La eliminación de la humedad de las partículas de plástico reciclado después de la producción no es un trabajo, sino dos: eliminar el agua libre que se aferra a la superficie de la partícula y eliminar el agua unida que se ha difundido en la cadena del polímero.Las deshidrataciones mecánicas y el aire caliente se ocupan de la primera etapa. Solo un secador deshumidificador que opera a un bajo punto de rocío se encarga de la segunda. Combinar los dos es la razón más común por la que las plantas de reciclaje envían pellets que parecen secos, se sienten secos, pesan secos en una rápida revisión con la balanza y luego producen rayas plateadas, burbujas y colapso de la viscosidad en la sala de moldeo del cliente tres semanas después.
Esta guía describe el problema completo de la humedad en la postproducción de resinas recicladas: de dónde proviene el agua, por qué la química del polímero determina qué método de secado funciona, cuánto cuesta el exceso de humedad en cuanto a propiedades mecánicas y viscosidad intrínseca, cómo comparan entre sí seis tecnologías de secado en cuanto a humedad residual alcanzable y consumo específico de energía, a qué temperatura y tiempo de residencia necesita cada familia de polímeros, cómo dimensionar una tolva de secado y su volumen de aire, cómo se comporta el PET reciclado de manera diferente a cualquier otra resina, cómo medir realmente la humedad en lugar de adivinar, y cómo empaquetar los pellets para que la humedad que pagaste por eliminar no vuelva en el transporte.
Polyretec, una fábrica de Wanplas, ha construido sistemas de reciclaje de plástico desde 2010 y estableció la marca Polyretec en 2017, combinando el know-how del proceso austriaco con la escala de fabricación china. Con más de 100 proyectos de reciclado entregados, cobertura de servicios en más de 50 países, un equipo de más de 24 ingenieros de puesta en marcha y procesamiento, y líneas de lavado y pelletización que operan desde 500 kg/h hasta
De dónde proviene la humedad en los pellets reciclados
Los pellets reciclados absorben agua en cuatro puntos diferentes, y cada punto exige una contracución diferente.Si solo trata uno de ellos, el número de humedad residual en el tanque del cliente nunca será estable. Diagnosticar qué fuente domina en su planta es el primer paso de ingeniería, y generalmente no requiere más que tres análisis de humedad tomados en tres posiciones a lo largo de la línea.
1. Agua de proceso evacuada del granulador
Cada método de peletización húmeda deja agua en el pellet. En el corte de caras de muela con anillo de agua, los pellets son lanzados a una película de agua y viajan con ella hacia la máquina de deshidratación por centrifugado, llegando con aproximadamente 8 a 15 por ciento de agua libre en peso. En la peletización submarina, la cámara de corte está completamente inundada y la suspensión de pellets sale al 20 a 30 por ciento de agua antes de la etapa de deshidratación. La peletización de alambres con baño de agua es más suave, típicamente del 3 al 8 por ciento, ya que el alambre se corta por aire antes de la máquina de corte. El corte por caras de muela refrigerado por aire es la única vía que produce pellets genuinamente secos en la máquina de corte y está limitada a una banda estrecha de materiales y tamaños de pellets.
Este agua es casi por completo agua de la superficie. Se acumula en los espacios capilares entre los gránulos y en la microrugosidad de la cara de corte. Una máquina centrífuga de deshidratación, a una velocidad de 1.200 a 1.600 rpm, elimina el volumen mayoritario de ella de forma mecánica en unos segundos, reduciendo la corriente de gránulos a aproximadamente entre un 0,3 y un 1,0 por ciento. Lo que queda después del centrifugado mecánico es una fina película adsorbida, además de lo que el propio polímero haya llegado a absorber durante los segundos que estuvo caliente y húmedo.
2. absorción en masa por el propio polímero
Los polímeros higroscópicos no se mojan simplemente, solucionan agua en sus regiones amorfas. Las cadenas de poliéster, poliamida y policarbonato llevan grupos polares, enlaces éster, enlaces amida y enlaces carbonato que forman hidrógenos con moléculas de agua. Un pellet de rPET recién cortado a 60 grados Celsius colocado en un anillo de agua absorbe agua mucho más rápido que el mismo pellet a temperatura ambiente, porque los coeficientes de difusión aumentan dramáticamente con el aumento de la temperatura. Este es el agua que la deshidratación mecánica no puede afectar, sin importar cuán rápido gire el rotor.
3. Pérdida durante el embalaje, el transporte y el almacenamiento
Un pellet higroscópico secado hasta 50 ppm es termodinámicamente hambriento. Dejado al aire libre a 23 grados Celsius y humedad relativa del 60%, el PET reciclado suele subir por encima de 1.000 ppm en unas horas y alcanzar su valor de equilibrio de varios miles de ppm en pocos días. El PA6 reciclado es aún más agresivo y puede ganar más del 1 % en peso en una semana de almacenamiento abierto. Las bolsas teñidas sin un forro aislante ofrecen una protección efectiva de cero frente a esto. La humedad del almacén, el transporte marítimo en temporada de monzones y el transporte en contenedores sin calefacción repongan la humedad al producto que sale de la planta completamente seco. 2. Deshidratación por centrifugación y aire caliente 3. De 800 a 1.500 ppm (ventana, no techo) 4. El punto de fusión de la dispersión se extiende más allá de la franja de especificaciones del cliente 5. 7 y 8. Secado por membrana con microondas y aire comprimido 6. De 400 a 1.000 ppm, limitado por el punto de rocío ambiental 7. El infrarrojo de onda media calienta el polímero directamente dentro de un tambor giratorio 8. Secador desecante a dos fases 9. Aislamiento 10. Bolsa a granel con forro laminado de papel de aluminio 11. Volumen de trabajo del silo 12. Un reciclador que sólo puede alcanzar 1.000 ppm está limitado a inyección con pared gruesa y extrusión de baja calidad. Un reciclador que pueda demostrar 50 ppm con un certificado de Karl Fischer puede vender a compuestos de fibra, contacto con alimentos y de ingeniería, donde la misma materia prima merece mucho más.
4. Eventos de condensación y punto de rocío
La fuente más subestimada es la condensación. Los pellets que salen de un silo de almacenamiento refrigerado o un almacén climatizado a 15 grados Celsius y se abren en un taller climatizado a 32 grados Celsius y con humedad relativa del 85 por ciento se quedan por debajo del punto de rocío ambiente de unos 29 grados Celsius. El agua líquida se condensa directamente sobre la superficie del pellet, y un lote que arrojaba 200 ppm al momento del envío puede medir
El lavado en el tramo superior también contribuye, ya que los arillos que entran en el extrusor de granulación transportan el agua residual de la línea de lavado, pero el agua normalmente se elimina a través del orificio de ventilación de la sección del depósito de desgasificación y no en la etapa de granulación, por lo que no es el centro de atención de esta guía.
Agua de superficie vs. humedad vinculada: la línea divisoria que lo decide todo
El agua superficial es un problema mecánico; la humedad adherida es un problema termodinámico.El agua de superficie se mantiene por la tensión superficial y la fuerza capilar, por lo que la fuerza centrífuga, el flujo de aire y el calor moderado la eliminan. La humedad unida se mantiene dentro del polímero mediante enlaces hidrógenos con una energía de aproximadamente 20 a 25 kJ/mol, por lo que para eliminarla se necesitan dos cosas simultáneamente: suficiente energía térmica para romper el enlace y permitir que la molécula de agua se difunda a la superficie del pellet, y una atmósfera circundante lo suficientemente seca que la misma agua quiera salir.
Esa segunda condición es lo que las personas se pierden. El secado está determinado por la diferencia de presión de vapor entre el agua que hay dentro del pellet y la agua del aire que lo rodea. El aire ambiente en una región de procesamiento típica tiene un punto de rocío entre 10 y 25 grados Celsius, lo que corresponde a aproximadamente 12 a 23 gramos de agua por metro cúbico. Calentar ese aire a 160 grados Celsius reduce dramáticamente su humedad relativa, pero no elimina un solo gramo de agua. El contenido de agua absoluto, y por lo tanto la presión de vapor parcial, se mantiene inalterado. Una vez que la humedad interna del pellet alcanza el equilibrio con esa presión de vapor, el secado se detiene, independientemente de cuánto tiempo se ejecuta el secador.
Un secador desecante cambia la imagen porque elimina el agua del aire antes de calentarlo. A un punto de rocío de menos 40 grados Celsius, el aire de proceso transporta alrededor de 0,12 gramos de agua por metro cúbico, casi cien veces más seco que el ambiente. Eso es lo que crea el gradiente capaz de extraer el PET reciclado de
Clasificación de la higroscopicidad de los polímeros reciclados más comunes.
El siguiente cuadro clasifica las resinas que una planta de reciclaje es más probable que emita en forma de granulados. El contenido de humedad de equilibrio es el valor al que alcanza el polímero después de una prolongada exposición a 23 °C y un 50% de humedad relativa. Los valores son rangos típicos y varían según el tipo de resina, la carga de relleno, la cristalinidad y el nivel de contaminación de la corriente reciclada.
| Polímero | Clase | Humedad de equilibrio, 23 °C/ 50 por ciento de humedad relativa | Tipo de humedad predominante. | Objetivo antes del procesamiento. | Rute de secado viable mínima |
|---|---|---|---|---|---|
| rHDPE, rPP, regrind de film | No higroscópico | Menos del 0,01 por ciento. | Solo superficie. | 3. Debajo de 500 ppm. | Deshidratación por centrifugación más aire caliente |
| rPP (homopolímero y copolímero) | No higroscópico | Menos del 0,01 por ciento. | Solo superficie. | 3. Debajo de 500 ppm. | Deshidratación por centrifugación más aire caliente |
| rPS/rHIPS | Ligeramente higroscópico | 0,05 a 0,12 por ciento. | En su mayor parte superficial, de conexión menor | Menor que 1.000 ppm | Aire caliente, desecante para grados ópticos. |
| pellets de rABS, 400 kg/h | Hipocórica | 0,20 a 0,40 por ciento. | Ligadura | Menor que 1.000 ppm | Desecante, punto de rocío entre −20 °C y −40 °C. |
| origen de botella y bandeja para rPET | Higroscópico, sensible a la hidrólisis | 0,20 a 0,60 por ciento. | Ligadura | Debajo de 50 ppm, debajo de 20 ppm para fibra y preformas. | Cristalizador con desecante a menos 40 °C |
| rPA6 r. | Fortemente higroscópico. | 2,5 a 3,5 por ciento | Ligadura | 800 a 1.500 ppm (ventana, no techo) | Desagragante a menos 40 C, bajo control |
| rPA66 | Fortemente higroscópico. | del 2,0 al 2,8 por ciento | Ligadura | 200 kg por hora | Desagragante a menos 40 C |
| rPC (granular) | Higroscópico, sensible a la hidrólisis | 0,15 a 0,25 por ciento. | Ligadura | Menos de 200 ppm | Secador desecante a entre minus 30 y minus 40 °C |
| rPBT | Higroscópico, sensible a la hidrólisis | 0,08 a 0,20 por ciento | Ligadura | 200 a 400 mg por mililitro (ppm) | Desagragante a menos 40 C |
| rTPU (tipo de poliéster) | Higroscópico, sensible a la hidrólisis | 0,30 a 0,80 por ciento | Ligadura | Menos de 300 ppm, menos de 200 ppm para las películas | Desiccant a minus 40 C, baja temperatura |
| rPLA | Higroscópico, sensible a la hidrólisis | 0,30 a 0,50 por ciento | Ligadura | Menos de 250 ppm | Cristaliza por debajo de Tg, luego desecante |
| rPOM | Ligeramente higroscópico | 0,20 a 0,30 por ciento. | Ligadura | Menos de 200 ppm | Desecante, temperatura limitada. |
| rPMMA | Hipocórica | 0,30 a 0,80 por ciento | Ligadura | Menos de 400 ppm | Secador desecante a minus 30 °C. |
Lea la tabla como una decisión de ruteo, no como un dumps de datos. Todo lo que está en las filas no higroscópicas y ligeramente higroscópicas puede manejarse mediante deshidratación mecánica más una etapa de aire caliente bien diseñada, y gastar capital en una unidad desecante para pellets de película rPP es dejar de cuentas. Todo lo que está en las filas higroscópicas fallará en las pruebas de aceptación más pronto que tarde si intenta secarlo con aire ambiente, sin importar cuán caliente esté el aire o cuánto tiempo lo deje encendido.
