ES2208645T3 - Granulos de polimero y procedimiento para su preparacion. - Google Patents

Abstract

GRANULOS RECOGIDOS DE UNA SOLUCION DE UN POLIMERO COMO POR EJEMPLO UN POLICARBONATO, UNA ESTRUCTURA INTEGRADA DE PARTICULAS FINAS INDEPENDIENTES QUE CONSTITUYEN LOS GRANULOS QUE SON FORMADOS AL MENOS SOBRE LAS SUPERFICIES DE LOS GRANULOS; Y UN PROCESO PARA LA PREPARACION DE LOS GRANULOS DEL POLIMEROS QUE SE COMPONE DE LOS PASOS DE: ADICION DE UN SOLVENTE POBRE A LA SOLUCION POLIMERICA, Y LUEGO LA AGITACION-GRANULACION DE LAS PARTICULAS FINAS DEL POLIMERO DENTRO DE LOS GRANULOS, LLEVANDOSE A CABO UNA FUNCION IMPARTIDORA DE FUERZA DE CIZALLAMIENTO MIENTRAS SE REMUEVE, QUE SE LLEVA A CABO BAJO CALENTAMIENTO. SEGUN LA PRESENTE INVENCION, EL POLIMERO PUEDE RECOGERSE A PARTIR DE SU SOLUCION DE SOLVENTE ORGANICO YA QUE LOS GRANULOS TIENEN PROPIEDADES DE SECADO BUENAS.

Description

Gránulos de polímero y procedimiento para su preparación.

La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar gránulos de un polímero que tienen una forma específica de la superficie externa, recogidos de una disolución de un polímero en un disolvente. Más específicamente, se refiere a un procedimiento para preparar gránulos esféricos de un polímero que tienen una forma específica de la superficie externa y que contienen menos disolvente remanente, particularmente gránulos de policarbonato.

Como medios para recoger un polímero sólido de su disolución en un disolvente orgánico se han sugerido y puesto en uso práctico varias técnicas. En particular, un policarbonato se fabrica usualmente por un método de policondensación interfacial, y entonces se recoge con frecuencia como policarbonato sólido en forma de partículas finas, gránulos formados por la aglomeración de estas partículas finas o semejantes a partir de su disolución en un disolvente orgánico. La mayoría de los diversos métodos para recoger el policarbonato sólido que se han propuesto hasta ahora requieren dispositivos específicos, y por lo tanto no se ha desarrollado un método para aislar y recoger el policarbonato sólido a bajo coste sin usar dispositivos caros. Por ejemplo, entre los métodos para recoger el polímero anteriormente mencionado se ha conocido un método que sólo comprende añadir un disolvente pobre a una disolución del polímero (publicación de patente japonesa nº 14474/1967), un método que comprende pulverizar el polímero mediante una amasadora (publicación de patente japonesa nº 15899/1978), y un método que comprende verter el polímero en agua caliente y a continuación pulverizarlo (solicitud de patente japonesa dejada abierta nº 74231/1989). Sin embargo, todos estos métodos requieren instalaciones específicas, lo cual aumenta inconvenientemente el coste de las instalaciones y de recogida del polímero.

Por otra parte, cuando el polímero se recoge de la disolución del polímero en el disolvente orgánico, particularmente el policarbonato, una gran cantidad del disolvente permanece usualmente en el polímero sólido, y este hecho deteriora la calidad y las propiedades físicas de un producto polímero tal como el policarbonato. Con el fin de resolver este problema, se han descrito varias técnicas. Por ejemplo, ha existido un método que comprende alimentar una disolución de polímero a los gránulos de policarbonato para vaporizar un disolvente (solicitudes de patentes japonesas dejadas abiertas nºs 189835/1992 y 226541/1992), pero en este método se forma un polvo denso de policarbonato, de modo que las características de secado son muy pobres. Si el polvo se calienta hasta aproximadamente 250ºC para mejorar las características de secado, las partículas de polímero están inconvenientemente sujetas a fusión y deterioro, y el diámetro de partícula de las partículas obtenidas mediante la operación continua de este método es simplemente grande, lo cual hace esencialmente imposible la operación industrial en continuo.

Además, se ha presentado una técnica mejorada de este método en la que un disolvente pobre se vierte en una disolución de polímero en un disolvente, seguido por la operación anteriormente mencionada (solicitud de patente japonesa dejada abierta nº 17586/1993). Sin embargo, también es inconvenientemente necesario secar las partículas obtenidas por la técnica mejorada durante un largo período de tiempo.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para preparar gránulos de un polímero, particularmente gránulos de policarbonato, que tengan características de secado mejores que los métodos de recogida convencionales anteriormente mencionados.

Este objeto se ha conseguido mediante el sorprendente hallazgo de que los gránulos específicos de polímero obtenidos especificando las características de forma de las superficies o del conjunto de gránulos de polímero, de tamaño y semejantes de los gránulos de polímero recogidos, pueden resolver los problemas anteriormente mencionados. Además, también se ha encontrado que estos problemas se pueden resolver por agitación específica y granulación en condiciones específicas. En consecuencia, la presente invención se ha completado sobre la base de estos hallazgos.

Es decir, la presente invención se puede describir según las reivindicaciones adjuntas.

La fig. 1 muestra un aparato de granulación que se puede usar para alimentar una disolución de polímero en un disolvente que tenga una alta concentración.

La fig. 2 muestra un depósito de granulación equipado con una turbina de agitación de doble hélice.

La fig. 3 muestra un depósito de granulación equipado con una turbina de agitación de una única hélice.

La fig. 4 muestra un depósito de granulación para alimentar un disolvente pobre separadamente de la disolución de polímero en un disolvente.

La fig. 5 muestra un depósito de granulación para llevar a cabo la granulación en dos depósitos separados.

La fig. 6 muestra un depósito de granulación para inspeccionar el estado de producción de las partículas finas.

La fig. 7 muestra una fotografía de un microscopio electrónico (x 1.000) de cada superficie de los gránulos obtenidos en el ejemplo 1.

La fig. 8 muestra una fotografía de un microscopio electrónico (x 70) de cada sección de los mismos gránulos.

La fig. 9 muestra una fotografía de un microscopio electrónico (x 1.000) de cada superficie de los gránulos obtenidos en el ejemplo comparativo 1.

La fig. 10 muestra una fotografía de un microscopio electrónico (x 70) de cada sección de los mismos gránulos.

La fig. 11 muestra una distribución del diámetro de partícula de los gránulos preparados en el ejemplo 1 y su curva de función.

Ejemplos de polímeros a manipular en la presente invención incluyen principalmente polímeros obtenidos por una reacción de policondensación usando un disolvente, tales como policarbonatos, poliarilatos, poliésterpolicarbonatos y poliamidas. Por encima de todos, los más adecuados son los policarbonatos y los poliarilatos.

