ES2829292T3 - Procedimiento para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo por medio de una máquina de extrusión (10), que comprende al menos una zona de entrada (20), al menos una sección de mezcla a fondo (30), al menos una sección de desgasificación (40) y al menos una zona de descarga (50), en donde en la al menos una zona de entrada (20) se conducen un primer componente de contiene agua de la masa termoplástica de moldeo así como un segundo componente de la masa termoplástica de moldeo, en la al menos una sección de mezcla de fondo (30), que presenta una primera carcasa de mezcla a fondo (31) y una segunda carcasa de mezcla a fondo (32) se mezcla a fondo la masa termoplástica de moldeo, se evapora el agua contenida, en la al menos una sección de desgasificación (40) se elimina el vapor de agua fuera de la masa termoplástica de moldeo y en la al menos una zona de descarga (50) se descarga la masa termoplástica de moldeo, caracterizado porque al menos una de las dos carcasas de mezcla a fondo (31, 32) de la al menos una sección de mezcla a fondo (30) se mantiene a una temperatura, que es igual o menor que una temperatura de la masa termoplástica de moldeo dentro de esta al menos una sección de mezcla a fondo (30), suprimiendo un calentamiento activo de esta al menos una carcasa de mezcla a fondo (31, 32), de manera que al menos esta una carcasa de mezcla a fondo (31, 32) es accionada de forma adiabática y porque al menos una carcasa de la sección de desgasificación (40) es calentada por medio de una instalación de atemperación de tal manera que una temperatura de la carcasa de la sección de desgasificación (40) es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de mezcla a fondo (31, 32) y/o porque al menos una carcasa de la zona de descarga (50) es calentada por medio de una temperatura de atemperación de tal manera que una temperatura de la carcasa de la zona de descarga (50) es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de la mezcla a fondo (31, 32).

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo
La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo por medio de una máquina de extrusión, en donde la máquina de extrusión comprende una zona de entrada, una sección de mezcla, una sección de desgasificación y una sección de descarga. En este caso, en la zona de entrada se conduce un primer componente que contiene agua de la masa termoplástica de moldeo así como se conduce un segundo componente de la masa termoplástica de moldeo, en la sección de mezcla se mezcla la masa termoplástica de moldeo a fondo y se evapora el agua contenida, en la sección de desgasificación se retira el vapor de agua desde la masa termoplástica de moldeo y en la zona de descarga se descarga la masa termoplástica de moldeo.
Se conocen a partir del estado de la técnica (co)polímeros termoplásticos, como acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) o acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA) por medio de una máquina de extrusión, en particular por medio de una máquina de extrusión de doble tornillo. En este caso, se conducen eductos, en particular copolímero de estirenoacrilonitrilo (SAN) y polibutadieno o bien caucho de acrilato a una máquina de extrusión. Dentro de la máquina de extrusión se realiza la fundición y la mezcla o bien la dispersión de los eductos para obtener una masa d/e moldeo o bien una mezcla de polímeros. En este caso, se dispersa el polibutadieno alimentado o bien el caucho de acrilato, en una matriz de estireno-acrilonitrilo.
Se conoce a partir del documento WO 2009/103714 A2 una máquina de extrusión de doble tornillo para la extrusión de masas de moldeo. La máquina de extrusión de doble tornillo comprende en este caso dos tornillos, que están alojados en una carcasa y que giran en el mismo sentido. La máquina de extrusión de doble tornillo comprende, además, una zona de admisión, una zona de conversión y una zona de descarga. Los eductos son alimentados a la zona de admisión, que presenta a tal fin un orificio de llenado. Los eductos se pueden alimentar en este caso en forma sólida, en particular como granulado, pero también en forma fundida y, por lo tanto viscosas a la zona de admisión. Los eductos son recibidos en la zona de admisión por medio de los dos tornillos. Luego son transportados y compactados. En la zona de conversión, que se conecta en la zona de admisión, se realiza una fusión y homogeneización de la masa moldeada. En la zona de descarga se realiza otra homogeneización de la masa moldeada presente como colada. Los restos que están presentes todavía en su caso son fundidos todavía. Además, se realiza una distribución uniforme de los componentes de la materia. También se unifica la temperatura de la colada. Además, se forma en la zona de descarga una presión necesaria para un granulado.
En el documento WO 98/13412 A1 se describen máquinas de tornillos sin fin, que presentan al menos una sección de aplastamiento con al menos un elemento de remanso y un orificio de desagüe correspondiente dispuesto curso arriba delante del primer elemento de remando. Además, las máquinas de tornillos sin fin contienen secciones de desgasificación, que se encuentra después de la última sección de plastificación. Los orificios de desgasificación y los orificios de desagüe pueden estar provistos con un dispositivo, que impide la salida de producto de la extrusión. Se describen tornillos sin fin de retención con preferencia para esta finalidad.
