ES2283152T3 - Pr0cedimiento para la recuperacion de material de plastico. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para la recuperación de material de plástico usado y limpiado para ser regenerado, el cual comprende los pasos de extrusión contínua de dicho material de plástico en una extrusionadora con por lo menos dos husillos, para proporcionar cadenas estiradas de dicho material; cortado contínuo de dichas cadenas estiradas a medida que son suministradas por dicho paso de extrusión para convertirlas en gránulos; alimentación inmediata de dichos gránulos mediante una tolva sin un almacenamiento intermedio; cristalización contínua de dichos gránulos, a medida que son alimentados en dicho paso de alimentación a partir de dicho paso de cortado, en una corriente de gas caliente de una temperatura deseada para calentar los gránulos a la temperatura de cristalización; y condensación en estado sólido de dichos gránulos mediante calor, en un flujo contínuo después de dicho paso de cristalización para alcanzar una deseada viscosidad intrínseca, en donde, durante la fusión en dicha extrusionadora, se desarrollan gases de substancias contaminantes que son aspirados por medio de uno o más canales de vacío.
Description
Procedimiento para la recuperación de material
de plástico.
Esta invención se refiere a un procedimiento de
regeneración y recuperación de material de plástico usado y
limpiado, en particular material de poliéster, tal como el
polietileno tereftalato. Más particularmente, la invención se
refiere a un procedimiento en donde el material de plástico usado y
particularmente el polietileno tereftalato, es recuperado para
material de un grado de calidad para fabricar botellas. Cuando se
regenera, el limpiado debe hacerse antes o dentro del armazón del
presente procedimiento. Más específicamente, la presente invención
se refiere a un procedimiento para la recuperación de material
plástico usado y limpiado para ser regenerado, el cual
procedimiento comprende los pasos de extrusión contínua del material
de plástico usado para proporcionar cadenas estiradas, cortando
continuamente dichas cadenas para convertirlas en gránulos y
alimentando con estos gránulos un cristalizador.
Las patentes U.S. nº 5.225.130 ó WO 98/40194
describen el procedimiento en cuestión. Típicamente, este conocido
procedimiento, en particular el del documento WO, proporciona la
fusión y el cortado del material plástico limpiado y clasificado,
operaciones que pueden efectuarse en una extrusionadora seguidas
por, y en cooperación con, una extrusionadora. La extrusión es un
paso contínuo típico. Después de este paso contínuo, sin embargo,
ambos documentos sugieren la cristalización y condensación del
material en un aparato volteador o dispositivo similar al vacío y
en estado sólido.
El procedimiento hasta ahora conocido tiene una
serie de desventajas. Es sabido que los volteadores se proveen a
menudo de un dispositivo para practicar el vacío, de forma que estos
volteadores son el dispositivo obvio para llevar a cabo el
procedimiento. Sin embargo, una condición previa es que se efectúe
un buen sellado, debido a que cualquier vacío aspira aire del
ambiente, especialmente si el sellado empleado está desgastado o
dañado. En este caso, el oxígeno del aire puede afectar la calidad
del producto final regenerado.
Además los volteadores pueden operarse solamente
a base de partidas discontínuas. Esto conduce a la necesidad de una
instalación de almacenamiento intermedio lo cual implica unos costes
de inversión adicionales y la necesidad de un espacio adicional.
Además, la capacidad de producción de los volteadores y dispositivos
similares que operan con partidas discontínuas es muy limitada de
forma que impide la regeneración de grandes cantidades de material
de plástico. Dado que sin embargo, el material de plástico, como p.
ej., el PET, es de un uso cada vez mayor, existe una necesidad de
regenerar grandes cantidades lo cual no puede hacerse con el equipo
por partidas discontínuas existente. Todos estos inconvenientes, es
decir, el almacenamiento intermedio y unas cantidades relativamente
pequeñas manipuladas con una inversión necesariamente alta, dan como
resultado un coste de regeneración relativamente alto.
Otro problema con el PET u otro material
plástico que deba reciclarse es que puede contaminarse con algunos
productos químicos que migran dentro del mismo durante su primera
utilización. Un ejemplo típico de dichos productos químicos son
compuestos aromáticos o saborizantes que proceden de bebidas u otros
líquidos en dichas botellas. Otros ejemplos son ácidos, jabones y
similares, que contaminan el material PET después de su empleo
habitual. Los adhesivos de las etiquetas tienen también que
eliminarse. La técnica anterior prestaba poca o ninguna atención a
estos factores que eran importantes cuando se pretende que el
material regenerado tenga un grado de calidad que lo haga apto para
la fabricación de botellas.
