ES2306939T3 - Utilizacion de una extrusora de doble husillo contrarrotante para la mezcla de compuestos de polimeros multimodales. - Google Patents

Utilizacion de una extrusora de doble husillo contrarrotante para la mezcla de compuestos de polimeros multimodales. Download PDF

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Abstract

Utilización de una extrusora de husillo que tiene un cuerpo (1) que forma una cámara (2) de dos cilindros (3, 4) en los que se alojan dos rotores de ejes paralelos contrarrotantes (5, 6), un orificio de suministro (7) en un extremo del cuerpo (1) para el material a mezclar en la cámara (2), un orificio de descarga (8) en el otro extremo del cuerpo (1) para descargar el material mezclado, una primera parte de transporte (34) con husillos (12) para suministrar el material desde el orificio de suministro (7) más abajo hasta una primera parte de mezcla (44) que comprende como mínimo una aleta de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22) y como mínimo una aleta de transporte hacia atrás (17, 18; 24, 25) situada más abajo con respecto a la aleta de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22), una válvula de estrangulación (40) situada más abajo con respecto a la parte de mezcla (44) y, situadas más abajo con respecto a la válvula de estrangulación (40), una segunda parte de transporte (47) con husillos (27) y una segunda parte de mezcla (48) en cada rotor (5, 6), caracterizada porque la primera parte de mezcla (44) comprende como mínimo dos zonas de mezcla (45, 46), teniendo cada zona de mezcla (45, 46) como mínimo una aleta de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22) y como mínimo una aleta de transporte hacia atrás (17, 18; 24, 25) situada más abajo con respecto a la aleta de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22) en cada rotor (5, 6) para mezclar composiciones de polímeros multimodales.

Description

Utilización de una extrusora de doble husillo contrarrotante para la mezcla de compuestos de polímeros multimodales.
La presente invención se refiere a la utilización de una extrusora de doble husillo contrarrotante para mezclar polímeros.
Cuando se produce una composición de polímero, los ingredientes de la misma, tales como diferentes polímeros, cargas y aditivos, tales como antioxidantes, estabilizadores a la luz, etc., deben mezclarse íntimamente a efectos de obtener una composición lo más homogénea posible. Esto se lleva a cabo mezclando los ingredientes en una máquina mezcladora, tal como una extrusora de doble husillo contrarrotante.
Mientras que, por un lado, la mezcla debe llevarse a cabo a una temperatura y velocidad de cizalladura elevadas a efectos de obtener una composición homogénea, se produce una degradación de los polímeros debida a las condiciones de trabajo demasiado severas.
Se encuentran problemas específicos al mezclar polímeros multimodales, tales como materiales de polietileno multimodales. Los polímeros multimodales son superiores en muchos aspectos a los materiales monomodales correspondientes. Los materiales de polietileno multimodales y, de manera más específica, los materiales de polietileno bimodales presentan un grado de utilización extendido y en aumento como materiales para diversas aplicaciones, tales como tubos, alambres y cables, películas, artículos moldeados por soplado y por inyección, etc.
Las composiciones de polímeros multimodales, tales como materiales de polietileno bimodales, consisten en una fracción de polímero de bajo peso molecular y en una fracción de elevado peso molecular. Es sabido que las moléculas de elevado peso molecular son más sensibles a las condiciones de mezcla necesarias para obtener el grado deseado de homogeneización.
Por ejemplo, en materiales de color, aparecen zonas no dispersas de moléculas de elevado peso molecular como puntos blancos. Los puntos blancos pueden afectar negativamente la resistencia del artículo. Además, al mezclar composiciones de polímeros, por ejemplo, para la producción de una película, aparecen partículas de gel como puntos de deformación en la película acabada, que consisten en un polímero de elevado peso molecular no mezclado adecuadamente. Aunque la mezcla a temperaturas y velocidades de cizalladura más elevadas puede eliminar los puntos blancos y las partículas de gel, puede producirse una degradación de las moléculas de elevado peso molecular, lo que afecta negativamente a las propiedades superiores del material polímero multimodal.
Por lo tanto, los puntos blancos y las partículas de gel constituyen un serio problema en la industria de polímeros, y una solución a dicho problema supondría la eliminación de un obstáculo importante en la utilización de composiciones de polímeros multimodales.
En el documento EP-A-645 232 se describe una manera de reducir este problema, añadiendo nitrógeno líquido o dióxido de carbono sólido al polímero. Sin embargo, dicho procedimiento es bastante caro. Según el documento WO 98/15591, el problema puede abordarse realizando la mezcla a una baja velocidad de cizalladura, de modo que la temperatura del polímero aumente lentamente. No obstante, esto requiere un control muy preciso de las condiciones de proceso de la extrusora de doble husillo contrarrotante, y la capacidad de producción es bastante baja.
El documento US-A-6.409.373 da a conocer una extrusora de doble husillo contrarrotante que tiene una parte de mezcla situada más arriba con respecto a una válvula de estrangulación o a unas placas de entrada y una parte de mezcla situada más abajo con respecto a las mismas, comprendiendo cada parte de mezcla unas aletas de transporte hacia adelante y unas aletas de transporte hacia atrás situadas más abajo con respecto a dichas aletas de transporte hacia adelante. Aunque en un material polímero monomodal el número de geles puede ser reducido, con la extrusora conocida no es posible obtener materiales polímeros multimodales de elevada homogeneidad sin afectar negativamente la calidad superior de dichos materiales polímeros multimodales.
