ES2940102T3 - Procedimiento para la producción de una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario - Google Patents

Procedimiento para la producción de una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario Download PDF

Info

Publication number
ES2940102T3
ES2940102T3 ES19755265T ES19755265T ES2940102T3 ES 2940102 T3 ES2940102 T3 ES 2940102T3 ES 19755265 T ES19755265 T ES 19755265T ES 19755265 T ES19755265 T ES 19755265T ES 2940102 T3 ES2940102 T3 ES 2940102T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
melt
partial
flow
intrinsic viscosity
polycondensate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19755265T
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Pichler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Next Generation Recyclingmaschinen GmbH
Original Assignee
Next Generation Recyclingmaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Next Generation Recyclingmaschinen GmbH filed Critical Next Generation Recyclingmaschinen GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2940102T3 publication Critical patent/ES2940102T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/005Processes for mixing polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/002Methods
    • B29B7/007Methods for continuous mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72Measuring, controlling or regulating
    • B29B7/726Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7461Combinations of dissimilar mixers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/748Plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/7485Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants with consecutive mixers, e.g. with premixing some of the components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/7485Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants with consecutive mixers, e.g. with premixing some of the components
    • B29B7/749Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants with consecutive mixers, e.g. with premixing some of the components with stirring means for the individual components before they are mixed together
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B29B9/065Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/785Preparation processes characterised by the apparatus used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/84Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
    • B29B7/845Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers

Abstract

La invención se refiere a un método para producir una masa fundida de policondensado a partir de un material primario ya partir de un material secundario sustancialmente del mismo tipo de materiales, respectivamente. Se proporciona un primer flujo parcial de fusión (I) del material primario y un segundo flujo parcial de fusión (II) del material secundario y un valor medido respectivo de la viscosidad intrínseca de cada una de las dos corrientes parciales de fusión (I, II) se determina y se forma un valor diferencial a partir de estos. Basándose en este valor diferencial, la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida (II) (8) se aumenta, se reduce o se mantiene sin cambios por medio de un primer dispositivo de tratamiento de masa fundida. Posteriormente, las dos corrientes parciales de fusión (I, II) se combinan en un flujo de fusión común. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la producción de una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario
La invención se refiere a un procedimiento para la producción de una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario, cada uno de los cuales consiste sustancialmente en el mismo tipo de material.
El documento EP 2021 116 B2 describe un procedimiento y un aparato para producir un artículo moldeado a partir de una mezcla de poliéster de desecho y poliéster fresco, que comprende las siguientes etapas:
a) fundir el residuo de poliéster lavado en un dispositivo de fusión,
(b) añadir diol a la masa fundida del residuo de poliéster en el dispositivo de fusión o después del mismo, c) mezclar la masa fundida de poliéster de desecho con una masa fundida de poliéster fresco procedente de un reactor de fusión,
d) policondensar la mezcla fundida en un reactor de fusión de alta viscosidad a presión reducida, e) granular la masa fundida de poliéster en un granulador sumergido a una temperatura del agua comprendida entre 90 y 99°C,
f) separar el agua del granulado enfriándolo lo menos posible,
g) transferir el granulado de bajo contenido en agua así obtenido, tras la separación del agua, directamente o por medio de un dispositivo dosificador, particularmente preferible por medio de un alimentador rotativo, a un tanque de deshidratación de reparto,
h) tratar el granulado en el tanque de tratamiento de aldehído mediante un flujo de aire de purga.
Una desventaja de este procedimiento es que la adición de diol a la masa fundida del poliéster residual siempre reduce la viscosidad intrínseca y se asocia a una degradación interna de la masa fundida. El diol del agente de adición debe eliminarse de nuevo de la masa fundida en el procedimiento de policondensación posterior para aumentar la viscosidad intrínseca. Aunque el valor de la viscosidad intrínseca puede aumentarse mediante el posterior procedimiento de policondensación conjunta, esto requiere altas temperaturas y, sobre todo, una mayor capacidad del sistema de vacío, lo que conlleva un peor balance energético. Los flujos parciales de masa fundida con diferentes viscosidades intrínsecas siempre se combinan y se introducen juntos en un reactor DHI para su posterior tratamiento.
Además, en los procedimientos conocidos es una desventaja que la masa fundida primaria y la masa fundida secundaria tengan siempre valores de V.I. diferentes. Por lo tanto, por un lado, la mezcla a nivel macroscópico es necesaria para el producto final. Por otra parte, incluso a nivel microscópico, es decir, incluso con una homogeneización suficiente, cabe señalar que el valor de V.I. sólo representa una cantidad promediada sobre la distribución de masa molar subyacente. Existen correlaciones cuantitativas entre diferentes valores característicos de la distribución de masas moleculares y el valor de V.I. En la bibliografía pertinente, esto se asocia con la denominada viscosidad media, que se encuentra aproximadamente en el intervalo de la denominada media ponderal (peso molecular medio) de la distribución de masa molar.
Además, se pueden encontrar relaciones empíricas específicas del polímero entre el máximo de la distribución de masa molar y el valor de V.I. Sin embargo, el valor de V.I. no proporciona ninguna declaración sobre el ancho o la forma general de la distribución. La mera mezcla de dos masas fundidas monomodales con diferentes V.I. conduce inicialmente a una distribución de masa molar bimodal con dos máximos, que corresponden a los diferentes valores de V.I. de la masa fundida primaria y secundaria. Solo después de reacciones prolongadas de mezcla y transesterificación (en el caso de los poliésteres) o reacciones de transamidación (en el caso de las poliamidas), los dos máximos se aproximan entre sí y finalmente dan como resultado una distribución de masa molar con un solo máximo, pero con un ancho mayor que los dos flujos individuales o flujos parciales de masa fundida. La medición de la V.I. no representa este procedimiento, ya que en lugar de una curva de distribución, sólo se determina un único valor.
Siempre que la masa fundida no esté bien mezclada macroscópicamente, es decir, que aún se puedan identificar áreas individuales de masa fundida primaria pura o masa fundida secundaria, varias mediciones de V.I. solo dan como resultado una dispersión mayor dependiendo de la ubicación de muestreo
La determinación de la distribución de masa molar se realiza normalmente mediante la llamada cromatografía de permeación en gel (GPC). Proporciona una distribución de frecuencias sobre cadenas poliméricas de diferente longitud o masa molar. Para la caracterización se utilizan tres valores medios:
- el número medio Mn (peso molecular medio en número),
- la media ponderal o la media másica Mw (peso molecular medio másico) y
- la llamada media Z (peso molecular medio Z).
La amplitud de la distribución suele venir dada por la relación entre la media ponderal y la media numérica Mw / Mn, el denominado índice de polidispersidad (PDI).
Es objeto de la presente invención superar las desventajas del arte previo y proporcionar un procedimiento mediante el cual un material de policondensación a reciclar pueda añadirse a una masa fundida primaria de policondensación como masa fundida secundaria preparada, evitando la degradación deliberada en la medida de lo posible, sin cambiar su viscosidad intrínseca y sin lograr una distribución homogénea del peso molecular en la masa fundida general.
Esta tarea se resuelve mediante un procedimiento según las reivindicaciones.