A este respecto, hay que hacer referencia a la
publicación de la patente alemana nº 198 54 689.
La patente U.S. nº 3.544.525 describe un
procedimiento e instalación para cristalización, secado y
polimerización en estado sólido de poliésteres. Un extrusionado de
poliéster se enfría, granula, deshidrata y los gránulos de
poliéster se transfieren a continuación a la cámara de
cristalización que es una columna vacía que define un espacio
interior cilíndrico en el cual tiene lugar la cristalización de los
gránulos. Una tubería central que se extiende verticalmente a lo
largo del eje del espacio interior del cilindro, forma un
rebosadero/salida para este espacio interior, definido por la
columna. En funcionamiento, tanto los gránulos que hay que
cristalizar como el aire fluidizante se introducen dentro del
espacio interior. La velocidad del aire es lo bastante grande para
fluidizar los gránulos en el espacio cilíndrico vertical. Después de
la cristalización en la columna cilíndrica, los gránulos rebosan
por la tubería central y son transferidos a una torre de secado o de
polimerización en estado sólido para el proceso contínuo.
Por lo tanto, es un objeto de la presente
invención el proporcionar un procedimiento perfeccionado de la clase
descrita, que conduzca a un mayor rendimiento y que sea capaz de
regenerar grandes cantidades de material plástico usado.
Otro objeto de la invención es el de reducir los
costes de inversión y los gastos de la operación en un procedimiento
de la clase descrita, particularmente evitando la necesidad de un
almacenamiento intermedio.
Otro objeto de la presente invención es el de
encontrar un procedimiento que permita producir una mejor calidad
del material plástico regenerado.
Estos objetivos se alcanzan substancialmente
mediante el procedimiento de la reivindicación 1 y el equipo de la
reivindicación 7, empleando los pasos del tratamiento contínuo a
través de todo el procedimiento y, más particularmente,
cristalizando continuamente los gránulos a medida que se incorporan,
después del cortado, a una corriente de gas caliente para calentar
los gránulos a la temperatura de cristalización. Además, se efectúa
inmediatamente una post condensación o paso de calentamiento
contínuo, sin almacenamiento intermedio, después de la
cristalización. El lecho fluidizado puede tener una característica
de uniformizador, lo cual significa que todos los gránulos se
tratan durante un período substancialmente uniforme de estancia
dentro del lecho fluidizado. Puede omitirse un lecho giratorio
previo, como existía en la técnica antigua, aunque la presente
invención no descarta el utilizarlo, lo cual depende de la
pegajosidad del producto.
Es más favorable si se efectúa una
fluidificación u otro tratamiento en una atmósfera de gas inerte,
tal como el nitrógeno, de tal forma que se evite la penetración de
aire u oxígeno al interior del equipo, debido a que la presión del
gas inerte lo impide. De esta forma, no solamente se consigue el
objetivo de reducir los costes y el poder tratar grandes cantidades
de material de plástico sino también una alta calidad del producto
final.
Podrán deducirse otros detalles, características
y ventajas, a partir de la siguiente descripción de un ejemplo
preferido de acuerdo con la invención esquemáticamente ilustrada en
los dibujos, en los cuales
La figura 1 muestra el ciclo del material PET en
la fabricación de botellas;
La figura 2 ilustra el procedimiento de acuerdo
con la invención, como un detalle del ciclo de la figura 1, y
La figura 3 representa un ejemplo práctico de
una instalación para el reciclado y descontaminación de material
PET reciclado.
De acuerdo con la figura 1, el PET se produce en
el paso 1 fundiendo y formando el gránulo, después del cual el
material se precristaliza en el paso 2, de preferencia de la manera
descrita en las patentes U.S. n^{os} 5.091.134 ó 5.119.570, es
decir en un lecho fluidizado giratorio en donde la superficie del
gránulo se seca tanto como para evitar la aglomeración y la
pegajosidad de los gránulos individuales en el siguiente paso. El
paso 2 es seguido por una contínua
post-cristalización o cristalización principal del
paso 3, en la cual, de acuerdo con las patentes U.S. n^{os}
5.091.134 ó 5.119.570, los gránulos se alimentan con una
característica de uniformidad, es decir, una característica por la
cual cada partícula tiene el mismo período de permanencia en el
lecho fluidizado y, por lo tanto, es tratado uniformemente.