El policarbonato se puede obtener por una reacción de policondensación usual, y como un ejemplo concreto, se puede fabricar fácilmente haciendo reaccionar un fenol divalente con fosgeno o un compuesto tipo carbonato.

Ejemplos del fenol divalente incluyen hidroquinona, 4,4' -dihidroxidifenilo, bis(4-hidroxifenil)alcanos (por ejemplo, bisfenol A y semejantes), bis(4-hidroxifenil)cicloalcano, bis(4-hidroxifenil)óxido, bis (4-hidroxifenil)sulfuro, bis(4-hidroxifenil)sulfona, bis(4-hidroxifenil)cetona, y sus compuestos sustituidos con halógenos.

Además, ejemplos del compuesto tipo carbonato incluyen carbonatos de diarilo tales como carbonato de difenilo, y carbonatos de dialquilo tales como carbonato de dimetilo y carbonato de dietilo.

Se describirá brevemente un método de preparación del policarbonato según un procedimiento de policondensación con referencia a su método típico con fosgeno. Como procedimiento más usual, el bisfenol A se hace reaccionar con fosgeno en presencia de un catalizador tal como una amina terciaria (trietilamina o semejantes) en un disolvente inerte tal como cloruro de metileno, obteniendo de este modo el policarbonato.

Por otra parte, el poliarilato se puede obtener mediante una reacción de policondensación usual, y se puede fabricar fácilmente haciendo reaccionar un fenol divalente con un cloruro de un ácido polibásico aromático tal como el dicloruro del ácido tereftálico o el dicloruro del ácido isoftálico.

Ejemplos del fenol divalente usable son como se enumeraron anteriormente.

Para la preparación del poliésterpolicarbonato se puede aplicar directamente la técnica anteriormente mencionada con respecto al policarbonato.

La poliamida (particularmente una poliamida aromática) se puede obtener por policondensación de un cloruro de un ácido dicarboxílico aromático y una diamina aromática en un disolvente polar tal como dimetilacetamida en condiciones moderadas tales como temperatura ambiente.

El disolvente bueno que se puede usar en la presente invención es un disolvente orgánico, y huelga decir que tiene que ser capaz de disolver el polímero diana. Sin embargo, se requiere que el disolvente bueno sea sustancialmente inerte respecto al polímero y sea sustancialmente estable a las temperaturas de la etapa de recogida del polímero y de la etapa de recuperación y purificación del disolvente.

Con vistas a la separación del disolvente orgánico de los gránulos de polímero en la etapa de recogida del polímero, el disolvente orgánico preferido tiene un punto de ebullición de 200ºC o menos. Ejemplos del disolvente orgánico usualmente adecuado incluyen disolventes orgánicos basados en cloro tales como cloruro de metileno, cloroformo y clorobenceno, dioxano y tetrahidrofurano. Se pueden usar solos o en forma de una mezcla de dos o más de los mismos.

Se requiere que los disolventes orgánicos anteriormente mencionados tengan características de buen disolvente del polímero y se requiere que se separen y volatilicen fácilmente de los gránulos de polímero recogidos de la disolución. Sin embargo, es difícil conseguir compatibilidad entre estos requisitos. Por tanto, se han hecho investigaciones para encontrar una relación entre las propiedades de separación, las propiedades de secado y la forma del polímero a recoger, y como resultado se ha encontrado que los gránulos esféricos son excelentes, los cuales se pueden formar integrando muchas partículas finas de polímero de pequeño diámetro, que mantienen la forma de estas partículas finas. La fuerza mediante la cual se mantiene el estado de integración no está definida, pero se puede presumir que cuando el disolvente orgánico está presente los gránulos de polímero entran en contacto en húmero unos con otros, y se secan como están y se mantiene un estado adhesivo entre las partículas. En el momento de esta integración, se puede suponer que no se aplica una fuerza externa tal como para aplastar las partículas finas del polímero que tienen el diámetro pequeño, y esta suposición se puede soportar por la observación real de que en los gránulos formados por la integración se mantienen huecos.

Este estado puede entenderse bien a partir de fotografías de la superficie y de la sección de los gránulos mediante un microscopio electrónico (con referencia a los ejemplos y ejemplos comparativos).

Además, los gránulos de polímero también se pueden formar por una fuerza cohesiva entre las partículas finas del polímero que tienen el diámetro pequeño a la vez que se mantiene la morfología de las partículas finas del polímero. Cuando la formulación de los gránulos del polímero se lleva a cabo usando tal fuerza cohesiva, se puede impedir la deformación de las respectivas partículas finas, y también se puede impedir que las superficies de las partículas se fundan completamente y las partículas adyacentes se integren. Por lo tanto, sobre las superficies de los gránulos formados por la cohesión de las partículas finas, permanecen las porciones esféricas de las respectivas partículas finas, y por tanto se forman superficies rugosas, como se describió anteriormente. Por tanto, los gránulos tienen una mayor área superficial externa.

Los gránulos formados por la integración o la cohesión son casi esféricos, y tienen una esfericidad de 0,8 a 1,0 en términos del factor de forma de Wadell. Como la esfericidad es alta, las propiedades de manipulación de los gránulos son buenas, lo cual es conveniente en el momento del moldeo.

Además, la alta esfericidad conduce convenientemente a una mejora de la eficiencia de llenado del polvo y de la densidad aparente así como de la dispersión uniforme de los diversos aditivos y pigmentos.

La distribución en peso de los gránulos formados por la integración o la cohesión hasta un diámetro de partícula (X mm) se puede usualmente representar por la fórmula (I) (véase la reivindicación 9), y esta distribución es tal que Ef (número de medidas = n) representado por la fórmula (II) (véase la reivindicación 9) es 3 x 10^{-4} o menos, que sustancialmente corresponde a una distribución normal. Los gránulos de polímero tienen una desviación estándar
\sigma \leq 0,5 y 0,3 \leq densidad aparente (g/cm^{3}) \leq 0,7. También a la vista de estos puntos, las propiedades de manipulación de los gránulos con respecto a la presente invención son buenas, lo cual es conveniente para manipular los gránulos en el momento del moldeo. Ya que, como se denota en la presente memoria, la distribución del diámetro de partícula es estrecha, durante el transporte se produce escasamente segregación, y los aditivos y semejantes se pueden mezclar uniforme y convenientemente. Además, puesto que no están presentes ni polvo fino ni polvo grueso, la uniformidad de los gránulos se puede mantener fácilmente en el momento del mezclado o de formar una aleación, y se puede impedir que el polvo fino vuele alrededor en el momento de verter los gránulos en una tolva.

El diámetro externo de los gránulos formados por la integración o la cohesión está preferiblemente en el intervalo de 0,5 a 5 mm para mejorar la volatilización del disolvente, y el diámetro externo de las partículas finas que constituyen los gránulos está preferiblemente en el intervalo de 0,001 a 0,2 mm.