El documento JP 56031433 A da a conocer una extrusora de doble husillo que tiene una parte de mezcla situada más arriba con respecto a la válvula de estrangulación, consistiendo dicha parte de mezcla en un elemento de aleta de transporte hacia adelante seguido de un elemento de aleta de transporte hacia atrás. El documento JP 56136633 A da a conocer una extrusora de doble husillo que tiene una parte de mezcla situada más arriba con respecto a la válvula de estrangulación, que comprende dos zonas de mezcla que tienen cada una de ellas dos aletas de transporte hacia adelante y dos aletas de transporte hacia atrás situadas más abajo con respecto a dichas aletas de transporte hacia adelante.
Un objetivo de la invención es obtener materiales polímeros multimodales de elevada homogeneidad, con una elevada capacidad de producción y a costes reducidos.
Este objetivo se alcanza mediante la utilización de una extrusora de doble husillo contrarrotante para mezclar según la reivindicación 1.
La extrusora doble contrarrotante comprende una parte de mezcla que tiene como mínimo dos zonas de mezcla, consistiendo cada zona de mezcla como mínimo en una o preferentemente como mínimo en dos aletas de transporte hacia adelante, y como mínimo en una o preferentemente como mínimo en dos aletas de transporte hacia atrás situadas más abajo con respecto a dichas aletas de transporte hacia adelante en cada rotor.
Preferentemente, el número de aletas de transporte hacia adelante y el número de aletas de transporte hacia atrás de cada zona de mezcla se corresponde con el número de filetes de los husillos de la parte de transporte situada más arriba con respecto a la parte de mezcla. Por ejemplo, en cada zona de mezcla pueden utilizarse dos, tres o cuatro aletas de transporte hacia adelante y aletas de transporte hacia atrás, respectivamente.
Para ajustar el grado de llenado de la parte de mezcla, normalmente se dispone una válvula o compuerta de estrangulación entre dicha parte de mezcla y el orificio de descarga de la extrusora. En vez de una válvula de estrangulación, puede utilizarse una bomba de engranajes conectada a la válvula de descarga para controlar el grado de llenado de la parte de mezcla. Como válvula de estrangulación, puede utilizarse una barra giratoria en una ranura, tal como se da a conocer en el documento JP-A-3004647. En dicha solución, dos barras se extienden a través de los rotores, teniendo un lado convexo que gira en una depresión cóncava en los cilindros, y estando definido el intersticio de estrangulación por la distancia entre dichos rotores y el borde de estrangulación de dichas barras.
La extrusora de doble husillo utilizada en la presente invención tiene dos partes de mezcla, es decir, una parte situada más arriba con respecto a la válvula de estrangulación y otra situada más abajo con respecto a la misma. Mientras que la primera parte de mezcla situada más arriba con respecto a la válvula de estrangulación comprende preferentemente como mínimo dos zonas de mezcla, cada zona de mezcla tiene preferentemente como mínimo dos aletas de transporte hacia adelante y como mínimo dos aletas de transporte hacia atrás, teniendo preferentemente la segunda parte de mezcla situada más abajo con respecto a la válvula de estrangulación un número inferior de zonas de mezcla, por ejemplo solamente una zona de mezcla, cuando la primera parte de mezcla tiene dos zonas de
mezcla.
En la primera parte de mezcla se produce principalmente una mezcla dispersiva, de modo que las partículas del material en polvo a mezclar se disgregan, mientras que en la segunda parte de mezcla se produce una mezcla principalmente distributiva. Es decir, en la primera zona de mezcla de la primera parte de mezcla situada a continuación de los husillos de la parte de transporte, el material polímero empieza a fundirse, y sigue fundiéndose en la segunda zona de mezcla de la primera parte de mezcla, y a continuación dicho polímero fundido se carga en la segunda parte de mezcla a través de la válvula de estrangulación. Allí, el material fundido es amasado adicionalmente para distribuir los diferentes polímeros y, opcionalmente, las cargas, aditivos, etc. de manera homogénea en dicho material fundido. Debido a la elevada eficacia de la mezcla dispersiva de como mínimo dichas dos zonas de mezcla de la primera parte de mezcla, la extrusora de doble husillo de la invención resulta especialmente eficaz en la mezcla de materiales polímeros multimodales.
A partir de la segunda parte de mezcla, la masa fundida de polímero se descarga a través del orificio de descarga en una bomba de engranajes o en una extrusora de descarga. Desde la bomba de engranajes o extrusora de descarga, el material fundido pasa a través de una placa de moldeo, tras lo cual se enfría y se corta en gránulos. De manera alternativa, el material fundido se descarga directamente a través de un orificio de descarga después de la parte de mezcla.
Mientras que el grado de llenado de la primera parte de mezcla se determina mediante la válvula de estrangulación, el llenado de la segunda parte de mezcla situada más abajo con respecto a dicha válvula de estrangulación puede ajustarse mediante el lado de presión de succión de la válvula de engranajes.
Preferentemente, los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia adelante de la primera zona de mezcla están situados en el extremo situado más abajo de los husillos de la primera parte de transporte, y también resulta preferente que los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia adelante de la zona de mezcla de la segunda parte de mezcla estén situados en los extremos situados más abajo de los husillos de la segunda parte de transporte. Es decir, los husillos de la primera y segunda partes de transporte y las aletas de transporte hacia adelante de la primera zona de la primera parte de mezcla y de la zona de mezcla de la segunda parte de mezcla, respectivamente, están situados preferentemente para formar unos filetes cerrados continuos.
En la primera parte de mezcla, el extremo situado más abajo de las aletas de transporte hacia adelante y el extremo situado más arriba de las aletas de transporte hacia atrás de cada zona de mezcla están preferentemente desplazados para formar un paso para el material a mezclar. Gracias a dichos pasos, se produce una acción de mezcla en dirección axial, y se evita que el material, de manera específica el material no fundido, sea presionado entre los cilindros y las aletas de los rotores, lo cual provocaría una desviación de dichos rotores que daría como resultado una mezcla no uniforme debida a intersticios no uniformes entre dichas aletas y dichos cilindros.
