MX2013009371A - Materiales mixtos polimericos. - Google Patents

Materiales mixtos polimericos.

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Harshadkumar M Shah
Jeffrey Jacob Cernohous
Neil R Granlund
David E Fish
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Abstract

Una composición que comprende del 65 al 90 por ciento en peso de fibras de pasta química de madera kraft y un polímero termoplástico y un método de elaborar la composición; en una modalidad, se incorporan las cantidades de aproximadamente 5-10%, y en otro 0.2-5% del agente de acoplamiento en formulaciones de materiales mixtos y composiciones procesables en estado fundido; se pueden añadir los llenadores y las fibras diferentes de las fibras de pasta química de madera a la mezcla de fibra/polímero para impartir características físicas convenientes o para reducir la cantidad de polímero necesitado para una aplicación dada.

Description

MATERIALES MIXTOS POLI ÉRICOS REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud tiene derecho a y reclama el beneficio de prioridad bajo 35 U. S. C. §119 de la solicitud de patente provisional de E.U.A., No. Ser. 61/442,716, presentada el 14 de febrero de 2011 , y titulada "Polymeric Composites", cuyo contenido se incorpora en la presente como referencia.
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a materiales mixtos poliméricos que se derivan del procesamiento en estado fundido de una matriz polimérica con fibra de pasta química de madera.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En el moldeo de materiales poliméricos mixtos hay tres pasos. El primero es la formación de un material concentrado aditivo. El segundo es la incorporación del material concentrado aditivo a un material compuesto; El tercer paso es el moldeo del material compuesto como producto moldeado final. En algunos casos se pueden combinar los pasos uno y dos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las figuras 1-5 son esquemas de una pastilla de moldeo que se utiliza para fabricar el material mixto polimérico.
La figura 6 es un diagrama de una mezcladora.
Las figuras 7 y 8 son diagramas de un molino de pastillas de moldeo.
La figura 9 es un esquema de una extrusora de un solo husillo, útil para fabricar la presente pastilla de moldeo.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La presente invención está dirigida a una solución para proporcionar un medio económico de producir materiales poliméricos mixtos que incluyen del 65 al 90% en peso de fibra de pasta química de madera obtenida de una hoja de pasta química de madera. Los materiales mixtos de esta invención tienen fibras de pasta química de madera uniformemente dispersadas dentro de una matriz polimérica.
En una modalidad la fibra de pasta química de madera es una fibra blanqueada de pasta química de madera. Hay razones para utilizar üna fibra blanqueada de pasta química de madera en vez de una fibra! no blanqueada de pasta de madera. ¦ ; Una razón es el color. Una fibra blanqueada de pasta química de madera de madera es substancialmente en conjunto celulosa y hemicelulosa. La celulosa y la hemicelulosa no tienen color natural de modo que le impartirán poco o ningún color a un material mixto. Por otro lado las fibras no blanqueadas, por ejemplo las fibras naturales como kenaf o fibras de madera integral, tienen hasta el 50% de lignina y otros materiales mixtos que pueden ser teñidos en su estado natural o se teñirán cuando se calienten a temperaturas de procesamiento termoplástico. Un material mixto con fibras de madera no blanqueadas, naturales o integrales se teñirían, probablemente de color marrón oscuro.
Otra razón es el olor. La celulosa no tiene olor de modo que un material mixto con fibras blanqueadas de pasta de madera tiene muy poco olor aportado por la celulosa. La lignina y otros componentes de las fibras no blanqueadas tienen olores típicos fuertes cuando se procesa en estado fundido, impartiendo un olor fuerte al material mixto resultante, limitando su uso en áreas encerradas, tales como el interior de un automóvil Hay problemas asociados con la dispersión uniforme de las fibras de pasta química de madera en toda una matriz de polímero. Las fibras se encuentran inicialmente en una hoja de pasta secada. El secado estropea las fibras de pasta. El secado también causa que las fibras de pasta 'sé enlacen entre sí mediante enlaces de hidrógeno. Se deben romper los enlaces del hidrógeno para obtener fibras substancialmente individuales. Algunas de las fibras permanecerán enlazadas. Éstas se llaman nudos o entrelazamientos dependiendo del tamaño. Habrá generalmente unos pocos nudos: y entrelazamientos que quedan después de romper los enlaces de hidrógeno entre las fibras.
