ES2267295T3 - Metodo para el tratamiento de policondensados termoplasticos. - Google Patents

Metodo para el tratamiento de policondensados termoplasticos. Download PDF

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Abstract

Un método para el tratamiento de policondensados termoplásticos que consta de las etapas de proceso siguientes: incorporación del policondensado en estado sólido, en forma de copos, en la extrusora provista de varios husillos (10) dispuestos en una carcasa que se extiende desde un orificio de entrada (3) hacia un orificio de salida (8); una primera zona de transporte (11) para transportar el policondensado en estado sólido; una segunda zona de transporte (12) para transportar el policondensado en estado fundido; y al menos un orificio de desgasificación (14) situado en la primera zona de transporte (11) en la carcasa; calentamiento del policondensado hasta una temperatura por debajo del punto de fusión y desgasificación y/o secado del policondensado en estado sólido a una presión por debajo de la presión atmosférica; fundido del policondensado entre la primera zona de transporte (11) y la segunda zona de transporte (12); caracterizándose por el hecho de que los husillos (10) de la extrusorapresentan un reticulado estrecho; se evita que los copos de policondensado puedan escapar de la extrusora (1) utilizando un primer dispositivo transportador (17) situado en el orificio de desgasificación (17) y diseñado como husillo transportador; el suministro de policondensado en forma de copos a la extrusora (1) puede dosificarse mediante otro dispositivo transportador (5, 6; 20), siendo dichos copos de un espesor inferior a 2 mm y presentando una extensión máxima inferior a 20 mm.

Description

Método para el tratamiento de policondensados termoplásticos.
El presente invento hace referencia a un método para el tratamiento de policondensados termoplásticos en el que se utiliza una extrusora. El método que se describe en el invento se usa especialmente para el reciclaje de policondensados termoplásticos como el teraftalato de polietileno, el poliéster o la poliamida.
En la patente DE-4.208.099-A1 se describen un método y una extrusora en los que, para la preparación del policondensado termoplástico, dicho policondensado se suministra a la extrusora todavía en estado sólido, y no fundido. La extrusora es de doble husillo, con dos husillos paralelos, de reticulado estrecho, dentro de una carcasa. El policondensado, todavía sólido, se calienta hasta una temperatura por debajo del punto de fusión en una primera zona de tratamiento, de modo que sus componentes de bajo peso molecular, en especial el agua, pueden escapar, al menos parcialmente, a través de un orificio de desgasificación abierto en la carcasa. A continuación, el policondensado se trata y se funde con la ayuda de elementos de amasado. En una zona de tratamiento posterior, el policondensado fundido se somete a una presión reducida para que los componentes de bajo peso molecular todavía presentes en el material fundido, y en especial el agua, puedan escapar a través de un orificio de extracción. El policondensado fundido se transfiere entonces a una cubeta mezcladora, dentro de la cual el material fundido se hace avanzar gracias a la acción de herramientas de mezcla. Los componentes de bajo peso molecular pueden desgasificarse de nuevo en la superficie, al renovarse constantemente durante el proceso de mezcla, y escapar de la cubeta de mezcla a través de un orificio de desgasificación.
El inconveniente que presenta este conocido método es que la desgasificación y el secado del policondensado son incompletos encontrándose éste todavía en estado sólido, dado que los componentes de bajo peso molecular liberados durante el proceso de secado sólo escapan parcialmente a través del orificio de desgasificación, especialmente porque dicho orificio de desgasificación no puede tener unas dimensiones tan grandes como sería deseable. En consecuencia, se establece un equilibrio termodinámico entre la fase vapor de los componentes de bajo peso molecular y los componentes de bajo peso molecular ligados al policondensado en la zona de tratamiento, en la que el policondensado que debe tratarse se calienta hasta una temperatura por debajo del punto de fusión, para fines de desgasificación y secado. La eficiencia de la desgasificación y del secado es limitada debido a la limitación de la salida de la fase vapor a través del orificio de desgasificación.
Conocida en especial gracias a la patente DE-4.231.231-C1, existe una extrusora de múltiples husillos con varios husillos dispuestos en forma de anillo entre una carcasa interna y una carcasa externa para la desgasificación del policondensado fundido. Según el método descrito en dicha publicación, sin embargo, el policondensado se suministra a la extrusora ya fundido, por lo que no se produce desgasificación en el estado todavía sólido. En consecuencia, la eficiencia de este método también es limitada. Por otro lado, el policondensado se funde en un dispositivo separado de la extrusora de múltiples husillos, lo que se traduce en una emisión elevada. Este método, pues, sólo es adecuado en ciertas condiciones para el reciclaje de policondensados termoplásticos.
