La reducción de tamaño es la etapa menos glamurosa de una planta de reciclaje de plástico y es la que destruye más beneficios cuando se especifica incorrectamente. Una línea de lavado puede estar perfectamente diseñada, la extrusora de granulación puede ser una unidad de lujo, y toda la planta seguirá insuficiente si la trituradora que está delante de ellas produce un tamaño de partícula incorrecto, se enreda en film cada veinte minutos o consume un conjunto de cuchillas cada quince días. Por lo tanto, elegir el tipo de trituradora adecuado para los residuos de botellas de plástico y film no es un detalle de adquisición, sino una decisión que establece el rendimiento, el consumo energético por tonelada, los costos de desgaste y la calidad final de las virutas para toda la línea.
La confusión comienza con el vocabulario. Los operarios utilizan los términos “triturador”, “triturador”, “granulador”, “molino” y “pulverizador” de manera intercambiable, pero estas máquinas funcionan a velocidades del rotor que difieren en un factor de cincuenta y producen partículas de salida que difieren en hasta tres órdenes de magnitud. Un triturador de doble eje que gira a 18 rpm y un granulador que gira a 600 rpm no son productos competidores; ocupan posiciones diferentes en la misma cadena de procesos. Una vez que esta distinción está clara, la segunda pregunta se vuelve factible: ¿qué necesita los residuos de botellas rígidas y quebradizas de PET, y qué necesita la hoja resistente, resbalosa y contaminada de PE/PP? Las respuestas apuntan en direcciones opuestas.
Esta guía, elaborada por Polyretec, una fábrica de Wanplas especializada en equipos de lavado y reciclado de plásticos desde 2010, abarca la familia de reducción completa, el comportamiento específico del material de las botellas frente al film, la metalurgia de los cortadores y los ajustes de espacio, el dimensionamiento del motor y el conductor, los sistemas de seguridad y protección, un árbol de decisiones de selección práctico, la disciplina de mantenimiento y los errores que se repiten en los más de cien proyectos que Polyretec ha realizado en más de cincuenta países. Cada parámetro dado es un rango de trabajo en ingeniería destinado a estudios de viabilidad y la elaboración de especificaciones; los valores finales deben confirmarse siempre según la hoja de datos del fabricante para el modelo y la materia prima específicos.
Tabla de contenido
- La familia de reducción de tamaño: triturador, granulador, pulverizador Definido
- Trituradoras de un eje, de dos ejes y de cuatro ejes.
- Por qué las botellas de PET y la película PE/PE se comportan de manera opuesta.
- Rutas de reducción de tamaño recomendadas según la materia prima
- Ingeniería de la cuchilla: grados de acero, geometría y separación
- Potencia, reducción de engranajes y coincidencias de torque del motor.
- Protección, seguridad y cumplimiento ambiental.
- El árbol de decisión para la selección del triturador
- Mantenimiento, piezas de desgaste y disciplina de operación.
- Ocho errores costosos en la selección de trituradoras
- Cómo Polyretec configura la reducción de tamaño para las líneas de botellas y película.
- Preguntas frecuentes
- Lista de comprobación de conclusiones y especificaciones.
La familia de reducción de tamaño: triturador, granulador, pulverizador Definido
Las máquinas de reducción de tamaño de plástico se clasifican según la velocidad del rotor y el mecanismo de corte, no según el nombre impreso en la placa. Las máquinas de baja velocidad con alta torque rompen; las de velocidad media cortan contra una pantalla; las de alta velocidad trocean; y los molinos abren a polvos. Comprender qué mecanismo utiliza una máquina le indica inmediatamente qué materia prima tolera y qué producto ofrece.
A trituradora.es una máquina de velocidad baja a media, diseñada para la reducción primaria del tamaño de los desechos voluminosos, sin sortear ni embalar. Su propósito es reducir el volumen y liberar el material en una forma transportable y que se pueda tamizar.Granulador.— También se llama correctamente un alimentador.trituradoraEn el comercio de reciclaje, se trata de una máquina de alta velocidad con cuchillas rotantes que pasan cerca de cuchillas fijas de un lecho, trabajando contra una jaula perforada que determina el tamaño final de las partículas. UnrABS(molino) utiliza un par de discos ranurados, uno giratorio y otro estacionario, para abrasar plástico seco en polvo. Cada uno tiene un lugar definido en la cadena, y en la mayoría de las plantas de botellas o películas se usan al menos dos de ellos en serie.
El modelo mental crítico es el siguiente: una trituradora decide si el material puede procesarse en absoluto, mientras que un granulador decide la calidad de los granos que llegan a las etapas de lavado y pelletización. Al alimentar a un granulador con material que una trituradora debería haber manejado, se produce la causa principal de tiempos de inactividad no planificados en las plantas de reciclado.
Tabla de comparación: la familia completa de reducción de tamaño
| Tipo de máquina. | Velocidad del rotor. | Mecanismo de corte | Tamaño de salida típico | Pantalla | Tolerancia de alimentación | Clase de materia prima con mejor ajuste |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Trituradora de un solo eje | 8. 80-150 rpm. | Las hojas rotativas se cortan contra la cuchilla del lecho fijo, el material es presionado por el martillo hidráulico | 20 a 100 mm, uniforme | Sí, perforado, con orificios de 20 a 100 mm. | Medio — daños a pequeñas piezas metálicas en las palas | Roles de película, purgados voluminosos, bolsas tejidas, bolsas grandes, sobras de hojas, film compactada |
| Trituradora de eje doble (doble eje). | 12–30 RPM. | Discos de corte con bloqueo que desgarran y tiran el material entre dos ejes que giran en dirección opuesta. | 30-150 mm, irregular. | Normalmente, ninguno. | Paro muy alto: tolera metales introducidos ocasionalmente. | Elementos voluminosos, tambores, cajas IBC, palets, cestas, residuos mezclados y enredados. |
| Trituradora de cuatro ejes. | 12–30 RPM. | Desgajado de eje doble más dos contracuchillas, descarga a través de una rejilla. | 30-80 mm, controladas | Sí, de 30 a 80 mm | Alto | Residuos mixtos complejos, preparación de RDF, carcasas electrónicas, piezas compuestas |
| Granulador/trituradora | 400–800 rpm | 3–9 cuchillas giratorias contra 2–4 cuchillas fijas, acción de picado. | 8–20 mm en forma de pedazos | Sí, de 8 a 20 mm | Bajas — sensible a los metales, las piedras y las piezas muy grandes. | Botellas, material previamente triturado, chatarra de producción limpia, recortes laterales |
| Molino de disco (pulverizador). | 3.000–3.600 rpm (disco) | Abrasión entre discos giratorios y discos estáticos con canales. | Polvo de 300-800 micrones | Clasificador/criba | Muy baja — solo alimentación seca limpia. | Mezcla seca de PVC, polvo para rotomoldeo, polvo de PE para vasos transportadores de masterbatch |
De este cuadro se desprenden dos observaciones. En primer lugar, el rango de tamaños de producción apenas se soporta: una trituradora de doble eje no puede producir hojuelas de 12 mm y un granulador no puede ingerir un tambor de 200 lt. En segundo lugar, la tolerancia de la alimentación se mueve en sentido inverso a la finura de la producción. Cuanto más fina corte la máquina, más sensible es a la contaminación. Esa compensación es la razón física por la que casi todas las líneas para botellas o películas utilizan un diseño de dos etapas en lugar de intentarlo todo en una sola máquina.
Cifras de funcionamiento claveDistribución de la velocidad del rotor dentro de la familia: 12 rpm (doble eje) a 3600 rpm (disc pulverizador). Energía específica para la reducción del tamaño de las botellas de PET: 35–60 kWh por tonelada. Energía específica para la película de PE/PP contaminada: 60–110 kWh por tonelada. Espacio libre práctico de las cuchillas para el corte de la película: 0,1–0,3 mm. Gama de durezas de las cuchillas en los aceros herramientas comunes: HRC 56–62.
Trituradoras de un eje, de dos ejes y de cuatro ejes.
Dentro de la categoría de la trituradora, el número de ejes no es una medida de la capacidad, sino una descripción de la geometría de corte, y cada geometría resuelve un problema diferente. La selección entre ellas es la primera rama del árbol de decisión y depende casi en exclusiva de la forma física de los residuos entrantes en lugar de del tipo de polímero.
Triturador de eje único: Producción controlada a través de una pantalla.
La trituradora de un eje es el auténtico motor de la reciclaje de películas. Un rotor que lleva filas de cuchillas cuadradas o en forma de V gira a 80–150 RPM dentro de una cámara. Un martillo hidráulico empuja el material contra el rotor con una presión ajustable, generalmente de 6–12 MPa en el circuito hidráulico, de modo que los materiales ligeros y elásticos, como las películas sueltas o las bolsas tejidas, no puedan salirse de la zona de corte. El material permanece en la cámara hasta que sea suficientemente pequeño para pasar por la rejilla perforada instalada debajo del rotor. Los diámetros de los orificios de la rejilla son de 20–100 mm; un tejido de 40–60 mm es la opción habitual antes de instalar una línea de lavado de película.
