ES2223050T3

ES2223050T3 - Procedimiento continuo para fabricar base de chicle empleando la adicion de una carga en una pluralidad de emplazamientos de entradas de alimentacion.

Info

Publication number: ES2223050T3
Application number: ES95913704T
Authority: ES
Inventors: Joo H. Song; Donald J. Townsend
Original assignee: WM Wrigley Jr Co
Current assignee: WM Wrigley Jr Co
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2015-03-13
Also published as: WO1996028045A1; EP0759702B1; EP0759702A4; DK0759702T3; EP0759702A1; DE69533132T2; DE69533132D1

Abstract

UN PROCESO PARA PRODUCIR DE MANERA CONTINUA UNA BASE DE CHICLE COMPRENDE LOS PASOS DE ADICION CONTINUA DE UN ELASTOMERO DURO, UN RELLENO Y UNOS AGENTES DE LUBRICACION EN UNA AMASADORA CONTINUA; SOMETIMIENTO DEL ELASTOMERO, EL RELLENO Y LOS AGENTES DE LUBRICACION A UNA OPERACION DE MEZCLADO DISPERSIVO SEGUIDA DE UNA OPERACION DE MEZCLADO DISTRIBUTIVO; Y DESCARGAR DE MANERA CONTINUA LA BASE DE CHICLE RESULTANTE DE LA AMASADORA MIENTRAS SE LLEVAN A CABO LOS PASOS DE ADICION Y MEZCLADO. EL RELLENO SE INTRODUCE EN LA AMASADORA CONTINUA EN UNA PLURALIDAD DE ENTRADAS DE ALIMENTACION SEPARADAS ESPACIALMENTE. PREFERIBLEMENTE, PARTE DEL RELLENO SE INTRODUCE EN LA AMASADORA ANTES DE LA ZONA DE MEZCLADO DISPERSIVO, Y UNA PORCION DEL RELLENO SE INTRODUCE EN LA AMASADORA DEBAJO DE LA ZONA DE MEZCADO DISPERSIVO PERO ANTERIOR A LA ZONA DE MEZCLADO DISTRIBUTIVO.

Description

Procedimiento continuo para fabricar base de chicle empleando la adición de una carga en una pluralidad de emplazamientos de entradas de alimentación.

Campo de la invención

Esta invención está dirigida a un procedimiento continuo para la producción de bases de chicles.

Antecedentes de la invención

Una base típica de chicle incluye uno o más elastómeros, una o más cargas, uno o más disolventes de elastómeros, agentes ablandativos y polímeros plásticos opcionales, y mezclas de colorantes, agentes saboreadores y antioxidantes. Debido principalmente a la dificultad de fundir y dispersar homogéneamente los elastómeros entre los otros ingredientes de la base de chicle, típicamente, la producción de bases de chicles ha sido un procedimiento tedioso y que requiere mucho tiempo. Por ejemplo, uno de estos procedimientos usa una mezcladora por lotes de tipo de paleta sigma que tiene una relación de velocidad de la paleta frontal a la paleta trasera de 2:1 y una temperatura de mezcladura de aproximadamente 80-125ºC.

En este procedimiento convencional, las porciones iniciales de elastómero, disolvente de elastómero y carga se añaden a la mezcladora de paletas sigma calentada y se mezcla hasta que el elastómero funde o se reblandece y se mezcla íntimamente con el disolvente del elastómero y las cargas. Luego se añaden secuencialmente, escalonadamente, las porciones restantes de elastómero, disolvente de elastómero, agentes ablandativos, cargas y otros ingredientes, frecuentemente dejando un tiempo suficiente para que cada adición escalonada se mezcle completamente antes de añadir más ingredientes. Dependiendo de la composición de las bases particulares de chicle y, en particular, la cantidad y tipo de elastómero, se puede requerir una paciencia considerable para tener la seguridad de que cada ingrediente se mezcla íntimamente. Globalmente, se puede requerir de una a cuatro horas de tiempo de mezcladura para hacer un lote de base de chicle usando una mezcladora convencional de paletas sigma.

Después de mezclar, el lote de base de chicle se debe sacar de la mezcladora en bandejas revestidas o forradas, o se debe bombear a otros equipos tales como un tanque de almacenamiento o un dispositivo de filtración, luego se debe extruir o colar para obtener ciertas formas y se debe dejar que se enfríe y solidifique antes de poder usarlo en el chicle. Este procesamiento y enfriamiento adicionales requiere aún más tiempo.

Se han emprendido varios esfuerzos para tratar de simplificar y reducir el tiempo requerido para la producción de bases de chicle. La publicación de patente europea nº. 0 273 809, en nombre de General Foods France, describe un procedimiento para hacer una base de chicle no adherente mezclando juntos los componentes elastómero y carga en una mezcladora industrial del tipo de molino, para formar una premezcla no adherente, dividiendo la premezcla en fragmentos y mezclando los fragmentos de la premezcla y, al menos, otro componente de la base de chicle en una mezcladora de polvos. Alternativamente, los fragmentos de la premezcla y los otros componentes de la base se pueden añadir a una máquina de extrusión junto con otros componentes del chicle para producir directamente el chicle.

La publicación de patente francesa nº. 2 635 441, también en nombre de General Foods France, describe un procedimiento para hacer un concentrado de chicle usando una máquina de extrusión de doble tornillo. El concentrado se prepara mezclan elastómeros de alto peso molecular y plastificantes en las proporciones que se desee y aportándolos a la máquina de extrusión. Se añaden a la máquina de extrusión cargas minerales aguas abajo de la entrada de alimentación de la mezcla de elastómero/plastificante. El concentrado de base de chicle resultante se puede mezclar luego con los otros ingredientes de la base de chicle para tener una base de chicle completa.

La patente U.S. nº. 3.995.064, expedida a Ehrgott y otros, describe la producción continua de bases de chicle usando una secuencia de mezcladoras o una sola mezcladora variable.

La patente U.S. nº. 4.187.320, expedida a Koch y otros, describe un procedimiento en dos etapas para preparar una base de chicle. En la primera etapa, un elastómero sólido, un disolvente de elastómeros y un plastificante oleaginoso se combinan y mezclan bajo un cizallamiento alto. En la segunda etapa, se añaden a la mezcla un plastificante hidrófobo, un polímero vinílico no tóxico y un emulsivo y se mezclan bajo una cizallamiento alto.

La patente U.S. nº. 4.305.962, expedida a Del Ángel, describe un lote madre de elastómero/resina formado mezclando una resina de goma de éster finamente dividida con un elastómero de látex para formar una emulsión, coagulando la emulsión usando cloruro sódico y ácido sulfúrico, separando de la fase líquida los coágulos sólidos formados, lavando los coágulos sólidos y eliminando el exceso de agua.

La patente U.S. nº. 4.459.311, expedida a DeTora y otros, describe la producción de una base de chicle usando dos mezcladoras separadas, una mezcladora de alta intensidad para plastificar el elastómero en presencia de una carga, y seguidamente una mezcladora de intensidad media para mezclar finalmente todos los componentes de la base de chicle.

La patente U.S. nº. 4.968.511, expedida a D'Amelia y otros, describe que se puede hacer directamente un chicle en un procedimiento para componer en una etapa (sin hacer una base intermedia de chicle) si, como porción de elastómero, se usan ciertos polímeros vinílicos.

Varias publicaciones describen que se puede usar una máquina de extrusión en régimen continuo para hacer el producto final de chicle después de haber usado previamente un procedimiento separado para hacer la base del chicle. Entre estas publicaciones están incluidas las patentes U.S. nº. 5.135,760, expedida a Degady y otros; U.S. nº. 5.045.325, expedida a Lesko y otros, y U.S. nº. 4.555.407, expedida a Kramer y otros.

A pesar de los anteriores esfuerzos descritos en lo que antecede, hay necesidad y deseo en la industria del chicle de un procedimiento continuo que se pueda usar efectiva y eficientemente para hacer una variedad de bases de chicle completas sin limitar el tipo o la cantidad de elastómero a utilizar y sin que se requiera una premezcladura u otro pretratamiento del elastómero.

Los procedimientos de producción continua de la base del chicle, si bien son deseables, presentan varias dificultades. Una de éstas es que, una vez que se ha puesto en funcionamiento el equipo continuo, éste funciona durante el tiempo que se ha fijado. El tiempo durante el cual funciona continuamente el equipo tiene limitaciones en la práctica en cuanto a lo que se considera comercialmente conveniente y, con frecuencia, es menor que el tiempo que sería de interés desde el punto de vista del fabricante de la base del chicle. Como resultado de ello, las operaciones de mezcladura continua tienen un grado de libertad menor que los tradicionales procesos por lotes. Por ejemplo, en un procedimiento por lotes, si se necesitan tiempos de mezcladura más prolongados, es una cuestión simple continuar mezclando. A diferencia, el tiempo de permanencia en una mezcladora continua es función de la velocidad operativa y la velocidad de alimentación. Por tanto, para cambiar el tiempo de mezcladura, se debe ajustar y acomodar algún otro factor. Además, en un procedimiento por lotes, en cualquier momento se pueden añadir ingredientes adicionales. Las mezcladoras continuas comerciales tienen un número limitado de entradas de alimentación en posiciones fijas. Por tanto, los ingredientes adicionales sólo se pueden suministrar al proceso de mezcladura en puntos prefijados.

Por otra parte, en una mezcladora para lotes, la mezcladura dispersora y la distribuidora se pueden variar y controlar independientemente. En una mezcladora continua, con frecuencia, los cambios en un tipo de mezcladura afectarán también al otro tipo de mezcladura. Si se aumenta la cuantía de mezcladura a alto cizallamiento usada en la máquina, habrá disponible una menor cuantía para mezcladura distribuidora. También, si se aumenta la velocidad, se puede generar calor en cuantía superior a la capacidad de enfriamiento del equipo.

Uno de los problemas particulares que se ha encontrado durante el desarrollo de procedimientos para la fabricación continua de bases de chicle es que las propiedades de la base de chicle, en particular la blandura del chicle, son función de los ingredientes de la base del chicle y las condiciones de mezcladura que se aplican a tales ingredientes. Sin embargo, las condiciones de mezcladura, son también función de los ingredientes de la base de chicle así como el tipo de elementos de mezcladura que se están usando, la temperatura y viscosidad de los ingredientes y el grado de llenado del ánima de la mezcladora. Por ejemplo, si hay un alto contenido de carga en la base, se produce una mezcladura más agresiva en la mezcladora porque la carga actúa como abrasivo. Inversamente, si el nivel de carga en la base es bajo, la mezcladura es menos agresiva y puede no producir una mezcladura suficientemente dispersora del elastómero.

Sumario de la invención

Se ha descubierto que una manera de controlar el procedimiento de mezcladura, en particular durante una mezcladura en la que se trituran elastómeros duros y, al mismo tiempo, proporcionar todos los ingredientes deseados a la base de chicle, es añadir la carga en una pluralidad de localizaciones de entradas de alimentación en el procedimiento de mezcladura continua.

En una realización, la invención es un procedimiento para producir continuamente una base de chicle, que comprende las etapas de añadir continuamente ingredientes de la base de chicle, incluidos un elastómero duro, carga y uno o más agentes lubricantes, a una mezcladora continua de pala y clavija, que tiene una pluralidad de entradas de alimentación espacialmente separadas, introduciéndose en la mezcladora al menos una parte del elastómero duro y una parte de la carga a través de una o más primeras entradas de alimentación, e introduciéndose una parte de la carga en la mezcladora a través de una o más segundas entradas de alimentación situadas aguas abajo de las primeras entradas de alimentación; someter los ingredientes de la base de chicle a operaciones de mezcladura continua dentro de la mezcladora, con lo que se produce una base de chicle; y descargar continuamente la base de chicle de la mezcladora mientras que se continúa introduciendo los ingredientes de la base de chicle que se mezclan dentro.

En una segunda realización, la invención es un procedimiento para producir continuamente una base de chicle, que comprende las etapas de añadir continuamente los ingredientes de la base de chicle, incluidos un elastómero duro, la carga y uno o más agentes lubricantes, en una mezcladora continua que tiene al menos una zona de mezcladura dispersiva dispersiva y al menos una zona de mezcladura distribuidora y una pluralidad de entradas de alimentación espacialmente separadas, introduciéndose en la mezcladora al menos una parte del elastómero duro y una parte de la carga a través de una o más entradas de alimentación situadas antes del final de la zona de mezcladura dispersiva, e introduciéndose una parte de la carga en la mezcladora a través de una o más entradas de alimentación situadas aguas abajo de la zona de mezcladura dispersiva y antes del final de la zona de mezcladura distribuidora, optimizándose la relación de la cantidad de carga añadida antes del extremo de la zona de mezcladura dispersiva a la cantidad de carga añadida aguas abajo de la zona de mezcladura dispersiva de manera que la base de chicle contenga la cantidad deseada de carga y la mezcladura dispersiva sea efectiva para masticar adecuadamente el elastómero duro; someter los ingredientes de la base de chicle a operaciones de mezcladura continua dentro de la mezcladora, con lo que se produce una base de chicle; y descargar continuamente la base de chicle de la mezcladora mientras que se continúa introduciendo los ingredientes de la base de chicle que se mezclan dentro de ella.