El procedimiento consiste en preparar una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario, cada uno de los cuales es sustancialmente del mismo tipo de materiales de la misma composición química básica, y comprende las siguientes etapas:
- suministrar un primer flujo parcial de masa fundida “I” a partir del material primario, cuyo material primario se ha sintetizado a partir de al menos un monómero,
- determinar un primer valor medido de la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida (I) del material primario,
- proporcionar un segundo flujo parcial de masa fundida “II” a partir del material secundario, cuyo material secundario se forma a partir de un material policondensado ya procesado al menos una vez,
- determinar un segundo valor medido de la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida “II” del material secundario,
- formar un valor diferencial entre el primer valor medido de la viscosidad intrínseca del material primario y el segundo valor medido de la viscosidad intrínseca del material secundario,
- aumentar o reducir la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida “ II” del material secundario al primer valor medido determinado de la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida "I" del material primario por medio de un primer dispositivo de tratamiento de masa fundida, en base al valor diferencial determinado, o manteniendo sin cambios la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida “II” del material secundario en base al valor diferencial determinado,
- formar posteriormente un flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado a partir del segundo flujo parcial de masa fundida (II) procedente del material secundario, en el que la calidad definida por la viscosidad intrínseca se ha igualado a la calidad del primer flujo parcial de masa fundida (I) o ya la tiene, mediante combinación y unión con el primer flujo parcial de masa fundida (I) procedente del material primario.
La ventaja de este procedimiento es que se produce un primer flujo parcial de masa fundida a partir de un material primario de forma conocida, que permanece básicamente inalterado hasta que se mezcla con el segundo flujo parcial de masa fundida del material secundario procesado. Con el fin de reciclar las cantidades cada vez mayores de residuos plásticos, se proporciona un segundo flujo parcial de masa fundida hecho de un material secundario esencialmente del mismo tipo y se combina con el primer flujo parcial de masa fundida para formar un flujo común de masa fundida. Antes de que los dos flujos parciales de masa fundida se junten y combinen, se prevé aquí que el segundo flujo parcial de masa fundida procedente del material secundario se haya igualado en su calidad, que aquí se define por la viscosidad intrínseca, a la calidad del primer flujo parcial de masa fundida o ya tenga esta calidad. Así, las distribuciones de masa molar de los dos flujos parciales de masa fundida son también muy similares y, en particular, muestran un máximo en la misma masa molar. Por lo tanto, la distribución de masa molar resultante se obtiene en un tiempo constante mediante la suma de las dos distribuciones individuales con un máximo invariable de la curva y no requiere más tiempo de permanencia.
Para poder realizar siempre esta preparación exacta y la adaptación de la calidad del segundo flujo parcial de masa fundida a la calidad del primer flujo parcial de masa fundida, la calidad del primer flujo parcial de masa fundida se determina determinando un primer valor medido de la viscosidad intrínseca. Este primer valor medido sirve como valor de referencia para la formación y el ajuste de la calidad del segundo flujo parcial de masa fundida preparado a partir del material secundario. Antes de combinar los dos flujos parciales de masa fundida, también se determina un segundo valor medido de la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida a partir del material secundario.
Mediante un procedimiento de evaluación y comparación, los dos valores medidos determinados, a saber, el primer valor medido del primer flujo parcial de masa fundida y el segundo valor medido del segundo flujo parcial de masa fundida, se ponen en relación entre sí. En función del resultado de la evaluación de los valores medidos primero y segundo establecidos entre sí, se realiza una intervención en las condiciones de tratamiento o se mantienen sin cambios las condiciones de tratamiento. Esto garantiza que los flujos parciales de masa fundida de la misma calidad se combinen siempre en un flujo común de masa fundida.
Además, es ventajoso un procedimiento en el que el flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado formada a partir de los dos flujos parciales de masa fundida "I II" se mezcla mediante un dispositivo mezclador. Mezclando adicionalmente los dos flujos parciales de masa fundida, se puede proporcionar o formar una masa fundida aún más homogénea y uniforme.
Otro procedimiento ventajoso se caracteriza porque el flujo común de masa fundida de policondensado se alimenta directamente a una unidad de conformación dispuesta posteriormente. Al alimentar directamente el flujo común de masa fundida a una unidad de conformado inmediatamente adyacente, se puede ahorrar la energía que de otro modo habría que añadir durante el enfriamiento y el posterior recalentamiento.
También es ventajosa una variante del procedimiento en la que se granula el flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado. Independientemente de esto, sin embargo, también se puede formar un granulado de plástico a partir del flujo común de masa fundida, que se puede alimentar para su posterior procesamiento posterior.
Otro procedimiento se caracteriza porque, para formar el segundo flujo parcial de masa fundida "II" a partir del material secundario, un material de policondensado suministrado que ya ha sido procesado al menos una vez se tritura, opcionalmente se limpia, y el segundo flujo parcial de masa fundida "II" se forma a partir del material secundario en un dispositivo de fusión. Esto permite que el segundo flujo de masa fundida destinado al tratamiento posterior se forme a partir del material plástico destinado al reciclado. Además, es ventajoso un procedimiento en el que, después de fundir el material policondensado que ya ha sido procesado al menos una vez y antes de introducirlo en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida, se determina un tercer valor medido de la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida "II" del material secundario. Esto significa que incluso antes de que entre el segundo flujo parcial de masa fundida a tratar, el tratamiento y, por tanto, las condiciones de tratamiento en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida pueden adaptarse y ajustarse hasta tal punto que pueda garantizarse la calidad especificada sobre la base del primer valor medido. Esto permite un ajuste aún mejor y una consideración más rápida de las cualidades cambiantes de la masa fundida alimentada al dispositivo de tratamiento.
Otro enfoque se caracteriza porque
- el segundo flujo parcial de masa fundida "II" del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida se suministra a una cámara situada en una región de la cabeza separada de una superficie de contacto, en cuya cámara prevalece una presión inferior a 20 mbar,
- el segundo flujo parcial de masa fundida "II" se divide en finos filamentos de masa fundida mediante una placa perforada con una pluralidad de aberturas,
- los filamentos de masa fundida pasen por la cámara en caída libre hacia la superficie de contacto,
- los filamentos de masa fundida se reúnen en un recipiente colector situado debajo de la cámara para formar un baño de masa fundida, estando el recipiente colector dispuesto en la conexión lateral inmediata a la cámara, y prevaleciendo también en el recipiente colector una presión inferior a 20 mbar,
- la masa fundida que forma el baño de masa fundida se mezcla en el recipiente colector mediante una pieza de mezcla y descarga, preferentemente en forma de tornillo, alineada en posición horizontal,
- una altura del baño de masa fundida en el recipiente colector se selecciona tan alta que la pieza de mezcla y descarga en el recipiente colector no queda completamente cubierta por la masa fundida y, al mismo tiempo, la superficie de la masa fundida se desgarra repetidamente y se renueva varias veces mediante un movimiento giratorio de la pieza de mezcla y descarga, y la presión reducida actúa sobre el baño de masa fundida,
- la policondensación iniciada en los delgados filamentos de masa fundida continúa en el baño de masa fundida permaneciendo y manteniéndose en movimiento, provocando así el crecimiento de la cadena polimérica y un mayor aumento de la viscosidad intrínseca, y si
- la masa fundida tratada se descarga del recipiente colector como un segundo flujo parcial de masa fundida tratada "II".
De este modo, ya se puede crear una primera etapa de tratamiento de la masa fundida a tratar dividiendo el segundo flujo de masa fundida en finos filamentos de masa fundida y su caída libre hacia la superficie de contacto. Un aumento adicional de la calidad de la masa fundida puede llevarse a cabo en el baño de masa fundida situado debajo de la cámara de caída mediante la sección de mezcla y descarga y la ruptura de la superficie de la masa fundida, así como la presión negativa seleccionada. De este modo, se puede lograr un procedimiento de policondensación adicional en la masa fundida que se va a tratar.