Hay también problemas asociados con proporcionar la fibra de pasta química de madera a niveles del 65% en peso o más del peso total de la combinación de fibra/polímero. La menor cantidad de polímero significa que es más difícil dispersar la fibra en la matriz de polímero. La menor cantidad de polímero significa que es más difícil dispersar la fibra uniformemente en toda la matriz de polímero. La mezcla de fibra/polímero se hace más viscosa conforme aumenta la cantidad de fibra y es por lo tanto más difícil mover las fibras dentro de la matriz para proporcionar dispersión. El propósito es tener muy pocas marañas de fibra Los problemas a resolver están proporcionando las fibras en una matriz de polímero en forma substancialmente individual y dosificando las fibras en el polímero en una cantidad substancialmente uniforme de modo que la fibra de pasta de madera/material mixto tendrá fibras de pasta de madera dispersadas de manera substancialmente uniforme en todo el material mixto. La presente invención líeva las partículas cortadas en cubos pequeños de la pasta de madera química tomada de la hoja de pasta de madera y los dosifica en el polímero y separa substancialmente en piezas sueltas las fibras de pasta de madera al mezclar la pasta de madera con el polímero.
La matriz polimérica funciona como el polímero hospedante y es un componente de la composición procesable en estado fundido que incluye el material de abastecimiento de pasta química de madera. Se utiliza el procesamiento en estado fundido para combinar el polímero y la fibra de pasta química de madera. En el procesamiento en estado fundido se calienta y se funde el polímero y se combina la fibra de pasta química de madera con el polímero.
El polímero es termoplástico.
Una gran variedad de polímeros reconocidos convencionalmente en la técnica como adecuados para el procesamiento en estado fundido es útil como la matriz polimérica. La matriz poliméríca incluye substancialmente polímeros a los cuales de hace referencia a veces como que son difíciles de procesar en estado fundido, especialmente cuando se combinan con un elemento entrometido u otro polímero inmiscible. Incluyen tanto polímeros de hidrocarburo como diferentes de hidrocarburo. Ejemplos de matrices poliméricas útiles incluyen, pero no son limitados a los mismos, polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno lineal de de baja densidad (LLDPE), polipropileno (PP), copolímeros de poliolefina (por ejemplo, etilenbuteno, etilenocteno, alcohol etilenvinílico), poliestireno, copolímeros de poliestireno (por ejemplo, poliestireno alto de impacto, copolímero de acrilonitrilo y butadienestireno), poliacrilatos, polimetacrilatos, poliésteres, poli(cloruro de vinilo) (PVC), fluoropolímeros, polímeros de cristal líquido, poliamidas, imidas de poliéter, sulfuras de polifenileno, polisulfones, poliacetales, policarbonatos, óxidos de polifenileno, poliuretano, elastómeros termoplásticos, epóxidos, alquidos, melaminas, fenólicos, ureas, esteres vinílicos o combinaciones de los mismos. En ciertas modalidades, las matrices poliméricas más adecuadas son las poliolefinas.
Las matrices poliméricas. que se derivan de plásticos reciclados son también aplicables, ya que son a menudo de costos más bajos. Sin embargo, dado que tales materiales se derivan a menudo de materiales que provienen de múltiples corrientes de desecho, pueden tener diferentes reologías en estado fundido infinitamente. Esto puede hacer el material muy problemático para procesar. La adición de material de abastecimiento celulósico a una matriz de polímero reciclada debe aumentar la viscosidad en estado fundido y reducir la variabilidad general, mejorando así el procesamiento.
Una lista parcial de materiales plásticos o poliméricos que pueden utilizar las fibras de pasta de madera de celulosa puede incluir poliolefinas, polietileno, polipropileno, poli(cloruro de vinilo), ABS, poliamidas, mezclas de de los mismos, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de politrimetilo, mezclas de copolímeros etileno-monóxido de carbono y estireno, tales como polímeros termoplásticos de estireno/acrilonitrilo y estireno/anhídrido maleico, poliacetales, butirato de celulosa, acrilonitrilo-butadienestireno, cierto metacrilatos de metilo : y polímeros de policlorotrifluoroetileno. Una lista completa de materiales termoestables o termoplásticos que pueden utilizar fibra de pasta de madera de celulosa es conocida por los expertos en la técnica.
