Un triturador de plástico que maneje residuos de plástico aptos para alimentos no es simplemente una versión más resistente de un triturador industrial de chatarra. Es una máquina de proceso de importancia crítica en términos de higiene que, por casualidad, corta plástico. La diferencia se manifiesta en lugares que la mayoría de los compradores nunca inspeccionan durante una auditoría de la fábrica: el radio del margen de soldadura donde la pared de la cámara de corte se encuentra con la placa base, el grado de grasa bombeada en el cojinete del rotor, si el armazón de la pantalla se puede balancear y limpiar con agua en ocho minutos o si se tiene que desmontar durante dos horas, y si la planta puede demostrar, en papel, qué lote de cestas de productos lácteos de postconsumo pasó por el rotor el martes por la tarde. Cuando el material reciclado está destinado a aplicaciones de contacto con alimentos, cada uno de esos detalles se convierte en parte del archivo de cumplimiento.
Esta guía explica cómo se especifica un triturador de plástico diseñado en Austria para desechos de plástico de calidad alimentaria y por qué esta escuela de diseño se ha convertido en la arquitectura de referencia para el reciclaje de importancia higiénica. Polyretec, una fábrica de Wanplas, fabrica equipos para reciclaje de plástico desde 2010 y formalizó la marca Polyretec en 2017, combinando la tecnología de trituración y lavado originaria de Austria con la capacidad de fabricación china. Con más de cien referencias de proyectos completados, cobertura de servicios en más de cincuenta países y un equipo de más de veinticuatro ingenieros disponibles para la puesta en funcionamiento y la asistencia remota, Polyretec configura las fases frontales de trituración y lavado para fuentes de botellas de PET de alta calidad, cajas y film de PP y PE de alta calidad y residuos industriales postconsumo. La lógica de ingeniería que se describe en las siguientes secciones es la misma lógica que aplican nuestros ingenieros de proyectos al dimensionar un triturador para una fuente de residuos específica.
El alcance aquí es deliberadamente estrecho y profundo. Estamos examinando la etapa de trituración: la máquina que transforma balas, cajas, tambores, botellas y rollos de película en un material de alimentación de tamaño controlado que una línea de separación realmente puede limpiar. Todo lo que esté a continuación importa, y tratamos la transferencia, pero el enfoque sigue estando en la cámara de corte: el sistema que mueve el rotor, las cuchillas que hacen el trabajo, la pantalla que decide el tamaño de las partículas, las protecciones que mantienen a los operarios a salvo y los detalles higiénicos que permiten a un reciclador vender sus productos para contacto con alimentos en lugar de destinarlos a aplicaciones de bajo valor.
¿Por qué los residuos de calidad alimentaria cambian las especificaciones del trituradora?
El reciclaje de alto grado impone tres requisitos que no tiene el simple tamaño reducido: ausencia verificada de contaminación cruzada, un procedimiento de limpieza documentado y repetible, y trazabilidad completa de lotes, desde el balo de entrada hasta el granulado de salida. Cada uno de estos requisitos se traduce en características mecánicas concretas y cada uno de ellos cuesta dinero que una especificación de un triturador de uso general simplemente no incluye.
La contaminación cruzada es un problema mecánico antes que químico.
Los reguladores, al abordar el plástico reciclado para contacto con los alimentos --la FDA, en los Estados Unidos, a través de su proceso de aprobación sin objeciones, y la EFSA, en la Unión Europea, mediante sus opiniones sobre los procesos de reciclaje en el marco que también rige el Reglamento UE 10/2011 para los materiales de plástico en contacto con los alimentos-- evalúan un proceso de reciclaje en su conjunto, y no una máquina individual. Lo que desean observar es un proceso capaz de reducir los posibles contaminantes a un nivel de no preocupación, operado bajo condiciones que sean coherentes y documentadas. La trituradora contribuye a ese argumento de dos maneras. En primer lugar, no debe agregar contaminantes: no desprende lubricantes de calidad no alimentaria, no produce residuos de desgaste metálico más allá de lo que puede eliminar la separación posterior, no libera capas de pintura ni trozos de corrientes previamente procesadas de calidad no alimentaria. En segundo lugar, debe ser lavable según una norma definida y repetible, de modo que el cambio entre una corriente industrial y una de calidad alimentaria se convertiría en un evento documentado en lugar de una esperanza.
En la práctica, la contaminación cruzada en una trituradora procede de un grupo pequeño y predecible de lugares. El material se aloja en los bordes horizontales situados dentro de la tolva. Se acumula en la esquina donde una pared vertical se encuentra con el suelo de la cámara en un empalme de noventa grados. Se acumula en el hueco situado atrás del soporte de la pantalla, cuando el marco de la pantalla se superpone a la pared de la cámara. Se esconde debajo de la placa de empuje de un impulsor hidráulico cuando el impulsor está situado en posición retraída. Se acumula en el espacio entre el disco final del rotor y la pared lateral de la cámara, exactamente donde se encuentra el sello del eje. Cada uno de estos es una decisión de diseño, no un error de funcionamiento, y todos pueden eliminarse en la fase de diseño a un costo moderado.
La limpieza impulsa el diseño mecánico
Una trituradora que nominalmente puede limpiarse pero que demora seis horas en hacerlo, no será limpiada en la vida real de la planta. La economía de una planta de reciclaje premia el tiempo de funcionamiento, y cualquier procedimiento de limpieza que consuma un turno completo será acortado, omitido o realizado de manera superficial. Por lo tanto, el diseño higiénico tiene una dimensión temporal: una trituradora de grado alimenticio debería permitir un acceso visual completo a todas las superficies interiores en aproximadamente treinta a sesenta minutos utilizando herramientas manuales que estén instaladas en la máquina, y debería permitir un lavado bajo presión sin que entre agua en los rodamientos, el sistema de ventilación de la caja de engranajes o el recubrimiento eléctrico.
Es por esto que las máquinas diseñadas en Austria de esta categoría están construidas con atedores de pantalla giratorios en bisagras en lugar de marcos de pantalla sueltos, con paredes de los alimentadores que se abren o suben alejándose de la cámara de corte, con placas de choque hidráulicos que pueden ser movidas hasta una posición de servicio completamente abierta y con sellado de extremo del rotor que sea accesible desde fuera de la cámara. Ninguno de estos rasgos mejora el rendimiento en un kilo por hora; todos ellos determinan si la planta puede afirmar honestamente que dispone de un procedimiento de limpieza validado.
La trazabilidad es una exigencia de datos con consecuencias mecánicas.
El rastreo de lotes implica poder vincular una bolsa grande de peletes producida a una partida de entrada específica. En la fase de trituración, esto exige que la máquina registre, como mínimo, el momento de inicio y parada de la operación, el perfil de carga del motor, la apertura de la pantalla instalada, la identificación del conjunto de cuchillas y cualquier evento de fallo o reversión. Los sistemas de control modernos se encargan de la grabación; la consecuencia mecánica es que la pantalla y el conjunto de cuchillas deben ser identificables individualmente, y la máquina debe estar realmente vacía entre los lotes. Una trituradora que conserva veinte kilogramos de material en volumen muerto después de que el transportador se detenga no puede asegurar una separación limpia de lote, independientemente de lo buena que sea el software.
| Aspect del diseño. | Destructor industrial convencional | Trituradora de residuos de plástico de calidad alimentaria | Por qué la diferencia importa. |
|---|---|---|---|
| Transiciones de soldadura internas | Soldaduras cuadradas, dispuestas a ras del suelo donde sea necesario. | Transiciones radiadas, típicamente un radio mínimo de 6 mm, soldaduras completamente fundidas y continuas. | Los ángulos internos afilados conservan el material y resisten el lavado. |
| Superficies de contacto del producto | Acero carbonizado recubierto de pintura | Acero inoxidable 304 estándar, 316L cuando se usa química de lavado con cloruros o ácida. | Las partículas de pintura son un contaminante físico; el acero inoxidable resiste la formación de pitting con lavados repetidos |
| Acceso al tamiz. | Armazón fijado con tornillos, desmontado con equipo de elevación. | Cuna articulada que se inclina hacia fuera, sujetadores de liberación rápida, acceso para un solo operario. | Frecuencia de limpieza se desploma si el acceso requiere una grúa |
| Lubricante para cojinetes | Grasa de litio de uso general | Lubricante H1 de calidad alimentaria en todos los puntos con cualquier camino creíble hacia el producto | El contacto incidental con el lubricante debe ser de una categoría aprobada. |
| Volumen muerto después de la interrupción | No especificado | Cuantificamos y minimizamos; generalmente, quedan debajo de unos pocos kilogramos en la cámara de corte | El material residual derrota la separación por lotes. |
| Diseño de la junta del eje | Laberinto sencillo o sellado de corcho. | Junta multietapa limpia, con alivio de grasa externo y acceso para inspección | El espacio final del rotor es el clásico bolsillo de contaminación oculta. |
| Paquete de documentación | Manual de operación, lista de piezas. | Certificados de material para las superficies de contacto, registros del acabado de las superficies, protocolo de validación del proceso de limpieza, registro de identificación de las cuchillas y de las rejillas | Los auditores piden el archivo, no un recorrido por la fábrica. |
| Procedimiento de cambios | Informal | SOP escrito con paso de verificación y registro de firma. | Un cambio sin documentación no puede ser defendido en una auditoria |
El cuadro anterior vale la pena leerlo dos veces, porque la diferencia de costo entre las dos columnas es mucho menor de lo que la mayoría de los compradores suponen (generalmente un pequeño suplemento al costo de la trituradora), mientras que la diferencia en el valor de la producción alcanzable es muy grande. Un reciclador que produce escamas adecuadas para aplicaciones de contacto alimentario opera en un mercado fundamentalmente diferente al de uno que produce escamas para capas de revestimiento de tuberías o bolsas para residuos. La especificación de la trituradora es uno de los lugares donde se puede obtener acceso a ese mercado al precio más bajo.
Lo que significa que un alimento no es de grado alimenticio a la etapa de la trituración
Es igualmente importante tener claro qué no puede ofrecer la trituradora. Una trituradora no descontamina. No elimina las sustancias migradas de la matriz polimérica, no sanitiza y no clasifica los polímeros. Cualquier afirmación de que una trituradora hace que el material sea apto para alimentos es una tontería ingeniera. Lo que hace la trituradora es preservar la posibilidad de obtener un producto apto para alimentos, sin introducir contaminación y produciendo una distribución del tamaño de partícula que permite a las etapas de lavado, separación y descontaminación que siguen después alcanzar su rendimiento nominal. Ese es un papel de apoyo, pero es decisivo: una trituradora que produce una amplia y no controlada distribución del tamaño de la partícula limita el rendimiento de todas las etapas que la siguen.
Tecnología de trituración diseñada en Austria: qué significa la Escuela de Diseño
Cuando la industria del reciclaje hace referencia a la tecnología austriaca en el contexto de las trituradoras, se refiere a un conjunto coherente de elecciones de ingeniería desarrolladas para los residuos de plástico postconsumo, en lugar de a un solo fabricante concreto. Polyretec incorpora esta escuela de diseño de origen austriaco en su cámara de corte, arquitectura de transmisión y alimentación, y luego la fabrica en China a un coste que permite que los recicladores que de otro modo compraran una máquina de rendimiento inferior puedan acceder a ella. Comprender esta escuela de diseño en sus propios términos es más útil que comparar los nombres de los proveedores, porque las elecciones de diseño son las que realmente determinan si la máquina sobrevive a diez años de tratamiento de materiales postconsumo sucios.
Las cinco características definitorias
El enfoque diseñado por Austria para el triturado de plásticos se basa en cinco decisiones interrelacionadas. Cada una individualmente parece un aumento de costes. Tomadas conjuntamente, producen una máquina con un consumo específico de energía drásticamente reducido, una vida útil de las herramientas más prolongada y una tolerancia mucho mejor a la alimentación contaminada que las alternativas de alta velocidad y bajo par que dominan el extremo barato del mercado.
En primer lugar, baja velocidad del rotor con un par de torsión muy elevado.Los trituradores de una sola hélice de origen austríaco para plásticos suelen hacer girar el rotor a aproximadamente entre 60 y 120 rpm, un orden de magnitud más lento que el rotor de un granulador. La fuerza de corte, no la velocidad de impacto, es la que hace el trabajo. La baja velocidad implica menor entrada de calor en el polímero, menor generación de polvo, menos ruido y un daño considerablemente menor cuando un trozo de metal errático alcanza el rotor. También significa que el accionamiento debe proporcionar torque, algo que un rotor de alta velocidad accionado por correa nunca tiene que producir, lo que conduce directamente a la segunda característica.
En segundo lugar, transmisión directa del engranaje planetario o transmisión hidráulica.Para generar ese par a esa velocidad, la escuela de diseño utiliza un reductor planetario de alto par con una brida montada directamente en el eje del rotor, o un sistema de accionamiento hidráulico con un motor de pistón radial. El accionamiento planetario directo elimina por completo el conjunto de correas: no requiere tensar correas, no acumula polvo, no patina, no requiere un guardabarros para limpiar. La opción hidráulica compromete la eficiencia a cambio de un torque extremadamente suave y una protección inherente contra sobrecargas, lo que es adecuado para alimentaciones muy contaminadas. Ambos enfoques colocan el accionamiento fuera de la cámara de corte, lo cual es una ventaja higiénica de por sí.
En tercer lugar, alimentación por empujador hidráulico.Un martillo hidráulico horizontal, impulsado por un cilindro hidráulico, empuja el material contra el rotor a una presión controlada y ajustable. Esta es la característica más importante para materiales voluminosos, elásticos y de baja densidad, como bobinas de cine, bandejas espumadas, cajones huecos y tambores. La alimentación por gravedad a un rotor lento simplemente no funciona con estos materiales: se ajusten, rebotan y el rotor permanece en ralentí. El martillo convierte una alimentación errática por gravedad en una alimentación estable y controlada por la carga, y el sistema de control modula la presión y la distancia del martillo contra la carga medida del motor. El resultado práctico es que la carga del motor se mantiene en una banda estrecha alrededor del objetivo en lugar de oscilar entre el ralentí y la pérdida de potencia, lo cual es donde provienen la mayor parte de los ahorros de energía específica.
En cuarto lugar, geometría de la cámara de corte en forma de V o U con cuchillos opuestos.El perfil de la cámara no es un orificio circular recto. Un suelo de la cámara en forma de V dirige la materia hacia el rotor y evita que repose sobre superficies planas en las que no se corta ni se descarga. Los cuchillos counter están montados en la pared de la cámara en una relación de corte definida con las cuchillas del rotor, y la acción de corte es un corte por tijera en lugar de una ruptura por impacto. El corte por tijera a baja velocidad produce láminas de bordes limpios con una distribución estrecha del tamaño de las partículas y muy poca polvo fino, que es exactamente lo que las líneas de lavado y de granulado posteriores desean recibir.
Quinto, cuchillas cuadradas intercambiables.El rotor lleva inserciones de cuchillas cuadradas o rectangulares fijadas con tornillos a los soportes de las cuchillas, cada una de las cuales tiene cuatro bordes de corte útiles. Cuando uno de los bordes se desgasta, el operario afloja el tornillo, gira la cuchilla noventa grados y vuelve a torcerlo. La misma cuchilla física ofrece cuatro vidas útiles antes de enviar la cuchilla a rectificar o desmontarla. En una flota de entre cuarenta y sesenta cuchillas en un rotor de tamaño mediano, esta es la diferencia entre un presupuesto de herramientas tolerable e intolerable.
| Característica de diseño | Parámetro típico | Ventaja funcional | ¿Qué se pierde sin ella? |
|---|---|---|---|
| Baja velocidad del rotor | 60–120 rpm en función del diámetro del rotor y del material | Bajo consumo de calor, poca generación de polvo, poco ruido y tolerancia al metal no deseado | Los rotores de alta velocidad derriten la película, generan finos y son destruidos por el metal. |
| Transmisión planetaria de accionamiento directo. | Reductor planetario de alto par con flanqueo al eje del rotor | No hay mantenimiento de la cinta, planta compacta, par completo disponible a cero velocidad | Deslizamiento de la cinta bajo carga, polvo de la cinta en una zona higiénica, par a limitado por la fricción de la cinta. |
| Opción de accionamiento hidráulico. | Motor de pistón radial con circuito con limitación de presión | Protección inherente contra sobrecarga, velocidad variable de manera infinita, arranque muy lento | Los motores mecánicos necesitan limitación de par electrónico y soportan cargas de choque. |
| bombo hidráulico impulsor. | Control de presión ajustable, seguimiento de la carga, retracción completa para el servicio | Alimentación estable de material grueso de baja densidad, carga del motor mantenida dentro de una banda estrecha. | Puente, funcionamiento a ralentí del rotor, colapso del rendimiento en película y piezas huecas. |
| Cámara de corte en forma de V. | Suelo de la cámara guiado, sin bordes horizontales. | El material siempre se presenta al rotor, y la cámara se limpia sola. | El material se deposita sobre superficies planas, en volúmenes muertos y en bolsillos de contaminación. |
| Corte con agujas contrapuestas. | Espacio de ajuste entre el rotor y la cuchilla opuesta | Corte de corte limpio, distribución estrecha del tamaño de las partículas, finos mínimos. | Una fractura por impacto produce polvo, puana y una amplia dispersión de tamaños |
| Palas cuadradas con código de barras. | Cuatro bordes utilizables por inserto de cuchilla. | Cuatro vidas útiles por hoja, operación en índice de noventa segundos | El costo de la herramienta cuádruple para cuchillas de borde único por hora de funcionamiento. |
| Espacio de ajuste entre el rotor y la pantalla | Generalmente, se establece entre 0,3 y 1,0 mm. | Compensación del desgaste de las cuchillas, mantiene estable el tamaño de partícula y el flujo. | El aumento del espacio libre permite obtener tiras más largas, mayor reacirculación y un mayor consumo de energía por tonelada. |
| Protección ante reversión por sobrecarga | Reversión y repetición automáticas al alcanzar un umbral de torque. | Despeja atascos sin la entrada del operador en la cámara | La limpieza manual de los atascos es la tarea con mayor riesgo en la máquina. |
| Protección contra metales y objetos extraños | Separación magnética más detección de metales inductiva en la zona superior | Protege las cuchillas, previene la contaminación de los tamices de comida de calidad. | Un perno de acero puede destruir un conjunto completo de cuchillas y una pantalla |
¿Por qué la velocidad baja y el alto par son importantes especialmente para las corrientes de categoría alimentaria?
