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BRPI0816873B1 - extrusora de desgaseificação para a desgaseificação de um material de polímero e processo para a desgaseificação de um xarope composto de polímeros, solventes, e/ou monômeros - Google Patents

extrusora de desgaseificação para a desgaseificação de um material de polímero e processo para a desgaseificação de um xarope composto de polímeros, solventes, e/ou monômeros Download PDF

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BRPI0816873B1
BRPI0816873B1 BRPI0816873A BRPI0816873A BRPI0816873B1 BR PI0816873 B1 BRPI0816873 B1 BR PI0816873B1 BR PI0816873 A BRPI0816873 A BR PI0816873A BR PI0816873 A BRPI0816873 A BR PI0816873A BR PI0816873 B1 BRPI0816873 B1 BR PI0816873B1
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BR
Brazil
Prior art keywords
degassing
extruder
polymer
zone
barrel
Prior art date
Application number
BRPI0816873A
Other languages
English (en)
Inventor
Vetter Heinz
Heid Joachim
Carloff Rüdiger
Original Assignee
Evonik Roehm Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Roehm Gmbh filed Critical Evonik Roehm Gmbh
Publication of BRPI0816873A2 publication Critical patent/BRPI0816873A2/pt
Publication of BRPI0816873B1 publication Critical patent/BRPI0816873B1/pt

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Abstract

extrusora de desgaseificação para desgaseificar um material de polímero e processo para a desgaseificação de um xarope composto de polímeros, solventes e/ou monômeros utilizando uma extrusora de desgaseificação a invenção refere-se a uma extrusora de desgaseificação (1) para a desgaseificação de um material de polímero, que abrange pelo menos um canhão de extrusora (2) com pelo menos um parafuso de extrusora (3) rotativamente acionado montado no canhão de extrusora (2), e com pelo menos uma alimentação de material e com pelo menos uma saída de extrudado, e também com pelo menos uma zona de desgaseificação (9). uma característica específica da extrusora de desgaseificação (1) é que a saída de gás para o gás que surge na zona de desgaseificação (9) foi provida a montante da alimentação de material, em relação à direção de transporte do material de polímero.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "EXTRUSORA DE DESGASEIFICAÇÃO PARA A DESGASEIFICAÇÃO DE UM MATERIAL DE POLÍMERO E PROCESSO PARA A DESGASEI-FICAÇÃO DE UM XAROPE COMPOSTO DE POLÍMEROS, SOLVENTES, E/OU MONÔMEROS".
Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a uma extrusora de desga-seificação para a desgaseificação de um material de polímero, que abrange pelo menos um acionamento, pelo menos um canhão de extrusora, pelo menos um parafuso de extrusora rotativamente acionado montado no canhão de extrusora, pelo menos uma alimentação de material, pelo menos uma saída de extrudado, pelo menos uma zona de desgaseificação e pelo menos uma saída de gás.
[002] A invenção ainda se refere a um processo para a desgaseificação de um xarope composto de polímeros, de solventes e/ou de monômeros, utilizando uma extrusora de desgaseificação. Técnica Anterior [003] Os processos de polimerização frequentemente executam a polimerização dentro de um solvente. O solvente aqui pode primeiramente ser a própria solução de monômero, e/ou pode também ser um solvente inerte. Para obter o polímero, os monômeros residuais ou o solvente precisam ser removidos, por exemplo, através de evaporação. Esta desgaseificação usualmente acontece dentro de uma extrusora de desgaseificação. As extrusoras com desgaseificação são também utilizados para a produção de termoplásticos, especificamente se a intenção for remover os monômeros residuais do plástico inserido. [004] No setor de utilização anterior de extrusoras de desgaseificação, fluxos de vapor de volume muito grande precisam ser dissipados e condensados em grandes trocadores de calor, dependendo da proporção em peso de solvente e/ou monômeros a ser evaporado.
[005] A estrutura de extrusoras de desgaseificação conhecidos é usualmente tal que o fluxo de material a ser desgaseificado é introduzido no lado de acionamento do parafuso de extrusora, e o extrudado desgaseificado é transportado na direção da ponta de parafuso. Após um aumento de pressão dentro da extrusora aqui, existe usualmente uma despressurização do material em algum ponto no percurso a jusante da alimentação de material, onde o material é desgaseificado na pressão atmosférica ou com o auxílio de sucção. Para este fim, uma extrusora de desgaseificação usualmente tem os canais de parafuso profundamente cortados em um ponto, de modo que a pressão caia naquele ponto para o nível de sucção ou o nível atmosférico, permitindo uma remoção por sucção de vapor e de gás. Atrás desta zona de desgaseificação, o fundido é então novamente comprimido e a pressão é novamente aumentada.