El desplazamiento entre las aletas de transporte hacia adelante y las aletas de transporte hacia atrás de cada zona de mezcla depende normalmente del número de filetes del husillo en la parte de transporte. En el caso de dos filetes, el desplazamiento puede ser aproximadamente 90º en dirección circunferencial, y en el caso de tres filetes, aproximadamente 60º.
En la primera parte de mezcla, los extremos situados más abajo de las aletas de transporte hacia adelante y los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia atrás de una zona de mezcla, y los extremos situados más abajo de las aletas de transporte hacia atrás de una zona de mezcla y los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia adelante de la siguiente zona de mezcla están situados en el mismo plano radial, respectivamente. No obstante, un desplazamiento axial de dichos extremos también es posible, de modo que, por ejemplo, en una zona de mezcla los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia atrás estén situados más arriba con respecto a los extremos situados más abajo de las aletas de transporte hacia adelante de dicha zona. La formación de dichos pasos entre las aletas resulta especialmente preferente cuando los husillos de la primera parte de transporte solamente tienen dos filetes. En el caso de tres filetes o más, el rotor es más rígido, de modo que los extremos situados más abajo de las aletas de transporte hacia adelante y los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia atrás de cada zona de mezcla pueden estar conectados para formar una "V". Debido a que la viscosidad del polímero fundido es menor en la segunda parte de mezcla gracias a la temperatura superior, las aletas de transporte hacia adelante y las aletas de transporte hacia atrás de la zona de mezcla de la segunda parte de mezcla forman dichas "V". Es decir, las aletas de transporte hacia adelante y las aletas de transporte hacia atrás de la segunda parte de mezcla están situadas preferentemente para formar unos filetes cerrados continuos con forma de "V".
Preferentemente, la longitud de las aletas de transporte hacia adelante es mayor que la de las aletas de transporte hacia atrás en cada zona de mezcla, y la longitud de las aletas de transporte hacia atrás en la primera zona de mezcla de la primera parte de mezcla es preferentemente inferior a la longitud de las aletas de transporte hacia atrás en la zona de mezcla de la primera parte de mezcla situada más abajo con respecto a la primera zona de mezcla.
Preferentemente, la relación entre la longitud (L) de las aletas y el diámetro interior (D) de los cilindros es entre 0,3 y 2,0. Por ejemplo, la relación L/D de las aletas de transporte hacia adelante de ambas partes de mezcla es aproximadamente 1, la relación L/D de las aletas de transporte hacia atrás de la primera zona de mezcla de la primera parte de mezcla y la segunda parte de mezcla es aproximadamente 1/2, y la relación L/D de las aletas de transporte hacia atrás de la segunda zona de mezcla de la primera parte de mezcla es aproximadamente 3/4.
El espacio de separación o paso de las aletas de las partes de mezcla puede variar entre 2 y 6D, y normalmente todas las aletas tienen el mismo paso. Si hay pasos diferentes a lo largo del husillo, cada zona de mezcla tiene normalmente el mismo paso.
Preferentemente, la holgura radial de las aletas de la primera zona de mezcla de la primera parte de mezcla es mayor que la holgura radial de las aletas de la segunda zona de mezcla de la primera parte de mezcla, y la holgura radial de las aletas de la segunda parte de mezcla es preferentemente menor que la holgura de las aletas de transporte de la segunda zona de mezcla de la primera parte de mezcla. Es decir, cuanto más se funde el material y menor es la viscosidad, menor es la holgura radial. Basándose en el diámetro interior (D) de los cilindros, la holgura radial puede variar entre 0,01 y 0,05 D. Normalmente, la holgura radial de las aletas de transporte hacia adelante y de las aletas de transporte hacia atrás de una zona de mezcla son iguales, a efectos de obtener una mezcla equilibrada y uniforme. La anchura de la punta de las aletas de transporte puede variar entre 0,01 y 0,05 D.
Aunque los dos cilindros forman una cámara común en la que los rotores giran de manera inversa, no se produce ninguna interposición entre dichos dos rotores, o se produce solamente de manera ligera.
Cuando se mezcla un polímero multimodal con una extrusora de doble husillo según la reivindicación 1, con una entrada de energía específica determinada (SEI), la homogeneidad del producto mejora considerablemente. Por lo tanto, la degradación de las cadenas del polímero se reduce significativamente, lo que permite obtener una mejora de las propiedades ópticas y mecánicas del producto mezclado, especialmente de propiedades mecánicas tales como la resistencia a la formación lenta de grietas, es decir, la resistencia a la presión interna, ejemplificada mediante un ensayo de presión de tubos.
Además, el control de la SEI mediante el ajuste de la válvula de estrangulación resulta más conveniente. Mientras que un diseño de rotor de la técnica anterior puede provocar grandes variaciones de la SEI con un ajuste mínimo de la válvula de estrangulación en algunas posiciones de dicha válvula, el presente diseño permite obtener una respuesta casi uniforme y controlable de la SEI en toda la gama de ajustes de la válvula de estrangulación. Esto hace que sea más fácil obtener el equilibrio entre una homogeneidad deseada y el nivel de SEI a efectos de evitar la degradación del polímero.