También se conocen la desgasificación y la deshidratación de masas moldeadas termoplásticas por medio de máquina de extrusión de tornillos sin fin. El documento EP 0735077 A1 describe la fabricación de termoplásticos modificados en la tenacidad de impacto por medio de la deshidratación mecánica de un componente elastómero y la mezcla con un polímero termoplástico en una máquina de extrusión de tornillos sin fin. Los orificios de desagüe están provistos con tornillos sin fin de retención y son accionados con sobre-presión.
En el documento JP H 02286208 A se publican tres procedimientos de deshidratación diferentes por medio de una máquina de extrusión, que está equipada con dos tornillos sin fin. Se extrae humedad en cada caso desde la masa de extrusión en forma líquida y adicionalmente en forma de gas a través de una carcasa de Seiher.
El documento JP S 57 167303 A describe que se dosifica, se deshidrata, se desgasifica y se reticula una masa de extrusión, en este caso, por ejemplo, a través de levigación de partículas de polímeros en una máquina de extrusión de doble tornillo. Curso arriba del flujo de la zona de compresión puede salir agua en forma líquida desde la máquina de extrusión. La humedad residual se puede escapar en forma de gas. Como orificios de desagüe se utilizan carcasas de Seiher.
El documento JP S 60222223 A publica un procedimiento, en el que se extrae desde un producto de extrusión, con preferencia un producto alimenticio, pero también otros materiales, agua en forma líquida. La deshidratación se realiza por medio de una máquina de extrusión de dos tornillos sin fin. La descarga de la humedad se realiza hacia atrás a través de un orificio, que está conectado en una bomba de vacío.
Se deduce a partir del documento WO 2004/028781 A1 un dispositivo para la extrusión de termoplásticos, en particular una máquina de extrusión de tornillo sin fin. El dispositivo comprende en este caso un orificio de desgasificación y un orificio de desagüe, que está equipado, por ejemplo, con una tela metálica.
Se conoce a partir del documento WO 2015/004112 A1 un procedimiento del tipo indicado al principio para la fabricación de masas moldeadas termoplásticas por medio de una máquina de extrusión. La máquina de extrusión comprende en este caso, entre otras cosas, una sección de dosificación, a la que se conduce un caucho que contiene agua, una sección de aplastamiento, en la se deshidrata parcialmente el caucho, y una sección de alimentación, a la que se conduce un copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN). El caucho y el copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN) son mezclados entonces para formar la masa moldeada termoplástica. La máquina de extrusión contiene, además, una sección de plastificación o sección de mezcla a fondo, en la que se mezcla la masa termoplástica de moldeo, con lo que se evapora el agua contenida, una sección de desgasificación, en la que se elimina el vapor de agua fuera de la masa moldeada termoplástica, y una sección de descarga, en la que se descarga la masa moldeada termoplástica. Dentro de la máquina de extrusión gira un tornillo sin fin de máquina de extrusión.
La masa termoplástica de moldeo dentro de la máquina de extrusión, en particular dentro de la sección de mezcla a fondo, tiene en este caso una temperatura de por ejemplo 220-240°C, por ejemplo 230°C. Esta temperatura se alcanza principalmente por medio de una entrada de calor a través de la energía mecánica introducida por el tornillo sin fin giratorio de la máquina de extrusión. Adicionalmente es habitual calentar la carcasa de la máquina de extrusión desde el exterior.
El caucho introducido puede contener sales, que están disueltas en el agua contenida. Durante la evaporación del agua resultan de esta manera partículas de sal de diferente tamaño. La evaporación del agua tiene lugar, entre otras cosas, en la sección de mezcla a fondo.
Las partículas mayores de sal pueden obstruir entonces al menos parcialmente agujeros de una placa perforada o de una regleta de toberas. En el caso de una granulación de la colada se reduce de esta manera un diámetro de un hilo descargado. Cuando el diámetro del hilo descargado se ha reducido demasiado, se puede producir una rotura del hilo. En el caso de una granulación bajo el agua, se reduce también un diámetro de la masa moldeada termoplástica descargada. Después del corte aparecen de esta manera granos de granulado con volumen reducido y masa reducida. Tal grano reducido del granulado se designa también como subgrano.
Cuando pasan a pesar de todo unas partículas de sal relativamente grandes a través de los agujeros de la placa perforada en la zona de descarga, entonces éstas están contenidas más tarde en la masa moldeada termoplástico granulada descargada y son visibles como defectos de la superficie, en particular cuando la masa moldeada termoplástica es procesada de nuevo en láminas finas. En el caso de contacto con agua caliente, también las partículas de sal se hinchan entones y forman grumos de sal, que son igualmente visibles en forma de defectos de la superficie sobre la masa moldeada termoplástica.