En una modalidad, se procesa en estado fundido el material de abastecimiento de pasta química de madera con una matriz polimérica incompatible (por ejemplo, poliolefina). En otra modalidad, se procesa en estado fundido el material de abastecimiento de pasta química de madera con una matriz polimérica compatible (por ejemplo, polímeros celulósicos modificados). Por ejemplo se ha descubierto que, cuando el material de abastecimiento de pasta química de madera de esta invención se procesa en estado fundido con propionato de celulosa (Tenite™ 350E), el material mixto resultante tiene excelentes propiedades de dispersión de fibra y mecánicas.
La presente invención considera posible también el uso de agentes de acoplamiento en la formulación de material mixto. Se utilizan típicamente los agentes de acoplamiento para mejorar la humectación interfacial de los llenadores con matriz de polímero. La adición de agentes de acoplamiento o compatibilizadores mejoran a menudo las propiedades mecánicas del material mixto resultante. La presente invención utiliza agentes de acoplamiento para mejorar la humectación entre la fibra de pasta química de madera de esta invención y la matriz de polímero como es sabido convencionalmente. Sin embargo, nosotros hemos descubierto también que la adición de un agente de acoplamiento mejora el procesamiento en estado fundido y la dispersión del material de abastecimiento de pasta química dei madera de esta invención con algunos polímeros.
Los agentes de acoplamiento preferidos para su uso con poliolefinas son los copolímeros de poliolefina-injerto-anhídrido maleteo. Én una modalidad, la matriz de polímero y el material de abastecimiento celulósico son se funden procesado con un poliolefina-injerto-copolímero de anhídrido maleico. Los agentes de acoplamiento disponibles comercialmente de esta invención incluyen los vendidos bajo los nombres comerciales Polybond™ (Chemtura), Exxelor™ (Exxon Mobil), Fusabond™ (DuPont), Lotader™ (Arkema), Bondyram™ (Maroon), Intégrate (Equistar). La matriz polimérica puede contener uno o más llenadores además del material de abastecimiento de pasta química de madera. La poliolefina en el copolímero de injerto será la misma que la poliolefina utilizada como el polímero en la matriz de polímero. Por ejemplo se utilizaría polietileno-/n/e/to-anhídrido maleico con polietileno y se utilizaría polipropileno-Znyerfo-anhídrido maleico con polipropileno.
En una modalidad, se incorporan las cantidades de aproximadamente 5-10%, y en otro 0.2-5% del agente de acoplamiento en formulaciones de materiales mixtos y composiciones procesables en estado fundido.
Se pueden añadir los llenadores y las fibras diferentes de las fibras de pasta química de madera a la mezcla de fibra/polímero para impartir características físicas convenientes o para reducir la cantidad de polímero necesitado para una aplicación dada. Los llenadores contienen a menudo humedad y reducen por lo tanto la eficacia de un compatibilizador presente en una matriz polimérica. Ejemplos no limitativos de llenadores y fibras incluyen polvo fino de madera, fibras naturales diferentes de fibra de pasta química de madera, fibra de vidrio, carbonato de calcio, talco, sílice, arcilla, hidróxido de magnesio y trihidróxido de aluminio.
En otro aspecto de la invención, la composición procesable en estado fundido puede contener otros aditivos. Ejemplos no limitativos de aditivos convencionales incluyen antioxidantes, estabilizadores ligeros, fibras, agentes expansores, aditivos de espumación, agentes antiadherentes, estabilizadores por calentamiento, modificadores por impacto, biocidas, retardantes de llama, plastificantes, agentes de pegajosidad, colorantes, auxiliares de procesamiento, lubricantes, compatibilizadores y pigmentos. Se pueden incorporar los aditivos a la composición procesable en estado fundido en forma de polvos, pastillas de moldeo, gránulos o en cualquier otra forma de extrudible o miscible. La cantidad y el tipo de aditivos convencionales en la composición procesable en estado fundido pueden variar dependiendo de la matriz polimérica y las propiedades físicas deseadas de la composición terminada. Los expertos en la técnica del procesamiento en estado fundido pueden seleccionar cantidades y tipos apropiados de aditivos que correspondan a una matriz polimérica específica para lograr propiédad s; físicas deseadas del material terminado.