Otro procedimiento ventajoso se caracteriza en, que la duración del tratamiento del segundo flujo parcial de masa fundida "II" en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida y/o la presión presente en la cámara del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida y/o la temperatura presente en la cámara del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida se determinan en función del tercer valor medido determinado de la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida "II" del material secundario y el primer valor medido determinado de la viscosidad intrínseca del material primario, y se lleva a cabo el tratamiento y, por tanto, el ajuste de la viscosidad intrínseca. De este modo, en función del tercer valor medido determinado y de la calidad asociada del flujo parcial de masa fundida suministrado al primer dispositivo de tratamiento, se pueden ajustar previamente los parámetros para los distintos procedimientos de tratamiento, de forma que siempre se pueda proporcionar una calidad uniforme de la masa fundida del segundo flujo parcial de masa fundida.
También es ventajosa una variante del procedimiento en la que un tercer flujo parcial de masa fundida "III" se retira del flujo común de masa fundida del policondensado o se ramifica y el tercer flujo parcial de masa fundida "III" se alimenta a un dispositivo de tratamiento adicional. Esto permite extraer o derivar una cantidad parcial de masa fundida del flujo común de masa fundida para una aplicación parcial y poder adaptarla a la calidad requerida para ello en un dispositivo separado de tratamiento posterior independiente del flujo común de masa fundida.
Además, es ventajoso utilizar otro dispositivo de tratamiento como el primer dispositivo de tratamiento. Esto significa que el tercer flujo parcial de masa fundida también se puede alimentar a un tratamiento perfecto con un dispositivo de tratamiento coactivo.
Otro procedimiento ventajoso se caracteriza porque el valor nominal de la viscosidad intrínseca se almacena en una unidad de control como valor de referencia. Esto establece un valor objetivo para la calidad de la masa fundida de policondensado que debe producirse para toda la planta. Esto significa que la secuencia de procedimientos de la planta puede adaptarse a los distintos productos que se deseen fabricar.
También es ventajoso disponer de una variante del procedimiento en la que, basándose en el primer valor medido determinado de la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida "I" procedente de la material primario, la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida "I" se ajusta al valor objetivo definido de la viscosidad intrínseca de la masa fundida de policondensado que se va a producir. De este modo, puede detectarse y reaccionarse rápidamente ante una desviación de la calidad del primer flujo parcial de masa fundida producido con respecto al valor nominal especificado. Sin embargo, siempre se garantiza que los dos flujos parciales de masa fundida tengan la misma calidad entre sí antes de juntarlos o combinarlos.
Por último, otro procedimiento se caracteriza porque el ajuste de la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida "I" de la material primario al valor objetivo definido de la viscosidad intrínseca de la masa fundida de policondensado se efectúa mediante un segundo dispositivo de tratamiento de masa fundida, en particular un reactor de discos de alta viscosidad. De este modo, la calidad del primer flujo parcial de masa fundida puede ajustarse y/o mantenerse siempre igual de forma conocida.
Para una mejor comprensión de la invención, ésta se explica más detalladamente con referencia a las figuras siguientes.
Se muestra en una representación esquemática muy simplificada:
Fig. 1 un diagrama esquemático de una planta para la producción y el tratamiento de una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario, cada uno de los cuales consiste sustancialmente en el mismo tipo de material;
Fig. 2 muestra en un diagrama las distribuciones de masa molar de la masa fundida del material primario, la masa fundida del material secundario antes del ajuste de su calidad, la masa fundida del material secundario después del ajuste de su calidad y la masa fundida de policondensado combinada.
A modo de introducción, cabe señalar que en las diversas realizaciones descritas, las mismas partes se proporcionan con los mismos signos de referencia o las mismas designaciones de componentes, por lo que las divulgaciones contenidas en toda la descripción se pueden aplicar mutatis mutandis a las mismas partes con los mismos signos de referencia o las mismas designaciones de componentes. Asimismo, las indicaciones posicionales elegidas en la descripción, por ejemplo, superior, inferior, lateral, etc., se refieren a la figura directamente descrita y representada y, en caso de cambio de posición, estas indicaciones posicionales deben transferirse mutatis mutandis a la nueva posición.
El término "en particular" se entiende en lo sucesivo como una posible realización más específica o una especificación más detallada de un objeto o una etapa del procedimiento, pero no tiene por qué representar necesariamente una realización obligatoria y preferida del mismo o un procedimiento obligatorio.
A continuación se hace referencia, entre otras cosas, a la viscosimetría, que es la medición de la viscosidad (viscosidad) de líquidos, sustancias fluidas o gases. La viscosidad se determina en un dispositivo de medición, el viscosímetro, midiendo el tiempo de flujo y/o el caudal a través de un volumen definido, normalmente en un capilar, para una cantidad definida de líquido o gas. La carga se mantiene constante mediante un peso o el fluido sale libremente por su propio peso. Alternativamente, el caudal volumétrico puede mantenerse constante, por ejemplo, mediante una bomba de masa fundida, y la pérdida de presión a través de un capilar se mide mediante dos sensores de presión.
El caudal volumétrico (o, más exactamente, el caudal) es una magnitud física de la mecánica de fluidos. Indica cuánto volumen de un medio se transporta a través de una sección transversal especificada por período de tiempo. El índice de Staudinger, que debe su nombre a Hermann Staudinger y a menudo se denomina también número de viscosidad límite o viscosidad intrínseca [V.I.], se obtiene extrapolando a cero la concentración "c" de una solución diluida. La viscosidad intrínseca - V.I. - tiene la unidad [dl/g] y es, por tanto, un volumen específico que expresa la relación entre el volumen hidrodinámico y la masa molar.
El término viscosidad intrínseca [V.I.] se utiliza aquí de manera uniforme. Por "determinación" de un valor medido de la viscosidad intrínseca [V.I.] de la masa fundida o de sus flujos parciales de masa fundida se entiende el procedimiento de medición de la viscosidad y la determinación posterior de la viscosidad intrínseca [V.I.].
En la Fig. 1, se muestra un sistema muy 1 para llevar a cabo el procedimiento, en particular para producir una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y para tratar una masa fundida de policondensado a partir de un material secundario. En este procedimiento, la masa fundida de policondensado siempre se forma esencialmente a partir del mismo tipo de materiales del material primario y del material secundario que se va a reciclar y tratar especialmente. Pequeñas cantidades de aditivos como colorantes, estabilizantes, catalizadores, agentes nucleantes o coadyuvantes tecnológicos también pueden estar contenidos en el respectivo material de base o material de base o pueden añadirse o haberse añadido al mismo, razón por la cual se describen como esencialmente del mismo tipo.
Los materiales utilizados para formar la masa fundida de policondensado pueden incluir, por ejemplo, tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de politrimetileno (PTT), tereftalato de polibutileno (PBT), naftalato de polietileno (PEN), furanoato de polietileno (PEF) o poliamidas, y pueden producirse y tratarse en el curso del procedimiento de fabricación. Sin embargo, los flujos parciales de masa fundida deben ser esencialmente del mismo tipo, es decir, de la misma composición química básica. Los poliésteres suelen llevar pequeñas cantidades o una pequeña proporción (de unos pocos por ciento) de comonómeros añadidos para conseguir determinadas propiedades mecánicas o térmicas, como una cristalización ralentizada o similar.