La invención tiene el cometido de reducir una obstrucción de los agujeros de una placa perforada en la zona de descarga de una máquina de extrusión y de evitar la formación de grumos de sal en la masa termoplástica de moldeo (granulada) descargada.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de un procedimiento para la fabricación de una masa moldeada termoplástica por medio de una máquina de extrusión con las características de la reivindicación 1. Otras formas de realización preferidas se reivindican en las reivindicaciones dependientes.
El experto en la técnica conoce desde hace años diferentes masas moldeadas termoplásticas así como plásticos termoplásticos, como por ejemplo poliamidas, policarbonatos, polímeros de estireno, copolímeros de estireno o mezclas de estos polímeros. A los copolímeros de estireno pertenecen, por ejemplo, copolímeros de estireno/acrilonitrilo (SAN), copolímeros de estireno modificados con caucho, como acrilonitrilo-bitadieno-estireno (ABS) y acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA).
De acuerdo con un procedimiento del tipo indicado al principio, como se conoce, por ejemplo, a partir de la publicación ya citada EP 0735 077 A1, para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo se utiliza una máquina de extrusión, que comprende al menos una zona de entrada, al menos una sección de mezcla, al menos una sección de desgasificación y al menos una zona de descarga. En este caso, en la al menos una zona de entrada se conduce un primer componente que contiene agua de la masa termoplástica de moldeo así como se conduce un segundo componente de la masa termoplástica de moldeo, en la al menos una sección de mezcla se mezcla la masa termoplástica de moldeo a fondo y se evapora el agua contenida, en la al menos una sección de desgasificación se retira el vapor de agua desde la masa termoplástica de moldeo y en la al menos una zona de descarga se descarga la masa termoplástica de moldeo. La zona de descarga presenta a tal fin, por ejemplo, una placa perforada, a través de cuyos agujeros se descarga la masa moldeada termoplástica.
De acuerdo con la invención, al menos una de las dos carcasas de mezcla a fondo de la al menos una sección de mezcla a fondo se caracteriza porque está mantenida a una temperatura que es igual o menor que una temperatura de la masa moldeada termoplástica dentro de esta al menos una sección de mezcla a fondo, suprimiendo un calentamiento activo de esta al menos una carcasa de mezcla a fondo, de manera que al menos esta carcasa de mezcla a fondo es accionada de forma adiabática y porque al menos una carcasa de la sección de desgasificación es calentada por medio de una instalación de atemperación, de tal manera que una temperatura de la carcasa de la sección de desgasificación es más alta que la temperatura de la al menos una carcasa de mezcla a fondo, y/o porque al menos una carcasa de la zona de descarga se calienta por medio de una instalación de atemperación de tal manera que una temperatura de la carcasa de la zona de descarga es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de mezcla a fondo.
Se ha encontrado de una manera sorprendente que cuando al menos una de las carcasas de mezcla a fondo de la sección de mezcla a fondo se mantiene a una temperatura que es igual o inferior a una temperatura de la masa moldeada termoplástica dentro de la sección de mezcla a fondo, durante la evaporación del agua sólo aparecen cristales de agua relativamente pequeños, que permanecen en la masa moldeada termoplástica. Estos cristales de sal relativamente pequeños pueden pasar a través de los agujeros de la placa perforada de la zona de descarga, sin obstruirlos. Los cristales de sal relativamente pequeños están distribuidos también de una manera homogénea en la masa termoplástica de moldeo y no forman, tampoco después del contacto con agua caliente, grumos de sal visibles sobre la superficie de la masa termoplástica de moldeo.
Es ventajoso que la temperatura, a la que se mantiene al menos una de las carcasas de mezcla fondo de la sección de mezcla a fondo, sea al menos 10 K inferior a la temperatura de la masa moldeada termoplástica dentro de la sección de mezcla a fondo. Con preferencia, la temperatura, a la que se mantiene al menos una de las carcasas de mezcla a fondo de la sección de mezcla a fondo, es al menos 20 K inferior que la temperatura de la masa moldeada termoplástica de la sección de mezcla a fondo.
De acuerdo con la invención, se calienta al menos una carcasa de la sección de desgasificación por medio de una instalación de atemperación de tal manera que una temperatura de la carcasa de la sección de desgasificación es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de mezcla a fondo de la sección de mezcla a fondo.
De acuerdo con otra configuración de la invención se calienta al menos una carcasa de la zona de descarga por medio de una instalación de atemperación, de tal manera que una temperatura de la carcasa de la zona de descarga es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de mezcla a fondo de la sección de mezcla a fondo.