En una modalidad, se produce el material de abastecimiento de pasta química de madera de esta invención cortando mecánicamente en cubos pequeños un material en hoja de pasta química de madera. En una modalidad, se corta en cubos pequeños el material de abastecimiento de pasta química de madera en forma hexagonal lo cual es conducente para su uso con el equipo convencional de abastecimiento. En otras modalidades las formas pueden ser partículas triangulares, rectangulares o conformadas como pentágonos. Se producen los materiales mixtos de esta invención procesando en estado fundido una matriz polimérica con material de abastecimiento de pasta química de madera. En una modalidad, se dispersa el material de abastecimiento de pasta química de madera uniformemente dentro de la matriz polimérica después del procesamiento en estado fundido.
La presente invención está dirigida a una solución para proporcionar un medio económico de producir materiales mixtos que contengan fibras químicas bien dispersadas de pasta de madera. Se logra esto utilizando un material de abastecimiento de pasta química de madera que ha aumentado la densidad aparente y se puede abastecer esto a equipo de procesamiento en estado fundido utilizando tecnología convencional de abastecimiento. Los materiales mixtos de esta invención tienen fibras de pasta química de madera bien dispersadas dentro de una matriz polimérica.
La presente invención puede utilizar varias especies de árboles como la fuente de las fibras de pasta, cartón y papel. Se pueden utilizar especies coniferas y de hoja ancha y mezclas de las mismas. Se conocen éstas también como árboles de madera blanda y árboles de madera dura. Las especies típicas de árboles de madera blanda son varias piceas (por ejemplo, picea de Sitka), abeto (abeto de Douglas), varias tsugas (tsuga del Pacífico), alerce americano, alerce común, varios pinos (pino del sur, pino blanco y pino macho), ciprés y secoya o mezclas de los mismos. Las especies típicas dé árboles de madera dura son el fresno, álamo temblón, álamo de Virginia^ tilo americano, abedul, haya, castaña, árbol gomífero, olmo, eucalipto, arce, álamo común y sicómoro o mezclas de los mismos.
El uso de las especies de árboles de madera blanda o árboles de madera dura puede depender en parte de la longitud de fibra deseada. Las especies de árboles de madera dura o árboles de hoja ancha tienen una longitud de fibra de 1-2 mm. Las especies árboles de madera blanda o coniferas tienen una longitud de fibra de 3.5 a 7 mm. El abeto de Douglas, abeto gigante, tsuga del Pacífico, alerce occidental y pino del sur tienen longitudes de fibra en la gama de 4 a 6 mm. La conversión a pasta y el blanqueo y el corte en cubos pequeños puede reducir la longitud media ligeramente a causa de la rotura de la fibra.
En la fabricación de pasta se desintegra el material leñoso formando fibras en un procedimiento químico de conversión a pasta. Se pueden blanquear luego opcionalmente las fibras. Se combinan luego las fibras con agua en un depósito de pasta para formar una lechada. La lechada pasa entonces a una caja formadora y se coloca entonces sobre un alambre, se deshidrata y se seca para formar una hoja de pasta. Se pueden combinar aditivos con las fibras en el depósito de pasta, la caja formadora o ambos. Se pueden rociar también los materiales en la hoja de pasta antes, durarit ó después de deshidratar y secar. Se utiliza típicamente el procedimiento de conversión a pasta de kraft en la fabricación de pasta de madera.
Las fibras de la pasta de madera celulósica pueden estañen forma de pastas comerciales de madera celulósica. Se suministra el material típicamente en forma de rollo o embalada. El grosor de la hoja de pasta es. un factor que puede determinar el grosor de la partícula. La hoja de pasta tiene dos caras opuestas substancialmente paralelas y la distancia entre estas caras será el grosor de la partícula. Una hoja de pasta típica puede tener un grosor de 0.1 mm a 4 mm. En algunas modalidades el grosor puede ser de 0.5 mm a 4 mm. Uno de los otros factores que afectan el grosor de partícula es la presencia de algún tratamiento previo a la hoja de fibra. Así la partícula puede ser más gruesa o más delgada que la hoja de fibra.