La patente EP-0.336.520-A1 describe un método para la preparación de policondensados termoplásticos, especialmente en forma de botellas PET trituradas, en el que las partículas que se suministran a la extrusora son de un tamaño específico, inferior a los 2 mm. Este reducido tamaño de las partículas se considera necesario para evitar una degradación IV excesiva del policondensado durante la preparación, en la que el elevado nivel de trituración del policondensado preparado y la consecuente proporción superficie-volumen facilita la desgasificación de dicho policondensado. En especial, se extrae el vapor de agua para prevenir en gran medida la hidrólisis del policondensado y la consecuente degradación IV.
La patente EP-0.861.717-A1 hace referencia a una extrusora de husillos, en especial a una de doble husillo, para el tratamiento intensivo de materiales que desprenden gases y que pueden contener más del 10%, y en casos extremos hasta el 90%, de componentes volátiles. Para tal fin, se propone que, dado el gran volumen de gas obtenido, dicho gas se elimine canalizando su flujo dividido en al menos tres flujos parciales, en cuyo caso se instala un transportador de retorno del policondensado en cada una de las derivaciones.
La patente EP-0.788.867-A1 hace referencia a una extrusora en anillo, en la que varios husillos se disponen en forma de anillo o collar con elementos de tratamiento reticulados, con lo que se crea una zona de tratamiento en el interior del anillo o collar y otra en el exterior del anillo o collar. Para evitar que una de estas zonas se llene del material que debe tratarse mientras que la otra queda vacía, se cuenta con una conexión entre el espacio interno y el externo del collar que permite el paso del material de una zona a la otra. En consecuencia, si fuera necesario disponer de un orificio de desgasificación en la zona interna del collar y/o en su zona externa, dicho orificio tendría que estar en contacto con el material que debe desgasificarse, y requeriría también la presencia de un transportador de retorno que devolviera a la extrusora el policondensado liberado a través del orificio de desgasificación.
El objeto del presente invento consiste en proporcionar un método para la preparación de los policondensados termoplásticos que mejore la desgasificación y/o el secado del policondensado cuando se encuentra todavía en estado sólido.
El objeto indicado se consigue mediante el método descrito en la reivindicación 1.
El presente invento se basa en el conocimiento de que la eficiencia de la desgasificación y/o del secado del policondensado cuando se encuentra todavía en estado sólido puede mejorarse sometiendo dicho policondensado a una presión reducida inferior a la presión atmosférica, y/o incorporándole gas inerte. La caída en la presión reduce la presión de vapor de los componentes de bajo peso molecular, por lo que dichos componentes se evaporan más fácilmente del policondensado en estado todavía sólido. En equilibrio termodinámico, la adición de un gas inerte reduce la presión parcial de los componentes de bajo peso molecular no deseados, en especial del agua, presentes en el policondensado en estado todavía sólido. Gracias a la presión parcial reducida, estos componentes de bajo peso molecular no deseados pueden también evaporarse del policondensado con mayor facilidad. El término gas inerte debe entenderse en este contexto en el sentido de un gas que sólo se enriquece ligeramente en el policondensado, o no se enriquece en absoluto, por lo que las propiedades del policondensado no experimentan ninguna modificación no deseada. Las medidas consistentes en aplicar presión reducida y en incorporar gas inerte pueden combinarse también para lograr una mayor eficiencia.
Por otro lado, el presente invento se basa también en el conocimiento de que la extrusora adecuada para llevar a cabo el procedimiento anterior deberá modificarse en relación con las extrusoras conocidas para que el policondensado todavía sólido no pueda escapar a través del orificio de desgasificación. Por lo general, el policondensado se suministra a la extrusora en forma de copos (escamas) o gránulos en estado sólido, por ejemplo obtenidos a partir de productos reciclados, como botellas de plástico desechables, mediante procedimientos de corte o triturado. Estos copos o gránulos de policondensado son relativamente ligeros y pueden ser liberados a través del orificio de desgasificación en el que debe aplicarse una presión reducida o a través del cual fluye el gas inerte, debido al gradiente de presión existente allí. Cualquier tamiz o filtro instalado en el orificio de desgasificación se desgastaría rápidamente, por lo que no resultaría adecuado. En consecuencia, en el presente invento se propone instalar un transportador en una extrusora de doble husillo o de múltiples husillos con el objetivo de que devuelva a la extrusora el policondensado que escape a través del orificio de desgasificación. Este transportador puede ser autolimpiable utilizando los husillos de la extrusora.
