ES2580829T3

ES2580829T3 - Instalación para la producción de preformas de recipientes

Info

Publication number: ES2580829T3
Application number: ES11150211.8T
Authority: ES
Inventors: Heinz Humele; Dipl.-Phys. Konrad Senn
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2016-08-29
Anticipated expiration: 2031-01-05
Also published as: US20110198768A1; US9138916B2; CN102189616A; EP2357066A2; EP2357066A3; MX2011001827A; DE102010002054A1; EP2357066B1; CA2731662A1; BRPI1100339A2

Abstract

Instalación (A) para la producción de preformas de recipiente (P) de material de plástico de copos de PET reciclado (K), con al menos una máquina de preformado (M) que forma preformas (P), que presenta al menos una extrusora (7) que se puede alimentar con el material de plástico de copos de PET (K) y moldes de moldeo por inyección (8), que se puede cargar por al menos una máquina de reciclaje (R) que facilita el material de plástico de copos de PET reciclado (K) con el material de plástico de copos de PET reciclado (K), caracterizada porque la máquina de reciclaje (R) presenta al menos un reactor de descontaminación (1) y/o al menos un reactor de SSP (2), porque el reactor de descontaminación (1) y/o el reactor de SSP (2) de la máquina de reciclaje (R) y la extrusora (7) de la máquina de preformado (M) están combinados en bloque entre sí directamente a través de una combinación en bloque (12), estando configurada la combinación en bloque (12) de forma térmicamente aislada (13) y/o al menos esencialmente sin oxígeno, de tal manera que del calor introducido durante un tratamiento térmico del material de plástico de copos de PET (K) en la máquina de reciclaje (R) se puede transferir al menos una gran parte con el material de plástico de copos de PET (K) a la máquina de preformado (M) y porque la máquina de preformado (M) está combinada en bloque directamente con una máquina de soplado (B).

Description

DESCRIPCION

Instalacion para la produccion de preformas de recipientes

La invencion se refiere a una instalacion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

La produccion de preformas de recipientes de material de plastico reciclado, en particular copos de PET, requiere un 5 procedimiento con calor muy intenso. Ademas, la facilitacion del material de plastico reciclado, en particular copos de PET, requiere un enorme aporte de calor para descontaminar el material de plastico y llevar a cabo, dado el caso, un tratamiento de SSP para la preparacion. El tratamiento de SSP es un procedimiento convencional que es conocido en el campo de la tecnica de plasticos de PET y significa que se lleva a cabo una influencia en las cadenas de la molecula (prolongacion, acortamiento o mantenimiento) (policondensacion en estado solido), es decir, un 10 tratamiento termico durante un periodo de tiempo predeterminado. La descontaminacion y el tratamiento de SSP se pueden llevar a cabo en una maquina de reciclaje en un reactor o en reactores independientes, tal como se desvela en el documento DE 10 2005 0l3 701 A1. La descontaminacion se lleva a cabo, por ejemplo, con gas caliente, por ejemplo, aire o nitrogeno, suministrandose calor a traves de diferentes medios caloportadores hasta temperaturas, por ejemplo, entre 100 °C y 180 °C. El tratamiento de SSP se lleva a cabo, por ejemplo, en condiciones de presion 15 negativa, ajustandose temperaturas hasta como maximo la temperatura de fusion del material de plastico de 150 °C a 250 °C, preferentemente entre 170 °C y 210 °C. El tratamiento de SSP se puede desarrollar en una atmosfera de gas inerte, por ejemplo, mediante el uso de nitrogeno o dioxido de carbono. En la maquina de reciclaje conocida por el documento DE 10 2005 013 701 A1 se refrigera el material de plastico reciclado despues del tratamiento de SSP en un reactor de refrigeracion hasta una temperatura entre 50 °C y 100 °C, preferentemente incluso a menos de 20 70 °C, es decir, a una temperatura por debajo del punto de transicion vftrea del material de plastico. Para la