La extrusora de doble husillo según la reivindicación 1 es útil para mezclar composiciones de polímeros multimodales, especialmente composiciones que comprenden un polímero de etileno de bajo peso molecular, por ejemplo, con un índice de fluidez en masa fundida MFR_{2} (D) aproximadamente de 0,1 a 5000 g/min, y un polímero de elevado peso molecular, por ejemplo, con un MFR_{21} (G) de 0,01 a 10,0 g/10 min, determinándose MFR_{2} (D) y MFR_{21} (G) según la norma ISO 1133, condiciones 4 y 7, respectivamente.
El producto mezclado resulta especialmente útil en la realización de materiales tubulares de polietileno bimodales y en color, que comprenden el polímero de etileno bimodal como resina de base y el pigmento, opcionalmente, como una mezcla en un polímero portador en forma de mezcla madre. Preferentemente, los materiales de colores tienen un grado de homogeneidad 5 o inferior, más preferentemente 3 o inferior, e incluso más preferentemente 2 o inferior, definiéndose la homogeneidad como la dispersión de puntos blancos medida según el método ISO 11420:1996 (E), que se utiliza normalmente para la evaluación de aglomerados de negro de carbón en tubos de poliolefina. Los pigmentos adecuados son, entre otros, negro de carbón, azul ultramarino y azul de ftalocianina. De los mismos, el negro de carbón resulta especialmente preferente. Asimismo, los tubos presentan excelentes propiedades mecánicas y propiedades contra el desprendimiento. Además, es posible obtener películas de polietileno de alta densidad con excelentes propiedades ópticas, así como artículos moldeados por soplado de gran tamaño y productos para alambres y cables tales como los núcleos acanalados de los cables ópticos. Dichos materiales tubulares bimodales se dan a conocer en los documentos WO 00/01765 y WO 00/22040, dichos materiales de película bimodales se dan a conocer en el documento WO 99/51649, dichos materiales de moldeo por soplado bimodales se dan a conocer en el documento WO 01/14122 y dichos materiales de núcleo acanalado se dan a conocer en el documento WO 02/063345.
A continuación se explicará más detalladamente la extrusora de doble husillo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una sección longitudinal a través de la extrusora;
la figura 2 muestra una sección transversal a lo largo de la línea II-II de la figura 1; y
la figura 3 muestra un gráfico de la dispersión en función de la entrada de energía específica.
Según las figuras 1 y 2, la extrusora tiene un cuerpo (1) que forma una cámara (2) que comprende dos cilindros (3) y (4) comunicados entre sí. Cada cilindro (3), (4) aloja un rotor (5), (6) que gira en direcciones opuestas, tal como muestran las flechas de la figura 2, y con sus ejes paralelos.
En el lado superior en el extremo izquierdo, o en el lado situado más arriba de la extrusora mostrada en la figura 1, está dispuesto un orificio de suministro (7), mostrado en línea discontinua, para suministrar el material en polvo a mezclar en la cámara (2). En el lado derecho, o en el lado situado más abajo de la extrusora mostrada en la figura 1, está dispuesto un orificio de descarga (8) para descargar el material fundido y mezclado a una bomba de engranajes, desde la que se hace pasar a través de una placa de moldeo, tras lo cual se enfría y solidifica y se corta en gránulos (no mostrados).
Los dos rotores (5), (6) están soportados con capacidad de giro por sus dos extremos axiales por unos cojinetes en unas placas extremas (10), (11), y son accionados en direcciones opuestas por un mecanismo de accionamiento no mostrado.
En cada rotor (5), (6), de izquierda a derecha en la figura 1, están dispuestos unos elementos de husillo (12) con dos filetes, unos elementos (13), cada uno de ellos con dos aletas de transporte hacia adelante (14), (15), unos elementos (16), cada uno de ellos con dos aletas de transporte hacia atrás (17), (18), unos elementos (19), cada uno de ellos con dos aletas de transporte hacia adelante (21), (22), unos elementos (23), cada uno de ellos con dos aletas de transporte hacia atrás (24), (25), unos elementos de estrangulación con forma de anillo (26), unos elementos de husillo (27) con tres filetes, unos elementos (28), cada uno de ellos con tres aletas de transporte hacia adelante, (30), (31), (32), unos elementos (33), cada uno de ellos con tres aletas de transporte hacia atrás (34), (35), (36), y unos elementos de husillo (37) con tres filetes. Los elementos (12), (13), (16), (19), (23), (27), (28), (33) y (37) pueden fijarse a los ejes de rotor mediante chavetas. No obstante, también resulta posible realizar todo el rotor en una sola pieza, por ejemplo, en acero forjado.
La válvula de estrangulación (40) está formada por unas barras giratorias (41) en una ranura que se extienden a través de los rotores (5), (6) y giran en una depresión semicircular (42) de los cilindros (3), (4).
Los elementos de husillo (12) forman una primera parte de transporte (34) para suministrar el material desde el orificio de suministro (7) más abajo hasta una primera parte de mezcla (44), que comprende una primera zona de mezcla (45) y una segunda zona de mezcla (46). Cada zona de mezcla (45), (46) tiene dos aletas de transporte hacia adelante (14), (15) y (21), (22), respectivamente, y dos aletas de transporte hacia atrás (17), (18) y (24), (25), respectivamente, en cada rotor (5), (6).
En la primera parte de mezcla (44) se produce sobretodo una mezcla dispersiva, de modo que las partículas del material en polvo a mezclar se disgregan. En la primera parte de mezcla (44), el material se tritura, principalmente gracias a las fuerzas de cizalladura y, de manera parcial, por calentamiento externo. En la primera zona de mezcla (45), el material polímero empieza a fundirse, y sigue fundiéndose en la segunda zona de mezcla (46).
