PT97302A - Processo e instalacao para a producao de produtos de plastico por meio de uma mistura quente de po de pvc e aditivos e misturador a quente apropriado para usarcom este processo - Google Patents

Processo e instalacao para a producao de produtos de plastico por meio de uma mistura quente de po de pvc e aditivos e misturador a quente apropriado para usarcom este processo Download PDF

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Description

WAVIN B.V. "PROCESSO E INSTALAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE PRODUTOS DE PLÁSTICO POR MEIO DE UMA MISTURA QUENTE DE PO DE PVC E ADITIVOS E MISTURADOR A QUENTE APROPRIADO PARA USAR COM ESTE PROCES-SO" A presente invenção diz respeito a um processo para a produção de produtos de plástico extrudidos utilizando um extrusor que possui uma tremonha que é alimentada com uma mistura quente obtida por mistura descontínua de pó de PVC e aditivos numa zona de mistura quente, com fornecimento de calor de atrito. E conhecido um processo deste tipo. Neste processo, os aditivos tornam-se predominantemente macios ou fluidos âs temperaturas elevadas, em consequência do calor de atrito, donde resulta que os referidos aditivos aderem muito bem ao pó de PVC. A seguir à preparação desta mistura por mistura descon tínua a quente, transfere-se a mistura obtida para um silo rotativo e de homogeneização horizontal, de retenção do calor, a partir do qual se alimenta o extrusor, continua ou des continuamente. Com este processo, os aditivos podem ser fornecidos ao misturador a partir de uma instalação central de pesagem. /
Um inconveniente deste processo é que é necessário um silo de retenção do calor horizontal na linha de extrusão, enquanto, além disso, se perde muito espaço devido a que uma instalação de mistura vertical de grande altura é situada por cima de cada extrusor, donde resulta o aumento dos custos dos edifícios para uma fábrica. 0 objectivo da presente invenção consiste agora em proporcionar um processo do tipo mencionado na introdução, com o qual deixe de ser necessário um silo horizontal rotativo, de homogeneização e de retenção do calor, visto que a mistura quente obtida é fornecida directamente à tremonha de um extrusor, sem utilização de instalações especiais para manter a mistura quente, enquanto, além disso, é necessário menos espaço para instalar uma zona de mistura acima do extrusor, de modo que se reduzem os custos dos edifícios para uma fábrica.
Segundo a presente invenção, este objectivo é atingido, misturando uma primeira quantidade de pó de PVC com um excesso de aditivos, com fornecimento de calor de atrito, após o que a mistura assim obtida é homogeneizada na mesma zona de mistura com uma quantidade suplementar de pó de PVC, de modo tal que a mistura final tenha a concentração de aditivos desejada, após o que a mistura quente obtida depois da homogeneização é fornecida directamente à tremonha do extrusor. Quando se usar um processo deste tipo, a mistura quente obtida após a homogeneização pode ser fornecida directamente a uma tremonha do extrusor, não tendo qualquer influência no processamento do plástico mesmo flutuações de temperatura de, por exemplo, 10°C.
Em consequência da temperatura mais baixa desta mistura, de preferência compreendida entre 70°C e 90°C, não se verifica qualquer aglomeração da mistura, mantendo-se esta facilmente fluente, o contrário do que sucede com misturas a temperaturas mais elevadas, tais como as que são obtidas com um processo de mistura numa só fase.
Além disso, este processo tem a vantagem de tornar possível uma elevada flexibilidade na produção, visto que é agora possível uma formulação óptima por linha de extrusão e por produto.
Além disso, este processo pode ser usado para todas as aplicações possíveis da extrusão. Mesmo no caso da extrusão de tubos de drenagem ondulados, caso em que, devido à parede fina dos tubos e ao aperto dos tubos de plástico para formar as ondulações, o funcionamento incorrecto na extrusão causa imediatamente problemas, deixa de haver esse funcionamento incorrecto quando se utilizar este processo.
Finalmente, obtêm-se produtos mais lisos com um rendimento igual, comparado com o processamento com misturas frias, donde resulta a possibilidade de um maior rendimento por ex-trusor. Ao mesmo tempo, pode obter-se uma qualidade óptima por linha de extrusão, visto que o material em escoamento pode agora ser seguido e controlado com precisão desde a maté-
ria prima até ao produto final.