En un tercer aspecto, la invención es un procedimiento para la producción continua de una base de chicle, en el que los ingredientes de la base de chicle, incluidos un elastómero duro, la carga y uno o más agentes lubricantes, se añaden continuamente a la mezcladora continua y se mezclan en ella para producir una base de chicle que se descarga continuamente de la mezcladora mientras que se continúa introduciéndo en la mezcladora los ingredientes de la base de chicle, que se mezclan en ella; en el que la mezcladora continua tiene al menos una zona de mezcladura dispersiva, al menos una zona de mezcladura distribuidora aguas abajo de la zona de mezcladura dispersiva y una pluralidad de entradas de alimentación espacialmente separadas; método que comprende las etapas de añadir al menos una parte del elastómero duro, al menos una parte de los agentes lubricantes y una parte de la carga a través de una o más entradas de alimentación situadas antes del extremo final de la zona de mezcladura dispersiva; añadir una parte de la carga a través de una o más entradas de alimentación aguas abajo de la zona de mezcladura dispersiva y antes del extremo final de la zona de mezcladura distribuidora; y optimizar la relación de la cantidad de carga añadida en cada una de estas localizaciones de manera que la base de chicle producida contenga la cantidad deseada de carga y el procedimiento de mezcladura dé por resultado una textura adecuada de la base de chicle.

En un cuarto aspecto, la invención es un procedimiento para producir continuamente una base de chicle, que comprende las etapas de añadir continuamente los ingredientes de la base de chicle, incluidos un elastómero duro, una carga y uno o más agentes lubricantes, a una mezcladora continua que comprende una pluralidad de entradas de alimentación espacialmente separadas, carga que se añade en una pluralidad de las entradas de alimentación; controlar la temperatura de la mezcladora de manera que, en estado estacionario, la temperatura pico sea de más de 121ºC; someter los ingredientes de la base de chicle a operaciones de mezcladura continua dentro de la mezcladora, con lo que se produce una base de chicle; y descargar de la mezcladora la base de chicle mientras que se continúa introduciendo los ingredientes de la base de chicle en la mezcladora, en cuyo interior se mezclan.

La invención tiene numerosas ventajas. Primero, se produce en proceso continuo la base de chicle. Si se desea, se puede usar el producto para alimentar una linea de producción continua de base de chicle o, si se puede realizar una mezcladura suficiente en la primera parte de la mezcladora, se puede producir en una mezcladora el chicle completo. Segundo, el tiempo medio de permanencia de los ingredientes de la base de chicle se reduce de horas a minutos. Tercero, todas las etapas necesarias de adición y composición se pueden realizar secuencialmente, preferiblemente usando un solo aparato de mezcladura continua. Cuarto, la realización preferente proporciona una dosificación y una mezcladura mejores del intermedio e ingredientes de baja viscosidad de la base de chicle añadiendo estos ingredientes en estado líquido bajo presión. Quinto, la invención es efectiva para una amplia gama de composiciones de bases de chicles, incluidos diferentes elastómeros para bases de chicle y porcentajes de elastómero, sin que se requiera mezclar previamente los elastómeros o pretratarlos de otra manera. Sexto, la base de chicle se puede producir a demanda, eliminando existencias de bases acabadas. Esto permite una flexibilidad máxima para reaccionar a demandas y cambios de fórmulas. Séptimo, se pueden producir en régimen continuo bases de chicles de alta calidad, incluidas las que contienen niveles altos de grasas, aceites y/o ceras de bajo punto de fusión.

Los rasgos anteriores y otras ventajas de la invención serán más perceptibles al considerar la descripción detallada de las realizaciones actualmente preferentes, vistas junto con los ejemplos y dibujos que se acompañan.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una representación esquemática de una máquina de extrusión de doble tornillo montada para la práctica de la presente invención.

La Fig. 2 representa un conjunto de discos de cizallamiento usados en la máquina de extrusión de la Fig. 1.

La Fig. 3 representa un conjunto de elementos dentados usados en la máquina de extrusión de la Fig. 1.

La Fig. 4 representa un conjunto de elementos para amasar usados en la máquina de la Fig. 1.

La Fig. 5 representa una pluralidad de discos para amasar montados helicoidalmente para formar bloques de amasado.

Las Figs. 6a-e son representaciones esquemáticas secuenciales de los ingredientes de la base de chicle durante el proceso de mezcladura.

La Fig. 7 es una vista en perspectiva de una paleta individual plana para mezclar usada al llevar a la práctica otra realización de la invención.

La Fig. 8 es una vista lateral de la paleta para mezclar de la Fig. 1.

La Fig. 9a es una vista frontal de la paleta para mezclar de la Fig. 7, vista a una rotación de cero grados (denominada posición nº. 1).

La Fig. 9b es una vista frontal de la paleta para mezclar de la Fig. 7, vista a una rotación de 45 grados en sentido contrario al de las agujas de reloj (denominada posición nº. 2).

La Fig. 9c es una vista frontal de la paleta para mezclar de la Fig. 7, vista a una rotación de 90 grados en sentido contrario al de las agujas de reloj (denominada posición nº. 3).

La Fig. 9d es una vista frontal de la paleta para mezclar de la Fig. 7, vista a una rotación de 135 grados en sentido contrario al de las agujas de reloj (denominada posición nº. 4).

La Fig. 10a es una vista en perspectiva de un elemento de alimentación (no un elemento de paleta) usado en las zonas de alimentación de la mezcladora de paletas.

La Fig. 10b es una vista frontal del elemento de alimentación de la Fig. 10a.

La Fig. 11a es una vista en perspectiva de una paleta helicoidal de avance para mezclar que se puede usar en la mezcladora de paletas.

La Fig. 11b es una vista frontal de la paleta helicoidal de avance de la Fig. 11a.

La Fig. 11c está basada en la vista desde arriba de la paleta helicoidal de avance para mezclar de la Fig. 11a, viéndose únicamente la linea de intersección 92 de arriba superpuesta a la linea de intersección 90 del fondo, y una linea de referencia 91.

La Fig. 12a es una vista en perspectiva de una paleta helicoidal inversa para mezclar que se puede usar en una mezcladora de paletas.

La Fig. 12b es una vista frontal de la paleta helicoidal inversa para mezclar de la Fig. 12a.

La Fig. 12c está basada en una vista desde arriba de la paleta helicoidal inversa para mezclar de la Fig. 12a, viéndose únicamente la linea de intersección 92 de arriba superpuesta a la linea de intersección 90 del fondo, y una linea de referencia 91.

La Fig. 13 es una vista en perspectiva de una configuración global de mezcladura con paleta de una mezcladora de paletas.

La Fig. 14 es una ilustración esquemática de un dispositivo de ánima y alimentador que se puede usar junto con una configuración de la mezcladora de paletas de la Fig. 13.

La Fig. 15 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 15-15 de la Fig. 14, que muestra la relación entre las paletas rotatorias y la pared del ánima.

La Fig. 16 es una ilustración esquemática de dos mezcladoras de paletas dispuestas en serie.

La Fig. 17 es una vista en perspectiva, parcialmente en despiece, de una mezcladora Buss de pala y clavija, de alta eficiencia, usada para la práctica de la invención, que ilustra un ánima para mezclar y un tornillo de mezcladura.

La Fig. 18a es una vista en perspectiva de un elemento del tornillo usado en el lado corriente arriba de un conjunto de anillos de retención en la mezcladora de alta eficiencia de la fig. 17.

La Fig. 18b es una vista en perspectiva de un elemento del tornillo usado en el lado corriente abajo de un conjunto de anillos de retención en la mezcladora de alta eficiencia de la Fig. 17.

La Fig. 18c es una vista en perspectiva de un conjunto de anillos de retención en la mezcladora de alta eficiencia de la Fig. 17.

La Fig. 19 es una vista en perspectiva que muestra la posición relativa de los elementos de las Figs. 18a, 18b y 18c en la mezcladora de alta eficiencia de la Fig. 17.

La Fig. 20 es una vista en perspectiva de un elemento del tornillo de mezcladura de bajo cizallamiento usado en la mezcladora de alta eficiencia de la Fig. 17.

La Fig. 21 es una vista en perspectiva de un elemento del tornillo de mezcladura de alto cizallamiento usado en la mezcladora de alta eficiencia de la Fig. 17.

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La Fig. 22 es una vista en perspectiva de un elemento de clavija del ánima usado en la mezcladora de alta eficiencia de la Fig. 17.

La Fig. 23 es un diagrama esquemático de un montaje de clavijas del ánima de mezcladura y puertas de suministro usado en la mezcladora de alta eficiencia de la Fig. 17.

La Fig. 24 es un diagrama esquemático de una configuración, actualmente preferida, de un tornillo de mezcladura usado con la mezcladora de alta eficiencia de la Fig. 17.

Descripción detallada de los dibujos y realizaciones preferentes de la invención

Como se ha indicado antes, los ingredientes de la base de chicle desempeñan un papel funcional durante la mezcladura de la base del chicle y en las características finales del chicle hecho con la base. Durante un cizallamiento alto, la mezcladura dispersiva, la carga actúa aumentando el cizallamiento. Algunos de los otros ingredientes de la base del chicle actúan como agentes lubricantes disminuyendo el cizallamiento. Por lo general, la mayor parte de los disolventes de elastómeros, elastómeros blandos, polímeros plásticos y agentes ablandativos actúan como agentes lubricantes en los procedimientos de producción de bases de chicle. Algunos agentes lubricantes tales como poliisobutileno y los disolventes de elastómeros hacen que se desenmarañe el elastómero, mientras que otros no son miscibles con el elastómero y actúan sólo para lubricar las operaciones de mezcladura y cizallamiento.

Para lograr, por tanto, un cizallamiento optimizado en un espacio de mezcladura limitado dentro de mezcladoras continuas, con frecuencia, la cantidad de carga introducida en la mezcladora antes de la zona de mezcladura distributiva debe ser menor que la cantidad de la carga deseada en la base de chicle final. Así, los métodos de la presente invención introducen la carga en una pluralidad de entradas de alimentación de manera que se pueda alcanzar un grado de cizallamiento deseado en una porción limitada de la mezcladora, pudiendo incluir la base de chicle final la totalidad de elastómero, carga y agentes de lubricación deseados desde el punto de vista sensorial y de costes. Preferiblemente, el agente de lubricación añadido antes de la mezcladura dispersiva será uno que actúe como disolvente del elastómero duro.

En una realización de la invención, es preferible que la mezcladura dispersiva pueda realizarse en el primer 40% de la longitud del ánima de una mezcladora continua. Por tanto, en una realización de la invención, la primera porción de carga se introducirá dentro del primer 40% de la longitud del ánima, y la segunda porción se añade en el último 60% de la longitud del ánima.

La invención contempla también un método para optimizar el procedimiento para hacer una base de chicle por un procedimiento continuo ajustando la proporción de carga que se está introduciendo en diferentes entradas de alimentación hasta lograr la mezcladura apropiada. Por ejemplo, en una serie de experimentos, se pueden añadir los mismos ingredientes de la base de chicle en los mismos sitios de la mezcladora para cada tanda, excepto que la carga se divide en varias proporciones a medida que se añade a la mezcladora en dos puntos diferentes. La proporción deseada que resultará en un procesamiento óptimo y el intervalo de proporciones que se experimentará con él dependerá, obviamente, de la formulación de la base de chicle, el tipo de mezcladora que se usa y la disposición de los elementos de mezcladura en la mezcladora.

La base de chicle hecha por el procedimiento de la presente invención será la misma que la hecha por los procedimientos convencionales y, por tanto, con ella pueden hacerse por métodos convencionales chicles convencionales, incluidos chicles de pompas. Los métodos de producción son bien conocidos y, por tanto, no se repiten aquí. Obviamente, el chicle especial, como el chicle no adherente y el chicle de pompas, utilizará ingredientes especiales para la base de chicle. Sin embargo, esos ingredientes de la base de chicle se pueden combinar usando los procedimientos aquí descritos.

Por lo general, una composición de chicle típicamente comprende una porción de masa soluble en agua, una porción de la base de chicle insoluble en agua y, típicamente, agentes saboreadores insolubles en agua. La porción soluble en agua se disipa con una porción del agente saboreador a lo largo de un período de tiempo durante la masticación. La porción de la base del chicle se retiene en la boca al masticar.

Por lo general, la base insoluble de chicle comprende elastómeros, disolventes de elastómeros, agentes ablandativos y cargas inorgánicas. Frecuentemente, también se incluyen polímeros plásticos tales como poli(acetato de vinilo), que se comporta en cierto modo como plastificante. El grupo de otros polímeros plásticos que se pueden usar incluye poli(laurato de vinilo), poli(alchol de vinilo) y polivinilpirolidona.

Los elestómeros pueden constituir aproximadamente de 5 a aproximadamente 95% en peso de la base de chicle, preferiblemente entre 10 y 70% en peso y, muy preferiblemente, entre 15 y 45% en peso. Los elestómeros pueden incluir poliisobutileno, caucho de butilo (copolímero de isobutileno-isopreno), caucho de estireno-butadieno, caucho de poliisopreno y butadieno, así como cauchos naturales tales como látex ahumado o látex líquido y guayule, así como gomas naturales tales como jelutong, lechi caspi, perillo, balata massaranduba, chocolate massaranduba, níspero, rosidinha, chicle, gutta hang kang y sus mezclas.