La hoja de fibra, y las partículas, pueden tener un peso de base de 12 g/m2 (gsm) a 2000 g/m2. En una modalidad las partículas podrían tener un peso de base de 600 g/m2 a 1900 g/m2. En otra modalidad las partículas podrían tener un peso de base de 500 g/m2 a 900 g/m2. Para una hoja de papel una modalidad podría tener un peso de base de 70 gsm a 120 gsm. En otra modalidad, un cartón podría tener un peso de base de 100 gsm a 350 gsm. En otra modalidad una hoja de fibra para el uso de especialidad podría tener un peso de base de 350 gsm a 500 gsm.
Los aditivos de pasta o el tratamiento previo pueden cambiar también el carácter de la partícula. Una pasta que es tratada con desaglutinantes proporcionará una partícula más floja que una pasta que no. tiene desaglutinantes. Una partícula más floja puede dispersarse más fácilmente en el material con que se combina.
La partícula tiene forma hexagonal, una modalidad de la cual se muestra en la figura 1. El hexágono puede ser de cualquier tipo de completamente equilátero a completamente asimétrico. Si no es equilátero, el eje mayor puede ser de 4 a 8 milímetros (mm) y el eje secundario puede ser de 2 a 5 mm. Algunos de los lados del hexágono pueden ser de la misma longitud y algunos o todos los lados pueden ser de longitudes diferentes. La circunferencia o perímetro del hexágono pueden ser de 12 mm a 30 mm y el área de ja cara superior o inferior 24 o 26 de la partícula pueden ser de 12 a 32 mm2. En una modalidad las partículas podrían tener un grosor de 0.1 a 1.5 mm, una longitud de 4.5 a 6.5 mm, una anchura de 3 a 4 mm y un área en una cara de 15 a 20 mm2. En otra modalidad las partículas podrían tener un grosor de 1 a 4 mm, una longitud de 5 a 8 mm, una anchura de 2.5 a 5 mm y un área en una cara de 12 a 20 mmz.
Se muestran dos ejemplos de una partícula de forma hexagonal. En las figuras 1-3, la partícula 0 es de forma hexagonal y tienen dos lados opuestos 12 y 18 que son iguales de largo y son más largos que los otros cuatro lados 14, 16, 20 y 22. Los otros cuatro lados 14, 16, 20 y 22 pueden ser de la misma longitud, como se muestra, o los cuatro lados pueden ser de longitudes diferentes. Dos de los lados, uno en cada extremo; tales : como 14 y 20 o 14 y 22, pueden ser de la misma longitud, y los otros dos en cada extremo, 16 y 22 o 16 y 20, pueden ser de la misma longitud o tener longitudes diferentes. En cada una de estas variaciones, los lados 10 y 18 pueden ser de la misma longitud o de longitudes diferentes. Los bordes de lás! partículas pueden ser afilados o redondeados.
La distancia entre la parte superior 24 y la parte inferior 26 de la partícula 10 puede ser de 0.1 mm a 4 mm.
Las figuras 4 y 5 ¡lustran una modalidad en la que cada uno de los seis lados el hexágono es de diferente longitud. La modalidad mostrada es ilustrativa y el orden de las longitudes de los lados y el tamaño de las longitudes de los lados puede variar.
Las partículas de la forma, tamaño y peso de base descritos anteriormente se pueden dosificar en sistemas abastecedores de pérdida de peso y volumétricos bien conocidos en la técnica.
La alineación de las fibras dentro de la partícula puede ser paralela al eje mayor del hexágono o perpendicular al eje mayor del hexágono o cualquier orientación intermedia.
Las partículas hexagonales pueden ser formadas en una cortadora de Henion, pero se podrían utilizar otros medios para producir una partícula hexagonal.