El área superficial específica de los gránulos de polímero, que es un factor para mejorar similarmente la volatilización del disolvente, está preferiblemente en el intervalo de 1 a 100 m^{2}/g.

La densidad aparente, que depende del estado de agregación de las partículas finas, está preferiblemente en el intervalo de 0,3 a 0,7 g/cm^{3}, en interés de vaporizar/separar el disolvente y por la conveniencia de la transferencia y transporte del polvo.

A continuación, se describirá con mas detalle un procedimiento para preparar los gránulos de polímero con respecto a la presente invención.

Junto con la disolución de polímero usada para obtener los gránulos de polímero de la presente invención se usa un disolvente pobre con el fin de mejorar la recogida del polímero de la disolución del polímero en un buen disolvente orgánico (para mejorar la formación de las partículas finas y disminuir la cantidad de disolvente residual). Ejemplos de disolventes pobres incluyen compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno y xileno, alcanos tales como pentano, hexano, heptano y octano, cetonas tales como acetona y metil-etil-cetona, y sus mezclas.

El disolvente pobre se puede alimentar en forma de líquido o vapor obtenido vaporizando el disolvente. Con respecto a la cadencia de alimentación del disolvente pobre, el disolvente pobre se puede mezclar con la disolución del polímero en el disolvente orgánico antes de la alimentación de la disolución del disolvente orgánico a un depósito de granulación, o el disolvente pobre se puede alimentar separadamente de la disolución del disolvente orgánico. Por ejemplo, el disolvente pobre se puede alimentar junto a la pared del depósito de granulación, mientras se agita la disolución del polímero en el disolvente orgánico colocada en el depósito de granulación. Cuando el disolvente pobre se añade abruptamente a la disolución del polímero en el disolvente orgánico, se produce fácilmente la solidificación anormal del polímero, y por lo tanto es más preferible añadir el mismo lenta y uniformemente con agitación.

No se pone ninguna restricción particular acerca de la cantidad del disolvente pobre, en tanto y cuanto no sea tanta que precipite el polímero. Sin embargo, la cantidad del disolvente pobre, es decir, un valor (%) = cantidad de disolvente pobre x 100/{cantidad de disolución de polímero x (1-concentración de disolución de polímero (%)/100)}, está preferiblemente en el intervalo de 5 a 80% en peso, más preferiblemente 10 a 70% en peso. Si la cantidad del disolvente pobre es menor que 5% en peso, la moldeabilidad del polvo fino (las partículas finas) es aún pobre como en el caso convencional, y la mejora de la volatilización del disolvente del polímero recogido es menos que preferida. Inversamente, si hay más que 80% en peso, la densidad aparente de los gránulos formados de polímero se deteriora no preferiblemente.

La concentración de la disolución del polímero en el buen disolvente orgánico se selecciona en el intervalo de 3 a 60% en peso, preferiblemente de 10 a 50% en peso. Si la concentración de la disolución en el buen disolvente orgánico es menor que 3% en peso, la cantidad del disolvente a recoger aumenta y la eficiencia del procedimiento global de fabricación de gránulos de polímero se deteriora, no preferiblemente, en tanto y cuanto la disolución no se concentre adecuadamente de antemano. Inversamente, si hay más que 60% en peso, la viscosidad de a disolución aumenta, de modo que la disolución no fluye a menos que se proporcione alta temperatura o presión, y por lo tanto la disolución es difícil de alimentar al depósito de granulación.

No obstante, como procedimiento para alimentar la disolución del polímero en el buen disolvente orgánico a alta concentración, se puede calentar la disolución que tiene una menor concentración, y a continuación alimentarse, mientras se evapora súbitamente. En este caso, el sobrecalentamiento del polímero puede dar lugar al deterioro térmico, y por lo tanto la temperatura de la disolución en el disolvente orgánico se tiene que seleccionar con cuidado. Con respecto a la disolución del policarbonato en cloruro de metileno, si su temperatura es superior a 250ºC, comienza, no preferiblemente, el deterioro térmico del policarbonato. Por lo tanto, la temperatura de la disolución en el disolvente orgánico es preferiblemente 200ºC o menos, más preferiblemente 180ºC o menos. Cuando se calienta, la disolución del polímero en el disolvente preferiblemente se presuriza al menos en una porción del calentador, con el fin de inhibir la vaporización y formación de espumas del disolvente en la tubería de alimentación, y preferiblemente la disolución se vaporiza súbitamente en el depósito de granulación o en una posición tan próxima como sea posible al depósito de granulación. Un ejemplo de este procedimiento se muestra en la fig. 1. Una disolución 12 de polímero en un disolvente, en un depósito 11 de granulación equipado con una turbina 15 de agitación se calienta en un calentador 1H, y en este caso, la presión aplicada a la disolución 12 de polímero en el disolvente se aumenta preferiblemente cerrando ligeramente una válvula IV. El número de referencia 17 es una capa de las partículas finas, y 1E es una salida de los gránulos.

En esta conexión, si se usa una máquina de agitación horizontal, preferiblemente la disolución se alimenta a una porción de acoplamiento de la máquina de agitación en la que se pueda aplicar una fuerza de cizalla a la disolución de polímero.

En el depósito de granulación, la disolución de polímero en el disolvente orgánico y el disolvente pobre se agitan para formar partículas finas del polímero, y a continuación estas partículas finas se granulan por agitación hasta que se transformen en gránulos de polímeros. En este caso, la agitación se tiene que llevar a cabo en una atmósfera calentada y tiene que suponer una función que imparta una fuerza de cizalla. Estos requisitos son necesarios para inhibir que las partículas finas formadas lleguen a formar gránulos que tengan un gran diámetro, para mantener siempre un cierto diámetro de partícula, y para obtener los gránulos que tengan el pequeño diámetro deseado.

Además, la operación de agitación en la atmósfera calentada es necesaria para obtener los gránulos que comprendan las partículas independientes que tengan el diámetro pequeño. Si la atmósfera no se calienta, se puede considerar que la disolución está sin cambiar y que no se pueden formar los gránulos que tengan el diámetro pequeño, aunque las partículas finas estén dispersadas.

Un dispositivo que suponga tal función está equipado con una turbina o paleta cizallante, y como turbina cizallante se puede usar una turbina de paletas o una turbina helicoidal. Además, también se pueden usar una amasadora y una máquina de agitación horizontal.

La granulación se lleva a cabo con calentamiento, y por lo tanto un aparato de granulación está preferiblemente dotado en sí mismo con una camisa para que se pueda llevar a cabo el calentamiento con vapor de agua, agua caliente o un aceite.

Con el fin de formar las partículas finas por medio de la máquina de agitación anteriormente mencionada es necesario que la máquina de agitación suponga una función que imparta una fuerza de cizalla, pero no se pone ninguna restricción particular acerca de la intensidad de la fuerza de cizalla.

