BRPI0611406B1

BRPI0611406B1 - Method for processing crystalline polymers in pellets and apparatus for processing crystalline polymers in pellets

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Publication number: BRPI0611406B1
Authority: BR
Publication date: 2017-08-29

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS CRISTALINOS EM PÉLETES E APARELHO PARA PROCESSAR POLÍMEROS CRISTALINOS EM PÉLETES".Report of the Invention Patent for "METHOD FOR PROCESSING CRYSTALLINE POLYMERS IN PELLETS AND APPLIANCE FOR PROCESSING CRYSTALINE POLYMERS IN PELLETS".

Pedido Relacionado [001] Este pedido é designado ao Pedido Provisório co-pendente com número de série U.S, 60/684,556, depositado em 26 de maio de 2005, e por meio desse reivindica a prioridade do mesmo.Related Application This application is assigned to U.S. Serial Co-pending Provisional Application 60 / 684,556 filed May 26, 2005, and hereby claims its priority.

Campo da Invenção [002] A presente invenção, em geral, refere-se a um método e aparelho para peletização submersa em água e secagem subseqüente de péletes poliméricos com um nível aumentado de cristalinidade. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um método e aparelho para peletização submersa em água de poliésteres, poliami-das, policarbonatos, poliuretanos termoplástícos, e seus respectivos copolímeros, com secagem subseqüente destes péletes e grânulos de tal forma que a cristalização destes péietes ou grânulos seja auto-iniciada. O processo de peletização e secagem aqui descrito produz péletes e grânulos que possuem um nível desejado de cristalinidade ao invés de uma estrutura amorfa. A presente invenção se expande mediante às descrições dos Pedidos Pendentes com números de série U.S. 10/717*630 e 10/954.349, depositados em 21 de novembro de 2003 e 1o de outubro de 2004, respectivamente, que são pertencentes à Gala Industries, Inc. de Eagle Rock, Virgínia (daqui por diante, Gala), ao cessionário da presente invenção e ao pedido. As descrições dos Pedidos Pendentes U.S. supramencionados são expressamente incorporados neste pedido a guisa de referência, bem como se tivessem detalhados no presente documento, e os pedidos supramencionados são referidos daqui por diante como "os pedidos Gala".Field of the Invention The present invention generally relates to a method and apparatus for submerged water pelletizing and subsequent drying of polymeric pellets with an increased level of crystallinity. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for submerged water pelleting polyester, polyamide, polycarbonate, thermoplastic polyurethane, and their copolymers, with subsequent drying of such pellets and granules such that crystallization thereof pellets or granules is self-initiated. The pelletizing and drying process described herein produces pellets and granules that have a desired level of crystallinity rather than an amorphous structure. The present invention expands upon the descriptions of Pending Applications with serial numbers US 10/717 * 630 and 10 / 954.349 filed November 21, 2003 and October 1, 2004, respectively, which belong to Gala Industries, Inc. Eagle Rock, Virginia (hereafter, Gala), the assignee of the present invention and the application. Descriptions of the aforementioned U.S. Pending Applications are expressly incorporated herein by reference as well as detailed in this document, and the aforementioned applications are hereinafter referred to as "the Gala applications".

Antecedentes da Invenção [003] As Patentes U.S. e os Pedidos de Patente Publicados que se seguem incluem descrições que podem ser relevantes à presente invenção e são expressamente incorporados a guisa de referência nesse pedido, bem como se tivessem detalhados no presente documento: Número Inventores 5.563.209 Schumann et al 6.706.824 Pfaendner et al 5. 648. 032 Nelson et al 6.762.275 Rule et al 6.790.499 Andrews et al 6.344.539 Palmer 6.518.391 McCIoskey et al 5.663.281 Brugel 6.455.664 Patel et al 6.740.377 Pecorini et al 5.750.644 Duh 6.121.410 Gruberetal 6.277.951 Gruber et al 4.064.112 Rothe et al 4.161.578 Herron 5.412.063 Duh et al 5.532.335 Kimball et al 5.708.124 Al Ghatta et al 5.714.571 Al Ghatta et al 5.744.571 Hilbert et al 5.744.572 Schumann et al 6.113.997 Masseyetal 6.159.406 Shelbyetal 6.358.578 Otto et al 6.403.762 Duh 5.864.001 Mas se et al 6.534.617 Batt et al 6.538.075 Krech et al 2005/0049391 Ruleetal 2005/0056961 Bonner Sumário da Invenção [004] A presente invenção é voltada para um sistema de peleti-zação que produza péletes poliméricos debaixo d’água que retenham calor latente suficiente para auto-iniciar o processo de cristalização e que proporcionem essencialmente uma estrutura cristalina suficiente sem a necessidade por uma etapa de aquecimento adicional para os péletes e grânulos poliméricos antes do processamento adicional. Os pedidos Gala têm demonstrado a eficácia desta condição elevada de calor em poli (tereftalato de etileno) ou PET e copolímeros constituídos a partir deste. Descobriu-se que outros polímeros, que podem ser cristalizados quando submetidos a condições análogas elevadas de calor, se beneficiam da redução do tempo de permanência dos péletes e grânulos na pasta fluida de água, deixando calor suficiente nos péletes e grânulos durante o estágio de secagem para permitir que a cristalização se inicie nos péletes e grânulos. Estes polímeros são incluídos na ampla categoria de polímeros aqui identificados como "polímeros cristalinos".Background of the Invention The following US Patents and Published Patent Applications include descriptions that may be relevant to the present invention and are expressly incorporated by reference in that application as well as detailed in this document: Inventory Number 5,563 .209 Schumann et al 6,706,824 Pfaendner et al 5,648,032 Nelson et al 6,762,275 Rule et al 6,790,499 Andrews et al 6,344,539 Palmer 6,518,391 McCIoskey et al 5,663,281 Brugel 6,455,664 Patel et 6,740,377 Pecorini et al 5,750,644 Duh 6,121,410 Gruberetal 6,277,951 Gruber et al 4,064,112 Rothe et al 4,161,578 Herron 5,412,063 Duh et al 5,532,335 Kimball et al 5,708,124 Al Ghatta et al 5,714,571 Al Ghatta et al 5,744,571 Hilbert et al 5,744,572 Schumann et al 6,113,997 Masseyetal 6,159,406 Shelbyetal 6,358,578 Otto et al 6,403,762 Duh 5,864,001 But if et al 6,534,617 Batt et al 6,538,075 Krech et al 2005/0049391 Ruleetal 2005/0056961 Bonner Summary of the Invention [004] A p The present invention is directed to a pelletizing system which produces underwater polymeric pellets that retain sufficient latent heat to self-initiate the crystallization process and essentially provide a sufficient crystalline structure without the need for an additional heating step for the pellets and polymer granules prior to further processing. Gala applications have demonstrated the effectiveness of this high heat condition on poly (ethylene terephthalate) or PET and copolymers made from it. Other polymers, which can be crystallized when subjected to high heat analogous conditions, have been found to benefit from reduced dwell time of pellets and granules in the water slurry, leaving sufficient heat in the pellets and granules during the drying stage. to allow crystallization to begin in the pellets and granules. These polymers are included in the broad category of polymers identified herein as "crystalline polymers".

[005] Para se realizar a cristalização auto-iniciada, descobriu-se que os péletes devem ser separados da água o mais rápido possível com um aumento significante da velocidade com a qual eles fluem da saída do peletizador submerso em água e, para e através, do aparelho de secagem. Tais péletes saem do secador retendo muito de seu calor latente e podem ser transportados em condutores com vibração convencional, vibratório similar ou outro equipamento de tratamento, de tal modo que, com o tempo adicional, a cristalinidade desejada seja alcançada. O armazenamento dos péletes quentes em recipientes retentores de calor ou em recipientes isoladores de calor é incluído na presente invenção proporcionando tempo para completar o nível desejado de cristalização. A cristalização desejada é ao menos suficiente para evitar aglomeração dos péletes e grânulos quando submetidos ao processamento adicional.In order to perform self-initiated crystallization, it has been found that the pellets must be separated from the water as quickly as possible with a significant increase in the rate at which they flow from and into and through the submerged pelletizer outlet. , of the drying apparatus. Such pellets exit the dryer retaining much of their latent heat and can be transported in conventional vibrating, similar vibrating conductors or other treatment equipment such that, over time, the desired crystallinity is achieved. Storage of hot pellets in heat trapping containers or heat insulating containers is included in the present invention providing time to complete the desired level of crystallization. The desired crystallization is at least sufficient to avoid agglomeration of the pellets and granules when subjected to further processing.