Los flujos de desperdicio de calidad alimentaria tienen una característica que la mayoría de los residuos industriales no tienen: llegan con residuos. Una caja de leche de consumo posterior contiene sólidos de leche desecados. Un balde de botellas de bebidas contiene residuos de azúcar y líquido. La película de calidad alimentaria contiene grasa, proteínas y almidón. Cuando estos materiales alcanzan un rotor de alta velocidad, el calor de fricción suaviza el polímero y cuaja los residuos orgánicos en la superficie de la escoria y en las herramientas de corte. El suelo orgánico endurecido es mucho más difícil de eliminar en una lavadora de fricción que el suelo fresco, y es la causa más común de que una línea de lavado no alcance su objetivo de carga orgánica.
Un corte de cizallamiento a baja velocidad mantiene el polímero por debajo de su rango de ablandamiento, mantiene los residuos sueltos en lugar de fusionados y hace que la línea de lavado tenga un trabajo mucho más sencillo. Esta es una ventaja del proceso real y medible, y es por eso que la ruta desarrollada en Austria domina las aplicaciones de alimentos en lugar de en la materia residual industrial en general, donde la granulación a alta velocidad sigue siendo perfectamente aceptable.
La ruta austriaca es una elección tecnológica, no una etiqueta.
Meritamos aclarar algo de forma explícita, porque se menciona casi en todas las conversaciones técnicas con los compradores. La tecnología de trituración diseñada en Austria describe una geometría de corte, una arquitectura de transmisión y una filosofía de alimentación. No describe dónde se ha vertido un molde concreto. Polyretec aplica estos principios de diseño – la cámara en forma de V, el sistema de cuchillas movible, la potencia baja a alta velocidad del motor planetario, el pistón hidráulico y el sistema de tamices ajustables – y fabrica la máquina resultante bajo su propio sistema de calidad, utilizando su propia capacidad de mecanizado y montaje, con certificados de materiales para las superficies en contacto con los alimentos. Por ello, el comprador que evalúe las máquinas debe comparar uno por uno los parámetros del apartado 2 con la especificación ofrecida. Se trata de una comparación que se puede verificar. En cambio, las comparaciones basadas en el país de origen no tienen validez.
Diseño higiénico de la cámara de corte
El diseño higiénico de una trituradora de plástico de calidad alimentaria sigue la misma lógica que el diseño higiénico de los equipos de procesamiento de alimentos, adaptado a una máquina que es intencionalmente abrasiva. El objetivo es sencillo de enunciar y exigente de lograr: cada superficie que el material toca debe ser visible, accesible y lavable, y ninguna superficie puede retener material cuando la máquina se detiene.
Reglas de geometría que eliminan los rincones muertos
La primera regla es que no hay bordes horizontales en ninguna parte dentro de la trayectoria del material. Cada superficie interna está inclinada fuertemente hacia el rotor o es vertical. Donde un refuerzo de soporte crearía un estante, el refuerzo se coloca en el exterior de la pared de la cámara. Cuando una cabeza de tornillo sobresale hacia la cámara, el elemento de fijación se contraescava o se reemplaza por una soldadura.
La segunda etapa también proporciona una ubicación natural para una segunda ventilación, que opera sobre una corriente ya fundida y deja un contenido volátil suficientemente bajo para aplicaciones exigentes.
La tercera regla es que los componentes extraíbles pueden ser retirados por una sola persona con ropa de trabajo normal. El soporte de la pantalla se desmonta con una bisagra y se mantiene con garras de sujeción rápida. La sección del depósito que se coloca por encima de la cámara de corte se eleva o se abre mediante bisagra. La placa del pistón hidráulico se puede impulsar hacia una posición de mantenimiento completamente abierta que expone el piso de la cámara que está detrás de ella. Las puertas de acceso están interconectadas para que el rotor no pueda activarse mientras estén abiertas, lo cual es un requisito de seguridad que también permite un acceso frecuente.
Comuníquese con la selección de materiales
El material de la superficie de contacto es la pregunta que los compradores preguntan con mayor frecuencia y especifican con menor precisión. La respuesta técnica depende de lo que toca realmente la superficie y de las condiciones químicas.
| Componente | Material recomendado | Motivos de la decisión | Cuándo actualizar |
|---|---|---|---|
| Paredes del interior del depósito y la chumera. | Acero inoxidable 304, acabado 2B o superior. | Resistencia a la corrosión en procesos repetidos de lavado, sin que la capa se despegue. | 316L cuando el agua de lavado caustica o que contiene cloruros entra en contacto con la superficie. |
| Murallas y suelo de la cámara de corte. | Acero inoxidable 304 con placas resistentes a la abrasión en las zonas de alto desgaste. | Equilibra la higiene frente a la realidad abrasiva del pienso después del consumo. | 316L en plantas costeras o donde existe contaminación procedente de agua salada. |
| Cuerpo del rotor. | Acero de aleación, mecanizado y acabado; revestimiento inoxidable disponible | El deber estructural domina; la superficie es constantemente barrida por el material. | Revestimiento inoxidable para el triturado en húmedo de corrientes de PET. |
| Insertos de cuchillas y cuchillas opuestas. | Acero para herramientas, endurecido; consulte la sección de herramientas | La dureza controla … Estos son consumibles, inspeccionados y reemplazados. | Calidades de metalurgia de polvo para flujos rellenos de abrasivos o contaminados |
| Pantalla | Placa perforada de acero inoxidable 304 o endurecida | Debe resistir tanto a la abrasión como a la quimica de lavado. | 316L cuando la rejilla se encuentra en un circuito de trituración húmedo. |
| Elementos de sujeción en el camino del material. | Acero inoxidable, con tornillo de cabeza oblicua o con capitón. | Evita los productos de corrosión galvánica y elimina los trampas que sobresalen. | Siempre inoxidable en una máquina apta para alimentos. |
| Tapones y juntas | Elastómero compatible con el contacto con los alimentos, de color claro para la detección visual | Los fragmentos deben ser detectables si se produce una falla de la junta | Elastómero detectable de metal donde un detector de metal protege la salida |
| Lubricante para rodamientos y cajas de engranajes | Lubricante H1 de calidad alimentaria en todos los puntos con un camino creíble hacia el producto | El contacto incidental debe provenir de una categoría de lubricantes aprobada. | Cambio completo de H1, incluido el cambiador de relaciones de la caja de cambios, para líneas certificadas para alimentos. |
Política de lubricación
La política de lubricación merece su propio párrafo porque se trata frecuentemente de una cuestión mal manejada. El enfoque correcto es un plan de lubricación escrito que identifique todos los puntos de lubricación de la máquina, clasifique cada punto según exista o no un medio creíble de contaminación hacia el producto, y asigne un lubricante de uso alimentario H1 a cada punto de dicha categoría. Los rodillos de apoyo en los extremos del rotor, los carriles guía del pistón, las bisagras del soporte de la pantalla y cualquier punto de lubricación situado por encima de la trayectoria del material entran dentro de esta zona. El convertidor de velocidad es una decisión de juicio: en una línea totalmente certificada para el uso alimentario es normal convertir también el convertidor de velocidad a un relleno de lubricante H1, a cambio de una modesta reducción del intervalo de cambio de aceite y por tanto eliminar el argumento del todo. El orificio para el drenaje del lubricante debe estar situado hacia el exterior de la cámara y, asimismo, el color del lubricante especificado debe diferir del de cualquier lubricante no alimentario conservado en la fábrica, de modo que una contaminación accidental con lubricante de otro tipo sea visible en el momento de la inspección.
Lógica de validación de la limpieza
Una máquina higiénica todavía necesita un procedimiento de limpieza validado. La lógica a la que responden los reguladores y auditores es sencilla: definir el suelo más desfavorable, definir el procedimiento de limpieza, ejecutarlo, medir si se cumple el criterio de aceptación definido y repetirlo varias veces para demostrar que el resultado es reproducible. En el caso de una trituradora, el suelo más desfavorable suele ser un residuo rico en grasas y proteínas procedente de una línea de envasado de lácteos o carnes, y los criterios de aceptación suelen ser la limpieza visual bajo una iluminación adecuada en los puntos de inspección definidos, así como el resultado de un análisis por frotamiento de la superficie en el caso de que el sistema de calidad de la planta lo requiera. El procedimiento debe estar cronometrado, los puntos de inspección deben fotografiarse y enumerarse, y el registro debe firmarse. Se trata de un trabajo de documentación, no de ingeniería, pero la máquina debe diseñarse de manera que sea posible realizar esta tarea – lo que nos lleva de nuevo a las bisagras, los radios y el acceso.
Marco normativo sin exagerar
Merece la pena reiterar cómo se aplica el marco regulatorio, ya que la comercialización de equipos a menudo lo confunde. En la Unión Europea, un proceso de reciclaje destinado a producir plásticos para el contacto con los alimentos se evalúa como un proceso; la EFSA emite opiniones científicas sobre los procesos de reciclaje presentados, y el material obtenido se utiliza dentro del marco general para los materiales de plástico en contacto con los alimentos, del que el Reglamento UE 10/2011 es el instrumento principal. En los Estados Unidos, un recicladora generalmente solicita una carta de no objeción a la FDA para un proceso definido operado bajo condiciones definidas. En ambos sistemas, la aprobación se aplica a un proceso descrito con especificaciones definidas de entrada y parámetros operativos definidos. Una trituradora es un componente de ese proceso. Se puede especificar de forma que apoye la aplicación (diseño higiénico, limpieza documentada, entradas controladas, registros por lote) y se puede especificar de forma que se debilite la aplicación. Lo que no puede hacer es tener su propia aprobación. Los proveedores de equipo que sugieren lo contrario describen algo que no existe.
Trituradora de un eje, de dos ejes y granulador de gran capacidad.
Tres clases de máquinas cubren la mayor parte de las tareas de reducción del tamaño de los plásticos, y elegir entre ellas es la decisión más importante en toda la especificación. Los tres no son competidores tanto como diferentes herramientas: una trituradora de un solo eje, una trituradora de dos ejes y un granulador de gran tamaño. Muchas líneas para productos alimenticios utilizan dos de ellos en serie.
El triturador de un solo eje
Una trituradora de un eje tiene un rotor que lleva cuchillas intercambiables, una o más cuchillas fijas opuestas, un empujador hidráulico y una pantalla debajo del rotor que determina el tamaño de partícula de la descarga. Funciona lentamente, produce una salida controlada y razonablemente uniforme, y se puede ajustar en una amplia gama de tamaños de partículas simplemente cambiando la pantalla. Es la máquina estándar de primer estadio para películas, bolsas, sacos tejidos, cajas, tambores, purgas y montones de botellas, y es la clase de máquinas más vinculada a la escuela de diseño diseñada por austriacos.
Su limitación es el tamaño y la forma de la entrada: los objetos rígidos muy grandes, las piezas de paredes espesas y los desechos voluminosos altamente contaminados pueden sobrecargar un solo rotor, y la rampa no puede presentar material al rotor si el material no cabe físicamente en la cámara.
Trituradora de doble eje
Una trituradora de doble eje utiliza dos ejes contrarotatorios con discos de corte entrelazados, que funcionan a diferentes velocidades para crear una acción de desgarramiento y estiramiento. No hay impulsor y, por lo general, no se utiliza una rejilla: el material es atraído por los propios ejes. Las máquinas de doble eje aceptan la entrada de cantidades inmensas y de materiales difíciles, como contenedores intermedios de gran volumen, palets, bales unidos con alambre y tambores de pared gruesa, y los reducen a piezas gruesas, típicamente entre 50 y 200 mm.
Debido a que no hay pantalla, la distribución de tamaño de partículas resultante es amplia, por lo que los trituradores de eje doble en el reciclaje de plásticos casi siempre son un triturador previo que alimenta a un triturador de eje simple en lugar de una solución independiente. Su fuerza radica en la trituración de artículos voluminosos y en la tolerancia a la contaminación grave; su debilidad, en el control del tamaño de partícula.
800 a
Un granulador de alta resistencia gira un rotor a alta velocidad, normalmente a varios cientos de RPM, con cuchillas que cortan contra cuchillas de la cama y una pantalla fina debajo. Produce trozos pequeños y uniformes, generalmente de 6 a 20 mm, que es exactamente lo que quieren las líneas de lavado y las de granulado. Es el equipo de segunda etapa estándar, y en las líneas de lavado de botellas de PET se configura habitualmente como una trituradora húmeda, con agua de proceso inyectada en la cámara de corte para suprimir el calor, evitar el polvo y iniciar la acción de lavado en el momento de la corte.
Su punto débil es que es intolerante. Los restos de metal dañan el rotor del granulador. El material voluminoso se acumula encima de él. La alimentación abrasiva contaminada destruye rápidamente sus cuchillas. Un granulador debe colocarse aguas abajo de una trituradora y aguas abajo de la separación de metales, nunca al principio de la línea de producción.
| Criterio | Trituradora de un solo eje | Trituradora de eje doble. | Granulador de gran capacidad. |
|---|---|---|---|
| Desecho típico adecuado | Film, bolsas, sacos hilados, cajas, botellas, tambores, purgas, material envasado. | Contenedores grandes; paletas; bales unidos con alambre; tambores de pared gruesa; residuos voluminosos mixtos | Flake pre-triturado, cuerpos de botellas, regrind rígido, aletas y recortes. |
| Tamaño máximo de alimentación | Limitado por la abertura del alimentador, normalmente de hasta aproximadamente 1500 mm en una dimensión | Muy grande, limitada eficazmente por la grúa o el cargador. | Pequeños, normalmente menores de 300 mm y sin metal |
| Tamaño de partícula de salida típico | 15–80 mm, determinado por la apertura de la pantalla | 50–200 mm, sin pantalla, distribución amplia | 6–20 mm, establecido por la abertura de la rejilla, distribución estrecha |
| Velocidad del rotor. | 60–120 rpm | 10-30 rpm por eje, velocidad diferencial entre ejes | 300–700 rpm, dependiendo del diámetro del rotor |
| Características de apriete. | Paro muy alto, velocidad moderada. | Excepcionalmente elevado par máximo, velocidad muy baja. | Ruido bajo, alta velocidad, efecto del almacenamiento de energía en el tambor. |
| Energía específica, películas y residuos suaves | Aproximadamente de 30 a 60 kWh por tonelada | Aproximadamente 15–35 kWh por tonelada para solo reducción gruesa. | Aproximadamente de 45 a 90 kWh por tonelada, más elevado en el caso de la película |
| Energía específica, residuos rígidos. | 12. Aproximadamente 25–50 kWh por tonelada | 9. Aprox. entre 120 y 280 kW, dependiendo de la capacidad. | Aproximadamente de 30 a 60 kWh por tonelada |
| Nivel de ruido en la posición del operario | Generalmente por debajo de 85 dB (A) con carcasa estándar | Generalmente por debajo de 85 dB (A), ruido impulsivo en objetos duros | Generalmente, es la más alta de las tres; se necesita generalmente un cerramiento y una campana acústica. |
| Generación de polvo | Corte débil con alto choque a baja velocidad. | Bajo, acción de rasgar. | Alto en funcionamiento en seco y bajo cuando está configurada como triturador húmedo. |
| Tolerancia a metales extraños. | Bueno, con protección de revocación y cuchillas intercambiables. | Excelente | Deficiente; se requiere una separación de metales en la parte superior |
| Frecuencia de cambio de cuchillos | Moderado; es mejor usar un índice en lugar de sustituirlo durante tres de cuatro ciclos | Bajo consumo de energía. Los discos cortantes son robustos y de larga duración | Alto contenido de material abrasivo en el suministro; los cuchillos requieren un afilado frecuente. |
| Dificultades de diseño higiénico | Moderado; el bazo y el armazón de pantallas necesitan atención. | Mayor; es difícil limpiar completamente los discos entrecruzados. | Moderado; la cámara es simple, pero las pantallas finas atrapan el material. |
| Rol en una línea de materiales de alimentación. | 000 dólares, en función de la capacidad y la configuración, pero permiten un procesamiento eficiente de diversas corrientes de material. | Trituradora pre-trituradora delante de una máquina de un solo eje. | Etapa de trituración húmeda inmediatamente antes o dentro de la línea de lavado |
| Costo de los activos relativo | De media a alta | De alto a muy alto. | Bajo a medio. |
Configuraciones típicas según flujos
Para una línea de lavado de botellas de PET de grado alimenticio, la configuración estándar es un abre botellas y una estación de preclasificación, posteriormente un granulador de gran capacidad configurado como un triturador húmedo, alimentando directamente al lavado por fricción. Se agrega un triturador de un solo eje cuando la entrada incluye recipientes grandes, tambores o balsas muy compactadas que el triturador húmedo no puede manejar de forma segura.
En el caso de la corriente de armazones, tambores y envases rígidos fabricados en PP y PE para usos alimenticios, la configuración estándar consiste en un triturador de eje único que produce trozos de 30 a 60 mm, seguido de una separación de metales y un granulador en húmedo que produce arenas de 10 a 15 mm y las envía a la línea de lavado.
Para un flujo de película de calidad alimentaria — bolsas para pan, bolsas para productos frescos, película de estiramiento y contracción de calidad alimentaria — la configuración estándar es una trituradora de un solo eje con una rejilla de 40 a 80 mm que alimenta directamente a una lavadora de fricción húmeda, sin etapa de granulado, ya que la película no necesita reducirse adicionalmente y el granulado consume energía al tiempo que produce partículas finas.
Arquitectura del motor: velocidad baja, torque elevado, alimentación hidráulica.
El sistema de transmisión es donde el diseño austriaco de la carretera se separa más claramente del diseño de maquinaria estándar, y es donde los compradores a menudo aceptan una reducción sin darse cuenta de lo que han perdido. Tres arquitecturas dominan: transmisión por correa con volante, transmisión directa planetaria y transmisión hidráulica.
Transmisión de cinta con volante
La arquitectura más barata utiliza un motor de inducción estándar que acciona una masa pesada mediante correas V, con un reductor de engranajes entre la masa y el rotor. La energía almacenada en la masa transporta el rotor durante picos temporales de carga. Funciona, es barata y es realmente adecuada para la chatarra industrial limpia y homogénea.
