellos valores de los segmentos rectilíneos relacionados con uno o más parámetros de procedimiento indirectos.

Con este propósito, es posible utilizar, durante las distintas etapas, uno o más de los siguientes parámetros: temperatura de las mezclas o los compuestos, cantidad de energía suministrada, par y/o potencia aplicada a los rotores, grado de progreso de cualquier reacción química entre algunos de los ingredientes, tales como, por ejemplo, el polímero base, el sílice y el silano.

La regulación del procedimiento de trabajo en la invención se lleva a cabo preferiblemente seleccionando para cada etapa el parámetro indirecto de mayor importancia para la calidad del producto final a obtener.

En particular, esto se lleva a cabo corrigiendo durante una o más etapas predeterminadas, preferiblemente utilizando un algoritmo del tipo proporcional-integral, la velocidad de los rotores y/o la presión del pistón para obtener una tendencia rectilínea del parámetro indirecto seleccionado, con el mismo gradiente que el del segmento de referencia.

Otras ventajas de la presente invención resultarán más claras a partir de la descripción de una realización de la misma, expuesta a continuación haciendo referencia a los dibujos y tablas adjuntos, en los que:

- La figura 1 muestra un mezclador cerrado (del tipo Banbury©) en el que se implementa el procedimiento según la invención;

- La figura 2 es un diagrama que muestra los perfiles trazados de algunos parámetros de procedimiento en relación con un procedimiento de trabajo llevado a cabo en un mezclador como el de la figura 1;

- La figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra el procedimiento de regulación según la invención.

Para una mejor comprensión de la invención, la siguiente explicación se referirá sin ninguna intención limitativa al mezclador cerrado de la figura 1 y al procedimiento para procesar compuestos y mezclas relacionado.

Haciendo referencia a la primera figura, el mezclador 1 mostrado en la misma comprende un par de rotores 2 y 3 tangenciales que giran en direcciones opuestas en el interior de una cámara mezcladora 4 refrigerada mediante agua que circula por el interior de una serie de acanaladuras 5, 6 adyacentes.

El mezclador 1 comprende el pistón de presión 8 habitual fijado al extremo de un vástago 9 accionado por un cilindro neumático (o hidráulico) 10.

El mezclador 1 está provisto de una tolva 11 lateral para introducir en su interior el material a procesar; la descarga de las mezclas o compuestos procesados se lleva a cabo debajo, mediante una abertura en el fondo de la cámara mezcladora 4 y que se cierra mediante un dispositivo obturador 12 hidráulico o neumático.

Un ejemplo de procedimiento de trabajo realizado en el mezclador descrito anteriormente se ilustra en el gráfico de la figura 2, que muestra en líneas discontinuas que se aproximan a la tendencia real respecto al tiempo la temperatura T de la mezcla, el número de giros N de los rotores, y la energía E absorbida durante el ciclo de operación.

La figura 2 se refiere al procesado de una mezcla habitual de sílice y compuestos de refuerzo, cuya composición se explica a continuación a modo de indicación, con los intervalos de variación de cada ingrediente y las cantidades expresadas en "phr", es decir, partes de peso por cada cien partes de peso (phr) de material polímero:

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Polímero base	100
Negro de carbono	0-80
Sílice	10-80
Agente aglutinante (del sílice)	4-15% del sílice
Óxido de zinc (ZnO)	1-3
Ácido esteárico	0-3
Agentes antienvejecimiento	1-3
Aceite plastificante	0-30
Cera antiozono	0.5-3
Ingredientes químicos específicos	0-15

Para obtener las mezclas, es necesario añadir el sistema de reticulación a estos ingredientes en las cantidades habituales, dependiendo de la composición de la mezcla; este sistema consiste preferiblemente en sulfuro (0.5 a 2.5 phr) y aceleradores de vulcanización.

Entre los polímeros base preferidos están los polímeros o copolímeros con una cadena insaturada obtenidos mediante la polimerización de monómeros vinílicos alifáticos o aromáticos y/o dienos conjugados.

El sílice tiene preferiblemente un área de superficie, medida mediante el método BET, entre 100 y 300 m^{2}/g y se utilizan preferiblemente silanos como agente aglutinante del mismo.