[006] A separação dos péletes e grânulos da água e o aumento subseqüente da velocidade do pélete ao aparelho de secagem são realizados de acordo com os mesmos procedimentos gerais e aparelhos descritos para PET e copolímeros nos pedidos Gala. Uma vez que os péletes e grânulos cortados deixam a caixa d’água do peletiza-dor submerso na pasta fluida de água, injeta-se ar ou outro gás inerte adequado no tubo de transporte que se estende da caixa d’água até o aparelho de secagem. O ar injetado serve para aspirar água em vapor o separando, de forma eficaz, dos péletes e grânulos e, aumenta adicionalmente a velocidade de transporte dos péletes para e, essencialmente, através do secador. Este aumento na velocidade de transporte é rápido o suficiente para permitir que o pélete permaneça a uma temperatura quente o suficiente para iniciar o processo de cristalização dentro dos péletes e grânulos, que pode ser amorfo mediante a saída do secador centrífugo. Outros métodos convencionais de secagem de péletes com eficácia comparável podem ser empregados por um indivíduo versado na técnica e são aqui em incluídos a título de referência.The separation of the pellets and granules from water and the subsequent increase of the speed of the pellet to the drying apparatus are performed according to the same general procedures and apparatus described for PET and copolymers in the Gala applications. Since the cut pellets and granules leave the pelletizer's water box submerged in the slurry of water, air or other suitable inert gas is injected into the transport tube extending from the water box to the dispenser. drying. The injected air serves to suck up steam water by effectively separating it from the pellets and granules and further increases the speed of transport of the pellets to and essentially through the dryer. This increase in transport speed is fast enough to allow the pellet to remain warm enough to initiate the crystallization process within the pellets and granules, which can be amorphous upon leaving the centrifugal dryer. Other conventional methods of drying pellets of comparable effectiveness may be employed by one of ordinary skill in the art and are incorporated herein by reference.

[007] Para se alcançar a aspiração da água e o aumento da velocidade de transporte a partir da saída da caixa d’água do peletizador até o secador, o ar injetado deve se encontrar a uma velocidade muito alta. Em particular, o volume do ar injetado deveria ser, de preferência, de ao menos 100 metros cúbicos por hora com base na injeção através de uma válvula em um tubo de 3,81 centímetros (1,5 polegada) de diâmetro. Este volume de fluxo irá variar de acordo com o volume de passagem, eficácia de secagem e diâmetro do tubo conforme será entendido por um indivíduo versado na técnica. Pode-se usar nitrogênio ou outro gás inerte ao invés de ar. Outros métodos que proporcionam separação comparável da água líquida dos péletes com aceleração do pélete para e através do secador podem ser empregados por um indivíduo versado na técnica e são aqui incluídos a título de referência.To achieve water aspiration and increased conveying speed from the pelletizer water box outlet to the dryer, the injected air must be at a very high speed. In particular, the volume of injected air should preferably be at least 100 cubic meters per hour based on the injection through a valve in a 3.81 cm (1.5 inch) diameter pipe. This flow volume will vary according to the flow volume, drying efficiency and tube diameter as will be understood by one of ordinary skill in the art. Nitrogen or another inert gas may be used instead of air. Other methods that provide comparable separation of liquid water from pellet accelerating pellets to and through the dryer may be employed by one of ordinary skill in the art and are incorporated herein by reference.

[008] A taxa da injeção de ar na tubulação da pasta fluida, de preferência, é regulada através do uso de uma válvula esférica ou de outro mecanismo de válvula situado após o ponto de injeção de ar. A regulação através deste mecanismo de válvula permite maior controle do tempo de permanência dos péletes e grânulos no tubo de transporte e no aparelho de secagem, e serve para aprimorar a aspiração da pasta fluida de pélete/água. A vibração é reduzida ou eliminada no tubo de transporte também através do uso do mecanismo de válvula após o ponto de injeção de ar.The rate of air injection into the slurry piping is preferably regulated through the use of a ball valve or other valve mechanism located after the air injection point. Adjustment through this valve mechanism allows greater control of the dwell time of the pellets and granules in the transport tube and drying apparatus, and serves to improve the aspiration of the pellet / water slurry. Vibration is reduced or eliminated in the transport tube also by using the valve mechanism after the air injection point.

[009] A regulação da injeção de ar proporciona um controle necessário para reduzir o tempo de transporte da saída da caixa d’água do peletizador através do secador, permitindo que os péletes retenham calor latente significante nos péletes. Os péletes com diâmetro maior não perdem calor tão rápido como os péletes com diâmetro menor perdem e, portanto, podem ser transportados a uma velocidade menor que a velocidade dos péletes menores. Os resultados comparáveis são alcançados aumentando-se a velocidade da injeção de ar à medida que o diâmetro do pélete diminui, conforme será entendido por um indivíduo versado na técnica. A redução do tempo de permanência entre a caixa d’água do peletizador e o secador deixa calor suficiente nos péletes para alcançar a cristalização desejada. A retenção de calor dentro do pélete é garantida através do uso de um condutor vibratório retentor de calor que segue a liberação do pélete a partir do secador e/ou através do uso de condutores de armazenamento convencional isoladores de calor.Air injection regulation provides the necessary control to reduce the transport time from the pelletizer water box outlet through the dryer, allowing the pellets to retain significant latent heat in the pellets. Larger diameter pellets do not lose heat as fast as smaller diameter pellets lose and can therefore be transported at a slower speed than smaller pellets. Comparable results are achieved by increasing the speed of air injection as the diameter of the pellet decreases, as will be understood by one of ordinary skill in the art. The reduction in residence time between the pelletizer water box and the dryer leaves sufficient heat in the pellets to achieve the desired crystallization. Heat retention within the pellet is ensured through the use of a vibratory heat retaining conductor that follows the release of the pellet from the dryer and / or through the use of conventional heat insulating storage conductors.

[0010] Os tempos de transporte no condutor vibratório são descritos nos pedidos Gala como sendo eficazes de 20 a 90 segundos, e foram considerados particularmente eficazes de 30 a 60 segundos. Esta estrutura de tempo deveria ser eficaz para os polímeros aqui descritos. A cristalização de 30% ou mais, de preferência, 35% ou mais, e, com preferência máxima, de 40% ou mais, pode ser alcançado através do processo aqui descrito. A variação nos tempos de permanência para o polímero e misturas de polímero pode ser ajustada conforme a necessidade com a finalidade de otimizar os resultados da formulação particular e do nível desejado de cristalinidade, conforme será entendido por um indivíduo versado na técnica. As etapas de aquecimento adicionais são eliminadas através do uso do processo aqui descrito.Transport times in the vibrating conductor are described in the Gala applications as being effective from 20 to 90 seconds, and were considered particularly effective from 30 to 60 seconds. This time frame should be effective for the polymers described herein. Crystallization of 30% or more, preferably 35% or more, and most preferably 40% or more, can be achieved by the process described herein. The variation in residence times for the polymer and polymer mixtures may be adjusted as needed to optimize the results of the particular formulation and the desired level of crystallinity as will be understood by one of ordinary skill in the art. Additional heating steps are eliminated by using the process described herein.

[0011] Conseqüentemente, é um objetivo da presente invenção proporcionar um método e aparelho para processar polímeros cristalizados em um sistema de peletização submerso em água que possa produzir cristalização nos péletes de polímero que saem do secador.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for processing crystallized polymers in a water submerged pelletizing system that can produce crystallization in the polymer pellets leaving the dryer.

[0012] Outro objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um método e aparelho para produzir cristalização em péletes de polímeros cristalizados utilizando um sistema de peletização submerso em água, sem a necessidade de uma etapa secundária de aquecimento dispendiosa para converter péletes de polímeros amorfos em péletes de polímeros cristalizados.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for producing crystallized polymer pellets using a water submerged pelletizing system without the need for an expensive secondary heating step to convert amorphous polymer pellets into pellets. of crystallized polymers.

[0013] Um objetivo adicional da presente invenção consiste em proporcionar um método e aparelho para peletização submersa em água de polímeros cristalizados, onde um gás inerte é injetado na água e a pasta de fluido do pélete deixa o peletizador para produzir uma forma mista de vapor d’água de tratamento de pasta fluida, desse modo, proporcionando melhor retenção de calor nos péletes transportados.A further object of the present invention is to provide a method and apparatus for submerged pelletizing of crystallized polymers, where an inert gas is injected into the water and the pellet fluid paste leaves the pelletizer to produce a mixed form of vapor. slurry treatment water thereby providing better heat retention in the transported pellets.