Debido a que la pantalla controla el tamaño de las partículas, la producción resulta mucho más uniforme que la que puede lograr una máquina de dos ejes, y esta uniformidad es extremadamente importante para las etapas posteriores del proceso. Un disco de fricción, un tanque de lavado con flotación y un centrifugador de deshidratación se comportan de manera predecible solo cuando reciben una banda de partículas consistente. Los inconvenientes son que una trituradora de un eje es intolerante del metal no deseado, que el martillo hidráulico incorpora un sistema de mantenimiento y que la sustitución de la pantalla requiere un equipo de dos personas durante aproximadamente 45-90 minutos, según el tamaño de la máquina.
El arreglo de los cuchillos en el rotor merece atención. Un rotor de hilera recta acopla muchos cuchillos simultáneamente, lo que produce una carga de martillado y una mayor corriente peak. Un rotor de hilera circular proporciona una carga distribuida y una corriente más baja.rotor helicoidal., donde las cuchillas están dispuestas en espiral, se engranan progresivamente, lo que reduce el par máximo en aproximadamente un 15-25 por ciento, reduce el ruido en 3-5 dB(A) y proporciona un corte más suave en las películas resistentes. Para el trabajo con películas, un rotor helicoidal con cuchillas de tipo corte es casi siempre la mejor especificación.
Extrusores de doble hélice: el equipo versátil
La trituradora de dos ejes —el término del glosario también es trituradora de dos ejes— utiliza dos ejes rotatorios en sentido contrario que llevan discos de corte que se entrelazan. Las velocidades de los ejes son de 12 a 30 rpm, a menudo con un pequeño diferencial entre los dos ejes (por ejemplo, 14 rpm y 18 rpm) para que el material sea arrastrado y arrancado en lugar de solo apretado. Normalmente no hay tamiz; el tamaño de las partículas se controla mediante el espesor de los discos y el número de ganchos por disco, lo que da como resultado una salida irregular de 30 a 150 mm.
Su virtud es el par de torsión bruto y la clemencia. Un granulador con dos ejes atravesará un tornillo, una breve longitud de cinta de acero o un grueso de tierra compactada sin daños catastróficos, y su lógica de retroceso automático liberará la mayoría de atascos sin la intervención del operador. Esto lo convierte en la máquina primaria adecuada para residuos rígidos posteriores al consumo: tambores de HDPE, cajas, restos de tuberías, pacas de PP con alta contaminación y film agrícola enrollado con tierra y piedras. Su debilidad es exactamente la imagen especular: la producción es gruesa e inconsistente, por lo que rara vez puede ser la última etapa de reducción de tamaño previa al lavado.
Trituradora de cuatro ejes: control del tamaño Torque Plus.
Un destructrador de cuatro ejes añade dos ejes opuestos encima del par principal y monta una malla de descarga, combinando acción de destorcion con una garantía de tamaño de 30-80 mm. Es la solución especializada para flujos de residuos heterogéneos en los que se requieren tanto resistencia como un intervalo de partículas definido, como embalajes mixtos rígidos y flexibles, carcazas electrónicas con piezas de metal o preparación de combustible de desechos. El coste y la energía específica son mayores que en una máquina de dos ejes, por lo que las unidades de cuatro ejes se especifican cuando la mezcla de materiales lo demanda realmente en lugar de como una actualización predeterminada.
Tabla de comparación: características de las estructuras de los trituradores
| Criterio | Trituradora de un solo eje | Trituradora de eje doble. | Trituradora de cuatro ejes. |
|---|---|---|---|
| Velocidad del rotor/árbol | 8. 80-150 rpm. | 12–30 RPM. | 12–30 RPM. |
| Características de apriete. | Par de torsión medio, velocidad media. | Paro muy alto, velocidad muy baja. | Paro muy alto, velocidad muy baja. |
| Ayuda de alimentación | bombo hidráulico, 6 a 12 MPa. | Alimentación automática mediante ganchos | Alimentación automática mediante ganchos |
| Pantalla | perforada de 20 a 100 mm | Ninguno | Perforaciones de 30-80 mm |
| Uniformidad de la producción | Alto | Bajo. | Medio alto |
| Tolerancia al metal innecesario | Bajo a medio. | Alto | Medio alto |
| Manejo de film y envoltorio estirable | Excelente, con cuchillas de cizalla. | Deficiente; la película se deshace sobre los ejes | Juzgado |
| Manipulación de tambores y cajas rígidas. | Juzgado, limitada por el ramaje | Excelente | Excelente |
| Nivel de ruido | 88-95 dB (A). | 850-1.100 kW equivalente | 85-90 °C |
| Energía específica, sección típica | De media a alta | Bajo a medio. | De media a alta |
| Número de cuchillas por máquina. | Cuchillas pequeñas de 40–200. | 20–60 discos cortadores | Discos de corte de 40–120. |
| Costo de los activos relativo | Medio | De media a alta | De alto a muy alto. |
| Costo relativo de desgaste por tonelada. | Medio | Bajo. | Medio |
Por qué las botellas de PET y la película PE/PE se comportan de manera opuesta.
El principio más útil en la selección de trituradoras es que las botellas de PET fallan a causa de una fractura frágil, mientras que la película de poliolefina falla a causa de un desgarro dúctil, y la maquinaria de corte debe estar diseñada en función de esa diferencia. Todo lo demás - geometría de las cuchillas, velocidad del rotor, espaciado, tamaño de la rejilla, consumo de energía - sigue de estos dos modos de fallo.
Botellas PET: duras, frágiles y abrasivas
El PET postconsumo tiene una densidad aproximada de 1,33-1,40 g/cm³, una temperatura de transición vítrea cercana a 75-80 °C y una resistencia al impacto de vértice baja suficiente para que se rompa limpiamente a temperatura ambiente. Esta fragilidad es una ventaja para la reducción de tamaño: un granulador de alta velocidad corta el PET de manera eficiente, produciendo trozos con bordes relativamente limpios y poca generación de fina, siempre que los cuchillos estén afilados y la distancia sea correcta. La energía específica para la reducción del tamaño de las botellas de PET suele estar entre 35 y 60 kWh por tonelada, y un granulador húmedo bien ajustado mantendrá el nivel inferior de esa gama.
Las complicaciones son de diferente naturaleza. El alambre de balas, los cierres de aluminio, las argollas de acero y los fragmentos de vidrio que llegan junto con las balas son duros, y la rigidez del PET hace que un objeto extraño se transmita directamente al borde de corte en lugar de absorberse. Los filos rayados son el modo habitual de fallo, y un solo pedazo de metal apestoso puede rayar cada filo giratorio en un solo paso. El PET es además ligeramente abrasivo, especialmente cuando las botellas contienen arena o residuos de adhesivo de etiquetas, por lo que el redondeamiento de los bordes avanza constantemente incluso sin colisiones.
Dado que el PET es higroscópico y que los trozos de las botellas contienen residuos de etiquetas y pegamento, la mayoría de las líneas modernas utiliza ungranulador húmedoEl agua se inyecta en la cámara de corte a aproximadamente 1-3 metros cúbicos por tonelada de producción. El agua enfría las cuchillas, suprime el polvo, comienza a separar las etiquetas y el adhesivo, y lubricante la descarga. La malla estándar para una línea de PET con certificado de contacto con los alimentos es de 12-16 mm, lo que produce granulados que pasan el lavado en caliente y la deshidratación de manera eficiente, manteniendo un tamaño suficientemente grande para evitar las excesivas pérdidas a través de las mallas en la etapa de separación entre flotación y flujo. Un tamaño de grano inferior a 8 mm aumenta drásticamente las pérdidas y la energía de secado; cuando el tamaño es superior a 20 mm, la eficiencia de la eliminación de etiquetas y el lavado disminuyen.
Residuos de película de PE y PP: duros, polvorientos e sensibles al calor
La película de poliolefina es la imagen reflejada. El LDPE y el LLDPE tienen un coeficiente de alargamiento a la rotura que suele estar en el rango del 300–800%, por lo que el material se estira en lugar de romperse. Una hoja tibia con un exceso de margen no corta en absoluto la película; en su lugar, la recoge en tiras que se enrollan alrededor del eje del rotor y de las carcasas de los rodamientos. Este es el motivo por el que la trituradora de doble eje, tan eficaz en el caso de tambores, suele ser una mala opción para las películas de envoltura de estiramiento y las películas finas: la acción de estriada, unida a una velocidad baja, es casi el mecanismo ideal para enrollar la película alrededor de los ejes.