El método descrito en el presente invento resulta adecuado para reciclar poliéster, especialmente polietileno y poliamida. El policondensado se suministra a la extrusora en forma de copos (escamas), de un espesor medio inferior a 2 mm y de un tamaño medio inferior a 20 mm en su lado más amplio. Es conveniente exponer el policondensado a una presión inferior a la atmosférica y/o al gas inerte ya antes de introducirlo en la extrusora, para incrementar la eficiencia del método. El policondensado puede también calentarse hasta una temperatura por debajo de su punto de fusión, antes de ser introducido en la extrusora.
Una vez fundido, el policondensado puede también desgasificarse. En este caso, el policondensado fundido puede mezclarse con un gas inerte, preferentemente en estado condensado, sometiendo el policondensado fundido a una presión elevada. Esto da lugar a un proceso de espumado, con lo que se extiende la superficie en el límite de fase. El gas inerte reduce también aquí la presión parcial de los componentes de bajo peso molecular no deseados del policondensado fundido y facilita su desgasificación. Resultan especialmente adecuados como gases inertes el nitrógeno, el dióxido de carbono y el aire seco.
Es conveniente pasar el policondensado fundido a través de al menos un filtro para fundidos. Los filtros para fundidos pueden conectarse a la zona de transporte de la extrusora, en la secuencia de amasado de los componentes, o detrás de la extrusora. El uso de filtros para fundidos proporciona una calidad elevada y constante a los materiales plásticos fundidos que van a tratarse más adelante. Las partículas fundidas de un tamaño de 20-50 \mum, que no se han separado en la primera zona de transporte cuando el policondensado se encontraba todavía en estado sólido, pueden eliminarse del flujo fundido durante la filtración. Se utilizan filtros de tela metálica con las unidades de filtro más bajas, de 5-100 \mum, para el tratamiento de los plásticos (por policondensación como PA, PET, etc.)
Los transportadores de la extrusora utilizados en el método descrito en el presente invento pueden diseñarse como husillos de transporte, especialmente en forma de dos husillos transportadores de reticulado estrecho. Es conveniente que los transportadores o la carcasa que los aloja puedan calentarse, ya que esto evita que los componentes de bajo peso molecular que se están desgasificando se condensen en el transportador y sean devueltos a la extrusora. En caso necesario, el orificio de desgasificación puede coincidir también con el orificio de entrada de suministro del policondensado a la extrusora, y el dispositivo transportador instalado en tal caso podrá utilizarse simultáneamente para dosificar el policondensado que se suministra a la extrusora.
Se utilizará preferentemente una extrusora de múltiples husillos, en la que se crea una zona interna situada entre una carcasa interna y los husillos dispuestos en forma de anillo, y se crea una zona externa separada de la zona interna y situada entre una carcasa externa y los husillos. El policondensado todavía sólido puede entonces situarse bien en la zona interna, conectando entonces el orificio de desgasificación con la zona externa, o, por el contrario, puede situarse dicho policondensado todavía sólido en la zona externa, conectando entonces el orificio de desgasificación con la zona interna. Los husillos de reticulado estrecho impiden en todo momento que los copos de policondensado sólido avancen hacia el orificio de desgasificación. De esta forma se evita que los copos de policondensado escapen a través del orificio de desgasificación.
Por otro lado, es conveniente que la carcasa de la primera zona de transporte en la que el policondensado se encuentra todavía en estado sólido pueda calentarse, para asegurar el calentamiento uniforme del policondensado.
El presente invento se describirá con mayor detalle a continuación, a partir de los ejemplos de formas de realización y de los dibujos de referencia, en los que:
La figura 1 muestra una vista longitudinal de una primera forma de realización de una extrusora utilizada para el método descrito en el presente invento;
La figura 2 muestra una vista longitudinal de una segunda forma de realización de una extrusora utilizada para el método descrito en el presente invento;
La figura 3 muestra una sección transversal de una tercera forma de realización de una extrusora utilizada para el método descrito en el presente invento;
La figura 4 muestra una sección semilongitudinal de la forma de realización de la extrusora descrita en la figura 3; y
La figura 5 muestra una sección semilongitudinal de la forma de realización de la extrusora descrita en la figura 4, modificada.
La figura 1 muestra una primera forma de realización de una extrusora 1 que puede utilizarse según se describe en el presente invento. La extrusora 1 que se muestra en la figura 1 se ha diseñado como extrusora de doble husillo. La extrusora 1 incluye una carcasa modular 2 que consta de varias carcasas parciales 2a-2i. Las carcasas parciales 2a-2i son adyacentes. La primera carcasa parcial 2a tiene un orificio de entrada 3 a través del cual se suministra a la extrusora 1 el policondensado que debe ser tratado, todavía en estado sólido y en forma de copos (escamas). El policondensado se encuentra en un depósito de suministro 4 y se va incorporando paulatinamente mediante un sistema dosificador 5 y un transportador. En su parte final, la última carcasa parcial 2i dispone de una pestaña de salida 7 con un orificio 8 por el que saldrá el policondensado fundido tratado.