Desde la válvula de estrangulación (40), el material fundido circula hacia unos elementos de husillo (27) que forman una segunda parte de transporte (47) y suministran dicho material fundido a una segunda parte de mezcla (48), que comprende solamente una zona de mezcla (49) que tiene tres aletas de transporte hacia adelante (30), (31), (32) y tres aletas de transporte hacia atrás (34), (35), (36) en cada rotor (5), (6). En la segunda parte de mezcla (48) se produce sobretodo una mezcla distributiva, es decir, la mezcla es amasada adicionalmente para distribuir los diferentes polímeros, cargas, aditivos, etc. de manera homogénea en el material fundido. El polímero fundido es descargado desde la segunda parte de mezcla (48) a través del orificio de descarga (8).
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Los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia adelante (14), (15) de la primera zona de mezcla (45) de la primera parte de mezcla (44) están situados en los extremos situados más abajo de los filetes de los husillos (12) de la primera parte de transporte (34), y los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia adelante (30), (31), (32) de la zona de mezcla (49) de la segunda parte de mezcla (48) están situados en los extremos situados más abajo de los filetes de los husillos (27) de la segunda parte de transporte (47).
En la primera parte de mezcla (44), en cada zona de mezcla (45), (46), las aletas de transporte hacia adelante (14), (15) y (21), (22), respectivamente, y los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia atrás (17), (18) y (24), (25), respectivamente, están desplazados en un ángulo de 90º en dirección circunferencial, y los extremos situados más abajo de las aletas de transporte hacia atrás (17), (18) de la primera zona de mezcla (45) y los extremos situados más arriba de las aletas de transporte hacia adelante (24), (25) de la segunda zona de mezcla también están desplazadas un ángulo de 90º en dirección circunferencial a efectos de formar un paso para el material a
mezclar.
En cambio, los extremos situados más abajo de las aletas de transporte hacia adelante (30), (31), (32) y las aletas de transporte hacia atrás (34), (35), (36) de la zona de mezcla (49) de la segunda parte de mezcla (48) están situados para formar una "V".
Las longitudes axiales (L1), (L3) y (L5) de las aletas de transporte hacia adelante (14), (15); (21), (22); (30), (31), (32) son mayores que la longitud (L2), (L4) y (L6) de las aletas de transporte hacia atrás (17), (18); (24), (25); (34), (35), (36). Además, la longitud (L2) de las aletas de transporte hacia atrás (17), (18) en la primera zona de mezcla (45) es inferior a la longitud (L4) de las aletas de transporte hacia atrás (24), (25) en la segunda zona de mezcla (46) de la primera parte de mezcla (44). Por lo tanto, la relación entre la longitud de las aletas y el diámetro interior de los cilindros (D) es, por ejemplo, L1/D=L3/D=L5/D=1, L2/D=0,5, L4/D=0,75 y L6/D=0,5.
El espacio de separación o paso de las aletas (14), (15); (17), (18); (21), (22); (24), (25); (30), (31), (32); (34), (35), (36) es, por ejemplo, 4, y normalmente es el mismo para todas las aletas.
En la primera parte de mezcla (44), la holgura radial (C) de las aletas (14), (15); (17), (18) de la primera zona de mezcla (45) es mayor que la holgura radial (C) de las aletas (21), (22); (24), (25) en la segunda zona de mezcla (46) de la primera parte de mezcla (44). Basándose en el diámetro (D) de los cilindros (3), (4), la holgura radial (C) puede variar entre 0,01 y 0,05 D.
La anchura de la punta (W) de las aletas (14), (15), (17), (18), (21), (22), (24), (25), (30), (31), (32), (34), (35), (36) puede variar entre 0,01 y 0,05 D.
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Ejemplos Ejemplo 1
Se utilizó la extrusora de doble husillo contrarrotante mostrada en la figura 1, con un diámetro de cilindro (D) de 90 mm, una longitud de la cámara (2) antes de la válvula de estrangulación (40) de 7,5 y de 3,5 después de dicha válvula de estrangulación (40), basándose en el diámetro (D) de los cilindros, y equipada con una bomba de engranajes en el orificio de descarga y un granulador.
El número de aletas (14), (15), (17), (18), (21), (22) y (24), (25) de la primera parte de mezcla (44) era 2, el número de aletas (30), (31), (32) y (34), (35), (36) de la zona de mezcla (49) de la segunda parte de mezcla (48) era 3. Los husillos (12) presentaban dos filetes, y los husillos (27) tres. La holgura radial (C) era 3,9 mm para las aletas de transporte hacia adelante (14), (15) y las aletas de transporte hacia atrás (17), (18) de la primera zona de mezcla (45), 2,0 mm para las aletas de transporte hacia adelante (21), (22) y las aletas de transporte hacia atrás (24), (25) de la segunda zona de mezcla (46), y 1,5 mm para las aletas de transporte hacia adelante (30), (31), (32) y las aletas de transporte hacia atrás (34), (35), (36) de la segunda parte de mezcla (48). El paso era 4 para todas las aletas, y las relaciones L/D eran L1/D=L3/D=L5/D=1; L2/D=0,5; L4/D=0,75 y L6/D=0,5.