El segundo problema de la película es térmico. El PE se funde a 110–130 °C y el PP a 160–170 °C, mientras que la zona de corte de una trituradora sobrecargada puede superar fácilmente esas temperaturas localmente. Una vez que la película comienza a derretirse, se ensucia en las cuchillas y las rejillas, oscureciendo las perforaciones y creando un bloqueo auto-reforzante que termina en un apagado y una limpieza manual con rasquetas. Para evitar esto, es necesario una adecuada afilación de las cuchillas, presión de barrido controlada, una superficie abierta de la rejilla suficientemente amplia y, en muchos casos, inyección de agua oextracción forzada con aire en la descarga.
La energía específica para la película es notablemente mayor que para el PET, generalmente entre 60 y 110 kWh por tonelada, hacia el extremo superior cuando la película es gruesa, húmeda o muy sucia. Esto se debe a que la deformación dúctil absorbe energía antes de que se complete el corte, y porque la baja densidad aparente de la película (30-80 kg/m³ suelta, 200-400 kg/m³ empacada) implica que se debe mover un gran volumen para cada tonelada procesada.
Tabla de comparación: requisitos de corte de botellas PET y películas de PE/PP
| Parámetro | Línea de lavado de botellas de PET: entre | Residuos de film PE/PP |
|---|---|---|
| Modo de fallo debajo de la lama | Fractura frágil | Desgarro / estiramiento del ductilo. |
| Densidad. | 1,33-1,40 g/cm³ | 0,90-0,96 g/cm³ |
| Densidad de granel y geometría de los peletizadores | 250-450 kg/m³ (combinado) | 200-400 kg/m³ en forma de balas, 30-80 kg/m³ en forma de gránulos |
| Riesgo primario | Desgaste de la cuchilla debido al metal y al vidrio. | Envoltura del eje y suciedad de fusión |
| Preferred primary machine,, | Trituradora de eje doble (opcional, para alimentación en bálago o voluminosa). | Trituradora de un eje con rampa hidráulica, obligatorio. |
| Preferred secondary machine,, | Granulador mojado, tamiz de 12-16 mm. | Granulador mojado, tamiz de 15-25 mm o directamente al lavado. |
| Objetivo de espaciamiento de las cuchillas. | 0,15-0,30 mm. | 0,10-0,20 mm, perfectamente controlado. |
| Geometría de la cuchilla. | Pendiente plana o ligeramente negativa, borde robusto | Palas de corte por cizallamiento en positivo, acción de tijeras. |
| Velocidad del rotor en la etapa final | 500–800 rpm | 400–600 rpm |
| Inyección de agua | 1–3 m³ por tonelada, norma. | Secador térmico opcional, si está instalado. |
| Energía específica. | 35–60 kWh por tonelada. | 60–110 kWh por tonelada |
| Vida de las cuchillas entre rectificados | 80-200 toneladas. | 20–60 toneladas para película agrícola arenosa; 100–150 toneladas para película industrial limpia |
| Generación de finos típica | 1–3 por ciento. | 0,5-2 por ciento |
Casos especiales: bolsas tejidas, film extensible y film agrícola
Tres flujos relacionados con el cine justifican un tratamiento independiente.Bolsas PP tejedas y bolsas grandes (FIBC)son robustos en dos direcciones y a menudo contienen hilos de poliéster cosidos y capas impresas. Un triturador de un solo eje con un tamiz de 40-60 mm los maneja bien, pero el espacio entre las cuchillas debe mantenerse ajustado, ya que las cintas tejidas pasan sin alteraciones por un amplio espacio. Las bolsas grandes con asas de elevación deben cortarse previamente o alimentarse con las asas quitadas, ya que estas son los iniciadores de envoltura más comunes.
Película de estiramiento y envoltorios para palletsLas alambradas flexibles son las más difíciles del sector: extremadamente finas, extremadamente elásticas y suministradas en bobinas compactas. Exigen una máquina de un solo eje con un rotor helicoidal, cuchillas de cizallado afiladas y una pantalla de no más de 50 mm para evitar que los desechos obstruyan la máquina. La presión aplicada al material elástico contra el rotor debe reducirse, en lugar de aumentarse, ya que forzar dicho material contra el rotor aumenta el estiramiento en lugar de la trituración.
Película agrícolaLlega con tierra, arena, piedras y humedad que puede llegar al 30-50 por ciento de la masa total recibida. El enfoque correcto no es un triturador más robusto, sino un paso de pretratamiento: un pre- triturador o desmoldeador, seguido de un cepillo seco o una rejilla vibratoria para eliminar la mayor parte de la carga mineral antes de la reducción de tamaño principal. Cortar la película arenosa con cuchillas de acero estándar es lo que reduce la vida de las cuchillas a un intervalo de 20-60 toneladas. Con la pre-crible y las cuchillas de metal pulido resistentes a la abrasión, este dato se puede duplicar con frecuencia.
Rutas de reducción de tamaño recomendadas según la materia prima
Una ruta de reducción de tamaño correcta se define por la forma del material de entrada y los requerimientos del proceso downstream, y en la gran mayoría de las plantas consiste en dos etapas en lugar de una. La etapa primaria hace que el material sea transportable y libera la contaminación; la etapa secundaria establece el tamaño de partículas que necesita la línea de lavado y la línea de granulación.
En la línea de lavado de botellas PET que utiliza botellas sueltas o ligera- mente empacadas, un triturador de doble eje a menudo no es necesario. Las botellas son huecas, tienen una baja densidad en volumen y se alimentan fácilmente; un desempacadora seguida de un destrompero de bandejas, una clasificación manual o automática y un granulador húmedo con un tamiz de 12-16 mm constituyen una ruta completa y eficiente. Cuando las bandejas están muy comprimidas, contienen envases rígidos mixtos o proceden de la recogida municipal con una elevada carga de objetos extráños, un pre- triturador de baja velocidad de doble eje con una salida de 60-80 mm justifica el coste de inversión debido a la protección que brinda a las cuchillas del granulador.
En el caso de la película PE/PP, el procedimiento en dos etapas no es opcional. Es necesario un triturador de un eje solo, porque ningún granulador aceptará la película en balas sin envasar. Después del triturado a 40–60 mm, el material puede ir directamente a la sección húmeda de la planta de lavado o a través de un granulador húmedo si se necesita un grano más fino y uniforme para un pellet de alta especificación. La elección depende del grado del grano que se esté buscando y de la capacidad de los rodillos de limpieza por fricción a continuación.
Tabla de selección de rutas.
| Material de alimentación. | Reducción del tamaño primario | Etapa secundaria. | tamaño de la salida objetivo | Abajo del proceso. | Notas |
|---|---|---|---|---|---|
| Bidones de PET, fracciones granuladas | Destructor de bales y clasificación (sin necesidad de triturador). | Granulador mojado, tamiz de 12-16 mm. | Granos de 12 a 16 mm de grosor. | Lavado en caliente, flotante, deshidratación | 000 $, pero previenen daños al equipo y garantizan la pureza del material. |
| Bidones de PET, 500 a | Trituradora de eje doble, 60–80 mm. | Granulador mojado, tamiz de 12-16 mm. | Granos de 12 a 16 mm de grosor. | Línea de lavado en caliente | La trituradora pre-trituradora se amortiza solamente por la vida de las cuchillas. |
| Bandas de PET y láminas termoformadas | Trituradora de un eje, rejilla de 40 mm. | Granulador mojado, 10-14 mm. | flocones de 10-14 mm | Lavado + descontaminación | Observar la generación de polvos finos en las bandejas de pared delgada |
| Película industrial de LDPE/LLDPE, limpia. | Trituradora de un eje, rejilla de 50-60 mm. | Sistema de desgasificación en vacío opcional: | 40–60 mm. | Limpieza y posterior molienda, o molienda directa | La película limpia puede omitir el lavado por completo |
| Película de PE de postconsumo, imprimida y sucia | Trituradora de un eje, rejilla de 40-50 mm. | Granulador mojado, 20-25 mm. | 20 a 25 mm | Línea de lavado completa. | Carga de tinta y cola: aumenta la necesidad de lavado |
| Bolsas PP tejedas / FIBC | Trituradora de un eje, rejilla de 40-60 mm, espaciación ajustada. | Granulador mojado, 15-20 mm. | 15–20 mm | Lavado + pelletizado | Eliminar primero las tiras de sujeción y los mosquetones de metal. |
| Película de estiramiento y envoltorios para pallets | Trituradora de eje sencillo, rotor helicoidal, 50-60 mm, presión reducida del pistón. | Normalmente ninguno | 50–60 mm | Aglomeración o peletización directa | La malla no debe ser demasiado pequeña |
| Película agrícola con suelo y arena | Abridor de balas + tambor preselector, luego triturador de un solo eje, 50 mm | Granulador en húmedo con lavado previo. | 25–40 mm. | Lavado intensivo, varias fases de lavado | Hojas de metalurgia en polvo altamente recomendadas |
| Tambores, cajas y tuberías de HDPE rígidos | Trituradora de eje doble, 50–100 mm. | Granulador hasta 12–15 mm. | 12–18 mm. | Lavado + pelletizado | Diseño rigido clásico de dos etapas |
| Rigido mezclado y flexible para RDF | Trituradora de cuatro ejes, tamiz de 30 a 50 mm. | Ninguno | 30-50 mm. | Preparación de combustible, sin lavado | Eliminación de metal por magneto sobre la banda y corrientes de Foucault |
Un punto relacionado con el ajuste downstream merece atención, porque se suele pasar por alto. La abertura de la pantalla elegida en la última etapa de reducción del tamaño debe ser compatible con la perforación de la centrifuga de descargamiento y la malla de los cepillos de fricción. Si se reduce la pantalla de un granulador de 14 mm a 10 mm para arrancar una escarcha más fina, aumenta la proporción de partículas que pasan a través de la pantalla de la centrifuga, se pierde producto en el circuito de agua y aumenta la carga de tratamiento del agua. El tamaño de las partículas es un parámetro de toda la línea, nunca un parámetro local. Una vez que las escamas abandonan la etapa de reducción del tamaño, entran en la secuencia de lavado, que Polyretec configura por separado según el grado de las escamas y el nivel de contaminación.
