MÉTODO Y APARATO PARA ELABORAR PELLETS Y GRANULOS POLIMÉRICOS CRISTALINOS
Solicitud Relacionada La presente solicitud está titulada y por lo tanto reclama la prioridad de la Solicitud Provisional Norteamericana también pendiente Serie No. 60/684,556, presentada el 26 de mayo del 2005. Campo de la Invención La presente invención se refiere de manera general a un método y aparato para peletizar en forma sumergida y secar en forma subsecuente pellets de polímero con un nivel incrementado de cristalinidad. Más específicamente, la presente invención se refiere a un método y aparato para peletizar poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poliuretanos, termoplásticos y sus respectivos copolímeros, en forma sumergida con el subsecuente secado de dichos pellets y granulos en una forma tal que se auto-inicie la cristalización de dichos pellets o granulos. El proceso de peletización y secado aquí descrito produce pellets granulos que tienen un nivel deseado de cristalinidad, en lugar de una estructura amorfa. La presente invención es una expansión de las descripciones de las Solicitudes pendientes, Series Nos. 10/717,630 y 10/954,349, presentada el 21 de noviembre del 2003 y 1 de octubre de 2004, respectivamente, las cuales son propiedad de Gala Industries, Inc. de Eagle Rock, Virginia (en lo sucesivo Gala), el cesionario de la presente solicitud e invención. La descripción de las Solicitudes Norteamericanas pendientes antes mencionadas, están incorporadas de manera expresa a la presente solicitud como referencia como si se establecieran completamente en la misma y las solicitudes antes mencionadas serán referidas en lo sucesivo como "las solicitudes Gala". Antecedentes de la Invención Las Patentes Norteamericanas y Solicitudes de Patente
Norteamericana que se encuentra a continuación, incluyen descripciones que pueden ser relevantes para la presente invención y se incorporan de manera expresa como referencia en la Presente Solicitud, como si estuvieran completamente establecidas en la misma:
Número Inventores 5,563,209 Schumann y asociados 6,706,824 Pfaendner y asociados 5,648,032 Nelson y asociados
6,762,275 Rule y asociados 6,790,499 Andrews y asociados 6,344,539 Palmer 6,518,391 McCIoskey y asociados 5, 663,281 Brugel 10 6,455,664 Patel y asociados 6,740,377 Pecorini y asociados 5,750,644 Duh 6,121 ,410 Gruber y asociados 6,277,951 Gruber y asociados
4,064,112 Rothe y asociados 4,161 ,578 Herrón 5,412,063 Duh y asociados 5,532,335 Kimball y asociados 5,708, 124 Al Ghatta y asociados
5,714,571 Al Ghatta y asociados 5.744.571 Hubert y asociados 5.744.572 Schumann y asociados Número Inventores 6,113,997 Massey y asociados 6,159,406 Shelby y asociados 6,358,578 Otto y asociados 6,403,762 Duh 5,864,001 Masse y asociados 6,534,617 Batt y asociados 6,538,075 Krech y asociados 2005/0049391 Rule y asociados 2005/0056961 Bonner
Breve Descripción de la Invención La presente invención se dirige a un sistema de peletización que produce pellets quiméricos en forma sumergida que retienen suficiente calor latente para auto-iniciar el proceso de cristalización y finalmente proporcionar una estructura lo suficientemente cristalina sin el requerimiento de un paso de calentamiento adicional para los pellets y granulos poliméricos antes del procesamiento adicional. Las Solicitudes de Gala han demostrado la efectividad de esta condición de calor elevado el poli(tereftalato de etileno) o PET y copolímeros elaborados del mismo. Se ha descubierto que otros polímeros que pueden ser cristalizados cuando se someten a condiciones de calor elevado análogas, se benefician de la reducción de tiempo de residencia de los pellets y granulos en la pasta de agua, dejar lo suficiente calor en los pellets y granulos durante la etapa de secado para permitir que inicie la cristalización dentro de los pellets y granulos. Estos polímeros caen dentro de una amplia categoría de polímeros identificados en la presente invención como "polímeros de cristalización". Para lograr la cristalización auto-iniciada, se ha descubierto que los pellets deben ser separados del agua tan rápido como sea posible con un ¡ncremento significativo en la velocidad con la cual fluyen desde la salida del peletizador, bajo el agua y dentro y a través del aparato de secado. Dichos pellets salen del secador reteniendo mucho más de su calor latente y pueden transportarse en transportadores de vibración convencionales o equipo vibratorio o de manipulación similar, de modo que con el tiempo adicional se logre la cristalinidad deseada. El almacenamiento de los pellets calientes en contenedores de retención de calor convencionales o contenedores de aislamiento o calor convencionales está incluido en la presente invención, ya que proporciona un tiempo para completar el nivel deseado de cristalización. La