Por lo general, el elastómero usado en la base de chicle se puede calificar como elastómero duro o elastómero blando. Los elastómeros duros, que muy comúnmente son caucho de butilo y caucho de estireno-butadieno, por lo general tienen un peso molecular alto, típicamente un peso molecular de Flory de más de 200.000. Un caucho de butilo típico usado en la base de chicle tiene un peso molecular de Floty de 400.000. Los elastómeros duros son los que requieren efectuar una mezcladura dispersiva de alto cizallamiento al producir la base de chicle. Por lo general, los elastómeros duros no fluyen a temperatura ambiente, ni incluso a lo largo de un prolongado período de tiempo, y no se pueden bombear incluso cuando se calientan a temperaturas justo por debajo del punto en que se presenta una degradación sustancial.

Los elastómeros blandos tienen un peso molecular más bajo, típicamente un peso molecular de Flory inferior a 100.000. Típicamente, los poliisobutilenos y los polibutadienos son elastómeros blandos. Un poliisobutileno típico usado en bases de chicle tiene un peso molecular de Flory de aproximadamenmte 53.000. Por lo general, los elastómeros blandos se pueden bombear a las temperaturas normalmente usadas para hacer bases de chicle y fluirán a temperatura ambiente aunque, a menudo, muy lentamente.

Además del peso molecular de Flory, a veces se especifica un peso molecular de Stodinger. Por lo general, los pesos moleculares de Stodinger son de 1/3 a 1/5 de los pesos moleculares de Flory. Por ejemplo, el poliisobutileno que tiene un peso molecular de Flory de 53.000 tiene un peso molecular de Stodinger de aproximadamente 12.000. A veces se indican pesos moleculares numéricos o ponderales medios, o no se da cuenta del método de medida. En tales casos, para calificar como duro o blando el elastómero, generalmente se puede usar la expresión anterior de la funcionalidad del elastómero y el modo en que se mezcla al producir la base de chicle.

Los disolventes de elastómeros pueden constituir de 0 a 75% en peso de la base de chicle, preferiblemente de 5 a 45% en peso y, muy preferiblemente, de 10 a 30% en peso. El grupo de disolventes de elastómeros incluye ésteres de colofonia naturales tales como éster de glicerol de colofonia de madera, éster de glicerol de colofonia parcialmente hidrogenada, éster de glicerol de colofonia polimerizada, éster de glicerol de colofonia parcialmente dimerizada, éster de glicerol de colofonia, ésteres de penteritritol de colofonia parcialmente hidrogenada, ésteres de metilo de colofonia y de metilo de colofonia parcialmente hidrogenada, éster de pentaeritritol de colofonia, éster resínico de abietato de glicerol, o sus mezclas. El grupo de disolventes de elastómeros incluye también materiales sintéticos tales como resinas de terpeno derivadas de \alpha-pineno, \beta-pineno y d-limoneno.

El grupo de agentes ablandativos incluye aceites, grasas, ceras y emulsivos. Entre los aceites y las grasas, denominados a veces plastificantes, están incluidos sebo, manteca de cerdo, aceites vegetales hidrogenados y parcialmente hidrogenados, tales como aceite de soja, aceite de semilla de algodón, aceite de palma, aceite de almendra de palmera, aceite de coco, aceite de girasol y aceite de maíz, manteca de cacao y lípidos obtenidos de triglicéridos de ácidos grasos. Las ceras comúnmente utilizadas incluyen ceras complejas, de parafina, microcristalinas y ceras naturalestales como candelilla, cera de abejas y carnauba. Las ceras de parafina se pueden considerar como plastificantes. Las ceras microcristalinas, en especial las que tienen un grado de cristalinidad alto, se pueden considerar como agentes para hacer masa o modificadores de textura.

El grupo de emulsivos, que a veces tienen también propiedades plastificantes, incluye monoestearato de glicerol, lecitina, monoglicéridos y diglicéridos de ácidos grasos, monoesterato y diestearato de glicerol, y triacetato de monoglicerol y glicerol acetilado.

Típicamente, la base de chicle contiene también un componente de carga. El componente de carga puede ser carbonato cálcico, carbonato magnésico, talco o fosfato dicálcico. La carga puede constituir entre 5 y 60% en peso de la base de chicle. Preferiblemente, la carga comprende de 5 a 50% en peso de la base de chicle.

Además, las bases de chicle pueden contener también ingredientes opcionales tales como antioxidantes, colorantes y agentes saboreadores.

La temperatura alcanzada en la mezcladora varía, frecuentemente, a lo largo de la mezcladora. La temperatura pico en la zona de mezcladura dispersiva, en la que se sitúan elementos de alto cizallamiento, preferiblemente será de más de 79ºC, más preferiblemente de más de 121ºC y, muy preferiblemente, de más de 149ºC; y, en algunos procedimientos de producción de bases de chicle, incluso de más de 177ºC.

La base insoluble de chicle puede constituir entre 5 y 80% en peso de la base. Más típicamente, la base insoluble del chicle comprende entre 10 y 50% en peso del chicle y, muy frecuentemente, entre 20 y 35% en peso del chicle.

La porción soluble en agua del chicle puede incluir agentes ablandativos, edulcorantes masivos, edulcorantes de alta intensidad, agentes saboreadores y una combinación de ellos. Los agentes ablandativos se añaden al chicle para optimizar la masticabilidad y la sensación del chicle en la boca. Los agentes ablandativos, a menudo denominados también plastificantes o agentes plastificantes, por lo general constituyen entre 0,5 y 15% en peso del chicle. Los agentes ablandativos pueden incluir glicerina, lecitina y sus combinaciones. También se pueden usar en el chicle como agentes ablandativos y aglutinantes, soluciones acuosas edulcorantes tales como las que contienen sorbitol, hidrolizados de almidón hidrogenado, jarabe de maíz y combinaciones de ellos.

Los edulcorantes masivos constituyen entre 5 y 95% en peso del chicle, más típicamente de 20 a 80% en peso del chicle y, muy comúnmente, de 30 a 60% en peso del chicle. Entre estos edulcorantes pueden estar incluidos tanto azúcares como edulcorantes y componentes exentos de azúcar. Los edulcorantes azúcares pueden incluir componentes que contienen sacáridos, incluidos sacarosa, dextrosa, maltosa, dextrina, azúcar invertido secado, fructosa, levulosa, galactosa y sólidos de jarabe de maíz, solos o combinados. Los edulcorantes no azúcares incluyen alcoholes de azúcares tales como sorbitol, manitol, xilitol, hidrolizados de almidón hidrogenado y maltitol. solos o combinados.

También pueden estar presentes edulcorantes de alta intensidad y comúnmente se usan con edulcorantes sin azúcares. Cuando se usan, típicamente los edulcorantes de alta intensidad constituyen entre 0,001 y 5% en peso del chicle, preferiblemente entre 0,01 y 1% en peso del chicle. Típicamente, los edulcorantes de alta intensidad tienen un poder edulcorante al menos 20 veces el de la sacarosa. Entre éstos edulcorantes están incluidos sacalosa, aspartamo, sales de acesulfamo, alitamo, sacarina y sus sales, ácido ciclámico y sus sales, glicirrizina, dihidrocalconas, taumatina y monelina, solos o combinados.

En los chicles se pueden usar combinaciones de azúcar y edulcorantes no azúcares. El edulcorante también puede actuar en el chicle, total o parcialmente, como agente para hacer masa soluble en agua. Además, el edulcorante puede proporcionar un dulzor adicional, como azúcar acuoso o soluciones de alditol.

Por lo general, el agente saboreador debe estar presente en el chicle en una cantidad del intervalo de 0,1 a 15% en peso del chicle, preferiblemente entre 0,2 y 5% en peso del chicle, muy preferiblemente entre 0,5 y 3% en peso del chicle. Los agentes saboreadores pueden incluir aceites esenciales, agentes saboreadores sintéticos o mezclas de ellos, incluidos aceites derivados de plantas y frutas tales como aceites cítricos, esencias de frutas, aceite de menta piperácea, aceite de menta verde, otros aceites de menta, aceite de clavo, aceite de gualteria y anís. Como ingrediente de la invención, también se pueden usar agentes saboreadores artificiales. Los agentes saboreadores naturales y artificiales se pueden combinar de cualquier manera sensorialmente aceptable.

También se pueden incluir en el chicle ingredientes opcionales tales como colorantes, emulsivos, agentes farmacéuticos y agentes saboreadores adicionales.

El procedimiento preferente de la presente invención se puede realizar con varios equipos de mezcladura continua. En algunas realizaciones de la invención, se acoplarán en serie varias piezas de equipos de mezcladura continua. Tal como se usa en las reivindicaciones, el término "una mezcladora continua" significa una mezcladora o una pluralidad de mezcladoras en serie. Seguidamente se describen en detalle tres tipos específicos de equipos de mezcladura continua, que se presentan en los dibujos anexos: máquinas de extrusión de doble tornillo, mezcladoras de paletas y mezcladoras del tipo de pala y clavija, que son máquinas especiales de extrusión de tornillo simple. En la presente invención se prefieren las máquinas de extrusión, en particuar la mezcladora de pala y clavija.

A. Máquinas de extrusión de doble tornillo

En una realización, la invención se puede realizar con una máquina de extrusión de doble tornillo, tal como la representada esquemáticamente en la Fig. 1. La máquina de extrusión usada para llevar a la práctica la relización preferente de la invención consta de diferentes puntos en que se sitúan entradas de alimentación por las se pueden añadir los ingredientes de la base de chicle. Los tornillos dentro del ánima de la máquina de extrusión están equipados con diferentes tipo de elementos a lo largo de los tornillos. A veces, las diferentes zonas de mezcladura se denominan zonas de procesamiento y se describen por el tipo de elementos usados en las zonas. Típicamente, el ánima consta de diferentes secciones. Estas secciones pueden calentarse o enfriarse independientemente de otras secciones. Así, típicamente, el calentamiento y enfriamiento se hace por regiones del ánima de la máquina de extrusión, que generalmente coinciden con las secciones del ánima. Estas regiones de calentamiento o enfriamiento pueden coincidir o no con las zonas de procesamiento, dependiendo de las longitudes de las secciones del ánima y los elementos de las zonas de procesamiento.

Si bien los diferentes fabricantes de equipos hacen diferentes tipos de elementos, los tipos más comunes de elementos incluyen elementos de compresión, elementos de conducción inversa, elementos homogeneizadores tales como discos de cizallamiento y elementos dentados, y discos y bloques de amasado. Por lo general, los elementos de transporte tienen aletas en espiral a lo largo de los elementos con unos espacios anchos entre las alas. Estos elementos se usan en las zonas de entrada de alimentación para mover rápidamente material hacia el cuerpo de la máquina de extrusión. Los elementos de compresión tienen alas con un paso de rosca que se estrecha a medida que el material se mueve a lo largo de las alas. Esto da por resultado una compresión y una alta presión en la dirección de avance, lo que se requiere para forzar aguas abajo el material y a través de los otros elementos. Los elementos de conducción inversa tienen alas que están opuestas en ángulo a las de los elementos de conducción. Las alas giran en una dirección que forzaría al material aguas arriba. Estos elementos proporcionan una alta retropresión y frenan el movimiento del material a través de la máquina de extrusión. Obviamente, el material extruido sigue en el camino opuestamente a las alas, moviéndose hacia aguas abajo a través de los elementos de inversión. Una disposición helicoidal inversa de bloques de amasado puede dar un resultado similar.

Los discos de cizallamiento, como lo indica su nombre, imparten al material de la máquina de extrusión unas fuerzas de cizallamiento altas, lo que da por resultado una mezcladura altamente dispersiva. En una máquina de extrusión de doble tornillo, los discos de cizallamiento opuestos entre sí en dos diferentes tornillos tienen elementos disco/ranura estrechamente acoplados, como se representa en la Fig. 2. Los elementos dentados, como se representa en la Fig. 3, tienen dientes del tipo de engranaje que se oponen a un eje espaciador cilíndrico del otro tornillo. Los elementos dentados imparten una mezcladura altamente distribuidora. A menudo, los elementos dentados se hacen en series acopladas, con una porción cilíndrica de eje y una porción dentada como una unidad. Los discos de amasado, representados en la Fig. 4, tienen forma elíptica y producen una acción de amasado en el material que pasa a través de la máquina de extrusión. A menudo, se pondrá una pluralidad de discos de amasado unos después de otros en una disposición helicoidal, como se ve en la Fig. 5, denominadas bloques de amasado.

También se puede lograr una mezcladura muy distribuidora usando elementos de inversión s de conducción que tienen porciones que se desvían de las alas para que haya una contracorriente en la dirección de compresión. Estas porciones desviadas pueden disponerse como una acanaladura a través de las alas cortada paralelamente a la longitud del elemento. También producen una mezcladura muy distribuidora bloques de amasado seguidos de elementos inversos de conducción para producir una alta retropresión.

Los elementos de restricción de la mezcladura producen una alta retropresión y algo de mezcladura sin una acción excesivamente restrictiva. Por esta razón, no son adecuadas boquillas u orificios como elementos restrictivos de la mezcladura. Como se ha indicado antes, los elementos de conducción inversa proporcionan retropresión y, por tanto, son elementos que restringen la mezcladura. También los discos de cizallamiento, como los de la Fig. 2, producen una alta retropresión y son, por tanto, otros ejemplos de un elemento restrictivo de la mezcladura.

La retropresión alta es importante para que sean capaces de funcionar adecuadamente otros elementos, tales como los que producen una mezcladura altamente distribuidora o altamente dispersiva. Así, en una realización preferente de esta invención, después de cada zona de mezcladura se usan elementos restrictivos de la mezcladura. Lo más preferible es usar un elemento restrictivo de la mezcladura justo antes de la base de chicle que sale de la máquina de extrusión.