Después de la cristalización en el paso 3, el
material PET se policondensa en el paso 4 de una manera ya conocida
per se y se conforman las botellas, normalmente mediante
moldeo por soplado. Las botellas así conformadas se venden en el
paso 5 a consumidores individuales después de lo cual o bien son
rechazadas (flecha 6) ó bien son regeneradas (flecha 7).
Para la regeneración, se necesita un sistema de
recogida 8 después de lo cual el material recogido tiene que
lavarse, clasificarse y limpiarse (paso 9). A continuación empieza
el verdadero procedimiento de regeneración 10 el cual puede
comprender un paso de secado 11 (algunas veces necesario después del
paso 9 de limpiado en función de la humedad del material), un paso
de fusión y extrusión 12 (el cual puede hacerse en una máquina o
extrusionadora individual que funde primero el material y a
continuación lo extrusiona formando por lo menos un ramal o
cordón). Debe tenerse en cuenta sin embargo, que el secado puede
también hacerse en el paso de extrusión de acuerdo con la solicitud
de patente alemana nº 198 54 689.O, registrada el 26 de Noviembre de
1998 (inventores: Sres. Goedicke y Innerebner), el contenido de la
cual se incorpora a la presente como referencia.
Es conveniente montar un paso de filtrado 13,
bien sea en combinación con el paso de extrusión (al final del
mismo, antes de extrusionar el cordón) o bien como un paso separado
para eliminar las impurezas.
A continuación, se corta(n)
el(los) cordón(es) extrusionado(s) en trozos o
gránulos en el paso 14. Dado que el material estaba en estado de
fusión (=amorfo), es necesario recristalizarlo. Por lo tanto, los
gránulos podrían alimentarse de nuevo a través del paso 2 de
precristalización y el paso de cristalización 3, pero se ha
descubierto de acuerdo con la invención, que es suficiente emplear
un lecho fluidizado 3 que tenga la característica de uniformizador,
acortando y economizando de esta forma el procedimiento. De esta
forma, se comprende que el paso 3 pueda tener una doble función, es
decir, una en la primera producción de la materia prima para
botellas y a continuación como una parte del procedimiento de
regeneración 10, por cuya razón este paso 3 se representa rodeado
por una línea de trazos 10'. Esto no significa necesariamente que el
reciclado del material se haga en el mismo aparato de producción
inicial, pero de hecho esto puede suceder.
\newpage
En la técnica anterior, se ha sugerido, mezclar
el material regenerado con material plástico fresco, fundiéndolos
juntos. Aunque esto puede hacerse también cuando se efectúa el
procedimiento de acuerdo con la presente invención, es preferible
mezclar los materiales en el paso de cristalización 3 en donde el
material fresco del paso 2 puede ser añadido al material regenerado
del paso 14. Sin embargo, esto no es crítico y es posible también
tener un paso separado de mezclado, es decir, antes del
(re)condensado del material en el paso 4. La recondensación
del material regenerado se hace de preferencia sin ningún aumento
significativo o sin ningún cambio de la viscosidad intrínseca de
los gránulos comparada con la del material antes de la extrusión
paso 12 (figura 1). Esto significa que la extrusión disminuirá
normalmente el valor de la viscosidad intrínseca la cual más tarde
aumentará adecuadamente hasta el margen que tenía el material antes.
El valor exacto, sin embargo, no es crítico.
La figura 2 ilustra los pasos 2 y 14, 3 y 4 de
acuerdo con un ejemplo particularmente preferido. El cristalizador
3 de la figura 1 está formado como un lecho fluidizado 3' en donde
un gas inerte, tal como el nitrógeno de una fuente 15 de nitrógeno
es alimentado a través de un conducto 3a de suministro/calentador, y
a través de un fondo perforado 3b, mientras concurrentemente, los
gránulos o bien desde el paso de cortado 14 (figura 1) y/o bien
desde el paso de precristalización 2, son alimentados al lecho
fluidizado 3' mediante una válvula rotativa 3c. Esta masa de
gránulos se mueve sustancialmente a una velocidad uniforme
(característica uniformizadora) a través del lecho fluidizado 3' en
la dirección de la flecha 16.