Finalmente, é possível uma automatização completamente integrada do processo. Deve notar-se que é já conhecido o processo de misturar pó de PVC com aditivos a temperaturas elevadas e fornecer o produto resultante de maneira contínua directamente a urriiextrusor sem a utilização de um silo de retenção do calor, rotativo e de homogeneização, horizontal. Mas há um inconveniente que reside no facto de que com este processo o fornecimento de matéria prima ao misturador a quente tem de ser contínuo também, tendo-se verificado que nesse caso é insuficientemente preciso o doseamento volumétrico das quantidades relativamente pequenas de aditivo, sendo por isso necessário fazer o doseamento por processos mais dispendiosos.
Por conseguinte, os custos de investimento totais para uma linha de extrusão são muito elevados. E além disso também conhecido misturar pó de PVC com um excesso de aditivos num misturador a quente, após o que a mistura obtida é transferida para um misturador a frio, onde ) ela é misturada com uma quantidade suplementar de pó de PVC, para obter a concentração desejada de aditivos na mistura final, sendo nesse misturador a frio a mistura arrefecida e homogeneizada, após o que a mistura do pó é interrompida nas tremonhas a partir das quais são alimentadas os extrusores.
Um incoveniente é que, com este processo, o consumo de energia na totalidade do processo é mais elevado do que . no caso do processo segundo a presente invenção, visto que a
mistura homogeneizada tem de ser arrfecida e depois de novo completamente aquecida para extrusão. Além disso, o investimento total em equipamento e espaço é muito mais elevado.
De maneira conveniente, a temperatura é elevada até um valor superior a 80°C, de preferência de 100°C a 140°C, durante a mistura, com o fornecimento de energia de atrito. A relação da primeira quantidade de pó de PVC para a quantidade suplementar de pó de PVC está compreendida entre aproximadamente 2:1 e 1:2, sendo de preferência iguais as quantidades da primeira fracção de pó de PVC e da parte suplementar, de modo que a relação referida seja de cerca de 1:1. A mistura e a homogeneização são vantajosamente feitas num misturador horizontal, donde resulta que é necessário relativamente pouco espaço por cima do extrusor para a instalação de um misturador a quente deste tipo.
Embora a mistura quente obtida depois da homogeneização seja usualmente fornecida a um extrusor, pode ser aconselhável para extrusores de baixa produção fornecer a mistura quente a várias tremonhas dos extrusores, com o auxílio de uma instalação de distribuição. Neste caso, é necessário que todo estes extrusores usem a mesma formulação.
Mas as tremonhas dos extrusores podem também ser alimentadas sucessivamente; neste caso será possível então usar formulações diferentes.
Além disso, a presente invenção refere-se a uma ins- / % talação como se descreve na reivindicação 10.
Finalmente, a presente invenção refere-se a um misturador dor a quente de acordo com a reivindicação 14. A presente invenção será agora ilustrada com referência a uma forma de realização dada como exemplo, com o auxílio do desenho anexo, que representa esquematicamente uma instalação para a realização do processo segundo a presente invenção.
Na figura está representado um extrusor (1), com a respectiva tremonha (2) e um misturador a quente (3), colocado por cima deste extrusor que funciona descontinuamente, para misturar pó de PVC e aditivos com fornecimento de energia de atrito. 0 misturador a quente (3) está provido de meios de accionamento (6) para accionar os elementos misturadores (7) do misturador a quente.
Os meios de accionamento (6) podem ser ajustados para vários valores da velocidade de rotação. Para uma velocidade de rotação elevada, os elementos de mistura podem, por conseguinte, fornecer uma grande quantidade de energia de atrito e portanto formar uma mistura quente de pó de PVC e aditivos. Os elementos de mistura (7) podem depois servir como elementos de homogeneização a uma velocidade de rotação baixa, após o que a mistura quente que contém um excesso de aditivos é homogeneizada com uma quantidade suplementar de pó de PVC para obter a concentração desejada de aditivos. -7-
A saída (9) do misturador quente abre directamente para uma tremonha (2) do extrusor.