refrigeracion se puede usar un tornillo sin fin de refrigeracion, un transportador helicoidal con vibracion o un reactor de lecho fluidizado u otro dispositivo de refrigeracion, por ejemplo, mediante el aporte de aire ambiental. A pesar de que al menos el tratamiento de SSP se lleva a cabo por lotes, mediante una disposicion de reactor de SSP de varias partes se puede conseguir una expulsion casi continua de material de plastico reciclado. El material de plastico 25 reciclado refrigerado a por debajo de 65 °C se suministra entonces a una maquina de preformado o, dado el caso, se refrigera previamente por completo hasta temperatura ambiente. Entonces se tiene que calentar de nuevo el material de plastico reciclado en la maquina de preformado para poder fabricar las preformas.

En el documento WO 2006/133469 A se emplean en diferentes variantes del procedimiento, en cada caso, refrigeradores en los que el material de poliester cedido del recipiente de reaccion se refrigera hasta una primera 30 temperatura de refrigeracion por debajo de la temperatura de reaccion, es decir, al menos a aproximadamente 160 °C o menos. Como motivo para esta refrigeracion se indica que se debe detener un cambio de la viscosidad iniciado por la reaccion precedente. El reactor no esta combinado en bloque con la extrusora, sino que entre estas secciones de la instalacion se extiende una conduccion tubular en la que el material de poliester transferido se continua refrigerando. La extrusora pospuesta se puede emplear con una granuladora para la preparacion de pellas 35 que posteriormente se usan, por ejemplo, para el moldeo por inyeccion de preformas.

En un procedimiento conocido por el documento DE 199 53 659 A se introducen policondensados fundidos en una extrusora. Esta extrusora retira las sustancias que no se funden a traves de un filtro de masa fundida y/o sirve para la preparacion de un granulado, siempre que este combinada con una granuladora.

En un procedimiento conocido por el documento US 4 392 804 A, en una conduccion de suministro a una extrusora 40 de una unidad de moldeo por inyeccion con moldes de moldeo por inyeccion esta asignado un reactor. Entre el reactor y la maquina de moldeo por inyeccion existe una interrupcion de refrigeracion.

En un procedimiento conocido por el documento US 6 703 479 B se transfiere material de plastico tratado a traves de un equipo de evacuacion de refrigeracion, por ejemplo, a un deposito.

En una instalacion conocida por el documento JP 2002-309032 A, entre una disposicion de reactor y una entrada de 45 una extrusora se desvela una union de refrigeracion estirada longitudinalmente.

En un procedimiento conocido por el documento DE 103 33 648 A, detras de una post-secadora se dispone un generador de aire caliente, pudiendose aplicar material secado posteriormente que abandona un silo, por ejemplo, a una extrusora. Esta extrusora es parte de una instalacion de granulacion, preferentemente una instalacion de granulacion subacuatica, con la que, como producto final, se produce un granulado seco y refrigerado.

50 La invencion se basa en el objetivo de indicar una instalacion para la produccion de preformas de recipientes de material de plastico reciclado que posibilite un balance termico mejorado en relacion con un considerable ahorro de energfa calonfica primaria.

El objetivo planteado se resuelve con las caractensticas de la reivindicacion 1.

En la instalacion, mediante la combinacion directa en bloque de la maquina de reciclaje con la maquina de 55 preformado se asegura que el material de plastico reciclado ya no se tenga que refrigerar de forma obligada, sino que se traspase a la maquina de preformado de tal manera que al menos una gran parte del calor introducido