Estos varios tipos de elementos y otros elementos útiles en máquinas de extrusión de doble tornillo son bien conocidos en la técnica y están disponibles comercialmente. Frecuentemente, los elementos se diseñan específicamente para los diferentes tipos de máquinas de extrusión disponibles comercialmente, incluidas máquinas de corrotación, contrarrotación, interposición y de doble tornillo. Él diseño de elementos para funciones similares variará dependiendo del tipo de máquina de extrusión a que se destinan

Un tipo específico de elemento para una marca específica de máquina de extrusión es un elemento poligonal sin interposición comercializado por Farrel Corporation, 25 Main Street, Ansonia, Conn. 06401, para la máquina de extrusión de doble tornillo corrotativo Farrel-Rockstedt. Se cree que los polígonos que no se interponen producen mezcladura dispersiva.

En realizaciones preferentes de la invención, la mezcladura dispersiva destraba los elastómeros con una mínima degradación de las cadenas de polímero. Así, si bien la mezcladura dispersiva inevitablemente reducirá el peso molecular del polímero, es preferible controlar la operación de mezcladura dispersiva para minimizar esta reducción del peso molecular. Preferiblemente, el peso molecular medio no se reducirá a menos de los pesos moleculares de los mismos polímeros mezclados para formar una base de chicle usando procedimientos convencionales.

Una mezcladura dispersiva adecuada producirá un fluido uniforme, gomoso, sin terrones visibles de caucho. Si sólo están presentes unos pocos terrones de caucho, se pueden separar por tamizado o dispersar durante las posteriores etapas de mezcladura. Sin embargo, si el número o el tamaño de terrones es excesivo, o los elastómeros y cargas tratados están en forma de un aglomerado o una masa granosa, la mezcladura dispersiva aplicada es inadecuada.

La mezcladura distribuidora debe ser suficiente para producir una base de chicle homogénea, y no un material que parece "que rezuma" o que tiene una textura jaspeada o de queso suizo. En la realización preferente de la invención, la mezcladura muy distribuidora es suficiente para incorporar agentes ablandativos, en particular grasas, aceites y ceras, en la misma cuantía que estos agentes ablandativos se incorporan en procedimientos convencionales de producción de bases de chicle.

Como se muestra en la Fig. 1, una máquina de extrusión 10 de doble tornillo para realizar la invención tiene un primer punto 12 de entrada de alimentación adyacente a una primera zona 21 de procesamiento provista de elementos 31 de transporte, elementos 32 de transporte y compresión y elementos 35 de compresión. La segunda zona de procesamiento 23 está equipada con una combinación de elementos dentados 33, representados en la Fig. 3, y varios conjuntos de discos 34 de cizallamiento, representados en la Fig. 2. Al final de la segunda zona de procesamiento 23, la máquina de extrusión 10 está equipada con una puerta 16 que está conectada a una fuente de vacío (no representada). La tercera zona de procesamiento 24 contiene elementos de transporte 31 adicionales, elementos 32 de transporte y compresión y elementos 35 de compresión. Hay una segunda entrada de alimentación 13 en la máquina de extrusión, adyacente a este segundo conjunto de elementos de transporte 31, para suministrar a la tercera zona de procesamiento 24 más ingredientes de la base de chicle. La entrada de alimentación 13 permite la adición de ingredientes pulverulentos así como ingredientes líquidos desde la bomba 41. La cuarta zona de procesamiento 25 está provista de discos de amasado 36. Al comienzo de la quinta zona de procesamiento 26, la máquina de extrusión 10 de doble tornillo tiene otra entrada 15 conectada a una bomba 43 y una entrada 14 de alimentación en forma de una puerta conectada a un dispositivo alimentador lateral 42, que puede ser una máquina de extrusión de tornillo simple o doble, o incluso una bomba de engranajes que puede generar altas presiones. La quinta zona de procesamiento 26 está provista de elementos de transporte 31, elementos de transporte y de compresión 32 y elementos de compresión 35, que fuerzan a los ingredientes de la base de chicle a pasar a la sexta y final zona de procesamiento 28. La zona 28 contiene dos conjuntos de elementos dentados 33, seguidos de elementos de inversión 39 y discos de cizallamiento 34. Después de pasar a través de los discos de cizallamiento 34, los ingredientes de la base de chicle salen de la máquina de extrusión 10.

Puede preferirse calentar algunos de los ingredientes, sea para fundirlos o para rebajar su viscosidad. Como se muestra en la Fig. 1, la máquina de extrusión 10 puede dotarse de tanques 44 y 45 que se calientan, conectados a este fin, respectivamente, a las bombas 41 y 43. En la Fig. 1 no se representan otros equipos comúnmente usados, como un equipo para controlar la temperatura y calentar o enfriara la máquina de extrusión. En el equipamiento se incluirán también dispositivos convencionales de pesada y alimentación para añadir continuamente ingredientes granulados o en polvo. Preferiblemente, todos los ingredientes se suministran a la máquina de extrusión por un equipo que está controlado para que funcione en estado estacionario; aunque puede ser preferible durante el arranque empezar a suministrar algunos ingredientes antes que otros y aportar los ingredientes a velocidades diferentes a las deseadas en régimen estacionario.

Se entenderá que la Fig. 1, como representación esquemática, presenta los varios componentes en su orden respectivo desde el punto de vista de su desplazamiento a través de la máquina de extrusión 10. Típicamente, los tornillos se montan en una posición horizontal contiguos y las entradas de alimentación, especialmente las abiertas a la atmósfera como las entradas 12 y 13, están puestas verticalmente por encima de los tornillos.

Si bien se prefiere la disposición de la Fig. 1 para bases de chicle particulares, para otras bases de chicle se pueden preferir otros montajes. La Fig. 1 representa una máquina de extrusión con tres zonas generales de adición de ingredientes y seis zonas de procesamiento. Para algunas de las bases de chicle, se pueden usar dos, cuatro o más zonas de suministro de ingredientes, con diferentes números de zonas de procesamiento. La Fig. 1 presenta también el uso de un conjunto de elementos largos 31 de transporte, elementos de transporte y compresión 32 y elementos de compresión 35 en la primera zona de procesamiento 21; un conjunto de elementos cortos 32 de transporte y compresión en las zonas 24 y 26, y un conjunto de elementos cortos de transporte y compresión 35 en la zona 26. En realidad, en estas zonas se pueden usar uno, dos o más elementos de diferente tipo y longitud. La Fig. 1 presenta también un conjunto de elementos dentados 33 y tres conjuntos de discos de cizallamiento 34 en la zona 23, pero se pueden usar diferentes números de estos elementos o diferentes elementos en conjunto. Análogamente, en las zonas 25 y 28 se pueden usar diferentes tipos de elementos que producen mezcladura distribuidora, dependiendo de los ingredientes de la base que se están mezclando en esas zonas y el tipo de máquina de extrusión que se está usando.

Las Figs. 6a-e representan el estado de varios ingredientes de bases de chicle cuando se componen para formar la base de chicle. Al comienzo, como se ve en la Fig. 6a, el elastómero 51 de alto peso molecular (duro) y el elastómero 52 de peso molecular medio están en forma de gránulos o partículas en las que las moléculas de elastómero están estrechamente unidas entre sí. La carga 53 está en forma de partículas, pero puede estar mezclada no homogéneamente con los elastómeros 51 y 52. El disolvente 54 de elastómero puede estar presente en forma de gotitas. Al comenzar la mezcladura, representada en la Fig. 6b, el disolvente 54 de elastómero se asocia con los elastómeros 51 y 52. Con la presencia de la carga 53, el disolvente 54 de elastómero y calor, los gránulos comienzan a separarse en moléculas individuales de elastómero. También, la carga 53 se distribuye más uniformemente y puede tener un tamaño de partícula más reducido. A medida que continúa el proceso, los elastómeros 51 y 52 quedan destrabados, como se muestra en la Fig. 6c. Este destrabado es el resultado de someter los elastómeros 51 y 52 a una mezcladura altamente dispersiva.

Después de esta etapa, se pueden añadir los ingredientes de inferior viscosidad, tales como poli(acetato de vinilo) 55, como se muestra en la Fig. 6d. Inicialmente, este material estará también como partículas discretas, o gotitas a medida que funde. La posterior mezcladura y las posteriores adiciones de ingredientes tales como ceras 56 y emulsivos 57 se someten a mezcladura distribuidora, como se representa en la Fig. 6e. Una mezcladura altamente distribuidora continuada produce una base de chicle homogénea en la que, sensorialmente, no son perceptibles partículas discretas o gotitas.

El elastómero se puede añadir en la primera entrada 12 de alimentación junto con disolventes de elastómeros tales como resinas y la carga. Sin embargo, los elastómeros de peso molecular especialmente bajo se pueden añadir, al menos parcialmente, en la segunda entrada 13 de alimentación. También pueden añadirse en la segunda entrada 13 de alimentación porciones de la carga. El poli(acetato de vinilo) se puede añadir mediante un dispositivo de alimentación de polvos o la máquina de extrusión 42 de tornillo simple, o una máquina de extrusión de doble tornillo o una bomba de engranajes, en la puerta de entrada 14 de alimentación, mientras que las grasas y las ceras fundidas y los aceites se añaden en la última entrada 15 de alimentación. Esto dará lugar a que la carga, el elastómero y algunos agentes lubricantes se sometan a una mezcladura altamente dispersiva antes de añadir los ingredientes de inferior viscosidad. Los elementos dentados 38, los elementos de inversión 39 y el disco de cizallamiento 40, situado después de la entrada 15 de alimentación, producen una mezcladura muy distribuidora de todos los ingredientes de baja viscosidad de la base de chicle con los otros ingredientes de la base de chicle.

Una máquina preferida de extrusión a baja escala es un modelo LSM 30.34 de doble tornillo en contrarrotación, con interposición y tangencial, de Leitstritz, Nüremberg, Alemania. Entre otras máquinas aceptables de extrusión de doble tornillo están el modelo TEX30HSS32.5PW-2V de Japan Steel Works, de doble tornillo con interposición, corrotativo, también conocido como Davis Standard D-Tex Model, distribuido por Crompton & Knoules Corporation, #1, Extrusion Dr., Pawcatuck, CT 06379, y cualquiera de las máquinas de deble tornillo con interposición, corrotativas o contrarrotativas, de Werner & Pfleiderer Corporation, 663 E. Crescent Ave., Ramsey N.J. 07446. Se prefiere tener una longitud larga del ánima. Una máquina de doble tornillo corrotativo de Werner & Pfleiderer puede tener una relación de longitud a diámetro (L/D) de hasta 48. La máquina de extrusión de Japan Steel Works modelo TEX30HSS32.5PW-2V se puede equipar para que tenga una relación L/D de 58.

B. Mezcladoras de paletas

Otro tipo de mezcladora continua que se puede usar en la práctica de la presente invención es una mezcladora de paletas. En las Figs. 7-9 se representa una mezcladora 85 de paletas que tiene una configuración plana (no helocoidal). El término "paleta para mezclar" se define aquí como elemento mezclador de cuatro lados que tiene dos superficies planas 86 y 87 y dos superficies cóncavas 88 y 89. Las superficies planas son paralelas entre sí y sólo cortan las superficies cóncavas. Las superficies cóncavas son opuestas entre sí y se cortan en las dos linas 90 y 91. A través del centro de cada paleta para mezclar pasa una abertura 94 no circular (preferiblemente cuadrada) en dirección perpendicular a las superficies planas 86 y 87, y corta ambas superfies planas. Las aberturas 94 se usan para montar una pluralidad de paletas en los ejes rotatorios, en una secuencia predeterminada (Fig. 13).

En cuanto a las Figs. 9a-d, las paletas para mezclar 85 se pueden colocar en un eje formando el mismo ángulo o ángulos de rotación diferentes entre sí. A los fines de la descripción siguiente, la "posición nº. 1" se define según se indica en la Fig. 9a, en la que se traza una linea recta sobre la superficie plana 87 que, cortando las lineas 90 y 92, coincide con una linea de referencia (por ejemplo, una linea vertical). La "posición nº. 2" se define según se indica en la Fig. 9b, en la que una linea recta trazada sobre la superficie plana 87 y que corta las lineas 90 y 92, forma con la linea de referencia un ángulo de 45 grados en sentido contrario al de las las agujas de reloj. La "posición nº. 3" se define según se indica en la Fig. 9c, en la que una linea recta trazada sobre la superficie plana 87 y que corta las lineas 90 y 92, forma con la linea de referencia un ángulo de 90 grados en sentido contrario al de las agujas de reloj. La "posición nº. 4" se define según se indica en la Fig. 9d, en la que una linea recta trazada sobre la superficie plana 87 y que corta las lineas 90 y 92, forma con la linea de referencia un ángulo de 135 grados en sentido contrario al de las agujas de reloj.

A causa de que las paletas 85 de las Figs. 9a-d son simétricas, no hay necesidad de definir más las posiciones rotacionales relativas de las paletas para ángulos de 180, 225, 270 y 315 grados con la linea de referencia. Por ejemplo, una paleta que tiene una posición rotacional de 180 grados coincide exactamente con una paleta que tiene un ángulo rotacional de cero (fig.9a). Análogamente, una paleta que tiene un ángulo rotacional de 225 grados coincide exactamente con una paleta que tiene un ángulo rotacional de 45 grados (Fig. 9b); una paleta que tiene un ángulo rotacional de 270 grados coincide exactamente con una paleta que tiene un ángulo rotacional de 90 grados (Fig.9c), y una paleta que tiene un ángulo rotacional de 315 grados coincide exactamente con una paleta que tiene un ángulo rotacional de 135 grados (Fig. 9d).