De acuerdo con una configuración ventajosa de la invención, se calienta al menos una carcasa de la zona de entrada por medio de una instalación de atemperación de tal manera que una temperatura de la carcasa de la zona de entrada es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de mezcla a fondo de la sección de mezcla a fondo.
El primer componente que contiene agua de la masa moldeada termoplástica y el segundo componente de la masa moldeada termoplástica se pueden conducir en común en la zona de entrada a la máquina de extrusión de acuerdo con una configuración posible de la invención.
De acuerdo con un desarrollo ventajoso de la invención, la al menos una zona de entrada de la máquina de extrusión comprende al menos una sección de dosificación, al menos una sección de aplastamiento y al menos una sección de alimentación. En este caso, se conduce en la al menos una sección de dosificación un primer componente que contiene agua de la masa moldeada termoplástica, en la al menos una sección de aplastamiento se deshidrata parcialmente el primer componente de la masa termoplástica de moldeo y en la al menos una sección de alimentación se conduce un segundo componente de la masa moldeada termoplástica.
De acuerdo con otra configuración ventajosa de la invención, se calienta al menos una carcasa de la sección de alimentación por medio de una instalación de atemperación de tal manera que una temperatura de la carcasa de la sección de alimentación es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de mezcla a fondo de la sección de mezcla a fondo.
El primer componente de la masa termoplástica de moldeo, que se conduce en la sección de dosificación a la zona de entrada de la máquina de extrusión, es con preferencia un elastómero. Como elastómero se puede emplear en este caso cualquier polímero que tiene propiedades de elastómero y se puede conducir a una máquina de extrusión. También se puede emplear una mezcla de diferentes elastómeros.
Ejemplos conocidos para tales elastómeros son polímeros de dienos conjugados, como butadieno, con una funda injertada exterior a base de un compuesto aromático de vinilo, como tal vez copolímeros de SAN.
De la misma manera se conocen cauchos injertados a base de polimerizados reticulados a partir de ésteres de alquilo C1 a C12 del ácido acrílico, como n-butilacrilato, etil hexil acrilato, injertado como polímeros a base de compuestos aromáticos de vinilo como copolímeros de SAN. También son habituales cauchos injertados, que contienen esencialmente un copolimerizado de dienos conjugados y alquilacrilatos de Ci a C12, por ejemplo un copolímero de butadieno-n-butilacrilato, y una fase de injerto exterior de copolímero de SAN, poliestireno o PMMA. Se conoce la fabricación de tales cauchos injertados de acuerdo con los procedimientos habituales, en particular a través de polimerización en emulsión o en suspensión.
Con preferencia, el primer componente de la masa moldeada termoplástica conducido en la sección de dosificación a la zona de entrada de la máquina de extrusión es un caucho. En particular, el caucho está presente en este caso en forma de partículas. Son especialmente preferidos aquellos cauchos, que presentan una funda injertada a partir de otros polímeros, en general, no elastómeros. Los tipos de caucho injertado conducidos a la máquina de extrusión como material parcialmente deshidratado contienen en una forma de realización preferida de la invención hasta 50 % en peso, de manera especialmente preferida de 25 % en peso a 40 % en peso de agua residual.
Se pueden utilizar también cauchos injertados constituidos de dos o más etapas, en los que las etapas elastómeras de base o de injerto se obtienen por medio de polimerización de uno o varios de los monómeros butadieno, isopreno, cloropreno, estireno, acrilestireno, éster de alquilo de C1 a C12 del ácido acrílico o del ácido metacrílico así como cantidades reducidas de otros monómeros también reticulantes, y en los que las etapas de injerto duras son polimerizadas a partir de uno varios de los monómeros estireno, alquilestireno, alquilo nitrilo, metilmetacrilarto. Se prefieren partículas de injerto de polímeros a base de butadieno / estireno / acrilonitrilo, n-butilacrilato / estireno / acrilo nitrilo, butadieno / n-butilacrilato / estireno / acrilo nitrilo, n-butilacrilato / metilmetacrilato, n-butilacrilato / estireno/ metilmetacrilato/estireno/acrilo nitrilo. En el núcleo o en la cáscara pueden estar polimerizados monómeros polares que llevan hasta 10% en peso de grupos funcionales o también monómeros de acción reticulante.
Para la fabricación de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) se conduce un caucho en la sección de dosificación a la zona de entrada de la máquina de extrusión, de manera que el caucho contiene polibutadieno. En este caso, se puede utilizar especialmente un polibutadieno injertado con SAN.
Para la fabricación de acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA) se conduce un caucho en la sección de dosificación a la zona de entrada de la máquina de extrusión, de manera que el caucho contiene un acrilato, por ejemplo un componente de butilacrilato. Pero también se puede utilizar, por ejemplo, un alquilacrilato injertado con SAN.