El gas, que ha entrado en el lecho fluidizado 3'
por medio del conducto 3a, deja el lecho fluidizado 3' en la parte
superior y mediante un conducto 17 que conduce a un ciclón 18 (u
otro separador como p. ej., un filtro) desde el cual es bombeado
mediante una bomba o ventilador 19. La potencia de aspiración del
ventilador 19 puede regularse mediante una válvula de aleta (o
cualquier otra) 20. Desde esta válvula 20, un conducto 21 recicla
el gas, el cual puede tener una temperatura en el margen de 180ºC a
225ºC, p. ej., 205ºC, al conducto 3a de suministro/calentador por
medio de una válvula de tres vías V1, la cual puede desviar una
parte de la corriente de gas al conducto 22. Está claro que los
conductos 17, 21 forman un ciclo por si mismos de forma que sería
posible tener una fuente separada de nitrógeno para él, aunque es
preferible dentro del ámbito de esta invención, el tener una fuente
común 15 de gas inerte tanto para el circuito 17, 21 y otro circuito
que se describirá más adelante. Debe notarse que es conveniente
tener una válvula estabilizadora de la presión 15' asignada a esta
fuente de gas inerte 15. Está claro que puede emplearse cualquier
gas inerte común en la producción de plástico.
Moviéndose los gránulos en el sentido de la
flecha 16 hacia un canal de salida 3d del cristalizador 3', los
gránulos se descargan por medio de otra válvula rotativa 23 en un
calentador/reactor 4'. Con la finalidad de permitir un flujo de gas
a contracorriente desde el reactor 4', puede ser deseable omitir
completamente la válvula rotativa 23. En el reactor 4', los
gránulos se calientan a una temperatura más alta que en el
cristalizador 3' con el fin de provocar la reacción (condensación)
del material. Esta temperatura más alta es ordinariamente por
encima de 180ºC como ya es conocido per se. Sin embargo dado
que el material suministrado procede, al menos en parte, del
procedimiento de regeneración 10 (figura 1), se prefiere conducir el
procedimiento de una manera que no existe substancialmente ningún
aumento en la iv (viscosidad intrínseca) del material si se compara
con la del material antes del paso de extrusión en 12. Esto
significa que las temperaturas se mantendrán próximas al punto de
iniciación (alrededor de 185ºC) de la reacción y/o la corriente de
gas a través del reactor 4' se ajusta de manera apropiada para
evitar un mayor aumento de la iv cuando se compara con el del
material antes del paso de extrusión 12 (figura 1).
Se ha dicho que 4' designa un
calentador/reactor. De hecho, el objetivo de este aparato es doble,
en primer lugar el precalentamiento de los gránulos hasta
temperaturas por lo menos próximas a la temperatura de reacción
(condensación) para llevar la temperatura de los materiales poco a
poco hasta la reacción. Ha sido sugerido aumentar la temperatura en
por lo menos dos pasos (véase la patente U.S. nº 3.756.990). Por lo
tanto, puede ser útil aunque se emplee un único aparato para los
dos pasos, el dividir el calentador/reactor 4' en dos partes
introduciendo un gas de calefacción en un conducto anular superior
24 que comunica con el interior del reactor 4' y un conducto anular
inferior 25 similar, con el fin de adaptar la velocidad del gas y/o
la cantidad a una finalidad especial. Debe notarse sin embargo, que
esto no será necesario en ningún caso y para algunos casos será
suficiente tener solamente un único suministro encima del conducto
anular 25.
La reacción que tiene lugar internamente en el
material es exotérmica. Por lo tanto, habría que suponer que el gas
suministrado tiene alguna función refrigerante y por lo tanto tiene
que mantenerse a baja temperatura. Sin embargo, lo que realmente
sucede dentro del reactor es que la reacción interna reduce su
velocidad tan pronto una nube del gas de reacción rodea cada
partícula. Por lo tanto, puede darse el caso de que la reacción se
acelere y el material se caliente cuando se introduzca demasiado gas
"refrigerante". Esto puede dar como resultado una fusión
parcial en la parte superior del reactor 4' y para contrarrestar,
puede ser útil disminuir la velocidad del flujo de gránulos en
dirección hacia abajo. Esto puede hacerse intercalando frenos en el
espacio vacío del reactor 4', p. ej., colocando travesaños cruzados
como en un tejado.