[0014] Ainda outro objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um método e aparelho para peletização submersa em água de polímeros cristalizados de acorde com um objetivo anterior, onde os péletes são rapidamente transportados pelo do equipamento através da injeção de ar a uma taxa de vazão de ao menos 100 m3/hora a cerca de 175 m3/hora ou maior, de tal modo que o tempo de permanência dos péletes antes da saída do secador seja suficientemente reduzido para gerar uma cristalização na ordem de 30% a 40% da cristalização total (100%).Still another object of the present invention is to provide a method and apparatus for submerged pelletization of water from prior-purpose crystallized polymers where the pellets are rapidly transported by the equipment by injecting air at a flow rate. at least 100 m3 / hour to about 175 m3 / hour or greater such that the dwell time of the pellets prior to the dryer exit is sufficiently short to generate a crystallization in the order of 30% to 40% of total crystallization. (100%).

[0015] Outro objetivo adicional da presente invenção consiste em proporcionar um método e aparelho para produzir péletes de polímeros cristalinos utilizando um sistema de peletização submersa em água, onde os péletes que saem do secador têm calor suficiente remanescente no interior dos péletes para que pelo menos uma cristalização total de 35% dos péletes ocorra sem aquecimento subseqüente.Another additional object of the present invention is to provide a method and apparatus for producing crystalline polymer pellets using a water submerged pelletizing system, wherein the pellets leaving the dryer have sufficient heat remaining within the pellets so that at least a total crystallization of 35% of the pellets occurs without subsequent heating.

[0016] Outro objetivo adicional da presente invenção consiste em proporcionar um método e aparelho de peletização submersa em água para produzir péletes de polímeros cristalinos, onde o tempo de permanência dos péletes a partir do tempo de extrusão, na face da matriz até que saia do secador centrífugo, é reduzido a menos de cerca de um segundo por injeção de gás na linha de pasta fluida do peletizador ao secador.Another additional object of the present invention is to provide a water submerged pelletizing method and apparatus for producing crystalline polymer pellets, where the residence time of the pellets from the extrusion time on the face of the matrix until it leaves the centrifugal dryer, is reduced to less than about one second by gas injection into the slurry line from the pelletizer to the dryer.

[0017] Outro objetivo adicional da presente invenção consiste em proporcionar um método e aparelho de peletização submersa em água para produzir péletes de polímeros cristalinos de acordo com o objetivo anterior, onde o tempo de permanência é regulado usando um mecanismo de válvula para pressurização aprimorada do misto de vapor d’água a jusante da válvula na linha de pasta fluida.Another additional object of the present invention is to provide a water submerged pelletizing method and apparatus for producing crystalline polymer pellets in accordance with the foregoing object, wherein the residence time is regulated using a valve mechanism for improved pressurization of the pellet. water vapor downstream of the valve in the slurry line.

[0018] Outro objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um sistema de peletização submersa em água, onde os péletes quentes que saem do secador são conduzidos em um condutor vibratório ou outro equipamento de tratamento ou vibratório para alcançar uma cristalização virtualmente uniforme por todo volume de pélete de saída dado.Another object of the present invention is to provide a water submerged pelletizing system where hot pellets leaving the dryer are conducted in a vibrating conductor or other treatment or vibrating equipment to achieve virtually uniform crystallization throughout the volume of pellets. output pellet given.

[0019] Outro objetivo adicional da presente invenção consiste em expandir o escopo dos polímeros e copoiímeros para que o aparelho e método dos pedidos Gala possam alcançar a cristalização polimérica auto-ini ciada, [0020] Estes objetivos junto a outros objetivos e vantagens que se tornarão subseqüentemente evidentes residem nos detalhes de construção e operação da invenção, tal como é descrito e reivindicado mais detalhadamente nas partes que se seguem, sendo que referências foram feitas aos desenhos em anexo formando uma parte do mesmo, onde as referências numéricas similares se referem às partes similares em todo documento.Another additional object of the present invention is to expand the scope of the polymers and copolymers so that the apparatus and method of the Gala applications can achieve self-initiated polymer crystallization. will subsequently become apparent from the details of construction and operation of the invention as described and claimed in more detail in the following parts, with reference being made to the accompanying drawings forming a part thereof, where similar numerical references refer to those similar parts throughout the document.

Breve Descrição dos Desenhos [0021] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de peletização submerso em água, que inclui um peletizador submerso em água e um secador centrífugo fabricado e vendido junto á Gala com injeção de ar e condutor vibratório de acordo com a presente invenção.Brief Description of the Drawings [0021] Figure 1 is a schematic illustration of a water submerged pelletizing system including a water submerged pelletizer and a centrifugal dryer manufactured and sold to the Gala with air injection and vibrating conductor according to the present invention.

[0022] A Figura 2a é uma ilustração esquemática da vista lateral do condutor vibratório da Figura 1.Figure 2a is a schematic illustration of the side view of the vibrating conductor of Figure 1.

[0023] A Figura 2b é uma ilustração esquemática da vista posterior do condutor vibratório da Figura 1.Figure 2b is a schematic illustration of the rear view of the vibrating conductor of Figure 1.

[0024] A Figura 3 ilustra os componentes do sistema de peletização submerso em água mostrado na Figura 1 durante um modo de derivação quando a linha de processo tiver sido desligada.Figure 3 illustrates the components of the water submerged pelletizing system shown in Figure 1 during a shunt mode when the process line has been shut down.

[0025] A Figura 4 é uma ilustração esquemática que mostra o método e aparelho para injeção de ar ou de outro gás inerte na linha de pasta fluida a partir do peletizador até o secador de acordo com a presente invenção.Figure 4 is a schematic illustration showing the method and apparatus for injecting air or other inert gas into the slurry line from the pelletizer to the dryer according to the present invention.

[0026] A Figura 5 é uma ilustração esquemática que mostra um método e aparelho preferidos para injeção de gás inerte na linha de pasta fluida a partir do peletizador até o secador incluindo uma vista expandida da válvula esférica na linha de pasta fluida.Figure 5 is a schematic illustration showing a preferred method and apparatus for injecting inert gas into the slurry line from the pelletizer to the dryer including an expanded view of the ball valve on the slurry line.

[0027] A Figura 6 é uma ilustração esquemática que mostra um sistema de peletização submerso em água que inclui cristalização e um secador comercializado junto a Gala para uso junto ao processamento de poliuretano termoplástico.[0027] Figure 6 is a schematic illustration showing a water submerged pelletizing system including crystallization and a dryer marketed from Gala for use in thermoplastic polyurethane processing.

[0028] A Figura 7 é uma ilustração esquemática da porção de cristalização do sistema mostrado na Figura 6.Figure 7 is a schematic illustration of the crystallization portion of the system shown in Figure 6.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas [0029] As modalidades preferidas da invenção são explicadas em detalhes. Deve-se entender que a invenção não se limita em seu escopo aos detalhes de construção, disposição dos componentes, ou componentes químicos apresentados na descrição que segue os desenhos ou conforme ilustrada nos mesmos. As modalidades da invenção são capazes de ser praticadas ou realizadas de diversas formas e estão contidas no escopo da invenção.Detailed Description of Preferred Embodiments Preferred embodiments of the invention are explained in detail. It is to be understood that the invention is not limited in scope to the details of construction, arrangement of components, or chemical components set forth in the description which follows the drawings or as illustrated therein. Embodiments of the invention are capable of being practiced or performed in various ways and are contained within the scope of the invention.

[0030] As descrições das modalidades que sucedem a utilização da terminologia incluída por razões de esclarecimento, e pretende-se que sejam entendidas no significado mais amplo incluindo todas as técnicas equivalentes pelos indivíduos versados na técnica. Os componentes poliméricos apresentados nesta invenção proporcionam aos versados na técnica, em detalhes, a amplitude do método conforme descrito, e não têm a intenção de limitar o escopo da invenção.Descriptions of embodiments following the use of the terminology included for the sake of clarity, and are intended to be understood in the broadest sense including all equivalent techniques by those skilled in the art. The polymeric components disclosed in this invention provide those skilled in the art in detail with the breadth of the method as described, and are not intended to limit the scope of the invention.