Por qué el exceso de secado también es un defecto.
Dos polímeros castigan el secado excesivo. El PA6 reciclado que se seca a menos de aproximadamente 500 ppm pierde el efecto plastificante de su agua residual, la viscosidad de fusión aumenta, se vuelve más difícil rellenar con ella secciones finas, y las piezas moldeadas muestran una resistencia al impacto reducida hasta que se reacondicionan en servicio. El PC reciclado mantenido a 130 grados Celsius durante más de ocho horas comienza a amarillear de forma apreciable, lo que destruye el valor de las calidades recicladas claras o de color claro. El objetivo técnico para estos materiales es una ventana con un suelo y un techo, no simplemente «tan seca como sea posible». Es por eso que un secador con control de temperatura y tiempo de residencia confiable vale más que uno con potencia de calentamiento brutalempuesto.
¿Qué hace el exceso de humedad a los pellets y los componentes terminados?
Los daños causados por la humedad en los pellets reciclados se dividen en dos categorías: estéticas y estructurales.Los defectos cosméticos, como las manchas de plata y las burbujas en la superficie, son molestos pero visibles, por lo que se detectan. El daño estructural causado por la escisión de la cadena hidrolítica es invisible en la pieza moldeada y solo se muestra como un ensayo de tracción fallido, una devolución de garantía o un cliente que deja de reordenar. La segunda categoría es la que destruye la reputación de un reciclador.
El mecanismo de hidrólisis en términos sencillos
Los polímeros de condensación, de las familias de polyester, poliamida y policarbonato, se construyen separando el agua. Añadiendo agua a la temperatura de fusión, la reacción se pone en marcha al revés. Cada molécula de agua que alcanza un enlace de éster o amida en un derretido a 280 grados Celsius puede escindir la cadena, convirtiendo una molécula larga en dos más cortas. El peso molecular disminuye, la viscosidad intrínseca baja y el índice de flujo en fusión aumenta, y todas las propiedades mecánicas que dependen del entrelazamiento de las cadenas, la resistencia a la tracción, el alargamiento al ruptura, el impacto notchado y la vida útil bajo efectos de fatiga, se degradan con ello. La reacción es rápida: en el caso del poliéster a las temperaturas de procesamiento típicas, la escisión significativa de la cadena ocurre dentro del primer minuto de permanencia del derretido.
La regla práctica para el PET reciclado es contundente. El procesamiento a 280 grados Celsius con 100 ppm de agua residual puede costar aproximadamente 0,02 a 0,03 dl/g de viscosidad intrínseca en un solo paso. A 500 ppm, el mismo paso puede costar 0,06 a 0,10 dl/g. Un rPET de calidad de botella que ingresa a 0,72 dl/g y sale a 0,62 dl/g ya no es usable para preformas o sujeción y solo puede venderse en fibra o hoja de bajo valor. La economía de toda la operación de reciclaje depende de un número que cuesta pocos kWh por tonelada de controlar.
| Proceso downstream | Defect causado por excesiva humedad | Mecanismo físico | Nivel de humedad en el que comienza el riesgo. | Impacto típico en las propiedades o en la productividad |
|---|---|---|---|---|
| Moldeo por inyección, en general | Rasgaduras de plata y extensión a lo largo de la dirección del flujo | El agua se convierte en vapor en la turbina y se arrastra a lo largo de la pared del molde. | Más de 800 a | La tasa de rechazo por defectos cosméticos aumenta de menos del 1 por ciento a entre el 5 y el 15 por ciento. |
| Moldeo por inyección, sección gruesa | Vacíos y burbujas internos | El vapor nuclea en el núcleo aún fundido durante el enfriamiento. | Más de 500 ppm en resinas de ingeniería | Presión de ruptura e índice de resistencia al impacto reducida entre un 20 y un 40%. |
| Extrusión de láminas y películas. | Agujeros de pino, geles, líneas de burbujas, rupturas de la banda | Burbujas de vapor en la cortina de fusión desestabilizan la salida de la matriz. | Más de 300 a 500 ppm para el grosor delgado. | Reducción de la velocidad de la línea del 10 al 30 por ciento para mantener intacta la operación de la planta. |
| Elado de fibra | Roturas de filamento, variación del denier, narices | La escisión de la cadena disminuye la resistencia de fusión por debajo del intervalo de hilado. | Más de 30 a 50 ppm para el PET. | El incremento de la frecuencia multiplica, y la capacidad de centrifugación se reduce. |
| Cualquier proceso de fundición, rPET | Degradación hidrolítica, pérdida de IV | El agua rompe los enlaces ésteres a temperatura de fusión | Por encima de 50 ppm, severo por encima de 200 ppm | El IV cae de 0,02 a 0,10 dl/g por pasaje; la resistencia a la tracción disminuye entre un 10 y un 25 por ciento. |
| Cualquier procesado en fusión, rPC | Pérdida de peso molecular y embrittimiento. | Hidrólisis del carbono, escisión de la cadena y cambio de color. | Más de 200 ppm | El impacto notorio puede disminuir a la mitad; la transición de dúctil a frágil se mueve hacia arriba |
| Cualquier procesado en fusión, rPA6 | Caída del número de viscosidad y destellos. | La hidrólisis de la amida reduce la longitud de la cadena y el material fundido se vuelve acuoso. | Más de 2.000 ppm | Aprisión en la línea de separación, resistencia a la tracción disminuida entre el 15 y el 30 por ciento |
| 000 y | Variación de la velocidad de flujo del material fundido de una partida a otra. | La escisión variable de la cadena produce peso molecular variable | Cualquier variación de humedad no controlada | El rango de mfR se amplió más allá de la banda de especificaciones del cliente |
| El pelletizado en sí mismo | Inundación del ventilador, formación de burbujas en la cola de pellets, burbujeo. | El vapor abruma la zona de desgasificación del barril. | Alimento húmedo superior al 3 al 5 por ciento. | Reducción del rendimiento, rupturas de hilos, variación del tamaño de los pellets |
| Almacenamiento y manipulación. | Aglomeración, unión, crecimiento de moldes sobre residuos orgánicos. | Agua de superficie libre más almacenamiento a temperaturas cálidas | Más del 0,5 por ciento de agua libre al empaquetar. | Rechazo de bolsas, quejas de olor, alimentación bloqueada en el cliente. |
La economía en resumen:la diferencia entre vender PET reciclado a 0,72 dl/g y a 0,62 dl/g es la diferencia entre un producto de calidad de preforma y una alimentación de fibra de baja calidad. El costo energético del secado correcto de la cristalización y el desecante se mide en decenas de kWh por tonelada. El vacío de valor es un orden de magnitud mayor.
Comparación de las rutas de la tecnología de secado.
No existe una secadora universal. Existe una secuencia de etapas, y la planta adecuada utiliza solo las etapas que realmente necesita su material.Una línea de moldeo en película de rPP que termina con una máquina de deshidratación por centrifugación y un silo corto con aire caliente está correctamente diseñada. Una línea de rPET de grado alimenticio que termina de la misma manera es una reclamación de garantía que está a la espera de suceder. La comparación a continuación abarca las seis tecnologías principales más dos rutas de nicho, evaluadas en función de lo que pueden lograr en realidad, y no en función de las afirmaciones de marketing.
1. Máquina de deshidratación por centrifugado
Un rotor vertical hace girar la corriente de pellets húmedos contra una malla perforada. El agua pasa a través de las aberturas de la malla, los pellets son levantados por las paletas y se descargan en la parte superior. Es rápido, mecánicamente sencillo y extremadamente eficiente en cuanto al consumo de energía, ya que mueve el agua en forma líquida en lugar de evaporarla. Evaporar un kilogramo de agua necesita aproximadamente 0,63 kWh de calor latente solo; el hecho de expulsarlo cuesta una fracción de eso. Toda línea de pelletización en húmedo debería comenzar aquí. La humedad de salida típica es del 0,3 al 1,0 por ciento en los pellets rígidos y del 1 al 3 por ciento en los pellets de película blanda con superficies rugosas.
2. Secadora de lecho fluidizado con vibración
Los pellets viajan a lo largo de un deck perforado en vibración mientras se sopla aire caliente por encima del lecho. El estado fluidizado proporciona un excelente contacto entre el aire y los pellets y un tiempo de permanencia muy uniforme, por lo que es la mejor solución para eliminar la última humedad superficial de los pellets no higroscópicos a elevados niveles de producción. Maneja de 1000 a 5000 kg/h con comodidad y sirve también a la vez como etapa de enfriamiento si el aire se sopla frío. No puede eliminar la humedad unida porque utiliza aire ambiente y el tiempo de permanencia se mide en minutos.
Secador de aire caliente con silo térmico
Un soplador extrae el aire ambiente, un calentador de resistencia lo eleva hasta 70 a 130 grados Celsius y pasa hacia arriba a través de un lecho de pellets en un silo aislado. Es un equipo esencial para los poliolefinas y los materiales estirenicos. La limitación es absoluta: el punto de rocío del aire de proceso es igual al punto de rocío ambiente, por lo que el límite de equilibrio es normalmente de 400 a
4. Secador deshumidificador de desecante
El aire del proceso se hace pasar por un lecho de sílice molecular o un rotor de panal que adsorbe el vapor de agua, produciendo una temperatura de condensación de entre -30 y -50 grados Celsius, y luego se calienta y se entrega al tambor de secado. El aire de retorno se deshumidifica y se recircula en un circuito cerrado. Esta es la única tecnología que puede llevar de forma fiable resinas recicladas higroscópicas al rango de ppm bajas. Los costos de inversión y de funcionamiento son más elevados, y el equipo necesita un circuito de regeneración, pero para el rPET, rPA, rPC, rPBT y rTPU no existe ninguna alternativa.