Para alimentar tremonhas de vários extrusores que funcionam com um rendimento reduzido, pode vantajosamente a saída (9) do misturador a quente estar provida de uma instalação de distribuição (10) para alimentar várias saídas (91), (9") e (9'"). 0 misturador a quente (3) é de preferência um misturador a quente horizontal, por exemplo de um tipo que corresponde largamente a um misturador tal como descrito na patente de invenção alemã Ns 27 30 283. 0 misturador a quente está provido de um alimentador de aditivos (4), que pode ser fechado, e com um alimentador de pó de PVC (5), que pode ser fechado.
Depois de fornecer uma quantidade específica de aditivos a uma primeira quantidade de pó de PVC fornecido através do alimentador (5) de pó de PVC, fecham-se os dois alimen-tadores (4) de aditivos e (5) de pó de PVC, após o que, depois da mistura com fornecimento de calor de atrito, se abre novamente a alimentação (5) de pó de PVC e se fornece a quantidade suplementar de pó de PVC.
Em vez de usar apenas pó de pVC original, a instalação está também provida de um alimentador (11) de PVC em pedaços ou moído, em consequência do que pode também usar-se PVC em pedaços ou moído para ser reprocessado. A instalação pode também estar provida de um alimen- -8- / i
tador de corante (14) para fornecer corante a partir de um reservatório (13) de corante.
Este corante é apropriadamente fornecido ao misturador. Se se desejar, é também possível fornecê-lo directamente ao extrusor.
Durante a mistura com fornecimento de calor de atrito, a mistura é aquecida até uma temperatura de 110°C, quando se utilizar uma mistura de pó de PVC com uma quantidade dupla de aditivos. Durante esta operação, os elementos misturadores (7) do misturador a quente (3) são accionados com uma grande velocidade rotação (1 100rpm) pelos meios de accionamento (6) , controlados por primeiros meios de comando (8). A velocidade de rotação dos elementos misturadores (7) do misturador a quente é depois reduzida para um valor baixo de 550 rpm, usando segundos meios de comando (8a). Fornece-se então uma segunda quantidade de pó de PVC ã temperatura ambiente, sendo essa quantidade idêntica à primeira quantidade de pó de PVC já presente no misturador, ao misturador (3), e ho~ mogeneiza-se a mistura durante 1 minuto, à velocidade de rotação baixa, de 550 rpm.
Durante esta operação, a temperatura da mistura quente de PVC e a quantidade desejada de aditivos cai para 80°C.
Fornece-se então a mistura quente directamente, através da saída (9) do misturador a quente, para a tremonha (2) do extrusor (2) e daí directamente para o extrusor (1) com a cabeça de extrusão (18), que faz a extrusão de um tubo (15), que é calibrado e arrefecido no casquilho de calibração (16) -9- / e no refrigaredor (16a), e retirado através da banca de estirar (17).
Durante a extrusão não se observa qualquer deposição de um "depósito", sendo o consumo de energia no processo segundo a presente invenção muito baixo e os custos de mistura por extrusor também baixos, enquanto a mistura a quente é extremamente apropriada para todas as aplicações possíveis, em particular para a fabricação de tubos, incluindo tubos de drenagem ondulados.

Claims (13)

  1. / -10-
    reivindicaçCes 1.- Processo para a produção de produtos de plástico extrudidos usando um extrusor que tem uma tremonha do extru sor que é alimentada com uma mistura quente obtida por mistura descontínua de ρδ de PVC e aditivos numa zona de mistura a quente, com fornecimento de calor friccionai, caracterizado por se misturar uma primeira quantidade de pó de PVC com um excesso de aditivos com o fornecimento de calor friccionai, depois do que homogeneíza a mistura assim obtida na mesma zona de mistura com uma quantidade suplementar de põ de PVC, de modo tal que a mistura final tem a concentração desejada de aditivos, após o que se fornece a mistura quente obtida depois da homogeneização directamente para a tremonha do extrusor.
  2. 2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a relação da primeira quantidade de pó de PVC para a quantidade suplementar de pó de PVC estar compreendida entre aproximadamente 2:1 e 1:2, sendo de preferência aproximadamente igual a 1:1.