El segundo componente de la masa moldeada termoplástica, que se conduce en la sección de alimentación a la zona de entrada de la máquina de extrusión, es con preferencia un polímero termoplástico (como matriz), como por ejemplo copolímero de estireno.acrilonitrilo (SAN), poliestireno, polimetilmetacrilato, cloruro de polivinilo, poliamida (por ejemplo, Terblend®) o mezclas de estos polímeros.
Polímeros termoplásticos adecuados son también policarbonatos, polialquileno tereftalatos como polibutileno tereftalato y polietileno tereftalato, polioximetileno, polimetilmetacrilato, sulfuro de polifenileno, polisulfonas, poliéter sulfonas y poliamidas y mezclas de estos termoplásticos. Además, se pueden utilizar también elastómeros termoplásticos como por ejemplo poliuretano termoplástico (TPU).
De la misma manera se pueden utilizar como segundo componente copolímeros a base de estireno/anhídrido de ácido maleico, estireno/anhídrido de ácido maleico imidizado, estireno/anhídrido de ácido maleico / anhídrido de ácido maleico imidizado, estireno / metilmetacrilato / anhídrido de ácido maleico, metilmetacrilato / anhídrido de ácido maleico imidizado, estireno / metilmetacrilato, PMMA imidizado o mezclas de estos polímeros.
En todos los polímeros termoplásticos mencionados, el estireno puede estar total o parcialmente sustituido por alfametilestireno o por estirenos alquilados en el núcleo, o por acrilonitrilo. De los últimos polímeros termoplásticos mencionados son especialmente adecuados aquéllos que son a base de alfa-metilestireno/acrilonitrilo, estireno /anhídrido de ácido maleico, estireno / metilmetacrilato y copolímeros con anhídrido de ácido maleico imidizado. Con preferencia, el segundo componente de la masa moldeada termoplástica conducido en la zona de alimentación a la zona de entrada de la máquina de extrusión es un copolímero de estireno / acrilonitrilo (SAN).
Con preferencia, el segundo componente se conduce en la sección de alimentación a la zona de entrada de la máquina de extrusión como colada.
Con preferencia se fabrican polímeros termoplásticos, que se pueden emplear como segundo componente, a través de polimerización continua en la sustancia o en la solución, de manera que la colada obtenida, dado el caso después de la eliminación del disolvente, se conduce, por ejemplo, con una bomba de colada de una manera continua directa a la sección de alimentación de la zona de entrada de la máquina de extrusión. No obstante, también es posible una fabricación por medio de polimerización en la emulsión, en la suspensión o en la precipitación, siendo separado el polímero en una etapa de trabajo adicional fuera de la fase líquida. Los detalles del procedimiento de fabricación se describen, por ejemplo, en el Manual de Plásticos editado por R. Vieweg y G.
Daumiller, Vol. V, "Polystyrol", Carl-Hanser-Verlag, Munich, 1969, página 118 a página 124.
Por medio del procedimiento de acuerdo con la invención se fabrica una masa termoplástica de moldeo, que no provoca, a la salida desde la zona de descarga de la máquina de extrusión, ninguna obstrucción considerable de los agujeros de la placa perforada, y que no presenta grumos de sal visibles sobre su superficie.
Las formas de realización de la invención se explican en detalle con la ayuda del siguiente dibujo, de la descripción siguiente y de las reivindicaciones.
La figura 1 muestra una representación esquemática en sección de una máquina de extrusión.
Una máquina de extrusión 10 representada en la figura 1 está configurada en este caso como máquina de extrusión de doble tornillo sin fin. La máquina de extrusión presenta en este caso dos tornillos sin fin de máquina de extrusión, que giran alrededor de ejes de giro que se extienden en paralelo. Los dos tornillos sin fin de máquina de extrusión están dispuestos en este caso dentro de una carcasa configurada alargada de la máquina de extrusión 10. La máquina de extrusión 10 sirve para la fabricación de masas de moldeo termoplásticas, en particular acrilonitrilobutadieno-estireno (ABS) o acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA).
Vista curso abajo en la dirección de transporte, la máquina de extrusión 10 presenta una sección de dosificación 22, una sección de aplastamiento 24, una sección de alimentación 26, una sección de mezcla a fondo 30. Una sección de desgasificación 40 y una zona de descarga 50. Las secciones y las zonas individuales de la máquina de extrusión 10 presentan en este caso unas carcasas, que están unidas entre sí por medio de bridas.