5. Secado al vacío
Al reducir la presión absoluta, se baja el punto de ebullición del agua y se agudiza el gradiente de presión de vapor sin necesidad de aire caliente. Los secadores de vacío rotativos segmentados mueven los pellets a través de las estaciones de llenado, calentamiento, vacío y descarga, reduciendo el tiempo de secado para el rPET de cuatro a seis horas a aproximadamente 20 a 40 minutos. La energía específica es atractiva porque no hay una gran corriente de aire que se tenga que calentar continuamente. El trato es la complejidad mecánica, el mantenimiento de las juntas de vacío y un nivel de inversión inicial mayor, lo que lo hace más adecuado para operaciones de un solo material continuas.
6. Secado rotatorio por infrarrojos.
Los emisores de infrarrojos de onda media calientan el pellet directamente en lugar de calentar el aire, dentro de un tambor que gira lentamente y que gira continuamente el lecho. Debido a que la energía se dirige al polímero en lugar de a una gran masa de aire, el calentamiento es rápido y la energía específica es baja. El infrarrojo es muy eficaz como etapa de secado y cristalización para el rPET, lo que normalmente reduce la cantidad de flake o de pellet de 3.000 ppm a 300 a 600 ppm en 10 a 20 minutos, después de lo cual una etapa de desecante compacta finaliza el trabajo. La absorción dependiente del color significa que los pellets oscuros y los claros se calientan a diferentes velocidades, lo que necesita tenerse en cuenta en la estrategia de control.
7 y 8. Secado por membrana con microondas y aire comprimido
El secado por microondas se combina directamente con el dipolo de agua, por lo que la energía se dirige casi totalmente a la humedad en lugar del polímero, lo que resulta interesante para resinas sensibles a la hidrólisis. Sin embargo, sigue siendo un método especializado con referencias a gran escala industriales limitadas y un exigente control de la uniformidad. Los secadores de membrana con aire comprimido alcanzan un punto de rocío muy bajo en un paquete muy pequeño y son excelentes para aplicaciones de laboratorio y de bajo rendimiento, de hasta aproximadamente 30 kg/h, pero el consumo de aire comprimido hace que el consumo específico de energía no resulte atractivo a escala de producción.
| Tecnología | Principio de funcionamiento | Humedad residual realizable. | Energía específica típica. | Materias adecuadas. | Rango de rendimiento práctico | Costo de los activos relativo | Coste operativo relativo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Máquina de desagua por centrifugación | Separación mecánica del agua libre por la fuerza centrífuga contra una pantalla perforada. | 3,000 a 10,000 ppm (0.3 a | 8 a 20 kWh/t | Todos los polímeros, fase obligatoria después del corte en húmedo. | 300 a 6000 kg/h. | Bajo. | Bajo. |
| Secador de cama fluidizada vibrante. | El deck vibratorio fluidifica el lecho de pellets en una corriente de aire caliente que fluye hacia arriba. | 500 kg/h | 30 a 60 kWh/t | rPP, rPE, rPS, agua de superficie únicamente | 500 a | Medio | Bajo a medio. |
| Secador de aire caliente y silo térmico | Aire circundante calentado y forzado a través de un lecho de pellets aislado. | 400 a 1,000 ppm, limitado por el punto de rocío ambiental | De 60 a 120 kWh/t. | rPP, rPE, rPS, rHIPS, secado previo para otros | De 100 a | Bajo. | Medio |
| Deshumidificador de desecante | El rotor del filtro molecular o la adsorción de torre gemela producen aire de punto de rocío a menos 40 ºC en un circuito cerrado. | 20 a 200 ppm. | 90 a 160 kWh/t, entre 70 y 110 con recuperación de calor | rPET, rPA, rPC, rPBT, rABS, rTPU, rPLA | 30 a | Alto | Alto |
| Secado al vacío. | La reducción de la presión absoluta baja el punto de ebullición del agua y agudiza el gradiente. | 20 a 100 ppm. | 40 a 70 kWh/t. | rPET, rPA, rPC, cortejos continuos de un solo material | 200 rpm | Muy alta | Bajo a medio. |
| Secador rotativo por infrarrojos. | La onda infrarroja de longitud media calienta el polímero directamente dentro de un tambor giratorio | 300 a 600 ppm solo, por debajo de 50 ppm con un acabado desecante. | Del 25 al 45 kWh/t | preredesprendimiento y cristalización de rPET, rPLA, rPA | De 100 a 1.200 kg/h | De media a alta | Bajo. |
| Secado por microondas. | El calentamiento dieléctrico se acopla directamente con el dipolo de agua dentro del pellet. | De 100 a 400 ppm, dependiendo del uso | 6. 40 a 80 kWh/t. | Grados especializados y sensibles a la hidrólisis | 50 a 500 kg/h | Muy alta | Medio |
| Secadora de membrana de aire comprimido. | Separación de vapor de agua mediante membrana de aire comprimido y posterior calentamiento | 30 a 150 ppm | 180 a 300 kWh/t | Laboratorio, preparación de muestras, lotes microscópicos. | Hasta aproximadamente 30 kg/h | Bajo. | Muy alta |
La lectura correcta de esta tabla es que las rutas son complementarias, no competitivas. Una planta de terminación de granos de rPET de alto rendimiento utiliza deshidratación por centrifugación, luego secado preliminar por infrarrojos o aire caliente con cristalización, y luego un depósito desecante compacto. Cada etapa elimina el agua a un precio más bajo, y el aire a temperatura negativa de 40 grados centígrados sólo tiene que lidiar con los últimos centenarios ppm. Las plantas que omiten las etapas baratas y sobre dimensionan la unidad desecante lo pagan cada hora que la planta está en funcionamiento.
Parámetros de secado según el material.
La temperatura de secado, el tiempo de residencia y el punto de rocío forman un conjunto vinculado de tres elementos, y no tres reguladores independientes.Acelere la temperatura y reduzca el tiempo; aumente el punto de rocío y ningún tiempo alcanzará el nivel objetivo. Los parámetros siguientes son las ventanas de trabajo que los ingenieros de Polyretec utilizan como punto de partida al poner en funcionamiento una etapa de acabado de pellets y suponen que el material ya ha sido deshidratado mecánicamente hasta un nivel inferior al uno por ciento de agua libre.
| Material reciclado | Temperatura de secado | Tiempo de permanencia | Requerimiento del punto de rocío. | Humedad deseada | Tipo de secador | Secado excesivo y riesgo del proceso. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| rPP y rPE (de origen de película) | 80 a 90 ºC | 0,5 a 1,0 h | Ambientalmente aceptable. | 3. Debajo de 500 ppm. | Desagüe más silo de aire caliente. | Más de 100 °C durante largos períodos promueve la oxidación y el amarillamiento del reciclado con un bajo porcentaje de estabilizantes. |
| rPP y rPE (de origen de reacondicionamiento rígido) | 85 a 95 C | 0,5 a 1,5 h | Ambientalmente aceptable. | Menos de 400 ppm | Desagüe más cama fluidizada más silo. | Los finos y el polvo transportan más agua superficial que los pellets, separándolos primero. |
| rPS y rHIPS | 70 a 80 C. | 1 a 2 h. | Ambiente a menos 20 grados C | Menor que 1.000 ppm | Aire caliente, desecante para grados claros. | A temperaturas superiores a 85 °C, se suaviza la superficie del gránulo y se produce una unión en el tanque. |
| pellets de rABS, 400 kg/h | 80 a 90 ºC | 2 a 4 h | 11. Menos 20 a menos 40 °C. | Menor que 1.000 ppm | Tanque de desecante. | Un tiempo prolongado superior a 90 °C degrada la fase de butadiena y opaca el brillo de la superficie. |
| rPET, etapa de cristalización | 160 a 170 C, agitado. | De 20 a 40 minutos | Ambientalmente aceptable en esta fase. | Crystallineidad por encima del 35 por ciento | Cristalizador agitado o unidad rotativa de infrarrojos. | Sin agitación, el lecho se sinteriza en una masa sólida a una Tg de 78 °C. |
| rPET, etapa de secado | 160 hasta 170 C. | 4 a 6 h | De 40 ºC bajo cero, obligatorio. | Menos de 50 ppm, menos de 20 ppm para fibra | Depósito desecante, aislado. | Más de 180 °C acelera el amarillamiento térmico y la formación de acetaldehído. |
| rPA6 r. | 80 C | 4 a 6 h | De 40 ºC bajo cero. | 800 a | Tanque de desecante con control ajustado. | Debajo de 500 ppm, la masa fundida se vuelve rígida y las piezas se vuelven quebradizas; a más de 100 C, el polímero se oxida y se vuelve amarillo. |
| rPA66 | 80 a 90 ºC | 4 a 6 h | De 40 ºC bajo cero. | 200 kg por hora | Tanque de desecante. | El mismo intervalo de sobresecado que el de rPA6; las variedades rellenas de vidrio toleran mejor el extremo inferior |
| rPC (granular) | 115-125 C | 3 a 4 h | De 30 a 40 ºC bajo cero. | Menos de 200 ppm | Tanque de desecante. | Más de 130 °C o más allá de 8 h produce un amarilleamiento visible en las variedades transparentes. |
| rPBT | De 120 a 130 C | 3 a 4 h | De 40 ºC bajo cero. | 200 a 400 mg por mililitro (ppm) | Tanque de desecante. | Sensibilidad a la hidrólisis cercana al PET; nunca reutilizar devoluciones no controladas sin rehidratar |
| rTPU (tipo de poliéster) | 95 a 105 °C | 2 a 3 horas | De 40 ºC bajo cero. | Menos de 300 ppm, menos de 200 ppm para las películas | Depósito desecante, lecho superficial. | Los grados blandos inferiores a 85 Shore A en bloques y tortas; mantener la profundidad del lecho baja y usar una descarga cónica. |
| rPLA | 6. 45 a 55 °C en la etapa previa, y después de 80 a 95 °C. | 2 h más 3 a 4 h. | De 40 ºC bajo cero. | Menos de 250 ppm | Deshumificador de dos etapas | El rPLA amorfo se agrupa por encima de su Tg, cerca de 58 °C; cristaliza suavemente antes de elevar la temperatura. |
| rPOM | 80 a 100 °C. | 2 a 3 horas | 11. Menos 20 a menos 40 °C. | Menos de 200 ppm | Depósito desecante, temperatura cubierta. | Nunca exceda de 110°C; la descomposición térmica libera formaldehído y requiere extracción. |
| rPMMA | 80 a 90 ºC | 3 a 4 h | Menos 30 °C. | Menos de 400 ppm | Tanque de desecante. | Los grados ópticos muestran humedad incluso durante breves excursiones de humedad; recopile una muestra de cada lote |
Cómo adaptar estas ventanas para utilizar material reciclado.
El material de alimentación reciclado nunca es tan uniforme que la resina virgen, y casi siempre se necesitan tres ajustes. En primer lugar, amplía el tiempo de residencia del 20 al 30 por ciento para las corrientes postconsumidor, ya que la distribución del tamaño de los pellets es más amplia y los pellets más grandes determinan el tiempo de secado. En segundo lugar, baja el límite de temperatura en un 5 a 10 grados Celsius cuando la corriente contiene depleción residua de estabilizante procedente de historiales térmicos anteriores, ya que el reciclado tiene menos reserva térmica que el material virgen. En tercer lugar, verifica el objetivo mediante una prueba real de humedad sobre la corriente de producción real en lugar de confiar en la tabla de parámetros, porque la contaminación, el contenido de relleno y la geometría de los pellets pueden alterar el equilibrio.