[0031 ] Os poliésteres que são qualificados como polímeros crista- linos pela presente invenção apresentam a fórmula estrutural geral: (OR. sub.1.0) .sub. x. [(C=0) R. sub.2. (C=0)] .sub.y e/ou [(C=0) R. sub.1.0] .sub.x. [(C=0) R. sub.2.0] .sub.y. R.sub.l e R. sub.2 aqui descrita incluem porções substituídas alifáticas, ciclo alifáticas, aromáticas e suspensas que incluem, porém não se limitam a, halogê-nios, funcionalidades nitro, grupos alquila e arila, e podem ser as mesmas ou diferentes. Com mais preferência, os poliésteres aqui descritos incluem poli (tereftalato de etileno) ou PET, poli (tereftalato de trimetileno) ou PTT, poli (tereftalato de butileno) ou PBT, poli (naftalato de etileno) ou PEN, ácido polilático ou PLA e poli (alfa-hidroxialcanoatos) ou PHA. As poliamidas que são qualificadas como polímeros cristalinos pela presente invenção apresentam a fórmula estrutural geral: [N(H, R)R. sub.1.N(H, R)] .sub.x. [(C=0) R. sub.2. (C=0)] .sub .y e/ou [(C=0)R. sub. I.N(H,R)] .sub.x. [(C=0) R. sub.2.N (H, R)] .sub .y. R.sub.l e R. sub.2 aqui descrita inclui porções substituídas alifáticas, ciclo alifáticas, aromáticas e suspensas que incluem, porém não se limitam a, halogênios, funcionalidades nitro, grupos alquila e arila, e podem ser as mesmas ou diferentes. R aqui descrito inclui, porém não se limita a, porções alifáticas, ciclo alifáticas e aromáticas. Com mais preferência, as poliamidas inclui adipamida de politetrameti-leno ou náilon 4,6, adipamida de poliexametileno ou náilon 6,6, seba-camida de poli hexametileno ou náilon 6,10, poli (hexametilenodiami-na-co-ácido dodecanodióico) ou náilon 6,12, policaprolactama ou náilon 6, poliheptanolactama ou náilon 7, poliundecanolactama ou náilon 11 e polidodecanolactama ou náilon 12.Polyesters which are qualified as crystalline polymers by the present invention have the general structural formula: (OR. Sub.1.0) .sub. x. [(C = 0) R. sub.2. (C = 0)] .sub.y and / or [(C = 0) R. sub.1.0] .sub.x. [(C = 0) R. sub.2.0] .sub.y. R.sub.le R. sub.2 described herein include aliphatic, cyclo aliphatic, aromatic and suspended substituted moieties which include, but are not limited to, halogens, nitro functionalities, alkyl and aryl groups, and may be the same or many different. More preferably, the polyesters described herein include poly (ethylene terephthalate) or PET, poly (trimethylene terephthalate) or PTT, poly (butylene terephthalate) or PBT, poly (ethylene naphthalate) or PEN, polylactic acid or PLA and poly (alpha hydroxyalkanoates) or PHA. Polyamides which are qualified as crystalline polymers by the present invention have the general structural formula: [N (H, R) R. sub.1.N (H, R)] .sub.x. [(C = 0) R. sub.2. (C = 0)] .sub .y and / or [(C = 0) R. sub. I.N (H, R)] .sub.x. [(C = 0) R. sub.2.N (H, R)] .sub .y. R.sub.l and R. sub.2 described herein include aliphatic, aliphatic, aromatic, and substituted substituted moieties which include, but are not limited to, halogens, nitro functionalities, alkyl and aryl groups, and may be the same or different. R described herein includes, but is not limited to, aliphatic, aliphatic and aromatic moieties. More preferably, the polyamides include polytetramethylene or nylon 6,6 adipamide, polyhexamethylene or nylon 6,6 adipamide, polyhexamethylene or nylon 6,10 sebaamide, poly (hexamethylenediamine-na-co-dodecanedioic acid) or nylon 6,12, polycaprolactam or nylon 6, polyheptanolactam or nylon 7, polyundecanolactam or nylon 11, and polydodecanolactam or nylon 12.

[0032] Os policarbonatos que são qualificados como polímeros cristalinos pela presente invenção apresentam a fórmula estrutural geral: [(C=0) OR. sub.1.0] .sub.x. [(C=0) OR. sub.2.0] .sub.y. R.sub.l e R. sub.2 aqui descrita inclui porções substituídas alifáticas, ciclo alifáticas, aromáticas e suspensas que incluem, porém não se limitam a, halogênios, funcionalidades nitro, grupos alquila e arila, e podem ser as mesmas ou diferentes. Com mais preferência, os poli-carbonatos incluem bisfenol e carbonatas de bisfenol substituídos, onde o bisfenol apresenta a fórmula estrutural HOPhC (CH. sub.3) .sub.2.PHOH ou HOPhC (CH. sub.3) . (CH. sub.2. CH. sub3) .PhOH, onde o Ph descreve o anel fenila e os substituintes incluem, porém não limitados a, funcionalidades de alquila, cicloalquila, arila, halogênio e nitro.Polycarbonates which are qualified as crystalline polymers by the present invention have the general structural formula: [(C = 0) OR. sub.1.0] .sub.x. [(C = 0) OR. sub.2.0] .sub.y. R.sub.l and R. sub.2 described herein include aliphatic, aliphatic, aromatic, and substituted substituted moieties which include, but are not limited to, halogens, nitro functionalities, alkyl and aryl groups, and may be the same or different. More preferably, the polycarbonates include bisphenol and substituted bisphenol carbonates, where bisphenol has the structural formula HOPhC (CH. sub.3), sub.2.PHOH or HOPhC (CH. sub.3). (CH. Sub.2. CH. Sub3) .PhOH, where Ph describes the phenyl ring and substituents include, but are not limited to, alkyl, cycloalkyl, aryl, halogen and nitro functionalities.

[0033] Os poliuretanos que são qualificados como polímeros cristalinos pela presente invenção apresentam a fórmula estrutural geral: [(C=0) OR. sub.l.N (H,R)] . sub.x [(C=0) OR. sub.2.N (H, R) .sub .y. R.sub.1 e R. sub.2 aqui descrita inclui porções substituídas alifáticas, ciclo alifáticas, aromáticas e suspensas que incluem, porém não se limitam a, halogênios, funcionalidades nitro, grupos alquila e arila, e podem ser as mesmas ou diferentes. R aqui descrito inclui, porém não se limita a, porções alifáticas, ciclo alifáticas e aromáticas. Com mais preferência, os poliuretanos incluem copolímeros de poliure-tano de poliéter e/ou poliuretano de poliéster que incluem metilenobis (fenilisocianato).Polyurethanes which are qualified as crystalline polymers by the present invention have the general structural formula: [(C = 0) OR. sub.l.N (H, R)]. sub.x [(C = 0) OR. sub.2.N (H, R) .sub .y. R.sub.1 and R. sub.2 described herein include aliphatic, cyclo aliphatic, aromatic and suspended substituted moieties which include, but are not limited to, halogens, nitro functionalities, alkyl and aryl groups, and may be the same or different. . R described herein includes, but is not limited to, aliphatic, aliphatic and aromatic moieties. More preferably, the polyurethanes include polyether polyurethane and / or polyester polyurethane copolymers which include methylenebis (phenylisocyanate).

[0034] Os poliésteres e copolímeros adicionais não descritos anteriormente, as poliamidas e copolímeros, policarbonatos e copolímeros, e poliuretano e copolímeros que são qualificados como polímeros cristalinos pela presente invenção podem ser constituídos por ao menos um diol incluindo etileno glicol, 1,2-propileno glicol, 1,3-propileno glicol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,3-hexanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, decametileno glicol, dodecametileno glicol, 2-butil- 1,3-propanodiol, 2,2-dimetil-1, 3-propanodiol, 2,2-dietil-1,3-propanodiol, 2-etil- 2-isobutil-1,3-propanodiol, 2-metil-1,4-pentanodiol, 3-metil- 2,4-pentanodiol, 3-metil- 1,5-pentanodiol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, 2-etil- l,3-hexanodiol, 2,2,4-trimetil-1, 6-hexanodiol, 1,2-cicloexanodiol, 1,4-cicloexanodiol, 1, 2-cicloexano dimetanol, 1,3-cicloexano dimetanol, 1,4-cicloexano dimetanol, dietileno glicol, trietile-no glicol, polietileno glicol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, polipro-pileno glicol, politetrametileno glicol, catecol, hidroquinona, isossorbe-to, 1,4-bis (hidroximetil)-benzeno, 1,4-bis (hidroxietóxi)-benzeno, 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano e isômeros dos mesmo.Additional polyesters and copolymers not described above, polyamides and copolymers, polycarbonates and copolymers, and polyurethane and copolymers which are qualified as crystalline polymers by the present invention may comprise at least one diol including ethylene glycol, 1,2- propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,3-hexanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, decamethylene glycol, dodecamethylene glycol, 2 -butyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-isobutyl-1,3-propanediol, 2-methyl -1,4-pentanediol, 3-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,2-cyclohexane dimethanol, 1,3-cyclohexane dimethanol, 1,4-cyclohexane dimethanol, diethylene glycol triethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol col, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, catechol, hydroquinone, isosorbate, 1,4-bis (hydroxymethyl) benzene, 1,4-bis (hydroxyethoxy) benzene, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and isomers thereof.