Sus desventajas en un contexto de aplicación en la industria alimentaria son específicas. Las correas se desprenden bajo un elevado par de torsión constante, y el deslizamiento produce calor, polvo y una velocidad del rotor impredecible. El protector de correa es un problema para la limpieza en una zona higiénica. La potencia disponible está limitada por la fricción de la correa, por lo que la máquina se queda parada cuando una máquina con transmisión directa continúa cortando. Y el volante significa que el rotor no puede detenerse rápidamente, lo que complica el funcionamiento seguro de las puertas de acceso.
Transmisión planetaria de accionamiento directo.
Un adaptador planetario de alto torque montado en la arista del rotor elimina por completo las correas. El par nominal está disponible a partir de la velocidad cero, por lo que la máquina comienza a funcionar bajo carga sin problemas. La transmisión está compacta, hermética y situada fuera de la cámara de corte. La velocidad se ajusta según la relación del adaptador y, cuando se monta un sistema de accionamiento de frecuencia variable, se puede ajustar para adaptarse al comportamiento del material. La eficiencia es elevada, generalmente superior al noventa por ciento a través del adaptador, lo que se refleja directamente en el consumo específico.
El inconveniente es que la protección contra sobrecargas se debe proporcionar de forma electrónica y mecánica en lugar de mediante deslizamiento de la correa: el sistema de control monitoriza la corriente del motor, invierte el rotor en el caso de llegar a un umbral de par definido, vuelve a intentar un número determinado de veces y, si persiste la obstrucción, pasa a un estado de fallo. Este es un problema resuelto, y la lógica de inversión es una de las características que los compradores deben probar durante la aceptación en fábrica.
Accionamiento hidráulico.
Un motor hidráulico utiliza un motor eléctrico que acciona una bomba, con un motor hidráulico de pistón radial que gira el rotor. La torsión está limitada por la presión del circuito, lo que significa que la protección contra sobrecarga es intrínseca: cuando el rotor no puede girar, la presión aumenta hasta el nivel de emergencia y nada rompe. La velocidad es infinitamente variable, la reversión es instantánea y la entrega de torsión es extremadamente suave, lo que es valioso en alimentaciones que contienen objetos ocasionalmente muy duros.
El coste es la eficiencia. Un sistema de transmisión hidráulico normalmente pierde más energía que un reductor planetario, lo que eleva el consumo específico de energía en un margen significativo, y añade un circuito hidráulico que debe mantenerse, refrigerarse y mantenerse limpio. En una zona de procesamiento de alimentos, el circuito hidráulico también plantea la cuestión de la selección de aceite, que se resuelve utilizando un fluido hidráulico de grado alimenticio H1 donde existe una posible ruta de fuga significativa al producto.
| Atribución | Transmisión de cinta con volante | Transmisión planetaria de accionamiento directo. | Accionamiento hidráulico. |
|---|---|---|---|
| Apriete a cero velocidad. | Limitado por la fricción de la cinta | Torque nominal completo disponible. | Torque nominal completo, con presión limitada. |
| Protección contra sobrecarga | Deslizamiento de la cinta, descontrolado. | Limitador de torsión electrónico con reversión automática | Retención de la viscosidad intrínseca a través del alivio de la presión. |
| Eficiencia del impulsor. | Moderado; pérdidas de correa más pérdidas de deslizamiento | Alto; normalmente por encima del noventa por ciento a través del dispositivo reductor. | Más bajo; se acumulan pérdidas de bombas y motores |
| Control de velocidad | Fijo a menos que se agregue un convertidor de frecuencia | Racio fijo, ajustable con un convertidor de frecuencia | Variación infinita. |
| 000 horas al año produce | Lento; se debe superar la inercia del volante | Fabricación de pellets de plástico con entrega rápida para pedidos urgentes | Inmediato |
| Carga de mantenimiento | Tensión de la correa, sustitución de la correa, alineación | Cambio de aceite en el reductora, inspección del acoplamiento | Cambios en el filtro, estado del aceite, enfriador, inspección de las mangueras. |
| Adecuación higiénica | Deficiente; polvo en la cinta y un guardabarros difícil de limpiar | Bueno; la unidad sellada se encuentra fuera de la zona del material. | Bueno, siempre que se utilice líquido H1 apto para alimentación, en las zonas donde existen fugas. |
| Contribución del ruido | Moderado; ruido de la correa y del volante | Bajo. | Moderado; ruido de la bomba, generalmente localizado de forma remota |
| Costo relativo | Bajo. | De media a alta | Alto |
| El mejor ajuste para | Residuos industriales homogenizados limpios | Flujo de PP y PE de calidad alimentaria y flujos de uso postconsumo que requieren un rendimiento constante. | Alimento altamente contaminado con objetos duros impredecibles |
El rampe impulsor hidráulico y por qué el control de la alimentación es una cuestión importante.
A menudo se describe al manto como un dispositivo de alimentación, pero es más exacto considerarlo como parte del circuito de control de la instalación. El sistema de control lee la carga del motor principal de forma continua. Cuando la carga cae por debajo de la banda objetivo, el manto avanza y la presión aumenta, empujando más material al rotor. Cuando la carga se acerca al límite superior, el manto se mantiene o se retrae ligeramente. El circuito mantiene al rotor trabajando a un factor de carga alto y estable.
Esto tiene inmenso significado para la energía. Una trituradora que funciona al cuarenta por ciento de factor de carga promedio con cambios amplios consume mucho más energía por tonelada que la misma máquina que funciona al setenta y cinco o al ochenta y cinco por ciento con cambios reducidos, debido a que las pérdidas fijas - resistencia aerodinámica, fricción de los rodamientos, ruido del engranaje, potencia controladora - se amortizan en un caudal de producción mucho mayor. El control de la leva es el mecanismo que hace posible un alto factor de carga en materiales que de otro modo alimentarían de manera errática.
Detalles de diseño del mecanismo de perforación que vale la pena especificar: un recorrido suficientemente largo para barrer todo el suelo de la cámara; un perfil de la cara del mecanismo de perforación que coincida con la geometría de la cámara, de modo que no quede un espacio de hoja en la extensión completa; una posición de servicio de retracción completa que exponga el suelo de la cámara para su limpieza; raíles de conducción fuera de la zona de material o protegidos por unos limpialares; y una presión regulable de modo que el operario pueda reducir la fuerza sobre la película delgada e incrementarla sobre la alimentación rígida y densa.
El sistema de herramientas de corte: material, geometría y vida útil
Las cuchillas son el mayor costo de los consumibles de un triturador y tienen un fuerte influencia en la calidad del producto. Una vez que el borde de una cuchilla se vuelve menos afilado, el corte da paso al rasgado, consume más energía, el tamaño de las partículas se vuelve irregular, aumenta la cantidad de partículas finas y el patrón de carga del motor se vuelve irregular. La gestión de los instrumentos, por lo tanto, no es algo secundario al mantenimiento; es una actividad de control del proceso.
Material del cuchillo y dureza
Las cuchillas de los trituradores de plástico están hechas de aceros herramientas seleccionados para un equilibrio de dureza, flexibilidad y resistencia al desgaste. Los aceros de trabajo para trabajos en frío de la familia de alto carbono y alto cromo -los grados comúnmente designados D2 en el sistema estadounidense y SKD-11 en el sistema japonés, que son ampliamente equivalentes- son la opción principal, normalmente tratados térmicamente hasta 58 o 62 HRC. Mantienen un filo bien, resisten el desgaste abrasivo y son económicos de reafilarlos.
En alimentación abrasiva — material que contiene arena, finos de vidrio, carga mineral o cenizas de película agrícola —, los grados de acero de alta velocidad de metalurgia en polvo ofrecen una vida útil de borde sustancialmente más larga a un coste mayor y una dureza menor. Para las alimentaciones con un riesgo real de metal de corte, un grado más fuerte con una dureza ligeramente inferior, en el rango de 55 a 58 HRC, suele ser la opción económica mejor porque produce menos astillas y se puede remoldear en lugar de desecharse.
| Familia de materiales de hoja | La dureza típica. | 000 y | Durabilidad al impacto. | El mejor ajuste para | Costo relativo de los utensílios. |
|---|---|---|---|---|---|
| Acero de herramientas de trabajo en frío de alto carbono y alto cromo, tipo D2 o SKD-11. | 58–62 HRC | Alto | Moderado. | Corrientes de plástico PP, PE y PET de calidad general; la elección predeterminada. | Medio |
| La misma familia a una dureza reducida | 55-58 HRC. | Moderado. | Más alto. | Corrientes con metales de corte ocasionales o objetos exteriores duros | Medio |
| Acero para herramientas de metalurgia en polvo | 60–64 HRC | Muy alto | Más bajo. | Tinta abrasiva, etiquetas adhesivas. | De alto a muy alto. |
| Con punta de carburo de tungsteno o revestimiento. | La dureza efectiva debe situarse muy por encima de la del acero para herramientas. | Excepcionalmente elevados. | Bajo. | Tecnología automática de desblandado, reduce el trabajo manual, el consumo de energía y los costos de insumos. | Premium, |
| Acero de herramienta tratado en la superficie con recubrimiento duro | Base 58–62 HRC más recubrimiento | De alto a muy alto en la cara recubierta. | Como acero base | Prolongar la vida útil de las corrientes de alimentos de abrasividad moderada | Alto |
Geometría de la cuchilla y disposición del rotor.
Los insertos de cuchillas en un rotor diseñado por Austria son cuadrados o rectangulares, sujetados con tornillos en cavidades mecanizadas en los soportes de las cuchillas, presentando un borde al material cada vez. El estándar es cuatro bordes por inserto, y rotar una cuchilla para obtener un borde nuevo es un procedimiento de dos minutos por cuchilla con el atizador de torsión correcto.
El diseño en el rotor es helioidal o escalonado. El diseño helioidal coloca las cuchillas a lo largo de una espiral de manera que el corte es progresivo: una cuchilla entra en el corte mientras otra sale, lo que produce una demanda de torque casi continua, baja vibración y bajo nivel de ruido. El diseño escalonado coloca las cuchillas en filas discretas, que es mecánicamente más sencillo y algo más económico, pero produce una carga pulsante. En líneas de calidad alimentaria que funcionen continuamente, el diseño helioidal merece una modesta rebaja porque el patrón de carga más suave prolonga la duración de los rodamientos y de la caja de cambios, y reduce el ruido en la posición del operador.
Los cuchillos contrarios se encuentran en la pared de la cámara, y su relación con las aspas del rotor define el corte. El espacio entre la punta de la aspa del rotor y el filo del cuchillo contrario es el ajuste crítico: demasiado ajustado y las herramientas se tocan entre sí, originando astillas en ambos; demasiado suelto y la materia se dobla en lugar de cortarse, lo que genera colas largas, un mal paso de la pantalla y un aumento del consumo de energía. El espacio habitual es de unas pocas décimas de milímetro, se verifica con un sonda en varios lugares a lo largo de la anchura del rotor y se revisa cada vez que se indexan las aspas.
Espacio libre entre el rotor y el tamiz.
Un segundo márgenes es tan importante como el anterior y se comprueba con menos frecuencia: el espacio entre los extremos de las aspas del rotor y la superficie de la pantalla, que normalmente se establece entre 0,3 y 1,0 mm. Un margen demasiado ajustado en la parte inferior de ese intervalo permite un corte más preciso del material atrapado contra la pantalla, una menor recirculación y un tamaño de partículas más uniforme, con el coste de una mayor sensibilidad a objetos extraños duros. Un margen más amplio es más tolerante, pero permite que el material circule por la cámara sin ser cortado, lo que se manifiesta en una menor producción y en un mayor consumo de energía por tonelada.
Debido a que las puntas de las cuchillas se desgastan, esta tolerancia aumenta durante la vida útil de un conjunto de cuchillas. Una máquina que producía trozos de 25 mm a una velocidad de 1000 kg por hora cuando se comisionó, puede estar produciendo tiras irregulares de 35 mm a una velocidad de 780 kg por hora seis meses después, solo debido al crecimiento de la tolerancia, y el operario culpa al material. Las máquinas que permiten el ajuste de la tolerancia – a través de la alisado de la cuchilla contraria, los soportes de cuchillas ajustables o la posición de la estructura de la malla ajustable – permiten restablecer el proceso en un plazo de una hora en lugar de necesitar un cambio completo de cuchillas.
Vida de las cuchillas y economía del cambio
La vida útil de las cuchillas varía más que cualquier otro dato de consumo en una planta de reciclaje, ya que depende casi totalmente de lo que está en la alimentación en lugar de de la máquina. Un rango de planificación realista para una trituradora de un único eje que corta residuos de plástico de calidad alimentaria es de 300 a 1500 horas de funcionamiento por hoja de corte. Las cajas de PP de calidad alimentaria limpias, clasificadas y generadas en interiores se encuentran en el extremo superior de ese intervalo. La película agrícola de post-consumo que contiene tierra y arena se encuentra en el extremo inferior y puede estar por debajo de ese límite.
| Flujo de residuos | Vida útil de los bordes indicativa | Mecanismo de desgaste predominante. | Medidas prácticas contra el fraude. |
|---|---|---|---|
| Cajas, bandejas, cierres, retornos industriales limpios de PP y PE de calidad alimentaria. | 1000-1500 horas | Redondeo gradual del borde utilizando abrasivos | Acero de herramienta estándar; índice en un intervalo programado |
| Balas de botellas de PET de uso alimentario, clasificadas, con etiquetas y tapones presentes. | 700-1200 horas | Abrasión más impactos ocasionales de tapones y anillos. | Acero de herramienta estándar; separación magnética aguas arriba |
| Películas de grado de alimentos: bolsas para pan, bolsas para frutas y verduras y film de encolado limpio | 800-1400 horas. | Pulimento perimetral y redondeo lento, impacto bajo | Acero de herramienta estándar; mantener la holgura ajustada para un desprendimiento limpio |
| Embalaje rígido mezclado posteconsumo | 500–900 horas | Abrasión y impacto de objetos extraños. | Grado más resistente a una dureza ligeramente inferior; detección de metal robusta. |
| Película agrícola con suelo y partículas de arena | 300-700 rpm según el diámetro del rotor | Abrasión grave de tres cuerpos causada por partículas minerales. | Grado de metalurgia en polvo; pre-limpieza o agitación en seco antes en la línea |
| Sacos y grandes bolsas con residuo | 400-800 horas | Abrasión y envoltura de fibra en los extremos del eje. | Discos antirrollo en los extremos del rotor; inspección programada de los extremos del eje |
| Material rígido relleno de minerales o muy pigmentado | 350-700 horas | Abrasión causada por partículas de relleno. | Hojas de metalurgia en polvo o revestidas; acepte intervalos más cortos |
La economía de la indexación es directa. Con cuatro bordes por inserto, un conjunto de cuchillas que ofrece 1000 horas por borde brinda 4000 horas de funcionamiento antes de que los insertos abandonen la máquina, lo que equivale aproximadamente a un año completo de producción en una operación con dos turnos. El rectificado recupera de uno a dos completos conjuntos de bordes de la mayoría de los insertos, dependiendo de qué tan profundamente estaba dañado el borde usado, antes de que la dimensión del inserto se salga del intervalo de tolerancia que puede soportar el bastidor de cuchillas. Una planta disciplinada realiza un seguimiento de cada inserto por el número de posición, registra los eventos de indexado y envía los insertos para rectificado en completos conjuntos para que todos los bordes del rotor estén en la misma condición. Mezclar insertos nuevos y usados en un rotor garantiza una carga desigual, un control ineficaz del tamaño de las partículas y un desgaste acelerado en las herramientas nuevas.
Criterios de desecho
Los aprieto debe desechoarse en lugar de recriarse cuando se cumplen alguna de estas condiciones: un fragmento de vidrio abarca más de lo que permite el margen de recolección; se observa una grieta al ampliar la imagen en cualquier parte del aprieto; el espesor del aprieto después de recobrarse disminuye por debajo del mínimo que permite que el soporte para la hoja se cierre con seguridad; o la ranura de montaje o la cara de acoplamiento están deformadas. Estos son criterios de inspección que cualquier técnico de mantenimiento entrenado puede aplicar, y la inclusión de estos criterios en el procedimiento de mantenimiento evita el problema común en el que un aprieto marginal se vuelve a colocar, falla en servicio y lleva consigo un soporte para la hoja y una pantalla.
Apertura de la pantalla y control del tamaño de las partÍculas.
La pantalla situada debajo del rotor es el componente más barato de la máquina y el que determina más directamente lo que experimenta el resto de la planta. El material circula en la cámara de corte hasta que es lo suficientemente pequeño para pasar por un orificio de la pantalla; por lo tanto, la abertura establece el límite superior del tamaño de las partículas, y de forma indirecta establece el caudal, el consumo energético, la generación de finos y la carga de trabajo de todas las etapas posteriores.
¿Cómo se traduce la abertura en el tamaño de partícula real?
Un malentendido común es que una pantalla de 40 mm produce partículas de 40 mm. No es así. Los orificios de la pantalla son redondos y las piezas de plástico son irregulares y a menudo alargadas. Una pieza pasa cuando su sección trasversal más pequeña encaja en el orificio, lo que significa que una pantalla de 40 mm permite pasar fácilmente tiras de 40 mm de ancho y 120 mm de longitud. En la práctica, la dimensión característica de las partículas procedentes de una pantalla de orificios redondos es aproximadamente de 0,6 a 0,8 veces la abertura para materiales rígidos que se fragmentan en piezas irregulares, y considerablemente más alargadas para películas y hojas, que tienden a pasar en forma de cintas.