La geometría del pellet merece una frase propia. La difusión del agua fuera de un pellet escala aproximadamente con el cuadrado de la distancia de difusión más corta. Un pellet esférico de 4 mm de corte bajo el agua tiene aproximadamente el doble del tiempo de secado que una lente de
Principios del secador desecante, cálculo del tamaño y del depósito.
000 ppm hasta debajo de 50 ppm. Elevar el punto de rocío a menos 50 grados Celsius da un margen adicional, pero aumenta la energía de regeneración, con beneficios cada vez menores para la mayoría de las calidades de PET reciclado.La mayoría de los fallos de secado en las plantas de reciclado se deben a fallos en los recipientes o a fallas de volumen de aire, no a fallos de adsorción. El deshumidificador suele funcionar bien, mientras que el recipiente canaliza el aire cerca del material, o bien el ventilador es un 40 por ciento menor del tamaño necesario.
Característica de adsorción: torre gemela versus rotor egipcio.
Los sistemas de dos torres llenan dos recipientes con granos de seletor molecular, normalmente de tipo 13X o 4A. Una torre adsorbe la humedad del aire de retorno mientras que la otra se regenera con aire caliente a entre 200 y 280 °C, y después se enfría. Una válvula de cambio alterna ambas en un ciclo sincronizado o activado por el punto de rocío. Las unidades de dos torres son robustas, tolerantes al polvo y dan un punto de rocío estable de menos 40 °C, pero el cambio de torre produce un breve aumento del punto de rocío que debe ser suficientemente bajo para no preocupar.
Los sistemas de rotor a forma de panal utilizan una rueda impregnada de desecante que gira continuamente y está dividida en sectores de adsorción, regeneración y enfriamiento. Debido a que la rotación es continua, la salida del punto de rocío es esencialmente libre de picos y suele mantenerse entre menos 40 y menos 50 grados Celsius. Los sistemas de rotor son compactos y ofrecen una mejor estabilidad del punto de rocío; esto es importante para el rPET de calidad alimentaria y para el material de calidad de fibra, ya que un solo excursión del punto de rocío puede arruinar una partida de producción. La temperatura de regeneración suele ser de 180 a 220 grados Celsius, inferior que la de una torre doble, lo que mejora el balance energético.
Dimensiónamiento del tambor de secado.
El volumen del tambor depende directamente del rendimiento y del tiempo de estancia necesario. La fórmula de cálculo es la siguiente:
El volumen del tambor en litros es igual al rendimiento en kg/hora multiplicado por el tiempo de secado en horas, dividido por la densidad en masa en kg por litro, multiplicado por un factor de seguridad de 1,2 a 1,3.
El factor de seguridad comprende el volumen del cono que no participa en el lecho de secado, el halo sobre el nivel del material y el hecho de que un tambor que se encuentra completamente lleno tiene una mala distribución del aire en la parte superior. Para materiales reciclados con densidad aparente variable, se debe utilizar 1,3. Un ejemplo práctico: pellets de rPET a una velocidad de 500 kg/h, con un tiempo de secado de 5 horas, y una densidad aparente de 0,82 kg por litro. Esto da 500 multiplicado por 5, dividido por 0,82, multiplicado por 1,3, lo que equivale a aproximadamente
Dimensiónamiento del volumen de aire del proceso.
El volumen de aire debe llevar tanto el calor necesario para elevar la temperatura de secado del material como el vapor de agua que se libera. La regla práctica de la industria es de 1,8 a 2,5 metros cúbicos por hora de aire de procesamiento por kg/h de rendimiento, con el valor superior utilizado para el secado de rPET a alta temperatura y para materiales con alto contenido de humedad inicial. A partir de aproximadamente 1,5 metros cúbicos por hora por kg/h, el lecho se enfria de arriba a abajo y las capas inferiores nunca alcanzan la temperatura de secado, lo cual es lo que causa comúnmente que un secador que ha estado operando toda la noche aún no obtenga por debajo de 300 ppm de rPET.
| Material y rendimiento. | Tiempo de secado | Densidad en masa | 890.000 dólares estadounidenses. | Seleccionado en función del tanque | Volumen de aire del proceso. | Calentador instalado indicativo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| granulados de rPET, 150 kg/h | 5 h. | 0,82 kg/L | 1,190 L | 1,200 L | 330 a 375 m3/h | 15 a 20 kW |
| granulados de rPET, 300 kg/h | 5 h. | 0,82 kg/L | 2,378 L | 2,500 L | 660 a 750 m3/h | 30 a 38 kW |
| granulados de rPET, 500 kg/h | 5 h. | 0,82 kg/L | 3.963 L | 4 000 L. | 1.100 a 1.250 m3/h | 50 a 62 kW |
| escamas de rPET, 500 kg/h | 5 h. | 0,38 kg/l | 8.553 L | 9.000 l. | 1.100 a 1.250 m3/h | 55 a 68 kW |
| Pellets rPA6, 200 kg/h | 5 h. | 0,68 kg/L | 1.912 L | 2.000 l | 400 a 460 m3/h | 12 a 16 kW |
| rPC (granulados), 250 kg/h | 4 h. | 0,66 kg/L | 1.970 L | 2.000 l | 500 a 575 m3/h | 20 a 26 kW. |
| Pellets de rABS, 400 kg/h | 3 h. | 0,60 kg/L | 2,600 L | 2,600 L | 760 a 880 m3/h | 24 a 32 kW |
| pellets de rTPU, 150 kg/h | 2.5 h | 0,62 kg/L | 786 L | 800 L. | 300 a 340 m3/h | 10 a 14 kW |
Detalles del diseño mecánico del depósito que determinan el rendimiento.
- Ángulo del conoUn ángulo de cono incluido de 60 grados es el mínimo práctico para pellets que fluyan libremente. El reciclado adherente, el rTPU blando y los pellets con un contenido elevado de finos necesitan 65 a 70 grados o un inserto de flujo de masa para evitar una zona estancada a lo largo de la pared, donde el material permanece mucho más tiempo de lo previsto en el tiempo de permanencia.
- Cono de dispersión del aire.El aire del proceso entra en el cono y debe distribuirse por toda la sección transversal. Un cono de distribución debidamente proporcionado evita que el aire tome un camino corto por el centro, lo cual deja el anillo externo de la cama eficazmente sin secar.
- Aislamiento.Cincuenta milímetros de lana mineral con una cubierta exterior de acero inoxidable son la norma para servicio a 160 °C de PET. Saltarse el aislamiento en un depósito de 4 000 litros supone un malgasto de varios kilovatios de forma continua y crea una capa de paredes frías donde el material nunca alcanza la temperatura deseada.
- Filtrado del aire de retorno.Los pellets reciclados pierden licias. Un filtro de cartucho con un medidor de presión diferencial protege el lecho desecante de la obturación por polvo, que es la principal causa de una lenta y silenciosa degradación del punto de rocío durante meses.
- Después del enfriador en el aire de retorno.El aire de retorno debe refrigerarse antes de llegar al deshumidificante, ya que la capacidad de adsorción disminuye considerablemente con la temperatura. Una temperatura del aire de retorno superior a 60 grados Celsius degradará visiblemente el punto de condensación alcanzable.
- Colocación del sensor de punto de rocío.Mida en la salida del secador, antes del calentador, y anota el valor. Una línea de tendencia del punto de rocío es la primera advertencia de fatiga del desecante, obstrucción del filtro o fuga de la válvula de cambio.
Medidas de optimización energética que vale la pena aplicar
Tres medidas devuelven los resultados de manera confiable en una planta de reciclado que funciona de manera continua. La recuperación de aire de retorno en circuito cerrado reutiliza el calor sensible ya presente en la corriente de retorno y normalmente reduce la energía total de secado entre un 15 y un 25%. El control de seguimiento del flujo modula el volumen de aire y la salida del calentador en función de la demanda actual de la extrusión en lugar de operar al máximo del diseño, lo cual es importante debido a que la mayoría de las líneas funcionan por debajo del valor nominal durante gran parte del turno. La recuperación de calor desde el escape de la regeneración del desecante en el aire de proceso entrante recupera la energía que de lo contrario se ventilaría a la cubierta. Juntos, estos elementos pueden llevar una etapa de secado de rPET desde la gama de 140 kWh por tonelada hasta la gama de 90 kWh por tonelada sin cambiar en absoluto el intervalo del proceso.
Reciclado de PET: cristalización, SSP y recuperación de IV.
El PET reciclado es la única resina reciclada común en la que el secado no es solo un paso de preparación, sino parte de la creación de valor.Si se secuencian correctamente, el tren de cristalización y secado protege la viscosidad intrínseca, y una etapa opcional de policonde-nación en estado sólido la puede reconstruir activamente. Si la secuencia es incorrecta, el mismo material bloquea la tolva formando un conjunto sólido o deja el secador con un peso molecular demasiado bajo para vender.
¿Por qué la cristalización debe ser el primer paso?
Los pellets de rPET amorfo, especialmente aquellos cortados bajo el agua y enfriados rápidamente, tienen una temperatura de transición vítrea cercana a los 78 °C. Si se calienta directamente a una temperatura de secado de 160 °C, la superficie pasa al estado gomoso, se vuelve pegajoso y los pellets adyacentes se fusionan. El lecho se sinteriza en una masa que hay que romper mecánicamente de la tolva. La cristalización agitada a temperaturas de 160 a 170 °C durante 20 a 40 minutos, con agitación mecánica continua o un estado fluidizado que mantiene los pellets en movimiento, aumenta la cristalinidad por encima del 35-40 %. Las regiones cristalinas no se ablandan a la temperatura de secado, por lo que el lecho sigue siendo libremente fluido.
Un detalle importante para los recicladores: el filo rPET de origen de botellas ya está parcialmente cristalizado en la pared del cuerpo, pero amorfo en las zonas del cuello y la base, por lo que una corriente de archivo tiene cristalinidad mixta y es más perdonadora que el pellet amorfo recién cortado. Los pellets hechos a partir de filo lavado mediante un extrusor de fabricación de pellets salen completamente amorfos a menos que la línea incluya una etapa de cristalización, razón por la cual una línea de extrusión de pellets rPET con corte submarino siempre debe seguir de un cristalizador.
Policonde- nación en estado sólido y recuperación IV
La policonde- nación en estado sólido, abreviada universalmente SSP, es la continuación controlada de la reacción de condensa- ción del poliéster en estado sólido. Los pellets cristalizados y secados se mantienen a 200 a 215 grados Celsius, por debajo del punto de fusión, en una atmósfera de nitrógeno o en vacío durante 8 a 16 horas. El medio inerte o al vacío elimina continuamente el glicol etílico y el agua desprendidos por la reacción, haciendo avanzar la extensión de la cadena. La viscosidad intrínseca generalmente aumenta de 0,70 a 0,74 dl/g en la entrada de la SSP a 0,80 a 0,86 dl/g en la salida, restaurando el material a grado de botella y de gestión.