[0035] Outros poliésteres e copolímeros, poliamidas e copolíme-ros, policarbonatos e copolímeros, e poliuretanos e copolímeros que são qualificados como polímeros cristalinos pela presente invenção podem ser constituídos por ao menos uma lactona ou hidroxiácido que incluem butirolactona, caprolactona, ácido láctico, ácido glicólico, ácido 2-hidróxi etóxi acético, 3-ácido hidróxi propóxi acético e ácido 3-hidróxi butírico.Other polyesters and copolymers, polyamides and copolymers, polycarbonates and copolymers, and polyurethanes and copolymers that are qualified as crystalline polymers by the present invention may comprise at least one lactone or hydroxy acid including butyrolactone, caprolactone, lactic acid, glycolic acid, 2-hydroxy ethoxy acetic acid, 3-hydroxy propoxy acetic acid and 3-hydroxy butyric acid.

[0036] Outros poliésteres e copolímeros, poliamidas e copolímeros, policarbonatos e copolímeros, e poliuretanos e copolímeros que são qualificados como polímeros cristalinos pela presente invenção podem ser constituídos por ao menos um diácido que inclui ácido ftáli-co, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido naftaleno-2,6-dicarboxílico e isômeros, ácido estilbeno dicarboxílico, ácido 1,3-cicloexano dicarboxí-lico, ácidos difenil dicarboxílicos, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido fumárico, ácido pimélico, ácido undecanodióico, ácido octadecanodióico e ácido cicloexanodia-cético.Other polyesters and copolymers, polyamides and copolymers, polycarbonates and copolymers, and polyurethanes and copolymers which are qualified as crystalline polymers by the present invention may comprise at least one diacid including phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid and isomers, stilbene dicarboxylic acid, 1,3-cyclohexane dicarboxylic acid, diphenyl dicarboxylic acids, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, pimelic acid, undecanedioic acid, octadecanedioic acid and cyclohexanediacetic acid.

[0037] Outros poliésteres e copolímeros, poliamidas e copolímeros, policarbonatos e copolímeros, e poliuretanos e copolímeros que são qualificados como polímeros cristalinos pela presente invenção podem ser constituídos por ao menos um diéster que inclui ftalato de dimetila ou dietila, isoftalato de dimetila ou dietila, tereftalato de dimeti- Ia ou dietila, naftaleno-2,6-dicarboxilato de dimetila e isômeros.Other polyesters and copolymers, polyamides and copolymers, polycarbonates and copolymers, and polyurethanes and copolymers which are qualified as crystalline polymers by the present invention may comprise at least one diester including dimethyl or diethyl phthalate, dimethyl or diethyl isophthalate dimethyl or diethyl terephthalate, dimethyl naphthalene-2,6-dicarboxylate and isomers.

[0038] Outras poliamidas e copolímeros, poliésteres e copolíme-ros, policarbonatos e copolímeros, e poliuretanos e copolímeros que são qualificados como polímeros cristalinos pela presente invenção podem ser constituídos por diaminas que incluem 1,3-propanodiamina, 1.4- butanodiamina, 1,5-pentanodiamina, 1,6-hexanodiamina, 1,8-octanodiamina, 1,10-decanodiamina, 1,12-dodecanodiamina, 1,16-hexadecanodiamina , fenilenodiamina, 4,4’-diamino difeniléter, 4,4’-diamino difenilmetano, 2,2-dimetil 1,5-pentanodiamina, 2,2,4-trimetil, 1.5- pentanodiamina e 2,2,4-trimetil-l,6-hexanodiamina.Other polyamides and copolymers, polyesters and copolymers, polycarbonates and copolymers, and polyurethanes and copolymers which are qualified as crystalline polymers by the present invention may comprise diamines including 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1, 5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,8-octanediamine, 1,10-decanediamine, 1,12-dodecanediamine, 1,16-hexadecanediamine, phenylenediamine, 4,4'-diamino diphenylether, 4,4'-diamino diphenylmethane, 2,2-dimethyl 1,5-pentanediamine, 2,2,4-trimethyl, 1,5-pentanediamine and 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine.

[0039] Outras poliamidas e copolímeros, poliésteres e copolímeros, policarbonatos e copolímeros, e poliuretanos e copolímeros que são qualificados como polímeros cristalinos pela presente invenção podem ser constituídos por ao menos uma lactama ou aminoácido que incluem propiolactama, pirrolidinona, caprolactama, heptanolactama, caprilactama, nonanolactama, decanolactama, undecanolactama e dodecanolactama.Other polyamides and copolymers, polyesters and copolymers, polycarbonates and copolymers, and polyurethanes and copolymers which are qualified as crystalline polymers by the present invention may comprise at least one lactam or amino acid including propiolactam, pyrrolidinone, caprolactam, heptanolactam, caprylactam, caprylactam, caprylactam, , nonanolactam, decanolactam, undecanolactam and dodecanolactam.

[0040] E, outros poliuretanos e copolímeros, poliésteres e copolímeros, poliamidas e copolímeros, e policarbonatos e copolímeros que são qualificados como polímeros cristalinos pela presente invenção podem ser constituídos por ao menos um isocianato que inclui diisoci-anato de 4,4’-difenilmetano e isômeros, diisocianato de tolueno, diiso-cianato de isoforona, diisocianato de hexametileno, diisocianato de eti-leno, 4,4’-metilenobis (fenilisocianato) e isômeros, diisocianato de xili-leno e isômeros, diisocianato de tetrametil xilileno, diisocianato de 1,5-naftaleno, diisocianato de 1,4-cicloexila, difenilmetano- 3,3’-dimetóxi-4,4’-diisocianato, diisocianato de 1,6-hexano, 1,6-diisocianato- 2,2,4,4-tetrametilexano, 1,3-bis (isocianatometil) cicloexano e diisocianato de 1,10-decano.And, other polyurethanes and copolymers, polyesters and copolymers, polyamides and copolymers, and polycarbonates and copolymers which are qualified as crystalline polymers by the present invention may comprise at least one isocyanate including 4,4'-diisocyanate. diphenylmethane and isomers, toluene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, 4,4'-methylenobis (phenylisocyanate) and isomers, xylene diisocyanate diisocyanate, isocyanate diisocyanate diisocyanate 1,5-naphthalene, 1,4-cyclohexyl diisocyanate, diphenylmethane-3,3'-dimethoxy-4,4'-diisocyanate, 1,6-hexane diisocyanate, 1,6-diisocyanate-2,2,4 , 4-Tetramethylexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and 1,10-decane diisocyanate.

[0041] Um sistema de peletização submerso em água para uso junto à presente invenção é mostrado, de forma esquemática, na Figura 1. O sistema de peletização submerso em água é designado, em geral, pela referência numérica 10 e inclui um peletizador submerso em água 12, tal como um peletizador submerso em água Gala, com o centro e lâminas cortantes 14 expostas na vista separada da caixa d’água 16 e da placa de matriz 18.A water submerged pelletizing system for use in connection with the present invention is shown schematically in Figure 1. The water submerged pelletizing system is generally designated by the reference numeral 10 and includes a submerged pelletizer in 12, such as a Gala water submerged pelletizer, with the center and cutting blades 14 exposed in the separate view of the water tank 16 and the matrix plate 18.

