MX2007001666A

MX2007001666A - Metodo para tratar particulas extremadamente pequenas de polietilen tereftalato.

Info

Publication number: MX2007001666A
Application number: MX2007001666A
Authority: MX
Inventors: Donald W Hayward; Daniel L Witham
Original assignee: Phoenix Technologies Int
Priority date: 2004-08-11
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2007-04-10
Also published as: CA2576336A1; EP1776392A4; BRPI0514224A; WO2006020603A3; AU2005272930A1; US7579431B2; AU2005272930B2; US20080021194A1; EP1776392A2; WO2006020603A2

Abstract

Un metodo para tratar particulas extremadamente pequenas de polietilen tereftalato reciclado, comprende proporcionar una cantidad de particulas de RPET que tienen un tamano particulas promedio en el rango desde aproximadamente .0127 a aproximadamente .127mm (0.0005 a aproximadamente 0.05 in) de diametro, calentar las particulas de RPET a una temperatura suficiente para provocar que al menos una porcion de las particulas de RPET se adhieren entre si, y formar a particulas de RPET adheridas en granulos, los granulos tienen sustancialmente la misma proporcion de superficie-a- volumen promedio que el volumen de particulas de RPET sin adherir.

Description

MÉTODO PARA TRATAR PARTÍCULAS EXTREMADAMENTE PEQUEÑAS DE POLIETILEN TEREFTALATO REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de Patente de los E.U.A. Número de Serie 60/600,585, presentada en agosto 11, 2004. CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona generalmente a un método para tratar partículas extremadamente pequeñas de polietilen tereftalato (PET) . Más particularmente, la invención está dirigida hacia un proceso para tratar partículas de polietilen tereftalato reciclado (RPET = Recycled Polyethylene Terephthalate) , para preparar material de almacén que sea más fácil para manejar que el polvo fino, el cual sustancialmente retenga la operabilidad del proceso y la utilidad exhibida por partículas extremadamente pequeñas de RPET. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto recientemente que las partículas extremadamente pequeñas de RPET exhiben inexplicablemente propiedades de procesamiento superior para la producción de nuevos artículos de plástico. Las Patentes de los E.U.A. Números 5,734,234 y 5,899,399, por ejemplo, divulgan que partículas extremadamente pequeñas de RPET producidas por la fragmentación de granulos de RPET que pueden ser fácilmente descontaminadas y recicladas para producir contenedores de plástico. Sin embargo, las partículas extremadamente pequeñas de RPET son difíciles de transportar y de otra forma manejar. Generalmente, el manejo de polvos finos requiere de equipo especializado tal como sistemas de transporte por vacío personalizados, transportadores de fase densa, cristalizadores, secadores, recipientes, tanques, y barrenos. Tal equipo de transporte es muy caro, y costoso de operar y mantener. Por estas razones, los fabricantes prefieren el usar RPET en escamas u hojuelas o granulos o pelotillas más grandes y equipo de manejo convencional en la manufactura de artículos de plástico, pero de esa manera pierden los beneficios de que de otra forma pueden ser realizados por el uso de partículas extremadamente pequeñas de RPET. Sería deseable tratar a las partículas extremadamente pequeñas de RPET, para preparar material de almacén que sea fácil de manejar en equipos de proceso convencionales, el cual sustancialmente retiene las ventajas del proceso, operabilidad, y utilidad exhibida por partículas extremadamente pequeñas de RPET. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En concordancia con la presente invención, SE ha descubierto un proceso para tratar partículas extremadamente pequeñas de RPET para mejorar sorprendentemente la manejabilidad. El proceso comprende los pasos de proveer una cantidad de partículas de RPET que tengan un tamaño de partículas promedio en el rango de desde alrededor de .0127 mm (0.0005 pulgada) a alrededor de 1.27 mm (0.05 pulgada) en diámetro, calentar las partículas RPET a una temperatura suficiente para causar que una porción de las partículas de RPET se adhieran unas a otras, y formar las partículas de RPET en granulos, dichos granulos teniendo sustancialmente la misma proporción de superficie-a-volumen promedio comparada con granulos de resina virgen o reciclados a granel . EL proceso de la invención es particularmente útil para preparar granulos de RPET cuyas ventajas de proceso, operabilidad, y utilidad son esencialmente idénticas a partículas extremadamente pequeñas de RPET a granel, para la producción final de artículos de plástico tales como contenedores. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los rasgos novedosos que se consideran característicos de la invención se presentas con particularidad en las reivindicaciones adjuntas. La invención por sí misma, sin embargo, será mejor entendida con las descripciones que acompañan las modalidades específicas cuando se leen en conjunto con los dibujos que sirven, en donde: La Fig. 1 es una vista en elevación fragmentaria, seccionada en parte, de un aparato para tratar partículas extremadamente pequeñas de RPET, incluyendo un dispositivo para calentar las partículas de RPET, extrudir las partículas calentadas y adheridas de RPET, y el cortado de las extrusiones para formar granulos; La Fig. 2 es una vista seccional fragmentaria a lo largo de la línea 2-2 de la Fig. 1; y La Fig. 3 es una vista fragmentaria alargada de los pasajes de formación del dado calentado ilustrado en la Fig. 1. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Se proporciona una cantidad de partículas de RPET teniendo un tamaño de partículas promedio en el rango desde alrededor de .0127 mm (0.0005 pulgada) a alrededor de 1.27 mm (0.05 pulgada) en diámetro, de acuerdo a la presente invención. Estas partículas extremadamente pequeñas de RPET pueden ser formadas al moler o de otra forma fragmentar hojuelas o escamas de RPET rápidamente disponibles, utilizando equipo convencional tal como molinos, molinos de bola, molinos de impacto, molinos criogénicos, pulverizadores, molinos de desgaste o trituración, y similares. Un tamaño de partícula preferido para las partículas de RPET es alrededor de .254 mm (0.01 pulgada) en diámetro (aproximadamente 300 mieras) . Estas partículas de RPET similares al polvo son muy difíciles de transportar de lo contrario manejar. Las partículas de RPET son calentadas a una temperatura suficiente para causar al menos que una porción de las partículas de RPET se adhieran unas a otras. Refiriéndonos ahora a los dibujos, y particularmente las Figs. 1 y 3, ahí se muestra el aparato 10 para formar las partículas de RPET, de acuerdo a la presente invención. Comprende un buje que tiene una pluralidad de pasajes de dado 14 a través de los cuales las partículas de RPET se mueven para formar extrusiones en forma de bastón 16. Aunque, pasajes del dado en corte seccional circular 14 son ilustrados en los dibujos, los granos resultantes tienen diámetros representados por las flechas 30 en la Fig. 3, será rápidamente aparente para aquellos con habilidades ordinarias en la técnica que otras configuraciones de corte seccional (no mostradas) pueden ser utilizadas. Las partículas de RPET son calentadas a o ligeramente por encima de la temperatura de la transición de vidrio (TG) del RPET del cual las partículas fueron derivadas. Generalmente, la temperatura de transición del vidrio para partículas de RPET es mayor que alrededor de 70 grados Celsius. Las partículas son calentadas por acoplamiento friccional hasta que al menos una porción de ellas se adhiera a cada una por punto de contacto entre ellas. Por lo tanto, las partículas esencialmente retienen sus formas generales, y los espacios intersticiales entre las partículas son igualmente retenidos en la masa adherida. Las partículas de RPET se forman en granulos , dichos granulos 20 tienen sustancialmente la misma proporción de superficie-a-volumen promedio que los granulos de partículas de RPET, no adheridos, a granel 18. Aunque granulos cilindricos 20 son ilustrados en las figuras, el término "granulo" está contemplado para incluir todas las formas de partículas de RPET sinterizadas 18 incluyendo, por ejemplo, hojuelas o escamas, esferas, cubos, trozos sin forma, y similares (no mostrados) . Como será rápidamente aparente para alguien con habilidades ordinarias en la técnica, la configuración de los "granulos" será determinada por el proceso y equipo utilizados para calentar y formar las mismas . Las Figs. 1, 2, y 3 ilustran que los pasajes del dado 14 están provistos con una entrada inicial en forma de embudo 22, para asistir en la formación de las extrusiones 16. Alternativamente, las porciones iniciales de los pasajes del dado 14 pueden ser provistas con entradas de formas diferentes, o sin ninguna (no mostrado) . Las partículas de RPET adheridas son impulsadas por medios adecuados y convencionales, (tales como pistones, rodillos, gas forzado, gravedad, y similares) a través de los pasajes del dado 14 en la dirección de la flecha 24 mostrada en la Fig. 3 para producir las extrusiones 15 de las partículas de RPET adheridas . El acoplamiento friccional entre las partículas individuales y las paredes 22 crea suficiente energía térmica para que las superficies adjuntas de las partículas en contacto con las paredes 22 alcancen la temperatura de transición • de cristal y tiendan a adherirse entre ellas. Esta adherencia causa al menos que las capas exteriores de las partículas formen una concha en forma de granulo alrededor de la masa central de las partículas no adheridas formando las extrusiones 18. Las extrusiones 16 comprenden al menos partículas de RPET parcialmente sinterizadas se provoca que avancen a una sección adyacente del instrumento 10 referido como la sección de alivio 26, donde las paredes del pasaje del dado 14 tienden a diverger en las configuraciones de conos alargados invertidos a medida que se extienden hacia las salidas de los pasajes del dado 14. Las extrusiones 16 de ahí son provocadas a salir de los pasajes del dado 14. ün cuchillo de corte 28 es causado que recorra la zona de salida de los pasajes del dado 14, para cortar las extrusiones 16, de ahí formando los granulos 20 de las partículas de RPET sinterizadas. La longitud de los. granulos 20 está determinada por la sincronización del cuchillo de corte 28 transversal con la velocidad del movimiento de las extrusiones 16. Los granulos 20 caen por gravedad sobre una superficie colectora que puede comprender, por ejemplo, a un transportador movible, . un recipiente de colección, un conducto que lleve, a otro equipo, o algo similar. Convenientemente, los granulos sinterizados pueden ser entonces transportados por equipo no especializado convencional. Esta