Process intensification in emulsion polymerization flexible continuous production of latex

Abstract

Tradicionalmente, la producción de adhesivos en base agua se lleva a cabo mediante el uso de rectores semi-continuos, ya que este tipo de reactores permite un excelente control sobre las propiedades finales de los adhesivos. No obstante, estos reactores suelen ser bastante grandes con el fin de asegurar la demanda del mercado, y en reacciones fuertemente exotérmicas, como las polimerizaciones en emulsión, la eliminación de calor puede ser un problema. Para poder controlar el calor desprendido en estas reacciones se suelen utilizar caudales de alimentación de reactivos bastante reducidos, lo que supone un tiempo de reacción muy elevado. Este tiempo, sumando al necesario para limpiar, calentar, enfriar y vaciar el reactor da lugar a una baja producción por unidad de volumen. Debido a la creciente demanda de este tipo de productos, los fabricantes intentan diseñar reactores que permitan altas velocidades de producción junto con un alta capacidad de eliminación de calor. En el presente trabajo se ha estudiado la posibilidad de sustituir los reactores semi-continuos, tradicionalmente usados para la producción de adhesivos sensibles a la presión, por un reactor continuo de mezcla perfecta. Para estudiar su viabilidad se han considerado cuatro aspectos claves: la seguridad del proceso, la posibilidad de una alta producción por unidad de volumen de reactor, la calidad de los productos obtenidos y la transición entre grados de polímeros diferentes. Mediante el balance de energía se determinó que la producción de este tipo de polímeros en reactores tanque continuos es posible en condiciones seguras usando tiempos de residencia bastante bajos. Por otro lado, utilizando un sistema de iniciación redox se obtuvieron productos de buenas propiedades adhesivas y conversiones razonablemente altas en tiempo de residencia muy bajos para este tipo de reacciones (10 min). El tiempo de residencia bajo, minimiza el producto fuera de especificacio