[006] A EP 0 490 359 A1 descreve, como exemplo, uma extrusora de desgaseificação de parafuso único do tipo mencionado na introdução. Uma estrutura da dita extrusora de desgaseificação é como acima descrito, e esta serve para remover os monômeros residuais do plástico inserido durante a produção de termoplásticos. Para este fim, um arrastador é misturado com o fundido. O fundido aqui é desgaseificado na seção de desgaseificação da extrusora com uma formação de bolhas máxima. A pressão de fundido é primeiramente aumentada para um valor o qual é acima da pressão de vapor específica do arrastador utilizado. Uma vez que isto foi conseguido, o arrastador e o fundido prontamente sofrem uma mistura de fase líquida um com o outro, e então sofrem uma despressurização com uma significativa formação de bolhas.
[007] No entanto, a extrusora de desgaseificação descrito na EP 0 490 359 A1 não é adequado para a desgaseificação de um xarope com um conteúdo de solvente relativamente alto ou com um conteúdo de monômeros relativamente alto.
[008] De modo a aumentar o desempenho de desgaseificação, as extrusoras estão providas com um diâmetro de canhão e de parafuso continuamente crescente, começando nas zonas de desgaseificação situadas a jusante do ponto de alimentação e estendendo-se tão distante quanto a ponta de parafuso. O projeto está descrito por meio de exemplo na EP 0 102 400 A1 e na DE 30 268 42 A1. O aumento do canhão permite uma redução de velocidade de gás. No entanto, existe um superdimensionamento do diâmetro da extrusora a jusante atrás das zonas de desgaseificação. É, portanto, mais vantajoso, para a desgaseificação de um xarope de polímero com um alto conteúdo de monômero e/ou solvente, projetar a primeira zona de desgaseificação de modo que o gás seja dissipado a montante da alimentação de material, enquanto o polímero é transportado para jusante. Esta modalidade está descrito como exemplo na EP 0015457 A1. Como o gás e os vapores de monômero e os vapores de solvente são dissipados entre a alimentação de material e a caixa de engrenagens, um custo aumentado precisa ser aqui incorrido para vedar entre o canhão de extrusora e o eixo de parafuso, para impedir uma saída de gás na direção da caixa de engrenagens.
[009] Outra solução proposta para resolver o problema de vedar na direção da caixa de engrenagens, ao lado de uma vedação de anel deslizante, é a lavagem do espaço antes da caixa de engrenagens com um gás inerte. Esta modalidade está descrita na JP 2003 348300. No entanto, uma desvantagem desta solução proposta é que um grande fluxo de gás inerte é necessário se os fluxos de monômero e/ou solvente forem grandes. Esta modalidade, portanto, leva a altos custos de operação e dispêndio de capital, já que o gás inerte dentro do gás de monômero e/ou solvente reduz a transferência de calor durante a condensação dos ditos gases. Grandes superfícies de transferência de calor são, portanto, necessárias.
Objeto [0010] Um objeto fundamental da invenção é, portanto, projetar uma extrusora de desgaseificação do tipo acima descrito de tal modo que, dado um fluxo de xarope com um conteúdo relativamente alto de solvente e monômero, este possa ter uma eficiência máxima na remoção de solvente e de monômero do polímero através de evaporação, assim permitindo a produção de polímeros com quantidades residuais de solvente e/ou de monômero muito pequenas. Para simplificar a terminologia, o termo "solventes" pretende incluir os monômeros.
[0011] Especificamente, a intenção é, dado um alto rendimento com um alto conteúdo de solvente, impedir o arraste de polímero com o fluxo de gás e impedir que ou o monômero ou o solvente ou o polímero atinja a caixa de engrenagens.