Se entiende también que cada paleta para mezclar 85 estará girando continuamente durante el funcionamiento de la mezcladora de paletas, debido a la rotación de los ejes que soportan las paletas (Fig. 13). A los fines de describir las aletas para mezclar en términos de posiciones rotacionales relativas (esto es, una respecto a las otras) como se ha explicado antes, se debe imaginar que la linea de referencia gira como giran las paletas. Por ejemplo, si las paletas para mezclar representadas en las Figs. 9a-d están situadas secuencialmente sobre un eje simple, y si el eje gira 90 grados, la linea escogida como de referencia, inicialmente vertical, girará a una posición horizontal. En otras palabras, las posiciones rotacionales relativas de las paletas para mezclar de las Figs. 9a-d, definidas respectivamente como 1-2-3-4, no cambiarán durante el funcionamiento de la mezcladora de paletas.

En cuanto a las Figs. 10a y 10b, el método de la invención proporciona también el uso de una porción pequeña de elementos que no son paletas, conocidos como elementos transportadores de avance o elementos de alimentación 50. Cada elemento de alimentación 50 tiene una superficie frontal plana 48, una superficie trasera 49 paralela a la superficie frontal y una abertura 46 no circular (preferiblemente cuadrada) perpendicular a las superficies frontal y trasera a las que corta. Sin embargo, a diferencia de las paletas para mezclar descritas antes, los elementos de alimentación no tienen dos superficies cóncavas que se cortan en las dos lineas. En vez de ello, cada elemento de alimentación 50 incluye porciones de dos canales helicoidales alternativos 47 y 59. Se pueden apreciar mejor los canales helicoidales en la Fig. 13, en la que se combinan secuencialmente varios elementos de alimentación 50 sobre los ejes rotatorios 110 para formar zonas de alimentación en la mezcladora. La finalidad principal de los elementos de alimentación 50 es conducir hacia adelante los ingredientes de la base de chicle a las regiones de la mezcladora en las que tiene lugar la mezcladura con paletas.

En cuanto a las Figs. 11a y 11b, también se puede usar con el método de la invención un tipo de paleta de mezcladura conocida como paleta helicoidal 95 de avance. Cuando se usa, la paleta helicoidal de avance 95 imparte una ligera acción de transporte hacia adelante mientras que se mezclan los ingredientes de la base de chicle. Como en las aletas planas 85 de mezcladura, cada paleta helicoidal de avance 95 tiene dos superficies planas y dos superficies cóncavas 88 y 89. Las superficies planas son paralelas entre sí y cortan sólo las superficies cóncavas. Las superficies cóncavas son mútuamente opuestas y se cortan en las dos lineas 90 y 92. Una abertura 94, no circular (preferiblemente cuadrada) pasa a través del centro de cada paleta de mezcladura 95 y corta ambas superficies planas.

La diferencia entre la paleta helicoidal de avance 95 y la paleta plana de mezcladura 85 es que, en la paleta plana de mezcladura 85, las dos lineas 90 y 92 (que delimitan las intersecciones de las superficies cóncavas 88 y 89) son paralelas entre sí, como se aprecia en la Fig. 8. En la paleta helicoidal de avance, la linea 90 se ha girado en sentido contrario al de las agujas de reloj respecto a la linea 92, de manera que las lineas ya no son paralelas, como se aprecia en la Fig. 11b. Análogamente, la linea 92 se ha girado en el sentido de las agujas de reloj respecto a la linea 90. El efecto de esta rotaciónm es flexionar las superficies cóncavas 88 y 89 de forma que éstas tengan una configuración ligeramente helicoidal.

En cuanto a las Figs. 12a y 12b, con el método de la invención también se puede usar un tipo de paleta de mezcladura conocido como paleta helicoidal de inversión 96. Cuando se usa, la paleta helicoidal de inversión 96 imparte una ligera resistencia al avance de los ingredientes de la base de chicle mientras que se mezclan los ingredientes. Esto causa un grado de llenado de la mezcladora localmente más alto y una ligera elevación de la presión en la proximidad de la paleta helicoidal de inversión 96.

La paleta helicoidal de inversión 96 tiene una configuración como la de la paleta helicoidal de avance 95 considerada antes, excepto que las lineas 90 y 92 (que definen las intersecciones de las superficies cóncavas 88 y 89) se han hecho girar en direcciones opuestas. En la Fig. 12a, la linea 90 se ha girado en el sentido de las agujas de reloj respecto a la linea 92 y la linea 92 se ha girado en sentido contrario al de las agujas de reloj respecto a la linea 90. El efecto de esta rotación es flexionar las superficies cóncavas 88 y 89 de manera que estas superficies tengan una configuración ligeramente helicoidal de inversión.

El grado de giro de las lineas 90 y 92 de las paletas helicoidales de avance e inversión 95 y 96 puede explicarse haciendo referencia a las Figs. 11c y 12c. En las Figs. 11c y 12c, las paletas se representan en vista desde arriba y sólo se representan las lineas 90 y 92 de las paletas, superpuesta una sobre la otra. También se representa una linea de referencia 91 que indica las posiciones de las lineas 90 y 92 si no hubiera rotación, como en la paleta plana 85.

En la Fig. 11c, el ángulo "a" es la cuantía del giro en sentido contrario al de las agujas de reloj de la linea 90 presente en una paleta helicoidal de avance 95. El ángulo "a" debe ser de entre 5 y 30 grados, preferiblemente entre 10 y 18 grados, muy preferiblemente, aproximadamente de 13 grados, 53 minutos, 50 segundos. El ángulo "b"\cdotes la cuantía del giro en el sentido de las agujas de reloj de la linea 92 presente en una paleta helicoidal de avance 95. El ángulo "b" debe ser de entre 5 y 30 grados, preferiblemente entre 10 y 18 grados, muy preferiblemente, de aproximadamente 13 grados, 53 minutos, 50 segundos.

En la Fig. 12c, el ángulo "a" es la cuantía del giro en el sentido de las agujas de reloj de la linea 90 presente en una paleta helicoidal de inversión 96. El ángulo "a" debe ser de entre 5 y 30 grados, preferiblemente entre 10 y 18 grados, muy preferiblemente, aproximadamente de 13 grados, 53 minutos, 50 segundos. El ángulo "b"\cdotes la cuantía del giro en sentido contrario al de las agujas de reloj de la linea 92 presente en una paleta helicoidal de inversión 96. El ángulo "b" debe ser de entre 5 y 30 grados, preferiblemente entre 10 y 18 grados, muy preferiblemente, de aproximadamente 13 grados, 53 minutos, 50 segundos.

En cuanto a la Fig. 13, las paletas de mezcladura y los elementos de alimentación están montados sobre dos ejes paralelos 110 según una configuración predeterminada. En la realización presentada, para una mezcladora de paletas de 12,7 cm, cada uno de los ejes 110 tiene una longitud activa de 91 cm y una sección transversal cuadrada de 3,493 cm x 3,493 cm (12,20 cm^{2}). Los ejes paralelos 110 están adaptados para girar en la misma dirección dentro del ánima de la mezcladora. Cada uno de los ejes 110 soporta una disposición idéntica de paletas de mezcladura y elementos de alimentación. Las paletas de mezcladura y los elementos de alimentación de ejes adyacentes pueden interponerse, como se representa en la Fig. 13, pero no tocarse, a medida de giran los ejes.

Cada uno de los ejes 110 tiene una longitud suficiente para acomodar 91 cm de elementos, cada uno de ellos con una longitud de 2,5 cm, un diámetro máximo de 12,4 cm y un diámetro mínimo de 5,1 cm. Se pueden combinar dos o más segmentos de 2,54 cm para hacer elementos más largos sin afectar al funcionamiento. Por ejemplo, frecuentemente, los elementos de alimentación 50 tienen una longitud de 5,1 cm. A los fines de la invención, debería cubrirse con paletas de mezcladura una porción grande de cada eje. Por lo general, al menos aproximadamente 40% de cada eje debería cubrirse con paletas de mezcladura. Preferiblemente, al menos 50% de cada eje se cubre con paletas de mezcladura, muy referiblemente, al menos aproximadamente 60%. De las paletas de mezcladura, una mayoría debe ser de paletas planas de mezcladura frente a paletas helicoidales de avance o helicoidales de inversión. En la realización representada en la Fig. 13, el 67 por ciento de la longitud del eje está cubierto con paletas de mezcladura (24 elementos de 2,5 cm) y el 33 por ciento de la longitud del eje está cubierto con elementos de alimentación (6 elementos de 5,1 cm).

La configuración de la mezcladora 102 de la Fig. 13 incluye dos zonas de alimentación 125 y 135 y dos zonas de mezcladura con paletas 130 y 150. La configuración específica de la mezcladora se indica en la siguiente Tabla 1. En la Tabla 1 y en otras se usan las abreviaturas siguientes:

FC	elemento de transporte de suministros (cada uno ocupa dos posiciones de 2,5 cm)
FP	paleta plana de mezcladura (cada una ocupa una posición de 2,5 cm)
FH	paleta de mezcladura helicoidal de avance (cada una ocupa una posición de 2,5 cm)
RH	paleta de mezcladura helicoidal de inversión (cada una ocupa una posición de 2,5 cm).

TABLA 1 Configuración de la mezcladora (por eje). Fig. 13

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El uso de dos o más zonas de alimentación y dos o más zonas de mezcladura en la mezcladora de la configuración 102 permite la adición y mezcladura secuenciales de diferentes ingredientes de la base de chicle. Por ejemplo, a la primera zona de alimentación 125 de la Fig. 13, se puede suministrar continuamente una porción de alta viscosidad en la que está incluido el elastómero, la carga y alguna resina o poli(acetato de vinilo). Estos ingredientes se pueden mezclar luego íntimamente en la primera zona 130 de mezcladura con paletas antes de combinarlos con ingredientes adicionales. A la segunda zona de alimentación 135 se puede suministrar continuamente una porción de inferior viscosidad, en la que es incluyen ceras (si se usan), grasas, aceites, colorantes y resina adicional o poli(acetato de vinilo). Luego se pueden mezclar íntimamente, en la segunda zona 150 de mezcladura con paletas, todos los ingredientes de la base de chicle.

La configuración de la mezcladora 102 de la Fig. 13 está, en la práctica, rodeada por uno o más segmentos del ánima que se extienden a lo largo de la configuración de la mezcladora 102. La Fig. 14 ilustra esquemáticamente un ánima típico 105 que rodea la configuración de la mezcladora 102. Un motor 101 mueve los ejes 110 que soportan los elementos de la mezcladora. Los ingredientes de la base de chicle se suministran a través de las puertas 103 y 123 del ánima 105. La base de chicle permanece en la mezcladora durante un tiempo suficiente para asegurar la homogeneidad, por ejemplo, un tiempo del orden de 20-30 minutos, y sale a través de la boquilla de salida 155. El ánima 105 se puede calentar o enfriar. El calentamiento se puede efectuar usando agua caliente o una camisa de vapor de agua que rodea el ánima (no representada). El enfriamiento se puede efectuar suministrando agua de refrigeración a una camisa que rodea el ánima 105. También pueden emplearse métodos alternativos de calentamiento y enfriamiento. Por lo general, el calentamiento se aplica en el arranque, y el enfriamiento se aplica en las últimas etapas para evitar un sobrecalentamiento y la degradación de la base.

El calentamiento y el enfriamiento se deben realizar, según sea necesario, durante la mezcladura de los ingredientes de la base de chicle, para mantener la temperatura de salida del producto a 90-105ºC, preferiblemente a 100-135ºC.

La Fig. 15 es una vista en corte transversal del ánima 105, que indica cómo es capaz la mezcladora de paletas de funcionar con tiempos de permanencia más largos en comparación con una máquina de extrusión convencional de doble tornillo. Como se representa en la Fig. 15, la pared 116 del ánima tiene la forma de dos cilindros que se cortan, teniendo cada cilindro un diámetro mayor que el diámetro mayor de la mezcladora de paletas 85 contenida en él. Esta configuración de ánima se asemeja a la de la máquina de extrusión estándar de doble tornillo. Pero, a diferencia de los ejes de un máquina de extrusión de doble tornillo, las paletas 85 no llenan la mayor parte del espacio delimitado por la pared 116 del ánima.

Las paletas de mezcladura 85 tienen una tolerancia típicamente estrecha con la pared 116 del ánima, y entre sí, en la proximidad de las lineas 90 y 92 en las que se cortan las superficies. Para las paletas 85 que tienen un diámetro grande, de 12,38 cm, la holgura máxima entre cada paleta y la pared 116 del ánima puede ser del orden de 0,122 cm a 0,0198 cm y la holgura entre dos paletas puede ser del orden de 0,152 a 0,229 cm. Sin embargo, fuera de las lineas 90 y 92, la distancia entre cada paleta 85 y la pared 116 del ánima es mucho mayor. Debido al diseño singular de las paletas 85, el porcentaje del espacio del ánima ocupado por las paletas 85 es mucho menor que en una máquina convencional de extrusión de doble tornillo. Por otra parte, la presión en la mezcladora de paletas debe mantenerse por debajo de aproximadamente 0,35 MPa, preferiblemente por debajo de aproximadamente 0,14 MPa, cuando hay un gran porcentaje de paletas en comparación con otros elementos. Cada paleta 85, vista frontalmente como en la Fig. 15, tiene una anchura menor que la altura. Preferiblemente, la relación de altura a anchura para cada paleta de mezcladura es de más de 1,5:1. Muy preferiblemente, la relación de altura a anchura de cada paleta de mezcladura es de más de 2:1.