El intervalo de la V.I. no cambia significativamente por esto, de modo que es posible un ajuste de la distribución de masa molar a través del ajuste de la V.I.. - Es posible. Sin embargo, si hay una diferencia fundamental en los monómeros, se aplican relaciones numéricamente diferentes entre las distintas medidas de viscosidad, de modo que ya no es posible ajustar la calidad de la masa fundida de acuerdo con la presente invención.
Lo mismo se aplica a diferentes poliamidas basadas en monómeros con diferentes longitudes de cadena.
En el diagrama del sistema se ha omitido la designación o denominación detallada de las líneas de conexión o de suministro, que se indican de forma simplificada como guiones. Los componentes del sistema se muestran preferiblemente simplificados como recuadros o como símbolos.
Después de su procedimiento de producción, la masa fundida de policondensado combinado puede, por ejemplo, alimentarse directa e inmediatamente a una unidad de conformación 2, donde puede seguir transformándose en un producto. Por ejemplo, la masa fundida de policondensado puede utilizarse para fabricar hilos, botellas, preformas o películas directamente después. Así se evita un procedimiento de enfriamiento y otro de calentamiento posterior. Además, se puede evitar una degradación de las propiedades del material. Independientemente de esto, sin embargo, también sería concebible el enfriamiento y posterior granulación de la masa fundida de policondensado en gránulos de plástico.
Una masa fundida de poliéster fresco a partir del material primario se produce de manera conocida y convencional en una unidad de policondensación 3, en su mayor parte multietapa, con un V.I. de 0,40 a 0,90 dl/g. La material primario se sintetiza a partir de al menos un monómero o varios monómeros, proporcionando así un primer flujo parcial de masa fundida "I". El primer flujo parcial de masa fundida "I" se introduce como "I" para la línea de alimentación que sale de la unidad de policondensación 3.
La calidad de la material primario, definida aquí por la viscosidad intrínseca [V.I.], se determina en función de la demanda y del producto a fabricar, y debe suministrarse en cantidad constante. Este valor objetivo de la viscosidad intrínseca de la masa fundida de policondensado puede ser o ha sido almacenado como valor de referencia en una unidad de control 4. La unidad de control 4 no sólo evalúa los resultados de las mediciones, sino que también puede utilizarse para controlar una gran variedad de componentes del sistema y estar en comunicación con ellos. Para ello pueden utilizarse las posibilidades conocidas en el estado de la técnica, como conexiones inalámbricas y/o por cable.
Para controlar la V.I. del primer flujo parcial de masa fundida "I" de la material primario, se proporciona un primer dispositivo de medición 5, que está diseñado, por ejemplo, como un viscosímetro. El primer valor medido por el primer dispositivo de medición 5 puede transmitirse a la unidad de control 4, en la que puede determinarse entonces la tensión intracraneal. Esto permite determinar el primer valor medido de la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida "I" de la material primario y, por tanto, comprobar la calidad. La calidad de la masa fundida de policondensado se expresa aquí mediante la viscosidad intrínseca y para ella puede definirse y fijarse el valor objetivo. No obstante, también pueden utilizarse para este fin otros parámetros o una determinación diferente de otros valores medidos.
Si el primer valor medido determinado de la V.I. no se corresponde con el valor establecido de la V.I., se llevará a cabo un ajuste de la V.I. al valor establecido determinado de la V.I. de la masa fundida de policondensado en la unidad de policondensación 3 de una manera conocida.
Para reciclar las cantidades cada vez mayores de plásticos, en particular para reciclarlos por tipo, se prevé aquí que un segundo flujo parcial de masa fundida "II" formado a partir de un material del mismo tipo se ponga a disposición a partir del material secundario que el primer flujo parcial de masa fundida "I". Por material secundario se entiende un material formado a partir de un material policondensado que ya ha sido procesado una vez. El segundo flujo parcial de masa fundida "II" está marcado con "II" en el caso de una línea de entrega registrada.
La preparación y el suministro de el segundo flujo parcial de masa fundida "II" a partir del material secundario puede realizarse de tal manera que el material policondensado, que ya ha sido procesado una vez, se recoge, se tritura en un dispositivo de trituración 6 y se funde en un dispositivo de fusión 7. Si es necesario, se puede llevar a cabo un procedimiento de limpieza, como un procedimiento de lavado, antes y/o después de la trituración. También es posible filtrar la masa fundida del material secundario después del procedimiento de fusión, como es bien sabido.
El segundo flujo parcial de masa fundida "II" así proporcionado a partir del material secundario se alimenta a un primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8 para su preparación, limpieza y tratamiento. En este primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8, tiene lugar un ajuste de la V.I. al primer valor medido determinado de la V.I. del primer flujo parcial de masa fundida "I" procedente de la material primario. El primer flujo parcial de masa fundida "I" procedente del material primario debe tener ya un V.I. que esté alineado con el valor definido y predeterminado de la V.I. de la masa fundida de policondensado que se va a producir y, por tanto, corresponda esencialmente a él. En la mayoría de los casos, la V.I. aumenta o se eleva en el transcurso de un procedimiento de policondensación. Además, en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8 también puede tener lugar un procedimiento de limpieza del material secundario fundido y, por tanto, una eliminación de compuestos orgánicos volátiles, impurezas, aditivos, etc.
Para ello, el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8 comprende una cámara 9 que tiene una prolongación vertical longitudinal o vertical para formar una torre de caída. El primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8 se apoya o descansa sobre una superficie de contacto 10 mayoritariamente plana. La cámara 9 está básicamente sellada frente al entorno exterior y su interior puede reducirse a una presión inferior a la atmosférica mediante un dispositivo de vacío que no se muestra con más detalle. Preferentemente, la presión en la cámara 9 se reduce o evacua a una presión inferior a 20 mbar, en particular entre 0,5 mbar y 5 mbar.
El segundo flujo parcial de masa fundida "II" fundida por el dispositivo de fusión 7 se alimenta a la cámara 9 en su región de cabeza superior 11. La zona de la cabeza 11 es la sección de la cámara 9 más alejada de la superficie de contacto 10. Además, una placa perforada 12 o una pantalla con una pluralidad de aberturas se aloja o se dispone dentro de la cámara 9, así como en su región de la cabeza 11. El segundo flujo parcial de masa fundida "II" se divide en una pluralidad de delgados filamentos de masa fundida mediante la placa perforada 12 y las aberturas o canales de paso situados en ella, que se muestran como líneas delgadas. Los filamentos de masa fundida atraviesan la cámara 9 en caída libre y caen o fluyen hacia la superficie de contacto 10.
Debajo de la cámara 9, directa y lateralmente adyacente a la misma, se dispone un recipiente colector 13, dentro del cual se reúnen los filamentos de masa fundida para formar un baño de masa fundida. La presión en el depósito colector 13 también es inferior a 20 mbar, preferiblemente la misma presión que en la cámara 9, ya que el depósito colector 13 y la cámara 9 están dispuestos sin pared divisoria y están en conexión de flujo directo entre sí.
En el recipiente colector 13 se aloja una pieza de mezcla y descarga 14, que está alineada en una dirección paralela con respecto a la extensión longitudinal del recipiente colector 13. Preferiblemente, está alineada en posición horizontal y, por tanto, también paralela con respecto a la superficie de contacto 10, igualmente horizontal en su mayor parte. La pieza de mezcla y descarga 14 puede diseñarse en forma de tornillo sin fin. El baño de masa fundida procedente del segundo flujo parcial de masa fundida "II" es movido y mezclado constantemente por la pieza de mezcla y descarga 14, que se pone en movimiento giratorio.