Esta fuerza de cizalla depende de una velocidad de cizalla F = V/dc m/m.s, en la que dc (m) es la distancia entre la turbina y la superficie de la pared de la máquina de agitación, y V (m/s) es la velocidad relativa. Por tanto, esta velocidad de cizalla está preferiblemente en el intervalo de 10 a 80 m/m.s, más preferiblemente de 20 a 80 m/m.s. Si la velocidad de cizalla es menor que 10 m/m.s, el polímero a recoger se vuelve una masa sólida en lugar de las partículas finas (polvo), y en consecuencia, es difícil formar las partículas finas. Inversamente, si hay más que 80 m/m.s, se requiere una potencia excesiva para hacer funcionar la máquina, y no está presente ninguna ventaja particular. En el caso de un depósito de agitación vertical equipado con una máquina de agitación helicoidal, se puede emplear la velocidad periférica externa V de la turbina helicoidal respecto a la superficie estacionaria de la pared del depósito de agitación, y en el caso de un depósito de agitación equipado con una máquina de agitación de doble husillo, se puede emplear la velocidad relativa V en la punta de cada turbina. Se debe cumplir un valor en el intervalo preferible de velocidades de cizalla anteriormente mencionado en la posición a través de la cual se alimenta al depósito la disolución del polímero en el disolvente, por ejemplo, una posición a través de la cual la disolución del polímero en el disolvente se añada directamente a las partículas finas en el depósito.

La temperatura de operación a la cual se lleva a cabo la operación de granulación mediante el uso del depósito de granulación anteriormente mencionado es preferiblemente mayor que el punto de ebullición del disolvente de la disolución del polímero en el disolvente. Si la temperatura de operación es menor que el punto de ebullición del disolvente, la eficiencia de separación del disolvente es baja, y lo que es peor, la granulación del polímero en sí misma es difícil.

La presión de operación está más preferiblemente en el intervalo de 34,7 kPa a 1,1 MPa. Si la presión de operación es menor que 34,7 kPa se requiere un dispositivo de descompresión engrandecido, e inversamente, si es mayor que 1,1 MPa se necesita un depósito del tipo de alta presión. Ambos casos son desventajosos desde el punto de vista del coste y semejantes.

No se hace ninguna restricción particular sobre la posición de la alimentación de la disolución de polímero en el disolvente en el depósito de granulación, en tanto y cuanto el contenido de sólidos del polímero no se adhiera anormalmente a la turbina de la máquina agitadora y a la pared interior del depósito. Sin embargo, más preferiblemente, el orificio de alimentación de la disolución de polímero en el disolvente se posiciona para que la disolución de polímero en el disolvente se pueda alimentar en la capa de las partículas finas con el fin de ejercer un efecto de autolimpieza mediante las partículas finas del polímero (polvo). En este caso, el orificio de alimentación tiende a ocluirse con las partículas finas de polímero que se están agitando, dependiendo de la orientación del orifico de alimentación, y por lo tanto, la orientación del orificio se debe decidir en consideración de la dirección del flujo de las partículas finas en agitación.

Además, con el fin de impedir que la disolución de polímero en el disolvente ocluya el orificio de alimentación, o con el fin de impartir la fuerza de cizalla adecuada a las partículas finas producidas, es más preferible con vistas al efecto que imparte la fuerza de cizalla que la disolución de polímero en el disolvente se alimente por una posición en la que la fuerza de cizalla sea máxima.

Las partículas finas del polímero que tienen un pequeño diámetro que se hayan formado mediante el procedimiento anteriormente mencionado, sufren la fuerza de cizalla predeterminada, y entonces están sujetas a granulación por agitación para llegar a formar gránulos que tengan un gran diámetro. La granulación por agitación se lleva a cabo después de la etapa de granulación previa a la agitación, o simultáneamente con esta etapa.

Como dispositivo para realizar la granulación por agitación, en el caso de un depósito vertical es preferible una máquina de agitación que tenga una turbina helicoidal o una turbina de paletas, y en el caso de un depósito horizontal se puede usar una amasadora o una máquina de agitación tipo disco.

La granulación por agitación sólo comprende aglomerar las partículas finas para formar los gránulos que tengan gran diámetro, mientras que la forma original de las partículas finas se mantiene lo más posible. Por lo tanto, se requiere poca potencia, y es suficiente aproximadamente de 0,1 a 5 kW/m^{3}.h. Preferiblemente, el tiempo de residencia está en el intervalo de 0,1 a 10 horas, más preferiblemente de 0,2 a 5 horas. Si el tiempo de residencia es menor que 0,1 h, la granulación no puede transcurrir suficientemente, e incluso si es mayor que 10 horas con frecuencia no se puede obtener ningún efecto adicional.

La granulación de los gránulos se puede llevar a cabo inmediatamente después de la etapa de granulación de las partículas finas, o alternativamente añadiendo un agente ligante. Es decir, si el disolvente no se volatiliza completamente en la etapa previa de formación de las partículas, las superficies de las partículas finas están aún en estado húmedo, y estas partículas finas se puede integrar o cohesionar mediante la granulación por agitación. Sin embargo, si el disolvente se ha volatilizado sustancialmente completamente, es preferible añadir el agente ligante al mismo.

Como este agente ligante se puede usar uno o una mezcla de cloruro de metileno y n-heptano que se pueden usar como el buen o el pobre disolvente. El agente ligante se puede usar en el estado de líquido o de vapor, obtenido vaporizando el mismo.

En el caso de que únicamente se use cloruro de metileno o conjuntamente con el disolvente pobre, el contenido de cloruro e metileno en las partículas finas está preferiblemente en el intervalo de 2 a 25% en peso, más preferiblemente de 3 a 20% en peso. Si el contenido de cloruro de metileno es menor que 2% en peso, con frecuencia no se puede obtener un efecto cohesivo suficiente de las partículas finas, y si es más que 25% en peso las superficies de las partículas se disuelven, de modo que el área superficial específica de cada superficie de los gránulos formados disminuye y las propiedades de secado de las partículas declinan, y en consecuencia, con frecuencia no se puede conseguir el efecto deseado de la presente invención.

Por otra parte, en las partículas finas del policarbonato, el contenido del disolvente pobre que se puede usar junto con el agente ligante está preferiblemente en el intervalo de 1 a 50% en peso, más preferiblemente de 2 a 40% en peso. Si el contenido del disolvente pobre es menor que 1% en peso, el cloruro de metileno que se mezcla y se usa disuelve parcialmente las superficies de los gránulos formados no preferiblemente. Inversamente, si hay más que 50% en peso, el efecto cohesivo de as partículas finas se deteriora, y el disolvente pobre se libera de las partículas finas de policarbonato con el resultado de que está presente en estado líquido, de modo que se produce el problema de que la manipulación de las partículas finas es compleja.