Por este motivo, las líneas de corte de película utilizan habitualmente diafragmas más grandes de lo que la intuición sugiere. Reducir la película a trozos realmente pequeños requiere muchos pasos a través de la zona de corte, lo que consume energía, genera calor y produce fragmentos, sin que ello tenga ningún beneficio para un disco de fijación que puede manejar fragmentos de película de 60 mm con perfección.
| Apertura de la malla | Típico tamaño lineal de partículas | Tamaño típico de fragmentos de película | Índice de rendimiento relativo. | Especificación de energía relativa | Generación de multas | Mejor uso downstream. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 mm | Granos de 12–18 mm de forma triangular. | No se recomienda para películas; recurrencia de alta | 0.55 | Muy alta | Alto | Alimentación directa a una línea de granulación sin un granulador intermedio |
| 30 mm | 18–26 mm en forma de escamas. | 25–70 mm, en forma de bandas. | 0.72 | Alto | Moderado a alto nivel. | Líneas de lavado de PP rígido y PE en las que no se monta un granulador de segunda etapa |
| 40 mm | 25–34 mm en forma de escamas. | 35–90 milímetros de cinta. | 0.85 | Medio | Moderado. | Uso general; la elección más habitual en corrientes mixtas de materiales rígidos. |
| 60 mm. | trozos de 36–50 mm. | 50–140 mm, cinta | 1,00 de referencia | Medio a bajo. | Bajo. | Líneas de lavado de film y plástico blando; pre-cortar antes de un granulador en húmedo |
| 80 mm | 48–65 mm de piezas. | bandas de 70-180 mm | 1.12 | Bajo. | Muy baja. | Corte grueso de los balotes y productos voluminosos antes de una segunda etapa. |
La columna del índice de rendimiento es el número que cambia las decisiones de contratación. Pasar de una pantalla de 60 mm a una de 20 mm en la misma máquina reduce el rendimiento aproximadamente un cuarenta y cinco por ciento y aumenta el consumo de energía por tonelada considerablemente, porque el material debe circular mucho más tiempo en la cámara antes de poder salir. Un comprador que especifica una pantalla fina en una máquina de un solo nivel para evitar comprar un granulador suele terminar pagando esa decisión varias veces en electricidad y en una trituradora más grande.
Área abierta de la malla, patrón de orificios y espesor
La abertura es sólo una de las tres variables de la pantalla. El área abierta, que es el porcentaje de la superficie de la pantalla ocupada por agujeros, controla la velocidad de descarga para un diámetro determinado. Una pantalla con un tres por ciento de área abierta descarga con mucha más facilidad que una con un dieciocho por ciento, y la diferencia se ve de inmediato en la carga del motor. El patrón de agujeros también importa: un paso triangular escalonado acomoda más agujeros en la misma superficie que un paso cuadrado al tiempo que mantiene la resistencia de los ligamentos entre agujeros.
El espesor de la pantalla es un compromiso. Una pantalla gruesa resiste la deformación bajo la presión del material que se presiona contra ella, pero un agujero en una placa gruesa se comporta como un tubo corto, y el material tiene que alinearse con el eje del tubo para pasar. Las pantallas delgadas drenan con más libertad, pero se dejan deformar y se rompen. Para un uso en alimentos, la respuesta práctica es una placa de acero inoxidable perforada de espesor moderado, con un lado aventado o hundido, que restaura un drenaje libre sin sacrificar la resistencia.
Oblicuamiento, obstrucción y limpieza
Los tamices ciegos. En una trituradora, el mecanismo generalmente es un fragmento de plástico suave y caliente presionado en un orificio y mantenido allí por la presión del lecho de materiales. La película es el peor delincuente, seguida de cualquier material procesado por encima de su punto de suavizacion debido a una velocidad de rotor excesiva, cuchillas endurecidas o refrigeración insuficiente.
Las medidas de contracción son, por orden de eficacia: mantener los cuchillos afilados para que el material se corte en lugar de mancharse; mantener la velocidad de rotación baja; mantener el espaciado correcto para que el material no se arrastre y se caliente; utilizar una apertura más grande si el proceso lo permite; inyectar agua de proceso cuando el molido húmedo es aceptable; e inspeccionar la malla a finales de cada turno. Una malla que se oscurece paulatinamente durante un ciclo anuncia un lento descenso del rendimiento a una carga constante del motor, que es exactamente el patrón que un sistema de control que registre la carga y el rendimiento revelará antes de que un operario lo detecte.
Limpiar una pantalla es un trabajo de dos minutos en una máquina con una abrazadera articulada y de treinta minutos en una máquina con un chasis sujetado con pernos. Este es el argumento práctico más importante a favor de la abrazadera articulada en el servicio de plástico de uso alimentario, en el que es probable que la pantalla se limpie varias veces al día.
¿Cómo se propaga el tamaño de partícula hacia abajo?
Cada etapa posterior al triturador es sensible a la distribución del tamaño de las partículas que recibe, y la sensibilidad no siempre es en la dirección que la gente espera.
Lavado por fricción.funciona mejor si la distribución del tamaño es estrecha. Los trozos muy grandes no se eliminan eficazmente porque se protegen mutuamente; los trozos muy finos pasan por la máquina demasiado rápido y llevan consigo su sucia. Una distribución centrada en 20 a 40 mm con un ancho distribuido es casi ideal para el material rígido.
Separación de flotación y sedimentación.es fuertemente dependiente del tamaño. Los grandes fragmentos de película atrapan aire y flotan independientemente de la densidad del polímero, lo que derrota la separación. Las finas siguen el flujo del agua en lugar de la propia flotación. Ambos modos de falla son problemas de tamaño de partículas creados en la máquina de triturar, no en el tanque de flotación.
Secado mecánico.En un secador centrógrado se elimina el agua de la superficie y las escamas de agua de superficie con área superficial. Las escamas más finas tienen más área superficial por kilogramo y, por lo tanto, salen del secador más húmedas. Una corriente reducida a escamas de 8 mm saldrá de una máquina de deshidratación varios puntos porcentuales más húmeda que el mismo material a 25 mm.
Pelletizacióndesea una densidad en bloque constante en el orificio de alimentación. Una amplia distribución del tamaño de partícula produce una densidad en bloque variable, lo cual produce una velocidad de alimentación variable en el tambor, lo que produce oscilaciones de presión de fusión y variaciones del diámetro de la cordón. Una distribución estrecha en la trituradora es la solución más barata posible para evitar la inestabilidad de la fusión a continuación.
Ingreso, transporte y protección de objetos extraños.
La mayoría de los fallos de los trituradores son fallos de alimentación. El rotor, el motor y las cuchillas están diseñados para plástico; casi todo lo que los destruye llega como algo distinto al plástico o como plástico presentado en una forma que la máquina no puede manejar.
Selección del transportador.
Dos tipos de transportadores dominan el suministro para un trituradora de plástico. Un transportador de banda de goma es silencioso, suave, económico y fácil de limpiar, y es la opción correcta para películas sueltas, bolsas, botellas y envases rígidos ligeros. Un transportador de placa de cadena o de paso de acero es pesado, ruidoso y caro, y es la opción correcta para bultos enteros, tambores, artículos rígidos pesados y cualquier suministro que contenga objetos duros que podrán cortar una banda de goma.
En una línea de alto rendimiento alimentario, la cinta transportadora ofrece una ventaja adicional: una cinta alimenticia con una superficie suave, inabsorbente, con las esquinas selladas y una salida con borde de cuchilla o barra de labio puede ser lavada e inspeccionada con facilidad, mientras que una cinta transportadora de platos de cadena tiene cientos de agujeros de la cadena donde puede acumularse residuos por tiempo indeterminado. Cuando una cinta transportadora de platos de cadena es inevitable debido a la alimentación, debe ubicarse antes de las estaciones de clasificación y detección de metales, de manera que la última cinta transportadora antes de la trituradora sea lavable.
La velocidad de la correa debe ser baja—comúnmente en el intervalo de cinco a quince metros por minuto—ya que el trabajo de la banda transportadora consiste en la presentación medida, no en la velocidad de transporte. Las bandas inclinadas que alimentan un tambor triturador necesitan estribos o un contorno de pared ondulada con un ángulo superior a aproximadamente dieciocho grados, y los estribos son otro aspecto a tener en cuenta en cuanto a la limpieza en una zona higiénica.
Puestos de clasificación manual
Para las líneas de alimentos, una plataforma de clasificación manual anterior al triturador sigue siendo el sistema de control de objetos extraños más rentable disponible, y ningún sistema automático lo reemplaza por completo. La estación necesita una iluminación adecuada, una velocidad de la banda suficientemente lenta para una recolección confiable, un ancho de banda que permita que el recolector llegue al extremo, rejas de descarte en ambos lados y una especificación de recolección clara que indique a los operarios qué deben eliminar. Los rechazos típicos en una línea de alimentos incluyen latas de metal, tarros de vidrio, textiles, madera, caucho, contenedores líquidos no abiertos y cualquier embalaje que lleve una mención de productos no alimenticios.
000 y
La protección contra metal tiene tres capas, y una línea alimentada con productos alimenticios debe utilizarlas todas.
200 gauss para una unidad permanente autolimpiadora, y la altura de instalación sobre la superficie de la cinta es crítica: de 200 a 350 mm desde la cara del imán hasta la parte superior de la carga de material para una unidad de uso estándar.
Un detector de metales inductivo instalado sobre la cinta detecta tanto el metal férreo como no férreo, incluyendo aluminio y acero inoxidable, que las imanes no pueden eliminar. Al detectar fallos, el sistema detiene la cinta y avisa al operador, o redirige una sección de la carga de la banda a un chute de rechazo. La sensibilidad del detector debe ajustarse en función de la profundidad de la carga de materiales, ya que un lecho profundo de película reduce la sensibilidad alcanzable.
Un separador de corriente de Coriolis elimina los metales no ferrosos de manera continua y representa un buen acierto en los flujos que contienen un determinado contenido de aluminio, como el embalaje de bebidas con anillos de aluminio o las películas alimenticias laminadas con hoja de aluminio.
| Método de protección | Objetivos | Eficacia típica | Acción al detectar una violación | Prioridad en una línea de productos alimentarios. |
|---|---|---|---|---|
| Plataforma de clasificación manual | Grandes objetos extraños, empaquetado incorrecto, recipientes llenos de líquidos, textiles, madera. | Depende de la carga de la cinta y del entrenamiento del recogedor; alto para los artículos visibles. | Eliminación física para rechazar la tolva | Componentes esenciales del servicio posventa integral. |
| Magneto de la banda superior o rodada de polea magnética. | Metales ferrosos: clavos, pernos, alambre, bandas, fragmentos de latas. | Generalmente, del 96 al 99,5 por ciento de la masa férrea. | Extracción automática continua | Componentes esenciales del servicio posventa integral. |
| Detector de metales inductivo | Ferrosos y no ferrosos, incluido aluminio e inoxidable. | Alta en objetos discretos; la sensibilidad disminuye con la profundidad del lecho. | Detención del transportador con alarma o desviación automática de la sección de la cinta. | Componentes esenciales del servicio posventa integral. |
| Separador por corriente de Foucault | Aluminio y otros metales no ferrosos. | Generalmente, del 85 al 95 por ciento para partículas de tamaño adecuado. | Ejección automática continua | Se recomienda cuando se conoce el contenido de aluminio. |
| Separación ballística o por aire | Papel, película ligera, polvo, contaminantes de baja densidad. | Dependiendo de la rama | Separación automática continua | Opcional, generalmente colocado después del triturado. |
| Revertir la sobrecarga del rotor | Cualquier cosa que obstruya el rotor y detenga las capas situadas por encima. | Última línea de defensa | Reversión automática, repetición y posterior detención en caso de fallo. | Componentes esenciales del servicio posventa integral. |
Diseño antirrollo
El enrollamiento es el modo de fallo característico de las corrientes de película y fibra, y uno de los inconvenientes operativos más persistentes en una planta de reciclaje. Las largas bandas de película, las cintas de sujección, los hilos textiles y las fibras de sacos teñidos migran hacia los extremos del rotor, encuentran el hueco entre el disco extremo del rotor y la pared lateral de la cámara, y se enrollan sobre el eje. La masa enrollada crece, se calienta, se derrite en un tapón sólido y, finalmente, destruye el sello del eje y contamina el cojinete.
Las contramedidas son todas geométricas y deberían especificarse al momento de la compra en lugar de ser instaladas una vez se produzca el primer fallo:
- Discos antirrolloen ambos extremos del rotor, funcionando con una estrecha separación con un raspador fijo para que todo lo que comienza a girar sea cortado inmediatamente.
- Minimizado, dependiente del grado.entre la cara final del rotor y la pared de la cámara, preferiblemente con un anillo de desgaste que se puede sustituir cuando el hueco crece.
- Junta de cojinete protectoraubicado fuera de la cámara, detrás del disco antiredes, con un camino de desague de grasa que empuja la contaminación hacia afuera.
- Una ventana de inspección o una tapa frontal desmontableque permite verificar visualmente el extremo del eje en cada cambio de turno sin desmontar nada.
- Retirada de la banda de sujeción en el tramo superior.— Una estación de eliminación del cableado de las balas, o simplemente una regla según la cual todo el recubrimiento se corta y extrae antes de que la bala llegue a la cinta transportadora. El recubrimiento de acero es el elemento más dañino que entra en un Trituradora de plástico y se puede evitar por completo siguiendo el procedimiento adecuado.
En los casos en los que dominan las corrientes de film, la rutina operativa práctica es realizar una inspección frecuente de los extremos del eje en el cambio de turno y realizar una limpieza semanal de la zona anti-envolvimiento. Las plantas que siguen esta rutina rara vez pierden una junta del eje y culpan a la máquina si así sucede.
Ingeniería de polvo, ruido y seguridad de la máquina.
La reducción del tamaño genera polvo, ruido y riesgo mecánico. Todos estos problemas son manejables mediante ingeniería estándar y todos representan áreas en las que un proyecto diseñado antes de comprar el equipo supone una fracción de los costes de la adaptación posterior.
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La generación de polvo en una trituradora de un solo eje de baja velocidad es modesta en comparación con un granulador de alta velocidad, pero no es cero, y las instalaciones de alimentos tienen una razón adicional para controlarlo: el polvo de plástico suspendido en el aire se deposita en el equipo limpio y en el producto terminado.
La extracción se ajusta según la velocidad de captación en las caras abiertas de la tolva y de la descarga, no conforme un múltiplo arbitrario de la potencia de la máquina. El enfoque estándar es identificar cada abertura a través de la cual puede escapar polvo, calcular el área abierta y multiplicarla por una velocidad de cara máxima, comúnmente alrededor de
000 a
El polvo de plástico es combustible. Suspendido en el aire a una concentración suficiente y dado una fuente de ignición, puede producir una deflagración. La gravedad de un polvo combustible se caracteriza por su índice de deflagración, comúnmente escrito como el valor Kst en bares-metros por segundo, y por la presión máxima de la explosión. La mayoría de los polvos de polímeros comunes se clasifican en clases de gravedad de explosión bajas, pero no son inertes, y cuanto más fino es el polvo, más reactivo se convierte.
Las implicaciones prácticas para una instalación de trituración son las siguientes: mantener las concentraciones de polvo en niveles bajos capturando en la fuente en lugar de permitir la acumulación; evitar capas de polvo en superficies horizontales, pues una capa establecida y perturbada en suspensión es el clásico mecanismo de explosión secundaria; eliminar las fuentes de ignición mediante la eliminación de metales extraños, la tierra del material eléctrico y la unión de todos los conductos y equipos para prevenir la descarga estática, y especificar equipos eléctricos adecuadamente calificados donde exista una zona peligrosa; y proporcionar protección contra explosiones en el colector de polvo: mediante ventilación, supresión o aislamiento, según se determine mediante una evaluación formal. Este análisis es una tarea especializada y se debe encargar a una entidad externa en lugar de improvisarla. Cuando la trituradora se opera como un molienda húmeda con inyección de agua, el riesgo de polvo en la propia máquina se elimina en gran medida, lo que es uno de los varios motivos por los que el molido húmedo es estándar en las líneas de lavado de botellas de PET.
Control del ruido
Una cargadora de baja velocidad con un sistema de transmisión directa planetaria es inherentemente más silenciosa que un granulador de alta velocidad, y un montaje bien diseñado debe mantener la posición del operador por debajo de 85 dB(A), el nivel en el que la mayoría de las jurisdicciones requieren programas de protección auditiva. Lograrlo requiere prestar atención a cuatro fuentes: la acción de corte en sí, la cual se minimiza mediante el corte por efecto de fricción en lugar de impacto y mediante la disposición de cuchillas helicoidales; el ruido transmitido por la estructura, el cual se reduce al instalar la máquina sobre amortiguadores de vibración y evitar conexiones rígidas con las pasarelas; el sistema de transmisión, el cual es silencioso en una configuración planetaria y moderado en una hidroeléctrica con el convertidor de potencia ubicado de forma remota; y el sistema de descarga y transporte, que a menudo resulta ser el componente más ruidoso una vez que la máquina se ha tratado.
Cuando no se puede alcanzar el objetivo mediante estos métodos, lo que suele ser el caso de los granuladores en lugar de los trituradoras, un recinto acústico alrededor de la máquina con puertas de acceso revestidas y aberturas de ventilación silenciosas normalmente ofrece una reducción considerable adicional. El recinto debe diseñarse teniendo en cuenta la higiene: superficies internas que se puedan limpiar, ningún material acústico absorbente expuesto a la zona de producto y paneles de acceso que se puedan abrir para la rutina de limpieza diaria.
Sistemas de seguridad de la máquina.
Una trituradora es una máquina con una enorme cantidad de energía almacenada y disponible detrás de un conjunto de cuchillas. El sistema de seguridad no es negociable, y deberán cumplirse los siguientes elementos, que se deberán probar en la aceptación de la fábrica y verificar nuevamente en la puesta en marcha del sitio:
- Puertas de acceso con bloqueo y cubiertas de tolvas.En todas las aberturas que dan acceso a la zona de corte, se instalará un dispositivo de bloqueo que mantendrá el paraguas cerrado hasta que el rotor llegue a reposar.
- Supervisión del reposo del rotor.De forma que la liberación del bloqueo dependa de la velocidad medida de cero, en lugar de de un supuesto de retardo temporal.
- Dispositivos de parada de emergenciaen la estación del operador, en el transportador de alimentación y en cada punto de acceso, conectados a un relé de seguridad o controlador de seguridad, en lugar de a través de la lógica de control estándar.
- Sistemas de Stop de Emergencia a través de un cable.a lo largo de la longitud del transportador de alimentación.
- Reinicio con dos manos o liberación de la cerradura.después de una parada de emergencia, lo que exige una acción deliberada del operario en la máquina en lugar de un reinicio remoto.