La carcasa 2 presenta dos perforaciones longitudinales descentradas, de las que únicamente la perforación 9 puede distinguirse en la figura 1. Un husillo 10 se inserta en cada una de las perforaciones longitudinales, aunque en la figura 1 se dibuja fuera de la perforación longitudinal 9 correspondiente por motivos de mayor claridad. El husillo 10 se extiende desde el orificio de entrada 3 hasta el orificio de salida 8. Los dos husillos 10 son de reticulado estrecho y se desplazan en la misma dirección rotatoria.
Los husillos 10 se dividen, en términos generales, entre una primera zona de transporte 11 para transportar el policondensado en estado sólido, y una segunda zona de transporte 12 para transportar el policondensado en estado fundido. Los elementos de amasado 13 están situados entre la primera zona de transporte 11 y la segunda zona de transporte 12. Si bien el husillo transportador 10 presenta inicialmente una altura considerable en la primera zona de transporte 11, en la zona del orificio de entrada 3, dicha altura se reduce al aproximarse al orificio de salida 8, de modo que el policondensado es absorbida con relativa rapidez a través del orificio de entrada 3. El tiempo de retención o el índice de tiempo de retención del policondensado en la primera zona de transporte 11 es relativamente largo, para que el policondensado pueda calentarse hasta una temperatura por debajo de su punto de fusión. Para tal fin, la carcasa 2 se calienta en la sección de la primera zona de transporte 11 mediante ciertos dispositivos calefactores (que no se muestran). El resultado es que los componentes de bajo peso molecular del policondensado, en especial el agua, pueden desgasificarse del policondensado todavía en estado sólido y escapar a través del orificio de desgasificación 14. Con el fin de mejorar la eficiencia de la desgasificación de los componentes de bajo peso molecular, la primera zona de transporte 11 de la extrusora 1 se somete a una presión relativa reducida respecto a la presión atmosférica, o se limpia con gas inerte. Al reducir la presión en la carcasa 2 se reduce la presión de vapor de los componentes de bajo peso molecular no deseados, por lo que estos componentes se evaporan con mayor facilidad. La incorporación de gas inerte reduce la presión parcial de dichos componentes de bajo peso molecular, mejorando también la eficiencia de la desgasificación. Si se utiliza un gas inerte, puede adicionarse a través del orificio de entrada para gases inertes 15. Resultan especialmente adecuados para uso como gases inertes el nitrógeno, el dióxido de carbono y el aire seco. Los gases nobles también son, por lo general, adecuados. El gas inerte que escapa a través del orificio de desgasificación 14 puede filtrarse y purificarse para suministrarlo de nuevo a continuación a la extrusora 1 a través del orificio de entrada 15, en un circuito cerrado.
Se utiliza una conducción 16 conectada al orificio de desgasificación 14 para generar el vacío en las perforaciones longitudinales 9 o para eliminar el gas inerte. Según se describe en el invento, se monta un transportador 17 diseñado como husillo de transporte sobre el orificio de desgasificación 14 para que recoja los copos de policondensado que escapen a través del orificio de desgasificación 14 por efecto del vacío o de la presencia de gas inerte y los devuelva a la extrusora 1, evitando así que los copos de policondensado puedan llegar a salir de la extrusora 1. El transportador 17 también puede constar de dos husillos de transporte adyacentes, de reticulado estrecho. Es conveniente que el transportador 17 pueda calentarse. Esto impide que los componentes de bajo peso molecular desgasificados se condensen en el transportador 17 y que estos componentes condensados puedan regresar a la extrusora 1.
Los elementos de amasado 13 adyacentes a la primera zona de transporte 11 pueden tener propiedades distributivas y dispersoras al mismo tiempo, y conseguir que el policondensado se funda en una zona de muy corto calentamiento. La fusión se produce durante un tiempo de proceso preferentemente de 1 L/D a 2 L/D. Los elementos de amasado constan preferentemente de los elementos de amasado de transporte 13a y de los elementos de amasado de retorno 13b para aumentar el índice de tiempo de retención de los policondensados en los elementos de amasado 13, contribuyendo así a un menor tiempo en la zona de fusión. Los policondensados ya se han calentado en la primera zona de transporte 11 hasta cerca del punto de fusión, mediante el calentamiento de la carcasa 2, por lo que la entalpía que los elementos de amasado 13 deben transmitir al policondensado es baja.
