Máquinas de reciclaje de películas de plástico se enfrentan a un problema que los procesadores de plástico rígido nunca encuentran: el film blando no se alimenta correctamente en las extrusoras estándar. Si ha intentado utilizar bolsas de LDPE, envoltorios de LLDPE o film agrícola en un sistema convencional alimentado por tolva, es probable que haya experimentado un rendimiento errático, paradas de producción y operarios frustrados.
La solución no es una tolva más grande o un diseño de tornillo diferente. Reciclado de plástico blando requiere densificación antes de la extrusión, razón por la cual los recicladores profesionales de película utilizan compactador granulador sistemas que resuelven el problema de la alimentación en su origen.
Por qué el film blando no puede alimentar extrusoras estándar
Las extrusoras estándar se diseñaron para copos de plástico rígido, triturado y granulado, materiales con densidades aparentes de entre 400 y 600 kg/m³. El film de plástico blando tiene una densidad aparente de tan solo 30-50 kg/m³, lo que plantea tres problemas críticos de alimentación.[1]
Puenteo de tolvas e interrupción del flujo
La película suelta crea arcos o puentes a través de la garganta de la tolva, bloqueando el flujo de material. Cuando el puente se derrumba, una oleada de material inunda el tornillo, seguida de inanición cuando se forma el siguiente puente. Este ciclo hace imposible una fusión uniforme.
El fenómeno se produce porque el bajo peso y la alta fricción superficial de la película le permiten soportar su propio peso a través de espacios abiertos. Las escamas rígidas, al ser más densas y granulares, fluyen por gravedad sin formar puentes.[2]
Falta de tornillo por baja densidad aparente
Incluso cuando la película entra en la garganta de alimentación, no se empaqueta en las aletas del tornillo como lo hace el material rígido. Las roscas del tornillo giran a través del material suelto sin agarrarlo, por lo que no generan la compresión necesaria para empujar el material hacia delante y generar presión.
Esto hace que la extrusora funcione parcialmente sin energía. Los operarios ven que el amperaje del motor no es constante, que las temperaturas de la masa fundida fluctúan y que el rendimiento está muy por debajo de la capacidad nominal de la máquina.
Atrapamiento de aire y problemas de procesamiento
La película se enrolla sobre sí misma, atrapando bolsas de aire que pasan a la zona de fusión. Estas bolsas crean espuma, porosidad en los gránulos y degradación oxidativa por el aire caliente. El sistema de desgasificación por vacío, del tamaño adecuado para un material normal, no puede absorber el volumen de aire atrapado.
Cómo solucionan la alimentación de film los sistemas de cortadoras compactadoras
A máquina compactadora de cortadora para pelletización aborda estos problemas añadiendo una etapa de densificación antes de la extrusora. El sistema tiene dos componentes principales: una cámara cortadora-compactadora y una extrusora monohusillo.
Etapa de densificación
La película entra en una cámara calentada que contiene cuchillas giratorias y un tornillo de compresión. Las cuchillas cortan la película en trozos más pequeños, mientras que la fricción y el calor suave (80-120°C) ablandan el material. Los tornillos de compresión giratorios fuerzan la unión de la película ablandada, expulsando el aire y creando una masa densa y cohesiva cuya densidad aparente aumenta hasta 300-400 kg/m³.
Este material densificado se comporta como copos rígidos. Fluye de forma uniforme, se empaqueta en los husillos y se desplaza de forma predecible por el sistema.
Alimentación controlada a la extrusora
El compactador alimenta el material densificado directamente a la garganta de alimentación de la extrusora, manteniendo constante el suministro de material independientemente de lo que ocurra aguas arriba. De este modo, se eliminan los problemas de puenteo e inanición que afectan a los sistemas alimentados por tolva.
La extrusora recibe un flujo constante de material precalentado y sin aire con una densidad aparente constante. Los operarios pueden controlar la producción ajustando la velocidad del compactador, con lo que se consiguen índices de producción estables hora tras hora.
Rendimiento de desgasificación mejorado
Dado que el compactador expulsa la mayor parte del aire atrapado antes de la extrusión, el sistema de desgasificación por vacío funciona dentro de sus parámetros de diseño. Esto produce gránulos más limpios con menos defectos y permite procesar películas impresas en las que es necesario eliminar los volátiles de las tintas.