Se selecciona una altura del baño de masa fundida en el recipiente colector 13 tan alta que la pieza de mezcla y descarga 14 en el recipiente colector 13 no quede completamente cubierta por la masa fundida. Debido al espacio libre por encima del nivel de la masa fundida, la superficie de la masa fundida puede abrirse repetidamente y renovarse varias veces mediante el movimiento giratorio de la pieza de mezcla y descarga 14. La presión reducida actúa sobre el baño de masa fundida. El dispositivo de tratamiento de masa fundida 8 también puede estar aislado contra el enfriamiento no deseado de la masa fundida que se va a tratar en él y/o su interior puede calentarse.
Debido al movimiento descendente de los filamentos de masa fundida en la cámara 9, a la temperatura y a la presión reducida en la cámara 9, comienza una policondensación de la masa fundida o de los filamentos de masa fundida.
Asimismo, las impurezas o inclusiones que aún contenga pueden eliminarse de la masa fundida o de los filamentos de masa fundida y extraerse también mediante el dispositivo de succión para crear la presión reducida. La policondensación iniciada en los finos filamentos de masa fundida continúa en el baño de masa fundida permaneciendo y manteniéndose en movimiento. Esto provoca el crecimiento de la cadena polimérica y, asociado a ello, un nuevo aumento de la viscosidad intrínseca. Durante la policondensación se libera al menos un subproducto. Estos subproductos, como agua, amoníaco, alcoholes bajos, glicoles, deben eliminarse continuamente, ya que de lo contrario se detiene la policondensación. Una vez tratada la masa fundida del segundo flujo parcial de masa fundida "II", se descarga o se retira del recipiente colector 13 como un segundo flujo parcial de masa fundida tratado "II".
La viscosidad de este segundo flujo parcial "II" de masa fundida ya tratada puede medirse mediante un segundo dispositivo de medición 15, que también puede diseñarse, por ejemplo, como un viscosímetro. El segundo valor medido por el segundo dispositivo de medición 15 también puede transmitirse a la unidad de control 4, en la que puede determinarse entonces la tensión intracraneal. Esto permite determinar un segundo valor medido de la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida "II" del material secundario y, por tanto, comprobar la calidad. Además, paralelamente a la disposición anteriormente descrita del dispositivo de trituración 6, el dispositivo de fusión 7 y el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8, podría realizarse otra disposición de al menos algunos de estos componentes de la planta con el fin de aumentar la masa de material secundario. De este modo, se puede proporcionar otro segundo flujo parcial de masa fundida "II-a" a partir del material secundario.
Con el fin de obtener la misma o aproximadamente la misma calidad en los dos flujos parciales de masa fundida "I II", de manera que éstos puedan combinarse o reunirse posteriormente para formar un flujo común de masa fundida, la V.I. del segundo flujo parcial de masa fundida "II" debe ajustarse a la V.I. del primer flujo parcial de masa fundida "I", teniendo ya el primer flujo parcial de masa fundida "I" la V.I. fija o predeterminada.
A partir del primer valor medido de V.I. del material primario y del segundo valor medido de V.I. del material secundario se forma un valor diferencial o un valor de comparación, o bien los valores medidos se establecen en otra relación entre sí. En función del valor diferencial determinado o calculado, se adaptan las condiciones de tratamiento del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8 para que se produzca un aumento o una reducción de la V.I. de la masa fundida del segundo flujo parcial de masa fundida "II". En caso de que la calidad y, por tanto, la V.I. del segundo flujo parcial de masa fundida "II" se correspondan con la calidad y, por tanto, con la V.I. del primer flujo parcial de masa fundida "I", no será necesario ni se llevará a cabo ningún cambio o ajuste de las condiciones de tratamiento en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8.
El ajuste de las condiciones de tratamiento, y por tanto del resultado del tratamiento que se desea obtener, puede llevarse a cabo mediante el tiempo de residencia y/o la temperatura y/o la presión predominante. A través de este bucle de control, la V.I. del segundo flujo parcial de masa fundida "II" del material secundario se lleva al primer valor medido determinado de la V.I. del material primario, que en particular debe corresponder al valor establecido determinado de la V.I. de la masa fundida de policondensado. Si se producen ligeras desviaciones de la V.I. del primer flujo parcial de masa fundida "I" con respecto al valor ajustado de la V.I. de la masa fundida de policondensado, el segundo flujo parcial de masa fundida "II" del material secundario también se ajusta a esta V.I.. Esto garantiza que ambos flujos parciales de masa fundida "I II" tengan siempre aproximadamente o casi el mismo V.I.. Sin embargo, si se detecta una desviación de la V.I. del primer flujo parcial de masa fundida "I" con respecto al valor objetivo de la V.I. de la masa fundida de policondensado que se va a producir, la V.I. se ajustará al valor objetivo de manera conocida.
Una vez que los dos subflujos de masa fundida se suministran cada uno por separado, se fusionan o combinan en el flujo común de masa fundida de policondensado.
Además, todavía es posible que el flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado formada a partir de los dos flujos parciales de masa fundida se mezcle mediante un dispositivo mezclador 16. El flujo común de masa fundida combinado o el flujo de masa fundida mezclado adicionalmente de la masa fundida de policondensado puede alimentarse a la unidad de conformación 2 y conformarse mediante ésta en el producto semiacabado o acabado deseado.
Además, aún podría preverse que después de fundir el material policondensado, que ya ha sido procesado al menos una vez, y antes de introducirlo en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8, se mida la viscosidad por medio de un tercer dispositivo de medición 17, que también puede estar diseñado, por ejemplo, como un viscosímetro. El tercer valor medido por el tercer dispositivo de medición 17 también puede transmitirse a la unidad de control 4, en la que puede determinarse entonces la tensión intracraneal. De este modo, se determina un tercer valor medido de la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida "II" procedente del material secundario, incluso antes de que entre en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8.
Sobre la base del tercer valor medido de la V.I. determinada, es posible influir en las condiciones de tratamiento, a saber, la duración del tratamiento del segundo flujo parcial de masa fundida "II" en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8 y/o la presión presente en la cámara 9 del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8. La influencia puede ser efectuada por la unidad de control 4 y los parámetros y/o ajustes de la máquina del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8 pueden ser adaptados. El ajuste y/o la conversión de los ajustes de la máquina del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8 se basan en el tercer valor medido determinado de la V.I. del segundo flujo parcial de masa fundida "II" del material secundario y el primer valor medido determinado de la V.I. del material primario. El primer flujo parcial de masa fundida "I" del material primario debe tener preferiblemente un V.I. que corresponda al valor predeterminado. Mediante el tratamiento modificado o adaptado del segundo flujo parcial de masa fundida "II", se puede realizar así la aproximación de la V.I.
El primer flujo parcial de masa fundida "I" del material primario producido en la unidad de policondensación 3 puede ser alimentado a un segundo dispositivo de tratamiento de masa fundida 18 para ajustar o elevar la V.I. del mismo al valor objetivo establecido de la V.I. de la masa fundida de policondensado. Este puede estar formado, en particular, por un reactor de disco de alta viscosidad, ya que es suficientemente conocido y se ha simplificado. Esto puede aumentar o mejorar el valor de V.I. hasta 1,2 dl/g.