SSP tiene un segundo beneficio que preocupa más a los productores de componentes alimenticios que a IV: elimina contaminantes volátiles. El acetaldehído, el principal volatil causante del deterioro del sabor en PET, baja de 5 a 15 ppm en el reciclado procesado en fusión a menos de 1 ppm después de SSP. También se reducen los disolventes residuos, la limonena procedente del embalaje de cítricos y otros migrantes de la corriente posconsumo, lo que es esencial para la prueba del rendimiento de descontaminación requerida para la autorización para contacto con alimentos.
| Fase | Temperatura. | Tiempo de permanencia | Atmósfera | Resultado objetivo | Modo de fallo si se omite o se establece incorrectamente |
|---|---|---|---|---|---|
| Secado mecánico. | Ambiente. | Segundos | Aire | Agua libre por debajo del 1% | Calentadores downstream que desperdician energía al hervir el agua líquida |
| Pirms žāvēšanas | De 130 a 150 °C | 10 a 30 min | Aire caliente o infrarrojos. | Humedad de 500 a | La unidad desecante es sobredimensionada y sobrecargada sin razón alguna. |
| Crystallización | 160 a 170 C, agitado. | De 20 a 40 minutos | Aire caliente con agitación. | Crystallineidad por encima del 35 por ciento | Los forros de la mesita se sinterizan en un bloque sólido en la tolva de secado |
| Secado por desecante | 160 hasta 170 C. | 4 a 6 h | De 40 ºC bajo cero, aire con punto de rocío, circuito cerrado. | Humedad inferior a 50 ppm | Pérdida hidro-lítica IV de 0,02 a 0,10 dl/g en el siguiente paso de re-escoria. |
| Policonde- nación en estado sólido | 200 a 215 °C | 8 a 16 h | Nitrogeno o vacío | IV hasta 0,80-0,86 dl/g, acetaldehído inferior a 1 ppm. | El material permanece de grado de fibra o de hoja en lugar de de calidad para botella. |
| Enfriamiento controlado | Hasta por debajo de 40 °C. | Del 20 al 60 minutos | Aire seco. | Temperatura del prepack sube de 40 ºC | Condensación dentro de la bolsa mientras la carga se enfría en tránsito |
| Empaque de la barrera. | Ambiente. | Inmediato | Colador de lámina sellado, sobres desecantes. | Humedad mantenida por debajo de 100 ppm para el cliente | Cada kWh invertido en el secado se recupera durante el transporte. |
Requisitos de humedad en el rPET de calidad alimentaria
El PET de contacto alimentario reciclado cuenta con las especificaciones más estrictas en la industria del reciclado. Los productores suelen mantener la humedad por debajo de 50 ppm al despachar y especifican que sea inferior a 20 ppm en la entrada de la tolva de la máquina de preformas, con acetaldehído por debajo de 1 ppm y viscosidad intrínseca dentro de una banda estrecha acordada con el convertidor. Los marcos de certificación, como el EU 10/2011 para materiales plásticos de contacto con alimentos, las opiniones de EFSA sobre los procesos de reciclaje y las cartas de no oposición de la FDA, dependen todos ellos de un control documentado y reproducible del proceso, lo cual significa que las etapas de secado y de SSP deben instrumentarse y registrarse, y no simplemente operarse. Un registrador de punto de rocío y un registro de humedad por lote son tan importantes a la hora de cumplir con los requisitos para productos de contacto alimentario como el propio paso de descontaminación.
Medición del humedad, toma de muestras y criterios de aceptación.
Una planta de reciclaje que no puede medir la humedad a nivel de ppm no puede vender a los mercados de ingeniería o de calidad alimentaria, independientemente de la calidad de sus secadores.La medición no es una consideración posterior o un lujo de laboratorio; es el único mecanismo que convierte un proceso de secado en una especificación documentada. En la práctica, cuatro métodos son importantes y responden a preguntas diferentes.
Titulación de Karl Fischer: el método de referencia
La titulación coulometrica de Karl Fischer con un cambiador de muestras en cámara de horno es la técnica de referencia para plásticos, descrita en el método A de la norma ISO 15512 y en el estándar ASTM D6869. Una muestra en forma de comprimido pesado se calienta en un horno cerrado, a una temperatura típica de 20 a 30 grados Celsius por debajo del punto de fusión del polímero, y el agua liberada se lleva por nitrógeno seco hacia una célula de titulación, donde una reacción basada en yodo la consume de forma estequiométrica. La resolución alcanza niveles de ppm de una sola cifra y el resultado es específico para el agua, en lugar de para cualquier producto volátil. Es el único método que un cliente de rPET para alimentos aceptaría como referencia de arbitraje. El coste, el manejo de los reactivos y el tiempo de prueba, que varía entre 15 y 40 minutos por muestra, constituyen sus principales desventajas.
Pérdida por secado: la herramienta principal en la fábrica de producción.
Pérdida en el secado, según el método B de la Norma ISO 15512 y el ASTM D6980, mide el peso que pierde una muestra cuando se calienta en condiciones definidas, normalmente en un analizador de humedad halógeno o infrarrojo. Es rápido, generalmente de 5 a 15 minutos, barato y fácil de operar en base diaria. Su debilidad es la especificidad: registra todos los voluntílicos, por lo que el detergente residual, el aditivo de procesamiento, el monómero o el disolvente absorbido de una corriente posterior a la consumición se cuenta como agua. En el caso de materiales reciclados, este sesgo es real y puede elevar las lecturas de 100 a 300 ppm. El enfoque correcto es correlacionar la lectura de pérdida al secado con la titración de Karl Fischer en una sola vez para cada flujo de material y luego usar el desplazamiento para el control diario de la producción.
Supervisión de la humedad relativa: indicador del proceso.
Un medidor del punto de rocío mide el aire de procesamiento, no los granos, pero es la señal continua más valiosa en la planta. Los instrumentos con espejo refrigerado son los más precisos y se utilizan como referencias de calibración; los sensores de polímero capacitivos son los que se instalan de forma permanente en las salidas del secador porque son robustos y económicos. Dos emplazamientos merecen instrumentarse: el suministro de aire seco para la tolva, que debe leer menos 40 grados Celsius o más, y el aire de retorno, cuyo contenido de humedad indica cuánta agua sigue siendo liberada por el lecho. Cuando el punto de rocío del aire de retorno converge hacia el punto de rocío del suministro, el material está seco.
000 dólares en función de su sofisticación y cobertura.
La espectroscopía cercana al infrarrojo se puede montar en una línea de transporte de pellets para obtener una lectura continua de humedad sin muestreos. La calibración es específica del material y requiere crear un conjunto de datos de referencia con el aparato de Karl Fischer. El reciclado oscuro o muy pigmentado es más difícil de calibrar. Donde se justifica su uso son en operaciones de un solo flujo de alto volumen, en las que la humedad, que se obtiene mediante un análisis por lotes, se convierte en una variable de control que permite ajustar la producción del secador en tiempo real.
| Método. | Principio | Rango útil | Temperatura típica. | Estándar de referencia | El mejor uso | Limitación principal |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kalorimetría del Fischer con horno | Titulación de yodo específica para el agua de la humedad liberada en el horno | 5 ppm a 5.000 ppm | 15 a 40 minutos | Método A de la norma ISO 15512, ASTM D6869 | Certificados de análisis, de grado alimentario, de arbitraje | Costes de reactivos, operario cualificado, control lento del turno |
| Pérdida en el secado, analizador halógeno | Medición gravimétrica y análisis del tamiz | 100 ppm a 5 por ciento | 5 a 15 min | Método B de la norma ISO 15512, ASTM D6980 | Control de la producción por turno | Conta todos los compuestos volátiles como agua, con una tendencia positiva hacia los reciclados |
| Termómetro de punto de rocío de espejo refrigerado. | Detección óptica de la condensación en un espejo enfriado | De 60 a 30 ºC bajo cero, punto de rocío. | Minutos, capaz de un funcionamiento continuo. | Protocolos de calibración de instrumentos | Referencia calibración de sensores instalados | Coste y sensibilidad al aire contaminado. |
| Sensor de punto de rocío capacitivo | La capacitancia de la película de polímero varía con el vapor de agua. | De 60 a 20 ºC bajo cero, punto de rocío. | Fondo para contingencias (10%): | Protocolos de calibración de instrumentos | Periodo de operación de la rasqueta sinuosa de coincidencia | Desviaciones con el tiempo, requiere recalibración anual. |
| 000 y | Absorción en bandas infrarrojas específicas para el agua | 200 ppm hacia arriba, dependiendo de la calibración | Fondo para contingencias (10%): | Validación del método específico | Continuo grueso más fino con índice. | Necesidad de calibración por material; más difícil con pellets oscuros. |
| Verificación por presión o burbujas de la fusión. | Inspección visual de un hilo extruido o de una purga para detectar burbujas. | Cualitativas, aproximadamente por encima de 500 ppm | 2 a 5 min | Práctica interna | Verificación rápida de inicio o fallo en la línea de producción. | No es cuantitativa, se pierde el daño por hidrólisis a bajo nivel |
Protocolo de muestreo que garantiza la fiabilidad del número.
Un muestreo defectuoso arruina los instrumentos de buena calidad. El protocolo que sobrevive a una auditoría del cliente es el siguiente: tome la muestra en la descarga del trampón de secado o en la cabeza de empaque, nunca de una bolsa abierta que haya estado estática. Utilice un recipiente sellado de metal o vidrio, o una bolsa de papel aluminio purgada y sellada inmediatamente, y efectúe el análisis dentro de los 10 minutos posteriores a la extracción. Tome tres incrementos a lo largo del lote, al principio, en el medio y al final del llenado, y proporcione el resultado más alto de los tres en lugar del promedio, ya que el cliente encontrará la bolsa más defectuosa. Registre la temperatura ambiente y la humedad relativa en el momento de la extracción. Para cada ciclo de producción, realice una prueba Karl Fischer frente al resultado de pérdida por secado habitual para confirmar que el ajuste es válido. Finalmente, registre el punto de rocío de la alimentación del secador de forma continua y adjunte la tendencia al certificado de análisis para las categorías higroscópicas.
Los criterios de aceptación deben estar escritos como un límite superior más un método, nunca como un número solo. "Humedad inferior a 50 ppm" no tiene sentido sin "determinado mediante el método coulometrico Karl Fischer según ISO 15512, método A, muestrado en la cabeza de embalaje". Los recicladores que especifican esta forma rara vez tienen disputas; aquellos que no lo hacen, discuten sobre los métodos de prueba cada vez que se cuestiona un lote.
Envases y almacenamiento: Evitar la recuperación de la humedad
La eliminación de la humedad es solo la mitad del trabajo; la exclusión de la humedad es la otra mitad y es mucho más barata.Una tonelada de reciclado higroscópico secada hasta un 50% de humedad y empaquetada en una bolsa tejida no forrada estará por encima del
Enfriar antes del embalaje
Los pellets que salen de una tolva de secado a 160 ºC deben refrigerarse con aire seco a una temperatura por debajo de 40 ºC antes de sellar la bolsa. Existen dos razones. En primer lugar, los pellets cálidos en una bolsa sellada introducen humedad residual en el espacio superior, que luego se condensa en la pared más fría de la bolsa y vuelve a caer sobre el material. En segundo lugar, los pellets calientes aceleran su propia oxidación dentro del paquete sellado. Una etapa de refrigeración con aire seco tras el secado es económica y elimina ambos problemas.