De manera similar, cuando se utilizan los
conductos anulares 24 y 25 ó solamente uno, el gas escapa por la
parte superior, es decir, fluye en contracorriente al flujo de
gránulos dirigido hacia abajo. En la parte superior, existe por lo
menos un conducto de escape 26, posiblemente conteniendo una bomba o
un ventilador 27. Alternativamente se montan conductos de escape
separados y se asignan cada uno al conducto anular 24 ó 25
respectivamente. En el conducto de escape 26, existe de nuevo una
válvula de tres vías V2 que conduce selectivamente la corriente del
gas de escape a la línea 17 y dentro del ciclón separador 28 ó en un
ciclo a un conducto de reciclado 28. Este conducto de reciclado 28
puede o bien conducir a través de un conducto 29 al conducto 24 y/o
a través de un conducto 30 al conducto 25. En ambos conductos (o en
uno de ellos) puede colocarse un calentador 29' ó 30' para
establecer y asegurar la deseada temperatura la cual puede alcanzar
de 185 a 220ºC siendo normalmente aproximadamente 200ºC. Para
emplear alternativamente uno de los conductos puede ser conveniente
montar las respectivas válvulas en las uniones 28' ó 28'' con el fin
de regular y dirigir la corriente del gas adecuadamente. Además, si
el ciclo del reactor 4' está cerrado mediante los conductos 26, 28,
29 y/o 30, será conveniente montar otro separador, similar al
separador 18, justo después de la válvula V2. Por lo tanto, será
evidente a los expertos en la técnica que es más favorable combinar
los dos circuitos de los aparatos 3' y 4' permitiendo que el gas
fluya desde el conducto 26 al 17, al separador 18 y regrese
parcialmente al cristalizador 3' por el conducto 21 y la válvula
V1, también parcialmente al conducto 22 para suministrar gas al
conducto anular 25 y, si es necesario, al conducto 24 mediante otra
válvula apropiada V3.
El perfil de la temperatura a lo largo de la
longitud del calentador/reactor 4' es en primer lugar creciente, a
continuación se mantiene substancialmente constante a un nivel
deseado y desciende adecuada y repentinamente en el extremo del
fondo con el fin de obtener una temperatura significativamente por
debajo de la temperatura de reacción como p. ej., a 160ºC. Esto no
es necesario, pero evita el empleo de nitrógeno (para prevenir la
oxidación) en el refrigerante que sigue 3''. Como se muestra en la
figura 2, este refrigerante puede formarse mediante un lecho
fluidizado 3'' justo idéntico en estructura al cristalizador 3'. La
diferencia puede ser que solamente puede tener un soplador 31 que
aspira aire del ambiente en lugar de nitrógeno, si la temperatura
en el extremo del reactor 4' disminuye significativamente como se ha
explicado más arriba. Por lo tanto, el refrigerante 3'' puede tener
su propio conducto 17' que conduce al separador 18'. Sin embargo, si
la temperatura está todavía en el margen de la temperatura de
reacción (por lo menos 180ºC), el circuito del refrigerador 3''
podría combinarse con los circuitos del aparato 3' y 4' mencionados
más arriba.
La figura 3 muestra una extrusionadora 12a que
tiene una tolva 12b, en la cual se introducen las escamas del
material PET. Las escamas son previamente sometidas a los pasos
mencionados más arriba, 8, 9 y 11. Durante la fusión en la
extrusionadora 12a, se desarrollan gases de las substancias de
contaminación que son aspirados adecuadamente por medio de uno o
más canales de vacío 32. La extrusionadora 12a puede ser de
cualquier tipo conocido en la técnica. Sin embargo, se prefiere
tener una extrusionadora con por lo menos dos husillos, e incluso
es más preferido tener una pluralidad de husillos montados en una
configuración anular si se mira por una sección transversal.
Cuando el material plástico abandona la
extrusionadora 12a es, o bien cortado en gránulos inmediatamente
después de pasar una tobera mediante un granulador apropiado ya
conocido en la técnica o, como puede verse en la figura 3, después
de ser enfriado en un líquido en un refrigerante en cadena 34,
mediante un cortador 35 dispuesta al final del mismo. Debe
comprenderse que la presente invención no está restringida a un tipo
especial de gránulos producidos.
