I. Aplicación de reciclaje de film de HDPE
El film de HDPE se utiliza ampliamente en embalajes, aplicaciones industriales y otros productos plásticos. Durante la producción y el procesamiento se generan cantidades significativas de residuos y recortes de film de HDPE. Debido a la baja densidad aparente del film —y a la posible presencia de humedad, polvo, residuos de impresión u otras impurezas—, lograr una alimentación, secado, fusión y filtración estables resulta crucial durante el proceso de reciclaje.
En esta prueba de aplicación, ACERETECH utilizó el sistema ACSS de compactación y granulación de doble etapa para procesar film de HDPE.
Bajo las condiciones de prueba especificadas, el sistema alcanzó una capacidad de producción de aproximadamente 800–1000 kg/h. El proceso completo de reciclaje integra la alimentación, el corte y compactación, el secado, la extrusión de doble etapa, la filtración de la masa fundida, la desgasificación al vacío, la granulación por anillo de agua, el deshidratado y la recolección de gránulos.
El proceso está diseñado para convertir los residuos de film de HDPE en gránulos de HDPE reciclado aptos para su posterior procesamiento plástico.
II. Proceso de reciclaje y granulación de film de HDPE
El sistema ACSS de compactación y granulación de doble etapa sigue un flujo de trabajo continuo:
Alimentación de film de HDPE → Detección de metales → Corte y compactación → Extrusión de primera etapa → Filtración SCF → Desgasificación al vacío → Extrusión de segunda etapa → Filtración continua de la masa fundida → Granulación por anillo de agua → Deshidratado vibratorio → Secado centrífugo → Pesaje y recolección
Cada etapa del proceso cumple una función específica destinada a mejorar la estabilidad de la alimentación, la calidad de la masa fundida y la consistencia general del proceso de reciclaje.
III. Componentes del sistema ACSS de compactación y granulación de doble etapa
1. Detección de metales y alimentación controlada
El film de HDPE se introduce en el sistema de reciclaje mediante una cinta transportadora equipada con un sistema de detección de metales.
El ancho de la cinta transportadora es de aproximadamente 800 mm. Cuando se detectan impurezas metálicas, la cinta se detiene automáticamente, reduciendo así el riesgo de que el metal penetre en los equipos de corte-compactación y extrusión situados a continuación. Este diseño de alimentación controlada resulta especialmente eficaz al procesar film de HDPE reciclado o procedente del propio proceso de fabricación, ya que estos materiales pueden contener ocasionalmente objetos metálicos extraños.
2. Compactador-cortador de 2000 L para el pretratamiento de film de HDPE
El sistema ACSS está equipado con un compactador-cortador de 2000 L para el pretratamiento de film de HDPE.
→ Las cuchillas giratorias del interior del compactador cortan y agitan el film, reduciendo su tamaño y generando calor por fricción. Este proceso ayuda a:
Reducir el volumen aparente del film de baja densidad;
Precalentar el material antes de la extrusión;
Facilitar la eliminación de humedad;
Aumentar la densidad aparente del material;
Mejorar las condiciones de alimentación para la etapa de extrusión.
Una precompactación eficaz es crucial para el reciclaje de film, ya que el film suelto suele ser difícil de alimentar de manera constante en las extrusoras convencionales.
→ Control de velocidad variable del cortador
Un variador de frecuencia (VFD) ajusta la velocidad de rotación del disco de corte en función de los niveles de llenado de material y la corriente del motor.
Esto permite adaptar la velocidad de operación a las condiciones reales del material y ayuda a reducir el riesgo de bloqueo del disco de corte. En condiciones óptimas de funcionamiento, el control de velocidad variable puede lograr un ahorro energético de aproximadamente entre el 10 % y el 15 % en comparación con el funcionamiento a velocidad fija; el consumo energético real depende de las propiedades del material, el contenido de humedad, los niveles de impurezas, el rendimiento y las condiciones operativas.
→ Compuerta deslizante para el control de alimentación
El sistema ACSS utiliza una compuerta deslizante móvil para regular el flujo de material desde el compactador hacia la extrusora.
Esta compuerta controla el tiempo de residencia del material dentro de la cámara de compactación, garantizando un pretratamiento adecuado antes de que el material entre en la extrusora.
Este diseño también permite adaptarse a las diferencias entre films más blandos y materias primas plásticas relativamente más duras.
Al controlar el volumen de material que entra en la extrusora, el sistema ayuda a mantener una tasa de alimentación más estable y uniforme.