Ingeniería de la cuchilla: grados de acero, geometría y separación
Las cuchillas son el elemento de consumo de mayor frecuencia en cualquier planta de reciclaje, y la especificación de las cuchillas determina tanto la calidad de corte como los costes de funcionamiento de forma mucho más directa que cualquier otro componente en particular. Tres variables son importantes: el acero, la geometría y la tolerancia.
Grados de acero de los cuchillos
Cuatro familias de aceros herramientas cubren esencialmente todos los usos de reducción de tamaño de plásticos.D2(y su equivalente cercano)SKD-11, aproximadamente Cr12Mo1V1 en la designación china), es un acero de trabajo en frío de alto carbono y alto cromo, endurecido típicamente a HRC 58-62. Ofrece una excelente resistencia al desgaste y es la opción predeterminada para las cuchillas de granulador que cortan material limpio o ligeramente contaminado.H13.(SKD-61) es un acero de trabajo en caliente endurecido a HRC 48–54; es más resistente y mucho más resistente a las cargas de impacto y el choque térmico, lo que lo hace adecuado para discos de corte de doble eje en los que predominan las cargas de impacto y en los que la retención de los bordes importa menos.9CrSi.Y los grados de baja aleación similares se encuentran en máquinas de bajo costo y son aceptables únicamente para la mayor parte inerte.
Acero de herramienta de metalurgia en polvo (PM)representan la parte superior del rango. Realizados mediante prensado isostático en caliente del polvo atomizado, combinan una estructura de carburo muy fina y uniformemente distribuida con una alta dureza, típicamente HRC 60-64, y proporcionan dos a cuatro veces la duración de servicio de la B2 en servicio abrasivo. Su coste inicial es más elevado, pero para película agrícola con carga de arena o para corrientes después del consumidor con contaminación mineral persistente, el coste por tonelada procesada suele ser inferior que el del acero convencional. También se utilizan capas de recubrimiento de carburo de tungsteno yempolvado duro, en especial en ganchos de dos ejes, donde el objetivo es resistir la abrasión en lugar de mantener un filo de corte extremadamente fino.
Tabla de comparación de los acero de los cuchillos
| Grado de acero. | La dureza típica. | Resistente. | 000 y | Ciclos de granulación. | Costo relativo | La mejor aplicación |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 9CrSi/baja aleación. | HRC 56–58 | Medio | Bajo. | 4–6 | Bajo. | Residuos de producción interna limpios |
| D2/SKD-11 (Cr12Mo1V1) | HRC 58–62 | Medio | Alto | 5–8 | Medio | Cuchillas del granulador, fragmentos de PET, film limpio a ligeramente contaminado. |
| H13/SKD-61. | HRC 48–54 | Alto | Medio | 5–8 | Medio | Discos de corte de eje doble, uso con cargas fuertes, servicio en caliente. |
| Acero para herramientas de metalurgia en polvo | HRC 60–64 | Alto | Muy alta | 6–8 | Premium, | Película agrícola abrasiva, residuos postconsumo cargados de minerales. |
| Con punta de carburo de tungsteno o revestimiento. | HRA 88-92 en el extremo | Bajo en los vertederos. | Muy alta | 1–3 (peli reciclado especial). | Premium, | Ganchos de eje doble, residuos rígidos muy abrasivos. |
Geometría de la hoja
La geometría se elige para adaptarse al modo de falla del polímeroAletas de tipo V., dispuestas de manera que el corte se propaga desde el centro hacia afuera, reducen la carga máxima y son comunes en rotores de un solo eje que tratan materiales voluminosos.Palas de forma cuadrada.— Las piezas de inserto pequeñas, de cuatro bordes e indexables, atornilladas en filas, son la norma para los trituradores de película de un único eje, ya que cada cuchilla puede girarse tres veces antes de su extracción, lo que da cuatro aristas por inserto y un costo muy bajo por arista.Cuchillas del ganchoEn los discos cortadores de eje doble, la estructura tira y atrae el material hacia adentro; el número de ganchos por disco (típicamente 2, 3 u 5) intercambia la agresividad de alimentación por la finura de salida, con más ganchos dando como resultado una salida más fina pero una menor ingesta.Cuidados de la hélice y del rodillo.Descolocar las cuchillas a lo largo de una espiral de modo que solo unas cuantas se conectan en un instante determinado, lo que produce un corte progresivo similar a un tijeras que es notablemente mejor para las películas.
El ángulo de caracol importa tanto como la forma de la cuchilla. Un ángulo positivo de 5 a 15 grados produce una acción de corte adecuada para la película dúctil. Un ángulo neutro o ligeramente negativo ofrece un borde más fuerte y mejor sostenido, adecuado para el PET quebradizo y para el material en el que es probable que se produzca daño por impacto. Es un error común especificar una cuchilla de película con ángulo positivo para un granulador de botellas de PET, lo que conduce a que se desmorone el borde rápidamente.
Espacio: El parámetro que determina si se cortarán las películas
El espacio entre la cuchilla giratoria y la cuchilla del lecho fijo debe ser de 0,1 a 0,3 mm para la reducción del tamaño del plástico, y para la película es obligatorio el intervalo más estrecho de esa magnitud. La física es sencilla: se produce un corte cuando el material es aplastado entre dos bordes que se superan mutuamente. Si el espacio supera el grosor del material en un margen significativo, la película delgada se arrastra al interior del espacio y se estira en lugar de cortarse, produciendo hilos que envolvieren el rotor. Dado que el grosor típico de las películas de embalaje es de 15 a 120 micras, un espacio de 0,5 mm equivale en realidad a una puerta abierta.
El ajuste del espaciado se efectúa con calibres de contacto después de cada cambio de cuchilla y después de cada reacondicionamiento, ajustando la pila de taladros de la cuchilla de la cama. También debe revaluarse después de las primeras 8 horas y nuevamente a las 48 horas de funcionamiento después de un cambio de cuchilla, ya que el cambio térmico y la asentamiento de las juntas sujetas pueden modificar el ajuste. Los tornillos de fijación de la cuchilla deben retorcerse según la especificación del fabricante siguiendo el mismo calendario; un tornillo de la cuchilla aflojado es uno de los pocos defectos capaces de destruir un rotor.
Las cuchillas normalmente pueden reabrirse de 5 a 8 veces antes de que la geometría de la base de la cuchilla deje de permitir el ajuste adecuado del juego. Cada reabrimiento elimina de 0,3 a 0,8 mm de material, y después del ciclo final la cuchilla se recicla. Planificar una rotación de reabrimientos – un conjunto en servicio y otro en el taller de afilado – elimina el tiempo de inactividad que acompaña a cada cambio de cuchilla y es una práctica estándar en plantas bien gestionadas.
Potencia, reducción de engranajes y coincidencias de torque del motor.
El dimensionamiento de un motor para una trituradora es un problema de par, no de potencia, y esta distinción explica por qué dos máquinas con la misma potencia instalada pueden tener capacidades completamente diferentes. Una trituradora de doble eje convierte una calificación moderada del motor en un par de eje enorme mediante una relación de reducción de 60:1 a 120:1, mientras que un granulador aplica su potencia a 400-800 RPM con un sistema de transmisión directo o de correa, y una multiplicación de par comparativamente pequeña.
El par del eje se puede calcular como el par del motor multiplicado por la relación de transmisión y la eficiencia de la transmisión. Un motor de 22 kW a 1.480 rpm produce aproximadamente 142 N·m. A través de una reducción planetaria de 90:1 con una eficiencia del 95 %, se obtiene aproximadamente 12.100 N·m en el eje de la trituradora, girando a aproximadamente 16 rpm. Por esta razón, una máquina de dos ejes con dos motores de 22 kW puede destrozar un tambor de 200 litros que haría detener inmediatamente un granulador de 75 kW.