La sección de dosificación 22 de la máquina de extrusión 10 sirve para la alimentación de un primer componente de contiene agua de la masa termoplástica de moldeo a fabricar. La sección transversal de aplastamiento 24 de la máquina de extrusión 10 sirve para la deshidratación parcial del primer componente de la masa termoplástica de moldeo. La sección de aplastamiento 24 de la máquina de extrusión 10 sirve para la deshidratación parcial del primer componente de la masa termoplástica de moldeo. La sección de alimentación 26 de la máquina de extrusión 10 sirve para la alimentación de un segundo componente de la masa termoplástica de moldeo a fabricar.
La sección de aplastamiento 24 no es en este caso forzosamente necesaria. La deshidratación se puede realizar también, por ejemplo, en la sección de mezcla a fondo 30. Además, la sección de alimentación 26 no es forzosamente necesaria. El segundo componente de la masa termoplástica de moldeo se puede conducir también junto con el primer componente de la masa termoplástica de moldeo en la sección de dosificación 22 a la máquina de extrusión 10.
La sección de dosificación 22, la sección de aplastamiento 24 y la sección de alimentación 26 forman en común una zona de entrada 20 de la máquina de extrusión 10. En este caso, la zona de entrada 20 con la sección de dosificación 22 y la sección de alimentación 26 presentan dos secciones para la alimentación de componentes de la masa termoplástica de moldeo a fabricar. También es concebible que la zona de entrada 20 presente sólo una sección que sirve para la alimentación de todos los componentes de la masa termoplástica de moldeo a fabricar. La zona de entrada 20 de la máquina de extrusión 10 sirve de esta manera para la alimentación de la masa termoplástica de moldeo a fabricar.
La sección de mezcla a fondo 30 de la máquina de extrusión 10 sirve para la mezcla a fondo de la masa termoplástica de moldeo. Durante la mezcla a fondo se evapora el agua contenida también en la masa termoplástica de moldeo. La sección de desgasificación 40 de la máquina de extrusión 10 presenta un orificio de desgasificación, a través del cual puede salir vapor de agua y se esta manera se puede eliminar de la masa termoplástica de moldeo. La zona de descarga 50 de la máquina de extrusión 10 sirve para la descarga de la masa termoplástica de moldeo fuera de la máquina de extrusión 10. A tal fin, la zona de descarga 50 presenta una placa perforada 60, que está provista con varios agujeros. La masa termoplástica de moldeo es prensada durante la descarga fuera de la zona de descarga 50 en este caso a través de los agujeros de la placa perforada 60. En lugar de la placa perforada 60 puede estar prevista también una regleta de toberas en la zona de descarga 50.
La sección de dosificación 22, la sección de aplastamiento 24, la sección de alimentación 26m la sección de mezcla a fondo 30, la sección de desgasificación 40 y la zona de descarga 50 presentan en cada caso una carcasa, que se puede atemperar, en particular que se puede calentar por medio de instalaciones de atemperación externas no representadas. En dichas instalaciones externas se puede tratar en este caso de instalaciones de calefacción accionadas eléctricamente o también de instalaciones de calefacción atravesadas por una corriente de líquido así como de instalaciones de refrigeración.
La sección de mezcla a fondo 30 presenta en este caso una primera carcasa de mezcla a fondo 31 y una segunda carcasa de mezcla a fondo 32. La primera carcasa de mezcla a fondo 31 de la sección de mezcla a fondo 30 está colocada en este caso curso arriba de la corriente y está adyacente a la sección de alimentación 26. La segunda carcasa de mezcla a fondo 32 de la sección de mezcla a fondo 30 está colocada curso debajo de la corriente y está adyacente a la sección de desgasificación 40.
Las instalaciones de atemperación externas individuales se pueden accionar en este caso de una manera independiente entre sí. De esta manera, las carcasas de las secciones o zonas individuales de la máquina de extrusión 10 se pueden calentar y refrigerar de manera selectiva, mientras que al mismo tiempo se suprime una atemperación de carcasas de otras secciones o zonas de la máquina de extrusión 10. En particular, la primera carcasa de mezcla a fondo 31 y la segunda carcasa de mezcla a fondo 32 de la sección de mezcla a fondo se pueden atemperar de una manera independiente entre sí.
Para la fabricación de la masa termoplástica de moldeo e introduce en la sección de dosificación 22 de la máquina de extrusión 10 el primer componente de la masa termoplástica de moldeo a fabricar, que contiene agua. En el primer componente se trata en este caso de un caucho en forma de partículas, que presenta una porción de agua de 1 a 40, con preferencia de 20 a 35, en particular aproximadamente 30 % en peso.
El caucho introducido en la sección de dosificación 22 es transportado por el tornillo sin fin doble de la máquina de extrusión 10 a la sección de aplastamiento 24. En la sección de aplastamiento 24 tiene lugar una deshidratación parcial del caucho. La carcasa de la sección de aplastamiento 24 es atemperada, en particular refrigerada en este caso por medio de la instalación de atemperación no representada.