Como agente ligante se usa cloruro de metileno solo o una mezcla de cloruro de metileno y el disolvente pobre, en condiciones tales que el contenido del agente ligante esté en el intervalo anteriormente mencionado, pero como procedimiento de tratamiento preferible, es simple y efectivo un método de añadir el agente ligante a las partículas finas del policarbonato que se están agitando, por ejemplo pulverizando uniformemente el agente ligante desde una o varias posiciones superiores durante la agitación. El caudal de alimentación del agente ligante está preferiblemente en el intervalo de 0,1 a 30% en peso de partículas finas por hora. Si el caudal de alimentación del agente ligante es menor que 0,1% en peso, el tiempo de tratamiento es largo, lo cual no es eficiente. Si está en exceso de 30% en peso, se forman masas cohesionadas grandes, y las superficies de las partículas finas están sujetas a ser disueltas por el cloruro de metileno.

La temperatura de tratamiento está preferiblemente en el intervalo de 20 a 200ºC de modo que el contenido de disolvente en las partículas finas pueda estar en el intervalo anteriormente mencionado, dependiendo de la clase de disolvente usado. En este caso, si la temperatura de tratamiento es menor que 20ºC, la eficiencia del tratamiento es baja, e inversamente, si es superior a 200ºC, el polímero está sujeto a deterioro.

Con el fin de mantener constante el contenido de disolvente en el polímero, es más preferible que la temperatura de las partículas finas se seleccione en el punto de ebullición o más de al menos uno de los dos, el buen y el pobre disolvente, y a continuación se lleve a cabo el tratamiento, equilibrando la alimentación de disolvente y la cantidad de disolvente vaporizado.

Puesto que los gránulos de polímero formados por la integración o la cohesión usualmente contienen de 0,1 a 60% en peso del disolvente, es necesario secar los gránulos. El secado se puede conseguir mediante el paso de un gas inerte tal como N_{2}, Ar, CO_{2}, o semejantes, o la utilización de vacío, o una combinación de estos medios.

Preferiblemente, la temperatura de secado está en el intervalo de 50 a 220ºC, más preferiblemente de 60 a 180ºC, mucho más preferiblemente de 80 a 180ºC. Si la temperatura de secado es menor que 50ºC la eficiencia del secado es pobre, y si es mayor que 220ºC los gránulos, no preferiblemente, se funden unos con otros para formar fácilmente bloques.

Como tipo de aparato de secado a utilizar se puede usar una máquina de agitación tipo tolva, una máquina de agitación horizontal, una máquina de agitación vertical, y semejantes. Por encima de todo, es preferible el tipo de agitación porque este tipo puede impedir la fusión entre los gránulos y permite aumentar sobresalientemente la temperatura de secado.

La formación de partículas finas de polímero que tengan un pequeño diámetro y la granulación de los gránulos de polímero que tengan un gran diámetro se pueden llevar a cabo en diferentes dispositivos o en el mismo dispositivo.

En el caso de que la formación de las partículas finas de polímero y la granulación de los gránulos de polímero se lleven a cabo en el mismo dispositivo, es más preferible una máquina de agitación tipo vertical (en la que el tipo de turbina es del tipo helicoidal o del tipo paletas) o una máquina de agitación horizontal. En el caso de que los tratamientos anteriormente mencionados se lleven a cabo con el mismo dispositivo, la velocidad de cizalla F que depende de la velocidad relativa V (m/m.s) entre la turbina y la pared del depósito o entre la turbina y la distancia dc (m) está preferiblemente en el intervalo de 10 a 80 m/m.s, más preferiblemente de 20 a 80 m/m.s.

En el caso de que los tratamientos anteriormente mencionados se lleven a cabo con el mismo dispositivo, las partículas finas del mismo polímero preparadas de antemano se pueden colocar en el depósito de granulación con el fin de mejorar la transmisión del calor necesario para vaporizar el disolvente y el disolvente pobre y así obtener inmediatamente el producto. En el caso de que las partículas finas no se coloquen de antemano en el depósito de granulación, las partículas finas formadas llevando a cabo este método de granulación se pueden usar como están, y por tanto tal procedimiento es conveniente para la producción en continuo.

Los gránulos de polímero obtenidos por el procedimiento descrito anteriormente tienen las siguientes características.

(1)

Los gránulos así obtenidos tienen un área superficial específica de 1 a 100 m^{2}/g. El área superficial específica prácticamente preferida está en el intervalo de 5 a 50 m^{2}/g.

(2)

Los gránulos así obtenidos tienen una densidad aparente de 0,3 a 0,7 g/cm^{3}. La densidad aparente prácticamente preferida está en el intervalo de 0,4 a 0,6 g/cm^{3}.

Para recoger el polímero en estado fino a partir de una disolución del polímero en un disolvente orgánico, las partículas finas se pueden formar mediante una operación de agitación en un depósito de granulación que suponga una fuerza de cizalla predeterminada, y estas partículas finas se pueden a continuación integrar o cohesionar en el mismo o en un depósito de granulación diferente, mediante lo cual se pueden obtener con éxito gránulos esféricos que tengan unas excelentes propiedades de secado y una alta densidad aparente.

Ahora, la presente invención se describirá con más detalle con respecto a los ejemplos, pero el alcance de la presente invención no se debe limitar a estos ejemplos.

Ejemplo 1

Como polímero se disolvió un policarbonato (nombre comercial TOUGHLON A2200, fabricado por Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) en cloruro de metileno (Hiroshima Wako Pure Chemicals Co., Ltd.; la mayor calidad) para formar una disolución en cloruro de metileno que contenía 22% en peso del policarbonato. A continuación, se añadió como disolvente pobre a la disolución un 25% en peso de n-heptano (respecto al cloruro de metileno) para obtener una disolución para la preparación de partículas finas del polímero. Se preparó un depósito 21 de granulación vertical (fig. 2) que tenía un volumen efectivo de aproximadamente 8 litros y que tenía una turbina 25 de doble hélice. Además, este depósito de granulación se equipó con una camisa para calentar con agua caliente (no mostrada).

El interior de este depósito se calentó hasta 80ºC, y a continuación la disolución 22 de policarbonato se alimentó a un caudal de 800 g/h al depósito en el que se estaba haciendo rotar una turbina de agitación a 120 rpm. La alimentación de la disolución de policarbonato se llevó a cabo a través de una posición inferior del depósito de modo que la disolución de policarbonato pudiera sufrir la acción cizallante de la turbina de agitación. En este momento, la turbina de agitación tenía una velocidad de cizalla de 36 m/m.s. Después de un corto tiempo desde el comienzo de la alimentación, comenzaron a producirse las partículas finas del policarbonato. La operación se continuó más, de modo que la temperatura del polvo en depósito llegara a aproximadamente 50ºC y las partículas finas comenzaran a cohesionarse, y en ese momento, cuando se había alcanzado un diámetro medio de partícula de 1,3 mm (gránulos que tenían un gran diámetro), se confirmó que el sistema había llegado a ser estable. La razón de por qué se alcanza esta buena estabilidad no está clara, pero se puede presumir que es debido a que la turbina de agitación es del tipo doble hélice, de modo que la eficacia de la agitación es alta.