Opciones de embalaje de la barrera.
| Formato de empaque. | Rendimiento de la barrera. | Humedad indicativa después de 30 días a 30 °C y un 80% de humedad relativa. | Adecuado para. | Costo relativo |
|---|---|---|---|---|
| Bolsa de PP tejiendo sin forro, 25 kg | Esencialmente ninguno, tejido permeable. | Se alcanza el equilibrio completo. | sólo rPP, rPE, rPS | Bajo. |
| Bolsa tejida con forro interior de PE, 25 kg | Moderado, limitado por la calidad del sello | Generalmente, el 30 al 60 por ciento del equilibrio. | rHDPE/rLDPE/rLLDPE | Bajo a medio. |
| Bolsa de granel con lámina de PE, 1.000 a 1.250 kg | Moderado, favorable relación superficie-peso. | El núcleo permanece mucho más seco que la capa exterior | rPP, rPE, rABS a granel. | Medio |
| Saco grande con revestimiento laminado de lámina de aluminio | Alto, transmisión de vapor casi cero cuando está sellado | Generalmente, se mantiene dentro del intervalo de 50 a 150 ppm del valor de empaque. | rPET, rPA, rPBT, rTPU, de calidad alimentaria | Alto |
| Bolsa de plástico con conductos de aspiración y sacoche desecante. | Paro muy alto, eliminación activa de la humedad. | Establemente estable al valor de empaque | Grado de fibra de PET reciclado, citas médicas y ópticas, muestras | Premium, |
| Octabín con revestimiento sellado | Moderado a alto nivel, dependiendo de la calidad del revestimiento. | Comparable con bolsas de carga con revestimiento | Alimentación automática en grandes convertidores | De media a alta |
| Almacenamiento en silos | Alto, mientras se mantiene la capa. | Estable indefinidamente con aire seco continuo. | Consumo interno cautivo. | Elevados gastos de capital, bajo funcionamiento |
Reglas del almacén y del taller
- Mantener la humedad relativa del almacén por debajo del 60% donde se almacenen los productos de humectación, y mantener los palets alejados del suelo y de las paredes externas donde se forman condensaciones.
- Nunca guarde las bolsas selladas bajo el sol directo o contra una pared caliente. El ciclado de temperatura bombea aire y, por lo tanto, humedad, a través de cualquier sellado imperfecto.
- Deje que las bolsas selladas se equilibren a temperatura de taller durante varias horas antes de abrirlas. Abrir una bolsa fría en un taller cálido y húmedo condensa agua directamente sobre los pellets.
- Defina un período de uso de bolsas abiertas en la hoja de datos técnicos: por lo general, 8 horas para rABS y rPC, 4 horas para rPET y rPBT, y 2 horas para rPET de grado de fibra y rTPU. Más allá de eso, el material vuelve a pasar por la secadora.
- Escriba unas instrucciones de secado de nuevo en la bolsa para los grados higroscópicos, de modo que el operador del cliente tenga los parámetros sin tener que llamar a nadie.
- Para el transporte marítimo a través de regiones húmedas, agregue sobres desecantes dentro del liner y utilice bolsas desecantes para contenedores. El costo es mínimo en comparación con el valor de un contenedor rechazado.
Equipo de deshidratación y secado de Polyretec
Polyretec construye las etapas de deshidratación y secado como parte integrada de sus líneas de lavado y pelletización, en lugar de como accesorios supletorios.Eso es importante porque la humedad residual que abandona la máquina de deshidratación determina la carga en cada etapa posterior, y un desacuerdo entre la salida del granulador y la capacidad de secado es el obstáculo más común encontrado durante la puesta en funcionamiento. Las líneas de lavado de Polyretec tienen un caudal de 500 kg/h a
Módulo de producto uno: Máquina de deshidratación por centrifugación Polyretec
La máquina de deshidratación es la primera y más económica etapa de extracción de humedad y se incorpora en todas las configuraciones de granulado en húmedo de Polyretec. Un rotor vertical con pinzas endurecidas acelera la mezcla de pellets y agua contra una pantalla en forma de triángulo o con alambre perforado; el agua pasa mientras que los pellets son levantados y descargados. La abertura de la pantalla se selecciona en función del tamaño de los pellets para que los residuos se separen junto con el agua en lugar de incorporarse al producto final. Los rodamientos están sellados y lubricados con grasa, con el motor montado por encima de la zona húmeda, que es la disposición que resiste el continuo funcionamiento de reciclado en tres turnos.
| Especificación | Clase de 500 kg/h | 1.000 kg/h | Clase de 2.000 kg/h | clase de 3,000 kg/h |
|---|---|---|---|---|
| Rendimiento nominal de granos de pellets. | 6. 300 a 600 kg/h. | 700 a 1.200 kg/h | 1.500 a 2.200 kg/h | 2,500 a 3,200 kg/h |
| Potencia del motor principal | 7,5 kW | 11 a 15 kW | 18,5 a 22 kW. | 30 a 36 a 1 |
| Velocidad del rotor. | 1,200 to 1,450 revoluciones por minuto | 1,200 to 1,450 revoluciones por minuto | 000 kg/h | 000 kg/h |
| Opciones de apertura de la pantalla | 0,8 a 2,0 mm. | 0,8 a 2,0 mm. | 1,0 a 2,5 mm | 1,0 a 2,5 mm |
| Humedad de la salida, pellets rígidos | entre 0,3 y 0,6 por ciento | entre 0,3 y 0,6 por ciento | 0,4 a 0,8 por ciento. | 0,4 a 0,8 por ciento. |
| Humedad de la salida, pellets de película blanda | 1,0 a 2,0 por ciento | 1,0 a 2,0 por ciento | 1,5 a 3,0 por ciento | 1,5 a 3,0 por ciento |
| Comuníquese con el material | Acero inoxidable 304, 316 opcional. | Acero inoxidable 304, 316 opcional. | Acero inoxidable 304, 316 opcional. | Acero inoxidable 304, 316 opcional. |
| Conexión de recirculación de agua | Sí, al circuito de agua de la línea. | Sí, al circuito de agua de la línea. | Sí, al circuito de agua de la línea. | Sí, al circuito de agua de la línea. |
| Energía específica típica. | 12 a 20 kWh/t | De 10 a 16 kWh/t. | 9 a 14 kWh/t | 8 a 13 kWh/t |
Módulo de producto dos: Sistema de secado por aire caliente y silo térmico Polyretec
Para pellets de rPP, rPE, rPS y rHIPS, una máquina de deshidratación seguida de un sistema de secado en aire caliente y silos térmicos de Polyretec es la solución definitiva. Los pellets se transportan a un silo aislado, donde el aire caliente pase por la lechada de forma ascendente; un sistema de descarga controlado por nivel mantiene un tiempo de permanencia constante. El sistema funciona también como amortiguador entre la granuladora y el embalaje, razón por la que Polyretec dimensiona el volumen del silo para un tiempo de residencia de por lo menos 45 minutos al rendimiento nominal. La temperatura se controla mediante un circuito cerrado con un corte de límite alto, y un ciclón con filtro de finos recupera el polvo del escape en lugar de expulsarlo al taller.
| Especificación | 300 a 1200 | configuración de 600 kg/h | Configuración de 1.000 kg/h | 1.500 kg/h |
|---|---|---|---|---|
| Volumen de trabajo del silo | 600 L | 1,200 L | 2.000 l | 3.000 L |
| Potencia de calentamiento | 18 kW | 30 kilovatios. | 4. 48 kW. | 72 kW |
| Volumen de aire del soplador. | 600 m3/h | 1,200 m3/h | 2.000 kg/hora | 3,000 m3/h |
| Potencia del motor del soplador. | 2.2 kW | 4,0 kW. | 5,5 kW. | 7,5 kW |
| Rango de temperatura de funcionamiento | De 60 a 130 ºC. | De 60 a 130 ºC. | De 60 a 130 ºC. | De 60 a 130 ºC. |
| Tiempo de residencia en la placa de identificación | 45 a 90 min | 45 a 90 min | 45 a 90 min | 45 a 90 min |
| Humedad en la salida típica, rPP y rPE | Menos de 400 ppm | Menos de 400 ppm | 3. Debajo de 500 ppm. | 3. Debajo de 500 ppm. |
| Aislamiento | 50 mm de lana mineral, piel inoxidable. | 50 mm de lana mineral, piel inoxidable. | 50 mm de lana mineral, piel inoxidable. | 50 mm de lana mineral, piel inoxidable. |
| Control | PLC con pantalla sensible al tacto, almacenamiento de recetas | PLC con pantalla sensible al tacto, almacenamiento de recetas | PLC con pantalla sensible al tacto, almacenamiento de recetas | PLC con pantalla sensible al tacto, almacenamiento de recetas |
Módulo de producto tres: Sistema de cristalización y secado por adsorbente Polyretec
Cuando el pellet es higroscópico, Polyretec suministra un sistema combinado de cristalización y desecación como parte del paquete de equipos auxiliares. Un cristalizador agitado condiciona el rPET amorfo a un estado cristalino que fluye libremente, después un tambor de secado aislado alimentado por un deshumidificador de panal retiene el material a una temperatura bajo un punto de rocío de 40 grados Celsius. Tanto el punto de rocío de suministro como el de retorno están instrumentados, el aire de retorno se filtra y se enfría antes de alcanzar el rotor, y toda la línea está interconectada de manera que una variación del punto de rocío produce una alarma en lugar de producir silenciosamente un material fuera de especificaciones.
| Especificación | Configuración de 150 kg/h | 300 a 1200 | Configuración de 500 kg/h | Configuración de 1.000 kg/h |
|---|---|---|---|---|
| Precipitación, liberación de calor latente | 200 L. | 400 L | 600 L | 1,200 L |
| Volumen de trabajo del crioprecipitador | 160 a 170 C, agitado. | 160 a 170 C, agitado. | 160 a 170 C, agitado. | 160 a 170 C, agitado. |
| Volumen del horno de secado | 1,200 L | 2,500 L | 4 000 L. | 8.000 L |
| Volumen de aire del proceso. | De 350 m3/h. | 700 m3/h. | 1,200 m3/h | 2,300 m3/h |
| Potencia del calentador de procesos. | 18 kW | 36 kW. | 60 kW | 110 kW |
| Potencia de calefacción de regeneración | 9 kW | 15 kW | 950 | 45 kW. |
| Punto de condensa garantizada | De 40 ºC bajo cero o mejor. | De 40 ºC bajo cero o mejor. | De 40 ºC bajo cero o mejor. | De 40 ºC bajo cero o mejor. |
| Rango de temperaturas de secado. | 60 a 180 °C | 60 a 180 °C | 60 a 180 °C | 60 a 180 °C |
| Humedad de salida realizable, rPET. | Menos de 50 ppm | Menos de 50 ppm | Menos de 50 ppm | Menos de 50 ppm |
| Instrumentación | Comparación de los tipos de suministro | Comparación de los tipos de suministro | Comparación de los tipos de suministro | Comparación de los tipos de suministro |
Estos tres módulos están diseñados para combinarse. Una planta de reciclaje de película blanda de PP y PE generalmente compra el módulo uno y el módulo dos. Una planta de PET de calidad alimentaria compra el módulo uno y el módulo tres, utilizando el módulo dos como una etapa de secado previo económico antes de la unidad desecante. Para las plantas que construyen una operación completa de reciclaje, Polyretec integra los módulos con su línea de lavado y su Línea de granulado de nueva generación, de manera que el equilibrio de humedad en toda la planta se diseña una vez, como un sistema, en lugar de negociarse entre proveedores separados después de la instalación. Cuando un cliente necesita capacidad de mezcla en el trazado posterior de la línea de reciclaje, Wanplas suministra sistemas de granuladores de tornillo doble idénticos que se integran directamente con el equipo de Polyretec.