cristalización deseada es al menos suficiente para evitar la aglomeración de los pellets y granulos cuando se someten a procesamiento adicional. La separación de los pellets y granulos del agua y el ¡ncremento subsecuente de la velocidad de pellet en el aparato de secado, se logra de acuerdo con los mismos procedimientos y aparatos generales descritos para PET y copolímeros en las Solicitudes de Gala. Una vez que los pellets y granulos cortados dejan la caja del agua del peletizador bajo el agua en la pasta de agua, se inyecta aire u otro gas inerte adecuado en la tubería de transporte que conduce de la caja de agua al aparato de secado. El aire inyectado sirve para aspirar el agua en el vapor separándola de manera efectiva de los pellets y granulos e incrementando en forma adicional la velocidad de transporte de los pellets hacia y, finalmente a través del secador. Este incremento en la velocidad de transporte es lo suficientemente rápido para permitir que el pellet permanezca a una temperatura lo suficientemente caliente para iniciar el proceso de cristalización dentro de los pellets y granulos que puede ser amorfa al momento de salir del secador centrífugo. Otros métodos convencionales de secado del pellet con eficiencia comparable, pueden ser empleados por un experto en la técnica y están incluidos en la presente invención como referencia. Para lograr el aspirado del agua e incrementar la velocidad de transporte desde la salida de la caja de agua del peletizador hasta el secador, el aire inyectado debe ser a una velocidad muy alta. En particular, el volumen del aire inyectado debe ser preferentemente de al menos 100 metros cúbicos por hora con base en la inyección a través de una válvula en una tubería con un diámetro de 1.5 pulgadas (3.81 cm). Este volumen de flujo variará de acuerdo con el volumen de rendimiento, eficiencia de secado y diámetro de tubería, tal como lo podrán comprender los expertos en la técnica. Se puede utilizar en lugar de aire nitrógeno u otro gas inerte. Los expertos en la técnica pueden emplear otros métodos que proporcionan una separación comparable del agua líquida de los pellets con aceleración del pellet hacia y a través del secador, y están incluidos a la presente invención como referencia. El rango de inyección de aire en la tubería de la pasta se regula preferentemente a través del uso de una válvula de bola u otro mecanismo de válvula localizado después del punto de inyección de aire. La regulación, a través de este mecanismo de válvula permite mayor control del tiempo de residencia para los pellets y granulos en la tubería de transporte y aparatos de secado y sirve para mejorar el aspirado de la pasta de pellets/agua. La vibración se reduce o elimina en la tubería de transporte a través del uso del mecanismo de válvula que está después del punto de inyección de aire. El regulado de la inyección de aire proporciona el control necesario para reducir el tiempo de transporte desde la salida de la caja de agua del peletizador a través del secado permitiendo que los pellets retengan un calor latente significativo dentro de los pellets. Los pellets de diámetro mayor no pierden el calor en forma tan rápida como lo hacen los pellets de diámetro más pequeño, y por consiguiente pueden ser transportados a una menor velocidad que los pellets más pequeños. Se lograron resultados comparables incrementando la velocidad de inyección de aire conforme disminuye el diámetro del pellet, tal como lo podrán comprender los expertos en la técnica. La reducción del tiempo de residencia entre la caja de agua del peletizador y la salida del secador deja suficiente calor en los pellets para lograr la cristalización deseada. La retención de calor dentro del pellet se aumenta a través del uso de un transportador de vibración que retiene calor después de la liberación del pellet del secador y/o a través del uso de . contenedores de almacenamiento convencionales o contenedores de aislamiento de calor. Los tiempos de transporte en el transportador de vibración se describen en las Solicitudes de Gala para ser efectivos de 20 a 90 segundos, y se ha descubierto que son particularmente efectivos de 30 a 60 segundos. Esta estructura de tiempo debe ser efectiva para los polímeros aquí descritos. La cristalización del 30% o más, preferentemente 35% o más, y lo más preferentemente 40% más, se puede lograr a través del proceso aquí descrito. La variación de los tiempos de residencia para polímero y combinaciones de polímero puede ajustarse según sea necesario, para optimizar los resultados de la formulación en particular y nivel deseado de cristalinidad, tal como lo podrán comprender los expertos en la técnica. Se eliminan pasos de calentamiento adicionales a través del uso del proceso aquí descrito. Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar un método y aparato para procesar polímeros de cristalización en un sistema de peletización bajo el agua que puede producir cristalización en los pellets de polímero que salen del secado. Es otro objeto de la presente invención, proporcionar un método y aparato para producir cristalización en pellets de polímero de cristalización utilizando un sistema de peletización bajo el agua sin la necesidad de un etapa de calentamiento secundaria costosa para convertir los pellets de polímero amorfo a pellets de polímero cristalino. Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un método y aparato para la peletización bajo el agua de polímeros de cristalización en donde se inyecta gas inerte en el agua y la pasta del pellet que sale del peletizador, para producir una forma de nube de vapor de agua de un manejo de la pasta, proporcionando de esta forma una mejor atención de calor en los pellets transportados. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un método y aparato para peletizar bajo el agua copolímeros de cristalización de acuerdo con el objeto anterior, en donde los pellets son transportados rápidamente a través del equipo a través de la inyección de aire en un rango de flujo de al menos 100 m3/hora, hasta aproximadamente 175 m3/hora o más, de modo que el tiempo de residencia de los pellets antes de salir del secador se reduzca lo suficiente para generar una cristalización del orden de 30% - 40% de cristalización total (100%). Es aún otro objeto de la presente invención proporcionar un método y aparato para producir pellets de polímero de cristalización utilizando un sistema de peletización bajo el agua, en donde los pellets que salen del secado tienen suficiente calor restante dentro de los mismos para que ocurra al menos un 35% de cristalización total de los pellets sin un calentamiento subsecuente. Es aún otro objeto adicional de la presente invención, proporcionar un método y aparato de peletización bajo el agua para producir pellets de polímero de cristalización en donde el tiempo de residencia de los pellets desde el tiempo de extrusión en la cubierta del troquel hasta que sale del secador centrifugo, se reduce al menos de aproximadamente un segundo a través de la inyección de gas en la línea de pasta del peletizador al secador. Un objeto aún adicional de la presente invención, es proporcionar un método y aparato de peletización bajo el agua para producir pellets de polímero de cristalización de acuerdo con el objeto anterior, en donde el tiempo de residencia es regulado utilizando un mecanismo de válvula para presurización mejorada de la nube del vapor de agua en la corriente descendente de la válvula que se encuentra en la línea de la pasta. Es otro objeto de la presente invención, proporcionar un sistema de peletización bajo el agua en el cual los pellets que salen del secador sean llevados en un transportador de vibración u otro equipo de vibración o manejo para lograr una cristalización virtualmente uniforme a través de un volumen de pellets con rendimiento determinado. Aún un objeto adicional de la presente invención, es expandir el alcance de los polímeros y copolímeros para los cuales el aparato y método de las Solicitudes de Gala, pueden lograr una cristalización auto-iniciada del polímero. Estos objetos junto con otros y las ventajas que podrán ser apreciadas subsecuentemente, residen en los detalles de construcción y operación de la presente invención, tal como se describirá y reivindicará de manera más completa más adelante, haciendo referencia a los dibujos que acompañan a la presente invención los cuales forman parte de la misma, en donde los números similares se refieren a partes similares a lo largo de la descripción. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1, es una ilustración esquemática de un sistema de peletización bajo el agua, que incluye un peletizador bajo el agua y un secador centrífugo fabricado y vendido por Gala, con inyección de aire y transportador de vibración de acuerdo con la presente invención. La figura 2a, es una ilustración esquemática de la vista lateral de transportador de vibración de la figura 1. La figura 2b, es una ilustración esquemática de la vista desde el extremo del transportador de vibración de la figura 1. La figura 3, ilustra los componentes del sistema de peletización bajo el agua mostrado en la figura 1 durante un modo de derivación cuando la línea de proceso ha sido desconectada. La figura 4, es una ilustración esquemática que muestra el método y aparato para inyectar aire u otro gas inerte en la línea de pasta desde el peletizador hasta el secador, de acuerdo con la presente invención. La figura 5, es una vista esquemática que muestra un método y aparato preferidos para inyección de gas inerte en la línea de pasta desde