La gran cantidad de espacio disponible en el ánima permite, también, que el método de la invención pueda realizarse con tiempos largos de permanencia en la mezcladora de paletas. La alta proporción de paletas de mezcladura, especialmente paletas planas, contribuye también a tiempos de residencia más largos y presiones más bajas. El tiempo medio de residencia en la mezcladora debe ser, como mínimo, de 10 minutos, preferiblemente de más de 15 minutos, muy preferiblemente de más de 20 minutos.

Los parámetros operativos restantes, por ejemplo, el número de rpm, la velocidad de alimentación, la velocidad de producción, etc., varían dependiendo del tamaño de la mezcladora y de la composición específica de la base de chicle. Una mezcladora de paletas comercial, adecuada para llevar a la práctica la invención, es una Teledyne Raedco Continuous Processor, adquirible de Teledyne Readco, de York, Pensilvania. Hay disponibles mezcladoras de paleta de este tipo en varios tamaños. Los diámetros de las paletas para las mezcladoras de distintos tamaños varían de 5 a 61 cm, y la relación de longitud de la mezcladora a diámetro (L/D) varía de 4:1 a 14:1. A los fines de la presente invención, preferiblemente, el diámetro máximo de la paleta es de entre 5 cm y 13 cm y la relación L/D es preferiblemente, de aproximadamente 7:1. La configuración de la mezcladora de paletas y las condiciones de procesamiento deben seleccionarse de manera que se logre un producto base de chicle homogéneo.

En una realización particularmente útil, se pueden usar en serie dos o más mezcladoras de paletas, de la manera que se ilustra en la Fig. 16. El uso de dos mezcladoras en serie permite una mayor flexibilidad para suministrar diferentes ingredientes de la base de chicle en diferentes puntos. A través de la puerta de alimentación 103 se puede suministrar continuamente una combinación de elastómero, carga y resina al ánima 105 de la primera mezcladora. Estos materiales se mezclan en la primera mezcladora, después de lo cual se puede suministrar resina adicional a la primera mezcladora por la puerta de alimentación 123. Los ingredientes combinados se mezclan en la primera mezcladora y salen de la primera mezcladora por la salida 155, pasando inmediatamente después al ánima 205 de la segunda mezcladora 208 (accionada por el motor 201) a través de la puerta de alimentación 203. También se puede aportar continuamente poli(acetato de vinilo) al ánima 205 desde la tolva 207 mediante el transportador de alimentación 209 y la puerta 203.

Con las bombas 213 y 233, desde los tanques de alimentación 211 y 231, se pueden inyectar a la segunda mezcladora otros ingredientes tales como ceras y aceites. Opcionalmente, una porción de los igredientes se puede añadir al puerto de alimentación 204 aguas abajo. Después de haber mezclado todos los ingredientes, la base de chicle sale de la segunda mezcladora por la salida 255. También se pueden emplear una amplia variedad de configuraciones de alimentación y mezcladura usando dos o más mezcladoras en serie con el fin de conseguir una buena dispersión de los ingredientes y una amplia variedad de productos base de chicle.

Además de las paletas descritas antes, se pueden usar una amplia variedad de paletas de mezcladura, adquiribles de varias compañías de equipos de extrusión. Las paletas, denominadas frecuentemente elementos de amasado, deben efectuar la mezcladura en una máquina de extrusión. Las paletas pueden ser de dos caras, tres caras o múltiples
caras.

La mezcladora de paletas, que se puede denominar máquina para componer, tiene unas características diferentes a las de una máquina de extrusión típica, aunque se puede usar el mismo equipo. La diferencia entre una máquina de extrusión y una máquina para componer es la relación de paletas o elementos de amasado a elementos transportadores. Los elementos transportadores y de compresión causan que se genere una presión en la máquina de extrusión. Las paletas o elementos de amasado no generan tanta presión, por lo que hay más mezcladura a baja presión. Si la máquina de extrusión contiene como mínimo 40% de elementos de amasado, la presión puede ser de una quinta parte a una décima parte de la de una máquina de extrusión típica en la que se usan más elementos transportadores y de compresión.

Como máquinas para componer se pueden usar casi todas las máquinas para extrusión. Sin embargo, generalmente no pueden usarse como máquinas de extrusión a alta presión las maáquinas de componer que tienen una relación L/D baja, de 3:1 a 20:1. Además, las máquina para componer que tienen esta baja relación L/D tienen una longitud del eje menos efectiva y pueden requerir más paletas o elementos de amasado en comparación con elementos transportadores. Para este tipo de máquina para componer, las paletas de mezcladura deben cubrir al menos 50% y, preferiblemente, al menos 60% del eje. Inversamente, para una máquina de extrusión que tiene una relación L/D de 20:1 a 40:1, es necesario cubrir con paletas de mezcladura o elementos de amasado aproximadamente sólo 40% del eje. Para máquinas de extrusión con una relación L/D altas, de más de 40:1, puede se necesario cubrir con paletas de mezcladura o elementos de amasado sólo aproximadamente 30% del eje.

Una de las ventajas clave a favor de la realización preferente de la mezcladora de paletas descrita es que el tiempo de permanencia es mucho mayor que en máquinas de extrusión típicas. Muchas máquinas de extrusión proporcionan un tiempo de permanencia inferior a 2 minutos, con frecuencia inferior a 1 minuto. Sin embargo, en una mezcladora de paletas preferida, descrita antes, se puede tener un tiempo de permanencia de como mínimo 10 minutos y, preferiblemente, de como mínimo 15-20 minutos.

C. Mezcladoras de pala y clavija

El método de la presente invención se puede realizar ventajosamente también usando una mezcladora continua cuyo tornillo de mezcladura está compuesto principalmente de elementos de mezcladura ordenados con precisión con sólo una fracción minoritaria de simples elementos transportadores. Una mezcladora actualmente preferida es una mezcladora de pala y clavija, de la que se representa un ejemplo en la Fig. 17. Esta mezcladora se puede usar no sólo para producir base de chicle, sino también una composición completa de chicle. En la mezcladora de pala y clavija se usa una combinación de palas rotatorias de mezcladura y clavijas estacionarias en el ánima para conseguir una mezcladura eficiente en una distancia relativamente corta. Una mezcladora de pala y clavija disponible comercialmente es la amasadora Buss, fabricada por Buss AG en Suiza, adquirible de Buss America, localizada en Bloomingdale, Illinois.

La Fig. 17 corresponde a una mezcladora preferida de pala y clavija 100, que incluye un tornillo simple de mezcladura 120 que gira dentro de un ánima 140 que, durante el funcionamiento, generalmente está cerrado y que rodea completamente el tornillo de mezcladura 120. El tornillo de mezcladura 120 incluye un eje 122 generalmente cilíndrico y tres filas de palas de mezcladura 124 dispuestas en puntos distanciados por igual en torno al eje 122 del tornillo (viéndose en la Fig. 1 sólo dos de las filas). Las palas de mezcladura 124 sobresalen radialmente hacia afuera del eje 122, y parece que cada una es la pala de un hacha.

El ánima de mezcladura 140 incluye un alojamiento 142 que es generalmente cilíndrico cuando el ánima 140 está cerrado en torno al tornillo 120 durante el funcionamiento de la mezcladora 100. En puntos distanciados por igual están situadas tres filas de clavijas estacionarias 144 en torno al eje 142 del tornillo y sobresalen radialmente hacia el interior del alojamiento 142 del ánima. Las clavijas 144 tienen una forma generalmente cilíndrica y pueden tener extremos 146 redondeados o achaflanados.

El tornillo de mezcladura 120 con las palas 124 gira dentro del ánima 140 y está accionado por un motor (no representado) de velocidad variable. Durante el giro, el tornillo 120 se mueve también hacia adelante y hacia atrás en la dirección axial, creando una combinación de mezcladura rotatoria y axial que es muy eficiente. Durante la mezcladura, las palas de mezcladura 124 pasan continuamente entre las clavijas estacionarias 144, pero las palas y las clavijas nunca se tocan entre sí. Tampoco los bordes radiales 126 de las palas 124 tocan la superficie interior 142 del ánima y los extremos 146 de las clavijas 144 nunca tocan el eje 122 del tornillo de mezcladura.

Las Figs. 18-22 ilustran varios elementos de tornillo que se pueden usar para configurar el tornillo de mezcladura 120 para un uso óptimo. Las Figs. 18a y 18b ilustran los elementos 60 y 61 sobre el tornillo, que se usan junto con un conjunto de anillos de restricción. Cada uno de los elementos 60 y 61 sobre el tornillo incluye una superficie exterior 62, una pluralidad de palas 64 que se proyectan hacia afuera desde la superficie 62, y una abertura interior 66 con una vía clave 68 para recibir y acoplar un eje de tornillo de mezcladura (no representado). El segundo elemento 61 sobre el tornillo tiene una longitud de aproximadamente dos veces la del primer elemento 60 sobre el tornillo.

La Fig. 18c ilustra un conjunto 70 de anillos de restricción usado para generar retropresión en puntos seleccionados a lo largo del tornillo de mezcladura 120. El conjunto 70 de anillos de restricción incluye dos mitades 77 y 79 montadas en el alojamiento 142 del ánima, mitadas que se unen durante el uso para formar un anillo cerrado. El conjunto 70 de anillos de restricción incluye un borde circular exterior 72, un anillo interior 74 angulado según se representa y una abertura 76 en el anillo interior que recibe, pero no toca, los elementos 60 y 61 del tornillo montados sobre el eje del tornillo. También se usan unas aberturas 75 de montaje en la superficie 72 de ambas mitades para montar las mitadas en el alojamiento 142 del ánima.

La Fig. 19 ilustra la relación entre el conjunto de anillos de restricción y los elementos 60 y 61 sobre el tornillo durante el funcionamiento. Cuando el tornillo de mezcladura 120 gira dentro del ánima 140 y alternativamente axialmente, la holgura entre los elementos sobre el eje 60 y 61 y el anillo 74 proporciona la vía principal para el paso de material desde un lado del conjunto de anillos de restricción 70 al otro. El elemento sobre el tornillo 60 en el lado aguas arriba del conjunto de anillos de restricción incluye una pala 67 modificada que permite una holgura del anillo interior 74. El otro elemento sobre el tornillo, 61, por lo general está colocado aguas abajo del conjunto 70 de anillos de restricción y tiene una pala final (no visible) que se mueve próxima a la superficie opuesta del anillo interior 74, que barre.

Las holguras entre las superficies exteriores 62 de los elementos 60 y 61 sobre el tornillo y el anillo interior 74 del conjunto 70 de anillos de restricción, que pueden variar y, preferiblemente, son del orden de 1-5 mm, determinan la cuantía de la presión que se presentará en la región aguas arriba del conjunto 70 de anillos de restricción durante el funcionamiento de la mezcladora 100. Debe indicarse que el elemento 60 sobre el tornillo situado aguas arriba tiene una relación L/D de aproximadamente 1/3 y el elemento 61 sobre el tornillo, situado aguas abajo, tiene una relación L/D de aproximadamente 2/3, resultando total una L/D total de aproximadamente 1,0 para los elementos sobre el tornillo. El conjunto 70 de anillos de restricción tiene una relación L/D menor que aproximadamente 0,45, que coincide con la L/D de los elementos sobre el tornillo 60 y 61, que se acoplan mútuamente pero no tocan el conjunto de anillos de restricción.

Las Figs. 20 y 21 ilustran elementos de mezcladura o "amasado" que realizan la mayor parte del trabajo de mezcladura. La diferencia principal entre el elemento de mezcladura 80, de bajo cizallamiento, de la Fig. 20, y el elemento 78 de mezcladura 78, de alto cizalamiento, de la Fig. 21, es el tamaño de las palas de mezcladura que se proyectan hacia afuera en los elementos de mezcladura. En la Fig. 21, las palas de mezcladura 83 de alto cizallamiento, que se proyectan hacia afuera de la superficie 81, son mayores y más gruesas que las palas de mezcladura 84 de bajo cizallamiento, que se proyectan hacia afuera de la superficie 82 en la Fig. 20. Para cada uno de los elementos de mezcladura 80 y 78, las palas de mezcladura están colocada en tres filas distanciadas circularmente, como se ha explicado antes con respecto a la Fig. 17. El uso de palas de mezcladura 81 más gruesas en la Fig. 21 significa que hay menos distancia axial entre las palas y también menos holgura entre las palas 83 y las clavijas estacionarias 144 a medida que gira el tornillo 120 y se mueve axialmente (Fig. 17). Esta reducción de la holgura causa un cizallamiento inherentemente mayor en la vecindad de los elementos de mezcladura 78. La Fig. 22 ilustra una clavija estacionaria 144 separada del ánima 140. La clavija 144 incluye una base roscada 145 que permite la fijación en puntos elegidos a lo largo del eje 142 del ánima interior. También es posible configurar algunas de las clavijas 144 como puertas de inyección de líquidos dotándolas de aberturas en el centro hueco.