El ciclo de procesado al que se refiere el gráfico de la figura 2, está dividido en etapas sucesivas que se indican mediante una numeración progresiva del 1 al 17 en la siguiente tabla:

1

En la primera de estas etapas, los rotores 2 y 3 del mezclador 1 se llevan a la velocidad requerida para la introducción inicial de los ingredientes mediante la tolva 11; tras esto, en las etapas 2-4 los materiales de polímero, el silano, el negro de carbono y/o el sílice se suministran mediante la tolva.

A este propósito, cabe destacar que el diagrama según la figura 2, por motivos de claridad, muestra los perfiles de los parámetros de procedimiento empezando solamente a partir de la etapa 4.

Una vez se ha completado la primera introducción de los ingredientes, el pistón desciende y la temperatura T y la energía E aumentan durante la etapa 5, que tiene una duración predefinida (60 segundos), y a continuación aumentan sólo ligeramente hasta la etapa 7, que también tiene una duración predefinida.

Durante éste último periodo, hay una reducción gradual en la viscosidad de la mezcla, y por lo tanto una reducción gradual de la potencia requerida para mezclarla, como puede deducirse a partir del mínimo gradiente de la línea E de la energía.

Además, en la etapa 6 la velocidad de los rotores se reduce en relación con la elevación del pistón, que se lleva a cabo de modo que favorece la limpieza del mismo de cualquier ingrediente inicial no mezclado residual.

Tras esto, se completa la adición de dichos ingredientes para obtener la composición final de la mezcla (etapas 8-9), amalgamándolos de este modo con aquellos que ya están presentes en el mezclador (etapas 10-12).

Durante estas etapas, el tratamiento de la mezcla provoca un incremento gradual de su temperatura, hasta un valor predefinido (de alrededor de 120ºC) para el cual se considera que la dispersión del sílice se ha completado y puede comenzar la denominada "silanización".

Esta última es una reacción mediante la cual se lleva a cabo la unión química del sílice a la matriz de polímero mediante el silano; en el ejemplo de la figura 2, la silanización comienza con la etapa 13, alrededor de 218 segundos después del inicio del procedimiento de trabajo.

La silanización continúa posteriormente en las etapas sucesivas (14-16) hasta el final del procesado (etapa 17), cuando la mezcla se descarga; durante este periodo la temperatura se mantiene dentro de un intervalo de valores predefinidos, que son conocidos por personas expertas en la materia, y fuera de los cuales no se obtienen las cualidades deseadas del producto semiacabado a fabricar.

Las líneas de temperatura y de energía T y E en el gráfico de la figura 2 han sido obtenidas experimentalmente basándose en una serie de pruebas repetidas del mismo ciclo de procesado, reportando los valores medios de T y E en el inicio de las distintas etapas.

Estas líneas muestran cómo, en conexión con dichas etapas, es posible aproximar con un segmento rectilíneo el patrón de los parámetros de procedimiento.

El procedimiento de regulación según la presente invención saca ventaja de esta posibilidad.

Con este propósito, se concibe determinar, para una o más etapas de procedimiento, el parámetro indirecto P que es el más significativo o más crítico para la etapa concerniente; éste dependerá del ciclo de procesado a llevar a
cabo.

Por ejemplo, en una etapa el parámetro a controlar más importante podrá ser la temperatura, en otra etapa la energía, en otras etapas el par o la potencia aplicada a los rotores, etc.

A partir de entonces se determina la variación lineal respecto al tiempo, \DeltaP/\Deltat, para ese parámetro durante la etapa asociada, empezando desde un valor inicial P_{i}; de esta manera se puede identificar la progresión de referencia para ese parámetro durante la etapa, que consiste en el segmento rectilíneo que une los valores del parámetro P al inicio y al final de la etapa.

Básicamente, en el procedimiento según esta invención, la curva de referencia utilizada para la regulación (que en la patente de Hanna Compounding era la curva de temperatura) se aproxima durante las distintas etapas a un segmento rectilíneo.

Este segmento proporciona los valores necesarios para el sistema de regulación del mezclador (PLC o similar), para calcular las correcciones a realizar en la presión del pistón y/o la velocidad de los rotores.

Particularmente, según una realización preferida de la invención, el sistema funciona utilizando una lógica del tipo proporcional-integral, que se resume de forma esquemática en la figura 3.

Como puede observarse, para una etapa determinada, se introduce el gradiente \DeltaP/\Deltat del segmento rectilíneo relacionado con el parámetro más significativo o crítico para esa etapa, así como su valor inicial.