el peletizador hacia el secador, incluyendo una vista expandida de la válvula de bola en la línea de pasta. La figura 6, es una ilustración esquemática que muestra un sistema de peletización bajo el agua que incluye la cristalización y secador comercializados y vendidos por Gala para utilizarse con un procesamiento de poliuretano termoplástico. La figura 7, es una ilustración esquemática de la parte de cristalización del sistema mostrada en la figura 6. Descripción Detallada de la Invención Las modalidades preferidas de la presente invención se explicarán con detalle a continuación. Quedará entendido que la presente invención no se limita en su alcance a los detalles de construcción, arreglo de componentes o componentes químicos establecidos en la descripción que se encuentra a continuación, o tal como se ilustran en los dibujos. Las modalidades de la presente invención tienen la capacidad de llevarse a cabo o practicarse en varias formas y están contenidas dentro del alcance de la misma. Las descripciones de las modalidades que se encuentran a continuación utilizan terminología incluida para mayor claridad y pretenden quedar incluidas en el significado más amplio, incluyendo todos los equivalentes técnicos de los expertos en la técnica. Los componentes de polímeros establecidos en la presente invención proporcionan a los expertos en la técnica detalles del método según se describe y no pretenden limitar el alcance de la presente invención. Los poliésteres que se califican como polímeros de cristalización en la presente invención, son de la fórmula estructura general (OR. sub.1.0) .sub. x. [(C = O) R. sub.2. (C = O)] .sub. y y/o [(C = O) R. sub.1.0] .sub.x. [(C = O) R. sub.2.0] .sub. y. R.sub.1 y R. sub.2, descritos en la presente invención que incluyen porciones alifáticas, cicloalifáticas, aromáticas y sustituidas, colgantes que incluyen pero no se limitan a halógenos, funcionalidades nitro, grupos alquilo y arilo y pueden ser las mismas o diferentes. Más preferentemente, los poliésteres aquí descritos incluyen poli(tereftalato de etileno) o PET, poli(tereftalato de trimetileno) o PTT, poli(tereftalato de butileno) o PBT, poli(naftalato de etileno) o PEN, poliláctido o PLA, y poli(alfa-hidroxialcanoatos) o PHA. Las poliamidas se califican como polímeros de cristalización para la presente invención, son de la fórmula estructural general [N(H,R)R. sub.1.N(H, R)] .sub.x. [(C = O) R. sub.2. (C = O)] .sub .y y/o [(C = O)R. sub. 1.N(H,R)] .sub.x. [ (C = O) R. sub.2.N (H.R) ] .sub .y.. R.sub.1 y R. sub.2, descritos en la presente invención que incluyen porciones alifáticas, cicloalifáticas, aromáticas y sustituidas pendientes que ¡ncluyen pero no se limitan a halógenos, funcionalidades nitro, grupos alquilo y arilo y pueden ser los mismos o diferentes. R en la presente invención incluye pero no se limita a porciones alifáticas, cicloalifáticas, y aromáticas. Más preferentemente, las poliamidas ¡ncluyen adipamida de politetrametileno o nylon 4,6, adipamida de polihexametileno o nylon 6,6, sebacamida de polihexametileno nylon o 6,10, poli (ácido hexametilenodíamina-co-dodecanedioico) o nylon 6,12, policaprolactam o nylon 6, poliheptanolactam o nylon 7 , poliundecanolactam o nylon 11, y polidodecanolactarn o nylon 12. Los policarbonatos se califican como polímeros de cristalización para la presente invención, son de la fórmula estructura general [ (C = O) OR. sub.1.0] .sub.x. [ (C = O) OR. sub.2.0] .sub. y. R.sub.1 y R. sub.2, descritos en la presente invención que incluyen porciones alifáticas, cicloalifáticas, aromáticas y sustituidas pendientes que incluyen pero no se limitan a halógenos, funcionalidades nitro, grupos alquilo y arilo y pueden ser las mismas o diferentes. Más preferentemente, los policarbonatos incluyen bisfenol y carbonatos de bisfenol sustituido en donde el bisfenol es de la fórmula estructural HOPhC (CH. sub.3) .sub.2.PHOH o HOPhC (CH. sub.3) . (CH. sub.2. CH. sub3) .PhOH, en donde Ph describe el anillo fenilo y los sustituyentes incluyen pero no se limitan a funcionalidades alquilo, cicloalquilo, arilo, halógeno y nitro. Los poliuretanos se califican como polímeros de cristalización para la presente invención son de la fórmula estructural [ (C = O) OR. sub.1. N (H,R) ] . sub.x [ (C = O) OR. sub.2.N (H,R) .sub .y. R.sub.1 y R.sub.2, aquí descritos que incluyen porciones alifáticas, cicloalifáticas, aromáticas y sustituidas pendientes que incluyen pero no se limitan a halógenos, funcionalidades nitro, grupos alquilo y arilo y pueden ser las mismas o diferentes. R en la presente invención incluye pero no se limita a porciones alifáticas, cicloalifáticas, y aromáticas. Más preferentemente, los poliuretanos incluyen copolímeros de poliéter poliuretano y/o poliéster poliuretano, incluyendo metilenobis(fenil¡socianato) .