Las fibras de pasta de madera de celulosa enlazadas con hidrógeno se dispersan entonces en el polímero. Un método es hacer un concentrado aditivo que es rica en fibra y que tiene del 65 al 85% en peso de fibra de pasta de madera de celulosa y del 15 al 35% en peso de polímero. Parte del polímero puede ser un compatibilizador si se necesita uno. Se formaría entonces este material en la misma ubicación o una ubicación diferente para reducir la cantidad de la fibra de pasta de madera de celulosa y aumentar la cantidad de polímero. Se le pueden añadir otros aditivos .y llenadores al material en la operación de formación. Se moldearía entonces l material formado.
La adición inicial de la fibra de pasta de celulosa al polímero es una operación de dos pasos.
En el primer paso las pastillas de moldeo en hexágono se combinan y se mezclan con el polímero en una operación de mezclado. El mezclado puede ocurrir en una mezcladora termocinética o una mezcladora de Gelimat. La cantidad de fibra de pasta química de madera de celulosa en el material es del 65 al 85% en peso y la cantidad de polímero es del 15 al 35% en peso. Si se utiliza un compatibilizador, se reducirá entonces la cantidad de polímero por la cantidad de compatibilizador. Si se utiliza 5% en peso de compatibilizador, se reducirá entonces la cantidad de polímero en 5% en peso. Un polímero no polar, como las olefinas, utilizaría un compatibilizador. Los compatibilizadores típicos son copolímeros de injerto, tales como anhídrido maleico-polipropileno o anhídrido maleico-polietileno. Si el polímero es polipropileno, se utilizará entonces también hasta 0.5% en peso de antioxidante. La fibra y el polímero saldrán de la mezcladora termocinética como un material velloso.
En la figura 6 se muestra una mezcladora 30. La mezcladora 30 tiene un depósito de abastecimiento 32 por que los materiales son abastecidos. Los materiales son llevados por un husillo abastecedor 34 e Ja: cámara de mezclado 36 en la cual las paletas 38 son giradas rápidamente por el motor 40. Las paletas 38 giran a través de la mezcla y la fuerza centrífuga creada por las paletas 38 mueve el material hacia fuera contra la pared de; cámara de mezclado 42. El calor de fricción funde los materiales poliméric s,; el polímero y el compatibilizador, y mezcla la fibra con el polímero. Después de mezclar, se retira el polímero de la cámara de mezclado 36 a través de la puerta 44.
Otro método que se puede utilizar en el primer paso es una extrusora de dos husillos con la matriz abierta. La extrusora de dos husillos tiene una matriz abierta en el extremo de salida para que no se obstruya el flujo de material de la extrusora. Las cantidades de fibra, polímero y compatibilizador son las mismas que se describen para la mezcladora termocinética. El material saldrá de la extrusora de dos husillos como un material grumoso.
Entonces se tratará subsiguientemente este material en un molino de pastillas de moldeo California, tal como un molino de pastillas de moldeo, o una extrusora de un solo husillo, como una extrusora Bonnot de un solo husillo.
Se muestra en las figuras 7 y 8 una versión de laboratorio de uní molino de pastillas de moldeo. El molino de la pastilla de moldeo 50 tiene un depósito de abastecimiento 52 al cual se transfiere la fibra/material mixto de polímero 54 de la mezcladora termocinética o extrusora de dos husillos. El material mixto 54 cae sobre la placa perforada 56. Las aberturas 58 en la placa perforada 56 son del tamaño del diámetro de las pastillas de moldeo 60 extrudidas. Un par de ruedas 62 fuerza el material mixto por las aberturas 58 para formar las pastillas de moldeo 60. Las ruedas 62 están montadas en árboles 64. Los árboles 64 están montados en un rotor 66. El rotor 66 es girado por un motor (no mostrado) para girar las ruedas 62 alrededor de la placa perforada 56. Las pastillas de moldeo 60 se retiran del aparato y se reúnen.
Requirió varios experimentos determinar cómo la extrusora de un solo husillo podría ser utilizada para proporcionar un material en el que la fibra de pasta de celulosa se disperse en todo el polímero. La tendencia de las fibras a altos niveles de fibra es amontonarse. Se descubrió que fue necesario desviar el flujo de material a través de la extrusora para obtener la dispersión de la fibra. Se hace esto mediante la colocación de pasadores que se extienden de la pared exterior de la extrusora en la cavidad de extrusora. Se fuerza el material del aparato a través de los agujeros para formar pastillas de moldeo extrudidas. El material puede tender a bloquearse detrás de la matriz y no pasar a través del dado de manera eficiente. La adición de un limpiador en la parte posterior de la cara de dado mueve el material mixto a través del los agujeros de dado de manera más eficiente.