- Provisión de bloqueo y protección.— Una desconexión principal con tapa de seguridad, un aislamiento hidráulico con tapa de seguridad y un medio para aliviar la presión almacenada en el circuito hidráulico, así como un procedimiento de aislamiento energético documentado que cubra la energía eléctrica, hidráulica y gravitatoria almacenada, incluyendo el ramillete y cualquier sección elevada de la tolva.
- Protección contra reanudación del funcionamientodespués de una interrupción de la corriente eléctrica, para que la recuperación del suministro no reinicie el rotor.
- Limpie las señales y el procedimiento de limpieza en caso de obstrucción del rotor.que nunca requiere que un operador entre en la cámara con la máquina encendida. La función de reversión automática existe precisamente para que la eliminación de atascos sea una acción del panel de control en lugar de una manual.
La tarea de rutina más peligrosa en una trituradora es desbloquear una obstrucción, y la segunda más peligrosa es cambiar las cuchillas. Ambas deben estar cubiertas por un procedimiento escrito con una etapa de aislamiento de energía, y deben practicarse durante la práctica de la puesta en servicio en lugar de aprenderse de forma improvisada a las tres de la mañana.
Consumo de energía y planificación realista del rendimiento.
La energía es el mayor costo de funcionamiento en una planta de trituración después del trabajo, y las suposiciones sobre el rendimiento son la fuente más común de decepciones en un proyecto de reciclaje. Ambos merecen un tratamiento honesto en la etapa de especificación.
Consumo específico de energía.
El consumo específico de energía, expresado en kilovatios-hora por tonelada, es el parámetro adecuado para comparar las máquinas y establecer presupuestos. Varía según el material, el tamaño de partícula objetivo, el estado de los cuchillos y el factor de carga, y cualquier número único cotizado sin esas aclaraciones es de marketing y no de ingeniería.
| Material | Pantalla de 80 mm. | Pantalla de 60 mm. | Pantalla de 40 mm | Pantalla de 30 mm | Notas |
|---|---|---|---|---|---|
| Film de LDPE y LLDPE, limpio, embalado. | 25–35 kWh/t. | 32–45 kWh/t | 45–60 kWh/t | 60–80 kWh/t | La película es dura y elástica; la energía aumenta rápidamente con pantallas más finas. |
| Sacos y bolsas grandes de PP tejido | De 28 a 38 kWh/t. | 35–48 kWh por tonelada. | 10. 48–65 kWh/t. | 65–85 kWh/t | La estructura de la fibra resiste el cizallamiento; riesgo de envuelvimiento en los extremos del rotor |
| Cajas rígidas de PP y PE, bandejas, cierres | 18–26 kWh/t. | De 22–32 kWh/t. | 30-42 kWh/t. | 40–55 kWh/t. | Los materiales rígidos se fracturan fácilmente; es la categoría más eficiente en cuanto a energía. |
| Tambores de PE y recipientes de pared gruesa. | 20 a 30 kWh/t | 26–36 kWh/t | De 34 a 48 kWh/t. | 45–62 kWh/t | El grosor de la pared aumenta la fuerza de corte por carrera |
| Botellas de PET,completas, empaquetadas. | 16–24 kWh/t | 20 a 30 kWh/t | 28–40 kWh/t | 38–45 kWh/tonelada | Material rígido de pared delgada; energía baja, abrasión moderada. |
| Envases rígidos mixtos de postconsumo | De 22–34 kWh/t. | 28–42 kWh/t | 38–55 kWh/tonelada | 50–72 kWh/t | Gran variación; especificar contra la fracción más dura presente. |
Es importante tener presente dos patrones de esta tabla. En primer lugar, la penalización de energía por un filtro más fino es severa y no lineal: halar la abertura casi duplica la energía específica en la mayoría de los materiales. En segundo lugar, la película es consistentemente el material más energéticamente intensivo que se debe reducir, lo cual es exactamente lo contrario a la intuición de que el material suave debería ser fácil de cortar. Los materiales elásticos absorben energía mediante deformación en lugar de fractura, y deben ser separados positivamente entre el cuchillo y el cuchillo opuesto, en lugar de simplemente romperse.
Potencia instalada frente a la carga real
La potencia instalada del motor no es el consumo. Una trituradora con un motor principal de 110 kW no consume 110 kW; consume lo que exige el trabajo de corte, más las pérdidas fijas. La relación entre los dos es el factor de carga, y en una máquina bien controlada con alimentación hidráulica de ariete, un factor de carga de 0,70 a 0,85 durante la producción es realista. En una máquina de alimentación gravítica que maneja material voluminoso, los factores de carga de 0,35 a 0,55 son comunes, con amplias oscilaciones entre el estado de inactividad y el extremo próximo al paro.
La consecuencia para la presupuestación energética es directa: una máquina de 110 kW con un factor de carga del 0,80 que produce 1200 kg por hora consume aproximadamente 73 kWh por tonelada, mientras que la misma máquina con un factor de carga del 0,45 que produce 620 kg por hora consume aproximadamente 80 kWh por tonelada y proporciona la mitad de la producción. El factor de carga es tanto un problema de capacidad como uno de eficiencia, y se consigue mediante el control de la alimentación en lugar de con un motor más potente.
Factores de corrección del rendimiento
Las cifras de rendimiento de las placas de identificación se expresan en condiciones de referencia: un material definido, una densidad aparente definida, un contenido de humedad definido, cuchillas afiladas y una malla definida. La alimentación real difiere en cada uno de esos ejes. El método práctico es empezar desde la cifra de referencia y aplicar factores de corrección.
| Estado. | Referencia | Condición real | Multiplicador de rendimiento. | Comentario |
|---|---|---|---|---|
| 000 y | En rascas o densificado, con una densidad superior a aproximadamente 250 kg por metro cúbico | Películas sueltas y no compactadas o piezas huecas, que pesen menos de 60 kg por metro cúbico. | 0.45–0.65 | La cámara se llena de aire en lugar de materia; densifique o envíe al balde antes del triturado. |
| 000 y | La misma referencia | Embalajes rígidos sueltos, 80-150 kg por metro cúbico. | 0.70–0.85 | El control del mecanismo de perforación recupera gran parte de la pérdida |
| Contenido de humedad | Debajo del 3 por ciento de humedad superficial en seco. | Alimento húmedo, con un contenido de humedad superficial del 10 al 25 por ciento. | 0.80–0.92 | El agua lubrica el corte pero añade masa que no aporta valor al producto. |
| Contenido de humedad | La misma referencia | Alimentación saturada, por encima del 30 por ciento. | 0.65–0.80 | Las grumos de material, la liberación lenta de la pantalla, la salida aparente en masa seca disminuye |
| Condición de las cuchillas. | Borde recién clasificado | Margen de vida media, aproximadamente la mitad de las horas nominales utilizadas | 0.88–0.95 | Gradual y fácilmente paseable sin registro de producción |
| Condición de las cuchillas. | La misma referencia | Cinta de fin de vida útil de la borda, pasada de fecha para su reindexación | 0.70–0.82 | El consumo energético por tonelada aumenta mientras que la producción disminuye; el coste oculto clásico |
| Apertura de la malla | Referencia de 60 mm. | 40 mm | 0.85 | Consulte la tabla 8 para conocer la relación completa. |
| Apertura de la malla | Referencia de 60 mm. | 30 mm | 0.72 | Considera un diseño en dos etapas |
| Condición de la pantalla | Área abierta limpia y seca | Parcialmente vendados, aproximadamente el quinto de los agujeros está bloqueado. | 0.78–0.88 | Recuperable en minutos con un soporte de pantalla articulado. |
| Método de alimentación | bombo hidráulico con control de seguimiento de carga. | Alimentación por gravedad, carga manual | 0.55–0.75 | El factor controlable más importante en relación con los materiales voluminosos |
| Nivel de contaminación. | Ordenada, menos del 2 por ciento de material extraño | Balas mezcladas con un 5-10% de materiales extraños | 0.75–0.90 | También aumenta el coste de las cuchillas y la frecuencia de parada. |
Los multiplicadores se combinan de forma multiplicativa, y aquí es donde se equivocan los planes de capacidad del proyecto. Una máquina de 1500 kg por hora, alimentada con película de baja densidad suelta por gravedad, con una pantalla de 40 mm y cuchillas de medio rendimiento, está produciendo de forma realista 1500 multiplicado por 0,55, por 0,65, por 0,85, por 0,92 – aproximadamente 420 kg por hora. Esa no es una máquina defectuosa. Esas son cuatro decisiones de especificaciones independientes cada una de las cuales se lleva una parte de la capacidad. Corregir los dos factores grandes, embalando la alimentación y añadiendo control de empuje, duplicaría aproximadamente la salida sin cambiar la máquina en absoluto.
000 dólares Mercancías por transporte marítimo desde Shanghai a Ho Chi Minh City:
La serie PTW es la línea de trituración y limpieza de plásticos suaves de Polyretec, diseñada para film PP y PE postconsumo e industrial, sacos de tela, film agrícola y envases flexibles de calidad alimentaria. La designación de la serie sigue el rendimiento nominal de la línea: PTW1000 se refiere a la configuración de 1000 kg por hora, que es la máquina de referencia instalada en una instalación de lavado de película de PP y PE completamente automática en Taiwán. La capacidad de la línea en toda la serie oscila entre 500 y 1500 kg por hora, y hay una opción de molienda en un solo paso cuando el cliente desea pellets en lugar de arroyos lavados como producto final.
El extremo frontal de trituración de una línea PTW está construido según los principios diseñados en Austria que se describieron anteriormente: un rotor de baja velocidad y alto par, un empujador hidráulico con control de seguimiento de la carga, una cámara de corte en forma de V sin rebordes horizontales, hojas cuadradas con cuatro bordes utilizables, un armazón de protección con bisagras para acceso de un solo operador y un ajuste de la distancia entre el rotor y la pantalla para mantener estable el tamaño de las partículas a medida que se desgasten las hojas. Las configuraciones de uso alimentario incluyen superficies de contacto de acero inoxidable, transiciónes internas redondeadas, lubricante de calidad alimentaria H1 en todo el sistema y un protocolo documentado de limpieza y cambio.
Especificaciones del módulo de trituración de la Serie PTW
| Parámetro | PTW500 | PTW1000 | PTW1500 |
|---|---|---|---|
| Producción nominal de la línea | 500 kg/h. | 1000 kg/h | 1500 kg/h |
| Tamaño de la cámara de corte: ancho por profundidad. | 800 a 900 | 1000 × 800 mm | 1200 x 900 mm |
| Diámetro del rotor (mm) | 320 mm | 400 mm | 450 mm |
| Velocidad del rotor. | 90-110 rpm. | 80-100 rpm. | 70–95 rpm |
| Palas rotativas, indexables, cuatro bordes cada una | 30 piezas | De 44 piezas. | 56 piezas. |
| Agujas contrapuestas | 2 piezas | 2 piezas | 2 piezas |
| Material del cuchillo y dureza | Acero para herramientas de trabajo a frío del tipo D2 / SKD-11, tratado térmicamente hasta 58–62 HRC; grado de metalurgia en polvo opcional para alimentación abrasiva. | ||
| Intervalo de aperturas de la pantalla | 30-80 mm. | 30-80 mm. | 40–80 mm. |
| Pantalla estándar para película de grado alimenticio | 60 mm. | 60 mm. | 60–80 mm |
| Espacio libre entre el rotor y el tamiz, ajustable. | 0,3-1,0 mm | 0,3-1,0 mm | 0,3-1,0 mm |
| Motor de la unidad de accionamiento principal. | 45 kW. | 75 kW | 110 kW |
| Arquitectura del motor. | Transmisión directa de engranaje planetario de alta torsión estándar; disponible también una transmisión hidráulica para alimentación muy contaminada | ||
| bombo hidráulico impulsor. | Sí, para seguir la carga. | Sí, para seguir la carga. | Sí, para seguir la carga. |
| unidad hidráulica de potencia. | 5,5 kW. | 7,5 kW | 11 kilovatios |
| Apertura de entrada, longitud y anchura. | 1000 × 900 mm | 1400 × 1100 mm | 1600 × 1200 mm |
| Transportador de alimentación | Cinta sin patillas o con patillas de calidad alimentaria, velocidad 5-15 m/min, con banda magnética de sobrepunte y detector de metales inductivo | ||
| Protección contra sobrecarga | Reversión automática y repetición al alcanzar un umbral de torque, detención ante fallo después de un número definido de repeticiones. | ||
| Disposición antirrollo | Discos antirrollo con limpiaparabrisas fijas en ambos extremos del rotor, juntas exteriores de protector para el eje, cubiertas de inspección | ||
| Superficies de contacto, configuración de calidad alimentaria | Acero inoxidable 304 estándar, 316L opcional cuando se usa química de lavado con cloruros o causticos. | ||
| Lubricación | Lubricante H1 de calidad alimentaria en todos los puntos con un camino creíble hacia el producto | ||
| Ruido en la posición del operario | Por debajo de 85 dB(A) con carcasa estándar e instalación correcta | ||
| Sistema de control | PLC con HMI sensible al tacto, registro de la carga del motor, identificación de la configuración de pantalla y de la hoja, gestión de recetas, opción de monitorización remota | ||
Los valores de esta tabla son cifras de configuración típicas para fines de planificación. La especificación final, incluyendo las dimensiones de la cámara, el número de cuchillas y la potencia nominal del motor, se confirma en base a la muestra del material del cliente, el tamaño de partícula objetivo y el ciclo de trabajo durante el diseño del proyecto.
¿Qué contiene una línea completa de PTW una vez pasada la trituradora?
El módulo de trituración es una estación en una línea continua. Una configuración típica del PTW1000 para película de PP y PE de calidad para alimentos es la siguiente: transportador de entrada de balas con estación de desenrollado, triturador de un eje con pantalla de 60 mm, transportador de tornillos hacia un tanque previo de lavado para la eliminación de tierra y piedras, lavadora de fricción de alta velocidad, tanque de separación de flotamiento y沉uimiento con transporte mediante palas para la separación de polímero y densidad, una segunda etapa de lavado de fricción con lavado a alta temperatura cuando se requieran eliminar la grasa y el adhesivo de las etiquetas, máquina de extracción por compresión, secado térmico con un secador de tuberías de aire caliente y un ciclón, y un silo de almacenamiento. Cuando el cliente desea pellets, la línea continúa hacia una etapa de granulación en lugar de terminar en flake lavado.
La razón para presentar la trituradora en el contexto de la línea completa es que los ajustes de la trituradora tienen sentido solo en relación con lo que sigue. Una pantalla de 60 mm es adecuada para esta línea porque el disco de fricción situado en el tramo posterior está diseñado para fragmentos de película en ese rango de tamaños. Si se cambia el equipo situado en el tramo posterior, la pantalla adecuada cambiará con él.
Módulo de descortezamiento de la línea de lavado de botellas de PET de grado alimenticio de Polyretec
La cadena de lavado de botellas PET de grado alimentario de Polyretec es la segunda línea de productos importante relevante para este debate, que abarca desde 500 kg por hora hasta 6000 kg por hora y es configurable para diferentes grados de viruta: desde la viruta de uso general hasta el grado de fibra y hasta el grado de alta pureza necesario cuando el PET reciclado se destina a aplicaciones de contacto con alimentos mediante un procedimiento de descontaminación autorizado.
La etapa de reducción de tamaño en una línea de botellas de PET es arquitecturalmente diferente de la línea de película PTW. Las botellas son de pared delgada, rígidas y fáciles de cortar, por lo que una granuladora de alta resistencia configurada como una trituradora húmeda es la máquina primaria. Se inyecta agua de proceso directamente en la cámara de corte, lo que suprime el polvo completamente, quita el calor de fricción, comienza a disolver los residuos de azúcar en el mismo momento en que se realiza el corte y comienza a llevar el material del etiquetado aflojado y la arena lejos de la granola. En las líneas que procesan contenedores grandes, tambores o fardos muy compactados, se instala una trituradora de un solo eje ante la trituradora húmeda como etapa de pre-trituración.
Especificaciones del módulo de trituración húmeda
| Parámetro | 500 kg/h. | 1000 kg/h | 2000 kg/h | 3000 kg/h. | 6000 kg/h. |
|---|---|---|---|---|---|
| Producción nominal de la línea | 500 kg/h. | 1000 kg/h | 2000 kg/h | 3000 kg/h. | 6000 kg/h. |
| Tamaño de la cámara de corte: ancho por profundidad. | 600 × 500 mm | 800 a 900 | 1000 × 800 mm | 1200 x 900 mm | 1500 × 1000 mm |
| Diámetro del rotor (mm) | De 350 mm. | 400 mm | 500 mm | 600 mm | 700 mm. |
| Velocidad del rotor. | De 420 a 480 rpm. | 400–460 rpm | 38–440 rpm | 350–420 rpm | 320–400 rpm |
| Cuchillas giratorias | 9 piezas, 3 filas de 3 | 15 piezas, 3 filas de 5 | 20 piezas, 4 filas de | 24 piezas, 4 filas de 6 | 32 piezas, 4 filas de |
| Cuchillas fijas | 2 piezas | 2 piezas | 2 piezas | 2 piezas | 3 piezas |
| Material y dureza de las cuchillas | Acero para herramientas de trabajo a frío del tipo D2 / SKD-11, de 58–62 HRC, reproducido en conjuntos completos. | ||||
| Intervalo de aperturas de la pantalla | 12–20 mm. | 12–20 mm. | 14–20 mm | 16–25 mm | 16–25 mm |
| Pantalla estándar, trozos de alimentación de grado alimenticio | 14 mm | 14 mm | 16 mm | 16 mm | 18 mm |
| Tamaño típico de los flocos producidos | 8–14 mm dimensión característica según el estado de la pantalla y el cuchillo | ||||
| Espacio libre entre el rotor y la cuchilla del lecho. | 0,3-0,5 mm, comprobado en múltiples posiciones a lo largo de la anchura del rotor | ||||
| Motor de la unidad de accionamiento principal. | 37 kW. | 55 kW | 90 kW | 132 kW | 200 kW. |
| Inyección de agua en la cámara de corte | Estándar; suprime el polvo y el calor, inicia el lavado en el momento del corte | ||||
| Apertura de entrada, longitud y anchura. | 700 × 500 mm | 900 × 600 mm | 1100 × 800 mm | 1300 × 900 mm | 1600 × 1000 mm |
| Triturador previos de alimentación ascendente. | Trituradora de un eje recomendada cuando la alimentación contiene tambores, recipientes grandes o pacas compactas y fuertes. | ||||
| Protección contra metal | Magneto de la banda superior y detector de metal inductivo en la cinta transportadora de alimentación; separador de corriente inducida donde están presentes las coronas de aluminio. | ||||
| Superficies de contacto, configuración de calidad alimentaria | Acero inoxidable 304 estándar, 316L cuando la química de lavado o la calidad del agua lo requieran. | ||||
| Acceso al tamiz. | Cuna articulada con sujetadores de liberación rápida, acceso para un solo operario para su limpieza y cambio de unidades. | ||||
| Lubricación | Lubricante H1 de calidad alimentaria en todos los puntos con un camino creíble hacia el producto | ||||
| Sistema de control | PLC con HMI sensible al tacto, registro de carga y rendimiento del motor, identificación del lote, opción de monitorización remota | ||||
Al igual que la tabla PTW, estos son valores de configuración típicos que se utilizan para planificar el proyecto. La especificación final se confirma frente a la especificación de balas del cliente, el grado de partículas deseado y la química de lavado durante la etapa de ingeniería del proyecto.