Tabla de referencia de potencia y capacidad
| Tipo de máquina | 500 kg/h. | 000 T equivale a 70 T ahorrados, lo que supondría un ahorro de +$10.500. | 2.000 kg/h | Coeficiente de reducción | Tipo de transmisión. |
|---|---|---|---|---|---|
| Trituradora de eje sencillo, película PE/PP. | 37–45 kW. | 55-75 kW. | 110–132 kW | 20:1 a 35:1 | Motor + caja de engranajes helicoidal o unidad de accionamiento hidráulica. |
| Trituradora de eje sencillo, rigida/lámina. | 30-37 kW. | 45–55 kW | 90–110 kW | 20:1 a 35:1 | Motor + caja de engranajes helicoidal. |
| Trituradora de eje doble, residuos rígidos. | 2 × 11–15 kW | 2 × 18,5–22 kW | 2 × 37–45 kW | 60:1 a 120:1 | Motor + caja de engranajes planetario o cicloidal. |
| Trituradora de cuatro ejes, residuos mixtos. | 2 × 15–18,5 kW | 2 × 22–30 kW | 2 × 45–55 kW | 60:1 a 120:1 | Motor + caja de engranajes planetario. |
| Granulador mojado, botellas PET. | 30-37 kW. | 45–55 kW | 90–110 kW | Banda directa o en relación 1:1 a 1:1,5 | Motor + correa V, rotor de volante. |
| Granulador mojado, película de PE/PP. | 37–45 kW. | 55-75 kW. | 110–160 kW | Banda directa o en relación | Motor + correa V, rotor de volante. |
| unidad de potencia hidráulica para el bombo. | 4-5,5 kW. | 5,5-7,5 kW. | 11–15 kW | — | Unidad de bomba separada |
Estos valores asumen un funcionamiento continuo con una alimentación razonablemente consistente. El rendimiento real varía en un 30 por ciento o más en función de la densidad en masa, el contenido de humedad, la abertura de la pantalla y el estado de las cuchillas, y un conjunto de cuchillas desgastadas puede reducir la capacidad de producción a la mitad a la vez que aumenta el consumo de corriente. Al elaborar una especificación, siempre se debe indicar el rendimiento requerido en kg por hora para una carga y tamaño de pantalla definidos en lugar de mencionar la potencia en kilovatios, pues solo los kilovatios no garantizan nada.
Accionamiento hidráulico frente a motor eléctrico y transmisor de engranajes.
En el mercado de trituradoras, compiten dos filosofías de funcionamiento.motor eléctrico y caja de cambios.La disposición proporciona una mayor eficiencia energética (normalmente del 90 al 95% a través de la transmisión), un mantenimiento menor y un control más sencillo, y es la más utilizada en los trituradores de plástico de un eje y en todos los granuladores.unidad de transmisión hidráulica completaEn el caso de los motores hidráulicos que hacen girar el rotor, la protección contra sobrecargas inherente se consigue mediante el alivio de la presión, la velocidad variable y el cambio instantáneo de dirección, a cambio de una eficiencia en el intervalo del 70-80 % y un sistema de aceite que necesita refrigeración y filtración. Los motores hidráulicos se emplean principalmente en máquinas de uso pesado que se espera que sufran con frecuencia atascos y grande contaminación.
Protección contra sobrecarga, sistema de reversa automática e inicio suave
Cada trituradora necesita una respuesta definida ante sobrecargas.reversión automáticalos monitores de funciones monitorean la corriente del motor o la presión hidráulica y, cuando se supera un umbral de típicamente del 105 al 120% de la carga nominal durante un tiempo de permanencia fijado de 1 a 3 segundos, invierten el rotor durante un intervalo fijo de 2 a 5 segundos antes de intentar reanudar la rotación en sentido adelante. Se permiten dos o tres intentos; si el bloqueo persiste, la máquina se detiene y activa una alarma en lugar de martillear repetidamente la transmisión. Configurar un número ilimitado de intentos es un error que acorta dramáticamente la vida del cambio de marchas.
Arrancadores suavesSe recomienda encarecidamente el uso de inversores de frecuencia variables para todos los trituradoras con una potencia superior a около 30 kW. El arranque directo en línea de un rotor grande requiere una corriente de 6-8 veces la corriente nominal y supone un impacto severo en los acoplamientos y en los dientes del engranaje. Un inversor de frecuencia variable permite además ajustar la velocidad del rotor al material de alimentación - reduciendo la velocidad para el material grueso y resistente para ganar torque y aumentando la velocidad para la película fina para aumentar el rendimiento - y permite la reversión controlada utilizada por la lógica de reversión automática. En los granuladores, un rotor tipo flywheel de gran masa almacena energía cinética y suaviza la carga, por lo que el peso del rotor del granulador es un punto de especificación real en lugar de un dato de marketing.
Protección, seguridad y cumplimiento ambiental.
Los sistemas de protección en una planta de reducción de tamaño cumplen dos funciones claramente separadas: mantener fuera de la máquina los objetos extraños y evitar que los operarios entren en la cámara de corte. Ambos aspectos son innegociables y se abordan de acuerdo con los estándares internacionales bien establecidos.
Protección contra objetos extraños
El caso económico de la eliminación de la contaminación es abrumador. Un solo perno de acero que impacta contra el rotor de un granulador a 700 rpm puede dañar todas las cuchillas giratorias en una sola revolución, y el costo de un conjunto de cuchillas completo, más el tiempo de inactividad para su sustitución, eclipsa varias veces el costo del equipamiento de protección. Una línea adecuadamente protegida utiliza defensas en capas:
- Magneto de la banda superior.12. por encima de la cinta transportadora de alimentación, eliminando los elementos ferrosos del flujo de material de forma continua sin interrumpir el flujo.
- Imán del tambor o polea del cabezal magnético.en la descarga del transportador, capturando fragmentos ferrosos que estaban enterrados en la cama de material.
- Detector de metales.Caldera que recorre la banda y que está alineada para detener la cinta transportadora y activar una alarma cuando se detecta metal no ferroso (tapas de aluminio, cables de cobre, pesos de lata) (la sensibilidad de detección en el caso de una esfera de 3-5 mm es típica para una banda de 800-1,000 mm).
- Separador por corriente de Foucaultcuando la carga de aluminio es significativa, como en los montones mixtos de botellas municipales.
- Clasificador de aire o desagregador en zigzag.después de la trituradora, eliminando el papel, el polvo y la película ligera de las fracciones más pesadas.
- Pretobera vibratoria.para la eliminación del suelo y las piedras antes del triturado de la película agrícola.
Un sistema de detección de bloqueos –sensores de nivel en la parrueca de descarga, junto con la monitorización de la corriente eléctrica del motor– debe cerrar el tren de alimentación antes de que la cámara se colme solidariamente. Recuperar una cámara compactada de un único eje puede llevar varias horas de limpieza manual al equipo de mantenimiento.
Seguridad del Operador
El diseño de seguridad de los equipos para la reducción del tamaño de plásticos se rige por un marco de normas bien definido. La norma ISO 13857 establece las distancias de seguridad que impiden que las manos inferiores e inferiores lleguen a las zonas peligrosas, lo cual determina la altura y la geometría de la tolva de alimentación: una tolva lo suficientemente profunda como para que un brazo no pueda llegar al rotor es el elemento de protección principal en la mayoría de las máquinas de un solo eje. La norma ISO 13850 regula el diseño de la función de parada de emergencia, que requiere dispositivos de bloqueo accesibles y claros, con reset manual. La norma ISO 14120 trata de las protecciones fijas y móviles, y la norma ISO 14119 trata de los dispositivos de interbloqueo asociados con las protecciones: cualquier puerta de acceso a la cámara de corte debe contar con un dispositivo de interbloqueo, y en máquinas con gran inercia del rotor, este dispositivo debe ser del tipo de bloqueo de la protección, que mantiene la puerta cerrada hasta que el rotor se haya detenido. El rotor puede tardar 30-90 segundos en detenerse una vez se ha quitado la alimentación.
La disciplina del bloqueo y etiquetado es obligatoria para cualquier cambio de cuchillas, cambio de las rejillas o entrada en la cámara. La secuencia es: detener, aislar eléctricamente, aislar y despresurizar el circuito hidráulico, verificar que no hay energía, aplicar los bloqueos personales y confirmar la inmovilidad del rotor mecánicamente antes de que cualquier persona ingrese a la cámara. La norma EN 12012-1, la norma europea que abarca los granuladores y trituradoras de cuchillas para plásticos y caucho, es la norma específica del producto a la que se debe hacer referencia al especificar una máquina con marcado CE para el mercado europeo.
Ruido y polvo
Los trituradores y granuladores son algunas de las máquinas más ruidosas de una instalación de reciclado. Los niveles de presión sonora de 85-95 dB (A) en la posición del operario son normales, según la norma ISO 11201. Cuando la exposición sostenida supera los 85 dB (A), se requieren controles técnicos antes de recurrir a la protección auditiva. Las medidas efectivas incluyen un recinto acústico alrededor de la máquina, que normalmente logra una reducción de 10-15 dB (A); montajes antivibratorios en la base de la máquina; cierres acolchados de los tambores de alimentación y los conductos de descarga; y una reducción de la velocidad del rotor mediante el sistema de frecuencia variable, ya que el ruido varía en función de la velocidad de punta. La elección de un rotor helicoidal en lugar de uno de fila recta podría aportar un ahorro adicional de 3-5 dB (A) sin costos operativos.