forma de RPET retiene las ventajas del proceso, operabilidad, y utilidad de las partículas extremadamente pequeñas de RPET, pero elimina las dificultades y costos asociados con el transporte y manejo de materiales similares al polvo. Los granulos reflejan las características de las partículas de RPET; en que los granulos exhiben un tiempo de secado muy rápido, difusión acelerada para la remoción de contaminantes o la infusión de adyuvantes, más rápidas proporciones de crecimiento por viscosidad intrínseca durante los procesos subsecuentes de estado-sólido, etc. El buje 10 puede ser calentado por medios convencionales tales como, por ejemplo, calentamiento por resistencia eléctrica, calentamiento por flama, calentamiento radiante infrarrojo, calentamiento por gas caliente, y similares. El buje 12 es calentado de tal manera que las partículas de RPET a granel 18 contenidas dentro de buje 12 adquieran, por fricción entre las partículas o por conducción y/o convección de la energía térmica del buje 12, una temperatura suficiente para causar al menos que una porción de las partículas de RPET 18 se adhieran unas a otras. La invención será más rápidamente comprendida por referencia a modalidades específicas descritas con anterioridad, que son representativas de la invención. Debe ser entendido, sin embargo, que las modalidades específicas se proporcionan sólo para el propósito de ilustración, y que la invención puede ser practicada de otra forma que el que está ilustrado específicamente sin alejarse de su espíritu y alcance.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un proceso para el tratamiento de partículas extremadamente pequeñas de RPET, comprende proporcionar una cantidad de partículas de RPET que tienen un tamaño de partícula promedio en el rango desde alrededor de .0127 mm (0.0005 pulgada) a alrededor de 1.27 mm (0.05 pulgada) en diámetro; calentar las partículas de RPET a una temperatura suficiente para causar al menos que una porción de las partículas de RPET se adhieran entre ellas; y formar a las partículas de RPET adheridas en granulos, dichos granulos tienen sustancialmente la misma • proporción de superficie a volumen promedio que partículas de RPET no adheridas, a granel.
2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tamaño de partículas promedio de las partículas de RPET es alrededor de .254 mm (0.01 pulgada) en diámetro.
3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el calentamiento es llevado a cabo por calentamiento por resistencia eléctrica, calentamiento por flama, calentamiento radiante infrarrojo, o calentamiento con gas caliente.
4. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el calentamiento es llevado a cabo por acoplamiento friccional entre las partículas .
5. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunas de las partículas de RPET es calentada a una temperatura mayor o igual a la temperatura de transición del vidrio.
6. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas de RPET son calentadas a una temperatura mayor de alrededor de los 70 grados Celsius.
7. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los granulos son formados en cilindros, hojuelas, esferas, cubos, o trozos sin forma.
8. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los granulos son formados al pasar partículas de RPET calentadas a través de pasajes de un dado.
9. Un proceso para tratar a partículas extremadamente pequeñas de RPET, caracterizado porque comprende: proporcionar una cantidad de partículas de RPET que tienen un tamaño de partícula promedio de alrededor de .254 mm (0.01 pulgada) en diámetro; calentar las partículas de RPET, por acoplamiento friccional, calentamiento por resistencia eléctrica, calentamiento por flama, calentamiento radiante de infrarrojo, o calentamiento con gas caliente, a una temperatura mayor que o igual que la temperatura de transición del vidrio, para causar que al menos una porción de las partículas de RPET se adhiera una a otra; y formar a las partículas de s RPET adheridas en granulos en la forma de cilindros, hojuelas, esferas, cubos, o trozos sin forma, al pasar las partículas de RPET calentadas a través de pasajes de dado, dichos granulos tienen sustancialmente la misma proporción de superficie a volumen promedio como 0 partículas de RPET no adheridas, a granel.
10. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque las partículas de RPET son calentadas a una temperatura mayor que alrededor de 70 grados Celsius. 5
11. Un proceso para tratar partículas extremadamente pequeñas de RPET, que comprende: proporcionar una cantidad de partículas de RPET que tienen un tamaño promedio de partícula de alrededor de .254 mm (0.01 pulgada) en diámetro; calentar las 0 partículas de RPET, por acoplamiento friccional, calentamiento por resistencia eléctrica, calentamiento por flama, calentamiento radiante infrarrojo, o calentamiento con gas caliente, a una temperatura mayor que alrededor de 70 grados Celsius, para causar que al 5 menos una porción de las partículas de RPET se adhieran unas a otra; y formar a las partículas de RPET en granulos en la forma de cilindros, hojuelas, esferas, cubos, o trozos sin forma, al hacer pasar a las partículas de RPET a través de pasajes del dado, dichos granulos tienen sustancialmente la misma proporción de superficie a volumen promedio como partículas de RPET no adheridas, a granel.