También sería posible tomar o derivar del flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado un tercer flujo parcial de masa fundida "III", que está marcado con "III" en una línea de transporte. El tercer flujo parcial de masa fundida "III" puede alimentar otro dispositivo de tratamiento de masa fundida 19. En este dispositivo 19 de tratamiento adicional de la masa fundida, la cantidad parcial extraída puede seguir tratándose e influenciándose. De este modo, la V.I. del tercer flujo parcial de masa fundida "III" podría incrementarse aún más con respecto al V.I. del flujo común de masa fundida. El otro dispositivo de tratamiento de masa fundida 19 puede ser similar en su modo de funcionamiento al primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8. En particular, el dispositivo de tratamiento de masa fundida adicional 19 utilizado es uno como el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8. Para evitar repeticiones innecesarias, se hace referencia a la descripción detallada del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8.
Después de que el tercer flujo parcial de masa fundida "III" haya pasado y haya sido tratado por el dispositivo 19 de tratamiento adicional de la masa fundida, podría utilizarse un cuarto dispositivo de medición 20 para determinar la viscosidad y, posteriormente, la calidad del tercer flujo parcial de masa fundida "III" tratado. El cuarto dispositivo de medición 20 también puede diseñarse, por ejemplo, como un viscosímetro para medir la viscosidad. El cuarto valor medido por el cuarto dispositivo de medición 20 también puede transmitirse a la unidad de control 4, en la que puede determinarse entonces la V.I. del tercer flujo parcial de masa fundida tratada "III".
La proporción de la masa fundida del segundo subflujo de masa fundida "II" del material secundario con respecto a la masa fundida de policondensado total puede oscilar entre unos pocos % (por ejemplo, 1%, 5% o 10%) hasta 99%. La proporción o el total pueden reducirse a la masa [% en peso] o el volumen [% en volumen] o el caudal volumétrico por unidad de tiempo.
La Fig. 2 muestra en un diagrama lineal, a modo de ejemplo, la distribución de la masa molar o las distribuciones de masa molar de las flujos parciales de masa fundida individuales, así como del flujo común de masa fundida de policondensado combinado y unido a partir de los dos flujos parciales de masa fundida "I" y "II".
Una primera línea de diagrama 21 muestra la distribución de masa molar del primer flujo parcial de masa fundida "I" de la material primario producida en la unidad de policondensación 3 y se muestra en una línea punteada. Una segunda línea de diagrama 22 mostrada en línea continua, muestra la distribución de masa molar de la masa fundida proporcionada por el dispositivo de fusión 7 a partir del material secundario antes de entrar en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8. Se muestra una tercera línea de diagrama 23, representada en una línea discontinua, la distribución de masa molar de la masa fundida tratada del material secundario que sale del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8. El primer flujo parcial de masa fundida "I" del material primario también puede seguir tratándose mediante el segundo dispositivo de tratamiento de masa fundida 18 y, de este modo la V.I. puede adaptarse al valor objetivo definido de la V.I. de la masa fundida de policondensado, en particular elevarse o mejorarse.
Finalmente, en una cuarta línea de diagrama 24, se muestra la distribución de masa molar del flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado fusionado y combinado a partir de los dos flujos parciales de masa fundida "I" y "II". La cuarta línea 24 del diagrama se muestra con una línea discontinua.
En una abscisa 25 del diagrama lineal se traza la masa molar en [g/mol], que también se denomina masa molar o peso molar. En química, la masa molar suele indicarse en una unidad distinta de la del SI [kg/mol]. En una ordenada 26, la frecuencia de una molécula se representa con la masa molar respectiva. La indicación en la abscisa 25 con 1,E+02 corresponde a un valor de 100 y la indicación 1,E+06 corresponde a un valor de 1000000.
Antes de entrar en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8, la masa fundida procedente del material secundario suministrado por el dispositivo de fusión 7 suele tener una V.I. inferior al primer flujo parcial de masa fundida "I" procedente del material primario producido en la unidad de policondensación 3 y opcionalmente tratado en el segundo dispositivo de tratamiento de masa fundida 18.
La masa fundida del material secundario tiene una V.I. inferior al de la masa fundida del material primario cuando entra en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8. Por lo tanto, el máximo de la distribución de masa molar también es menor, como muestra la segunda línea 22 del diagrama. En el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida 8, la curva se desplaza hacia masas molares más elevadas para que su máximo coincida con el de la masa fundida procedente de la material primario. Así se desprende de la sinopsis de la primera línea del diagrama 21 y de la tercera línea del diagrama 23. Cuando se combinan los flujos parciales de masa fundida "I" y "II", se produce una distribución de masa molar combinada, cuyo máximo permanece inalterado en la misma masa molar. Esto se muestra en la línea 24 del cuarto diagrama. De este modo, se puede crear una masa fundida más homogénea sin mezclar más los dos flujos parciales de masa fundida "I" y "II" de lo que sería posible con los procedimientos según el estado actual de la técnica.
Esto influye positivamente en numerosas propiedades físicas y mecánicas del material plástico, así como en los objetos de plástico producidos posteriormente a partir de él.
Por último, cabe mencionar que las etapas individuales del procedimiento y su secuencia cronológica no tienen que llevarse a cabo necesariamente en el orden enumerado, sino que también es posible una secuencia cronológica que se desvíe de éste.
Los ejemplos de realización muestran posibles variantes de realización, por lo que debe tenerse en cuenta en este punto que la invención no se limita a las variantes de realización específicamente representadas, sino que también son posibles diversas combinaciones de las variantes de realización individuales entre sí y esta posibilidad de variación se encuentra dentro de la capacidad de la persona experta que trabaja en este campo técnico debido a la enseñanza para la acción técnica por la presente invención.
El alcance de la protección viene determinado por las reivindicaciones. No obstante, la descripción y los dibujos deben consultarse para la interpretación de las reivindicaciones. Las características individuales o combinaciones de características de los diferentes ejemplos de realización mostrados y descritos pueden representar soluciones inventivas independientes. La tarea subyacente a las soluciones inventivas independientes puede extraerse de la descripción.
Todas las indicaciones de intervalos de valores en la presente descripción deben entenderse que incluyen todos y cada uno de los subintervalos de los mismos, por ejemplo, la indicación de 1 a 10 debe entenderse que incluye todos los subintervalos a partir del límite inferior 1 y el límite superior 10, es decir, todos los subintervalos comienzan con un límite inferior de 1 o superior y terminan en un límite superior de 10 o inferior, por ejemplo, de 1 a 1,7, o de 3,2 a 8,1, o de 5,5 a 10.
Por último, en aras del orden, cabe señalar que, para una mejor comprensión de la estructura, se han mostrado elementos parcialmente fuera de escala y/o ampliados y/o reducidos de tamaño.