Los poliésteres y copolímeros adicionales que no se han descrito previamente, poliamidas y copolímeros, policarbonatos y copolímeros y poliuretanos y copolímeros se califican como polímeros de cristalización para la presente invención pueden estar comprendidos de al menos un diol que incluye etilenglicol, 1 ,2-propilenglicol, 1 ,3-propilenglicol, 1 ,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1 ,5-pentanodiol, 1 ,3-hexanodiol, 1 ,6-hexanodiol, neopentilglicol, decametilenglicol, dodecametilenoglicol, 2-butil-1 ,3-propanodiol, 2,2-dimetil-1 ,3-propanodiol, 2,2-dietil-1 ,3-propanodiol, 2-etil-2-isobutil-1 ,3-propanodiol, 2-metil-1,4-pentanodiol, 3-metil-2,4-pentanodiol, 3-metil-1 ,5-pentanodiol, 2,2,4-trimetil-1 ,3-pentanodiol, 2-eti l - 1 ,3-hexanodiol, 2,2,4-trimetil-1 ,6-hexanodiol, 1 ,2-ciclohexanodiol, 1,4-ciclohexanodiol, 1 ,2-ciclohexano dimetanol, 1 ,3-ciclohexano dimetanol, 1 ,4-ciclohexano dimetanol, dietilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, polipropilenglicol, politetrametilenglicol, catecol, hidroquinona, isosorbida, 1, 4-bis (hidroximetil)-benceno, 1,4-bis(hidroxietoxi)benceno, 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano e isómeros de los mismos. Otros poliésteres y copolímeros, poliamidas y copolímeros, policarbonatos y copolímeros y poliuretanos y copolímeros que califican como polímeros de cristalización para la presente invención pueden estar comprendidos de al menos una lactona o hidroxiácido incluyendo butirolactona, caprolactona, ácido láctico, ácido glucólico, ácido 2-hidroxietoxiacético, ácido 3-hidroxipropoxi-acético, y ácido 3-hidroxibutírico. Otros poliésteres y copolímeros son adicionales, poliamidas y copolímeros, policarbonatos y copolímeros y poliuretanos y copolímeros que califican como polímeros de cristalización para la presente invención pueden estar comprendidos de al menos un diácido que incluye ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido naftaleno-2,6-dicarboxílico e isómeros, ácido dicarboxílico de estilbeno, ácido 1 ,3-ciclohexanodicarboxílico, ácido difenildicarboxílico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido atípico, ácido azelaico, ácido sebacico, ácido fumárico, ácido pimélico, ácido undecanodioico, ácido octadecanodioico y ácido ciclohexanodiacético. Los poliésteres y copolímeros adicionales, poliamidas y copolímeros, policarbonatos y copolímeros, y poliuretanos y copolímeros que califican como polímeros de cristalización para la presente invención pueden estar comprendidos de al menos un diéster que incluye ftalato de dimetilo o dietilo, isoftalato de dimetilo o dietilo, tereftalato de dimetilo o dietilo, naftaleno-2,6-dicarboxilato de dimetilo e isómeros. Aún otras poliamidas y copolímeros, poliésteres y copolímeros, policarbonatos y copolímeros, y poliuretanos y copolímeros que califican como polímeros de cristalización para la presente invención pueden estar comprendidos de diaminas, incluyendo 1 ,3-propanodiamina, 1 ,4-butanodiamina, 1,5- pentanodiamina, 1 ,6-hexanodiamina, 1 ,8-octanodiamina, 1,10-decanodiamina, 1 , 12-dodcanodiamina, 1 , 16-hexadecanodiamina, fenilenodíamina, 4,4'-diaminodifeniléter, 4,4'-diaminodifenilmetano, 2,2-dimeti 1 ,5-pentanodiamina, 2,2, 4-trimeti-1, 5-pentanodiamina, y 2,2, 4-tri metil-1 ,6-hexanodiamina. Aún poliamidas y copolímeros adicionales, poliésteres y copolímeros, policarbonatos y copolímeros, y poliuretanos y copolímeros se califican como polímeros de cristalización para la presente invención pueden estar comprendidos de al menos un lactam o aminoácido incluyendo propiolactam, pirrolidinona, caprolactam, heptanolactam, . caprilactam, nonanolactam, decanolactam, undecanolactarn y dodecanolactam. Y otros poliuretanos y copolímeros, poliésteres y copolímeros, poliamidas y copolímeros, y policarbonatos y copolímeros que califican como polímeros de cristalización para la presente invención pueden estar comprendidos de al menos un isocianato incluyendo di-isocianato de 4,4'-difenilmetano y isómeros, di-isocianato de tolueno, di-isocianato de isoforona, di-isocianato de hexametileno, di-isocianato de etileno, 4,4'-metilenobis(fenilisocianato) e isómeros, di-isocianato de xilileno e isómeros, di-isocianato de tetrametilxilileno, 1 ,5-naftaleno-di-isocianato, di-isocianato de 1,4-ciclohexil, difenilmetano-3,3'-dimetoxi-4,4'-di-isocianato, 1 ,6-hexanodi-isocianato, 1,6-di-isocianato-2,2,4,4-tetrametilhexano, 1,3- bis(isocianatometil)ciclohexano, y 1 ,1 O-decanodi-isocianato. Un sistema de peletización bajo el agua para utilizarse en relación con la presente invención se muestra en forma esquemática en la figura 1. El sistema de peletización bajo el agua está designado generalmente con el número de referencia 10 e incluye