En las condiciones anteriormente mencionadas, la operación se continuó adicionalmente durante 6 horas, y cuando el nivel de los gránulos subió por encima del nivel medio del depósito, los gránulos se extrajeron intermitentemente a través de la salida 2E del depósito para que el nivel de los gránulos se mantuviera constante, y la operación se llevó a cabo adicionalmente durante 20 horas. Incluso después de que se comenzara a retirar los gránulos, la operación en continuo fue posible a condición de que la temperatura de los gránulos y el diámetro de partículas fueran siempre estables.

Los gránulos así obtenidos se secaron en un horno a 120ºC, y según una medida por el método de pesada, el contenido del disolvente en los gránulos fue 36% en peso. Además, estos gránulos se disolvieron en dicloroetano, y se analizó la composición de los disolventes contenidos de la manera usual. Fue evidente que 19% en peso de cloruro de metileno y 17% en peso de n-heptano estaban presentes en el 36% en peso de disolvente anteriormente mencionado. A continuación, los gránulos obtenidos se colocaron en un recipiente de secado que tenía un volumen de 200 ml, y a continuación se secaron a 135ºC durante aproximadamente 2 horas en una corriente de nitrógeno. En este momento, se midió el contenido de los disolventes en los gránulos, y como resultado, el contenido de cloruro de metileno y de n-heptano fue, respectivamente, 10 ppm en peso o menos y 30 ppm en peso o menos. A partir de estos resultados, fue evidente que los gránulos mostraron unas muy excelentes propiedades de secado.

Los gránulos secados así obtenidos se cribaron para medir la distribución en peso de los gránulos mediante el diámetro de partícula, y se obtuvo una curva de distribución sobre la base de los valores así medidos. Seguidamente, se estableció una correlación para que se pudiera minimizar la separación (desviación) entre la curva así obtenida y cada curva función de varias funciones de distribuciones de partícula, y se determinó una constante para que la mayoría se ajustara con la correlación mediante un método no lineal de mínimos cuadrados. La fig. 11 muestra una correlación entre los valores medidos y las curvas (una línea sólida, una línea de puntos y una línea encadenada) que muestra las diversas funciones de distribución. En el mismo dibujo, los símbolos circulares negros denotan los valores medidos, y la línea sólida denota una distribución normal (diámetro medio X_{bar} = 1,31948, \sigma = 0,26957), la línea de puntos denota una distribución de Rosin-Rammler (K = 0,103791, n = 6,48573) y la línea encadenada denota una distribución normal logarítmica (diámetro medio X_{bar} = 1,14205, \sigma = 1,35115).

La distribución de Rosin-Rammler anteriormente mencionada es una distribución en la que la distribución acumulativa de finos está representada por la siguiente fórmula (III):

1-R(X) = 1 - exp(-KX^{n})

en la que X es el diámetro de partícula; R(X) es la distribución acumulativa de gruesos; y K y n son constantes.

Además, la distribución normal logarítmica es una distribución en la que la distribución acumulativa de finos está representada por las siguientes fórmulas (IV) y (V):

(IV)D (X) = \frac{1}{\sqrt{2\pi}} \int^{t}_{-\infty} exp \left( \frac{-t^{2}}{2} \right)dt

(V)t=\frac{ln \ X - ln \ X_{bar}}{ln\sigma}

en las que X_{bar} es el diámetro medio; y \sigma es la desviación estándar.

Como resultado de la investigación de lo precedente, fue evidente que la curva de distribución normal se ajustaba más. Además, el valor de la función error Ef (n) en este momento fue 1,23 x 10^{-4} (-).

A continuación, las superficies y los interiores (secciones) de los gránulos secados se observaron usando un microscopio electrónico, y en este momento, se confirmaron las partículas finas cohesionadas que tenían un pequeño diámetro medio de partícula de 0,006 mm, como se muestra en las figs. 7 y 8 (fotografías). El área superficial específica de los gránulos secados fue 22 m^{2}/g. Los resultados y condiciones detalladas se muestran en la tabla 1.

Ejemplo 2

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 1 para preparar una disolución de un policarbonato en cloruro de metileno.

A continuación, se preparó un depósito vertical 31 de granulación (fig. 3) que tenía un volumen efectivo de 6 litros y que tenía una turbina 35 de una única hélice. Se alimentó vapor de agua a 120ºC a la camisa (no mostrada) de este depósito de granulación y la disolución de policarbonato anteriormente mencionada se alimentó a un caudal de 400 g/h mientras se hacía rotar la turbina de agitación a 90 rpm. En este momento, la velocidad de cizalla F en la punta de la turbina de agitación fue 16 m/m.s.

Después de un corto tiempo desde el comienzo de la alimentación de la disolución de policarbonato, comenzaron a producirse las partículas finas del policarbonato y el nivel de las partículas finas subió. Durante esta operación, la temperatura de la capa de las partículas finas llegó a ser 83ºC. En el momento en el que el depósito de granulación se llenó con las partículas finas, estas partículas se extrajeron del mismo, y se midió su contenido de disolvente por un método de pesada. Como resultado, fue 3,2% en peso.

A continuación, la temperatura del mismo depósito de granulación que contenía las partículas finas se mantuvo a 62ºC, y se alimentaron al mismo con agitación 80 g de un disolvente mixto obtenido mezclando cloruro de metileno y n-heptano en una relación de 3:1, seguido por agitación durante 30 minutos.

Seguidamente, se observaron las partículas del policarbonato, y fue evidente que la mayoría de las partículas finas inicialmente presentes se convirtieron en gránulos cohesionados solos. Los gránulos se analizaron para determinar su contenido y composición de los disolventes, y como resultado, su contenido total de disolventes fue 25% en peso de los gránulos, y específicamente, su contenido de cloruro de metileno y de n-heptano fue 11% en peso y 14% en peso, respectivamente.

Los gránulos así obtenidos se secaron de la misma manera que en el ejemplo 1, y se inspeccionaron los disolventes residuales. Como resultado, las concentraciones de cloruro de metileno y de n-heptano fueron, respectivamente, 21 ppm (en peso) y 80 ppm (en peso), y fue evidente que estos gránulos también mostraron unas excelentes propiedades de secado.

El área superficial específica y el diámetro medio de partícula de estos gránulos fueron 18 m^{2}/g y 1,6 mm, respectivamente, y se observó que las partículas finas que tenían un diámetro de partícula medio de 0,006 mm estaban cohesionadas.

Los resultados y condiciones detalladas se muestran en la tabla 1.

Ejemplos 3 a 8

Se llevó a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 1, excepto que se cambiaron la concentración de la disolución de polímero, la cantidad de n-heptano a mezclar, la velocidad rotacional de la máquina de agitación y la clase de turbina de agitación.