Los ejemplos dados más adelante muestran lo
diferente que puede ser la calidad de la materia prima. Sin embargo,
al final del procedimiento debería conseguirse un grado uniforme de
calidad para la fabricación de botellas. Por lo tanto es ventajoso
monitorizar la calidad (de preferencia, la viscosidad intrínseca) en
un punto 36a ó 36b ó incluso dentro de la extrusionadora 12a,
pasando parte del material fundido por un by-pass y
analizando la cantidad pasada por el by-pass. Se
conoce un gran número de métodos y aparatos para determinar la
viscosidad de un material y que pueden emplearse en el presente
procedimiento. Por ejemplo, la viscosidad puede determinarse con un
aparato NIR, sugerido al final de un cristalizador en la patente
DE-A-43 26 105 con el fin de
controlar las condiciones, particularmente térmicas, en los pasos
subsiguientes (indicado por la línea de puntos 37 en la figura 3).
Existen otras posibilidades, mediante el empleo de un detector de
ultra-sonidos o uno de los viscosímetros ya
conocidos, como p. ej., un viscosímetro rotativo o un viscosímetro
on-line. Aunque la patente
DE-A-43 26 105 sugiere ya el empleo
de un viscosímetro NIR, se ha descubierto que para la finalidad de
regenerar material plástico es útil montar un viscosímetro 36a ó 36b
en la cadena de fabricación antes del cristalizador 3'.
Después del posible punto de medición 36b, la
mezcla de gránulos y líquido refrigerador se transfiere
convenientemente a lo largo de un camino aproximadamente en forma
de S, esquemáticamente representado en el separador 39 en donde el
líquido es separado de los gránulos (secando mecánicamente la
superficie de los gránulos). A continuación, los gránulos se
conducen convenientemente hasta un tamiz 40 que deja pasar los
gránulos a su través (que alimentan el cristalizador 3'), pero que
retiene los aglomerados del mismo los cuales están pegados entre
sí.
Otra posibilidad de descontaminación del
material regenerado consiste en el empleo de una circulación de gas
a través por lo menos de uno de los aparatos 3', 3'' ó 4' los cuales
siguen a la unidad extrusionadora/cortadora. En la figura 3, la
circulación de gas en un circuito 28a a través del reactor 4' de
policondensación, se emplea mediante la separación de los finos
contaminantes en un separador 38 (el cual se representa como un
ciclón pero puede estar conformado como un filtro o una combinación
de ambos) y un lecho de adsorción 39 ó un aparato similar de
purificación química. Los volátiles y/o los finos son aspirados o
bien a través de los canales 32 ó bien a través del circuito de gas
28a ó de ambos.
Está claro que pueden efectuarse un número de
modificaciones dentro del ámbito de la presente invención. Por
ejemplo, el tipo de refrigerador puede cambiarse empleando un
refrigerador de lecho sólido o un refrigerador de cinta
transportadora por ejemplo. También estará claro, si los pasos
indicados en la figura 1 se efectúan o no, por un único fabricante
o se efectúan en diferentes fábricas, lo cual es solamente decisivo
para combinar la extrusión contínua y el paso 12 de cortado
(granulado) con un paso contínuo de cristalización, de preferencia
en atmósfera de un gas inerte, tal como una atmósfera de nitrógeno,
con el fin de evitar todos los inconvenientes inherentes a los
procedimientos de la técnica anterior. De preferencia, se efectúa
subsiguientemente un paso de calentamiento/ condensación contínua
en estado sólido.
Ejemplos
1-3
Las ventajas de la presente invención se
comprenderán mejor a partir de los siguientes ejemplos. En las
siguientes tablas 1 y 2 están resumidos los resultados de tres
ensayos, en los cuales se trataron diferentes cantidades de
material de plástico que tenían un caudal medio de aproximadamente
50 kgs/hora. Se efectuaron los primeros análisis de acuerdo con la
tabla 1 después de extrusionar el material, mientras que los
resultados de la tabla 2 corresponden a los ensayos de laboratorio
después de la cristalización y la Policondensación En Estado Sólido
(SSP).
\vskip1.000000\baselineskip
La tabla 1 muestra que el contenido de
acetaldehido en la materia prima puede variar en un amplio margen.
En todos los ensayos, la viscosidad intrínseca (i.v.) disminuyó
después de la extrusión como podía esperarse. Sin
embargo, los contenidos de acetaldehido disminuyeron también lo cual indica también cierto efecto de purifi-
cación.
embargo, los contenidos de acetaldehido disminuyeron también lo cual indica también cierto efecto de purifi-
cación.