un peletizador bajo el agua 12, tal como peletizador bajo el agua Gala, con un troquel cortador y cuchillas 14 expuestas en la vista separada de la caja de agua 16 y la caja de troquel del 18. En el sistema de peletización bajo el agua 10, los polímeros que serán procesados son alimentados desde arriba utilizando un. tanque o tolva de polímero 160 (ver figura 6) normalmente dentro de un extrusor 155 y pasa por corte y calor para fundir el polímero. Los poliésteres y poliamidas normalmente son extruidos a una temperatura desde aproximadamente 200°C hasta aproximadamente 300°C. Las formulaciones de adhesivo fundidas con calor normalmente son extruidas a una temperatura desde aproximadamente 100°C hasta aproximadamente 200°C. Los policarbonatos normalmente son extruidos a una temperatura desde aproximadamente 225°C hasta aproximadamente 350°C y los poliuretanos normalmente son extruidos a una temperatura desde aproximadamente 175°C hasta aproximadamente 300°C. La fundición de polímeros se alimenta en el cambiador de pantalla 20 (ver figura 1) para eliminar cualesquiera partículas sólidas o material extraño. La fundición continua alimentando a través de la bomba de engranes 22 que proporciona un rango de flujo suave y controlado en la válvula de desviación de polímero 24 y dentro de los agujeros del troquel en la placa del troquel 18. Las hebras de fundición de polímero formadas mediante extrusión a través de los agujeros del troquel ingresan en la caja de agua 16, y se cortan a través del troquel cortador y cuchillas 14 giratorias para formar los pellets o granulos deseados. Este proceso tal como se describe en la presente invención, es de ejemplo por naturaleza y otras configuraciones que logren el flujo de polímero deseado tal como las fácilmente comprendidas por los expertos en la técnica y/o tal como se define de otra manera de acuerdo con la técnica anterior, están incluidos dentro del alcance de la presente invención. La técnica anterior ha demostrado las modificaciones y aditivos numerosos al proceso de extrusión, los cuales son útiles en reducir la degradación del extrudado en forma técnica u oxidativa. Entre estas adaptaciones se ¡ncluyen eliminación al vacío de sub-productos y monómeros en exceso, reducción de hidrólisis, control de despolimerización catalítica, inhibición de catalizadores de polimerización y protección de grupos-extremo, aumenta el peso molecular, extensión de cadena de polímero y el uso de purgas de gas inerte. El agua ingresa a la caja de agua 16 a través de la tubería 26 y mueve rápidamente los pellets formados desde la cubierta del troquel para formar un pellets lleno y una pasta de agua. El agua del proceso circulada a través de la caja de agua del peletizador, tal como se incluye en la presente invención, no se limita y puede contender aditivos, co-solventes y auxiliares de procesamiento según sea necesario para facilitar la peletización, prevenir la aglomeración y/o mantener el flujo de transporte, tal como lo podrán entender los expertos en la técnica. La pasta de agua del pellet formada de esta manera sale de la caja de agua a través de la tubería 28 y es transportada hacia el secador 32 a través de la línea de pasta 30. De acuerdo con la presente invención, se inyecta aire en la línea de pasta del sistema 30 en el punto 70, en forma preferentemente adyacente a la salida de la caja de agua 16 y cerca del comienzo de la línea de pasta 30. Este sitio preferido 70 para la inyección de aire facilita el transporte de los pellets incrementando el rango de transporte y facilita el aspirado del agua en la pasta, permitiendo de esta forma que los pellets y granulos retengan suficiente calor latente para efectuar la cristalización deseada. El aire a alta velocidad es inyectada en forma conveniente y económica en la línea de la pasta 30 en el punto 70 utilizando líneas de aire comprimido convencionales, normalmente disponibles en instalaciones de fabricación, tal como con un compresor neumático. Otro gas inerte que incluye pero no se limita a nitrógeno de acuerdo con la presente invención, puede ser utilizado para transportar los pellets a alta velocidad, tal como se describe. Este flujo de aire o gas inerte a alta velocidad se logra utilizando gas comprimido que produce un volumen de flujo de al meno 100 metros. sup.3/hora, utilizando una válvula de bola estándar para la regulación de una presión de al menos 8 bar en la línea de la pasta 30, la cual tiene un diámetro de tubería estándar, preferentemente un diámetro de tubería de 1.5 pulgadas (3.81 cm). Para los expertos en la técnica, los rangos de flujo y diámetros de la tubería pueden variar de acuerdo con el volumen de rendimiento, el nivel de cristalinidad deseado, y el tamaño de los