[0042] No sistema de peletização submerso em água 10, os polímeros a serem processados são alimentados por cima usando um tonel ou funil de polímero 160 (veja a Figura 6), tipicamente, em uma extrusora 155 e são submetidos ao cisalhamento e calor para o derre-timento do polímero. Os poliésteres e poliamidas são tipicamente ex-trudados a partir de cerca de 200*C a cerca de 300° C. As formulações de adesivos termofundíveis são tipicamente extrudadas a partir de cerca de 100*0 a cerca de 2000. Os policarbonatos são tipicamente extrudados a partir de cerca de 2250 a cerca de 35 00, e os poliure-tanos são tipicamente extrudados a partir de cerca de 1750 a cerca de 3000. O polímero fundido é alimentado no filtro (screen changer) 20 (veja Figura 1) para remover quaisquer partículas sólidas ou material estranho. A fusão continua a alimentar através da bomba de engrenagem 22, que proporciona uma taxa de fluxo leve e controlada na válvula desviadora de polímero 24 e nos furos da matriz na placa da matriz 18. Os filamentos de polímero fundido formados por extrusão através dos furos da matriz entram na caixa d’água 16 e são cortados pelos centros e lâminas cortantes giratórios 14 para formar os péletes ou grânulos desejados. Este processo, conforme aqui descrito, é exemplar por natureza e outras configurações alcançam o fluxo poli-mérico desejado, já que são prontamente entendidos por um indivíduo versado na técnica e/ou de outra forma definidos de acordo com a técnica anterior são incluídos no escopo da invenção.In the water-submerged pelletizing system 10, the polymers to be processed are fed from above using a polymer barrel or funnel 160 (see Figure 6), typically into an extruder 155 and are sheared and heat-treated. the melting of the polymer. Polyesters and polyamides are typically extruded from about 200 ° C to about 300 ° C. Hotmelt adhesive formulations are typically extruded from about 100 * 0 to about 2000. Polycarbonates are typically extruded. from about 2250 to about 3500, and polyurethanes are typically extruded from about 1750 to about 3000. The molten polymer is fed to the screen changer 20 (see Figure 1) to remove any solid particles or foreign material. Melting continues to feed through gear pump 22, which provides a light and controlled flow rate at polymer diverter valve 24 and die holes in die plate 18. The molten polymer filaments formed by extrusion through the holes in the die matrix enter water tank 16 and are cut by the centers and rotary cutting blades 14 to form the desired pellets or granules. This process, as described herein, is exemplary in nature and other configurations achieve the desired polymeric flow, as they are readily understood by one of ordinary skill in the art and / or otherwise defined according to the prior art are included within the scope. of the invention.

[0043] A técnica anterior tem demonstrado as diversas modifica- ções e aditivos ao processo de extrusão que são úteis na redução da degradação do extrudado térmica ou oxidativamente. Entre essas adaptações incluem-se a remoção a vácuo de bioprodutos e monôme-ros em excesso, redução de hidrólise, controle de despolimerização catalítica, inibição de catalisadores de polimerização, proteção do grupo final, acentuação do peso molecular, extensão da cadeia do polímero e uso de purgas de gás inerte.The prior art has demonstrated the various modifications and additives to the extrusion process that are useful in reducing thermally or oxidatively extruded degradation. These include vacuum removal of excess bioproducts and monomers, hydrolysis reduction, catalytic depolymerization control, polymerization catalyst inhibition, end-group protection, molecular weight enhancement, polymer chain extension and use of inert gas purges.

[0044] A água entra na caixa d’água 16 através do tubo 26 e remove rapidamente os péletes então formados da face da matriz para formar um pélete e pasta fluida de água. A água de processo circulada através da caixa d’água do peletizador incluída nesta invenção não tem caráter limitativo e pode conter aditivos, co-solvente e auxiliares de processamento conforme a necessidade com o fim de facilitar a pe-letização, evitar a aglomeração e/ou manter o fluxo de transporte conforme será entendido pelos indivíduos versados na técnica. A pasta fluida de água do pélete formada deixa a caixa d’água através do tubo 28 e é conduzida na direção do secador 32 através da linha de pasta fluida 30.Water enters water tank 16 through tube 26 and rapidly removes the pellets then formed from the matrix face to form a pellet and slurry of water. Process water circulated through the pelletizer water box included in this invention is non-limiting and may contain additives, co-solvent and processing aids as needed to facilitate pelletization, avoid agglomeration and / or maintain the flow of transport as will be appreciated by those skilled in the art. The formed pellet water slurry leaves the water box through the tube 28 and is directed towards the dryer 32 through the slurry line 30.

[0045] De acordo com esta invenção, injeta-se ar no na linha de pasta fluida do sistema 30 no ponto 70, de preferência, adjacente à saída da caixa d’água 16 e próximo ao começo da linha de pasta fluida 30. O local preferido 70 para injeção de ar facilita o transporte dos péletes mediante o aumento da taxa de transporte e facilitando a aspiração da água na pasta fluida, desta forma permitindo que os péletes e grânulos retenham calor latente suficiente para produzir a cristalização desejada. Ar a alta velocidade é injetado, de forma conveniente e econômica na linha de pasta fluida 30 no ponto 70 utilizando linhas de ar comprimido convencionais tipicamente disponíveis em instalações industriais, tal como um compressor pneumático. Pode-se utilizar outro gás inerte incluindo, porém não limitado a nitrogênio, de acordo com esta invenção para conduzir os péletes a uma velocidade alta conforme descrito. Este fluxo de ar a alta velocidade ou de gás inerte é alcançado usando o gás comprimido que produz um volume de fluxo de ao menos 100 m3/horas utilizando uma válvula esférica padrão para regulação de uma pressão de ao menos (8 bar) na linha de pasta fluida 30 cujo diâmetro de tubo padrão tem, de preferência, um diâmetro de tubo de 3,81 centímetros (1,5 polegada).According to this invention, air is injected into the system slurry line 30 at point 70, preferably adjacent to the outlet of the water tank 16 and near the beginning of the slurry line 30. Preferred air injection site 70 facilitates pellet transport by increasing the transport rate and facilitating the aspiration of water into the slurry, thereby allowing the pellets and granules to retain sufficient latent heat to produce the desired crystallization. High-speed air is conveniently and economically injected into the slurry line 30 at point 70 using conventional compressed air lines typically available in industrial installations such as a pneumatic compressor. Another inert gas including, but not limited to, nitrogen in accordance with this invention may be used to drive the pellets at a high speed as described. This high-speed air or inert gas flow is achieved using compressed gas that produces a flow volume of at least 100 m3 / hours using a standard ball valve for regulating a pressure of at least (8 bar) in the supply line. slurry 30 whose standard pipe diameter preferably has a pipe diameter of 3.81 centimeters (1.5 inch).

[0046] Aos indivíduos versados na técnica, as taxas de fluxo e os diâmetros de tubo podem variar de acordo com o volume de rendimento, nível de cristalinidade desejado e tamanho dos péletes e grânulos. O ar a alta velocidade ou o gás inerte entram em contato com a pasta fluida de água do pélete gerando vapor d’água por aspiração, e dispersa os péletes por toda linha de pasta fluida propagando estes péletes em velocidade aumentada ao secador 32, de preferência, a uma taxa menor que um segundo da caixa d’água 16 até a saída do secador 34. A aspiração a alta velocidade produz uma mistura de péletes em uma mistura de ar/gás que pode se aproximar de 98 a 99% em volume de ar na mistura gasosa.To those skilled in the art, flow rates and tube diameters may vary according to yield volume, desired level of crystallinity, and size of pellets and granules. High velocity air or inert gas contacts the pellet water slurry generating suction water vapor, and disperses the pellets throughout the slurry line propagating these pellets at increased speed to dryer 32, preferably at a rate of less than one second from water tank 16 to dryer outlet 34. High-speed aspiration produces a pellet mixture in an air / gas mixture that can approach 98 to 99% by volume. air in the gas mixture.

[0047] A Figura 5 mostra uma disposição preferencial para a injeção de ar na linha de pasta fluida. A pasta fluida de água/pélete deixa a caixa d’água do peletizador 102 na linha de pasta fluida 106 (Figura 4) através do vidro transparente 112 acima do cotovelo angulado 114 que o ar comprimido é injetado a partir da válvula 120 através da linha de pasta fluida angulada 116 e acima do cotovelo ampliado 118 através da entrada do secador 110 e no secador 108. Prefere-se que a injeção de ar no cotovelo angulado 114 esteja alinhada com os eixos geométricos da linha de pasta fluida 116, proporcionando o efeito máximo de da injeção de ar na pasta fluida de pélete/água resultando em aspiração constante da mistura.Figure 5 shows a preferred arrangement for the injection of air into the slurry line. The water / pellet slurry leaves the pelletizer water box 102 on the slurry line 106 (Figure 4) through the clear glass 112 above the angled elbow 114 that compressed air is injected from the valve 120 through the line. of angled slurry 116 and above the extended elbow 118 through the inlet of dryer 110 and dryer 108. It is preferred that the air injection into the angled elbow 114 is aligned with the geometrical axes of the slurry line 116, providing the effect maximum air injection into the pellet / water slurry resulting in constant aspiration of the mixture.