La Fig. 23 es una vista esquemática que muestra la configuración de ánima actualmente preferida, incluida la disposición actualmente preferida de clavijas 144 del ánima. La Fig. 24 es una vista esquemática correspondiente que ilustra la configuración actualmente preferida del tornillo de mezcladura. La mezcladora 200, cuya configuración preferida se ilustra en las Figs. 23 y 24, tiene una relación L/D de mezcladura globalmente activa de aproximadamente 19.

La mezcladora 200 incluye una zona de alimentación inicial 210 y cinco zonas de mezcladura, 220, 230, 240, 250 y 260. Las zonas 210, 230, 240, 250 y 260 incluyen cinco posibles puertas grandes de alimentación, 212, 232, 242, 252 y 262 respectivamente, que se pueden usar para añadir ingredientes mayoritarios (por ejemplo, sólidos) a la mezcladora 200. Las zonas 240 y 260 cuentan también con cinco puertas menores de inyección de líquidos, 241, 243, 261, 263 y 264, que se usan para añadir ingredientes líquidos. Las puertas de inyección de líquidos 241, 243, 261, 263 y 264, incluyen clavijas de ánima especiales 144 cuyo centro es hueco, como se ha explicado antes.

En cuanto a la Fig. 23, las clavijas 144 de ánima preferiblemente están presentes en la mayoría o la totalidad de los lugares disponibles, en tres filas, como se presenta. La Fig. 24 corresponde a una representación esquemática de la configuración actualmente preferida del tornillo de mezcladura 120 para la mayor parte de los productos de chicle. La zona 210, que es la zona inicial de alimentación, está configurada con elementos de bajo cizallamiento con una relación L/D de 1-1/3, tales como el elemento 40 de la Fig. 4. La L/D de la zona inicial de alimentación 210 no se considera parte de la relación L/D de mezcladura globalmente activa de 19, considerada antes, porque su finalidad es meramente el transporte de ingredientes a las zonas de mezcladura.

La primera zona de mezcladura 220 consta, desde la izquierda a la derecha (Fig. 24), de dos elementos de mezcladura de bajo cizallamiento (80) (Fig. 20) y seguidamente con dos elementos de mezcladura de alto cizallamiento (Fig. 21). Los dos elementos de bajo cizallamiento contribuyen aproximadamente a una L/D de 1-1/3 de mezcladura, y los dos elementos de mezcladura de alto cizallamiento contribuyen a una L/D de aproximadamente 1-1/3 de LD de mezcladura. La zona 220 tiene una L/D de mezcladura total de aproximadamente 3,0, incluida la parte de la zona final cubierta por u conjunto 70 de anillos de restricción con elementos cooperativos 60 y 61 sobre el tornillo (no designado no por separado en la Fig. 24).

El conjunto 70 de anillos de restricción con los elementos cooperatativos 60 y 61 sobre el tornillo, que abarca el final de la primera zona de mezcladura 220 y el arranque de la segunda zona de mezcladura 230, tiene una L/D combinada de aproximadamente 1,0, parte de la cual está en la segunda zona de mezcladura 230. Luego está configurada la zona 230, de izquierda a derecha, con tres elementos 80 de mezcladura de bajo cizallamiento y 1,5 elementos de mezcladura 78 de alto cizallamiento. Los tres elementos de mezcladura de bajo cizallamiento contribuyen a una L/D de aproximadamente 2,0 de mezcladura, y los 1,5 elementos de mezcladura de alto cizallamiento contribuyen a aproximadamente 1,0 de L/D de mezcladura. La zona 230 tiene una L/D total de mezcladura de aproximadamente 4,0.

Abarcando el final de la segunda zona 230 de mezcladura y el comienzo de la tercera zona 240 de mezcladura está un conjunto de anillos de restricción 70 de 60 mm con los elementos cooperativos 60 y 61 sobre el tornillo que tiene una L/D de aproximadamente 1,0. Luego está configurada la zona 240, de izquierda a derecha, con 4,5 elementos de mezcladura 78 de alto cizallamiento que contribuyen a una L/D de mezcladura de aproximadamente 3,0. La zona 240 tiene una L/D total de mezcladura de aproximadamente 4,0.

Abarcando el final de la tercera zona de mezcladura 240 y el comienzo de la cuarta zona de mezcladura 250 hay otro conjunto de anillos de restricción 70 con elementos coperativos sobre el tornillo que tiene una L/D de aproximadamente 1,0. Luego, el resto de la cuarta zona de mezcladura 250 y la quinta zona de mezcladura 260 están configurados con once elementos de mezcladura 80 de bajo cizallamiento que contribuyen a una L/D de mezcladura de aproximadamente 7,5. La zona 250 tiene una L/D de mezcladura de aproximadamente 4,0 y la zona 260 tiene una L/D total de mezcladura de aproximadamente 4,0.

Ejemplos 1-3

Producción continua de chicle

Se ha encontrado que, cuando la base de chicle se hace en una mezcladora de pala y clavija, es posible completar la preparación de la composición de chicle en la misma mezcladora. Los procedimientos generales para hacer una base de chicle de acuerdo con la presente invención y hacer luego con esta base el chicle son como sigue. Con el fin de realizar la producción total del chicle usando la mezcladors 200 de pala y clavija preferida (Fig. 17), es ventajoso mantener el número de rpm del tornillo de mezcladura 120 a menos de aproximadamente 150, preferiblemente a menos de aproximadamente 100. Además, preferiblemente, la temperatura de la mezcladora se optimiza de manera que la base de chicle esté a 54ºC o menos cuando inicialmente se encuentra con los otros ingredientes componentes de la base de chicle, y el producto base de chicle esté a 54ºC o menos, preferiblemente a 52ºC o menos, cuando sale de la mezcladora. Esta optimización de la temperatura se puede hacer, en parte, calentando y/o enfriando con agua selectivamente las partes del ánima que rodean las zonas de mezcladura 220, 230, 240, 250 y 260
(Fig. 23).

Para fabricar la base de chicle se puede seguir el procedimiento siguiente. Se añaden el elastómero, parte de la carga y al menos algo del disolvente del elastómero en la primera puerta grande de alimentación 212 en la zona de alimentación 210 de la mezcladora 200, y se someten a mezcladura altamente dispersiva en la primera zona de mezcladura 220 mientras que están siendo conducidos en la dirección de la flecha 122. El resto de la carga, disolvente de elastómero (si lo hay) y poli(acetato de vinilo) se añaden en la segunda puerta grande 232 de alimentación de la segunda zona de mezcladura 230, y los ingredientes se someten a una mezcladura más distribuidora en el resto de la zona de mezcladura 230.

Las grasas, aceites, ceras (si se usan), emulsivos y, opcionalmente, colorantes y antioxidantes, se añaden en las puertas de inyección de líquidos 241 y 243 en la tercera zona de mezcladura 240, y los ingredientes se someten a mezcladura distribuidora en la zona de mezcladura 240 mientras que están siendo conducidos en la dirección de la flecha 122. En este punto, la producción de la base de chicle debe haberse completado y la base de chicle debe salir de la tercera zona de mezcladura 240 como un compuesto sustancialmente homogéneo, exento de terrones y con un color uniforme.

La cuarta zona de mezcladura 250 se usa principalmente para enfriar la base de chicle, aunque se puede añadir algún ingrediente minoritario. Luego, para producir el producto final chicle, se pueden añadir en la quinta zona de mezcladura 260 glicerina, jarabe de maíz, otros edulcorantes masivos de azúcares, edulcorantes de alta intensidad y agentes saboreadores, y los ingredientes se someten a mezcladura distribuidora. Si el producto de chicle deber ser sin azúcar, el jarabe de maíz se puede sustituir con hidrolizado de maíz hidrogenado y los azúcares se pueden sustituir con alditoles en polvo.

Preferiblemente, la glicerina se añade en la primera puerta 261 de inyección de la quinta zona de mezcladura 260. Los ingredientes sólidos (edulcorantes masivos, edulcorantes de alta intensidad encapsulados, etc.) se añaden en la puerta grande de alimentación 262. Los jarabes (jarabe de maíz, hidrolizados de almidón hidrogenado, solución de sorbitol, etc. Se añaden en la siguiente puerta de inyección de líquidos 263 y los agentes saboreadores se añaden en la última puerta de inyección de líquidos, 264, Alternativamente, los agentes saboreadores se pueden añadir en las puertas 261 y 263 para coadyuvar a plastificar la base de chicle, reduciéndose así la temperatura y el par de torsión en el tornillo. Esto puede permitir el que la mezcladora trabaje a más rpm y aumentar la producción.

Los ingredientes del chicle se componen para formar una masa homogénea que se descarga de la mezcladora como una corriente continua o "cuerda". La corriente continua o cuerda se puede depositar sobre un elemento transportador móvil y llevar a una estación de conformación en la que se le da la forma deseada como puede ser prendándola para obtener hojas, marcándola y cortándola a barras. Dado que todo el proceso de producción del chicle está integrado en una sola mezcladora continua, hay menos variación en el producto y el producto es más limpio y más estable debido a su historial mecánico y térmico simplificado.

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Ejemplos 1-3

Los siguientes Ejemplos 1-3 se efectuaron usando una amasadora Buss con un diámetro del tornillo de la mezcladora de 100 mm, configurada de la manera preferida descrita antes (a no ser que se indique lo contrario), con cinco zonas de mezcladura, una L/D total de mezcladura de 19 y una L/D inicial de transporte de 1-1/3. La mezcla de producto salía como cuerda continua.

Los ingredientes líquidos se suministraron usando bombas volumétricas a puertas grandes de alimentación y/o puertas menores de inyección de líquidos, generalmente situadas como se ha indicado antes, a no ser que se indique lo contrario. Las bombas tenían el tamaño apropiado y se ajustaron a las velocidades de alimentación deseadas.

Los ingredientes secos se añadieron usando dispositivos de alimentación gravimétricos helicoidales situados como se ha descrito antes. También aquí, las bombas tenían el tamaño apropiado y se ajustaron a las velocidades de alimentación deseadas.

La temperatura se controló haciendo circular fluidos por camisas que rodeaban cada zona del ánima de mezcladura y dentro del tornillo de mezcladura. Se usó agua de refrigeración cuando la temperatura no superaba 93ºC y se usó enfriamiento con aceite a temperaturas más altas. Cuando se deseaba enfriar con agua, se usó agua corriente (típicamente a aproximadamente 14ºC) sin enfriarla más.

Se registraron las temperaturas del fluido y la mezcla de ingredientes. Las temperaturas del fluido se fijaron para cada zona de mezcladura del ánima (que correspondían a las zonas 220, 230, 240, 250 y 260 de las Figs. 23 y 24) y se indican en lo que sigue como Z1, Z2, Z3, Z4 y Z5, respectivamente. También se fijaron las temperaturas del fluido para el tornillo de mezcladura 120 y se designan en lo que sigue S1.

Se registraron las temperaturas reales de mezcladura cerca del final corriente abajo de las zonas de mezcladura 220, 230, 240 y 250; cerca del centro de la zona de mezcladura 260, y cerca del final de la zona de mezcladura 260. Estas temperaturas de la mezcla se designan seguidamente como T1, T2, T3, T4, T5 y T6, respectivamente. Las temperaturas reales de mezcladura están influidas por las temperaturas del fluido circulante, las propiedades de intercambio de calor de la mezcla y el anima circundante y el calentamiento mecánico procedente del proceso de mezcladura y, a menudo, difieren de la temperatura fijada debido a factores adicionales.

Todos los ingredientes se añadieron a temperatura ambiente (aproximadamente 25ºC) a la mezcladora continua, a no ser que se indique lo contrario.

Ejemplo 1 Reparto 25/75% de la carga

Este Ejemplo ilustra la preparación de una base de chicle a usar para hacer un chicle con azúcar con sabor a menta piperácea. Se añadió en la primera puerta grande de alimentación 212, a razón de 9,7 kg/h, una mezcla de 40,854% de copolímero de isobutileno-isopreno molido a polvo, 21,176% de resina de terpeno de bajo peso molecular, 21,358% de resina de terpeno de alto peso molecular y 16,612% de carbonato cálcico finamente molido.

Se añadió en la segunda puerta grande 232 una mezcla de 6,172% de poli(acetato de vinilo) de alto peso molecular, 49,363% de poli(acetato de vinilo) de bajo peso molecular, 5,790% de resina de terpeno de alto peso molecular, 5,790% de resina de terpeno de bajo peso molecular, 31,496% de carbonato cálcico finamente molido y 1,390% de colorante, a razón de 9,3 kg/h. También se añadió en la segunda puerta grande de alimentación poliisobutileno precalentado a 121ºC, a razón de 1,6 kg/h.

Se inyectó una mezcla de grasas en la puerta 240 a razón de 6,41 hg/h. Esta mezcla de grasas incluía 37% de aceite de semilla da algodón hidrogenado, 22% de aceite de soja hidrogenado, 15% de aceite de semilla de algodón parcialmente hidrogenado, 23% de monoestearato de glicerol, 2,4% de lecitina de soja y 0,12% de BHT.

Se inyectó glicerina en la zona 260 a razón de 1,76 kg/h. En la puerta grande de alimentación 262 se añadió una mezcla de 85% de sacarosa y 15% de dextrosa a razón de 92,1 kg/h. En la zona 260 se inyectó a razón de 1,36 kg/h menta piperácea como saboreador.