Obtenção do Objeto [0012] Este objeto é primeiramente obtido através de uma extrusora de desgaseificação para a desgaseificação de um material de polímero, que abrange pelo menos um acionamento, pelo menos um canhão de extrusora, pelo menos um parafuso de extrusora rotativamente acionado montado no canhão de extrusora, pelo menos uma alimentação de material, pelo menos uma saída de extrudado, pelo menos uma zona de desgaseificação e pelo menos uma saída de gás, onde uma característica específica da extrusora de desgaseificação de acordo com a invenção é que o acionamento foi provido na região daquela extremidade do parafuso de extrusora que está a jusante em relação à direção de transporte do polímero. Uma vantagem deste projeto é que este permite que a maior parte do gás que surge na zona de desgaseificação seja dissipada na direção oposta à direção de transporte do material de polímero. Isto permite a vedação do acionamento somente com relação ao material polimérico, a viscosidade do qual é mais alta do que aquela do monômero e do solvente. Mais ainda, a vedação do acionamento não precisa ser resistente em relação ao solvente utilizado.
[0013] Em um projeto especificamente vantajoso da extrusora de desgaseificação de acordo com a invenção, a saída de gás para pelo menos uma porção do gás que surge na zona de desgaseificação foi provida a montante da alimentação de material, em relação à direção do transporte do material de polímero, de modo que o gás pode ser dissipado na região da ponta de parafuso em contracorrente ao fluxo de polímero.
[0014] Qualquer monômero e/ou solvente ainda presente no material de polímero pode ser sujeito a uma desgaseificação adicional a jusante em uma ou mais zonas de desgaseificação.
[0015] Em outras palavras, a invenção provê que, ao contrário da técnica anterior, o fluxo de gás é conduzido a montante na direção da ponta de parafuso em oposição à direção de transporte do polímero. A saída de gás neste ponto pode acontecer na extremidade do e/ou radialmente ao e/ou tangencialmente ao canhão de extrusora. O polímero é transportado para fora da zona de desgaseificação na direção oposta à direção de evaporação. Isto assegura uma separação especificamente efetiva de polímero, monômero e/ou solvente a um rendimento relativamente alto.
[0016] Em uma variante preferida da extrusora de desgaseificação de acordo com a invenção, uma câmara de condensação foi provida imediatamente a jusante da saída de gás (isto é, por exemplo, diretamente presa por um flange). Em virtude da condensação imediatamente na saída de gás do canhão de extrusora torna-se possível omitir linhas de grande volume para a dissipação dos vapores. É também possível introduzir o gás em um dispositivo de condensação por meio de tubulações não-aquecidas ou aquecidas.
[0017] É preferível que a saída de gás tenha sido provida na extremidade a montante do canhão de extrusora na região da ponta de parafuso. Como um exemplo, a extremidade do canhão de extrusora a montante pode ser aberta de tal modo que a extremidade livre do parafuso provenha a possibilidade de recuar o parafuso de extrusora da extrusora, através da câmara de condensação, sem uma desmonta-gem de conjuntos construídos por sobre a extrusora.
[0018] Uma variante especificamente vantajosa da extrusora de desgaseificação provê que, de modo a condensar o gás que flui para dentro da câmara de condensação, líquidos são pulverizados ou injetados na câmara de condensação para condensar o gás que flui para dentro da câmara. Grandes trocadores de calor podem ser omitidos pela utilização de um líquido pulverizado para a condensação. Este tipo de modalidade também permite a condensação, em um pequeno espaço, de fluxos de xarope com alto conteúdo de solvente e/ou monômero. Qualquer polímero que possa passar para dentro da câmara de condensação em virtude do fluxo de gás pode ser automaticamente dissolvido e descarregado pela seleção de um líquido de condensação o qual seja miscível com o polímero.
[0019] É naturalmente também possível, além disso ou exclusivamente, condensar o gás que flui para dentro da câmara de condensação em um trocador de calor preso na câmara de condensação. Nesta variante, o condensado (líquido) pode ser retornado para dentro da câmara de condensação e/ou de outro modo dissipado.
[0020] Uma modalidade especificamente preferida da extrusora de desgaseificação de acordo com a invenção é uma na qual a zona de desgaseificação foi provida na região da alimentação de material. Isto é especificamente vantajoso quando a intenção é transportar o fluxo de gás em oposição ao fluxo de polímero. O material alimentado e sujeito à pressão e ao calor é diretamente despressurizado na região da alimentação de material para dentro da extrusora, de modo que a evaporação do solvente ou do monômero aconteça na zona de desgaseificação. Isto produz um fluxo de vapor de grande volume, o qual é dissipado com um mínimo arraste de polímero na direção da câmara de condensação.