Industrias de aplicación para pellets de plástico reciclado secados adecuadamente
Cada mercado downstream para resina reciclada tiene su propio límite de humedad, y subir por la cadena de valor casi siempre significa descender en la escala de ppm.Un reciclador que solo puede alcanzar 1.000 ppm está limitado a la inyección de paredes gruesas y la extrusión de baja calidad. Un reciclador que pueda demostrar 50 ppm con un certificado de Karl Fischer puede vender sus productos en compuestos para fibra, contacto con alimentos y de ingeniería, donde el mismo material de entrada ofrece muchos más beneficios.
| Segmento de uso final. | Típica resina reciclada | Especificación de la humedad. | Productos finales de hormigón | ¿Qué ocurre si se pasa de largo el escalón especificado? |
|---|---|---|---|---|
| Moldeo por inyección general. | rPP, rHDPE, rABS | Debajo de 500 a | Cajas, palés, cubetas, artículos para el hogar, clips de subestructura de automóviles. | Reparto y marcas superficiales obligan a un descenso en el nivel de hermeticidad. |
| Filme y envasado. | LDPE, LLDPE, PP r. | Menos de 300 a 500 ppm | Bolsas rechazadas, película para la construcción, película de envasado secundario, bolsas para transporte | Los agujeros de pino y las rupturas de la banda reducen la velocidad de línea y la producción. |
| Extrusión de tubos y conductos | rHDPE, rPP, regrind de film | Menos de 400 ppm | Conducto de protección del cable, capas centrales de tubería corrugada | Vacíos en la pared reducen la rigidez del anillo y no pasan la prueba hidrostática. |
| Extrusión y termofor¬mado del folio. | rPET, rHIPS, rPP | Menos de 50 ppm para rPET | Trayas de alimentos, envasado en blisters, hoja protectora, paneles de exhibición | Burbujas en la hoja y pérdida IV que arruinan el comportamiento de termoformado |
| Fibras y no tejidos. | rPET | Menos de 20 a 30 ppm | Fibra de algodón, fibra de relleno, geotextil, cinta de engrapación | Roturas de filamento, variación del denier y producción de fibras inútiles |
| Compostos de ingeniería. | rPBT | 200 a | Sujetadores rellenos de vidrio, carcasas eléctricas, cuerpos de conectores, piezas de aparatos eléctricos. | Perdida de peso molecular que se muestra solo en la prueba de tensión del cliente. |
| Resina reciclada para contacto con alimentos | rPET de calidad alimentaria | Menos de 50 ppm con método documentado | Preformas para bebidas, bandejas para alimentos, aplicaciones "bebida a botella". | Pérdida de la certificación, no solo una queja de calidad. |
| Construcción y edificación | rPP, rHDPE, material compuesto de madera y plástico | Por debajo de 800 ppm | Perfiles para suelos, paneles de encofrado, tableros de drenaje, geoceldas | Formación de burbujas en la superficie y inestabilidad dimensional en perfiles gruesos |
Las dos áreas de aplicación principales de Polyretec coinciden directamente con esta tabla. La primera es la producción de productos plásticos, que convierte los residuos plásticos en pellets reutilizables que alimentan las operaciones de moldeo, extrusión y compesación mencionadas anteriormente. La segunda es la utilización de recursos renovables, que reduce la dependencia de resinas primarias. Ambas dependen de que el pellet cumpla una especificación de humedad escrita, ya que eso convierte una regrind de materia prima en una materia prima calificada, con un cliente fiel detrás.
Guía de selección: Asegura el adecuado emparejamiento del material y la salida con la configuración de secado.
La configuración de secado adecuada se decide a partir de tres variables. El tipo de polimero, la cantidad, y el nivel de humedad que el cliente ha especificado en el pedido.La tabla a continuación convierte esos tres inputs en una combinación de equipos Polyretec recomendada. Úsala como configuración inicial, y confirma luego el tiempo de residencia con un análisis de humedad sobre tu material real, ya que el nivel de contaminación y la geometría de los pellets pueden hacer que el tiempo de residencia se modifique en un tercio en cualquier dirección.
| Flujo de materiales. | Producción | Humedad deseada | Configuración Polyretec recomendada | Puntos de ajuste clave |
|---|---|---|---|---|
| Pellets de película de LDPE y LLDPE r. | 6. 300 a 600 kg/h. | 3. Debajo de 500 ppm. | 500 kg/h de configuración | Los pellets blandos reten más agua superficial; permita el período completo de residencia de 90 minutos. |
| gránulos rígidos de rPP y rHDPE | 1.000 kg/hora por 0,20 USD/kg = 200 USD | Menos de 400 ppm | Maquina de deshidratación de 2.000 kg/h plus cama fluidificada plus silo de aire caliente de 1.500 kg/h configuración | Retire las partículas finas antes de llegar al silo, ya que transportan una humedad desproporcional |
| pellets de rPS y rHIPS | 200 a 500 kg por hora | Menor que 1.000 ppm | Maquina de deshidratación de 500 kg/h clase plus silo de aire caliente, limitado a 80 ºC | Mantener la temperatura por debajo del rango de descontrol para evitar la formación de puentes. |
| rABS, rPS, rPC de almacenamiento corto | 300 a 500 kg/h | Menor que 1.000 ppm | Máquina desaguadora más sistema de desecante configurado para 500 kg/h a 85 C. | Tres horas de permanencia, menos 20 C de punto de rocío, son suficientes. |
| granulados de rPET, calidad para láminas | 300 a 500 kg/h | Menos de 50 ppm | Máquina desaguadora más sistema de cristalización y desecante configurado para 500 kg/h. | Tambor de 4 000 L, aire a 1 200 m3/h, punto de rocío de mínus 40°C. |
| granulados de rPET, calidad para contacto con alimentos | De 500 a | Menos de 50 ppm más descontaminación | Sistema de cristalización y desecante de configuración 1.000 kg/h con etapa de policondensación en estado sólido y refrigeración con aire seco | El registro de la humedad relativa es obligatorio para el archivo de certificación. |
| granulados de rPET, calidad para fibras | 500 a 800 kg/h | Menos de 20 a 30 ppm | Sistema de cristalización y secante con tiempo de residencia ampliado y envasado con folio sellado al vacío | Extender la permanencia hasta 6 h y mantener un punto de rocío de -45 Cª |
| pellets rPA6 y rPA66 | De 100 a 300 kg/h | 800 a | Sistema desecante de configuración de 300 kg/h a 80 °C con control apretado del tiempo. | No excedas de lo necesario; establece un aviso en el lado más bajo así como en el más alto. |
| rPC y rPC-ABS (granos) | De 150 a 300 kilogramos/hora | Menos de 200 ppm | Sistema desecante de configuración de 300 kg/h a 120 °C. | Limitar el tiempo de estancia a 8 h para proteger los colores |
| pellets de rTPU | 100 a 250 kg/h | Menos de 300 ppm. | Sistema desecante con configuración de 150 kg/h, lecho poco profundo, 100 °C | Ángulo del cono inclinado y profundidad del lecho baja para prevenir el bloqueo. |
| Poliolefinas mixtas de postconsumo | 3.000 kg/h y superiores | Menor a 600 ppm | 000 kg/h más lecho fluidizado más silo de aire caliente de | Los silos paralelos permiten limpiarlos durante un cambio de color. |
Servicio, pruebas y soporte.
Un estándar de secado es solo tan bueno como la puesta en funcionamiento que lo respalda, por ese motivo, Polyretec trata el rendimiento respecto de la humedad como un resultado a entregar, en lugar de una afirmación en la hoja de especificaciones.El paquete de soporte que figura a continuación es lo que recibe un cliente de Polyretec como estándar, respaldado por las promesas de la marca Wanplas compartidas en todas las fábricas de Wanplas.
Pruebas y pruebas de laboratorio del material entrante
Envía una muestra representativa de gránulos o copeos y los ingenieros de Polyretec medirán su humedad, densidad aparente, distribución de tamaños de gránulos y contenido de polvo fina, a continuación, realizarán una prueba de secado según la especificación deseada. El resultado de la prueba es un informe con la curva de humedad conseguida con el tiempo, la temperatura recomendada, el tiempo de permanencia y el punto de rocío, así como el tamaño del equipo resultante. Este paso previene de forma habitual los dos errores más caros en un proyecto de reciclaje: una tolva de secado de tamaño insuficiente y una unidad desecante comprada para un material que nunca tuvo necesidad de ella.
Prueba de fábrica antes del envío
Cada máquina de deshidratación, silo de secado y sistema desecante se ejecuta y se prueba en la fábrica antes de ser embalado. El rendimiento del punto de rocío se verifica frente al valor garantizado con un instrumento calibrado, se miden la potencia del calentador y el volumen de aire del ventilador, se ajustan los circuitos de control de la temperatura y se prueban las restricciones de seguridad. Los clientes pueden asistir personalmente a la prueba bajo la política de fábrica abierta de Wanplas, o recibir una prueba grabada con los datos de medición adjuntos.
000 dólares.
El equipo de 24 ingenieros de Polyretec cubre la instalación y la puesta en marcha en los más de 50 países a los que sirve la fábrica, basándose en más de 100 proyectos de reciclado completados. La puesta en marcha incluye verificar el resultado de humedad en el material del cliente, no solo confirmar que la máquina funcione. La formación del operario abarca el inicio y cierre diario, los intervalos de limpieza de la pantalla y los filtros, la evaluación del estado del deshidratante, la interpretación de la tendencia de punto de rocío, la técnica de muestreo de humedad y el procedimiento de respuesta cuando se activa una alarma de punto de rocío.
Recambios y soporte a largo plazo.
- Recambios gratuitos por valor de 500 USD cada año., la política compartida de Wanplas en todas las fábricas, que abarca los artículos de desgaste importantes en el servicio de secado: pantallas, juntas hermeticas, cartuchos de filtro y juntas.
- Sustitución gratuita de piezas dañadas durante la garantía., con la garantía de transporte que también forma parte de las promesas de la marca Wanplas.