Preferiblemente, al mismo tiempo también se introducen los dos valores denominados "gain" y "reset"; el primer valor es un coeficiente para multiplicar la diferencia entre el valor detectado del parámetro de procedimiento indirecto y el valor correspondiente del segmento de referencia rectilíneo, mientras que el segundo valor es un coeficiente para dividir la corrección a aplicar. Por ejemplo, introduciendo un valor reset igual a 10, cualquier corrección del número de giros de los rotores igual a 2 rpm se imparte en una serie de variaciones escalonadas de 0.2 rpm por
segundo.

Se aplicó la regulación según la presente invención a la etapa 16 de una serie de pruebas experimentales, cuya duración se muestra en la penúltima columna de la tabla precedente (marcada como "controlada" en la parte superior).

Más específicamente, la regulación afectó al patrón de la temperatura durante la silanización de las mezclas, con el objetivo de obtener una duración más uniforme de la etapa 16, que termina cuando la mezcla alcanza una temperatura de 150ºC.

Como puede observarse, en el caso de los lotes procesados utilizando el procedimiento según la invención, se obtuvo una duración media de la etapa 16 de 45 segundos y una desviación estándar de 0.42 segundos.

Por otro lado, cuando no se proporciona una regulación de la etapa 16, puede observarse a partir de los valores mostrados en la columna marcada como "no controlada" en la tabla mencionada anteriormente (que se refiere a las pruebas utilizadas para obtener el gráfico según la figura 2) que la obtención de la temperatura predefinida de 150ºC para la etapa 16 se lleva a cabo con una mayor falta de uniformidad, tal y como queda demostrado por una desviación estándar de 6.72 segundos respecto a una media de 39 segundos.

En el caso referido, debe destacarse que la menor desviación estándar de la duración de la etapa 16 (0.42 segundos) obtenida con la regulación de temperatura mencionada anteriormente, comparada con la desviación estándar (6.72 segundos) presente en la misma etapa cuando no se lleva a cabo la regulación de la temperatura, constituye un resultado importante obtenido mediante el procedimiento según la invención.

De hecho, tal y como se ha mencionado, durante esta etapa se produce la silanización, en la cual es necesario mantener la temperatura de la mezcla dentro de un intervalo de valores bien definido.

Con el procedimiento según la invención, además de obtener este resultado también se puede incrementar la duración media de la etapa mencionada (45 segundos en vez de 39), para favorecer el desarrollo de la reacción entre el silano, el polímero base y el sílice, obteniendo de este modo una mejor silanización de la masa procesada.

A partir de la descripción anterior puede entenderse cómo el procedimiento según la presente invención alcanza los objetivos expuestos inicialmente.

De hecho, permite regular el procesado de las mezclas y los compuestos de manera flexible, para adaptar de forma eficaz el procedimiento de producción a los cambios en las condiciones de funcionamiento, por ejemplo, la duración del ciclo de producción o partes del mismo, que ocurren en la práctica.

Este resultado se obtiene gracias a la división del procedimiento de trabajo en una serie de etapas sucesivas, durante las cuales el patrón, en función del tiempo, de los parámetros de procedimiento tales como la temperatura, energía, par, etc, puede aproximarse a un segmento rectilíneo.

Los diferentes segmentos proporcionan la base para la regulación necesaria.

De hecho, para las diferentes etapas de procesado se puede establecer una variación \DeltaP/\Deltat del parámetro más importante a controlar; esta variación corresponde al gradiente del segmento asociado durante esa etapa y proporciona los valores de referencia necesarios para la regulación.

Para este propósito, basta con establecer el gradiente y los valores del segmento de referencia rectilíneo asociado, para poder aplicar el algoritmo de regulación proporcional-integral descrito anteriormente.

Además, si fuese necesario modificar el ciclo de producción mediante el incremento o reducción de la duración de una o más etapas (o del ciclo entero), basta con actualizar solamente el gradiente de los segmentos de referencia rectilíneos, sin tener que modificar el algoritmo de regulación en conjunto.

Esto no es posible en el estado de la técnica considerado anteriormente, donde si se tiene que modificar la duración del procedimiento de trabajo de alguna etapa del mismo, debe proporcionarse una nueva curva de referencia mediante pruebas experimentales.

Además, debe destacarse que el procedimiento según la presente invención es válido para todos los parámetros de procedimiento indirectos que afectan el procesado.