Aplicaciones de los granuladores compactadores
Los sistemas compactadores destacan con los materiales que desafían a las extrusoras convencionales:
- Película de LDPE y LLDPE: Envoltorios estirables, envoltorios para palés, bolsas para productos agrícolas, bolsas para compras al por menor
- Película agrícola: Cubiertas de invernadero, envoltura de ensilado, película de mantillo (después del lavado)
- Chatarra de película industrial: Recorte de bordes de extrusión de película, rechazos de producción, extremos de rollos
- Película de HDPE: Bolsas camiseta, film para envasado de alimentos
- Materiales tejidos de PP: Sacos de rafia, sacos de cemento, sacos gigantes (FIBC) después de la trituración
Estos materiales comparten características comunes: baja densidad aparente (menos de 100 kg/m³), alta flexibilidad y tendencia a anidarse o enredarse. Todos se benefician de la compactación antes de la extrusión.
Comparación de prestaciones: Sistemas estándar frente a compactadores
Cuando se procesan 200 kg/h de film estirable LDPE, una extrusora estándar de 100 mm con alimentación por tolva tiene dificultades para mantener la producción. Los operarios informan de frecuentes puentes, fluctuaciones de producción de ±30% y paradas frecuentes para vaciar la tolva.
La misma extrusora combinada con un compactador de cuchillas alcanza la capacidad nominal de forma constante, con una variación de producción inferior a ±5%. El compactador añade 37-45 kW de potencia al motor, pero elimina las pérdidas de producción derivadas de una alimentación irregular. La mayoría de las operaciones se amortizan en 12-18 meses gracias a la mejora del rendimiento y la reducción de los tiempos de inactividad.
El consumo de energía aumenta en aproximadamente 15% con un sistema compactador, pero esto se compensa con un mayor rendimiento y una mejor calidad de los pellets, lo que conlleva un precio superior.[3]
Principales características de diseño
No todos los sistemas de compactación ofrecen el mismo rendimiento. Al evaluar los equipos, compruebe estas especificaciones:
Volumen de la cámara del compactador: Deben proporcionar de 3 a 5 minutos de tiempo de residencia a la capacidad nominal. Las cámaras subdimensionadas no pueden densificar correctamente el material; las cámaras sobredimensionadas provocan una degradación excesiva del material.
Control de calefacción: Las zonas de temperatura independientes evitan el sobrecalentamiento al tiempo que garantizan un ablandamiento adecuado. Busque un mínimo de 2-3 zonas controlables.
Configuración de cuchillas: Las cuchillas de corte reemplazables reducen los costes de mantenimiento. El diseño de las cuchillas afecta al consumo de energía y a la reducción del tamaño del material.
Interfaz de alimentación: El acoplamiento directo entre el compactador y la extrusora mantiene una transferencia de material uniforme. Evite los sistemas que dejan caer material entre los componentes.
¿Es un sistema compactador adecuado para su empresa?
Elija un granulador compactador si procesa principalmente películas blandas y bolsas. La inversión tiene sentido cuando el film representa más de 60% de su materia prima, o cuando experimenta problemas persistentes de alimentación con su sistema actual.
Las operaciones que procesan materiales mixtos -algunos rígidos y otros en film- se benefician de la versatilidad de un sistema compactador. El compactador manipula el film con eficacia mientras procesa el material rígido con normalidad, lo que le proporciona flexibilidad a medida que cambia la composición de la materia prima.
Las instalaciones que procesan exclusivamente plástico rígido (escamas de botellas, triturado de envases, desechos de tuberías) rara vez necesitan compactación. Una extrusora estándar con un diseño de tolva adecuado resulta más económica para estas aplicaciones.
Rentabilizar el reciclaje de películas
El reciclado de láminas tiene dificultades para competir económicamente porque los costes de transporte y procesamiento a menudo superan el valor de los pellets. Los sistemas de compactación mejoran la rentabilidad al aumentar el rendimiento, reducir la mano de obra necesaria para solucionar los problemas de alimentación y producir pellets de mayor calidad que se venden a precios más altos.
La serie Rumtoo ML demuestra este enfoque, procesando de 150 a 1200 kg/h dependiendo del tamaño del modelo, con compactación, desgasificación y filtración integradas en un único sistema. El diseño aborda el reto completo del reciclaje de plástico blando, no solo la extrusión.
El éxito del reciclado de film requiere adecuar el equipo a las características del material. Cuando su materia prima es film blando de baja densidad, un granulador compactador transforma un proceso difícil en una operación fiable y rentable.