El polvo es un problema principalmente en la reducción en seco del tamaño. La granulación en seco de PET genera polvo ultrafino que supone un riesgo para los sistemas respiratorios y, en volúmenes confinados, un riesgo de polvo combustible. La granulación en húmedo elimina la mayor parte del polvo, lo que es una razón secundaria significativa para elegir la operación en húmedo en las líneas de PET. Cuando la operación en seco es inevitable, un sistema de extracción de polvo por un ciclón y un filtro de cartucho dimensionado para una velocidad de 1.500-4.000 m³/h en la descarga del granulador es estándar, y las instalaciones de pulverizadores que producen polvo ultrafino deben evaluarse en función de los requisitos de polvo combustible aplicables, incluida la zonificación ATEX en Europa.
El árbol de decisión para la selección del triturador
La selección del triturador se puede reducir a seis preguntas secuenciales, cada una de las cuales estrecha la elección del equipo, y responderlas en el orden adecuado evita los argumentos circulares que detienen la mayoría de las discusiones de adquisición. El orden es importante: la forma del material precede a la capacidad, y los requisitos posteriores a la trituración preceden a la selección de la malla final.
Paso 1 — ¿Cuál es la forma física del material entrante?
Los rodillos, los bales, la película suelta, los tambores, las cajas, las purgas y las hojas se alimentan de manera diferente. Las formas de rodillos y bales requieren una máquina de un solo eje asistida por un martillo o un abridor de bales. Los artículos rígidos tridimensionales requieren tritura en dos ejes. La película suelta y ligera requiere asistencia de martillos y una alimentación controlada. Si llegan a la planta más de una forma, debe dimensionar la máquina principal para la más complicada.
Paso 2 — ¿Cuán contaminado está el arroyo y con qué?
El metal, la piedra, el suelo, el material textil y la humedad requieren todas respuestas diferentes. Un alto riesgo de metales impulsa la selección hacia una trituración primaria con doble eje y un completo conjunto de detección de metales. Una alta carga mineral requiere una preselección y vidrios PM o cuchillas endurecidas. La alta humedad afecta tanto el rendimiento como la carga de secado posterior.
Paso 3 — ¿Cuál es el tamaño de partícula de salida que necesita el proceso downstream?
Trabaja en sentido inverso a partir de las especificaciones del pellet o de las escamas. Las escamas de PET de calidad alimentaria necesitan 12-16 mm. La película lavada para el proceso de pelletsación acepta 25-60 mm. La preparación de combustible acepta 30-50 mm. Nunca seleccione un apertura de la pantalla sin confirmarla contra el equipo de deshidratación y de lavado.
— Confirmar y verificar la causa raíz.
Especifique la capacidad en kg/h para el suministro definido. Asumamos una utilización del equipo del 80-85 por ciento durante un turno una vez que se han realizado cambios de cuchilla, cambios de tamiz y limpieza de atascos, y dimensionar la máquina de manera que la capacidad nominal supere la media necesaria en un 20-30 por ciento. Una trituradora que funciona continuamente a su límite absoluto desgasta las cuchillas de forma desproporcionada.
Paso 5: ¿Cuál es el siguiente paso en el procedimiento?
Una línea de lavado, una línea de granulado directo, un aglomerador o una preparación de combustible imponen diferentes requisitos de partículas. El granulado directo de film limpio puede aceptar partículas más gruesas y menos homogéneas que una línea de lavado, ya que la sección de entrada de la extrusora las manejará. Una línea de lavado, por el contrario, es altamente sensible a la uniformidad de las partículas.
Paso 6: ¿Cuáles son las restricciones del sitio?
La corriente disponible, la altura del techo para la carga en el depósito, la capacidad de carga en el suelo, los límites de ruido en el perímetro del sitio, la disponibilidad de agua para la operación húmeda y el nivel de habilidades del equipo de mantenimiento limitan las opciones prácticas. No es el tipo de máquina ideal desde el punto de vista técnico si el equipo local no puede mantenerla.
Tabla de la matriz de decisiones
| Forma del material | Nivel de contaminación. | Salida objetivo | Proceso primario recomendado. | Proceso secundario recomendado. | Protección clave |
|---|---|---|---|---|---|
| Botellas de PET,ordenadas, sueltas. | Bajo. | 12–16 mm | Solo deshilcho de fardo | Granulador en húmedo. | Magneto de la banda superior + detector de metal. |
| Bidones de PET, fracciones granuladas de calidad alimentaria, 500 a | Alto | 12–16 mm | Trituradora de eje doble. | Granulador en húmedo. | Magneto + corriente eddy + detector inductivo |
| Rollos de película, aplicaciones industriales | Bajo. | 40–60 mm. | Trituradora de un solo eje | Granulador opcional. | Magneto de la banda superior. |
| Balas de film, postconsumo | Medio alto | 20–40 mm | Trituradora de un solo eje | Granulador en húmedo. | Magneto + detector de metal |
| Película agrícola | Muy alto (mineral) | 25–40 mm. | Abridor de balas + tambor + rotor sencillo | Granulador mojado, hojas PM. | Pre-cribado + imán + depósito de piedra |
| Bolsas tejidas/FIBC | Medio | 15–20 mm | De una sola hélice, ajustando las piezas con estrechamiento. | Granulador en húmedo. | Magneto con la cara limpia; registro de material capturado |
| Tambores y cajas rígidas. | Medio alto | 12–18 mm. | Trituradora de eje doble. | Granulador | Magneto + detector de metal |
| Rígido y flexible mezclados | Alto | 30-50 mm. | Trituradora de cuatro ejes. | Ninguno | 200-6.000 dólares estadunidenses. |
| Residuos de producción interna limpios | Ninguno | 8-12 mm. | Ninguno | Granulador (junto a la prensa) | Imán básico. |
Mantenimiento, piezas de desgaste y disciplina de operación.
La fiabilidad del triturador depende casi por completo de la disciplina de mantenimiento en lugar de de la calidad de la máquina, porque todos los mecanismos de desgaste críticos en la máquina son predecibles y medibles. Las plantas que siguen una rutina de inspección escrita suelen alcanzar un disponibilidad del 90 por ciento o más; las plantas que funcionan hasta el colapso rara vez superan el 70 por ciento.
Verificaciones diarias y por turno
Al comienzo de cada turno, el operador debe confirmar visualmente el estado del borde de las cuchillas a través de la apertura de inspección, verificar la pantalla para detectar el desgaste o la obstrucción, comprobar que la descarga está limpia, inspeccionar el imán y limpiar el material ferromagnético acumulado en él, verificar el nivel y la temperatura del aceite hidráulico, comprobar que no hay ningún ruido o vibración anormal al iniciarse el funcionamiento y verificar que todos los sistemas de parada de emergencia y las sujeciones de las puertas funcionan. Este control lleva menos de diez minutos y evita la mayoría de los paros imprevistos.
Intervalos de mantenimiento programados
| Tarea | Intervalo | Criterio de aceptación | Tiempo de inactividad. | Costo relativo |
|---|---|---|---|---|
| Verificación del par del tornillo de los cuchillos | Después de 8 horas y 48 horas tras cada cambio de hoja, luego cada semana | Dentro del par de torsión especificado por el fabricante. | 20–40 min | Bajo. |
| Verificación del espaciamiento de las cuchillas. | Después de cada cambio de cuchilla y remolino; semanalmente en servicio | 0,1-0,3 mm según el medidor de palanca. | 30-60 min. | Bajo. |
| Rotación del cuchillo o remezclado. | Cada 80-200 t (PET); 20-60 t (película abrasiva) | Radio de bordes inferior a 0,3 mm | 2–4 h | Medio |
| Inspección de la cribadora. | Semanalmente | Ampliamiento de la perforación inferior al 10 por ciento del nominal. | 30 minutos. | Bajo. |
| Reemplazo de la malla | Cada 1.500-4.000 t según la abrasión | Restaurada abertura uniforme. | 45–90 min. | Medio |
| Renovación del lubricante de los cojinetes | Cada 500-1000 horas de funcionamiento | Ajuste el tipo y la cantidad de grasa adecuados, evitando el exceso de lubricación. | 30 minutos. | Bajo. |
| Inspección de los sellos del eje del rotor | Mensual | Ningún ingreso de material hacia los rodamientos. | 1 h | Bajo. |
| Análisis del aceite de la caja de transmisión y cambio del mismo. | Cada 4000-8000 h | Dentro de los límites de viscosidad y número de partículas. | 3–4 h. | Medio |
| Cambio de aceite y filtro hidráulico. | Cada 2000-4000 h | Código de limpieza según el fabricante | 2–3 h | Medio |
| Tensión y estado de la correa V. | Mensual | Ajuste la deflexión adecuada, sin que haya formación de cristales ni grietas. | 30 minutos. | Bajo. |
| Reemplazo de la cuchilla de la mesita | Cada 3-5 configuraciones de cuchillas giratorias | Gama completa de ajuste del espaciado restablecido. | 3–5 h. | Medio |
| Reconstrucción o reincorporación del rotor | Cada 5-8 años o según lo determine el desgaste | Agujas del cuchillo situadas dentro de los límites de tolerancia. | Varios días | Muy alta |
Disponibilidad de repuestos.