- La capacidad de producción aumentó de 500 toneladas a, por lo que las cifras de capacidad y humedad acordadas en el pedido son las cifras verificadas en la puesta en marcha.
- Garantía de los estándares de calidad., incluye reembolso más un 10 por ciento de compensación si el equipo suministrado no cumple con el estándar de calidad acordado.
- Soporte técnico remoto., con los ingenieros capaces de revisar los datos del controlador y guiar al operador a través de una secuencia de diagnóstico sin esperar una visado.
- Abrir la política de fábrica., para que los clientes puedan visitar la fábrica, ver cómo se construyen las máquinas y observar cómo funciona el equipo con material reciclado real antes de comprometerse.
Un calendario de mantenimiento de los equipos de secado es una opción práctica.
| Intervalo | Tarea | ¿Por qué es importante? |
|---|---|---|
| Cada turno | Registrar el punto de rocío del surtido, la temperatura del tambo y una lectura de la humedad. | Crea los datos de tendencia que detectan la degradación antes de que se convierta en un lote rechazado. |
| Diariamente | Compruebe la presión diferencial del filtro de aire de retorno y vacíe el colector de finos. | Los filtros ostruidos dejan que el lecho carezca de aire y silenciosamente deterioran el punto de rocío. |
| Semanalmente | Inspeccione la pantalla de descarga para detectar obscuridad, desgaste o cables de cuña dañados. | Una pantalla desgastada deja pasar partículas finas al producto y permite que el agua penetre en el secador |
| Mensual | Verifique que la descarga del tanque esté en flujo de masa, compruebe la aislación y las juntas de la puerta. | El flujo del embudo crea zonas estancas con tiempos de residencia mucho mayores que el diseño |
| trimestral | Verificar el analizador de pérdida por secado en comparación con un referente de Karl Fischer. | Mantenga el número de control de producción sincero a medida que cambia la corriente de materia. |
| Ahorro anual de costes de eliminación de residuos: | Recalibre los sensores de punto de rosca, compruebe la capacidad del desecante, revise el calentador de regeneración. | La fatiga del desecante es gradual y invisible sin una medición calibrada. |
Preguntas frecuentes
¿Qué nivel de humedad es aceptable para los granulados de plástico reciclados?
Depende completamente del polímero y del proceso posterior. El rPP no higroscópico y el rPE normalmente se aceptan por debajo de 500 ppm, los estirenos debajo de 1.000 ppm, el rABS por debajo de 1.000 ppm, el rPC por debajo de 200 ppm, el rPBT entre 200 y 400 ppm y el rPET por debajo de 50 ppm para el trabajo de lámina e inyección y por debajo de 20 a 30 ppm para los hilos. El PA6 reciclado es la excepción, donde el criterio de aceptación es una ventana y no un límite, normalmente 800 a 1.500 ppm, ya que un poliamida que se seca en exceso pierde su resistencia y se vuelve difícil de procesar. Escriba siempre el criterio de aceptación junto con el método de prueba, ya que un número sin método hace que surjan discusiones.
¿Puede un secador de aire caliente secar pellets de PET reciclados?
No, no cumple con las especificaciones. Un secador de aire caliente calienta el aire ambiental cuya temperatura de rocío se sitúa normalmente entre 10 y 25 grados Celsius, y el calentamiento modifica la humedad relativa pero no el contenido absoluto de agua. El piso de equilibrio al que puede llegar el aire en el poliéster se sitúa en cientos de ppm, muy por encima del objetivo de 50 ppm. El aire caliente es realmente útil como fase de secado y precalentamiento que lleva el rPET de varios miles de ppm a 500 a
¿Por qué es necesario cristalizar los pellets de PET reciclados antes del secado?
El rPET amorfo tiene una temperatura de transición al estado vidrio cercana a 78 grados Celsius. Calentarlo directamente a la temperatura de secado de 160 grados Celsius hace que la superficie del pellet pase al estado de un material gomoso y viscoso, y los pellets adyacentes se pegan hasta que toda la camada se sinteriza en un bloque sólido que hay que separar de la tolva. La cristalización agitada a una temperatura de 160 a 170 grados Celsius durante 20 a 40 minutos aumenta la cristalinidad a más del 35 por ciento, y las regiones cristalinas no se suavizan a la temperatura de secado, por lo que la cama sigue siendo de libre flujo.
¿Cómo sé si mi problema de secado es el secador o la tolva?
Mida el punto de rocío de la fuente en la salida del secador y la temperatura en tres profundidades en el lecho. Si el punto de rocío está a o por debajo de menos 40 grados Celsius pero la temperatura inferior del lecho es 15 grados o más por debajo de la temperatura de puesta a punto, el problema es el volumen de aire o la distribución de aire, no el dehumidificador. Si el punto de rocío se ha desviado hacia arriba hasta menos 20 grados Celsius, compruebe el filtro de aire de retorno, la temperatura del aire de retorno y el estado del desecante. A grosso modo, un fallo de punto de rocío es un problema del secador, mientras que un fallo de gradiente de temperatura es un problema del contenedor o del ventilador.
¿Es posible secar en exceso los gránulos de plástico reciclados?
Sí, para dos familias específicas. El poliamida reciclado que se seca a una temperatura inferior a alrededor de 500 ppm pierde el efecto de plastificación de su agua residual, lo que eleva la viscosidad del fundido, dificulta el llenado de secciones delgadas y reduce la resistencia al impacto en la pieza acabada. El policarbonato reciclado que se mantiene a una temperatura superior a 130 grados Celsius durante periodos prolongados se vuelve amarillo, lo que destruye el valor de las variedades transparentes y de colores claros. En el caso de poliolefinas, estirenas y poliéster, el riesgo práctico es el daño térmico y oxidativo producido por la temperatura excesiva en lugar del secado en sí, de modo que limite la temperatura y el tiempo de permanencia.
¿Con qué rapidez recogen los pellets secos la humedad?
Muy rápido para las resinas higroscópicas. El PET reciclado secado a 50 ppm y dejado al aire libre a 23 grados Celsius y un humedad relativa del 60 por ciento normalmente alcanza los 1,000 ppm en pocas horas y continúa aumentando hasta su valor de equilibrio de varios miles de ppm. El PA6 reciclado puede aumentar más de un por ciento en peso en una semana de almacenamiento al aire libre. El rPP y el rPE nohigroscópicos apenas cambian, ya que solo almacenan agua superficial. Por este motivo, el embalaje aislante, el enfriamiento por debajo de 40 grados Celsius antes del sellado y una ventana de uso de bolsa abierta escrita son tan importantes como el secador en sí.
¿Cuál es la diferencia entre secado y policonde-nación en estado sólido?
El secado elimina el agua y conserva el peso molecular que ya tiene el material. La policonde- nación en estado sólido reconstruye activamente el peso molecular continuando la reacción de condensación en la fase sólida a una temperatura de 200 a 215 grados Celsius bajo nitrógeno o vacío durante 8 a 16 horas, aumentando la viscosidad intrínseca de alrededor de 0,72 dl/g a 0,80 a 0,86 dl/g al tiempo que se elimina el acetaldehído por debajo de 1 ppm. El secado es obligatorio para cualquier material higroscópico reciclado; la policonde- nación en estado sólido es un paso de valor agregado que convierte el PET de
¿Cuánta energía consume realmente el secado de granos reciclados?
La deshidratación mecánica es el proceso más barato, con un consumo de aproximadamente entre 8 y 20 kWh por tonelada, ya que mueve agua líquida en lugar de evaporarla. El secado con aire caliente generalmente consume entre 60 y 120 kWh por tonelada, y el secado con desecante entre 90 y 160 kWh por tonelada, y baja a entre 70 y 110 cuando se recupera el calor en un ciclo cerrado. El secado por infrarrojos es atractivo ya que consume entre 25 y 45 kWh por tonelada, ya que la energía se dirije al polímero en lugar de fluir en una gran corriente de aire. El objetivo de la ingeniería es permitir que cada etapa barata elimine la máxima cantidad de agua posible, de manera que el aire a -40 °C únicamente se encargue de eliminar los últimos pocos cientos de ppm.
¿Necesito una secadora separada si mi extrusora de granulado tiene una salida de vacío?
Sí. Una sección cilíndrica ventilada elimina la humedad de la masa fundida durante la pelletización, lo que protege al propio proceso de extrusión, pero el grano sube luego a un baño de agua o a un anillo de agua en el cortador y vuelve a adquirir agua de la superficie, y los granos higroscópicos comienzan a absorber humedad unida en el momento en que se enfrían. La evacuación por vacío y el secado de los granos resuelven diferentes problemas en diferentes puntos de la línea, y una planta que vende productos de ingeniería o alimenticios necesita ambas.
Conclusión
El proceso de eliminar la humedad de las partículas de plástico reciclado después de la producción se reduce a uno solo diagnóstico y una disciplina.El diagnóstico consiste en determinar si su polímero contiene agua de superficie o agua enlazada. La agua de superficie se elimina en una máquina de deshidratación por centrifugación y un silo de aire caliente, a 8 a 120 kWh por tonelada, con equipo sencillo. La agua enlazada en poliéster, poliamida, policarbonato y poliuretano a base de poliéster solo se elimina con una baja temperatura de rocío, y cada hora empleada en intentar solucionarlo con aire ambiente cada vez más caliente es una hora en que se acumula daño hidrolítico en el fundido.
La disciplina es la medición. Un recicladora que registra el punto de rocío de entrada de forma continua, realiza una comprobación del pérdidas por secado en cada turno, realiza comprobaciones cruzadas contra el método Karl Fischer cada trimestre y llena en un liner de barrera después de enfriar por debajo de 40 grados Celsius, mantendrá especificaciones que le permitirán entrar en los mercados de fibra, láminas, compuestos de ingeniería y contacto con alimentos. Una recicladora que se basa en la visualización del valor de punto de ajuste del secador y un saco tejido sin revestimiento continuará vendiendo en el nivel más bajo del mercado, independientemente de la línea de lavado anterior. La diferencia en el equipo entre estas dos posiciones es más pequeña de lo que la mayoría de los propietarios de plantas esperaban, pero la diferencia en ingresos no lo es.
Polyretec, una fábrica de Wanplas, ha construido equipos de reciclado de plásticos desde 2010, con la marca establecida en 2017, más de 100 proyectos entregados, cobertura de servicios en más de 50 países, 24 ingenieros y líneas de lavado y granulación desde 500 kg/h hasta
Si está especificando una nueva etapa de acabado de pellets o está solucionando un problema de humedad cuyo resultado no puede explicar, envíe una muestra representativa de sus pellets o partículas. Los ingenieros de Polyretec medirán la humedad entrante, la densidad aparente y la distribución del tamaño de los pellets, realizarán una prueba de secado en comparación con las especificaciones deseadas y enviarán un informe con la curva de humedad obtenida, los intervalos de proceso recomendados y la configuración del equipo. Los clientes también están invitados a visitar la fábrica bajo la política de "fábrica abierta", ver cómo se construyen y prueban los equipos y observar cómo se lleva a cabo una prueba de secado con su propio material antes de tomar ninguna decisión. Comuníquenos el polímero, el caudal y el objetivo de humedad, y la recomendación de la configuración procederá de ahí.