Los resultados y condiciones detalladas se muestran en la tabla 1.

Ejemplo comparativo 1

Se llevó a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 1, excepto que se usó la máquina de agitación mostrada en la fig. 2, la temperatura de la camisa se ajustó a 90ºC, y la velocidad rotacional de la máquina de agitación se ajustó a 50 rpm.

La velocidad de cizalla por la agitación fue 5,6 m/m.s.

En las condiciones anteriormente mencionadas, la operación se llevó a cabo durante 20 horas para obtener gránulos de un policarbonato. Los gránulos así obtenidos tuvieron un diámetro medio de partícula de 1,3 mm, y la cantidad de disolventes contenida en los gránulos fue 33% en peso, y específicamente, el contenido de cloruro de metileno y n-heptano fue, respectivamente, 16% en peso y 17% en peso. Además, los gránulos se secaron a 135ºC durante 2 horas en una corriente de nitrógeno, y como resultado, las cantidades de los disolventes contenidos, es decir, el contenido de cloruro de metileno y el de n-heptano, fueron, respectivamente, 860 ppm (en peso) y 2300 ppm (en peso).

A continuación, se observaron mediante un microscopio electrónico las superficies y las secciones de los gránulos obtenidos, y se confirmaron como se muestra en las figs. 9 y 10 (fotografías). Cuando se comparan con el ejemplo 1, las superficies de los gránulos fueron más lisas, y las secciones mostraron un estado muy denso. La forma de las respectivas partículas finas no se mantuvo, y fue evidente que, en general, no se formó ninguna partícula cohesionada. Además, se midió el área superficial específica de estos gránulos, y como resultado, fue 1,1 m^{2}/g. Los resultados y condiciones detalladas se muestran en la tabla 1.

Ejemplos comparativos 2 y 3

Se llevó a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 1, excepto que se cambió la cantidad de n-heptano. Las condiciones y los resultados se muestran en la tabla 1.

En el ejemplo comparativo 2 no se usó n-heptano, pero el diámetro de partícula de los gránulos obtenidos aumentó simplemente con la duración del tiempo de operación, y por tanto la operación se paró después de aproximadamente 10 hora de tiempo de operación. Además, las propiedades de secado de los gránulos obtenidos fueron bastante pobres.

Además, en el ejemplo comparativo 3 se usó una gran cantidad de disolvente pobre, pero la densidad aparente disminuyó grandemente.

El polvo obtenido en el ejemplo comparativo 3 tenía una distribución de partícula particularmente extensa, y por lo tanto se probó una correlación con una función de distribución de partícula de la misma manera que en el ejemplo 1. Como resultado, la que se ajustaba bien con cualquier función de distribución no estaba presente, y el valor Ef (n) de la función error fue 4,5 x 10^{-3} (-) en términos de la curva de la función de distribución normal.

Ejemplos comparativos 4 y 5

Se llevó a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 1, excepto que se cambió la velocidad rotacional de la máquina de agitación y la velocidad de cizalla se disminuyó grandemente. Las condiciones y los resultados se muestran en la tabla 1.

Además, en el ejemplo comparativo 4, los gránulos obtenidos tenían un gran diámetro, y las propiedades de secado de los gránulos se deterioraron. En el ejemplo comparativo 5, la distribución del diámetro de partícula se expandió, y también se observaron grandes masas cohesionadas esparcidas.

Ejemplo 9

Se llevó a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 7, excepto que la velocidad rotacional de la máquina de agitación se aumentó a 190 rpm y la velocidad de cizalla se ajustó a 63. Los resultados y las condiciones detalladas se muestran en la tabla 1.

Ejemplo 10

Se llevó a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 1, excepto que la disolución 42 de policarbonato en cloruro de metileno se alimentó a un depósito de granulación 41 que tenía un volumen de 8 litros y que tenía una turbina 45 de doble hélice, a través de un tubo serpentín de acero inoxidable unido a un baño 4H de aceite a 120ºC, y a través de otro orificio de alimentación se alimentó simultáneamente n-heptano 48 (fig. 4). Por esta conexión, la disolución de policarbonato en cloruro de metileno se descargó anticipadamente a la atmósfera, y se confirmó que una parte del cloruro de metileno se podría vaporizar súbitamente para concentrase hasta 45% en peso.

En las condiciones anteriormente mencionadas se llevó a cabo una operación en continuo, y la temperatura y el diámetro medio de partícula de los gránulos 47 producidos fueron 54ºC y 1,4 mm, respectivamente. El contenido de disolvente en los gránulos en el momento de producción fue 32% en peso, y específicamente, las concentraciones de cloruro de metileno y de n-heptano fueron, respectivamente, 15% en peso y 17% en peso.

Además, después de secar de la misma manera que en el ejemplo 1, se midieron las cantidades de los disolventes residuales. Como resultado, las concentraciones de cloruro de metileno y de n-heptano fueron 20 ppm (en peso) y 30 ppm (en peso), respectivamente, y fue evidente que los gránulos obtenidos tenían buenas propiedades de secado. El área superficial específica y la densidad aparente de estos gránulos fueron 25 m^{2}/g y 0,49 g/cm^{3}, respectivamente. Los resultados y las condiciones detalladas se muestran en la tabla 1.

Ejemplo 11

Se llevó a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 1, excepto que el n-heptano se reemplazó con acetona como disolvente pobre. Los resultados y las condiciones detalladas se muestran en la tabla 1.

Ejemplo 12

Se llevó a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 1, excepto que el n-heptano se reemplazó con hexano como disolvente pobre. Los resultados y las condiciones detalladas se muestran en la tabla 1.

TABLA 1 (I)

1

TABLA 1 (II)

2

TABLA 1 (III)

3

TABLA 1 (IV)

4

TABLA 1 (V)

5

TABLA 1 (VI)

6

TABLA 1 (VII)

7

TABLA 1 (VIII)

8

Ejemplo 13

Con el fin de preparar partículas finas y gránulos adhiriendo las partículas finas se usó un aparato mostrado en la fig. 5. El primer depósito A para preparar las partículas finas y el segundo depósito B para preparar los gránulos se equiparon con camisas para calentar 53A y 53B, respectivamente, y se proporcionó una válvula rotatoria R para llevar a cabo continuamente el transporte de las partículas finas desde el primer depósito al segundo.

Una disolución 52 de policarbonato preparada en el ejemplo 1 se alimentó al primer depósito con agitación a un caudal de 500 g/h. Se alimentó vapor de agua S por la camisa del primer depósito, y en este caso el caudal del vapor de agua se ajustó para que la temperatura de las partículas finas 57A del polímero producidas pudiera ser 95ºC.

Después de un corto tiempo, en el primer depósito se produjeron las partículas finas que tenían un diámetro medio de partícula de 0,015 mm, y cuando las partículas finas comenzaron a descargarse por el orificio de descarga, la válvula rotatoria se rotó para alimentar las partículas finas al segundo depósito.