En la sección de alimentación 26 de la máquina de extrusión 10 se introduce el segundo componente de la masa termoplástica de moldeo a fabricar. En el segundo componente se trata en este caso de copolímero de estirenoacrilonitrilo (SAN).
El copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN) se introduce en este caso como colada en la sección de alimentación 26. La carcasa de la sección de alimentación 26 se calienta en este caso por medio de la instalación de calefacción no representada.
El caucho es transportado en este caso por el tornillo sin fin doble de la máquina de extrusión 10 desde la sección de aplastamiento 24 hasta la sección de alimentación 26 y es mezclado con el copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN) introducido en la sección de alimentación 26 para obtener la masa termoplástica de moldeo. La masa termoplástica de moldeo es transportada por el tornillo sin fin doble de la máquina de extrusión 10 desde la sección de alimentación 26 en adelante hasta la sección de mezcla a fondo 30. En la sección de mezcla a fondo 30 de la máquina de extrusión 10 tiene lugar otra mezcla a fondo de la masa termoplástica de moldeo.
La masa termoplástica de moldeo dentro de la sección de mezcla a fondo 30 tiene en este caso una temperatura medida de aproximadamente 230°C. Durante la mezcla a fondo siguiente en la sección de mezcla a fondo 30 de la máquina de extrusión 10 se evapora también el agua, que está contenida todavía en la masa termoplástica de moldeo. El vapor de agua que resulta a través de la evaporación sale desde la máquina de extrusión 10 a través de un orificio de desgasificación previsto en la sección de desgasificación. De esta manera se elimina el vapor de agua que se produce a través de la evaporación fuera de la masa termoplástica de moldeo.
La masa termoplástica de moldeo es transportada por el tornillo sin fin doble de la máquina de extrusión 10 desde la sección de mezcla a fondo 30 en adelante hasta la sección de desgasificación 40, en la que el vapor de agua producido sale desde la máquina de extrusión 10 a través del orificio de desgasificación.
Desde la sección de desgasificación 40 se transporta la masa termoplástica de moldeo por el tornillo sin fin doble de la máquina de extrusión 10 en adelante hacia la zona de descarga 50. En la zona de descarga 50 se descarga la masa termoplástica de moldeo desde la máquina de extrusión 10. La masa termoplástica de moldeo es prensada a través de los agujeros en la placa perforada 60 fuera de la máquina de extrusión 10.
La masa termoplástica de moldeo descargada desde la máquina de extrusión 10 es granulada a continuación en una unidad de granulación no representada aquí. Con preferencia, la granulación tiene lugar en este caso como granulación bajo el agua. En este caso, los hilos que sale desde los agujeros 60 de la placa perforada 50 son cortados por medio de una cuchilla giratoria a una longitud predeterminada. La cuchilla así como los hilos salientes se encuentran en este caso en una cámara de agua. Después del corte resultan de esta manera granos de granulado. De una manera alternativa también se puede realizar una granulación de la colada en un baño de agua. La invención se explica a través de los ejemplos y las reivindicaciones.
En un procedimiento conocido a partir del estado de la técnica para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo se calientan la primera carcasa de mezcla a fondo 31 y la segunda carcasa de mezcla a fondo 32 de la sección de mezcla a fondo 30 a una temperatura de aproximadamente 240°C. Resulta un tiempo de actividad medio de 15 días. El tiempo de actividad es en este caso el tiempo durante el que la máquina de extrusión 10 produce la masa termoplástica de moldeo sin interrupción.
El tiempo de actividad termina en este caso cuando los agujeros en la placa perforada 60 o los agujeros en la regleta de toberas de la máquina de extrusión 10 están total o parcialmente obstruidos, y debe limpiarse la placa perforada 60 o la regleta de toberas.
En un primer ensayo para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo se calienta la primera carcasa de mezcla a fondo 31 de la sección de mezcla a fondo 30 a una temperatura de aproximadamente 240°C. La segunda carcasa de mezcla a fondo 32 es accionada de forma adiabática. Resulta un tiempo de actividad de aproximadamente 30 días.
En un segundo ensayo para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo se calienta la segunda carcasa de mezcla a fondo 32 de la sección de mezcla a fondo 30 a una temperatura de aproximadamente 240°C. La primera carcasa de mezcla a fondo 31 es accionada de forma adiabática. Resulta de la misma manera un tiempo de actividad de aproximadamente 30 días.
En un tercer ensayo para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo se accionan la primera carcasa de mezcla a fondo 31 y la segunda sección de mezcla a fondo 32 de la sección de mezcla a fondo 30 de forma adiabática. Resulta un tiempo de actividad de 40 días.