[0048] O ângulo formado entre o eixo geométrico vertical da linha de pasta fluida 116 e o eixo geométrico longitudinal da dita linha de pasta fluida 116 pode variar de 0o a 90° ou mais, conforme exigido pela variância de altura do peletizador 102 relativa à altura da entrada 110 até o secador 108. Esta diferença em altura ocorre devido ao posicionamento físico do secador 108 em relação ao peletizador 102 ou pode ser uma conseqüência da diferença de tamanhos do secador e peletizador. De preferência, o ângulo se encontra dentro da faixa de 30° a 60°, sendo que o ângulo mais preferencial é de 45°. O cotovelo ampliado 118 na entrada do secador 110 facilita a transição da pasta fluida de pélete/água aspirada a alta velocidade a partir da linha de pasta fluida de entrada 116 na entrada do secador 110 e reduz a velocidade da pasta fluida do pélete no secador 108.The angle formed between the vertical geometric axis of the slurry line 116 and the longitudinal geometric axis of said slurry line 116 may vary from 0 ° to 90 ° or more as required by the pelletizer height variance 102 relative to the height from inlet 110 to dryer 108. This difference in height occurs due to the physical positioning of dryer 108 relative to pelletizer 102 or may be a consequence of the size difference of dryer and pelletizer. Preferably, the angle is within the range of 30 ° to 60 °, with the most preferred angle being 45 °. The extended elbow 118 at the dryer inlet 110 facilitates the transition of high speed suctioned pellet / water slurry from the inlet slurry line 116 at the dryer inlet 110 and reduces the speed of the pellet slurry at dryer 108 .

[0049] A posição preferencial do equipamento, conforme mostrado na Figura 5, permite o transporte dos péletes a partir do peletizador 102 até a saída do secador 108 em, aproximadamente, um segundo, o que minimiza a perda de calor dentro do pélete. Isto ainda é otimizado mediante a inserção de um segundo mecanismo de válvulas, ou, com mais preferência, de uma segunda válvula esférica 150, depois da porta de injeção de ar 120. Esta válvula esférica adicional permite uma melhor regulação do tempo de permanência dos péletes na linha de pasta fluida 116 e reduz qualquer vibração que possa ocorrer na linha de pasta fluida. A segunda válvula esférica permite uma pressurização adicional do ar injetado dentro da câmara e aprimora a aspiração da água a partir da pasta fluida de pélete/água. Isto se torna especialmente importante, já que o tamanho dos péletes e grânulos diminuem de tamanho.The preferred position of the equipment as shown in Figure 5 allows the pellets to be transported from pelletizer 102 to dryer outlet 108 in approximately one second, which minimizes heat loss within the pellet. This is further optimized by inserting a second valve mechanism, or more preferably a second ball valve 150, after the air injection port 120. This additional ball valve allows for better regulation of pellet residence time. on the slurry line 116 and reduces any vibration that may occur on the slurry line. The second ball valve allows for additional pressurization of the injected air into the chamber and enhances water aspiration from the pellet / water slurry. This becomes especially important as the size of the pellets and granules decrease in size.

[0050] Os péletes são ejetados através da saída 126 do secador 108 e são, de preferência, direcionados a uma unidade vibratória, como um condutor vibratório 84 ilustrado esquematicamente nas Figuras 2a e 2b. A agitação resultante da ação vibratória do condutor vibratório 84 permite que calor seja transferido entre os péletes à medida que eles entram em contato com outros péletes e componentes do condutor vibratório. Isto promove uma melhor uniformidade de temperatura e resulta em uma cristalinidade aprimorada e mais uniforme dos péletes e grânulos. A agitação alivia a tendência de os péletes aderirem entre si e/ou aos componentes do condutor vibratório como uma conse-qüência da temperatura elevada do pélete.The pellets are ejected through the outlet 126 of the dryer 108 and are preferably directed to a vibrating unit, such as a vibrating conductor 84 shown schematically in Figures 2a and 2b. The agitation resulting from the vibrating action of the vibrating conductor 84 allows heat to be transferred between the pellets as they come into contact with other pellets and vibrating conductor components. This promotes better temperature uniformity and results in improved and more uniform crystallinity of the pellets and granules. Agitation alleviates the tendency of the pellets to adhere to each other and / or to the vibrating conductor components as a consequence of the elevated pellet temperature.

[0051] O tempo de permanência dos péletes e grânulos no condutor vibratório contribui para o grau desejado de cristalização a ser alcançado. Quanto maior for o pélete maior o tempo de permanência. Tipicamente, o tempo de permanência é de cerca de 20 segundos a cerca de 120 segundos ou maior, de preferência, de 30 segundos a 60 segundos, e com mais preferência, cerca de 40 segundos, para permitir que os péletes se cristalizem até o grau desejado, e para permitir que os péletes se resfriem para manipulação. Os péletes maiores reterão mais calor e se cristalizam mais rapidamente que os menores. Inversamente, quanto maior o tamanho do pélete, maior o tempo de permanência necessário para o pélete resfriar para propósitos de manipulação. A temperatura desejada do pélete para o empacotamento final é, tipicamente, menor que a temperatura que seria necessária para um processamento adicional. Genericamente, observa-se que as temperaturas abaixo da temperatura de cristalização, T.sub.c, do pélete são suficientes para processamento adicional, embora as temperaturas abaixo da temperatura de transição vítrea, T.sub.g, sejam apropriadas para o empacotamento. Os valores obtidos por calorimetria exploratória diferencial medida no modo de resfriamento são bons indicadores das temperaturas conforme aqui identificado.The residence time of the pellets and granules in the vibrating conductor contributes to the desired degree of crystallization to be achieved. The larger the pellet, the longer the residence time. Typically, the residence time is from about 20 seconds to about 120 seconds or longer, preferably from 30 seconds to 60 seconds, and more preferably about 40 seconds, to allow the pellets to crystallize to degree. to allow the pellets to cool for manipulation. Larger pellets will retain more heat and crystallize faster than smaller ones. Conversely, the larger the size of the pellet, the longer the residence time required for the pellet to cool for handling purposes. The desired pellet temperature for final packaging is typically lower than the temperature that would be required for further processing. Generally, temperatures below the pellet crystallization temperature, T.sub.c, are sufficient for further processing, although temperatures below the glass transition temperature, T.sub.g, are suitable for packaging. The values obtained by differential exploratory calorimetry measured in cooling mode are good indicators of temperatures as identified herein.

[0052] Outros métodos de resfriamento ou métodos além de um condutor vibratório podem ser usados para permitir que os péletes que saem do secador tenham tempo suficiente para cristalizar e, subse- quentemente resfriar para manipulação. Por exemplo, uma diretriz alternativa para a atual invenção é o sistema de cristalização de pélete (PCS), comercializado junto a Gala. O PCS Gala é ilustrado nas Figuras 6 e 7. O PCS Gala proporciona uma cristalização e resfriamento adicional mediante a passagem do pélete e pasta fluida de água através da válvula de admissão 201 no recebedor de aglomerado 202 através da válvula de admissão do tanque 205 e em um tanque equipado com um agitador representado como 206 na Figura 7. Após o preenchimento de água inicial através da válvula de preenchimento de água 204, a pasta fluida de pélete/água é alternativamente introduzida em três tanques separados permitindo que um tempo adicional para o resfriamento e cristalização com agitação evite a aglomeração dos pé-letes ou grânulos. Os detalhes do processo atual são descritos na literatura do produto e uma breve discussão está aqui inclusa para propósitos ilustrativos. A pasta fluida do pélete resfriado deixa o tanque apropriado através da válvula de drenagem 207, e é transportada através do tubo de transporte 210 através da bomba de processo 209 até o secador 32 através da entrada do secador 33 na Figura 1 conforme detalhado anteriormente.Other cooling methods or methods other than a vibrating conductor may be used to allow pellets leaving the dryer to have sufficient time to crystallize and subsequently cool for manipulation. For example, an alternative guideline for the present invention is the Pellet Crystallization System (PCS), marketed from Gala. PCS Gala is illustrated in Figures 6 and 7. PCS Gala provides additional crystallization and cooling by passing the pellet and water slurry through the inlet valve 201 on the agglomerate receiver 202 through the tank inlet valve 205 and In a tank equipped with an agitator represented as 206 in Figure 7. After initial water filling through the water fill valve 204, the pellet / water slurry is alternatively introduced into three separate tanks allowing additional time for the filling. Cooling and crystallization with stirring avoid agglomeration of the pellets or granules. Details of the current process are described in the product literature and a brief discussion is included here for illustrative purposes. The cooled pellet slurry leaves the appropriate tank through the drain valve 207, and is conveyed through the transport tube 210 through the process pump 209 to the dryer 32 through the inlet of the dryer 33 in Figure 1 as detailed above.