Por qué la línea de PET usa un granulador y la línea de película usa un trituradora.
El contraste entre la Tabla 12 y la Tabla 13 es instructivo, porque ilustra que la clase de máquinas sigue más el material que la preferencia. Las botellas de PET son de pared delgada y suficientemente frágiles como para fracturarse limpiamente a alta velocidad del rotor, llegan a una alta densidad de volumen en balas y la química de lavado aguas abajo funciona mejor con trozos de 8 a 14 mm. Esa combinación apunta directamente a un granulador húmedo.
La película es elástica, tiene una baja densidad en volumen, es propensa al enrrollamiento y no es necesario reducirla a un diámetro inferior a aproximadamente 60 mm para el lavado mediante fricción. Esta combinación indica claramente que se necesita una trituradora de un solo eje de baja velocidad con alimentación por trasera. La alimentación de película a través de un granulador de alta velocidad genera calor, finos y tornillos envueltos; la alimentación de botellas en hileras a través de una trituradora lenta produce partículas demasiado gruesas para la química de lavado. Ambas máquinas son correctas, para su propio material.
Industrias de aplicación y formatos reales de la corriente de desecho
Las decisiones de especificaciones se convierten en concretas una vez que se nombra el formato real de los desechos. A continuación se describen los flujos de materia prima alimenticia y adyacentes que el equipo Polyretec procesa con mayor frecuencia, en la forma física en que llegan a la entrada de la planta en lugar de como categorías abstractas de polímero.
000 y
Cajas y bandejas reciclables de PP y PEllegan como unidades completas, a veces anidadas, procedentes de la distribución de bebidas, la logística de las panaderías, el manejo de pescado y productos. Algunas son contaminadas con residuos orgánicos, restos de etiquetas adhesivas, pequeños tornillos de metal y, en la logística de pescado y carne, con importantes residuos de proteínas y grasas. Formato: rígido, hueco, de 400 a 600 mm en plan, grosor de las paredes de 2 a 5 mm. Ruta de procesamiento: triturador de una sola hélice con 40 a 60 mm de tamiz, separación de metal, granulación en húmedo de 10 a 15 mm, lavado térmico por fricción, separación por flotación, deshidratación y secado.
Botellas de HDPE, bandejas térmicamente moldeadas de PP, botellas de PETllegar empacado o suelto, con tapas, cuello de anillo y etiquetas de manguito. Formato: rígido de pared delgada, de gran volumen cuando está suelto. Rutina de procesamiento: trituración previa cuando está empacado duro, granulación en húmedo hasta 10 a 14 mm, lavado por fricción, separación por flotación para eliminar las cierres de PP, deshidratación, secado.
Botellas de bebidas PET.llegar empacado y clasificado por color, con tapas, cuello de anillo y etiquetas. Formato: rigido de pared delgada, de 15 a 30 gramos por unidad. Rutina de procesamiento: apertura de hilos, clasificación manual, separación de metales, trituración en húmedo hasta 8 a 14 mm de trozo, pre-lavado, lavado con ácido cálcico en caliente cuando sea necesario para eliminar el adhesivo y el cloruro de polivinilo residual, lavado por fricción, separación por flotación, enjuague, deshidratación, clasificación por aire opcional y clasificación óptica.
Tambores, latas y revestimientos de recipientes a granel intermedios de calidad alimentaria.llegan en forma de artículos rígidos huecos, a veces con un contenido de líquido residual. Formato: de 20 a 220 litros, grosor de la pared de 2 a 6 mm. Rute de procesamiento: inspección manual y drenaje, pre-tritura tiene de doble eje o un triturador de eje único grande con malla de 60 a 80 mm, separación de metales, granulación, lavado en caliente intensivo.
Embalaje flexible y películas de grado alimenticio
Máquina de lavado de film plástico LDPE/LLDPE/HDPE en Brasil - Polyretecllegan sueltos o ligeramente empacados, con estampación, y con trozos de pan, harina y tierra de productos alimenticios. Formato: LDPE y LLDPE, de 15 a 60 micrómetros, baja densidad por volumen. Camino de procesamiento: empacado o densificación para aumentar la densidad por volumen, trituradora de un eje con malla de 60 a 80 mm, prelavado, lavado por fricción, separación con flotación, deshidratación mecánica, secado térmico y, a continuación, empaque en láminas o etapa de granulación.
Película de contracción y película de estiramiento de palets en la distribución de alimentos.llegan en forma de bobinas sueltas y envolturas usadas, generalmente con una mayor carga de suciedad que la película de consumo. Formato: LLDPE, de 12 a 35 micrómetros, propensa a ser envolturada. Rute de procesamiento: triturador de eje único con malla de 60 a 80 mm y completa provisión contra el envoltorio, lavado por fricción, escurrido, secado, granulación.
Sacos de PP tejidos y grandes bolsas de manipulación de ingredientes alimenticiosllegan plegados o en balas cargadas de harina, azúcar, fécula o residuos de cereales y, a menudo, elementos protectores de papel. Formato: tela de cinta de vidrio, de 60 a 200 gramos por metro cuadrado. Camino de procesamiento: trituradora de un eje con malla de 60 mm y discos antirrotura reforzados, limpieza en seco para eliminar los residuos en polvo de gran tamaño, lavado por fricción, separación con flotación para eliminar el papel, deshidratación, secado.
Corrientes industriales y agrícolas adyacentes
Empaquetado químico diario.— Las botellas de detergentes y productos de cuidado personal en HDPE, los cerramientos y tapones de PP — son una corriente secundaria de gran volumen que comparte equipo con las líneas rígidas de productos alimenticios, pero que debe estar estrictamente segregada de la producción de productos alimenticios, con una completa realización de cambios documentados entre campañas. Formato: rígido, pigmentado, con contenido residual de tensioactivos que cambia la química del agua de lavado.
Película agrícola— película para invernaderos, película de mulch, envoltura para silaje — llega altamente contaminada con tierra, piedras, materia vegetal y humedad, a menudo con cargas de tierra que superan la masa de plástico. Formato: LDPE, de 20 a 200 micrómetros, alimentación extremadamente abrasiva. Ruta de procesamiento: sacudido en seco y precierre, triturador de un solo husillo con cuchillas de metalurgía en polvo y tamiz de 80 mm, prelavado en húmedo en varias etapas con eliminación de arenas, lavado por fricción, separación mediante flotación, deshidratación, granulación con filtración por fusión.
Film industrial y embalaje técnico— las películas protectoras, las películas revestidoras y las capuchas de contracción industriales son un flujo más limpio que se comporta bien y que suele utilizarse como material de puesta en marcha cuando se inicia una nueva línea, antes de que la planta pase a su caso de diseño más sucio.
| Flujo de residuos | Formato físico en la admisión | Máquina principal | Apertura de la malla | Segunda etapa | Riesgo clave a gestionar |
|---|---|---|---|---|---|
| Cajas y bandejas de PP y PE de calidad alimentaria. | Unidades rígidas integrales, 400-600 mm, pared de 2-5 mm. | Trituradora de un solo eje | 40–60 mm. | Granulador en húmedo hasta 10–15 mm. | Sujetadores de metal, restos de proteína y grasa |
| Balas de botellas de PET de uso alimentario. | Botellas de paredes delgadas, empaquetadas, con tapones y etiquetas | Granulador mojado, pre-moldeador si está envasado duro. | 14–18 mm | No es necesario | Anillos de aluminio en el cuello, etiquetas adhesivas, residuos de azúcar |
| Botellas de HDPE, bandejas térmicamente moldeadas de PP, botellas de PET | Mencaricadas o en paquete, con tapas adjuntas | Granulador mojado, pre-moldeador si está envasado. | 10–14 mm | No es necesario | Suero de proteína de la leche, separación del cierre de PP |
| Tambores y latas alimentarias. | 20 a 220 litros, rígido hueco, pared de 2 a 6 mm | Pre- trituradora de eje doble o trituradora de eje sencillo de gran tamaño. | 60–80 mm | Granulador a 12–15 mm | Contenido líquido residual, manijas metálicas y accesorios. |
| Bolsas de LDPE de uso alimentario y película de sobreposición alimentaria. | No embalado o ligeramente embalado, 15–60 micrómetros | Trituradora de un solo eje | 60–80 mm | No es necesario | 000 dólares, proporciona importantes beneficios operativos y ahorros de espacio. |
| Film de contracción y estiramiento para distribución de alimentos. | Se utilizan envoltorios y rollos de piezas, de 12 a 35 micrómetros | Trituradora de un solo eje | 60–80 mm | No es necesario | Riesgo grave de envoltorio; discos antienvoltorio obligatorios. |
| Sacos de ingredientes de PP tejido | Tela tejida plegada o empaquetada con forros. | Trituradora de un solo eje | 60 mm. | Granulación opcional antes de la peletización. | Envolvimiento de fibra, separación del revestimiento de papel, restos en polvo |
| Empaquetado rígido químico diario. | Botellas de HDPE en balas con cierres de PP | Trituradora de un eje seguida de granulador. | 40 mm y luego 12 mm | Granulador en húmedo. | Separación estricta de las campañas de fabricación de alimentos |
| Película agrícola con suelo | Rodado o agrupado, sumamente sucio, húmedo. | Trituradora de eje sencillo, herramienta resistente a la abrasión. | 80 mm | No es necesario | Abrasión extrema del abrasivo, eliminación de partículas de arena, alto contenido de humedad. |
| Película de protección y de aislamiento industrial | Película limpia empacada, carga de suciedad baja. | Trituradora de un solo eje | 60–80 mm | No es necesario | Carga estática, baja densidad en masa |
Requiere el Guía de selección de modelos.
El siguiente cuadro condena el análisis anterior en una ruta de recomendación directa: describa los desechos, el volumen y el proceso downstream previsto, y lea en horizontal para encontrar la configuración de Polyretec y el diámetro de la malla que se ajusta. Es un punto de partida para una conversación técnica, y no sustituye a ésta, ya que la muestra del material casi siempre revela algo que la descripción omitió.
| Tipo de residuos y formato de recepción | Tamaño de entrada típico | Productividad objetivo. | Proceso downstream | Configuración Polyretec recomendada | Apertura de la malla |
|---|---|---|---|---|---|
| Bolsas de LDPE de uso alimentario y película de sobreposición alimentaria, envasadas. | Balas de hasta 1200 × 800 mm. | 500 kg/h. | Lavado por fricción y empaquetado en hojuelas | Línea de trituración y lavado PTW500, extremo frontal de trituradora de un solo eje | 60 mm. |
| Película de PP y PE de calidad alimentaria, impresión mezclada, en rollos. | Balas de hasta 1400 × 1100 mm. | 1000 kg/h | Lavado por fricción, separación del flotador y secado | Línea de trituración y lavado PTW1000, configuración totalmente automática | 60 mm. |
| Películas de grado de alimentos con extrusión en un solo paso necesarias | Balas de hasta 1400 × 1100 mm. | 1000 kg/h | Limpieza y posterior molienda directa | PTW1000 con opción de peletizado en una sola etapa | 60 mm. |
| Film de PP y PE mezclado y sacos tejidos, de alto volumen | Balas de hasta 1600 × 1200 mm | 1500 kg/h | Limpieza, secado y molienda | PTW1500 con discos reforzados antipantallado | 60–80 mm |
| Película agrícola con suelo y partículas de arena | Bultos, húmedos y pesados. | 1000–1500 kg/h | Limpieza previa en varias etapas, eliminación de arenas, moldeado en escamas | PTW1000 o PTW1500 con cuchillas de metalurgia en polvo y etapas de pre-lavado adicionales | 80 mm |
| Botellas de PET de grado alimenticio, clasificadas y envasadas, planta pequeña. | Bolsas de tamaño de molino estándar | 500 kg/h. | Lavado en caliente, separación por flotación, secado, venta de chicles | Línea de lavado de botellas de PET de calidad alimentaria, módulo de trituración húmeda de 500 kg/h. | 14 mm |
| Botellas de PET de grado alimenticio, clasificadas y envasadas. | Bolsas de tamaño de molino estándar | 1000–2000 kg/h | Lava con caustico caliente, lavado de fricción, secado, fibra o lámina en forma de escamas. | Línea de lavado de botellas de PET de calidad alimentaria, configuración de 1000 o 2000 kg/h. | 14–16 mm |
| Botellas de PET de grado alimenticio, objetivo de escamas de alta pureza. | Bolsas de tamaño de molino estándar, muy especificado | 3000 kg/h. | Lavado en caliente, lavado de fricción intensiva, clasificación por aire, clasificación óptica | Línea de lavado de botellas de PET de calidad alimentaria, configuración de 3000 kg/h con pre-triturador. | 16 mm |
| PET de calidad alimentaria, planta industrial de gran tamaño. | Suministro en grandes bandejas | 6000 kg/h. | Producción de granulos alimentarios completos con descontaminación en la parte inferior. | Línea de lavado de botellas de PET de calidad alimentaria, configuración de 6000 kg/h con pre- triturador de un eje. | 16–18 mm |
| Cajas y bandejas rígidas de PP y PE de calidad alimentaria. | Unidades íntegras, 400-600 mm | 1000–1500 kg/h | Granulación, lavado en caliente, separación por flotación, secado | Línea de trituración y lavado de PP y PE resistentes con triturador de una hélice en el extremo delantero y granulador en húmedo | 40–60 mm y después 12 mm. |
| Tambores, latas y recipientes grandes de calidad alimentaria. | unidades de 20 a 220 litros | 500–1000 kg/h | Granulación, lavado en caliente intensivo | Línea de PP y PE resistentes con triturador de una hélice de grandes dimensiones y granulador en húmedo | 80 mm y después 12-15 mm. |
| Escamas lavadas que se convertirán en pellets現場. | Flake lavado y secado. | Combinado con la salida de la línea de lavado | Filtrado y pelotización del hervor. | La fábrica ha completado 100 o más proyectos de reciclaje, sirve a 50 o más países y despliega a 24 o más ingenieros para asistir a los clientes. La línea de lavado de PET de calidad alimentaria abarca desde 500 hasta 6000 kg/h en varios rangos de capacidad. | No aplicable |
Dos notas sobre el uso de esta tabla. En primer lugar, cuando aparecen dos etapas en la columna de la pantalla, el primer número se refiere a la pantalla del triturador y el segundo a la de la granulación. En segundo lugar, cuando el rendimiento objetivo de un cliente se sitúa entre dos configuraciones, la respuesta correcta suele ser la de la máquina más grande, con una pantalla más gruesa, en lugar de la de la máquina más pequeña que se encuentra al límite, porque la máquina más grande funciona a un menor factor de carga, deteriora sus herramientas más lentamente y deja capacidad para el inevitable crecimiento en la contaminación del material de alimentación a lo largo de la vida de la planta.
Integración con el lavado, el secado y la granulación
Un sistema de fragmentación especificado a la vez decepcionará incluso cuando funcione de forma exacta según las especificaciones, ya que el valor de la reducción de tamaño se realiza completamente en etapas posteriores. Por lo tanto, los parámetros de transferencia entre etapas merecen ser incluidos en las especificaciones del proyecto junto a los datos de la máquina.
La secuencia completa del proceso
Una línea de reciclaje de alta calidad alimentaria se compone de: entrada y almacenamiento de balotas, apertura de balotas y desbarrido, clasificación manual, separación de metales, trituración, granulación opcional, prelavado, lavado por fricción, separación por flotación y沉uación, lavado en caliente cuando sea necesario, enjuagado, deshidratación mecánica, clasificación por aire y tamizado de calidad, almacenamiento y, por último, embalado en partículas o granulado con filtración de fusión.