En la segunda zona de transporte 12 que sigue a los elementos de amasado, el policondensado fundido se transporta hacia el orificio de entrada 8. La altura de los husillos 10 desciende aquí de nuevo en dirección al orificio de salida 8. Preferiblemente, el policondensado fundido se desgasifica de nuevo en esta zona. La desgasificación puede también conseguirse reduciendo la presión efectiva y/o incorporando un gas inerte, especialmente nitrógeno. El gas inerte se añade preferentemente en estado condensado, por lo que el policondensado fundido se ve sometido a elevada presión durante el proceso de adición. Tras una posterior reducción de la presión del policondensado fundido, tanto el gas inerte como los componentes de bajo peso molecular no deseados se desgasifican y se expulsan del policondensado fundido a través de otro orificio de desgasificación 18.
Es conveniente que el policondensado se someta ya a una atmósfera de gas inerte y/o a una presión reducida en el depósito de suministro 4, así como a una elevada temperatura, para incrementar la eficiencia del método y reducir el tiempo de calentamiento en la primera zona de transporte 11.
Los elementos de amasado se sitúan preferentemente al final de la carcasa parcial 2f. La ventaja de esta disposición es que, dado que la zona de fusión se encuentra en el extremo de la carcasa parcial 2f, es posible configurar óptimamente el resto del proceso de tratamiento en la siguiente carcasa parcial 2g.
El método descrito en el presente invento es adecuado para la extrusión reactiva basada en el principio de reacción por la adición de polímeros con la ayuda de aditivos y/o de policondensación. En este caso, los aditivos se mezclan simultáneamente, de forma óptima, durante el proceso de fusión gracias a la acción de los elementos de amasado 13. La posible necesidad de incrementar el índice de tiempo de retención se puede conseguir ventajosamente con elementos dentados. También pueden incorporarse otros aditamentos, como vidrio o pigmentos. Estos materiales se introducen dosificados preferentemente poco después de la fusión, y se incorporan con la ayuda de elementos de amasado estrechos inmediatamente después de la fusión.
De acuerdo con la reivindicación 17 pueden utilizarse aditamentos adecuados (aditivos, pigmentos de color, material de relleno, potenciadores del tratamiento, estabilizadores, sustancias reactivas, etc.) para incorporarlos, además del policondensado, en la extrusora. El uso de aditamentos garantiza que el policondensado fundido mantenga una viscosidad de fusión constante.
La figura 2 muestra una forma de realización de la extrusora 1 descrita en el invento, modificada en relación con la de la figura 1. Dado que los elementos ya se han descrito en la figura 1 se indican con números de referencia coincidentes, no considerándose necesario repetir la descripción.
La diferencia entre la forma de realización descrita en la figura 2 y la forma de realización que ya se ha descrito, basada en la figura 1, es que el policondensado se suministra en estado sólido, desde el depósito de suministro 4 al orificio de entrada 3 de la extrusora 1 a través de un transportador 20 diseñado en forma de husillo transportador o de dos husillos transportadores de reticulado estrecho. El gas inerte puede suministrarse simultáneamente a través de la conducción conectada 21, manteniendo el policondensado cargado en el depósito de suministro 4 en una atmósfera de gas inerte antes incluso de ser suministrado a la extrusora.
Inversamente, el gas inerte puede eliminarse también a través de la conducción conectada 21 y el depósito de suministro 4, mientras que el transportador 20 lo transfiere posteriormente en sentido contrario al flujo del gas inerte. De esta forma, es posible omitir también el transportador 17 y el orificio de desgasificación 14. Lo mismo es válido cuando no se utiliza gas inerte para la limpieza, sino que la extrusora 1 se somete al vacío en la primera zona de transporte 11. El puerto de vacío necesario para este fin puede situarse directamente en el depósito de suministro 4, en cuyo caso el policondensado se introduce en el depósito de suministro 4 a través de un canal de transferencia de vacío adecuado. En este caso, el orificio de entrada 3 puede utilizarse también simultáneamente como orificio de desgasificación, mientras que el transportador 17 puede omitirse. La ventaja de situar el orificio de entrada de gas inerte 15 cerca de los elementos de amasado 13 es que el sentido del flujo en la extrusora 1 será contrario al sentido del transporte, lo que conllevará que la limpieza resulte especialmente efectiva.