Lista de signos de referencia
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000011_0001

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para la preparación de una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario, a partir de materiales sustancialmente del mismo tipo y de la misma composición química básica, que comprende las siguientes etapas:
- suministrar un primer flujo parcial de masa fundida (I) a partir del material primario, cuyo material primario se ha sintetizado a partir de al menos un monómero,
- determinar un primer valor medido de la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida (I) del material primario,
- proporcionar un segundo flujo parcial de masa fundida (II) a partir del material secundario, cuyo material secundario se forma a partir de un material policondensado ya procesado al menos una vez,
- determinar un segundo valor medido de la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida (II) del material secundario,
- formar un valor diferencial entre el primer valor medido de la viscosidad intrínseca del material primario y el segundo valor medido de la viscosidad intrínseca del material secundario,
- aumentar o reducir la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida (II) del material secundario al primer valor medido determinado de la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida (I) del material primario por medio de un primer dispositivo de tratamiento de masa fundida (8), en base al valor diferencial determinado, o manteniendo sin cambios la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida (II) del material secundario en base al valor diferencial determinado,
- formar posteriormente un flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado a partir del segundo flujo parcial de masa fundida (II) procedente del material secundario, en el que la calidad definida por la viscosidad intrínseca se ha igualado a la calidad del primer flujo parcial de masa fundida (I) o ya la tiene, mediante combinación y unión con el primer flujo parcial de masa fundida (I) procedente del material primario.
2. El procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado formado a partir de los dos flujos parciales de masa fundida (I, II) se mezcla mediante un dispositivo mezclador (16).
3. El procedimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el flujo común de masa fundida de policondensado se alimenta directamente a una unidad de conformación (2) dispuesta posteriormente.
4. El procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado está granulado.
5. El procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para formar el segundo flujo parcial de masa fundida (II) a partir del material secundario, se tritura, opcionalmente se purifica, un material policondensado suministrado que ya ha sido procesado al menos una vez, y se forma el segundo flujo parcial de masa fundida (II) a partir del material secundario en un dispositivo de fusión (7).
6. El procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque después de fundir el material policondensado ya procesado al menos una vez y antes de introducirlo en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida (8), se determina un tercer valor medido de la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida (II) a partir del material secundario.
7. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,
- el segundo flujo parcial de masa fundida (II) del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida (8) se alimenta a una cámara (9) en una región de cabeza (11) separada de una superficie de contacto (10), en cuya cámara (9) prevalece una presión inferior a 20 mbar,
- el segundo flujo parcial de masa fundida (II) se divide en finos filamentos de masa fundida mediante una placa perforada (12) con una pluralidad de aberturas,
- los filamentos de masa fundida pasan por la cámara (9) en caída libre hacia la superficie de contacto (10), - los filamentos de masa fundida se combinan en un baño de masa fundida en un recipiente colector (13) situado debajo de la cámara (9), estando el recipiente colector (13) dispuesto en la conexión lateral inmediata a la cámara (9), y prevaleciendo asimismo en el recipiente colector (13) una presión inferior a 20 mbar, - la masa fundida que forma el baño de masa fundida se mezcla en el recipiente colector (13) mediante una pieza de mezcla y descarga (14), preferiblemente helicoidal, orientada en posición horizontal,
- una altura del baño de masa fundida en el recipiente colector (13) se selecciona para que sea tan alta que la pieza de mezcla y descarga (14) en el recipiente colector (13) no esté completamente cubierta por la masa fundida y, al mismo tiempo, la superficie de la masa fundida se abra repetidamente y se renueve varias veces mediante un movimiento giratorio de la pieza de mezcla y descarga (14) y, al mismo tiempo, la presión reducida actúe sobre el baño de masa fundida,
- la policondensación que comenzó con los delgados filamentos de masa fundida, continúa con el resto y se mantiene en movimiento, y por lo tanto, se produce el crecimiento de la cadena de polímero y con eso, un aumento adicional de la viscosidad intrínseca, y
- la masa fundida tratada se descarga del recipiente colector (13) como un segundo flujo parcial de masa fundida tratada (II).
8. El procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, el tiempo de tratamiento del segundo flujo parcial de masa fundida (II) en el primer dispositivo de tratamiento de masa fundida (8) y/o la presión presente en la cámara (9) del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida (8) y/o la temperatura presente en la cámara (9) del primer dispositivo de tratamiento de masa fundida (8) se determinan en función del tercer valor medido determinado de la viscosidad intrínseca del segundo flujo parcial de masa fundida (II) del material secundario y del primer valor medido determinado de la viscosidad intrínseca del material primario, y se lleva a cabo el tratamiento y, por tanto, el ajuste de la viscosidad intrínseca.
9. El procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un tercer flujo parcial de masa fundida (III) se retira o ramifica del flujo común de masa fundida de la masa fundida de policondensado y el tercer flujo parcial de masa fundida (III) se suministra a un dispositivo de tratamiento adicional (19).
10. EL procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque como dispositivo de tratamiento adicional (19) se utiliza uno como el primer dispositivo de tratamiento (8).
11. EL procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se determina un valor objetivo de viscosidad intrínseca para la masa fundida de policondensado que se va a producir.
12. El procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el valor objetivo de la viscosidad intrínseca se almacena en una unidad de control (4) como valor de referencia.
13. El procedimiento según la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque, en base al primer valor medido determinado de la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida (I) del material primario, la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida (I) se ajusta al valor establecido especificado de la viscosidad intrínseca de la masa fundida de policondensado que se va a producir.
14. El procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque el ajuste de la viscosidad intrínseca del primer flujo parcial de masa fundida (I) de la material primario con el valor objetivo especificado de la viscosidad intrínseca de masa fundida de policondensado se lleva a cabo mediante un segundo dispositivo de tratamiento de masa fundida (18), en particular un reactor de disco de alta viscosidad.
15. El procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la distribución de masa molar del primer y segundo flujos parciales de masa fundida (I, II) tienen cada una un máximo en la misma masa molar.