[0021] É vantajoso que a zona de desgaseificação seja formada através de uma seção do canhão de extrusora com diâmetro interno aumentado. A alimentação de material aqui acontece na região do canhão de extrusora alargado ou em uma das margens do alargamento, ou fora do alargamento, se a localização do alargamento for a montante do ponto de alimentação de material. É conhecido na técnica anterior que a profundidade de canal do parafuso de extrusora pode ser alterada ou o diâmetro do núcleo de parafuso de extrusora pode ser reduzido, mas isto é menos vantajoso, já que especificamente a última variante leva a uma seção transversal de parafuso de extrusora mais fraca.
[0022] Estas duas possibilidades de modificação de parafuso podem, é claro, ser utilizadas adicionalmente.
[0023] Uma vantagem específica do aumento de diâmetro no canhão de extrusora é que a velocidade de gás do vapor é reduzida, do mesmo modo reduzindo o arraste de polímero.
[0024] O diâmetro interno do canhão de extrusora na zona de desgaseificação é vantajosamente de 1,01 a 3 vezes, de preferência de 1,01 a 2 vezes e muito especificamente de preferência de 1,01 a 1,6 vezes, o diâmetro interno do canhão de extrusora fora da zona de desgaseificação.
[0025] Na região do canhão com o diâmetro interno aumentado, filetes podem adicionalmente ter sido providos sobre a superfície interna, promovendo o transporte do fundido de polímero para jusante. Estes são de desenho helicoidal, de modo a eliminar os pontos mortos, e estes levam a uma desgaseificação uniforme e consistente.
[0026] O comprimento da zona de desgaseificação foi vantajosamente selecionado de modo a ser de 0,5 a 10 vezes, de preferência de 1 a 7 vezes e muito especificamente de preferência de 1 a 5 vezes, o diâmetro interno do canhão de extrusora fora da zona de desgaseificação.
[0027] É especificamente vantajoso que a alimentação de material tenha sido provida na periferia do canhão de extrusora em dois pontos diametralmente opostos na zona de desgaseificação. A divisão do fluxo de xarope ao redor da periferia do canhão de extrusora assegura um melhor transporte dos vapores e do polímero parcialmente desga-seificado para fora da zona de desgaseificação. A utilização uniforme do volume da extrusora reduz a tendência à restrição de fluxo na zona de desgaseificação.
[0028] É de preferência que exista pelo menos uma, de preferência atuável, válvula de alimentação provida, com a qual a taxa de fluxo de volume da alimentação de material possa ser regulada. Existem idealmente duas válvulas de alimentação diametralmente opostas providas, com as quais a taxa de fluxo de volume da alimentação de material pode ser regulada. Uma vantagem disto é que a taxa de fluxo dosada pode ser ajustada para um valor desejado dentro da característica de rendimento das válvulas, independentemente das relações de pressão no processo.
[0029] Uma modalidade especificamente vantajosa da extrusora de desgaseificação de acordo com a invenção provê que passando axialmente através do parafuso de extrusora existe um canal de vapor fechado, especificamente cheio por um líquido volátil. O dito canal de vapor serve para compensar os gradientes de temperatura do fundido na direção longitudinal do parafuso de extrusora. A temperatura de fundido na região de alimentação de xarope é muito baixa em virtude da evaporação de solvente e monômero, enquanto que esta é muito alta logo antes da saída, como uma consequência do calor de atrito derivado do parafuso de extrusora. Uma temperatura de fundido excessiva leva à degradação do produto, enquanto que uma temperatura de fundido muito baixa prejudica o transporte do fundido dentro da extrusora.
[0030] O líquido presente dentro do canal de vapor condensa na região da alimentação de material, e o calor de condensação liberado atua para impedir um resfriamento excessivo do fundido na dita região, enquanto que nas regiões remanescentes do parafuso de extrusora o líquido presente dentro do canal de vapor evapora e assim atua para impedir um superaquecimento.
[0031] A extensão de enchimento do canal de vapor pode, por exemplo, ser de 20% por volume a 80% por volume, de preferência de 30% por volume a 60% por volume, medido na temperatura ambiente de aproximadamente 20°C.
[0032] O objeto fundamental da invenção é mais ainda obtido através de um processo para a desgaseificação de um xarope composto de polímeros, de solventes, e/ou de monômeros, utilizando uma extrusora de desgaseificação, caracterizado pelo fato de que o fluxo de gás que surge durante a desgaseificação dentro de extrusora é conduzido em oposição ao fluxo de polímero.