Las figuras 3 y 4 muestran una configuración totalmente distinta de la extrusora 1, que resulta también adecuada para poner en práctica el método descrito en el invento. En este caso, la figura 3 muestra una sección transversal de la extrusora 1, y la figura 4 muestra la mitad de la sección longitudinal, hasta el eje medio 30. En los elementos que ya se han descrito se utilizarán los correspondientes números de referencia.
Contrariamente a las extrusoras de doble husillo que se han mostrado en las figuras 1 y 2, la extrusora 1 que se muestra en las figuras 3 y 4 es del tipo de múltiples husillos, en la que varios husillos 10a-10l (en total 12 para esta forma de realización del invento) se disponen en forma de anillo entre una carcasa interna 31 y una carcasa externa 32. Los husillos 10a-10l son de reticulado estrecho en la extrusora de múltiples husillos que se muestra en las figuras 3 y 4, por lo que los husillos dispuestos en anillo 10a-10l crean un espacio interno 33 entre la carcasa interna 31 y los husillos 10a-10l, separado del espacio externo 34 formado entre la carcasa externa 32 y los husillos 10a-10l. En un área parcial de la primera zona de transporte 11 de la extrusora 1 que no se ha descrito todavía, en la que se transporta el policondensado en estado sólido, dicho policondensado se sitúa en el espacio interno 33, según se indica en el dibujo mediante un sombreado. Por el contrario, el espacio externo 34 de la presente forma de realización está conectado a varios orificios de desgasificación 14, a través de los cuales pueden escapar los componentes de bajo peso molecular del policondensado preparado al evaporarse.
En la primera zona de transporte 11, en la que el policondensado se encuentra en estado sólido, la carcasa 2, en especial la carcasa interna 31, se calienta para calentar a su vez el policondensado hasta la temperatura justo por debajo del punto de fusión, con lo que se desgasifican eficientemente los componentes de bajo peso molecular. Además, el método ya descrito del presente invento se utiliza para generar el vacío en la extrusora 1 a través de los orificios de desgasificación 14 o bien para incorporar gas inerte para fines de limpieza, especialmente nitrógeno. En este caso, el gas inerte puede llegar al espacio interno 33, donde se encuentra el policondensado, a través de los orificios de entrada de gases inertes (que no se muestran), atravesar la zona de los husillos de reticulado estrecho 10a-10l y escapar a través de los orificios de desgasificación 14, según se ilustra utilizando las correspondientes flechas.
Cabe destacar que en esta configuración no son necesarios los elementos de transporte en los orificios de desgasificación 14, debido a que el policondensado ya se ve obstaculizado por los husillos de reticulado estrecho 10a-10l que le impiden salir por los orificios de desgasificación 14.
A pesar de ello, puede instalarse un transportador 17 en el orificio de entrada 14, en caso necesario.
La configuración de los husillos 10a-10l se ilustra mejor en la vista semilongitudinal de la figura 4. Esta muestra un husillo 10a en la correspondiente perforación longitudinal 9, que se forma entre la carcasa interna 31 y la carcasa externa 32. También puede observarse en este caso el espacio interno 33 formado entre el husillo 10a y la carcasa interna 31, así como el espacio externo 34 formado entre el husillo 10a y la carcasa externa 32. El policondensado que debe tratarse se suministra a la extrusora 1 en estado sólido, en forma de copos (escamas), a través de uno o varios orificios de entrada 3. Los husillos 10a-10l se dividen, en términos generales, entre una primera zona de transporte 11, en la que el policondensado se transporta en estado sólido, y una segunda zona de transporte 12, en la que el policondensado se transporta fundido. Entre la primera zona de transporte 11 y la segunda zona de transporte 12 se encuentran los elementos de amasado 13 para fundir al descubierto el policondensado.
La primera zona de transporte 11 se divide entre una zona de alimentación 35 y una zona de desgasificación 36. El policondensado se aspira en la zona de alimentación 35, desde la cual dicho policondensado se distribuye principalmente de forma uniforme entre el espacio interno 33 y el espacio externo 34. En su extremo, la zona de alimentación 35 dispone de una barrera que consta de una sección de transporte de retorno 38 situada después del anillo espaciador 37. La carcasa interna 31 presenta un surco 39 que se extiende a lo largo de la sección de transporte de retorno 38, pero no la carcasa externa 32. En consecuencia, el policondensado sólo puede transferirse de la zona de alimentación 35 a la zona de desgasificación 36 en el espacio interno 33, garantizando así que el policondensado de la zona de desgasificación 36 se encontrará casi exclusivamente dentro del espacio interno 33. La carcasa 2 se calienta en la sección de la primera zona de transporte 11, de modo que el policondensado alcanza la temperatura justo por debajo del punto de fusión. Simultáneamente se genera el vacío y/o se realiza la limpieza con gas inerte. Esto produce una desgasificación efectiva. En el extremo de la zona de desgasificación 36 se encuentran los elementos de amasado 13, con propiedades distributivas y dispersoras. El policondensado se funde al descubierto con mucha rapidez en esta zona, y se presenta después en estado fundido.