Como material polímero se utilizó polietileno bimodal preparado según el material C del ejemplo 3 de la invención del documento WO 00/22040, excepto por el hecho de que se utilizó 1-buteno como comonómero en vez de 1-hexeno, y la relación entre el hidrógeno y el etileno en el reactor de bucle se ajustó de modo que el polímero producido en dicho reactor de bucle tuviese un MFR_{2} de 400 g/10 min. Además, la relación entre el 1-buteno y el etileno en el reactor de fase gaseosa se ajustó de modo que la densidad de la resina fuese 0,951 g/cm^{3}, y la relación entre el hidrógeno y el etileno en dicho reactor de fase gaseosa se ajustó de modo que la resina de polímero bimodal tuviese un índice de fluidez en masa fundida MFR_{5} de 0,25 g/10 min y MFR_{21} de 9,5 g/10 min, determinándose MFR_{5} y MFR_{21} según la norma ISO 1133:1997, condiciones T y G, respectivamente. La densidad se determinó según la norma ISO 1183-1987. Se añadió al material polímero aproximadamente el 2,3% en peso de negro de carbón y aproximadamente el 0,35% de antioxidantes y estabilizadores. El material polímero fue distribuido a un ritmo de producción aproximado de 240 kg/h. La SEI se calculó basándose en el consumo de energía del motor de accionamiento. Los puntos blancos del producto se evaluaron según la norma ISO 11420:1996 (E).
Ejemplo comparativo 2
Se repitió el ejemplo 1 con una extrusora con los mismos diámetros de cilindro, relaciones L/D, válvula de estrangulación y otros componentes. No obstante, la misma solamente tenía una parte de mezcla situada más arriba con respecto a la válvula de estrangulación. La parte de mezcla consistía en dos elementos de aleta de transporte hacia adelante seguidos por un elemento de aleta de transporte hacia atrás. Todos los elementos de aleta tenían 2 filetes, una holgura radial de 2 mm, un paso de 4 y una relación L/D de 1.
Se utilizaron el mismo material polímero y el mismo ritmo de producción que en ejemplo 1.
En la figura 3 se muestran los resultados del ejemplo 1 en comparación con el ejemplo 2. Resulta evidente a partir de la figura 3 que el concepto de la invención hace posible obtener un nivel determinado de homogeneidad del polímero con una entrada de energía específica (SEI) inferior. Esto reduce el riesgo de degradación del polímero, pudiendo obtenerse de este modo una combinación de buenas propiedades mecánicas y buena homogeneidad.
Ejemplo 3
Se repitió el ejemplo 1 con una extrusora más grande, con un diámetro de cilindro (D) de 380 mm. El ritmo de producción fue de 24 t/h. El material polímero y todos los parámetros restantes eran los mismos que en el ejemplo 1. El nivel de homogeneidad según el método ISO 11420:1996 (E) fue 5,2, y la SEI fue 215 kWh/t.
Ejemplo comparativo 4
Se repitió el ejemplo comparativo 2 con una extrusora más grande, con un diámetro de cilindro (D) de 380 mm, como en el ejemplo 3. Todos los parámetros restantes de la extrusora eran los mismos que en el ejemplo comparativo 3. El ritmo de producción y el material polímero fueron los mismos que en el ejemplo 3. El nivel de homogeneidad según la norma ISO 11420:1996 (E) fue 7,2, y la SEI fue 245 kWh/t.
Ejemplo 5
Se repitió el ejemplo 3, excepto por el hecho de que se utilizó otro polímero. El polímero se preparó de manera similar a la descrita en el ejemplo 1, aunque las condiciones del reactor de fase gaseosa se ajustaron de modo que el polímero bimodal tuviese un MFR_{5} de 0,25 g/10 min y un MFR_{21} de 6,7 g/10 min.
El nivel obtenido según la norma ISO 11420:1996 (E) fue 4,4; la SEI fue 210 kWh/t.
Ejemplo 6
Se repitió el ejemplo 5, excepto por el hecho de que se utilizó otro polímero. El polímero se preparó de manera similar a la descrita en el ejemplo 1, aunque las condiciones del reactor de fase gaseosa se ajustaron de modo que el polímero bimodal tuviese un MFR_{5} de 0,30 g/10 min y un MFR_{21} de 11 g/10 min. El nivel obtenido según la norma ISO 11420:1996 (E) fue 2,9, la SEI fue 195 kWh/t.
Ejemplo 7
Se repitió el ejemplo 5, excepto por el hecho de que se utilizó otro polímero. El polímero se preparó de manera similar a la descrita en el ejemplo 1, aunque las condiciones del reactor de fase gaseosa se ajustaron de modo que el polímero bimodal tuviese un MFR_{2} de 0,50 g/10 min y un MFR_{5} de 2,0 g/10 min, y una densidad de 0,942 g/cm^{3}, determinándose MFR_{2} y MFR_{5} según la norma ISO 1133:1997, condiciones D y T, respectivamente. El nivel obtenido según la norma ISO 11420:1996 (E) fue 1,2, la SEI fue 200 kWh/t.
Ejemplos comparativos 8 a 10
Se repitieron los ejemplos 5 a 7 con la extrusora grande según el ejemplo comparativo 4.
Los niveles obtenidos según la norma ISO 11420:1996 (E) fueron 7,2; 4,4 y 1,6, respectivamente, la SEI fue 240, 230 y 245 kWh/t, respectivamente.

Claims (12)

1. Utilización de una extrusora de husillo que tiene un cuerpo (1) que forma una cámara (2) de dos cilindros (3, 4) en los que se alojan dos rotores de ejes paralelos contrarrotantes (5, 6), un orificio de suministro (7) en un extremo del cuerpo (1) para el material a mezclar en la cámara (2), un orificio de descarga (8) en el otro extremo del cuerpo (1) para descargar el material mezclado, una primera parte de transporte (34) con husillos (12) para suministrar el material desde el orificio de suministro (7) más abajo hasta una primera parte de mezcla (44) que comprende como mínimo una aleta de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22) y como mínimo una aleta de transporte hacia atrás (17, 18; 24, 25) situada más abajo con respecto a la aleta de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22), una válvula de estrangulación (40) situada más abajo con respecto a la parte de mezcla (44) y, situadas más abajo con respecto a la válvula de estrangulación (40), una segunda parte de transporte (47) con husillos (27) y una segunda parte de mezcla (48) en cada rotor (5, 6), caracterizada porque la primera parte de mezcla (44) comprende como mínimo dos zonas de mezcla (45, 46), teniendo cada zona de mezcla (45, 46) como mínimo una aleta de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22) y como mínimo una aleta de transporte hacia atrás (17, 18; 24, 25) situada más abajo con respecto a la aleta de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22) en cada rotor (5, 6) para mezclar composiciones de polímeros multimodales.