Cada interfaz entre dos fases tiene un parámetro de aceptación, y la disciplina de registrar esos parámetros convierte un conjunto de máquinas en un proceso diseñado.
| Interfaz | Parámetro principal a verificar en el traspaso | Objetivo típico. | Consecuencias de no alcanzar el objetivo |
|---|---|---|---|
| 000 y | Contenido de materiales extraños. | Menos del 2 por ciento en masa para las corrientes de calidad alimentaria | Daños a las cuchillas, contaminación por metal, paradas no planificadas. |
| Triturador a granulador | Tamaño de partícula, límite superior | Debajo del límite de alimentación del granulador, normalmente de 60-80 mm | El contacto en la garganta del granulador, colapso del caudal |
| Triturador o granulador para el lavado previo. | Ancho de distribución del tamaño de las partículas | Estrecha; dimensión característica dentro de aproximadamente más o menos el 40 por ciento. | Tiempo de residencia desigual, limpieza inconsistente |
| Pre-lavado hasta la lavadora de fricción. | Suelo y arenas gruesas eliminados. | Arena y piedra casi inexistente. | Desgaste acelerado por abrasión en las pantallas de los arandelas de fricción y los rotores. |
| Disco de fricción hasta el tanque flotante. | El suelo de la superficie se ha eliminado, la chapa está humedecida. | Reducción sustancial de la carga orgánica. | Existe suelo en la superficie, lo que altera la densidad aparente y dificulta la separación por flotación. |
| Tanque de flotación hasta la separación. | Separación del polímero conseguida | Pureza del polímero objetivo según la especificación del grado. | Polímero contaminado que pasa hasta el pellet |
| Deshidratación mecánica hasta el secado térmico | Humedad residual después de la centrifuga. | 3–8 por ciento, dependiendo del tamaño del material y de los gránulos. | La energía de secado aumenta vertiginosamente; el secador se convierte en el cuello de botella de la línea |
| Secado térmico para almacenamiento en virutas. | Humedad residual inferior al 0,05 %. homogeneización | Menos del 1 por ciento para la venta de trozos en general. | Riesgo de crecimiento microbiano, aglutinación, disputas sobre el peso |
| Grano a granulación, poliolefinas | Humedad en el cuello de alimentación del extractor. | Generalmente, inferior al 1 por ciento, con desgasificación en el depósito. | Vacíos en la trenza, presión deformable inestable, formación de espuma en la moldeadora. |
| Grano a granulación, PET | Humedad en el cuello de alimentación del extractor. | Generalmente, inferior al 0,02 por ciento después de la cristalización y el secado. | Degradación hidrolítica y pérdida severa de la viscosidad intrínseca. |
| Granulado hasta el producto | Fines y consistencia de tamaño del pellet de filtración en fusión | Según especificación de la aplicación final | Geles, restos negros y bloqueo del cambiador de pantalla en el proceso del cliente. |
Por qué el resultado de deshidratación se establece con la trituradora.
La línea de humedad en la Tabla 16 merece atención, ya que se relaciona directamente con la decisión de la apertura de la pantalla tomada en el trituradora. El deshidratación mecánica elimina el agua superficial, y la cantidad de agua superficial es proporcional a la superficie. Las partículas más finas contienen más área superficial por kilogramo y, por lo tanto, salen del secador centripetal en el extremo más húmedo del intervalo del 3 % al 8 %, mientras que las partículas más gruesas salen en el extremo más seco.
Debido a que el secado térmico es una de las operaciones con mayor consumo de energía en toda la línea, una pantalla demasiado fina en el triturador da como resultado un aumento permanente en el consumo de energía del secador durante la vida de la planta. El enfoque correcto es seleccionar el tamaño de partícula más grueso que la química de lavado y el convertidor downstream aceptarán, no el más fino que pueda producir la máquina.
Granulación downstream.
Cuando el modelo de negocio del cliente requiere pellets en lugar de láminas lavadas, la línea de lavado termina en un silo de almacenamiento y una etapa de pelletización toma el control: alimentación, fundición y homogeneización en un extruso, filtración del fundido para eliminar contaminantes sólidos residuales, desgasificación para eliminar el agua y los compuestos volátiles, y corte en pellets por hilos, anillos hidráulicos o sistemas sumergidos. Polyretec suministra líneas de pelletización, incluida una configuración de nueva generación diseñada para película de LDPE de pared delgada así como para la regranulación de PE y PP de pared gruesa, construidas para la exigente realidad de los residuos postconsumo. Para aquellos clientes cuyas formulaciones requieren capacidad de mezcla junto con el reciclaje –añadiendo estabilizantes, modificadores de impacto, cargas o color durante el paso de reciclaje–, Wanplas suministra sistemas de pelletización de doble tornillo complementarios que se integran directamente con las líneas de lavado de Polyretec, de modo que un único equipo de proyecto entrega la ruta completa, desde el fardo hasta el pellet final.
SOP de limpieza, cambios y trazabilidad
Una trituradora con diseño higiénico proporciona capacidad de alimentos solo cuando se opera según un procedimiento escrito. Lo siguiente es la estructura de un procedimiento de operación estándar de limpieza y cambio de equipo para una estación de trituración, expresado como una secuencia que una planta puede adaptar a su propio sistema de calidad.
Categorías de cambios
500 kg/h necesitan todas las etapas. En la tabla siguiente se comparan tres configuraciones representativas para que el comprador pueda adecuar el alcance a la fuente de material y al mercado objetivo.
Cambio de lote de la misma categoría— un lote de cajas de PP de calidad alimentaria, seguido de otro lote del mismo material procedente de un proveedor diferente — requiere que la máquina se ejecute vacía, que se inspeccione visualmente la cámara y la pantalla y que se cierre el registro del lote y se abra otro nuevo. El tiempo requerido es de minutos.
Un cambio de categoría dentro de la categoría de alimentos— Por ejemplo, botellas de HDPE naturales para productos lácteos seguidas de PP alimenticio de colores, requiere que la máquina se corra vacía, que se limpie físicamente la cámara, la tolva, la bandeja de estiramiento y la pantalla, y que se realice una inspección visual documentada en los puntos definidos. El riesgo que se está gestionando es la contaminación por colores. El tiempo necesario suele ser inferior a una hora.
Un cambio de categoría para entrar o salir del rango de productos alimenticios— Por ejemplo, el envasado de productos químicos diarios seguido de la campaña de productos alimenticios, requiere el procedimiento completo de limpieza con lavado, la inspección en cada punto definido y la firma de conformidad. Este cambio es el argumento base del programa de seguridad alimentaria de la planta, y nunca debe comprimirse.
| Nivel | Acción | Verificación. | Registrar. |
|---|---|---|---|
| 1 | Detenga la alimentación, haga funcionar el maquinario en vacío hasta que la cinta transportadora de descarga esté vacía y la carga del motor vuelva a su nivel de carga sin carga. | Lectura de la carga del motor en carga nula, verificación visual de la descarga | Tiempo de retraso y identificador del lote de cierre |
| 2 | Aplicar el aislamiento de energía: desconectar el contacto principal, aislar el circuito hidráulico y eliminar la presión residual, estacionar el refuerzo en la posición de servicio | Verificación de cero energía por parte del técnico asignado | Registro de bloqueo y protección con nombre del técnico. |
| 3 | Abre el acceso de la tolva y gira la cuna de la malla. | Bloque de garantía liberado sólo cuando se verifica la parada del rotor | No es necesario |
| 4 | Eliminar el material residual del suelo de la cámara, de la cara del choque, de los bolsillos del rotor, de las superficies de las cuchillas de contrapeso y de la zona antideslizamiento en ambos extremos del rotor. | Inspección visual bajo una buena iluminación en cada punto definido | Estimación de la masa residual recuperada |
| 5 | Retirar y limpiar la pantalla; inspeccionar bultos ciegos, grietas y deformaciones. | Se mantiene cerca de la luz; se evaluó el conteo de agujeros bloqueados. | Número de identificación de la pantalla y estado. |
| 6 | Limpieza de todas las superficies de contacto donde la categoría de cambio requiere de ello, utilizando el detergente aprobado por la planta y la temperatura del agua. | Buen estado de limpieza en cada punto de inspección definido; prueba de superficie en los casos en que así lo exija el sistema de calidad. | Detergente, concentración, temperatura, tiempo de contacto. |
| 7 | Enjuague y drenaje; confirmar que no hay agua en la cámara ni en el canal de guía del pistón | Verificación visual, punto de drenaje libre. | No es necesario |
| 8 | Inspeccione las cuchillas y los cuchillos contrarios; ajuste o reemplace según lo requiera el programa; verifique y vuelva a establecer las medidas de separación entre el rotor y el cuchillo contrario y entre el rotor y la tela. | Lecturas de la sonda de palanca en varios puntos a lo largo de la anchura del rotor. | Identificador del conjunto de cuchillas, evento de índice, separaciones medidas. |
| 9 | Colocar nuevamente el tamiz para el siguiente producto, cerrar la cuna, cerrar el acceso de la tolva y comprobar los mecanismos de seguridad | Prueba de la función de bloqueo antes de la restauración de la energía. | Abierto el diafragma de la pantalla para el nuevo lote |
| 10 | Restaurar la capacidad de energía; hacer funcionar el sistema en vacío durante un período definido, a continuación, descargar y aislar la primera cantidad definida del nuevo material como un lavado. | Verificación visual del material de limpieza para comprobar si hay restos adheridos. | Limpie la cantidad y la disposición. |
| 11 | Abra el registro de nuevas cargas y comience la producción. | Bolsas para supermercados y película stretch. | nuevo identificador de lote, pantalla, juego de cuchillas, operador, hora de inicio. |
Validación de la limpieza
La validación convierte el procedimiento anterior de una alegación en evidencia. El método consiste en seleccionar el suelo peor de todos que la planta realmente maneja –normalmente un residuo con elevado contenido de grasa y proteínas–, procesarlo deliberadamente, ejecutar el procedimiento de limpieza exactamente como está escrito, y luego evaluar los puntos de inspección definidos en relación con el criterio de aceptación. Repetir con éxito este procedimiento en tres ocasiones distintas es el umbral convencional para demostrar la reproducibilidad. El informe de validación debe registrar el suelo utilizado, la versión del procedimiento, los puntos de inspección, los resultados, el personal implicado y la conclusión. La validación se activa cuando se produce una modificación del procedimiento, del detergente, de la configuración de la máquina o de las categorías de materiales procesados.
Registros de trazabilidad en la estación de trituración
El registro de lote generado en el destructor es el anclaje para toda la cadena de trazabilidad. En el mínimo debe capturar: el identificador del lote y los identificadores de la partida entrante que lo alimentan; los tiempos de inicio y finalización; la apertura de la pantalla y el número de identificación de la pantalla instalada; el identificador del conjunto de cuchillas y el estado de índice o sustitución; el operador y el turno; el perfil de carga del motor y rendimiento registrado por el sistema de control; cada fallo, inversión y parada no programada, junto con su causa; el lote anterior y la categoría de cambio realizado entre ambos; y la disposición de cualquier material de vaciado puesto en cuarentena.
Los sistemas de control modernos en los equipos de Polyretec registran la parte generada automáticamente por la máquina, y la parte introducida por el operador es una breve lista de verificación. Las instalaciones que tratan este registro como una carga de cumplimiento tendencian a rellenarlo retrospectivamente e incorrectamente; las instalaciones que lo tratan como una herramienta de control de procesos descubren que los registros de carga del motor y de producción son la advertencia más temprana disponible sobre el desgaste de las cuchillas, el enmudecimiento de las mallas y la variación de la calidad de la materia prima.
Programación del mantenimiento y gestión de piezas de desgaste
Una trituradora en servicio continuo de grado alimentario necesita un régimen de mantenimiento que esté programado y no reccurente. El argumento económico es sencillo: un índice de cuchillas programado durante una parada programada cuesta una hora de producción, mientras que un fallo de cuchillas no programado durante un ciclo cuesta una turno de trabajo, una rejilla, en ocasiones un soporte de cuchillas, y una partida de materia no especificada.
| Intervalo | Tarea | Criterio de aceptación |
|---|---|---|
| Cada turno | Inspección visual de la cámara de corte, la tolva y la rejilla a través de la abertura de acceso | No hay acumulación en las superficies internas, no se obstruye la pantalla visible |
| Cada turno | Inspeccione los dos extremos del rotor y la zona contra la torsión. | No hay enrollado de película o fibra en los extremos del eje. |
| Cada turno | Compruebe la carga del motor y la producción frente al estándar de la partida. | Dentro de la banda prevista para el material y la pantalla en uso. |
| Cada turno | Compruebe el sistema hidráulico para detectar fugas y confirme el nivel y la temperatura del aceite. | No hay fugas, el nivel está dentro del rango de la vista del vaso, la temperatura está dentro del rango. |
| Cada turno | Verificar el funcionamiento de los dispositivos de parada de emergencia y los dispositivos de bloqueo de protección. | Todos los dispositivos funcionan y se registran como probados. |
| Diariamente | Limpiar la cámara, la tolva y la pared al final de la producción. | Limpieza visual en todos los puntos de inspección definidos. |
| Diariamente | Vacíe e inspeccione el punto de recogida de la extracción de polvo. | Sin acumulación de polvo en las superficies horizontales cerca de la máquina. |
| Semanalmente | Inspeccione los bordes de las cuchillas y registre el estado de desgaste con respecto a las fotografías de referencia. | Radio de bordes dentro del rango aceptable; sin fragmentación |
| Semanalmente | Compruebe la separación entre el rotor y la cuchilla opuesta utilizando un medidor a juego en diferentes posiciones. | Dentro de la banda especificada, uniforme en todo el ancho del rotor. |
| Semanalmente | Engrase todos los puntos de lubricación con lubricante H1 de calidad alimentaria según la tabla de lubricación. | La evacuación de grasa está clara, se ha verificado el tipo de grasa correcto según su color. |
| Semanalmente | Limpiar los discos antienrollante y comprobar la distancia de la rasqueta. | El espacio libre del raspador está dentro de la especificación. |
| Semanalmente | Inspeccione la cinta transportadora de alimentación, la función del imán y el detector de metales con una pieza de prueba. | El detector dispara de forma confiable en la pieza de prueba estándar. |
| Mensual | Ajuste de cuchillas a un borde fresco, o antes si lo requieren los indicadores de deterioro. | Todas las cuchillas del rotor tienen la misma condición del borde |
| Mensual | Comprobar y restaurar el alivio de rotor a pantalla. | Dentro de la banda de especificaciones de 0,3–1,0 mm. |
| Mensual | Inspecione las juntas del eje y el estado de los rodamientos, incluida la temperatura y tendencia de las vibraciones. | Sin filtración de sellos, temperatura de los rodamientos y vibración dentro de los límites de tendencia. |
| Mensual | Inspeccione la cara de la válvula hidráulica, los raíles guía y los limpiaparabrisas. | Perfil del excavador en la cara, sin material atrapado detrás de los limpiaparabrisas. |
| Mensual | Verifique que los registros del sistema de control estén completos y archivados. | No hay huecos en las series de registros de lote. |
| trimestral | Inspección completa interna con la base del tamiz y la sección del depósito retiradas. | Sin agrietamiento en la transición de la soldadura ni desgastes en las placas del revestimiento. |
| trimestral | Muestra de aceite hidráulico y cambio de filtro. | El estado del aceite está dentro de los límites especificados, la diferencia de presión del filtro es normal |
| trimestral | Nivel de aceite de la caja de transmisión, estado del mismo y comprobación del respirador. | Nivel correcto, no se ha producido entrada de agua, la salida de aire está clara |
| trimestral | Inspeccione y recierre todos los sujetadores del portablad y del cuchillo contraria. | Todos los tornillos están sujetados al par especificado. |
| trimestral | Revisar las tendencias de vida de las cuchillas, energía por tonelada y rendimiento frente al punto de referencia | La pendiente de la tendencia activa la regeneración planificada, no la detención de emergencia. |
| Ahorro anual de costes de eliminación de residuos: | Cambio del aceite de la caja de transmisión, inspección completa de la instalación eléctrica, validación del sistema de seguridad. | Informe completo de pruebas de función de seguridad firmado |
| Ahorro anual de costes de eliminación de residuos: | Revisar y validar el procedimiento de limpieza | Informe de validación actual que contenga todas las categorías de materiales tratados. |
Inventario de piezas de repuesto
Las piezas de repuesto que una planta debe guardar en el sitio se determinan según el tiempo de espera y el costo del tiempo de inactividad, no por el costo de la pieza.
| Piezas de desgaste | Duración indicativa de la máquina. | Stock recomendado | Reemplazo de piezas desgastadas |
|---|---|---|---|
| Insertos de cuchillas rotativas | 300–1500 horas por borde, cuatro bordes por inserción | Un conjunto completo más un 10% de repuestos | Arañada profunda más allá del margen de regrind, cualquier grieta visible, el grosor inferior al mínimo de sujeción del soporte. |
| Agujas contrapuestas | Similar a las láminas rotativas, a menudo un poco más largas | Un conjunto completo | Redondeo de borde más allá del margen de rectificado, deformación de la cara de asentamiento |
| Sujetadores del soporte de la cuchilla. | Reemplace cada segundo ciclo de índice. | Tres conjuntos completos | Cualquier daño o elongación en las hebras; nunca reutilice un elemento de sujeción estirado |
| Escrupulosos. | 2000-6000 horas, dependiendo de la formación de grasa | Uno de cada abertura en uso regular | Ampliamiento de la perforación más allá de la tolerancia, fractura en los ligamentos, deformación permanente. |
| Discos antirrollo y limpiaparabrisas | 4000-8000 horas | Un conjunto | El espacio libre del raspador ya no se puede ajustar según la especificación. |
| Sellos del eje del rotor | 6000-12000 horas | Dos juegos | Cualquiera con fugas o con grasa saliendo del lado de la cámara |
| Placas de revestimiento de la cámara. | 8000–20000 horas | Un conjunto para zonas de alto desgaste | Uso hasta la placa base o pérdida del perfil de transición redondeado |
| Anastomosas y mangueras hidráulicas. | Tuberías con un intervalo de reemplazo programado, independientemente del estado. | Un solo juego de mangueras, un solo kit de sellado. | Cualquier lágrima, abrasión a través del revestimiento externo o un intervalo de servicio superado. |
| Elementos de filtro hidráulico. | Según el programa trimestral o por presión diferencial. | Dos juegos | El indicador de presión diferencial se activa. |
| Tapas de los limpiaparabrisas y de la guía de rampa. | 3000-6000 horas | Un conjunto | Material que se encuentra detrás del parachoques durante la inspección |
Lectura de la máquina como un instrumento
La práctica de mantenimiento más útil no cuesta nada: trate los registros de carga y flujo del motor como un instrumento de monitorización del estado. Tres patrones tienen un significado diagnóstico claro.
Caída del caudal en una carga constante del motor.indica que la descarga está restringida – una pantalla cegadora, generalmente, o un transportador de descarga que está retrocediendo. Compruebe primero la pantalla.
Elevación de la carga del motor a un rendimiento constanteindica que el corte ha sido menos eficiente – cuchillas oxidadas, el espacio entre el cuchillo contrario es incorrecto o el material se arrastra y se calienta en lugar de cortarse. Revise los espacios, luego indexe las cuchillas.
Ambos caen juntos, con un rastro de carga cada vez más caótico.indica un problema de alimentación: presión del pistón ajustada demasiado baja, densidad de carga baja, obstaculización en el tambor o un transportador upstream que entrega de manera intermitente. Verifique la carga antes de tocar el aparato.