Una segunda barrera compuesta por una sección de transporte de retorno 41 dispuesta detrás del anillo espaciador 40, combinada con una ranura 42 situada en la carcasa interna 31 garantiza que el policondensado fundido se sitúe preferentemente en el espacio interno 33. Un segundo orificio de desgasificación 43 se abre en el espacio externo 34, garantizado una desgasificación adicional del policondensado fundido. El material fundido se distribuye de forma relativamente uniforme sobre la superficie de los husillos
10a-10l, donde, gracias a su reticulado estrecho, los husillos 10a-10l lo esparcen constantemente y generan así nuevas superficies. Esto acelera considerablemente el proceso de desgasificación. Dicho proceso de desgasificación puede verse potenciado aplicando vacío en el orificio de desgasificación 43 para reducir la presión de vapor de los componentes de bajo peso molecular, en especial del agua.
La figura 5 muestra una variación de la forma de realización descrita en las figuras 3 y 4. Al igual que en la figura 4, la figura 5 muestra una sección semilongitudinal de una extrusora 1 diseñada con múltiples husillos.
La diferencia relativa con la forma de realización mostrada en la figura 4 es que se añade gas inerte preferentemente en estado condensado al policondensado fundido, a través del orificio de entrada de gases inertes 44. Tanto el gas inerte como los componentes de bajo peso molecular del policondensado que debe tratarse, en especial el agua que siga presente, salen de la extrusora 1 a través del orificio de desgasificación 43. Podría ser preferible suministrar el gas inerte a través del orificio 43 y liberarlo a través del orificio 44.
El presente invento no se limita a las formas de realización descritas. En especial, la extrusora de múltiples husillos mostrada en las figuras 3 a 5 puede configurarse también de modo que el policondensado se sitúe en el espacio externo 34 de la zona de desgasificación 36, y los orificios de desgasificación 14 conecten con el espacio interno 33. Para tal fin, el surco 39 debe formarse en la carcasa externa 32 y no en la carcasa interna 31.
Además, la extrusora de múltiples husillos descrita no se limita a los doce husillos que se han mostrado únicamente a modo de ejemplo en la figura 3.

Claims (27)

1. Un método para el tratamiento de policondensados termoplásticos que consta de las etapas de proceso siguientes: incorporación del policondensado en estado sólido, en forma de copos, en la extrusora provista de varios husillos (10) dispuestos en una carcasa que se extiende desde un orificio de entrada (3) hacia un orificio de salida (8); una primera zona de transporte (11) para transportar el policondensado en estado sólido; una segunda zona de transporte (12) para transportar el policondensado en estado fundido; y al menos un orificio de desgasificación (14) situado en la primera zona de transporte (11) en la carcasa; calentamiento del policondensado hasta una temperatura por debajo del punto de fusión y desgasificación y/o secado del policondensado en estado sólido a una presión por debajo de la presión atmosférica; fundido del policondensado entre la primera zona de transporte (11) y la segunda zona de transporte (12); caracterizándose por el hecho de que los husillos (10) de la extrusora presentan un reticulado estrecho; se evita que los copos de policondensado puedan escapar de la extrusora (1) utilizando un primer dispositivo transportador (17) situado en el orificio de desgasificación (17) y diseñado como husillo transportador; el suministro de policondensado en forma de copos a la extrusora (1) puede dosificarse mediante otro dispositivo transportador (5, 6; 20), siendo dichos copos de un espesor inferior a 2 mm y presentando una extensión máxima inferior a 20 mm.
2. El método de la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el policondensado se funde entre la primera zona de transporte (11) y la segunda zona de transporte (12) con la ayuda de elementos de amasado (13).
3. El método de la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el policondensado se desgasifica y/o se seca adicionándole gas inerte.
4. El método de una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el policondensado termoplástico es un poliéster, en especial teraftalato de polietileno o poliamida.
5. El método de una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que el policondensado se limpia con gas inerte en estado sólido.
6. El método de una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que el policondensado ya ha sido sometido a una presión inferior a la presión atmosférica y/o a gas inerte antes de ser suministrado a la extrusora (1).
7. El método de una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que el policondensado ya ha sido calentado hasta una temperatura por debajo del punto de fusión de dicho policondensado antes de ser suministrado a la extrusora (1).