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durante el tratamiento termico del material de plastico en la maquina de reciclaje se transfiera a la maquina de preformado. Por ello se reduce la demanda de calor de la maquina de preformado y, en cuanto a la tecnica del dispositivo, se consigue la ventaja de poder omitir una unidad de refrigeracion para la refrigeracion forzada del material de plastico reciclado. Ya que al menos una gran parte del calor aportado y acumulado debido al procedimiento para la facilitacion del material de plastico reciclado se transfiere a la maquina de preformado, se puede mejorar considerablemente el balance de energfa calonfica durante la produccion de preformas de recipientes de material de plastico reciclado, respaldado adicionalmente por la omision de la necesidad de tiempo y de la demanda de energfa para la refrigeracion del material de plastico reciclado antes de su traspaso a la maquina de preformado. La maquina de reciclaje comprende al menos un reactor de descontaminacion y/o al menos un reactor de SSP. Para conseguir una expulsion practicamente continua de material de plastico reciclado pueden estar previstos varios reactores de descontaminacion y de SSP que se hacen funcionar de forma alterna y/o solapante o en combinacion. Ademas pueden alimentarse varias maquinas de preformado simultaneamente o de manera alterna de la maquina de reciclaje con material de plastico reciclado todavfa caliente. La combinacion en bloque puede estar aislada termicamente y/o configurarse de tal manera que tenga lugar el traspaso del material de plastico reciclado en una ausencia al menos sustancial de oxfgeno. La ausencia de oxfgeno posibilita llevar a cabo el traspaso con la mayor parte posible del calor aportado en la maquina de reciclaje sin poner en peligro la calidad del procesamiento del material de plastico caliente debido al traspaso. En relacion con un balance de energfa calonfica favorable, la maquina de preformado esta combinada en bloque directamente, con preferencia a traves de un tramo de tratamiento termico de preforma para el ajuste de un determinado perfil de temperatura en cada preforma, con una maquina de soplado. De este modo se puede transferir tambien calor desde la maquina de preformado al tramo de tratamiento termico o directamente a la maquina de soplado.

En una variante de la instalacion apropiada, la combinacion en bloque puede estar conectada incluso a un aporte de calor que contribuye al aumento o al mantenimiento de la temperatura del material de plastico durante el traspaso y, dado el caso, es alimentada tambien por equipos de suministro de calor de la maquina de reciclaje y/o de la maquina de preformado.

Ademas, es adecuado prever entre la maquina de preformado y la maquina de reciclaje un equipo de devolucion para expulsion de preforma defectuosa. La expulsion de preforma defectuosa se puede devolver de este modo directamente a la maquina de reciclaje sin tenerse que almacenar temporalmente, refrigerarse y volverse a calentar despues.

Tambien de forma apropiada, entre la maquina de soplado y la maquina de reciclaje puede estar previsto un equipo de devolucion para material de desecho y/o expulsion de recipiente defectuoso, de tal manera que el material de desecho o la expulsion de recipiente defectuoso no se tiene que almacenar por separado, refrigerarse y o bien desecharse o reutilizarse de otro modo. Los equipos de devolucion en su totalidad evitan un derroche de material de plastico.

Mediante el dibujo se explican formas de realizacion del objeto de la invencion.

La Figura 1 es una representacion esquematica de una instalacion A para la produccion de preformas de recipientes P, como opcion en combinacion en bloque directa con una maquina de soplado B para la produccion de recipientes huecos de plastico soplados o soplados - estirados, en particular botellas de PET F, en particular copos de PET y, de hecho, por ejemplo en un desarrollo continuo del procedimiento.

La instalacion A para la produccion de preformas de recipientes P en la Figura 1 consiste basicamente en una maquina de reciclaje R para material de plastico K reciclado que esta unida directamente con una maquina de preformado M, por ejemplo, para el moldeo por inyeccion de las preformas P, a traves de una combinacion en bloque 12. La combinacion en bloque 12 puede ser, ventajosamente, al menos un deposito intermedio 20 para material de plastico K reciclado caliente, tal como un silo o similares.

La maquina de reciclaje R presenta como constituyentes esenciales al menos un reactor, por ejemplo, un reactor de descontaminacion 1 y un reactor de SSP 2 pospuesto al mismo o combinado con el mismo. El reactor, por ejemplo el reactor de descontaminacion 1, se alimenta a traves de un dispositivo de dosificacion 3 (o como alternativa de un dispositivo para la produccion de copos) con material de plastico que esta compuesto sobre todo de copos, preferentemente copos de PET de botellas de PET.