[0033] É vantajoso que uma porção maior da desgaseificação do xarope aconteça na região da alimentação para a extrusora, a primeira zona de desgaseificação.
[0034] A quantidade dos monômeros e/ou dos solventes sujeitos à desgaseificação na região da dita zona de desgaseificação, com base nas quantidades totais dos monômeros e/ou dos solventes, é > 50% em peso. O gás é descarregado através de uma desgaseificação. [0035] Uma variante vantajosa do processo provê que o gás que surge é condensado dentro de um contentor imediatamente na saída de gás da extrusora.
[0036] É possível que a condensação seja uma condensação por pulverização, onde um líquido é pulverizado para dentro, ou vazado para dentro, do sistema, de preferência um líquido no qual o polímero seja solúvel. No entanto, a condensação em um trocador de calor preso na câmara de condensação é também possível.
[0037] Podem também existir zonas de desgaseificação adicionais e ventilações providas ou a jusante ou a montante, estas servindo para a desgaseificação residual do polímero. A invenção será abaixo ilustrada pela utilização de um exemplo inventivo, com o auxílio dos desenhos anexos.
[0038] Figura 1 é um diagrama de uma seção de uma porção da extrusora de desgaseificação com uma câmara de condensação presa a este e sem acionamento, e [0039] Figura 2 é um diagrama da extrusora de desgaseificação de acordo com a invenção com uma caixa de engrenagens e um motor, mas sem a câmara de condensação presa.
[0040] A Figura 1 mostra somente uma porção da extrusora de desgaseificação (1). A extrusora de desgaseificação (1) abrange um canhão de extrusora (2) e um parafuso de extrusora (3) montado rotativo dentro do canhão de extrusora (2). O parafuso de extrusora (3) é girado por um acionamento (4) por meio de uma caixa de engrenagens (5) intermediária. Como um exemplo, pode existir um motor elétrico provido como o acionamento (4).
[0041] Como acima mencionado, a Figura 1 não mostra o acionamento (4) ou a caixa de engrenagens (5), a localização destes sendo no lado direito do desenho. A mistura de polímero / monômero é introduzida no canhão de extrusora (2) por meio de uma linha de alimentação ramificada (6) em dois pontos diametralmente opostos sobre o ca- nhão de extrusora (2) por meio de válvulas de alimentação (7).
[0042] A extrusora de desgaseificação (1) de acordo com a invenção foi projetado como uma extrusora de parafuso único, mas este poderia também ter sido projetado como uma extrusora de parafuso duplo.
[0043] A seção transversal do canhão de extrusora (2) foi alargada na região das válvulas de alimentação (7), isto é, o dito diâmetro interno é maior por aproximadamente um fator de 1,01 a 3 do que o diâmetro interno regular do canhão de extrusora (2) fora da dita região. O diâmetro interno do canhão de extrusora (2) neste ponto corresponde aproximadamente ao diâmetro externo a trajetória de parafuso do parafuso de extrusora (3) (levando em conta quaisquer tolerâncias). A região de diâmetro interno maior do canhão de extrusora (2) define a zona de desgaseificação. A mistura de monômero / polímero e/ou uma mistura de solvente / polímero é alimentada sob condições de pressão e de calor para o canhão de extrusora (2) por meio da linha de alimentação (6). Uma redução de pressão notável acontece na zona de desgaseificação (9), e o monômero e/ou o solvente pode, portanto, ser removido do polímero por desgaseificação. Mais ainda, a velocidade de fluxo do material é reduzida na mesma região. No desenho, o polímero é transportado para a direita na direção do acionamento. Os termos "a jusante" e "a montante" utilizados nesta conexão sempre referem à direção de transporte do polímero.
[0044] A invenção agora provê que o gás que surge na zona de desgaseificação (9) ou o vapor que surge naquele ponto é transportado na direção do lado esquerdo do desenho, isto é, a montante das válvulas de alimentação (7).
[0045] A extremidade a montante (10) do canhão de extrusora (2) é aberta, e abre para dentro de uma câmara de condensação (11) para dentro da qual o gás que surge na zona de desgaseificação (9) flui.
[0046] (12) indica a introdução de um líquido por pulverização, o líquido servindo para resfriar e condensar o gás / o vapor dentro da câmara de condensação. O líquido utilizado é vantajosamente miscível com o polímero, assim permitindo que qualquer polímero arrastado seja dissolvido dentro do líquido. Como uma alternativa, ou além disso, outros meios podem ser utilizados para a condensação, por exemplo, trocadores de calor / condensadores.