3. Eliminación de polvo y humedad
El polvo y la humedad pueden afectar a la estabilidad del proceso de extrusión de plástico y a la calidad de los gránulos reciclados. El compactador-cortador ACSS integra funciones de eliminación de polvo y deshumidificación durante la etapa de pretratamiento. Este sistema ayuda a eliminar el polvo y la humedad generados durante el corte y la compactación, reduciendo así el contenido de humedad del material antes de la extrusión. Este pretratamiento mejora la estabilidad de la extrusión, especialmente al procesar film de HDPE que contiene humedad residual o polvo.
El rendimiento real de secado y deshumidificación depende de las condiciones del material de alimentación y de los parámetros operativos del sistema.
4. Proceso de extrusión de dos etapas para la granulación de film de HDPE
Tras la precompactación, el film de HDPE entra en un sistema de extrusión de un solo husillo y dos etapas.
En comparación con la extrusión de una sola etapa, la configuración de dos etapas separa el proceso inicial de fusión y plastificación de las etapas posteriores de homogeneización y filtración de la masa fundida.
Las configuraciones del husillo y del cilindro pueden seleccionarse en función de las características del material reciclado, garantizando que el film de HDPE precompactado se someta a un proceso controlado de fusión y plastificación.
Configuración de la extrusión en la primera etapa:
Diámetro del husillo: Ø180 mm
Relación L/D: 42:1
La sección de procesamiento extendida proporciona un tiempo de residencia y una longitud de procesamiento suficientes para la fusión, plastificación y homogeneización del film de HDPE.
Configuración de la extrusión en la segunda etapa:
Diámetro del husillo: Ø200 mm
Relación L/D: 12:1
La extrusora de la segunda etapa homogeneiza aún más la masa fundida filtrada y la prepara para el proceso posterior de granulación. Esta configuración de dos etapas proporciona zonas de procesamiento independientes para la fusión, filtración, desgasificación y acondicionamiento final de la masa fundida.
5. Filtración de la masa fundida
La filtración de la masa fundida es un paso crítico en el reciclaje de film de HDPE, especialmente cuando la materia prima contiene restos de papel, polvo, partículas sin fundir u otras impurezas. La configuración ACSS combina un sistema de filtración SCF con un cambiador de malla continuo de gran superficie en la sección de extrusión de la segunda etapa.
→ La primera etapa está equipada con un sistema de filtración de masa fundida de disco autolimpiante continuo SCF.
El sistema SCF está diseñado para la filtración continua de la masa fundida y descarga automáticamente las impurezas durante el funcionamiento, minimizando así las interrupciones de producción asociadas a los cambios manuales de malla tradicionales.
→ La segunda etapa está equipada con un cambiador de malla continuo de gran superficie P5500, que ofrece un área de filtración de aproximadamente 2.600 × 2 cm² y una capacidad de procesamiento nominal de hasta 5.000 kg/h. Su diseño de filtración continua permite filtrar la masa fundida durante el funcionamiento del sistema, ayudando a minimizar las interrupciones de producción asociadas a los procedimientos tradicionales de cambio de malla; el rendimiento real de filtración depende del contenido de impurezas, la composición del material y la configuración de filtración seleccionada.
6. Sistema de desgasificación por doble vacío
Durante el proceso de reciclaje de film de HDPE, pueden quedar humedad residual y sustancias volátiles en el material pretratado. El sistema ACSS emplea un sistema de desgasificación al vacío doble durante la extrusión para eliminar la humedad, las sustancias volátiles y los compuestos de bajo peso molecular del plástico fundido.
Una desgasificación al vacío eficaz ayuda a:
Reducir la humedad residual en el material fundido;
Eliminar componentes volátiles;
Mejorar la estabilidad del material fundido;
Reducir los defectos de extrusión causados por gases;
Mejorar la consistencia de los gránulos reciclados.
Esta función es especialmente importante al procesar películas impresas o materia prima que contiene altos niveles de impurezas volátiles. Sin embargo, la desgasificación al vacío no sustituye a un pretratamiento adecuado de la materia prima. La calidad de los gránulos finales sigue dependiendo de la limpieza, el contenido de humedad, la composición del polímero y los niveles de contaminación por impurezas del material de entrada.
7. Sistema de granulación por anillo de agua
Este sistema de granulación ajusta automáticamente la velocidad de corte en función de las condiciones de operación para mantener tamaños de gránulo relativamente uniformes.
El sistema utiliza dispositivos de detección de precisión para mantener una presión de corte estable, garantizando así un rendimiento de granulación constante.
8. Deshidratación y secado de gránulos
Tras la granulación por anillo de agua, los gránulos reciclados pasan por una criba vibratoria de deshidratación y un secador centrífugo para eliminar la humedad superficial antes de su recolección.
Una deshidratación eficaz de los gránulos es crucial para el almacenamiento, el envasado y el procesamiento posterior, especialmente cuando los gránulos de HDPE reciclado deben cumplir requisitos estrictos de control de humedad.