2. Utilización, según la reivindicación 1, caracterizada porque los extremos de las aletas de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22) situados más abajo y los extremos de las aletas de transporte hacia atrás (17, 18; 24, 25) situados más arriba de cada zona de mezcla (45, 46) de la primera parte de mezcla (44) están desplazados para formar un paso para el material a mezclar.
3. Utilización, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los extremos de las aletas de transporte hacia atrás (17, 18) situados más abajo de la primera zona de mezcla (45) en el lado de la parte de transporte (34) y los extremos de las aletas de transporte hacia adelante (21, 22) situados más arriba de la zona de mezcla (46) situada más abajo con respecto a la primera zona de mezcla (45) están desplazados para formar un paso para el material a mezclar.
4. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la longitud (L2) de las aletas de transporte hacia atrás (17, 18) de la primera zona de mezcla (45) es menor que la longitud (L4) de las aletas de transporte hacia atrás (24, 25) de la zona de mezcla (46) situada más abajo con respecto a la primera zona de mezcla (45).
5. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la holgura radial (C) de las aletas (11, 14; 17, 18) de la primera zona de mezcla (45) es mayor que la holgura radial (C) de las aletas (21, 22; 24, 25) de la zona de mezcla (46) situada más abajo con respecto a la primera zona de mezcla (45).
6. Utilización, según la reivindicación 1, caracterizada porque la segunda parte de mezcla (48) comprende como mínimo una zona de mezcla (49) que consiste como mínimo en una aleta de transporte hacia adelante (30, 31, 32) y como mínimo en una aleta de transporte hacia atrás (34, 35, 36) situada más abajo con respecto a la aleta de transporte hacia adelante (30, 31, 32).
7. Utilización, según la reivindicación 1, caracterizada porque las aletas de transporte hacia adelante (30, 31, 32) y las aletas de transporte hacia atrás (34, 35, 36) de la zona de mezcla (49) de la segunda parte de mezcla (48) están situadas para formar filetes continuos con forma de "V".
8. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el número de aletas de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22; 30, 31, 32) y de aletas de transporte hacia atrás (17, 18; 24, 25; 34, 35, 36) de cada zona de mezcla (45, 46, 49) se corresponde con el número de filetes de los husillos (12, 27) de las partes de transporte (34, 47) situadas más arriba con respecto a la zona de mezcla respectiva (45, 46, 49).
9. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la longitud (L1, L3, L5) de las aletas de transporte hacia adelante (14, 15; 21, 22; 30, 31, 32) de cada zona de mezcla (45, 46, 49) es mayor que la longitud (L2, L4, L6) de las aletas de transporte hacia atrás (17, 18; 24, 25; 34, 35, 36) de dicha zona de mezcla (45, 46, 49).
10. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la relación entre la longitud (L1 a L6) de las aletas (14, 15; 17, 18; 21, 22; 24, 25; 30, 31, 32; 34, 35, 36) con respecto al diámetro de cilindro (D) es de 0,3 a 2,0.
11. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el paso de las aletas (14, 15; 17, 18; 21, 22; 24, 25; 30, 31, 32; 34, 35, 36) de la primera parte de mezcla (44) y/o de la segunda parte de mezcla (48) es de 2 a 6 veces el diámetro de cilindro (D).
12. Utilización, según la reivindicación 1, caracterizada porque la entrada de energía específica para mezclar un polímero olefínico multimodal es inferior a 300 kWh/t.