pellets y granulos. El aire o gas inerte de alta velocidad hace contacto en forma efectiva con la pasta de agua de pellets generando vapor de agua mediante aspirado, y disperso a los pellets a través de la línea de pasta propagando los pellets en velocidades incrementadas dentro del secador 32, preferentemente en un rango menor a un segundo desde la caja de agua 16 hasta la salida del secador 34. El aspirado de alta velocidad produce una mezcla de pellets en una mezcla de aire/gas que puede llegar al 98-99% en volumen del aire en la mezcla gaseosa. La figura 5, muestra un arreglo preferido para inyección de aire en la línea de pasta. El agua/pasta de pellets sale de la caja de agua del peletizador 102 hacia dentro de la línea de pasta 106 (figura 4) a través de la ventanilla de visión 112 que pasa a través del codo del ángulo 114 en donde el aire comprimido es inyectado de la válvula 120 a través de la línea de pasta angulada 116 y pasa el codo alargado 118 a través de la entrada del secador 110 hacia dentro del secador 108. Se prefiere que la inyección de aire en el codo angulado 114 esté en línea con el eje de la línea de pasta 116, proporcionando el efecto máximo de dicha inyección de aire en el pellet/pasta de agua resultante en un aspirado constante de la mezcla. El ángulo formado entre el eje vertical de la línea de pasta 116 y el eje longitudinal de la línea de pasta 116 puede variar de 0o a 90° o más, según sea requerido por la varianza en la altura del peletizador 102 con relación a la altura de la entrada 102 hacia el secador 108. Esta diferencia en altura puede deberse al posicionamiento físico del secador 108 en relación con el peletizador 102 o puede ser una consecuencia de la diferencia en los tamaños del secador y peletizador. El rango del ángulo preferido es de 30° a 60°, con el ángulo más preferido siendo de 45°C. El codo alargado 118 dentro de la entrada del secador 110 facilita el tránsito del pellet/pasta de agua aspirado a alta velocidad desde la línea de pasta de entrada 116 que se encuentra en la entrada del secador 110 y reduce la velocidad de la pasta del pellet hacia el secador 108.
La posición preferida del equipo, tal como se muestra en la figura 5, permite el transporte de los pellets desde el peletizador 102 hasta la salida del secador 108, en aproximadamente un segundo, lo cual minimiza la pérdida de calor dentro del pellet. Esto se optimiza en forma adicional mediante la inserción de un segundo mecanismo de válvula, o más preferentemente una segunda válvula de bola 150, que se encuentra después de la puerta de inyección de aire 120. Esta válvula de bola adicional permite una mejor regulación de tiempo de residencia de los pellets en la línea de pasta 116, y reduce cualquier vibración que pudiera ocurrir en la línea de pasta. La segunda válvula de bola permite la presurización adicional del aire inyectado en la cámara y mejora el aspirado del agua desde el pellet/pasta de agua. Esto se vuelve especialmente importante conforme disminuye el tamaño de los pellets y granulos. Los pellets son expulsados a través de la salida 126 del secador 108 y son dirigidos preferentemente hacia una unidad de vibración, tal como un transportador de vibración 84 ilustrado en forma esquemática en las figuras 2a y 2b. La agitación que resulta de la acción de vibración del transportador de vibración 84, permite que el calor sea transferido entre los pellets conforme están en contacto con los otros pellets y los componentes del transportador de vibración. Esto promueve una mejor uniformidad de temperatura y da como resultado una cristalinidad mejorada y más uniforme de los pellets y granulos. La agitación alivia la tendencia de los pellets de adherirse entre sí y/o a los componentes del transportador de vibración, como una consecuencia de la temperatura elevada del pellet. El tiempo de residencia de los pellets y granulos en el transportador de vibración contribuye al grado de cristalización deseado que será logrado. Entre más grande es el pellet, más largo es el tiempo de residencia esperado. El tiempo de residencia normalmente es de aproximadamente 20 segundos hasta aproximadamente 120 segundos o más, preferentemente de 30 segundos a 60 segundos, y lo más preferentemente 40 segundos, para permitir que los pellets se cristalicen hasta el grado deseado y permitan que los pellets se enfríen para el manejo. Los pellets más grade retendrán más calor dentro y se cristalizarán más rápidamente de lo que se puede esperar para pellets más pequeños. De manera inversa, entre más grande es el tamaño del pellets, más largo es el tiempo de residencia requerido para que el pellet se enfríe con propósitos de manejo. La temperatura deseada del pellet para el empaque final