El material reciclado así extrusionado se
sometió a continuación a una cristalización y condensación. Los
resultados vienen dados en la tabla 2 a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
En comparación con la tabla 1, la tabla 2
muestra que la viscosidad intrínseca había aumentado notablemente,
incluso en comparación con la de la materia prima, mientras que los
contenidos de acetaldehido habían dismínuído hasta una cantidad
insignificante después del tratamiento de acuerdo con la
invención.
\newpage
Ejemplo
4
En otro ejemplo, el material PET que hay que
reciclar se trató de la manera descrita más arriba empleando
N_{2} en el reactor 4' y una temperatura de aproximadamente 215ºC.
El tiempo de tratamiento fue de 8 horas. La materia prima y el
material regenerado al final del procedimiento fueron analizados con
respecto a sus contenidos de tolueno, clorobenceno, fenil
ciclohexano y benzofenona. Todas estas substancias contaminantes se
descubrió que eran casi eliminadas al final del procedimiento, es
decir, el tolueno con una eficiencia de purificación del 99,4%, el
clorobenceno con una eficiencia de purificación mayor del 99,9%, el
fenil ciclohexano con un 98,5% y la benzofenona con un 98,6%. Esto
muestra el alto grado de calidad para la fabricación de botellas
conseguida mediante la presente invención.
Claims (9)
1. Un procedimiento para la recuperación de
material de plástico usado y limpiado para ser regenerado, el cual
comprende los pasos de
extrusión contínua de dicho material de plástico
en una extrusionadora con por lo menos dos husillos, para
proporcionar cadenas estiradas de dicho material;
cortado contínuo de dichas cadenas estiradas a
medida que son suministradas por dicho paso de extrusión para
convertirlas en gránulos;
alimentación inmediata de dichos gránulos
mediante una tolva sin un almacenamiento intermedio;
cristalización contínua de dichos gránulos, a
medida que son alimentados en dicho paso de alimentación a partir
de dicho paso de cortado, en una corriente de gas caliente de una
temperatura deseada para calentar los gránulos a la temperatura de
cristalización; y
condensación en estado sólido de dichos gránulos
mediante calor, en un flujo contínuo después de dicho paso de
cristalización para alcanzar una deseada viscosidad intrínseca,
en donde, durante la fusión en dicha
extrusionadora, se desarrollan gases de substancias contaminantes
que son aspirados por medio de uno o más canales de vacío.
2. Procedimiento como se ha reivindicado en la
reivindicación 1, en donde el paso de cristalización se efectúa en
un lecho fluidizado contínuo de características predeterminadas de
flujo de dichos gránulos, siendo esta característica predeterminada
de preferencia una característica de uniformización.
3. Procedimiento como se reivindica en la
reivindicación 1 ó 2, en donde se proporciona por lo menos una de
las siguientes características:
- a)
- el paso de cristalización es un proceso de un solo paso;
- b)
- dicho paso de condensación en estado sólido de los gránulos se efectúa sin un cambio substancial de la velocidad intrínseca de dichos gránulos, en comparación con la del material antes de la extrusión;
- c)
- dicho paso de condensación se efectúa a una temperatura inferior a la de dicho gas caliente;
- d)
- dicho paso de condensación se efectúa mediante una corriente de gas, de preferencia en contradirección al flujo contínuo;
- e)
- por lo menos uno de dichos pasos de calentamiento de los gránulos se efectúa en una atmósfera de un gas inerte, de preferencia nitrógeno;
- f)
- ambos pasos de calentamiento de dichos gránulos se efectúan en una atmósfera de gas, estando dicho gas alimentado a partir del paso de condensación a dicho paso de cristalización;
- g)
- dicho material de plástico usado comprende un material de poliéster, en particular polietileno tereftalato.
4. Procedimiento como se ha reivindicado en la
reivindicación 1 ó 3, el cual comprende además el paso de
descontaminación del material que se va a regenerar, de substancias
migradas y adheridas, consistiendo dicho paso de preferencia, en la
aspiración de dicho material el cual se selecciona de volátiles y
finos, en donde de preferencia el gas, de por lo menos uno de
dichos pasos de calentamiento de dichos gránulos, se separa de
cualquier materia sólida, y se recicla.