[0047] Como a Figura 2 mostra, o acionamento (4) está a jusante das válvulas de alimentação (7). Isto significa que o polímero é transportado da extremidade da extrusora / ponta de parafuso na direção do lado de acionamento.
[0048] Como pode também ser visto da Figura 2, a extrusora de desgaseificação (1) de acordo com a invenção tem uma saída de ex-trudado tangencial ou radial (13) em sua extremidade oposta ao ponto de alimentação (6).
[0049] Como pode ser visto da Figura 1, passando axialmente através do parafuso de extrusora existe um canal de vapor fechado (15), parcialmente cheio por um líquido volátil. A evaporação de solvente ou de monômero leva a um resfriamento notável do polímero na região de alimentação da extrusora. O polímero significativamente resfriado pode por sua vez ser aquecido com o auxílio do canal de vapor ao longo do curto percurso, se o líquido dentro do canal de vapor (15) condensar naquele ponto. Juntamente com o aquecimento do canhão de extrusora na região de alimentação e o calor de atrito do parafuso de extrusora (3), o canal de vapor (15) representa uma fonte adicional de calor para o fundido (parcialmente) desgaseificado na região de alimentação do xarope. O rendimento na extrusora pode assim ser maximizado através desta modalidade. Na região da saída de extru-dado (13), a evaporação dentro do parafuso de extrusora resfria o fundido ou o extrudado.
[0050] O calor de atrito excessivo pode ser dissipado, assim reduzindo a degradação do produto.
[0051] Na extrusora de desgaseificação (1) de acordo com a invenção, o acionamento (4) e a caixa de engrenagens (5) foram providas naquela extremidade da extrusora de desgaseificação (1) situada a jusante na direção de transporte do polímero, isto é, a extremidade oposta a uma primeira alimentação de material (6).
[0052] O parafuso de extrusora (3) abrange uma primeira seção de rosca de parafuso (17) na qual a orientação do perfil de canal é tal de modo a gerar um fluxo de arraste dentro do canhão de extrusora da primeira alimentação de material (6) na direção da saída de extrudado (13).
[0053] A orientação da saída de extrudado (13) da extrusora de desgaseificação (1) é tangencial ou radial em relação ao eixo geométrico longitudinal do parafuso de extrusora (3), o polímero assim sendo descarregado a montante da caixa de engrenagens (5) e do acionamento (4).
[0054] O parafuso de extrusora (3) mais ainda abrange uma segunda seção de rosca de parafuso (18) na qual o perfil de canal foi orientado de tal modo a obter um transporte inverso oposto à direção de transporte da primeira seção de rosca de parafuso 17. A segunda seção de rosca de parafuso (18), portanto, serve para vedar no lado de acionamento da extrusora com relação ao fluxo principal do polímero.
[0055] (19) indica uma ramificação de fluxo que desvia do fluxo principal do polímero e alimentada por meio de uma derivação (14) e uma segunda alimentação de material (20) para a região da segunda seção de rosca de parafuso (18) do canhão de extrusora (2). A derivação pode correr fora ou dentro do canhão de extrusora. A ramificação de fluxo de polímero que desvia do fluxo principal cria, na região da segunda seção de rosca de parafuso (18) do parafuso de extrusora (3), um contrafluxo constante com polímero novo. Nesta região, o polímero é transportado da direção da caixa de engrenagens (5) na direção da saída de extrudado (13). Isto portanto impede que quaisquer resíduos de polímero permaneçam naquele ponto a jusante da saída de extrudado 13.
[0056] Como pode ser visto do desenho, a saída de extrudado (13) está aproximadamente na extremidade a jusante da primeira seção de rosca de parafuso (17).
[0057] O tipo conhecido de aquecimento é vantajosamente utilizado para aquecer a extrusora de desgaseificação de acordo com a invenção.