En otras palabras, puede afirmarse que la lógica mediante la cual se llevaba a cabo la regulación de la temperatura en el ejemplo considerado anteriormente también es aplicable a los otros parámetros, tales como la energía suministrada a los rotores, el par y/o la potencia aplicada a los mismos, el grado de progreso de las reacciones químicas entre los ingredientes de la mezcla, como la silanización y similares, etc.

Con este fin, será suficiente que para cada etapa de procesado en la que se lleva a cabo la regulación, los valores de gradiente "gain" y "reset" de los segmentos de referencia para el parámetro seleccionado se introduzcan en el sistema de control.

Dado que el algoritmo de regulación será preferiblemente el mismo, el procesado se controla de manera similar a la ya mencionada, sin tener que hacer modificaciones en el sistema.

En particular, debido a esta flexibilidad del procedimiento de regulación según la invención, se puede utilizar para las distintas etapas de procesado el parámetro de procedimiento indirecto más adecuado para el resultado final a obtener.

Por el contrario, en los sistemas de regulación conocidos, circunstancias similares requerirían la provisión de una curva de referencia respectiva para cada parámetro de procedimiento, con una serie específica de pruebas experimentales.

El procedimiento según la presente invención es particularmente adecuado para procesar mezclas para compuestos reforzados con sílice.

De hecho, en estas operaciones de procesado hay algunas operaciones críticas, tales como la silanización mencionada anteriormente o la dispersión del sílice en la masa de polímero, que son de una importancia crucial para la calidad del producto semiacabado obtenido.

Estas operaciones se adaptan bien a la división en etapas sucesivas (tales como, por ejemplo, las etapas de silanización 13-16 en los gráficos según la figura 2), durante las cuales el patrón de los parámetros de procedimiento indirectos puede definirse mediante los segmentos, para formar la línea discontinua o segmentada ya mencionada.

No obstante, se puede aplicar el mismo criterio al procesado de compuesto libres de sílice.

Claims (8)

1. Procedimiento para procesar compuestos y mezclas basadas en polímero, que incluye la regulación de al menos un parámetro de procedimiento indirecto realizado mediante la intervención en al menos un parámetro de procedimiento directo, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas:

-

dividir el procesamiento en una pluralidad de etapas sucesivas;

-

determinar una variación de referencia lineal, respecto al tiempo (\DeltaP/\Deltat), de al menos un parámetro de procedimiento indirecto en al menos una de dichas etapas;

-

regular al menos uno de dichos parámetros de procedimiento directos, para variar dicho al menos un parámetro indirecto según la variación de referencia lineal en dicha etapa.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que dicha variación lineal (\DeltaP/\Deltat) está determinadacomo una relación entre la diferencia de los valores de referencia en elinicio y en el final de la etapa, y la duración de dicha etapa.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1, realizado en un mezclador (1) del tipo cerrado que comprende un par de rotores (2, 3) contrarrotantes en el interior de una cámara mezcladora (4), y un pistón (8) de presión que funciona en el interior de dicha cámara en una posición sobre los rotores, en el que los parámetros de procedimiento directos comprenden al menos un parámetro seleccionado del grupo que incluye la velocidad de los rotores (2, 3) y la presión del pistón (8).

4. Procedimiento, según la reivindicación 3, en el que los parámetros de procedimiento indirectos comprenden al menos un parámetro seleccionado del grupo que incluye: temperatura de la mezcla o del compuesto que se está procesando, potencia aplicada a los rotores, par aplicado a los rotores, energía suministrada a los rotores, grado de progreso de las reacciones químicas entre ingredientes de la mezcla o del compuesto.

5. Procedimiento, según la reivindicación 4, en el que el parámetro de procedimiento indirecto es el grado de progreso de la reacción química entre el polímero base, el sílice y el silano.

6. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que los valores de referencia de los parámetros de procedimiento indirectos en el inicio y en el final de dicha al menos una etapa son valores medios obtenidos experimentalmente.

7. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que la regulación de los valores de dichos parámetros de procedimiento directos se realiza utilizando un algoritmo del tipo proporcional-integral.

8. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que las mezclas procesadas comprenden los siguientes ingredientes, en cantidades variables expresadas en partes de peso por cada cien partes de peso (phr) del polímero base:

Polímero base 100 Negro de carbono 0-80 Sílice 10-80 Agente aglutinante (del sílice) 4-15% del sílice Óxido de zinc (ZnO) 1-3 Ácido esteárico 0-3 Agentes antienvejecimiento 1-3 Aceite plastificante 0-30 Cera antiozono 0.5-3 Ingredientes químicos específicos 0-15