Las temperaturas de las zonas (Z1-Z5), se fijaron en 177, 177, 38, 13 y 13ºC, respectivamente y la temperatura del tornillo se fijó en 38ºC. Se midieron las temperaturas de la mezcla (T1-T6), que resultaron ser 161, 143, 72, 48, 43 y 32ºC, respectivamente. La rotación del tornillo se fijó en 60 rpm.

El producto salía de la mezcladora a 50ºC.

Ejemplo 2 Reparto 50/50% de la carga

Este ejemplo ilustra la preparación de una base de chicle a usar para hacer un chicle con azúcar con sabor a menta piperácea. Se añadió en la primera puerta grande de alimentación 212, a razón de 8,5 kg/h, una mezcla de 35,089% de copolímero de isobutileno-isopreno molido a polvo, 18,188% de resina de terpeno de bajo peso molecular, 18,344% de resina de terpeno de alto peso molecular y 28,379% de carbonato cálcico finamente molido.

En la segunda puerta grande de alimentación 232 se añadió una mezcla de 6,899% de poli(acetato de vinilo) de alto peso molecular, 55,177% de poli(acetato de vinilo) de bajo peso molecular, 6,472% de resina de terpeno de alto peso molecular, 6,472% de resina de terpeno de bajo peso molecular, 23,427% de carbonato cálcico finamente molido y 1,553% de colorante, a razón de 10,1 kg/h. También se añadió en la segunda puerta grande poliisobutileno precalentado a 121ºC, a razón de 10,4 kg/h.

Rn la zona 240 se inyectó a razón de 6,42 kg/h en total una mezcla de grasas (a 107ºC). Esta mezcla de grasas incluía 37% de aceite de semilla de algodón hidrogenado, 22% de aceite de soja hidrogenado, 15% de aceite de semilla de algodón parcialmente hidrogenado, 23% de monoetearato de glicerol, 2,4% de lecitina de soja y 0,12% de BHT.

En la zona 260 se inyectó glicerina a razón de 1,67 kg/h. En la puerta grande de alimentación 262 se añadió una mezcla de 85% de sacarosa y 15% de dextrosa monohidratada, a razón de 92,1 kg/h. Se inyectó jarabe de maíz (a 38ºC) en la zona 260 a razón de 13,6 kg/h, En la zona 260 se inyectó a razón de 1,36 kg/h agente saboreador de menta piperácea.

Las temperaturas en las zonas (Z1-Z5) se fijaron en 177, 177, 38, 13 y 13ºC, respectivamente, y la temperatura del tornillo se fijó en 38ºC. Se midieron las temperaturas de la mezcla (T1-T6), que resultaron ser de 162, 143, 72, 46, 42 y 32ºC, respectivamente. El número de rpm se fijó en 60.

El producto salía de la mezcladora a 50ºC.

Ejemplo 3 Reparto 75/25% de la carga

Este Ejemplo ilustra la preparación de una base de chicle a usar para hacer un chicle con azúcar con sabor a menta piperácea. Se añadió en la primera puerta grande de alimentación 212, a razón de 7,4 kg/h, una mezcla de 30,708% de copolímero de isobutileno-isopreno molido a polvo, 15,917% de resina de terpeno de bajo peso molecular, 16,054% de resina de terpeno de alto peso molecular y 37,322% de carbonato cálcico finamente molido.

En la segunda puerta grande de alimentación 232 se añadió una mezcla de 7,808% de poli(acetato de vinilo) de alto peso molecular, 62,452% de poli(acetato de vinilo) de bajo peso molecular, 7,325% de resina de terpeno de alto peso molecular, 7,325% de resina de terpeno de bajo peso molecular, 13,331% de carbonato cálcico finamente molido y 1,758% de colorante, a razón de 10,09 kg/h. También se añadió en la segunda puerta grande poliisobutileno precalentado a 121ºC, a razón de 11,8 kg/h.

En la zona 240 se inyectó, a razón de 6,42 kg/h en total, una mezcla de grasas a 107ºC. Esta mezcla de grasas incluía 37% de aceite de semilla de algodón hidrogenado, 22% de aceite de soja hidrogenado, 15% de aceite de semilla de algodón parcialmente hidrogenado, 23% de monoestearato de glicerol, 2,4% de lecitina de soja y 0,12% de BHT.

En la zona 260 se inyectó glicerina a razón de 1,76 kg/h. En la puerta grande 262 se añadió una mezcla de 85% de sacarosa y 15% de dextrosa monohidratada, a razón de 92,9 kg/h. Se inyectó jarabe de maíz a 38ºC en la zona 260, a razón de 13,6 kg/h. En la zona 260 se inyectó a razón de 1,36 kg/h saboreador de menta piperácea.

Las temperaturas en las zonas (Z1-Z5) se fijaron en 177, 177, 38, 13 y 13ºC, respectivamente, y la temperatura del tornillo (S1) se fijó en 38ºC. Se midieron las temperaturas de la mezcla (T1-T6), que resultaron ser de 161, 141, 72, 47, 43 y 31ºC, respectivamente. El número de rpm se fijó en 60.

El producto salía de la mezcladora a 51ºC.

Ejemplo comparativo

100% de carga en la puerta 232

Este ejemplo comparativo ilustra la preparación de una base de chicle a usar para hacer un chicle con azúcar con sabor a menta piperácea. Se añadió a la primera puerta grande de alimentación 212, a razón de 11,7 kg/h, una mezcla de 48,993% de copolímero de isobutileno-isopreno molido a polvo, 25,394% de resina de terpeno de bajo peso molecular y 25,613% de resina de terpeno de alto peso molecular.

En la segunda puerta grande de alimentación 232 se añadió, a razón de 10,09 kg/h, una mezcla de 5,588% de poli(acetato de vinilo) de alto peso molecular, 44,690% de poli(acetato de vinilo) de bajo peso molecular, 5,242% de resina de terpeno de alto peso molecular, 5,422% de resina de terpeno de bajo peso molecular, 37,981% de carbonato cálcico finamente molido y 1,258% de colorante. También se añadió en la segunda puerta grande de alimentación, a razón de 8,0 kg/h, poliisobutieno (precalentado a 121ºC).

En la zona 240 se inyectó, a razón de 6,42 kg/h en total, una mezcla de grasas a 107ºC. Esta mezcla de grasas incluía 37% de aceite de semilla de algodón hidrogenado, 22% de aceite de soja hidrogenado, 15% de aceite de semilla de algodón parcialmente hidrogenado, 23% de monoetearato de glicerol, 2,4% de lecitina de soja y 0,12% de BHT.

En la zona 260 se inyectó glicerina a razón de 1,76 kg/h. En la zona 260 se añadió una mezcla de 85% de sacarosa y 15% de dextrosa monohidratada, a razón de 92,1 kg/h. Se inyectó jarabe de maíz a 38ºC en la zona 260, a razón de 13,6 kg/h. En la zona 260 se inyectó, a razón de 1,36 kg/h, agente saboreador de menta piperácea.

Las temperaturas en las zonas (Z1-Z5) se fijaron en 177, 177, 38, 13 y 13ºC, respectivamente, y la temperatura del tornillo (S1) se fijó en 38ºC. Se midieron las temperaturas de la mezcla (T1-T6), que resultaron ser de 167, 144, 72, 48, 43 y 32ºC, respectivamente. El número de rpm se fijó en 60.

El producto salía de la mezcladora a 49ºC.

Debe apreciarse que los métodos de la invención son aptos para incorporarlos en forma de una variedad de realizaciones, de las que se han ilustrado y descrito antes sólo unas pocas. Se pueden hacer otras realizaciomes de la invención sin apartarse de su espíritu o características esenciales. Se apreciará que la adición de algunos otros ingredientes, etapas de proceso, materiales o componentes no incluidos específicamente tendrá un impacto adverso en la presente invención. El mejor modo de la invención, por tanto, puede excluir ingredientes, etapas de proceso, materiales o componentes diferentes de los que se han indicado antes para inclusión o uso en la invención. Sin embargo, las realizaciones descritas se han de considerar, respecto a todo, sólo como ilustrativas y no restrictivas y, por tanto, el ámbito de la invención es el indicado por las reivindicaciones anexas y no por la descripción anterior. Todos los cambios que están dentro del significado y la gama de equivalencia de las reivindicaciones quedan comprendidos dentro de su ámbito.

Claims

1. Un procedimiento para producir continuamente una base de chicle, que comprende las etapas de:

(a) añadir continuamente los ingredientes de la base de chicle, incluidos un elastómero duro, la carga y uno o más agentes lubricantes, en una mezcladora continua que tiene una pluralidad de entradas de alimentación espacialmente separadas, introduciéndose en la mencionada mezcladora al menos una parte del mencionado elastómero duro y una parte de la mencionada carga a través de una o más primeras entradas de alimentación e introduciéndose una parte de la mencionada carga en la mencionada mezcladora a través de una o más segundas entradas de alimentación situadas aguas abajo de las mencionadas primeras entradas de alimentación;

(b) someter los ingredientes de la base de chicle a operaciones de mezcladura continua dentro de la mezcladora, con lo que se produce una base de chicle, y

(c) descargar continuamente la base de chicle de la mezcladora mientras que se continúa introduciendo y mezclando dentro de la mezcladora ingredientes de la base de chicle, poniendo el elastómero duro en contacto con la carga antes de cualquier desmenuzamiento sustancial del elastómero duro.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que la mezcladora tiene al menos una zona de mezcladura dispersiva y al menos una zona de mezcladura distribuidora, y en el que al menos una porción del mencionado elastómero duro y una porción de la mencionada carga se introducen en la mencionada mezcladora a través de una o más entradas de alimentación situadas antes del final de la mencionada zona de mezcladura dispersiva y una porción de la mencionada carga se introduce en la mencionada mezcladora a través de una o más entradas de alimentación situadas aguas abajo de la mencionada zona de mezcladura dispersiva y antes del final de la mencionada zona de mezcladura distribuidora, optimizándose la relación de la cantidad de carga añadida antes del final de la zona de mezcladura dispersiva a la cantidad de carga añadida aguas abajo de la zona de mezcladura dispersiva de manera que la base de chicle contenga una cantidad deseada de carga y la mezcladura dispersiva sea efectiva para desmenuzar apropiadamente el elastómero duro.

3. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el que la zona de mezcladura dispersiva actúa como tal debido a una combinación del uso de elementos de mezcladura de alto cizallamiento en la mezcladora, en la que se mezclan los ingredientes de la base de chicle, y de las condiciones de temperatura y grado de llenado de la mezcladora.

4. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la mezcladora continua comprende una pieza del equipo.

5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la mezcladora continua comprende una mezcladora de pala y clavija.

6. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los agentes lubricantes se introducen en la mezcladora continua en uno o más puntos en que se sitúan las mencionadas entradas de alimentación separadas espacialmente.

7. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la base de chicle se descarga de la mezcladora como parte de una composición de chicle.

8. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el elastómero duro se añade en su totalidad en la primera entrada de alimentación.

9. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la carga se selecciona entre el grupo consistente en carbonato cálcico, talco, carbonato magnésico, fosfato dicálcico y mezclas de ellos.

10. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que los agentes lubricantes se seleccionan entre el grupo consistente en disolventes de elastómeros, agentes ablandativos, elastómeros blandos, polímeros plásticos y mezclas de ellos.

11. Un procedimiento según la reivindicación 10, en el que los elastómeros duros tienen un peso molecular de Flory de más de aproximadamente 200.000 y los elestómeros blandos tienen un peso molecular de Flory de menos de aproximadamente 100.000.

12. Un procedimiento según la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en el que los polímeros plásticos comprenden poli(acetato de vinilo).

13. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que los disolventes de elastómeros se seleccionan entre el grupo consistente en resinas de terpeno, ésteres de colofonia natural y mezclas de ellos.

\newpage

14. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que los plastificantes se seleccionan entre el grupo consistente en grasas, aceites, ceras, emulsivos y mezclas de ellos.

15. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que los elastómeros blandos se seleccionan entre el grupo consistente en poliisobutileno, polibutadieno y mezclas de ellos.

16. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que elastómero duro se selecciona entre el grupo consistente en copolímeros de isobutileno-isopreno, caucho de estireno-butadieno, cauchos naturales, gomas naturales y mezclas de ellos.

17. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que la mezcladora opera a una temperatura pico de más de 79ºC en la zona de mezcladura dispersiva.

18. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que la mezcladora opera a una temperatura pico de más de 121ºC en la zona de mezcladura dispersiva.

19. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que la mezcladora opera a una temperatura pico de más de 149ºC en la zona de mezcladura dispersiva.

20. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 19, en el que los ingredientes de la base de chicle se añaden continuamente a la mezcladora continua y se mezclan en ella para producir una base de chicle que se descarga continuamente de la mezcladora mientras que se continúa introduciendo y mezclando en la mezcladora ingredientes de la base de chicle, y en el que:

(a) al menos una porción del elastómero duro, al menos una porción de los agentes lubricantes y una porción de la carga se añaden a través de una o más entradas de alimentación situadas antes del final de la zona de mezcladura dispersiva;

(b) una porción de la carga se añade a través de una o más entradas de alimentación corriente abajo de la mencionada zona de mezcladura dispersiva y antes del final de la mencionada zona de mezcladura distribuidora, y

(c) la relación de la cantidad de carga añadida en la etapa (a) a la cantidad de carga añadida en la etapa (b) se optimiza de manera que la base de chicle producida contenga la cantidad deseada de carga y el proceso de mezcladura dé una textura optimizada de la base de chicle.