Listagem de Referência 1 Extrusora de desgaseificação 2 Canhão de extrusora 3 Parafuso de extrusora 4 Acionamento 5 Caixa de engrenagens 6 Linha de alimentação 7 Válvulas de alimentação 8 Saída de condensado 9 Zona de desgaseificação 10 Extremidade a montante da extrusora de desgaseificação 11 Câmara de condensação 12 Introdução de pulverização 13 Saída de extrudado 14 Derivação 15 Canal de vapor 16 Saídas de gás 17 Primeira seção de rosca de parafuso 18 Segunda seção de rosca de parafuso 19 Ramificação que desvia do fluxo de polímero 20 Segunda alimentação de material REIVINDICAÇÕES

Claims (17)

1. Extrusora de desgaseificação (1) para a desgaseificação de um material de polímero, que abrange pelo menos um acionamento (4), pelo menos um canhão de extrusora (2), pelo menos um parafuso de extrusora (3) rotativamente acionado montado no canhão de extrusora (2), pelo menos uma alimentação de material, pelo menos uma saída de extrudado (13), pelo menos uma zona de desgaseificação (9), pelo menos uma saída de gás, e pelo menos uma câmara de condensação (11) disposta após a saída de gás e unida a esta por meio de uma tubulação, o acionamento provido na região daquela extremidade do parafuso de extrusora (3) que está a jusante em relação à direção de transporte do polímero, caracterizado pelo fato de que a zona de desgaseificação (9) é formada por um trecho do canhão de extrusora (2) com um diâmetro interno aumentado, sendo prevista uma alimentação de material na região da zona de desgaseificação (9), e pelo menos uma parte do fluxo de gás originado sendo retirado na extremidade do canhão de extrusora (2) que está a montante em relação à direção de transporte do material de polímero e do material de alimentação, e descarrega diretamente para dentro da câmara de condensação (11).
2. Extrusora de desgaseificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a zona de desgaseificação (9) é formada através de uma seção do canhão de extrusora (2) com um diâmetro interno aumentado, afastada das extremidades do canhão da extrusora (2).
3. Extrusora de desgaseificação de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que um meio para a pulverização ou a injeção de um líquido é provido dentro da câmara de condensação (11).
4. Extrusora de desgaseificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que é previsto que o polímero conduzido pela alimentação de material seja alimentado sob pressão e temperatura no canhão da extrusora (2), e na zona de desgaseificação (9) ocorre uma redução de pressão.
5. Extrusora de desgaseificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o diâmetro interno do canhão de extrusora (2) na zona de desgaseificação (9) é de 1,01 a 3 vezes, preferencialmente 1,01 a 2 vezes, ainda mais preferencialmente de 1,01 a 1,6 vezes, o diâmetro interno do canhão de extrusora (2) fora da zona de desgaseificação (9).
6. Extrusora de desgaseificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que insertos são providos dentro do canhão de extrusora (2) na região da zona de desgaseificação, e promovem o transporte do fundido de polímero.
7. Extrusora de desgaseificação de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que filetes helicoidais foram providos como insertos.
8. Extrusora de desgaseificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o comprimento da zona de desgaseificação (9) é de 0,5 a 10 vezes, preferencialmente de 1 a 7 vezes, o diâmetro interno do canhão de extrusora (2) fora da zona de desgaseificação (9).
9. Extrusora de desgaseificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a alimentação de material é provida em pelo menos um local na periferia do canhão de extrusora (2) na zona de desgaseificação (9).
10. Extrusora de desgaseificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma válvula de alimentação (7) é provida, e pode controlar a taxa de fluxo de volume da alimentação de material.
11. Extrusora de desgaseificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que passando axialmente através do parafuso de extrusora (3) existe um canal de vapor fechado (15), parcialmente cheio por um líquido volátil, sendo que o líquido volátil é a água.
12. Extrusora de desgaseificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a extensão de enchimento do canal de vapor (15) com o líquido volátil ou a água é de 20% por volume a 80% por volume, preferencialmente de 30% por volume a 60% por volume, medido na temperatura ambiente de aproximadamente 20°C.
13. Processo para a desgaseificação de um xarope composto de polímeros, solventes, e/ou monômeros, que utiliza uma extrusora de desgaseificação, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o fluxo de gás que surge durante a desgaseificação dentro de extrusora (1) é conduzido em oposição ao fluxo de polímero.
14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o gás que surge é condensado dentro de uma câmara de condensação (11) imediatamente na saída de gás da extrusora (1).
15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a condensação é uma condensação por pulverização, onde um líquido é pulverizado ou vazado para dentro, do sistema e/ou é obtida através de um trocador de calor.
16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que o xarope é desgaseificado na região da alimentação (6) para dentro da extrusora (1).
17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que a extensão de desgaseifi- cação do xarope na primeira etapa de desgaseificação é maior do que > 50% em peso, com base na quantidade total dos monômeros e/ou do solvente.
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