Una planta que forma a sus operarios para que lean estos tres patrones detecta la mayoría de los problemas en desarrollo días antes de que se conviertan en interrupciones y evita el error común y costoso de cambiar las cuchillas para solucionar un problema de alimentación.
Costo relativo de propiedad
El total de los costos de propiedad para una estación de trituración tiene cuatro componentes: capital, energía, herramientas y mano de obra. Su peso relativo en un periodo de diez años difiere considerablemente según la clase de la máquina y el material, y la clasificación es frecuentemente opuesta a lo que la decisión de compra asumía.
| Configuración | Coste de inversión | Costo energético por tonelada | Costo de las herramientas por tonelada | Requisitos laborales y automatización | La posición general a diez años vista. |
|---|---|---|---|---|---|
| Granulador de alta velocidad accionado por correa, en seco, sobre película | Bajo. | Muy alta | Muy alta | Alto | Muy alta; la clásica falsa economía en las fuentes de vídeo |
| Triturador de un eje accionado por correa, alimentado por gravedad | Bajo a medio. | Alto | Alto | De media a alta | Alto; la falta de producción domina la economía. |
| Trituradora de un solo eje de diseño austriaco, accionamiento directo planetario, martillo hidráulico | De media a alta | Medio | Medio | Bajo a medio. | Baja a media; la configuración de referencia para corrientes de película y rígidas. |
| La misma máquina en configuración para alimentos con superficies de contacto inoxidables | Alto | Medio | Medio | Media, con mano de obra de limpieza adicional. | Suavizante, offset con un valor de salida significativamente mayor |
| Triturador de un eje con accionamiento hidráulico. | Alto | De media a alta | Bajo a medio. | Medio | Mediano; justificado cuando la contaminación del alimento es grave e impredecible |
| Pre- triturador de eje doble más trituradora de eje sencillo en serie. | Muy alta | Medio | Bajo a medio. | Medio | medium; the only viable route for very bulky rigid feed |
| Trituradora de un eje más granulador húmedo en serie. | Alto | Medio | Medio | Medio | Bajo a mediano; la ruta de envasado rígido de calidad alimentaria estándar. |
| Granulador en húmedo solo sobre botellas PET a ras de bandeja. | Medio | Bajo. | Medio | Bajo a medio. | Bajo; la ruta correcta y eficiente para este material específico. |
El patrón a observar es que la opción de menor capital casi nunca es el menor costo total, y que el margen se amplía con las horas de funcionamiento. En una operación con dos turnos que opera cuatro mil horas al año, la energía y los utensilios dominan juntos el costo de una década, y ambos están guiados por las decisiones de diseño comentadas en este artículo: eficiencia del arrastre, control de la alimentación, abertura de la pantalla, material de la cuchilla y disciplina sobre las distancias.
El segundo patrón es que el pago por la configuración de calidad alimentaria es un gasto de capital, en gran medida único, mientras que el aumento de valor que se obtiene de la venta en mercados de contacto con alimentos es recurrente por cada tonelada. Para una planta con una ruta creíble hacia ese mercado, el cálculo del retorno de la inversión rara vez es cercano.
Servicio y soporte de Polyretec.
La especificación del equipo solo constituye la mitad de un proyecto de reciclaje. La otra mitad consiste en lo que sucede después de descargar el contenedor y es la mitad que determina si la línea alcanza su potencia nominal en seis semanas o en seis meses.
Antes del envío
Cada línea Polyretec se monta y se prueba en la fábrica antes del envío. Cuando el cliente proporciona una muestra representativa del material, el módulo de trituración se prueba con ese material y se documenta el tamaño de partícula resultante, el caudal y el perfil de carga del motor, por lo que la prueba de aceptación en el sitio es una reproducción de un resultado conocido en lugar de un primer intento. Los clientes están invitados a asistir a la prueba en la fábrica personalmente; Polyretec, en línea con la política de fábrica abierta de Wanplas, da la bienvenida a las visitas de los clientes para que vean cómo se construyen y prueban las máquinas, en lugar de solo en fotografías. Cuando los viajes no son prácticos, la prueba se graba y se revisa con el cliente de forma remota antes de embalar la línea.
Instalación y puesta en marcha
Los ingenieros de Polyretec asistirán al sitio para supervisar la instalación y la puesta en marcha. El proceso de puesta en marcha incluye la alineación mecánica, la configuración del circuito hidráulico y la calibración de la presión de la cinta, la configuración del sistema de control, incluidos los parámetros de seguimiento de la carga, la verificación del sistema de seguridad con la prueba de todos los dispositivos de interconexión y de parada de emergencia, la configuración de la distancia entre cuchillas y un arranque gradual con material propio del cliente. Con más de cien proyectos finalizados y servicio extendido a más de cincuenta países, el equipo de puesta en marcha cuenta con experiencia en el flujo de residuos específico en lugar de solo en la máquina.
Entrenamiento
Se ofrecen formación sobre el funcionamiento y el mantenimiento en la puesta en servicio y se tratan los ámbitos en los que las instalaciones más a menudo pierden rendimiento: lectura de la carga y del caudal del motor como indicadores del proceso, adecuación de las cuchillas y colocación correcta de los espacios, cambio y limpieza de la rejilla, ejecución del procedimiento de transición, desbloqueo seguro de los atascos sin necesidad de acceder a la cámara y el procedimiento de bloqueo y señalamiento. La formación se documenta, y el registro se incluye en el expediente de seguridad alimentaria del establecimiento.
Recambios y garantía.
Polyretec aplica la política de servicio del grupo Wanplas: 500 USD de piezas de repuesto gratuitas cada año, y el reemplazo gratuito de las piezas dañadas durante el período de garantía. En la práctica, esto cubre los artículos de consumo habituales que una planta necesita y suele olvidar pedir, y mantiene abierto un canal de comunicación entre la planta y la fábrica durante los primeros años de funcionamiento. El stock recomendado de piezas de desgaste se detalla en la tabla 19, y Polyretec suministra kits de cuchillas, cuchillas de contrapuerto, pantallas, juntas y componentes hidráulicos durante toda la vida útil del equipo.
Asistencia remota y servicio continuo
Cuando el sistema de control incluye la opción de monitoreo remoto, los ingenieros de Polyretec pueden revisar los datos de la máquina directamente y apoyar el diagnóstico de fallos sin la necesidad de una visita en el terreno, que a menudo es la diferencia entre una hora de tiempo de inactividad y una semana de espera para que llegue un técnico. Polyretec mantiene un equipo de más de veinticuatro ingenieros disponibles para asistir a los clientes, y ofrece soporte para la optimización de los procesos después de la puesta en funcionamiento, ajustando las aperturas de la pantalla, revisando los horarios de los tornillos y reajustando el control de la memoria ram a medida que la alimentación real de la planta evoluciona lejos del material para el que se especificaron originalmente. Esa evolución es universal, y una relación de proveedor que continúa después de que haya expirado la garantía es lo que mantiene una línea produciendo de acuerdo con las especificaciones en el quinto año.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa la tecnología austriaca en una trituradora de plásticos?
Se refiere a una escuela de diseño en lugar de un lugar de fabricación: un rotor de baja velocidad y alto par que gira a aproximadamente 60 a 120 rpm, un sistema de transmisión directa planetaria o hidráulico, un haz de empuje hidráulico con control de seguimiento de carga, una cámara de corte en forma de V con cuchillas opuestas que producen un corte real, cuchillas cuadradas con cuatro cortes útiles y un ajuste de la relación entre el rotor y la pantalla. Polyretec aplica estos principios diseñados en Austria y fabrica la máquina resultante en China. Al comparar ofertas, evalúe cada uno de estos parámetros en relación con la especificación mencionada en lugar de confiar en afirmaciones sobre el origen, porque los parámetros son verificables y las afirmaciones no lo son.
¿Puede una trituradora fabricar plástico reciclado de calidad alimentaria por sí solo?
No. El estatus de grado alimenticio se aplica a un proceso de reciclaje como un todo y se evalúa en función de las especificaciones de las entradas definidas y las condiciones operativas a través de los dictámenes de la EFSA en la Unión Europea dentro del marco que incluye el Reglamento UE 10/2011, y mediante el método de la carta de no objeción de la FDA en los Estados Unidos. Un triturador contribuye a ese argumento al no introducir contaminación, al ser limpiable según normas validadas y al producir un tamaño de partícula controlado que permite que las etapas de lavado y descontaminación funcionen según lo previsto. No puede llevar una aprobación propia y cualquier proveedor que indique lo contrario está describiendo algo que no existe.
¿Qué abertura de la tamizadora debo elegir para la película de alta calidad?
Para alimentar películas de PP y PE de calidad alimentaria a una línea de lavado por fricción, 60 mm es la opción estándar y 80 mm es apropiado para alimentaciones muy voluminosas o muy sucias, como películas agrícolas. Las rejillas más finas no mejoran el rendimiento de lavado en las películas, ya que una lavadora por fricción maneja perfectamente los fragmentos de película de 60 mm, pero sí elevan sustancialmente el consumo de energía específica, reducen el rendimiento y generan finos que complican el deshidratamiento. Seleccione la apertura más gruesa que pueda aceptar su proceso posterior y compruebalo en un ensayo con material en lugar de suponerlo.
¿Cuánto duran las cuchillas del shredder en residuos de calidad alimentaria?
Un rango de planificación realista es de 300 a 1500 horas de funcionamiento por filo, y dado que los insertos indexables cuadrados llevan cuatro filos, un conjunto completo suele entregar aproximadamente cuatro veces más antes de dejar la máquina. Las cajas limpias de PP de grado alimenticio y los balotes de botellas PET clasificados se sitúan en el extremo superior; la película agrícola que transporta suelo y pequeñas partículas se encuentra en el extremo inferior. El reafilado recupera de uno a dos conjuntos de filos de la mayoría de los insertos. El factor determinante es la contaminación de la alimentación, no la calidad de la máquina, por lo que la separación de metal y el clasificado manual en las fases superiores se amortizan en el solo costo de la herramienta.
¿Necesito una trituradora de eje único, una trituradora de dos ejes o un granulador de alto rendimiento?
Asigne la clase de la máquina al material. Una trituradora de un eje es la opción principal para películas, bolsas, sacos tejidos, cajas y material balizado, que produce un calibre de salida de 15 a 80 mm según la abertura de la rejilla. Una trituradora de doble eje es una trituradora previa para artículos rígidos muy voluminosos, como contenedores a granel intermedios, palets y tambores de pared gruesa, que producen un calibre de salida grueso de 50 a 200 mm sin control del tamaño de las partículas. Una granuladora de gran potencia es la máquina de segunda etapa que produce astillas de 6 a 20 mm, y es la primera máquina para botellas de PET balizadas cuando está configurada como una trituradora húmeda. Muchas líneas de alimentos utilizan dos clases en serie.
¿Cómo puedo evitar que la película se enganche al eje del rotor?
El control de la envoltura se realiza mediante medidas geométricas, no operativas. Especificar discos antienvolvimiento con cuchillas fijas en ambos extremos del rotor, reducir al mínimo el espacio entre la superficie del extremo del rotor y la pared de la cámara con un anillo de desgaste reemplazable, ubicar la junta del eje fuera de la cámara, detrás del disco antienvolvimiento, con un camino de drenaje de grasa hacia afuera, e instalar cubiertas de inspección que permitan una revisión visual del cambio sin necesidad de desmontar. A continuación, añadir la parte práctica: retirar todas las ataduras en la estación de desenrollado de los bales, ya que las ataduras de acero son el único elemento más perjudicial que entra en una trituradora de plástico y es completamente evitables.
¿Qué nivel de humedad residual debo esperar después del deshidratamiento?
La deshidratación mecánica en una máquina centrífuga generalmente deja entre el 3 y el 8 por ciento de humedad superficial, dependiendo del tamaño y la geometría de los pedazos, puesto que los más finos tienen más superficie por kilogramo y, por tanto, salen más húmedos. El secado térmico lleva entonces el material por debajo del 1 por ciento para la venta de pedazos en general. La granulaje impone requisitos más estrictos: las poliolefinas normalmente se alimentan por debajo del 1 por ciento, con desgasificación del barril, mientras que el PET requiere cristalización y secado hasta aproximadamente el 0,02 por ciento para evitar la pérdida hidrolítica de la viscosidad intrínseca durante la extrusión.
¿Cómo se mantiene el shredder por debajo de los 85 dB (A)?
Una trituradora de corte y destrucción de baja velocidad con un accionamiento planetario directo es inherentemente mucho más silenciosa que un granulador de alta velocidad. Para mantener la posición del operador por debajo de 85 dB (A) es necesario prestar atención a cuatro factores: el diseño del cuchillo helicoidal para lograr un corte progresivo en lugar de pulsado, el aislamiento de las vibraciones para limitar el ruido transmitido por la estructura, un grupo de potencia hidráulico remoto o encerrado cuando se utiliza un accionamiento hidráulico y el tratamiento del sistema de descarga y transporte, que suele ser el elemento más ruidoso una vez que se ha abordado la propia máquina. Cuando hay un granulador presente, normalmente se añade un recinto acústico con superficies interiores limpiables.
¿Qué se requiere para un cambio de material de calidad alimenticia entre campañas?
Clasifique el cambio primero. Un cambio de lote de la misma categoría requiere un escape, una inspección visual y un cierre del registro del lote. Un cambio de categoría dentro de la categoría apta para alimentos requiere la limpieza física de la cámara, el depósito, la cara del carretón y la tamiz con inspección documentada. Un cambio de categoría a o fuera de la categoría apta para alimentos requiere el procedimiento completo: escape, aislamiento de energía con bloqueo y etiquetado, limpieza de la cámara y el tamiz, lavado con el detergente aprobado, inspección en cada punto definido, verificación de las cuchillas y la amplitud, una cantidad de enjuague que se cuarentena y firma del supervisor. El procedimiento completo debe validarse contra un suelo peor y volver a validarse cada vez que se modifique el procedimiento, el detergente o las categorías de materiales.
¿Qué configuración de Polyretec se adapta a un proyecto de film de grado alimenticio de 1000 kg por hora?
La línea de trituración y lavado PTW1000 es una combinación directa, con un extremo de triturador de un eje de 1000 mm x 800 mm con cámara de corte, un rotor de 400 mm, 44 cuchillas con índice variable, un motor de tracción planetaria de 75 kW, un arandela hidráulica y una malla de 60 mm. Se trata de la misma configuración que se emplea en una instalación de lavado de películas PP y PE totalmente automática en Taiwán. También se puede elegir una opción de granulado en un solo paso cuando el producto pretendido son los granulados en lugar de los escamas lavados, y cuando se requiere capacidad de mezcla durante el paso de reciclaje, Wanplas suministra sistemas de granulado de doble husillo que se integran directamente con las líneas de lavado Polyretec.
Conclusión
Un triturador de plástico para residuos de plástico de calidad alimentaria se define por tres cosas a la vez: lo que corta, lo bien que se puede limpiar y lo que entrega al proceso siguiente. La ruta de diseño, diseñada en Austria, aborda todas ellas de forma simultánea. La baja velocidad del rotor y el corte por shear mantienen el polímero fresco y la Residuo orgánico suelto en lugar de adherido. El tipo de transmisióndiretora planetaria y el avance por martillo hidráulico mantienen la máquina con un alto factor de carga estable, que es donde provienen ambos los ahorros de energía y el tamaño de las partículas constantes. Las cuchillas indexables cuadradas y los espacios ajustables mantienen los costos de la herramienta y la calidad de salida bajo control durante la vida útil de un conjunto de cuchillas. Y los detalles higiénicos — transiciones interiores radiadas, superficies de contacto inoxidables, acceso a los tamices mediante bisagras, lubricante de calidad alimentaria H1, limpieza documentada y trazabilidad de los lotes — son lo que marca la diferencia entre las partículas que pueden entrar en una aplicación en contacto con alimentos y las que no.
Ninguna de estas características es exótica, ni es cara con respecto a lo que protege. Lo que requieren es una especificación escrita antes del pedido de compra en lugar de descubierta posteriormente: un material nombrado con una densidad en masa y un contenido de humedad especificado, un tamaño de partícula objetivo justificado por el proceso downstream en lugar de por instinto, una clase de máquina adecuada al formato de los residuos, una abertura de tamiz seleccionada como la más gruesa que el proceso aceptará, una estrategia de protección metálica con todas las tres capas presentes y una garantía de rendimiento calificada contra todo ello. Las tablas de este artículo están destinadas a utilizarse exactamente de esa manera: como una lista de comprobación contra la que se puede evaluar línea por línea cualquier oferta, de cualquier proveedor.
Polyretec, una fábrica de Wanplas, ha estado construyendo equipos de reciclaje de plástico desde 2010 y formalizó la marca en 2017, con más de cien proyectos completados, cobertura de servicios en más de cincuenta países, un equipo de más de veinticuatro ingenieros y una década de compromiso constante con los clientes que compraron una línea y luego tuvieron que hacerla funcionar todos los días. Las líneas de trituración y lavado de la serie PTW, de 500 a 1500 kg por hora, y las líneas de lavado de botellas PET de grado alimenticio, de 500 a 6000 kg por hora, se construyen sobre los principios de trituración diseñados en Austria y se configuran proyecto por proyecto en función del flujo de residuos real del cliente. Las pruebas en fábrica antes del envío, la instalación y la puesta en marcha en el lugar, la formación documentada del operador y el mantenimiento, los USD 500 de repuestos gratuitos cada año, el apoyo de diagnóstico remoto y la política de fábrica abierta para visitas de clientes forman parte del compromiso de la marca Wanplas.
Si está especificando una etapa de triturado para un proyecto de reciclaje con calidad de alimentos, envíe al equipo el material: una descripción del formato de los desperdicios al inicio, una estimación de la densidad a granel y la humedad, su caudal objetivo, el proceso downstream al que piensa suministrar el material y la calidad de salida que requiere sus clientes. Nuestros ingenieros probarán su muestra, propondrán una configuración con la abertura de la pantalla y la especificación de las cuchillas indicadas explícitamente, y documentarán el tamaño de las partículas y el caudal obtenido, para que la prueba de aceptación en su sitio sea una repetición de un resultado que ya ha visto. También puede visitar la fábrica y observar cómo se construye y prueba su línea antes de que se envíe.