5. Procedimiento como se ha reivindicado en una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, el cual comprende además
el paso de monotorización de la calidad del material que va a
regenerarse para conseguir un valor de la calidad y controlar dicha
temperatura deseada de dicho gas o dicho calor, empleando dicho
valor de la calidad para conseguir la calidad substancialmente
uniforme deseada, comprendiendo dicho valor de la calidad, de
preferencia, la viscosidad intrínseca.
6. Procedimiento como se ha reivindicado en una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, comprendiendo además por
lo menos los siguientes pasos:
- a)
- enfriamiento de dichos gránulos después de dicho paso de condensación;
- b)
- alimentación inmediata de dichos gránulos desde dicho cristalizador a dicho paso de condensación sin almacenamiento intermedio;
- c)
- mezclado de los gránulos de material plástico fresco no usado previamente, con dicho material plástico usado, que comprende de preferencia el paso de condensación en estado sólido de dichos gránulos en un flujo contínuo después de dicho paso de cristalización; y
- el paso de enfriamiento de dichos gránulos después de dicho paso de condensación;
- efectuándose dicho paso de mezclado, después de dicho paso de enfriamiento.
7. Una instalación para la recuperación de
material plástico usado limpiado, para ser regenerado, la cual
comprende
- medios de extrusionado contínuo (12a) para la extrusión contínua de dicho material de plástico que trabajan continuamente;
- medios (35) de cortado para trabajar continuamente, para el cortado de dicho material de plástico que es suministrado por dichos medios de extrusión (12A) para convertirlos en gránulos;
- medios de alimentación conectados directamente a dichos medios de cortado para la alimentación de dichos gránulos a través de una tolva sin almacenamiento intermedio;
- medios de cristalización contínua (3') de dichos gránulos alimentados desde dichos medios de cortado (35), incluyendo dichos medios de cristalización (3') medios de creación de una corriente de gas caliente para calentar los gránulos a la temperatura de cristalización y de preferencia un lecho fluidizado contínuo (3') de una característica predeterminada del flujo de dichos gránulos, p. ej. una característica uniformizadora, incluyendo dicho lecho fluidizado contínuo (3') en particular, los medios de suministro de un primer gas para suministrar un gas de fluidización para dichos gránulos; y
- medios de calentamiento contínuo (4') pospuestos a dichos medios de cristalización (3') para el calentamiento de dichos gránulos en un flujo contínuo para la condensación en estado sólido, comprendiendo dichos medios de calentamiento (4') de preferencia, unos medios de suministro de un segundo gas, para proporcionar una corriente de gas a través de dicho flujo contínuo de gránulos, estando dicha corriente de gas, en particular, suministrada por unos medios de suministro de dicho segundo gas en contradirección a dicho flujo contínuo de gránulos,
- comprendiendo la instalación unos medios de alimentación directamente conectados a dichos medios de cristalización (3') y dichos medios de calentamiento (4'), sin almacenamiento intermedio,
en donde dichos medios continuos de extrusión
son una extrusionadora (12a) con por lo menos dos husillos y uno o
más canales de vacío (32) para la aspiración de gases de substancias
contaminantes que se han formado durante la fusión en dicha
extrusionadora (12a).
8. Instalación como se ha reivindicado en la
reivindicación 7, en donde dichos medios continuos de cristalización
comprenden un lecho fluidizado contínuo (3') de una predeterminada
característica de flujo de dichos gránulos, incluyendo dicho lecho
fluidizado contínuo (3') unos medios de suministro de un primer gas
para el suministro de un gas de fluidización para dichos gránulos,
en donde por lo menos uno de estos primero y segundo medios de
suministro de gas está conectado a una fuente (15) de un gas inerte,
de preferencia nitrógeno, estando dicho primero y segundo medios de
suministro de gas, de preferencia interconectados y comprendiendo
una fuente común de un gas inerte y/o comprendiendo medios de
reciclado para dicho gas inerte, los cuales medios de reciclado
comprenden un canal de conductos y medios de separación de sólidos
en dicho canal de conductos.
9. Instalación como se ha reivindicado en las
reivindicaciones 7 a 8, comprendiendo además por lo menos una de
las siguientes características:
- a)
- medios de enfriamiento (3'') dispuestos después de dichos medios de calentamiento (4') para enfriar dichos gránulos;
- b)
- medios de suministro de material fresco a por lo menos uno de dichos medios contínuos, estando dichos medios de suministro de material fresco, de preferencia conectados para el suministro de material plástico fresco a dichos medios de cristalización (3').
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