9. Pesaje en línea y control inteligente
El sistema supervisa la producción en tiempo real y proporciona datos operativos a los operarios durante el funcionamiento.
10. Sistema de control inteligente
Este sistema coordina los equipos clave y los parámetros del proceso, abarcando etapas como la alimentación, la densificación, la extrusión, la filtración y la granulación. El sistema de granulación ACSS utiliza componentes eléctricos y cajas de engranajes de marcas reconocidas, cumpliendo con las normas internacionales pertinentes CE y CSA.
Artículos relacionados
IV. Resultados de las pruebas de reciclaje y granulación de film de HDPE
En esta prueba de aplicación, el sistema de granulación ACSS de dos etapas con compactador-cortador procesó film de HDPE bajo condiciones específicas, logrando una producción de aproximadamente 800–1000 kg/h. La producción real y la calidad del granulado reciclado pueden variar según factores como el tipo de film de HDPE, la densidad aparente, el contenido de humedad, el nivel de contaminación, el estado de impresión o recubrimiento, la composición de la materia prima y los requisitos específicos de calidad del granulado.
V. Soluciones ACSS para el reciclaje de film de HDPE
El sistema de granulación ACSS de dos etapas con compactador-cortador es una solución integrada diseñada para ofrecer una granulación fiable y estable para residuos plásticos posconsumo e industriales (incluyendo film plástico, rafia, filamentos, sacos tejidos y materiales de espuma).
Al combinar procesos como corte, compactación, alimentación, extrusión en dos etapas, filtración continua de masa fundida y desgasificación al vacío, el sistema aborda eficazmente los desafíos comunes en el reciclaje de film, tales como la baja densidad aparente, la humedad, el polvo y la contaminación de la masa fundida.
Para los recicladores de film de HDPE y procesadores de plástico, el sistema ofrece un flujo de proceso continuo que abarca desde el pretratamiento de los residuos de film hasta la producción de granulado reciclado.
Para proyectos específicos de reciclaje de film de HDPE, ACERETECH evalúa el tipo de material, el contenido de humedad, el nivel de contaminación, la producción requerida y la calidad objetivo del granulado para determinar la configuración de equipo más adecuada.
FAQ
Q1. ¿Puede el sistema ACSS reciclar directamente film de HDPE para convertirlo en granulado?
A: El sistema ACSS está diseñado para procesar film de HDPE adecuado a través de etapas que incluyen corte, compactación, alimentación controlada, extrusión, filtración de masa fundida, desgasificación al vacío y granulación. La capacidad de procesamiento directo depende del contenido de humedad del film, el nivel de contaminación, la composición del polímero y los requisitos de calidad del granulado reciclado.
Q2. ¿Cuál es la capacidad de procesamiento del sistema ACSS para film de HDPE?
A: En la prueba de aplicación descrita aquí, la capacidad de procesamiento del sistema ACSS para film de HDPE fue de aproximadamente 800–1000 kg/h. El rendimiento real depende de la densidad aparente del material, el contenido de humedad, el nivel de contaminación, la estructura del film y las condiciones operativas.
Q3. ¿Por qué se utiliza un compactador-cortador antes de la extrusión del film de HDPE?
A: El film de HDPE tiene una densidad aparente relativamente baja, lo que dificulta una alimentación estable. El equipo de corte y compactación reduce el volumen del material y aprovecha el calor generado por fricción para precalentar, secar y compactar el film. Esto mejora las condiciones de alimentación previas a la extrusión, facilitando una operación más estable y continua.
Q4. ¿Cómo elimina el sistema ACSS los contaminantes del film de HDPE?
A: El sistema emplea una secuencia de procesamiento de varias etapas. Los contaminantes metálicos pueden detectarse antes de que el material entre en el equipo principal de reciclaje. Durante la extrusión, el sistema de filtración continua autolimpiante SCF y el cambiador continuo de mallas P5500 filtran la masa fundida para eliminar contaminantes sólidos. Además, un proceso de desgasificación al vacío ayuda a eliminar la humedad y las sustancias volátiles de la masa fundida. La eficacia de la filtración y la desgasificación depende del tipo y la concentración de contaminantes en la materia prima.
Q5. ¿Qué papel desempeña el sistema de doble desgasificación al vacío en el reciclaje de film de HDPE?
A: El sistema de doble desgasificación al vacío ayuda a eliminar la humedad, las sustancias volátiles y los compuestos de bajo peso molecular del HDPE fundido durante la extrusión. Esto mejora la estabilidad de la masa fundida y reduce los defectos causados por la humedad residual y los componentes volátiles, especialmente al procesar films impresos o contaminados.