Un almacén mínimo recomendado para una sola línea de producción incluye un juego completo de cuchillas giratorias y un juego de cuchillas de la cama (un costo elevado, pero irrenunciable; una planta sin cuchillas de repuesto eventualmente dejará de funcionar durante días), dos pantallas en la abertura de trabajo y otra en una abertura alternativa (medio), un juego completo de tuercas y arandelas de las cuchillas, que siempre deben reemplazarse en vez de reutilizarse (bajo), un juego de juntas de eje del rotor (bajo), un par de rodamientos principales (medio), un kit de juntas de bomba hidráulica y elementos de filtro de repuesto (bajo), correas transportadoras de repuesto (bajo) y un juego de sensores de proximidad e interlock (bajo). Los reductores de velocidad y los paquetes de potencia hidráulicos no se suelen almacenar como unidades completas, excepto en instalaciones remotas en las que el tiempo de entrega sería prohibitivo.
Laboral de mantenimiento
El trabajo de mantenimiento planificado para un sección de reducción de tamaño bien gestionada normalmente oscila entre 0,15 y 0,40 horas por tonelada procesada, con el valor inferior aplicándose a película industrial limpia en máquinas bien especificadas y el valor superior a película agrícola abrasiva. El seguimiento de este valor es uno de los mejores indicadores de diagnóstico disponibles: una tendencia al alza casi siempre indica una alimentación devuelta o una máquina que funciona fuera de su envoltorio de diseño, y aparecerá en los datos semanas antes de que se manifieste como una avería.
Ocho errores costosos en la selección de trituradoras
Los mismos errores se repiten en proyectos de reciclado de todo el mundo y todos ellos son evitables en la etapa de especificación a un bajo coste en comparación con las repercusiones que acarrea solucionarlos después de la puesta en marcha.
1. Alimentación de la película directamente a un granulador.Este es el error más frecuente y más costoso. El film balado o enrollado que entra a un granulador de alta velocidad se enrolla alrededor del rotor y de las carcasas de los rodamientos en cuestión de minutos. La máquina se detiene, el material debe cortarse a mano y los incidentes repetidos dañan las juntas del eje y permiten que la contaminación ingrese en los rodamientos. La película siempre necesita un triturador de eje simple primero.
2. Envío de la salida del tambor doble directamente a la línea de lavado.Una trituradora de doble eje produce piezas irregulares de 30 a 150 mm. Las formas huecas atrapan la suciedad, los sellos de fricción no pueden limpiar de manera eficaz ese tamaño y el material no se separa adecuadamente en el lavado por flotación. El resultado es material lavado que aún cumple con las especificaciones de contaminación. Se requiere una etapa secundaria de granulado.
3. Omitir la detección de metales para ahorrar capital.Los ahorros se recuperan al destruir el primer conjunto de cuchillas por un clavo. La protección metálica es la inversión de mayor retorno en toda la sección de reducción de tamaño.
4. Diferencia de apertura de la pantalla respecto a la capacidad de los procesos posterioresElegir una malla granuladora más fina sin verificar la perforación de la centrifuga de desecado y la malla de la máquina de lavado, provoca la pérdida de producto en el circuito de agua y sobrecarga el tratamiento del agua. El tamaño de partícula debe decidirse como un parámetro en todo el proceso.
5. Permitir que la hoja se escurra.El despeje no es una configuración de puesta en marcha, sino un parámetro de mantenimiento. Cuando esta variable se desvía de 0,5 mm. aproximadamente, la película deja de cortar y comienza a enredarse, la capacidad de producción se desploma y la energía por tonelada aumenta de forma notable. El control semanal con los calibradores de sensación consume minutos.
6. Tamaño en kilovatios de motor en vez de rendimiento para una carga definida.Dos equipos de 75 kw pueden presentar un rendimiento real diferente en un factor de dos, dependiendo del diseño del rotor, del área de la pantalla, de la relación de engranajes y de la geometría de las cuchillas. Siempre especifique y garantice el rendimiento en kg/h para un tamaño de pantalla y materias primas determinado.
Instrumentos, automatización y SPCLa película suelta a 30–80 kg/m³ requiere una capacidad de manipulación volumétrica muy grande para un flujo de masa modesto. Las cintas transportadoras y los depósitos diseñados en función de la masa pueden acabar bloqueando el triturador, y un triturador alimentado discontinuamente hace que las cuchillas se desgasten de forma desigual y consume más energía por tonelada.
8. Ejecución de un recuento de reintentos de reversión automático ilimitado.Configure el sistema de control para invertir y repetir indefinidamente. Un simple atascamiento se convierte en una carga de choque reiterada de la caja de cambios y de los acoplamientos. Dos o tres intentos, después detener y alertar, son la configuración correcta.
Cómo Polyretec configura la reducción de tamaño para las líneas de botellas y película.
Polyretec, una fábrica de Wanplas, se especializa en equipos para la limpieza y reciclaje de plásticos desde el año 2010, combinando la tecnología de procesos austriacas con la capacidad de fabricación china. Su enfoque en la reducción de tamaño se basa en adaptar la máquina a la materia prima en lugar de vender una configuración estándar. Con más de cien proyectos ejecutados en cincuenta países y un equipo de más de veinticuatro ingenieros disponibles para prestar apoyo in situ, la práctica de especificaciones de la fábrica refleja una vasta experiencia en campo con exactamente las corrientes de botellas y film analizada en esta guía.
Para el trabajo con botellas de PET, la línea de lavado de botellas de PET de calidad alimentaria de Polyretec cubre desde 500 kg/h hasta 6,000 kg/h y está configurada en torno a un granulador húmedo que produce trozos de 12-16 mm, y se añade un pre-granulador de doble eje cuando los bultos de entrada son densos o contaminados. El objetivo del grado de trozos determina la selección de los tamices, y la sección de reducción de tamaño se ajusta al equipamiento de lavado en caliente y deshidratación posterior, formando un sistema integrado en lugar de máquinas compradas por separado.
Para el embalaje flexible, la línea de trituración y lavado de plástico blando PP/PE cubre un rango de 500 kg/h a 1.500 kg/h y está construida en torno a una trituradora de un solo eje con un catalejo hidráulico, rotor helicoidal y cuchillas de tipo corte. Es posible una granulación en varios pasos cuando el cliente desea convertir directamente la película lavada en pellets. Los casos de referencia en el campo ilustran la amplia gama de usos: una configuración de trituradora pesada y martillo para película LDPE con etiquetas adhesivas en México, una máquina de lavado de película PTW1000 PP/PE completamente automática en Taiwán, un sistema de granulación de película LDPE en Turquía y un proyecto de reciclaje de guantes de no tejido y TPE de PP en Vietnam para un grupo cotizado que anteriormente había operado con equipos europeos.
Cuando el material recuperado debe convertirse en pellets, la línea de peloteo de nueva generación de Polyretec procesa películas LDPE de pared delgada y relleno PE/PP espeso, y para un producto de grado compuesto, la fábrica Kerke de Wanplas suministra extrusoras paralelas con hélice a rotación concurrente de la serie KTE y sistemas completos de peloteo que se integran directamente con las líneas de lavado de Polyretec. Esta capacidad inter-fábrica dentro de la marca Wanplas significa que una sola relación de proveedor puede cubrir la reducción de tamaño, el lavado y el peloteo sin el riesgo de interfaz que implica mezclar diferentes proveedores en cada etapa.
Polyretec aplica los compromisos compartidos de la marca Wanplas en todos los equipos: un permiso anual gratuito de repuestos, la sustitución gratuita de piezas que fallen dentro del período de garantía, una garantía de transporte, una garantía de capacidad de producción y una política de fábrica abierta para inspección de los clientes antes del envío. La misión de Wanplas, “Calentar a los clientes globales con máquinas plásticas chinas”, se expresa en la práctica a través de pruebas previas al envío, instalación y puesta en servicio asistidos por ingenieros, y soporte técnico a largo plazo. A partir de 2026, también se exige cada vez más a las plantas que especifican equipos de reducción de tamaño que demuestren un contenido reciclado rastreable y una calidad de granos coherente para aplicaciones en contacto con alimentos, lo que aumenta la importancia de obtener el tamaño de partículas y el control de la contaminación correctamente en la etapa de trituración.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre una trituradora y un granulador?
