Máquinas extrusoras de reciclado de plásticos se dividen en dos categorías principales: sistemas de tornillo simple y de tornillo doble. Cada diseño sirve para fines distintos en el procesamiento de plásticos, y elegir el tipo incorrecto puede costarle miles de euros en inversiones innecesarias en equipos y gastos de funcionamiento.
La mayoría de los recicladores que procesan películas, bolsas o residuos de plástico rígido postconsumo necesitan una fusión y granulación sencillas. Si esto es lo que necesita, una extrusora de un solo husillo es la mejor opción. Los sistemas de doble husillo sobresalen en tareas especializadas de composición que la mayoría de las instalaciones de reciclaje nunca realizan.
Funcionamiento de las extrusoras monohusillo
A extrusor de tornillo único utiliza un tornillo giratorio dentro de un cilindro calentado para mover, fundir y presurizar el material plástico. El tornillo tiene tres zonas: alimentación, compresión y dosificación. El material entra en la zona de alimentación en forma de escamas o material triturado, se comprime y funde en la sección central y, a continuación, sale a través de una matriz en forma de filamentos de plástico fundido que se cortan en pellets.[1]
Este diseño ha dominado el procesamiento de plásticos durante décadas porque maneja de forma fiable grandes volúmenes de materiales de un solo polímero. Los recicladores de film de PE y los procesadores de plástico rígido de PP dependen de los sistemas de un solo tornillo por su sencillez y durabilidad.
Cómo Funcionan las Extrusoras de Tres Palos
A extrusora de tornillo sin fin twin screw utiliza dos tornillos entrelazados que giran dentro de un cilindro. En los diseños corrotantes (el tipo más común), ambos tornillos giran en la misma dirección, creando una intensa acción de mezcla a medida que el material pasa a través de ellos.[2]
El diseño modular de los tornillos permite a los procesadores personalizar la intensidad de mezcla, añadir varios puntos de alimentación e incorporar zonas de desgasificación. Esta flexibilidad hace que las máquinas de doble husillo sean ideales para operaciones de composición que mezclan diferentes polímeros, dispersan aditivos o incorporan cargas a una resina base.
Diferencias clave: Tornillo simple vs. Tornillo doble
Capacidad de mezcla
Las extrusoras monohusillo proporcionan una mezcla moderada mediante la geometría del husillo y el control de la temperatura del barril. Esto es suficiente para fundir material reciclado uniforme, como film de PE clasificado o PP triturado limpio.
Las extrusoras de doble husillo proporcionan una mezcla distributiva y dispersiva intensiva. Los tornillos entrelazados fuerzan el material a través de estrechos espacios, rompiendo los aglomerados y distribuyendo los aditivos a nivel molecular. Esta capacidad es importante a la hora de producir masterbatch o materiales compuestos rellenos, pero la mayoría de las operaciones de reciclado nunca necesitan este grado de intensidad de mezcla.
Versatilidad de materiales
Los sistemas monohusillo funcionan mejor con plásticos limpios y clasificados de un solo tipo de polímero. Pueden soportar cierta contaminación -polvo, etiquetas, humedad menor-, pero esperan un material de entrada consistente.
Las extrusoras de doble husillo procesan plásticos mezclados muy contaminados y pueden incorporar aditivos durante la extrusión. El diseño de tornillo autolimpiante evita la acumulación de material incluso con materias primas pegajosas o degradadas. Sin embargo, los recicladores que clasifican y lavan adecuadamente su material rara vez necesitan esta capacidad.
Costos Operativos
Las extrusoras monohusillo consumen menos energía por kilogramo de producción. Una línea típica de reciclaje de film de PE consume entre 0,3 y 0,4 kWh/kg.[3] Los requisitos de mantenimiento son mínimos: inspección periódica del tornillo y sustitución del filtro del cambiador de cribas.
Los sistemas de doble tornillo requieren 15-25% más energía debido a la intensa acción de mezcla y a las mayores cargas del motor. Los segmentos modulares de los tornillos deben inspeccionarse y sustituirse periódicamente, lo que aumenta los costes de mantenimiento. El inventario de piezas de repuesto cuesta más porque los elementos de tornillo vienen en docenas de configuraciones.
Inversión de capital
Aquí es donde la diferencia se hace evidente. A línea de granulación de tornillo único procesar 300-500 kg/h cuesta aproximadamente 40-50% menos que un sistema de doble tornillo de capacidad equivalente. Para una operación de reciclado incipiente o un negocio centrado en la granulación simple, esta diferencia de precio es significativa.
Extrusoras de tornillo sinfín doble justifican su mayor coste sólo cuando se necesitan capacidades de composición especializadas: creación de masterbatch de color, dispersión de retardantes de llama o procesamiento de resinas de ingeniería con refuerzo de fibra de vidrio.
Cuándo elegir el tornillo simple
Seleccione una extrusora monohusillo cuando vaya a reciclar:
- Película y bolsas de PE o PP de origen agrícola, minorista o industrial
- Desechos post-industriales limpios de un solo tipo de polímero
- Residuos de plástico rígido lavados y clasificados (botellas de HDPE, envases de PP)
- Material que ya ha sido clasificado y limpiado hasta alcanzar una pureza razonable.
El diseño de un solo tornillo satisface las necesidades de 80% de las operaciones de reciclado de plástico. Es fiable, económico y produce una calidad de granulado uniforme cuando se alimenta con el material adecuado.
Cuándo elegir doble husillo
Considere una extrusora de doble husillo si su negocio lo requiere:
- Mezcla de diferentes tipos de polímeros (mezclas PE/PP, aleaciones ABS/PC)
- Aditivos dispersantes como retardantes de llama, estabilizadores UV o modificadores de impacto.
- Tratamiento de plásticos mixtos muy contaminados
- Producir compuestos rellenos con altas cargas de fibra de vidrio, minerales o harina de madera.
- Fabricación de masterbatch o compuestos especiales
Estas aplicaciones representan segmentos nicho dentro del reciclado de plásticos. La mayoría de las operaciones centradas en la conversión de residuos postconsumo en pellets vendibles no necesitan capacidades de doble tornillo.
¿Qué es mejor para el reciclado de plásticos?
Para la mayoría de las operaciones de reciclado -aquellas que procesan película de PE clasificada, bolsas de PP o residuos de plástico rígido lavados- se requiere un proceso de reciclado más rápido. la extrusora monohusillo ofrece el mejor rendimiento de la inversión. Obtendrá una fiabilidad probada, menores costes de funcionamiento, un mantenimiento más sencillo y una amortización más rápida de su inversión en equipos.
La Rumtoo Línea de granulado de tornillo simple de la serie ML, por ejemplo, procesa entre 150 y 1200 kg/h de film de plástico blando con un contenido de humedad de hasta 5%, manejando las condiciones del mundo real a las que los recicladores se enfrentan a diario. Este rendimiento se obtiene a una fracción del coste de los sistemas de doble tornillo diseñados para trabajos de compounding especializados que probablemente no necesite.
Reserve las extrusoras de doble husillo para operaciones que realmente requieran una mezcla intensiva o que tenga previsto entrar en el negocio de los compuestos. De lo contrario, estará pagando por capacidades que no utilizará.
Elija su extrusora basándose en lo que realmente procesa, no en la versatilidad teórica. La mayoría de los recicladores encuentran que un sistema de un solo tornillo bien configurado maneja toda su gama de productos de manera eficiente y rentable.