En un cuarto ensayo para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo se atempera la primera carcasa de mezcla a fondo 31 de la sección de mezcla a fondo 30 a una temperatura de aproximadamente 200°C. La segunda carcasa de mezcla a fondo 32 se atempera de la misma manera aproximadamente a 200°C. La segunda carcasa de mezcla a fondo 32 se atempera de la misma manera a una temperatura de aproximadamente 200°C. Resulta un tiempo de actividad de 45 días. En un quinto ensayo para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo se atempera la carcasa de mezcla a fondo 31 de la sección de mezcla a fondo 30 a una temperatura de aproximadamente 200°C. La segunda carcasa de mezcla a fondo 32 se atempera a una temperatura de aproximadamente 240°C. Resulta un tiempo de actividad de 40 días.
Lista de! signos de referencia
10 Máquina de extrusión
20 Zona de entrada
22 Sección de dosificación
24 Sección de aplastamiento
26 Sección de alimentación
30 Sección de mezcla
31 Primera carcasa de mezcla a fondo
32 Segunda carcasa de mezcla a fondo
40 Sección de desgasificación
50 Zona de descarga
60 Placa perforada

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la fabricación de una masa termoplástica de moldeo por medio de una máquina de extrusión (10), que comprende al menos una zona de entrada (20), al menos una sección de mezcla a fondo (30), al menos una sección de desgasificación (40) y al menos una zona de descarga (50), en donde en la al menos una zona de entrada (20) se conducen un primer componente de contiene agua de la masa termoplástica de moldeo así como un segundo componente de la masa termoplástica de moldeo, en la al menos una sección de mezcla de fondo (30), que presenta una primera carcasa de mezcla a fondo (31) y una segunda carcasa de mezcla a fondo (32) se mezcla a fondo la masa termoplástica de moldeo, se evapora el agua contenida, en la al menos una sección de desgasificación (40) se elimina el vapor de agua fuera de la masa termoplástica de moldeo y en la al menos una zona de descarga (50) se descarga la masa termoplástica de moldeo, caracterizado porque al menos una de las dos carcasas de mezcla a fondo (31, 32) de la al menos una sección de mezcla a fondo (30) se mantiene a una temperatura, que es igual o menor que una temperatura de la masa termoplástica de moldeo dentro de esta al menos una sección de mezcla a fondo (30), suprimiendo un calentamiento activo de esta al menos una carcasa de mezcla a fondo (31, 32), de manera que al menos esta una carcasa de mezcla a fondo (31, 32) es accionada de forma adiabática y porque al menos una carcasa de la sección de desgasificación (40) es calentada por medio de una instalación de atemperación de tal manera que una temperatura de la carcasa de la sección de desgasificación (40) es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de mezcla a fondo (31, 32) y/o porque al menos una carcasa de la zona de descarga (50) es calentada por medio de una temperatura de atemperación de tal manera que una temperatura de la carcasa de la zona de descarga (50) es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de la mezcla a fondo (31, 32).
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura, a la que se mantiene al menos una de las carcasas de mezcla a fondo (3, 32), es al menos 10 K, con preferencia al menos 20 K más alta que la temperatura de la masa termoplástica de moldeo dentro de la zona de plastificación (30).
3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una carcasa de la zona de entrada (20) es calentada por medio de una instalación de atemperación de tal manera que una temperatura de la carcasa de la zona de entrada (20) es más alta que la temperatura de al menos una carcasa de mezcla a fondo (31, 32).
4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer componente que contiene agua de la masa termoplástica de moldeo y el segundo componente de la masa termoplástica de moldeo se conducen en común en la zona de entrada (20).
5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la al menos una zona de entrada (20) comprende al menos una sección de dosificación (22), al menos una sección de aplastamiento (24) y al menos una sección de alimentación (26), en donde en la al menos una sección de dosificación (22) se conduce el primer componente que contiene agua de la masa termoplástica de moldeo, en la al menos una sección de aplastamiento (24) se deshidrata parcialmente el primer componente de la masa termoplástica de moldeo, y en la al menos una sección de alimentación (26) se conduce el segundo componente de la masa termoplástica de moldeo.
6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una parte de una carcasa de la sección de alimentación (26) es calentada por medio de una instalación de atemperación de tal manera que una temperatura de la parte de la carcasa de la sección de alimentación (26) es más alta que la temperatura de al menos una parte de la carcasa de mezcla a fondo (31, 32).
7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque el primer componente conducido en la al menos una sección de dosificación es un caucho.
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el caucho contiene al menos un polibutadieno.
9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el caucho contiene al menos un caucho de acrilato, en particular un caucho de butilacrilato.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque el segundo componente conducido en la al menos una sección de alimentación (26) es un copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN).
11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque el segundo componente es conducido en la al menos una sección de alimentación (26) como colada.
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