normalmente es menor a lo que se podría requerir para un procesamiento adicional. Generalmente se observa que las temperaturas debajo de la temperatura de cristalización, T.sub.c, de pellet son suficientes para un procesamiento adicional, en tanto que las temperaturas debajo de la temperatura de transición de vidrio T.sub.g, son adecuadas para el empaque. Los valores obtenidos mediante calorimetría de exploración diferencial tal como se mide en el modo de enfriamiento, son buenos indicadores de las temperaturas, tal como se identifica en la presente invención. Otros métodos para enfriar o métodos además de un transportador de vibración pueden ser utilizados para permitir que los pellets salgan del secador teniendo un tiempo suficiente para cristalizarse y enfriarse subsecuentemente para el manejo. Por ejemplo, una ruta alternativa para la presente invención es el sistema de cristalización de pellets (PCS), comercializado por Gala. El PCS de Gala se ilustra en las figuras 6 y 7. El PCS de Gala proporciona cristalización adicional y enfriamiento pasando el pellet y la pasta de agua a través de la válvula de entrada 201 dentro del captador de aglomerado 202 a través de la válvula de entrada de tanque 205 hacia un tanque adaptado con un agitador representado con el número 206 de la figura 7. Después del llenado de agua inicial a través de la válvula de llenado de agua 204, se introduce el pellet/pasta de agua en forma alternativa en los tres tanques separados permitiendo un tiempo adicional para el enfriamiento y cristalización con agitación para evitar la aglomeración de los pellets o granulos. Los detalles del proceso real se describen en la literatura de producto y se incluye una descripción breve en la presente invención con propósitos de ilustración. La pasta del pellet enfriada sale del tanque adecuado a través de la válvula de drenaje 207 y es transportada a través de la tubería de transporte 210 a través de la banda de proceso 209 hasta el secador 32 a través de la entrada del secador 33 de la figura 1, tal como se describió anteriormente. Como alternativa, el PCS de Gala puede ser adherido en secuencias después del secador 108 o después del transportador de vibración 84, permitiendo que se logre una cristalización adicional de los pellets. Tal como se describe anteriormente, el agua que incluye los aditivos de procesamiento y co-solvente están contenidos dentro del alcance del proceso de la presente invención. La temperatura del agua o soluciones que contienen agua pueden controlarse en una, dos o tres tanques y puede ser la misma o diferente en cada uno de los tanques para conferir mayor cristalinidad. Conforme incrementa el grado de cristalización, incrementa la temperatura de cristalización y la temperatura de procesamiento puede incrementarse para efectuar un grado aún mayor de cristalinidad. Tal como se ha demostrado históricamente, la cristalinidad incrementada confiere propiedades mejoradas en la mayor parte de los polímeros, y se pueden optimizar las condiciones de acuerdo con las ganancias necesarias en dichas propiedades deseables. Los pellets y granulos procedentes del secado 108 o el transportador de vibración 84 se pueden empacar o almacenar según sea requerido. También se pueden transferir a policondensación de estado sólido o polimerización de estado sólido, identificado en la presente invención como "SSP" y lo cual ha sido descrito con amplios detalles en la técnica anterior. El uso de agitación con flujo concurrente o de contracorriente de gas inerte, preferentemente gas de nitrógeno, a temperaturas elevadas es un componente común del proceso SSP. Este proceso requiere la cristalización mejorada según sea proporcionada por la presente invención, para evitar la aglomeración de los pellets y granulos en las temperaturas requeridas para una operación adecuada del proceso SSP. El peso molecular incrementado que resulta del proceso SSP permite que se obtengan polímeros claros, amorfos. Las aplicaciones y usos son bien descritos en la técnica anterior. Más allá del alcance de la presente solicitud, se describen las condiciones de procesamiento para los diversos polímeros contenidos en la misma, según sea adecuado para SSP. Aunque la presente invención ha sido descrita de manera específica con respecto a numerosos polímeros de cristalización, otros de dichos polímeros de cristalización, actualmente conocidos o que serán descubiertos en el futuro pueden ser procesados de acuerdo con la presente invención. Por consiguiente, no se pretende que la presente invención se limite a cualquier polímero de cristalización en particular o grupo de polímeros de cristalización, aunque la presente invención pretende comprender todos de dichos polímeros de cristalización.