[0053] Como uma alternativa, o PCS Gala pode ser fixado em se-qüência depois do secador 108 ou depois do condutor vibratório 84, permitindo que uma cristalização adicional dos péletes seja alcançada. Conforme descrito acima, a água incluindo os aditivos e co-solventes de processamento estão contidos no escopo do processo. A temperatura da água ou das soluções contendo água pode ser controlada em um, dois, ou todos os três tanques, e podem ser as mesmas ou diferentes em cada um dos tanques para conferir uma cristalinidade maior. À medida que o grau de cristalização aumenta a temperatura de cristalização também aumenta e a temperatura de processamento pode ser aumentada para produzir um grau de cristalinidade ainda maior. Con- forme tem sido historicamente demonstrado, a cristalinidade aumentada confere propriedades aprimoradas na maioria dos polímeros e as condições podem ser otimizadas de acordo com os ganhos necessários nessas propriedades desejáveis.As an alternative, the PCS Gala can be sequentially fixed after dryer 108 or after vibratory conductor 84, allowing additional crystallization of the pellets to be achieved. As described above, water including processing additives and co-solvents are contained within the scope of the process. The temperature of water or water-containing solutions may be controlled in one, two, or all three tanks, and may be the same or different in each of the tanks to give higher crystallinity. As the degree of crystallization increases the crystallization temperature also increases and the processing temperature can be increased to produce an even higher degree of crystallinity. As has historically been shown, increased crystallinity confers improved properties on most polymers and conditions can be optimized according to the required gains in these desirable properties.

[0054] Os péletes e grânulos do secador 108 ou do condutor vibratório 84 podem ser embalados ou armazenados conforme a necessidade. Eles também podem ser transferidos à policondensação de estado sólido ou polimerização de estado sólido, aqui identificada como "SSP", e extensamente detalhada na técnica anterior. O uso da agitação com fluxo de co-corrente ou contracorrente de gás inerte, preferencialmente gás nitrogênio, e temperaturas elevadas é um componente comum do processo de SSP. Este processo requer cristalização aprimorada proporcionada pela atual invenção para evitar aglomeração dos péletes e grânulos nas temperaturas necessárias para a operação apropriada do processo de SSP. O peso molecular aumentado, que é resultado do processo de SSP, permite que polímeros claros e amorfos sejam obtidos. As aplicações e usos são bem revelados na técnica anterior. Descrever as condições de processamento para os diversos polímeros aqui contidos apropriados para o SSP está além do escopo deste pedido.The pellets and granules of dryer 108 or vibrating conductor 84 may be packaged or stored as required. They may also be transferred to solid state polycondensation or solid state polymerization, herein identified as "SSP", and extensively detailed in the prior art. The use of inert gas co-current or countercurrent flow agitation, preferably nitrogen gas, and elevated temperatures is a common component of the SSP process. This process requires improved crystallization provided by the present invention to avoid pellet and granule agglomeration at the temperatures required for proper operation of the SSP process. The increased molecular weight, which is a result of the SSP process, allows clear and amorphous polymers to be obtained. Applications and uses are well disclosed in the prior art. Describing the processing conditions for the various polymers contained herein suitable for SSP is beyond the scope of this application.

REIVINDICAÇÕES

Claims

A method for processing crystalline polymers in pellets using an apparatus including a water submerged pelletizer (12) and a dryer (32, 108), said method comprising: extruding the filaments of a crystalline polymer through a die plate (18) for cutting said water submerged pelletizer (12); cutting the polymer filaments into pellets in a cutting chamber of said pelletizer (12); transporting said pellets out of said cutting chamber by means of a slurry line (30, 116) to said dryer (32, 108) as a slurry of water and pellet, crystallizing said pellets; characterized by the fact that it further comprises: injecting a high speed gas into said slurry line (30, 116) with slurry of water and pellet therein to generate a mist of water vapor and increase the speed of the pellets within and outside said dryer (32,108); said water vapor mist being formed by the aspiration of water in steam using said high speed gas to separate the pellets from water, said high speed gas being injected into said slurry line (30, 116) through an injection port (120), and said petels exiting the dryer (32, 108) being crystallized using internal heat retained by said pellets.

Method according to claim 1, characterized in that said pellets leaving said dryer (32, 108) are manipulated to avoid agglomeration.

Method according to claim 2, characterized in that said pellets exiting said dryer (32, 108) are agitated to prevent agglomeration and to achieve a desired crystallinity from the trapped internal heat.

A method according to claim 1, characterized in that said pellets exit said dryer (32,108) at an average temperature above 135 ° C.

A method according to claim 1, characterized in that said pellets exit said dryer (32,108) at an average temperature above 145 ° C.

Method according to claim 1, characterized in that the crystallization of said pellets is 30% or greater.

Method according to claim 6, characterized in that the crystallization of said pellets is 35% or greater.

Method according to claim 7, characterized in that the crystallization of said pellets is 40% or greater.

Method according to claim 1, characterized in that said step of conveying said pellets out of said pelletizer (12) to said dryer (32, 108) includes conveying said slurry upwards. at an angle from the vertical between 30 ° and 60 °.

A method according to claim 9, characterized in that said step of conveying said pellets out of said pelletizer (12) to said dryer (32, 108) includes conveying said slurry upwards. , at an angle from the vertical of 45 °.

A method according to claim 1, characterized in that said high speed gas is air.

Method according to claim 11, characterized in that said air is injected in alignment with the fluid direction of the slurry of water and pellet.

A method according to claim 1, characterized in that said high speed gas is injected at a flow rate of at least 100 m3 / hour at a pressure of 800 kPa (8 bar).

A method according to claim 13, characterized in that said high speed gas is being injected at a flow rate of less than 100 m3 / hour to 175 m3 / hour.

A method according to claim 1, characterized in that said water vapor mist has a gas component of 98% by volume.

A method according to claim 1, characterized in that the gas injected into said slurry increases the flow rate of the pellet from the pelletizer (12) to an outlet of said dryer (32, 108) at a rate less than one second.

Method according to claim 1, characterized in that the crystallization of said pellets occurs using only the internal heat retained from the extrusion and in the absence of any secondary heating step while passing through said apparatus.

18. Apparatus for processing crystalline pellet polymers comprising a water submerged pelletizer (12) for cutting the filaments of an extruded crystalline polymer in said pelletizer (12), a pipe for introducing water into said pelletizer (12); a slurry line (30, 116) for conveying slurry of water and pellet out of said pelletizer (12) and to a dryer (32, 108) for drying said pellets, a stirring unit (84) for receiving said pellets leaving said dryer (32, 108) to prevent agglomeration and to achieve a desired crystallinity; characterized by the fact that it further comprises: an injection port (120) for injecting a high velocity gas into said slurry of water and pellet to generate a mist of water vapor and to reach the speed of the pellets and out of said dryer (32, 108), said water vapor mist being formed by the aspiration of water in steam using said high speed gas to separate the pellets from the water, and said pellets leaving said dryer (32, 108) with sufficient internal heat to initiate crystallization of said pellets.

Apparatus according to claim 18, characterized in that the high-velocity gas is an inert gas moving at a flow rate of 100 m3 / hour to 175 m3 / hour.

Apparatus according to claim 18, characterized in that said apparatus further comprises one or more heat insulating containers serving to receive said pellets outside said dryer (32, 108) to achieve a desired crystallization. of said pellets.

Apparatus according to claim 18, characterized in that a portion of said slurry line (30, 116) is vertical and another portion is upwardly angled at an angle between 30 ° and 60 ° with respect to the vertical.

Apparatus according to claim 21, characterized in that a portion of said slurry line (30, 116) is vertical and another portion is upwardly angled at an angle of 45 ° to the vertical.

Apparatus according to claim 21 or 22, characterized in that said slurry line (30, 116) includes an elbow (114) and a straight portion (116).

Apparatus according to claim 23, characterized in that said gas injection port (120) introduces said high speed gas into said elbow (114) in alignment with a longitudinal geometrical axis of said straight portion ( 116).

Apparatus according to claim 18, characterized in that said slurry line (30, 116) includes a vertical section (106) relative to said pelletizer (12), an angled straight section (116) in with respect to said vertical section (106), and an enlarged section (118) at an outer end of said straight angled portion to reduce the velocity of the slurry of said pellets entering said dryer (32, 108).