ES19755265T 2018-07-03 2019-07-02 Procedimiento para la producción de una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario Active ES2940102T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50570/2018A AT521534A2 (de) 2018-07-03 2018-07-03 Verfahren zur Herstellung einer Polykondensatschmelze aus einem Primärmaterial und einem Sekundärmaterial
PCT/AT2019/060219 WO2020006591A1 (de) 2018-07-03 2019-07-02 Verfahren zur herstellung einer polykondensatschmelze aus einem primärmaterial und einem sekundärmaterial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2940102T3 true ES2940102T3 (es) 2023-05-03

Family

ID=67660038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19755265T Active ES2940102T3 (es) 2018-07-03 2019-07-02 Procedimiento para la producción de una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11472064B2 (es)
EP (1) EP3817904B1 (es)
JP (1) JP7383649B2 (es)
CN (1) CN112313054B (es)
AT (2) AT521534A2 (es)
ES (1) ES2940102T3 (es)
PL (1) PL3817904T3 (es)
WO (1) WO2020006591A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT521534A2 (de) * 2018-07-03 2020-02-15 Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Polykondensatschmelze aus einem Primärmaterial und einem Sekundärmaterial
AT524309A1 (de) * 2020-09-15 2022-04-15 Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh Verfahren zur Kunststoffaufbereitung
PL3995278T3 (pl) * 2020-11-04 2023-12-27 Sml Maschinengesellschaft M.B.H. Sposób i urządzenie do przetwarzania polikondensatów
CN117222509A (zh) * 2021-06-10 2023-12-12 三井化学株式会社 混练装置

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1554852A1 (de) 1965-05-10 1970-02-12 Du Pont Verfahren zur Herstellung von geformten Erzeugnissen aus Hochpolymeren
NL136128C (es) 1968-05-17
US3671620A (en) * 1968-07-27 1972-06-20 Kurashiki Rayon Co Process for the manufacture of composite filaments and yarns
JPS495630B1 (es) 1970-03-19 1974-02-08
US5554657A (en) 1995-05-08 1996-09-10 Shell Oil Company Process for recycling mixed polymer containing polyethylene terephthalate
US5876644A (en) 1996-08-27 1999-03-02 Wellman, Inc. Food quality polyester recycling
US5980790A (en) 1997-03-04 1999-11-09 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for producing a copolymer
DE19944709A1 (de) 1998-09-24 2000-04-27 Barmag Barmer Maschf Vorrichtung und Verfahren zur Führung einer Polymerschmelze
DE19947630A1 (de) 1999-10-04 2001-04-05 Bayer Ag Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines thermoplastischen Polymerblends und dessen Verwendung
JP3775277B2 (ja) 2000-10-26 2006-05-17 昭和電工株式会社 湿式粉砕方法およびその方法により製造したスラリー組成物
AT410942B (de) * 2001-10-29 2003-08-25 Fellinger Markus Verfahren und vorrichtung zur erhöhung der grenzviskosität von polyester
JP3967674B2 (ja) 2002-12-11 2007-08-29 日本ジーイープラスチックス株式会社 ポリカーボネートの樹脂のリサイクル法
WO2005085328A1 (ja) 2004-03-09 2005-09-15 Mitsubishi Chemical Corporation ポリブチレンテレフタレートペレット、そのコンパウンド製品および成形品ならびにそれらの製造方法
DE102004034708B4 (de) * 2004-07-17 2008-04-10 Lurgi Zimmer Gmbh Verfahren zur absatzweisen Herstellung von Polymeren durch Schmelzekondensation
EP1818352A4 (en) 2004-11-30 2011-12-21 Asahi Kasei Chemicals Corp POLYESTER RESIN, MOLDED OBJECT IN THIS RESIN AND METHODS OF PRODUCING THE SAME
KR101250302B1 (ko) 2004-12-07 2013-04-03 우데 인벤타-피쉬에르 아게 저 아세트알데히드 함량을 갖는 폴리에스테르 과립 및/또는성형제품의 제조방법 및 제조장치
KR100866356B1 (ko) 2004-12-21 2008-10-31 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 중축합 폴리머 회수품의 리사이클 방법
US20070232777A1 (en) * 2006-04-04 2007-10-04 Deardurff L Robert Method for treating recycled polyethylene terephthalate for accelerated processing
DE102006023354B4 (de) 2006-05-17 2015-12-03 Lurgi Zimmer Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Wiederverwertung von Polyestermaterial
WO2009004745A1 (ja) 2007-07-01 2009-01-08 Ftex Incorporated ポリエチレンテレフタレート系グラフト共重合樹脂およびその成形体の製造方法
GB2481431A (en) 2010-06-24 2011-12-28 Cherry Pipes Ltd Polymer Extrusion
EP2623540B1 (en) 2010-09-27 2018-03-28 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing polyester
US8597553B1 (en) 2012-05-31 2013-12-03 Mohawk Industries, Inc. Systems and methods for manufacturing bulked continuous filament
AT513443B1 (de) 2012-09-12 2016-08-15 Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen der Grenzviskosität einer Polykondensatschmelze
CN107107437B (zh) 2014-11-26 2019-07-30 Sabic环球技术有限责任公司 生产聚酯带材的整合方法
CN104532366A (zh) 2014-12-19 2015-04-22 仪征市仲兴环保科技有限公司 一种用回收聚酯为原料生产再生超高强力工业长丝的方法
EP3274148B1 (de) * 2015-03-23 2019-01-30 Next Generation Recyclingmaschinen GmbH Anlage sowie verfahren zur behandlung einer kunststoffschmelze
DE102015226043B4 (de) 2015-12-18 2019-12-24 Gneuss Gmbh Verfahren zur Einstellung vorgebbarer Viskositätswerte beim Recyceln von Polyesterabfällen
DE202016101935U1 (de) 2016-04-13 2016-04-27 Gneuss Gmbh Extrusionsanlage zur Herstellung von Formstücken aus Kunststoffen
CN106279755A (zh) 2016-08-15 2017-01-04 宁波大发化纤有限公司 醇解去除废聚酯纺织品中含有的聚氨酯制备聚酯纺丝熔体的方法
CN106279658B (zh) 2016-08-17 2018-08-21 浙江绿宇环保股份有限公司 聚酯生产工艺
AT521534A2 (de) * 2018-07-03 2020-02-15 Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Polykondensatschmelze aus einem Primärmaterial und einem Sekundärmaterial

Also Published As

Publication number Publication date
AT521534A2 (de) 2020-02-15
AT524834A5 (de) 2022-09-15
CN112313054A (zh) 2021-02-02
PL3817904T3 (pl) 2023-05-08
WO2020006591A1 (de) 2020-01-09
AT524834A2 (es) 2022-09-15
US11472064B2 (en) 2022-10-18
JP2021529231A (ja) 2021-10-28
CN112313054B (zh) 2022-06-21
US20210213645A1 (en) 2021-07-15
AT524834B1 (de) 2023-01-15
EP3817904B1 (de) 2023-01-11
JP7383649B2 (ja) 2023-11-20
EP3817904A1 (de) 2021-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2940102T3 (es) Procedimiento para la producción de una masa fundida de policondensado a partir de un material primario y un material secundario
ES2433384T5 (es) Procedimiento para la producción de granulados de poliéster bajos en hidrólisis a partir de masas fundidas de poliéster de alta viscosidad así como dispositivo para la producción de los granulados de poliéster
KR100257284B1 (ko) 플라스틱 스트랩 제조용 pet 플레이크의 인라인 고체 상태중합
ES2331362T3 (es) Procedimiento para la obtencion de un cuerpo moldeado a partir de un policondensado.
ES2399493T3 (es) Producción de poliéster
ES2939022T3 (es) Procedimiento y dispositivo para aumentar la viscosidad intrínseca de una masa fundida de policondensado
CN101885842B (zh) 锦纶6连续聚合生产工艺
ES2214171T5 (es) Procedimiento y aparato para la producción de polímeros termoplásticos cargados
ES2322085T3 (es) Unidad de tratamiento de granulos.
CN103459473A (zh) 聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法
ES2380573T3 (es) Procedimiento y dispositivo para reducir el contenido de acetaldehido de granulado de poliéster
CN101899152B (zh) 锦纶6连续聚合生产工艺中二氧化钛添加剂的配制
CN101448566A (zh) 用于回收聚酯材料的方法和装置
KR20190071832A (ko) 폴리아미드 과립의 제조 방법
EP3215334B1 (en) Process for manufacturing a densified polymer powder comprising an interfacial polycarbonate
CA3041908C (en) Process for obtaining low volatile plastomers
EP1876001B1 (en) Process for production of polyester particles
ES2728532T3 (es) Un proceso mejorado para producir composiciones de polímero peletizadas
BRPI1009771B1 (pt) processo para a preparação de partículas de poliéster com alta carga em uma linha e dispositivo para preparação de um poliéster termoplástico
ES2753765T3 (es) Instalación así como procedimiento para el tratamiento de una masa fundida de plástico
ES2671565T3 (es) Dispositivo de secado/desgasificación así como dispositivo y procedimiento para la fabricación directa de cuerpos de moldeo a partir de masas fundidas de poliéster
CN112661984A (zh) 一种制备聚碳酸酯粉料的方法
CN100482738C (zh) 高吸热型聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶级聚酯切片及其制备方法
ES2284857T3 (es) Granulos de poli(tereftalato de trimetileno) y procedimiento para su preparacion.
ES2878166T3 (es) Preparación mejorada de polímero