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Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2130859A1 (en) 2008-06-02 2009-12-09 Borealis AG Polymer compositions having improved homogeneity and odour, a method for making them and pipes made thereof
EP2130862A1 (en) 2008-06-02 2009-12-09 Borealis AG Polymer compositions and pressure-resistant pipes made thereof
EP2182526A1 (en) 2008-10-31 2010-05-05 Borealis AG Cable and polymer composition comprising an multimodal ethylene copolymer
EP2182524A1 (en) 2008-10-31 2010-05-05 Borealis AG Cable and Polymer composition comprising a multimodal ethylene copolymer
EP2182525A1 (en) 2008-10-31 2010-05-05 Borealis AG Cable and polymer composition comprising a multimodal ethylene copolymer
EP2186833B8 (en) 2008-11-17 2012-08-08 Borealis AG Multi-stage process for producing polytheylene with lowered gel formation
EP2223943B1 (en) 2009-02-25 2011-10-19 Borealis AG Multimodal polymer of propylene, composition containing the same and a process for manufacturing the same
EP2256158B1 (en) 2009-05-26 2014-07-02 Borealis AG Polymer composition for crosslinked articles
EP2256159A1 (en) 2009-05-26 2010-12-01 Borealis AG Polymer composition for crosslinked pipes
EP2860203B1 (en) 2013-10-10 2016-12-14 Borealis AG Multistage process for producing polyethylene compositions
EP2883885A1 (en) 2013-12-13 2015-06-17 Borealis AG Multistage process for producing polyethylene compositions
EP2883887A1 (en) 2013-12-13 2015-06-17 Borealis AG Multistage process for producing polyethylene compositions
EP2913346B1 (en) 2014-02-28 2016-11-02 Borealis AG Process for polymerizing olefins in a fluidized bed
EP2913345B1 (en) 2014-02-28 2016-11-02 Borealis AG Gas phase polymerization process
CN107075018B (zh) 2014-09-30 2020-08-11 博里利斯股份公司 用于聚合超高分子量聚乙烯的方法
CA2974122C (en) * 2015-01-21 2023-09-19 Univation Technologies, Llc Methods for gel reduction in polyolefins
JP6063505B2 (ja) * 2015-03-27 2017-01-18 株式会社日本製鋼所 多軸混練機
PT3103818T (pt) 2015-06-12 2018-10-19 Borealis Ag Processo e aparelho para polimerização de olefinas em fase gasosa
ES2707391T3 (es) 2015-06-23 2019-04-03 Borealis Ag Procedimiento para la producción de resinas de LLDPE
US10850236B2 (en) 2015-08-31 2020-12-01 Palo Alto Research Center Incorporated Low dispersion, fast response mixing device
EP3184166A1 (en) 2015-12-22 2017-06-28 Borealis AG A method for withdrawing agglomerates from a fluidised bed reactor
EP3184167B8 (en) 2015-12-22 2022-03-30 Borealis AG A method for returning polymer to a fluidised bed reactor
EP3464457B1 (en) 2016-05-31 2021-09-01 Borealis AG Polymer composition and a process for production of the polymer composition
CN109415448B (zh) 2016-06-22 2021-04-13 北欧化工公司 聚合物组合物以及制备聚合物组合物的方法
US10542589B2 (en) * 2016-07-21 2020-01-21 Ut-Battelle, Llc Electromagnetic print nozzle for direct-write additive manufacturing with resistive renditions
WO2018060029A1 (en) 2016-09-28 2018-04-05 Borealis Ag Process for producing a coated pipe
EP3544814B1 (en) 2016-11-25 2022-08-03 Borealis AG A process for producing polyolefin film composition and films prepared thereof
EP3545033B1 (en) 2016-11-25 2023-06-14 Borealis AG New composition and process
PL3385958T3 (pl) 2017-04-06 2023-08-07 Borealis Ag Kompozycja płaszcza kabla
EP3385959A1 (en) 2017-04-06 2018-10-10 Borealis AG Cable jacket composition
EP3418309A1 (en) 2017-06-20 2018-12-26 Borealis AG A method, an arrangement and use of an arrangement of preparing polymer
EP3418308B1 (en) 2017-06-20 2020-03-11 Borealis AG A method, an arrangement and use of an arrangement for olefin polymerisation
EP3418330B2 (en) 2017-06-21 2023-07-19 Borealis AG Polymer composition and a process for production of the polymer composition
EP3418310B1 (en) 2017-06-23 2020-04-08 Borealis AG Process and apparatus for removing polymer material from a gas-solids olefin polymerization reactor
EP3502090B1 (en) 2017-12-20 2020-08-19 3M Innovative Properties Company Process for the manufacturing of a compound comprising a (meth)acryloyl group
EP3502089B1 (en) 2017-12-20 2020-08-19 3M Innovative Properties Company Process for the manufacturing of a 3-halopropionyl halide in a flow reactor
EP3567061B1 (en) 2018-05-09 2023-10-04 Borealis AG Polypropylene pipe composition
CN112135845A (zh) 2018-06-14 2020-12-25 博里利斯股份公司 用于在具有改善的热均质性的气相反应器中聚合烯烃的方法
WO2020136164A1 (en) 2018-12-28 2020-07-02 Borealis Ag A process for producing polyolefin film composition and films prepared thereof
WO2020136165A1 (en) 2018-12-28 2020-07-02 Borealis Ag A process for producing polyolefin film composition and films prepared thereof
CN111152440B (zh) * 2020-01-15 2021-04-23 五邑大学 一种异向旋转挤出装置、挤出机及物料制作方法
EP3868793A1 (en) 2020-02-24 2021-08-25 Borealis AG Process for producing alpha-olefin polymers in a multistage polymerization process
CN111516226B (zh) * 2020-04-30 2021-11-12 福建玮晟机械有限公司 一种合成膜塑化成膜装置
WO2022258804A1 (en) 2021-06-11 2022-12-15 Borealis Ag A process for producing a multimodal ethylene polymer and films prepared therefrom
US11845814B2 (en) 2022-02-01 2023-12-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Ethylene polymerization processes and reactor systems for the production of multimodal polymers using combinations of a loop reactor and a fluidized bed reactor
EP4257640A1 (en) 2022-04-04 2023-10-11 Borealis AG Pipe comprising a polypropylene composition
EP4344869A1 (en) 2022-09-30 2024-04-03 Borealis AG Multimodal ethylene copolymer composition and films comprising the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3565403A (en) * 1968-09-05 1971-02-23 Intercole Automation Inc Continuous mixer
JPS5631433A (en) 1979-08-21 1981-03-30 Japan Steel Works Ltd:The 2-stage and 2-shaft continuous kneader
JPS56136633A (en) 1980-03-27 1981-10-26 Kobe Steel Ltd Twin-shaft continuous type kneading device
ES2232125T5 (es) * 1998-04-06 2016-12-09 Borealis Technology Oy Composiciones de polietileno de alta densidad, un proceso para la fabricación de las mismas y películas preparadas a partir de las mismas
JP3816282B2 (ja) * 1999-11-08 2006-08-30 株式会社神戸製鋼所 二軸連続混練機によるコンパウンド製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
ATE402805T1 (de) 2008-08-15
EP1600276B1 (en) 2008-07-30
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DE602004015424D1 (de) 2008-09-11

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