En el segundo depósito B, se pasó agua caliente W por la camisa, y, por otra parte, se alimentó a las partículas finas de polímero que se estaban agitando un disolvente mixto 54 de cloruro de metileno y n-heptano (la cantidad de n-heptano fue 25% en peso basada en el peso de cloruro de metileno) como agente ligante a un caudal de 250 g/h. Durante esta operación, la temperatura de las partículas finas del polímero estuvo constante a 53ºC. Después del comienzo de esta operación, en el segundo depósito también comenzaron a producirse gránulos 57B cohesionados que tenían un diámetro medio de partícula de 1,4 mm, y en ese momento, los gránulos producidos comenzaron a extraerse mediante la utilización de una válvula inferior para que el nivel de los gránulos en el depósito pudiera ser constante.

En el primer y segundo depósito se midió el contenido de los disolventes contenidos en las partículas finas y los gránulos producidos, y como resultado fue evidente que en el primer depósito el contenido de cloruro de metileno y de n-heptano fue, respectivamente, 0,5% en peso y 1,1% en peso, y en el segundo depósito, el contenido de cloruro de metileno y de n-heptano fue, respectivamente, 18% en peso y 23% en peso.

Los gránulos descargados del segundo depósito se secaron de la misma manera que en el ejemplo 1, y se midió el contenido de los disolventes residuales. Como resultado, el contenido de cloruro de metileno y de n-heptano fue bajo, 15 ppm (en peso) y 120 ppm, respectivamente. Además, el área superficial específica de estos gránulos fue 12 m^{2}/g.

Ejemplo 14

Se alimentó vapor de agua S a 120ºC por la camisa 63 de un depósito 63 de granulación (la distancia entre la turbina de agitación y la pared del depósito fue 10 mm) que tenía un volumen efectivo de 8 litros, equipado con una máquina de agitación 65 que tenía una turbina de paletas mostrada en la fig. 6, y se alimentó al mismo con agitación una disolución 62 de policarbonato en un disolvente preparada de la misma manera que se describió en el ejemplo 1, a un caudal de 400 g/h. Durante la operación de agitación anteriormente mencionada, la velocidad de cizalla F de la turbina de agitación fue 16 m/m.s.

Después de un corto tiempo desde el comienzo de la alimentación, comenzaron a producirse las partículas finas 67 en el depósito de granulación, y las partículas finas producidas se extrajeron rápidamente a través del orificio 6E proporcionado en una pared lateral del depósito de granulación. En este momento, la temperatura de las partículas finas en el depósito fue 92ºC, y el contenido de disolventes residuales fue 1,1% en peso (específicamente, el contenido de cloruro de metileno y de n-heptano fue, respectivamente, 0,4% en peso y 0,7% en peso).

Es evidente que si da un calentamiento adecuado al sistema mientras se aplica una fuerza de cizalla predeterminada o mayor, se pueden producir las partículas finas.

Claims (15)

1. Un procedimiento para preparar gránulos de un polímero, que comprende las etapas de añadir un disolvente pobre a una disolución del polímero en un disolvente, y a continuación granular por agitación partículas finas del polímero para formar gránulos, mientras que la agitación que supone la función que imparte una fuerza de cizalla que tenga una velocidad de cizalla en el intervalo de 10 a 80 m/m.s se lleva a cabo en una atmósfera calentada a una temperatura mayor que el punto de ebullición del disolvente de la disolución del polímero.

2. Un procedimiento para preparar gránulos de un polímero, que comprende las etapas de añadir un disolvente pobre a una disolución del polímero en un disolvente, llevando a cabo una agitación que supone la función que imparte una fuerza de cizalla que tenga una velocidad de cizalla en el intervalo de 10 a 80 m/m.s en una atmósfera calentada a una temperatura mayor que el punto de ebullición del disolvente de la disolución del polímero para formar partículas finas del polímero, y a continuación granular por agitación para formar los gránulos del polímero.

3. El procedimiento para preparar gránulos de un polímero según la reivindicación 1 ó 2, en el que la cantidad del disolvente pobre a usar es tal que sea la cantidad de disolvente pobre x 100/{cantidad de la disolución de polímero x (1-concentración de la disolución de polímero (%)/100)} = 5 a 80%.

4. El procedimiento para preparar gránulos de un polímero según la reivindicación 1 ó 2, en el que el disolvente pobre es n-heptano.

5. El procedimiento para preparar gránulos de un polímero según la reivindicación 1 ó 2, en el que la formación de las partículas finas del polímero mediante la agitación que supone la función que imparte la fuerza de cizalla y la granulación por agitación se llevan a cabo en el mismo depósito de granulación.

6. El procedimiento para preparar gránulos de un polímero según la reivindicación 1 ó 2, en el que la formación de las partículas finas del polímero mediante la agitación que supone la función que imparte la fuerza de cizalla y la granulación por agitación se llevan a cabo en un depósito de granulación que tiene una turbina rotatoria de única o doble hélice.

7. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que al menos las superficies de dichos gránulos tienen una estructura integrada de partículas finas del polímero independientes.

8. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dichos gránulos se forman provocando que las partículas finas del polímero se cohesionen, mientras se mantiene la morfología de las partículas finas.

9. El procedimiento según la reivindicación 7 u 8, en el que la distribución en peso de los gránulos respecto al diámetro de partícula (X, mm) está representada por la fórmula (I)

(I)D(X)=\frac{1}{\sigma \sqrt{2\pi}} \int^{x}_{-\infty}exp \left(\frac{-(X-X_{bar} )^{2}}{2\sigma^{2}} \right)dX

y esta distribución es tal que Ef (número de medidas = n) representada por la fórmula (II)

(II)Ef = \frac{\sum (D(X)_{calc} - D(X))^{2}}{n}

es 3 x 10^{-4} ó menos, que sustancialmente corresponde a una distribución normal, y los gránulos tienen una desviación estándar \sigma \leq 0,5 y 0,3 \leq densidad aparente (g/cm^{3}) \leq 0,7.

10. El procedimiento según la reivindicación 7 u 8, en el que el diámetro de partícula de las partículas finas del polímero está en el intervalo de 0,001 a 0,2 mm.

11. El procedimiento según la reivindicación 7 u 8, en el que el área superficial específica de los gránulos del polímero está en el intervalo de 1 a 100 m^{2}/g.

12. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el diámetro de partícula de los gránulos del polímero está en el intervalo de 0,5 a 5 mm.

13. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que la densidad aparente de los gránulos del polímero está en el intervalo de 0,3 a 0,7 g/cm^{3}.

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14. El procedimiento según la reivindicación 7 u 8, en el que el polímero tiene un enlace éster en su cadena principal.

15. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que el polímero que tiene el enlace éster en la cadena principal es un policarbonato.