Una trituradora es una máquina de baja o media velocidad, que gira a 12–150 rpm según el tipo, utilizada para la reducción primaria del tamaño de residuos voluminosos o en forma de balas, producidos en trozos de 20–150 mm de largo. Un granulador, también llamado triturador, funciona a una velocidad de 400–800 rpm con cuchillas rotativas que cortan contra cuchillas fijas a través de una rejilla perforada, produciendo partículas de 8–20 mm de tamaño. Las trituradoras hacen que el material sea manejable; los granuladores establecen el tamaño final de las partículas para el lavado y la granulación. La mayoría de las líneas de envasado de botellas y películas utilizan ambos dispositivos en serie.
¿Una sola máquina puede procesar botellas de PET y película PE/PP?
No de manera eficiente. Los dos materiales fracasan de formas opuestas – el PET se fractura, la película se estira –, por lo que necesitan geometrías de cuchillas, ajustes de separación y velocidades de rotor diferentes. Una trituradora unívoca puede procesar ambos si se reinsumen las cuchillas y los ajustes de separación entre campañas, pero se comprometerá el rendimiento en al menos uno de ellos y los cambios frecuentes acelerarán el desgaste. Las plantas que procesan ambos flujos en volumen deben utilizar líneas dedicadas de reducción de tamaño.
¿Por qué la película se pone alrededor del eje de la máquina de triturar, y cómo se evita ello?
El envasado se produce cuando la película se estira en lugar de cortar, lo que ocurre cuando la separación entre las cuchillas excede aproximadamente 0,3 mm, cuando las cuchillas están desgastadas o cuando la geometría de la máquina sujeta el material a lo largo del eje en lugar de cortarlo. La prevención requiere una separación estrecha de 0,1-0,2 mm, cuchillas de tipo cortador afiladas con racheamiento positivo, una disposición de rotor helicoidal, selladores efectivos del eje y placas de limpieza en los extremos del rotor y un área abierta de la rejilla adecuada para que el material abandone rápidamente la cámara.
¿Qué tamaño de pantalla se debe utilizar para una línea de lavado de botellas PET?
Una pantalla de 12-16 mm es el estándar de la industria para los trozos de PET con fines alimentarios. Por debajo de 8 mm, se producen excesivos ahumados, se incrementan las pérdidas a través de las pantallas posteriores y se aumenta la energía de secado. Por encima de 20 mm, la extracción de etiquetas y pegamento en la etapa de lavado en caliente se vuelve menos efectiva y la separación de flotación aumenta. Es necesario comprobar exactamente la apertura frente a la perforación de la centrifuga de deshidratación para evitar perder producto en el circuito de agua.
¿Cuánto duran las cuchillas del shredder antes de volver a recortar?
La vida útil del cuchilla depende principalmente de la contaminación abrasiva, en lugar del material polimérico. El procesamiento de botellas de PET limpias suele dar de 80 a 200 toneladas entre destartelados, mientras que el plástico industrial limpio ofrece de 100 a 150 toneladas, y el plástico agrícola arenoso solo de 20 a 60 toneladas. Las cuchillas de D2 o SKD-11 normalmente pueden ser recicladas de 5 a 8 veces, cada ciclo elimina de 0,3 a 0,8 mm, antes de que la geometría de asiento deje de permitir un ajuste correcto del juego. Las cuchillas de metalografía en polvo pueden aumentar la vida útil del material abrasivo entre dos y cuatro veces.
¿Un triturador de doble eje es adecuado para película de plástico?
En general, no. Una trituradora de eje doble tritura el material entre discos de corte contra-rotatorios a 12–30 rpm sin pantalla, y esa combinación de velocidad baja y acción de arrastre se acerca a un mecanismo ideal para enrollar la película en los ejes. Además, produce un producto final grueso e irregular de 30–150 mm, que una línea de lavado no puede limpiar adecuadamente. Para la película, la máquina primaria correcta es una trituradora de un solo eje con un martillo hidráulico y una pantalla; las unidades de doble eje se utilizan para desechos rígidos y voluminosos, como bombillas, cajones y tuberías.
¿Cuánta energía consume la reducción de tamaño del plástico por tonelada?
La energía específica suele ser de 35-60 kWh por tonelada para el procesamiento de botellas de PET y de 60-110 kWh por tonelada para películas de PE/PP, y la cifra más alta para las películas refleja la energía absorbida por la deformación dúctil y los grandes volúmenes involucrados con baja densidad de masa. Las cuchillas de hoz, el ajuste incorrecto y las pantallas de tamaño insuficiente pueden elevar el consumo entre un 30 y un 50 por ciento por encima de estos intervalos, lo que convierte la cantidad de energía por tonelada en uno de los indicadores de prevención temprana más útiles del estado de las cuchillas.
¿Qué normas de seguridad se aplican a los trituradores de plástico?
Las referencias clave son la ISO 13857 para las distancias de seguridad que previenen que los miembros lleguen a las zonas peligrosas, la ISO 13850 para el diseño de paradas de emergencia, la ISO 14120 para las barreras, la ISO 14119 para los dispositivos de interconexión con bloqueo de barrera en rotores de alta inercia, la ISO 11201 para la medición del ruido y la EN 12012-1 como estándar del producto para las máquinas de reducción de tamaño para plásticos y caucho. Las máquinas exportadas a Europa deben llevar el marcado CE. Se deben aplicar procedimientos de bloqueo y apertura para el aislamiento eléctrico y hidráulico en cada cambio de hoja o malla.
¿Necesito un pre-tritador antes de un granulador PET?
Depende del balo. Las botellas seleccionadas, sueltas o ligeramente baladas pueden alimentarse directamente a un granulador húmedo después de un desintegrador de balos, ya que las botellas son huecas y tienen una densidad en volumen baja. Los balos municipales densamente comprimidos que contienen envases rígidos mixtos, metal y otros objetos extraños justifican un disector de doble eje con una producción de 60-80 mm, el coste de capital suele recuperarse mediante una vida más prolongada de las cuchillas del granulador y el tiempo de inactividad evitado.
¿Cómo se calcula la capacidad requerida de la trituradora?
Comenzar por el objetivo de tonelaje anual, dividirlo por las horas de operación planificadas y, a continuación, dividirlo por un factor de utilización de los equipos del 0,80 al 0,85 para tener en cuenta los cambios de cuchillas, de tamices y de la limpieza de los atascos. Añadir un margen del 20-30% para que la máquina no esté operando permanentemente al límite, dado que el funcionamiento continuo a la carga máxima acelera el desgaste de las cuchillas de forma desproporcionada. Siempre indicen la cifra resultante en kg/h para una materia prima específica y una abertura de tamiz, nunca en kW del motor.
Lista de comprobación de conclusiones y especificaciones.
La elección del tipo de trituradora adecuado para los residuos de botellas de plástico y de película se resume en el respeto por una realidad física: las botellas de PET se fragmentan y la película de poliolefina se estira, y ningún modelo de máquina sirve de manera óptima para ambas. Las líneas de botellas de PET están diseñadas alrededor de un granulador húmedo de alta velocidad de 12–16 mm, con un pre-moldeador de doble eje de baja velocidad que se agrega solo cuando la contaminación de los fardos así lo justifica. Las líneas de película están diseñadas alrededor de una trituradora de un solo eje con desengranador hidráulico, rotor helicoidal y una tolerancia de cuchilla ajustada estrictamente a 0,1–0,2 mm, seguida de la granulación húmeda cuando se requiere uniformidad en las partículas. Al lograr estas dos rutas y protegerlas con un adecuado sistema de detección de metales, se resuelven la mayoría de los problemas de reducción de tamaño observados en las plantas de funcionamiento.
Antes de emitir una especificación de compra, confirme lo siguiente: la forma física y el perfil de contaminación del material de partida; el caudal requerido en kg/h a una abertura de tamizado establecida, con un margen del 20-30 por ciento; el tamaño de partículas de salida objetivo, con verificación previa con el equipo de deshidratación y lavado; el grado y geometría del acero de las cuchillas, ajustadas al polímero y al nivel de abrasión; la potencia instalada y la reducción de engranajes adecuada para la demanda de torque; los umbrales de autoinversión y los límites de reintentos; el arranque suave o el control de frecuencia variable con potencia superior a 30 kW; un conjunto de protección metálica en capas; sistemas de protección y bloqueo conforme a las normas ISO 13857, ISO 13850, ISO 14119 e ISO 14120; el control del ruido para mantener la exposición del operario dentro de los límites establecidos; y un paquete de repuestos que incluya, como mínimo, un conjunto completo de cuchillas, dos tamices y un juego completo de pernos.
Polyretec, una fábrica de Wanplas con más de una década de experiencia en equipos dedicados al reciclaje, configura la reducción de tamaño como parte de una solución integrada de lavado y pelletización, en lugar de como una compra de máquinas aislada, con soporte de ingeniería disponible para la evaluación de la materia prima, la planificación del diseño, la instalación, la puesta en servicio y la formación del personal. Ya sea que el proyecto sea una línea de lavado de películas de 500 kg/h o una planta de PET de grado alimenticio de