8. El método de una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que el gas inerte se incorpora a una temperatura que oscila entre los 60ºC y los 250ºC, preferentemente entre los 100ºC y los 160ºC.
9. El método de una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que el policondensado fundido se desgasifica de nuevo después de haber sido fundido.
10. El método de una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que el gas inerte se añade en primer lugar antes de la desgasificación del policondensado.
11. El método de la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el policondensado fundido se introduce en estado condensado bajo una presión elevada, después de lo cual la presión del policondensado fundido se reduce para liberar de gas inerte el policondensado fundido.
12. El método de una de las reivindicaciones 3 a 11, caracterizado por el hecho de que el gas inerte es nitrógeno, aire seco, dióxido de carbono o un gas noble.
13. El método de una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por el hecho de que el policondensado fundido pasa, al menos, a través de una bomba para fundidos.
14. El método de una de las reivindicaciones 9 a 11, o de la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que el policondensado fundido pasa, al menos, a través de un filtro para fundidos.
15. El método de la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que los filtros para fundidos se utilizan en el sentido de transporte del policondensado después de haber fundido dicho policondensado, preferentemente detrás de la extrusora.
16. El método de las reivindicaciones 14 o 15, caracterizado por el hecho de que el policondensado se somete a una nueva desgasificación después de atravesar el filtro para fundidos.
17. El método de una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por el hecho de que los aditamentos, como los pigmentos de color, materiales de relleno, potenciadores del proceso, estabilizadores, sustancias que reaccionan con el policondensado, etc. se suministran a la extrusora (1) además del policondensado.
18. El método de la reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que la viscosidad de la fusión y/o la elasticidad de la fusión del policondensado fundido se modifican utilizando una sustancia que reacciona con el policondensado.
19. El método de la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que la sustancia que reacciona con el policondensado incrementa la viscosidad de la fusión y/o la elasticidad de la fusión del policondensado como consecuencia de una reacción de alargamiento de la cadena y/o de entrecruzamiento de la cadena con el policondensado.
20. Un método coincidente con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se produce una ulterior policondensación del policondensado fundido gracias a la aplicación de vacío.
21. El método de una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado por el hecho de que se utiliza una extrusora con un orificio de entrada (3) para suministrar el policondensado que va a ser tratado en estado sólido, un orificio de salida (8) para la salida del policondensado en estado fundido, más de dos husillos de reticulado estrecho (10) dispuestos en la carcasa (2), en la que el orificio de desgasificación (14) es el emplazamiento del primer dispositivo transportador (17), que incluye al menos un husillo transportador, para devolver el policondensado que escape a través del orificio de desgasificación (14) de nuevo a la extrusora (1), y en la que la carcasa (2) se divide en una carcasa interna (31) y una carcasa externa (32), y los husillos (10a-10l) están dispuestos en forma de anillo entre la carcasa interna (31) y la carcasa externa (32), creando los husillos (10a-10l) un espacio externo (34) entre la carcasa externa (32) y los husillos, separado de un espacio interno (33) formado entre la carcasa interna (31) y los husillos; en la primera zona de transporte (1) el policondensado se trata mientras se encuentra en el espacio interno (33) y el orificio de desgasificación (14) está conectado al espacio externo (34), o bien el policondensado se trata mientras se encuentra en el espacio externo (34) y el orificio de desgasificación (14) está conectado al espacio interno (33); y el policondensado se dosifica para suministrarlo a la extrusora (1) utilizando un dispositivo transportador (20) situado en el orificio de entrada (3).
22. El método de la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que el dispositivo transportador (17) dispone de dos o más husillos de reticulado estrecho.
23. El método de las reivindicaciones 21 o 22, caracterizado por el hecho de que el dispositivo transportador (17) y/o las carcasas que contienen el dispositivo transportador (17) se calienta(n).
24. El método de una de las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado por el hecho de que el orificio de entrada (3) se utiliza simultáneamente como orificio de desgasificación (14).
25. El método de una de las reivindicaciones 21 a 24, caracterizado por el hecho de que el orificio de desgasificación (14) es sometido al vacío y/o admite la emisión de gas inerte con fines de limpieza a través del orificio de desgasificación (14).
26. El método de la reivindicación 25, caracterizado por el hecho de que la carcasa (2) dispone al menos de un orificio (15, 44) en la sección de la primera zona de transporte (11) a través del cual se suministra el gas inerte.
27. El método de una de las reclamaciones 21 a 26, caracterizado por el hecho de que los elementos de amasado (13) utilizados tienen una longitud general L, siendo L/D la proporción entre la longitud global L de los elementos de amasado (13) y el diámetro D de los husillos, que es de entre 1 y 2.
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