Se muestra en la figura 9 una extrusora de un solo husillo. La extrusora 80 tiene un depósito de abastecimiento 82 en el cual se coloca el material mixto de fibra procedente de la mezcladora. El depósito de abastecimiento 82 se conecta con un barril 84 y un husillo 86 que se extiende a través del barril 84. El husillo 86 es girado por un motor (no mostrado) e impulsa el material en el barril hacia la matriz 88. El diseño del husillo puede ejercer más o menos presión en el material mixto conforme de desplaza a través del barril. Se colocan los pasadores 90 a través del barril. Se pueden mover los pasadores 90 hacia dentro o hacia fuera para desviar el flujo de material a través del barril y ayudar a la dispersión de las fibras dentro del polímero. La matriz 86 tiene varias aberturas 92 a través de las cuales pasa el material para formar pastillas de moldeo.
En una modalidad, la primera mezcladora de dos husillos puede estar conectada directamente a la segunda extrusora de un solo husillo y el material pasará directamente de la primera mezcladora a la segunda. El mismo motor puede operar ambas.
Las pastillas de moldeo de concentrado aditivo contienen del 65 al 90% en peso de fibra de pasta química de madera y del 15 al 35% en peso de polímero.

Claims (13)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1- Una composición que comprende del 65 al 90% en peso de fibras de pasta química de madera kraft y un polímero termoplástico.
2 - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la fibra de pasta química de madera tiene un desaglutinante.
3.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la fibra de pasta química de madera no tiene desaglutinante.
4. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la fibra de pasta química de madera es una fibra blanqueada de pasta química de madera.
5. - La composición de conformidad con la reivindicación ; 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente un compatibilizador.
6. - La composición de conformidad con la reivindicación : 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente un antioxidante.
7.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 ¡ caracterizada además porque la cantidad de fibra de pasta química de madera es del 70 al 85% en peso de la composición.
8.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la composición es una pastilla de moldeo.
9. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el polímero no es poli(cloruro de vinilo).
10. - Un método para elaborar una composición, que comprende proporcionar fibras de pasta química de madera en forma de una partícula a una mezcladora termocinética, proporcionar un polímero termoplástico a la mezcladora termocinética, en donde por cada 100% en peso del material proporcionado a la mezcladora, las fibras de pasta son de 65 a 90% en peso del material, mezclar las partículas de fibra y el polímero en la mezcladora para formar una mezcla de fibra/polímero en la cual las fibras se dispersan dentro del polímero, después formar la mezcla de fibra/polímero como pastillas de moldeo.
11. - El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el paso de formar la mezcla como pastillas de moldeo comprende mezclar adicionalmente la mezcla de fibra/polímero en un segundo dispositivo de mezclado; en donde el segundo dispositivo de mezclado utiliza flujo dividido para dispersar las fibras en la mezcla, y después formar la mezcla como pastillas de moldeo.
12 - Un método para elaborar una composición que comprende proporcionar fibras de pasta química de madera kraft en forma de partícula|s a un primer dispositivo de mezclado que tiene por lo menos dos rotores de entrelazamiento, proporcionar un polímero termoplástico al primer dispositivo de mezclado, en donde por cada 100% en peso del material proporcionado a la mezcladora, las fibras de pasta son de 65 a 90% en peso del material, mezclar la fibra y el polímero en el primer dispositivo de mezclado para formar una mezcla de fibra/polímero en la cual las fibras se dispersan dentro del polímero, después formar la mezcla de fibra/polímero como pastillas de moldeo.
13.- El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el paso de formar la mezcla como pastillas de moldeo comprende mezclar adicionalmente la mezcla de fibra/polímero en un segundo dispositivo de mezclado; en donde el segundo dispositivo de mezclado utiliza flujo dividido para dispersar las fibras en la mezcla, y después formar la mezcla como pastillas de moldeo.
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