  3. 3. - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a mistura com fornecimento de calor friccionai ser continuada até a mistura ter uma temperatura superior a 80°C e, de preferência, uma temperatura de 100 a 140°C.
  4. 4. - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a quantidade suplementar de pó de PVC ter uma temperatura inferior a 30°C e de preferência a temperatura ambiente.
  5. 5. - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a mistura final ter uma tempera tura compreendida entre 70°C e 90°C.
  6. 6. - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 5, caracterizado por se juntar um misturador a quen- -12- te a um extrusor.
  7. 7. - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a mistura quente obtida depois da homogeneização ser fornecida do misturador para vários extru-sores através de uma instalação de distribuição.
  8. 8. - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado por a mistura e a homogeneização serem efectuadas num misturador horizontal.
  9. 9. - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o põ de PVC ser pelo menos parcialmente substituído por PVC partido ou moído para ser repro-cessado.
  10. 10.- Instalação para a produção de produtos de plástico por extrusão que. compreende pelo menos um extrusor (1) com tremonha do extrusor (2) e -um misturador a quente (3) que funciona de maneira descontínua e tem um alimentador de aditivos (4), que pode ser fechado, e um alimentador de põ de PVC (5), que pode ser fechado, para misturar põ de PVC e aditivos com fornecimento de calor friccionai, estando o misturador (3) pro vido de meios de accionamento (6) para accionar elementos misturadores (7) do misturador a quente com uma velocidade de rota r7 ção elevada com mistura do pó de PVC e aditivos, caracterizada por os meios de accionamento (6) poderem cooperar quer com pri meiros meios de controlo (8) para accionar os elementos de miíã tura (7) do misturador a quente com uma velocidade de rotação elevada com mistura do pó de PVC e aditivos, quer com segundos meios de controlo (8a) para accionar os elementos misturadores (7) com uma velocidade de rotação baixa para homogeneização de tima mistura quente de pó de PVC e um excesso de aditivos que i obtida a seguir â acção dos elementos misturadores (7) a uma velocidade de rotação elevada, com uma quantidade suplementar de pó de PVC, para ajustar a concentração de aditivos na mistu ra final ao valor desejado, abrindo-se a saída (9) do misturador a quente directamente para uma tremonha do extrusor (2) de um extrusor (1).
  11. 11. - Instalação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por a saída (9) do misturador a quente estar pro vida de uma instalação de distribuição (10) que ê proporcionada para alimentar várias tremonhas de extrusores (2,2',2") a partir de um misturador a quente. 12. - instalação de acordo com as reivindicações 11 ou 12, caracterizada por estar provida de um alimentador (11) de PVC partido para ser reprocessado. I
  12. 13.- Instalação de acordo com uma ou mais das reivin dicações 10 a 12, caracterizada por o misturador a quente (3) ser um misturador horizontal.
  13. 14,- Misturador a quente (3) que tem um alimentador dos aditivos (4), que pode ser £echado, e um alimentador de pó de PVC (5), que pode ser fechado, e está provido de meios de ac cionamento (6) para accionar elementos de accionamento (7) do misturador a quente com uma- velocidade de rotação -elevada com mistura de pó de PVC e aditivos, caracterizado por o misturador a quente (3) estar provido de primeiros meios de controlo (8), que podem colaborar com os meios de accionamento (6) para accio nar os elementos de mistura (7) com uma velocidade de rotação elevada com mistura de pó de PVC e aditivos, e com segundos meios de controlo (8a) para accionar elementos de mistura (7) para homogeneizar uma mistura a quente de pó de PVC com excesso de aditivos, obtida a seguir ã acção dos elementos de mistura (7) com uma velocidade de rotação elevada, com uma quantidade suplementar de pó de PVC a uma velocidade de rotação baixa, pa ra ajustar a concentração de aditivos na mistura final ao valor desejado. Lisboa, 09 de Abril de 1991
    /v
PT97302A 1990-04-10 1991-04-09 Processo e instalacao para a producao de produtos de plastico por meio de uma mistura quente de po de pvc e aditivos e misturador a quente apropriado para usarcom este processo PT97302A (pt)

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