El material de plastico se expone en el reactor, por ejemplo, en el reactor de descontaminacion 1, a un tratamiento termico, por ejemplo, dentro de un intervalo de temperatura T1 entre 20 °C y 200 °C, preferentemente dentro de un intervalo de temperatura alrededor de aproximadamente 150 °C, y durante una duracion del tratamiento que depende, entre otras cosas, del tamano de partfcula de los copos. Se puede suministrar a este respecto al reactor calor de al menos una fuente de calor 4.

En el reactor de SSP 2, en caso de que este previsto, se produce una influencia en la longitud de la cadena de la molecula del plastico en fase solida (policondensacion en estado solido), pudiendo tener lugar tambien otra descontaminacion (reactor de combinacion). Esto se realiza, por ejemplo, a traves de una duracion predeterminada del procedimiento en un intervalo de temperatura T2 de aproximadamente 150 °C a 250 °C, preferentemente entre

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aproximadamente 170 °C y 210 °C. En este caso se puede suministrar calor al reactor de SSP 2 de una fuente de calor 5. El procedimiento de SSP se desarrolla, preferentemente, en una atmosfera de gas protector (nitrogeno o dioxido de carbono) en ausencia de oxfgeno del aire, dado el caso con presion negativa.

El material de plastico K reciclado se traspasa, indicado mediante una flecha 6, a la maquina de preformado M con una temperature T3 que se encuentra por encima de una temperatura de aproximadamente 65 °C (punto de transicion vttrea del material de plastico) y, preferentemente, en aproximadamente 180 °C, procediendo esta temperatura de una gran parte del calor suministrado durante el tratamiento termico a la maquina de reciclaje R. Siempre que este previsto un reactor de SSP 2, se traspasa el material de plastico K reciclado directamente del reactor de SSP 2 a la maquina de preformado M y, de hecho, a traves de una combinacion en bloque 12 que esta configurada de tal manera que el traspaso y la transferencia de calor tengan lugar al menos esencialmente en ausencia de oxfgeno del aire. La combinacion en bloque 12 puede estar configurada como deposito intermedio 20, por ejemplo, como silo, y puede presentar un aislamiento termico 13 y, opcionalmente, incluso una fuente de calor 14 para el aporte de calor para al menos mantener o incluso aumentar mas la temperatura T3. En el nucleo, la maquina de reciclaje R y la maquina de preformado estan unidas o combinadas en bloque entre sf al menos de forma funcional, preferentemente incluso de forma estructural.

La maquina de preformado M presenta, por ejemplo, al menos una extrusora 7 que plastifica el material de plastico K y lo introduce en moldes de moldeo por inyeccion 8 en los que se fabrican las preformas de recipiente P cedidas de forma continua en una expulsion 9. La maquina de preformado M esta asignada dado el caso de forma funcional al menos a otra fuente de calor 19.

A continuacion, las preformas de recipiente P fabricadas se pueden almacenar y refrigerar y traspasarse a una maquina de soplado. Sin embargo, en la forma de realizacion de la Figura 1, la instalacion A para la produccion de las preformas de recipiente P de material de plastico K reciclado esta combinada en bloque directamente con al menos una maquina de soplado B para poder aprovechar el contenido calonfico de las preformas de recipiente P fabricadas al menos esencialmente durante el moldeo por soplado (por ejemplo, soplado - estirado). La maquina de soplado B posee, por ejemplo, un rotor de soplado con moldes de soplado no representados en los que se generan de forma continua los recipientes, por ejemplo, las botellas de PET F. Ya que se necesita para el moldeo por soplado un determinado perfil de temperatura en cada preforma de recipiente P, entre en la maquina de preformado M y la maquina de soplado B puede estar previsto un tramo de tratamiento termico 11.

Como dos otras opciones que estan previstas o bien por separado o en combinacion, esta previsto al menos un equipo de devolucion 16 entre la expulsion 9 de la maquina de preformado M y/o la maquina de soplado B para devolver una expulsion de preforma defectuosa (dispositivo de retirada por clasificacion 15) de la maquina de preformado M y/o material de desecho y expulsion de recipiente defectuoso (equipo de separacion por clasificacion 17) de la maquina de soplado B en cada caso a la maquina de reciclaje R y, de hecho, al equipo de dosificacion o de fabricacion de copos 3, o a traves de un equipo de trituracion independiente 18 directamente al reactor de descontaminacion 1 (o al reactor de SSP 2).

La maquina de reciclaje R puede alimentar al mismo tiempo varias maquinas de preformado M. Para posibilitar un desarrollo de procedimiento practicamente continuo pueden estar asignadas al menos dos maquinas de reciclaje R, R' (o reactores 1, 2) a una maquina de preformado M o varias maquinas de preformado M, M'. La maquina de soplado B no tiene que estar combinada en bloque necesariamente con la maquina de preformado M. La maquina de reciclaje R podna comprender tambien solo un reactor que se usana para la descontaminacion y para el procedimiento de SSP.

En la maquina de reciclaje R existen preferentemente condiciones adiabaticas de procedimiento. Las fuentes de calor 4, 5, 14, 19 se pueden hacer funcionar con caloportadores discrecionales (agua, vapor, electricamente, aceite termal o similares). Como otra opcion , que no es parte de la invencion, en lugar de la combinacion en bloque 12 fija entre la maquina de reciclaje R y la maquina de preformado M se podna emplear tambien un sistema de recipiente intercambiable, por ejemplo, de tal manera que en cada caso un recipiente intercambiable en la maquina de reciclaje R se llena con una carga, despues se cierra y se traspasa a la maquina de preformado M y allf se conecta, de tal manera que con al menos dos recipientes intercambiables se posibilita un desarrollo del funcionamiento practicamente continuo. Estos recipientes intercambiables pueden estar aislados termicamente o incluso calentados.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Instalacion (A) para la produccion de preformas de recipiente (P) de material de plastico de copos de PET reciclado (K), con al menos una maquina de preformado (M) que forma preformas (P), que presenta al menos una extrusora (7) que se puede alimentar con el material de plastico de copos de PET (K) y moldes de moldeo por 5 inyeccion (8), que se puede cargar por al menos una maquina de reciclaje (R) que facilita el material de plastico de copos de pEt reciclado (K) con el material de plastico de copos de pEt reciclado (K), caracterizada porque la maquina de reciclaje (R) presenta al menos un reactor de descontaminacion (1) y/o al menos un reactor de SSP (2), porque el reactor de descontaminacion (1) y/o el reactor de SSP (2) de la maquina de reciclaje (R) y la extrusora (7) de la maquina de preformado (M) estan combinados en bloque entre sf directamente a traves de una combinacion

10 en bloque (12), estando configurada la combinacion en bloque (12) de forma termicamente aislada (13) y/o al menos esencialmente sin oxfgeno, de tal manera que del calor introducido durante un tratamiento termico del material de plastico de copos de PET (K) en la maquina de reciclaje (R) se puede transferir al menos una gran parte con el material de plastico de copos de PET (K) a la maquina de preformado (M) y porque la maquina de preformado (M) esta combinada en bloque directamente con una maquina de soplado (B).

15 2. Instalacion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque entre la maquina de preformado (M) y la

maquina de reciclaje (R) esta previsto un equipo de devolucion (16) para la expulsion de preforma defectuosa.
3. Instalacion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque entre la maquina de soplado (B) y la maquina de reciclaje (R) esta previsto un equipo de devolucion (16) para material de desecho y/o expulsion de recipiente defectuoso de la maquina de soplado (B).

20 4. Instalacion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque la maquina de reciclaje (R) presenta al

menos un reactor combinado de descontaminacion y de SSP.
5. Instalacion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque a la combinacion en bloque (12) esta conectado un aporte de calor (14).