I. Desafíos clave en el reciclaje y granulación de film de PE
El film de PE se utiliza ampliamente en embalajes, agricultura, producción industrial y bienes de consumo. Debido a características como su baja densidad aparente, suavidad, naturaleza voluminosa y tendencia a enredarse, introducir el film de PE directamente en una extrusora para su reciclaje suele provocar problemas como una alimentación inestable, baja eficiencia de alimentación y dificultades para eliminar completamente la humedad y los compuestos volátiles de la masa fundida.
Por ello, para el reciclaje y granulación de film de PE, factores como una compactación inicial estable, una plastificación eficiente, una desgasificación exhaustiva y una filtración continua resultan críticos para la calidad de los gránulos de plástico reciclado y la eficiencia de la producción.
La máquina ACSS de ACERETECH, que combina compactación y granulación de dos etapas con husillo único, ha sido diseñada específicamente para las características de procesamiento de films plásticos de baja densidad aparente. Integra en un único sistema las etapas de compactación, plastificación, extrusión, desgasificación al vacío, filtración de la masa fundida y granulación por anillo de agua, ofreciendo así una solución continua para el reciclaje y granulación de film de PE.
II. Solución personalizada ACSS para granulación de film
Para satisfacer los requisitos específicos de los clientes, este sistema ACSS emplea una configuración de proceso que incluye: cinta transportadora de PVC, silo de compactación de 800 L, sistema de extrusión de dos etapas con husillo único, desgasificación al vacío de doble etapa, filtración de doble etapa, granulación por anillo de agua, criba vibratoria, deshidratación centrífuga y silo de producto final.
El flujo básico del proceso es el siguiente:
Film de PE → Cinta transportadora de PVC → Pretratamiento de compactación → Extrusión de primera etapa → Desgasificación al vacío de doble etapa → Filtración continua SCF → Extrusión de segunda etapa → Filtración tipo pistón → Granulación por anillo de agua → Criba vibratoria → Deshidratación centrífuga → Gránulos finales
Este proceso permite el manejo continuo del film —desde la alimentación inicial hasta la etapa final de granulación—, satisfaciendo diversos requisitos de procesamiento y mejorando la estabilidad general de la producción.
1. Transporte mediante cinta de PVC para una alimentación estable
El film de PE se introduce en el silo de compactación a través de una cinta transportadora de PVC.
El método de transporte por cinta permite introducir de forma continua el film de PE (de gran volumen y baja densidad) en el sistema de compactación. Permite ajustar las velocidades de alimentación según los requisitos de producción, garantizando un suministro constante de material para los procesos posteriores de compactación y extrusión. En el caso de films de PE con baja densidad aparente, una alimentación estable desde la etapa anterior es fundamental para mejorar la eficiencia operativa de toda la línea.
2. Cámara de compactación de 800 L: Aumento de la densidad aparente del film de PE
El sistema ACSS cuenta con una cámara de compactación de 800 L diseñada para tratar previamente el film de PE antes de que ingrese al sistema de extrusión.
Unas cuchillas giratorias situadas en la parte inferior de la cámara actúan en conjunto con cuchillas fijas en las paredes de la misma para cortar y agitar el film plástico. A medida que el material se desplaza continuamente, la fricción mecánica genera calor, provocando que el film se caliente, se seque y se contraiga gradualmente; esto reduce el volumen del material y aumenta su densidad aparente.
Al integrar el corte, el secado, el precalentamiento y la compactación en un único proceso, el sistema mejora las condiciones de alimentación del film de PE de baja densidad aparente, creando condiciones más estables para el proceso de extrusión posterior.
El compactador utiliza un control de variador de frecuencia (VFD), lo que permite ajustar la velocidad de rotación según el estado del material, ayudando así a reducir el consumo energético durante la operación.
Además, el ACSS está equipado con una compuerta deslizante accionada por servomotor para regular el volumen de material compactado que entra en la extrusora, mejorando así la estabilidad del control de alimentación.
3. Extrusión de dos etapas con husillo único: Mejora de la plastificación y la desgasificación
El ACSS emplea una configuración de extrusión de dos etapas con husillo único, lo que permite someter el film de PE compactado a procesos adicionales de plastificación, fusión, desgasificación y filtración.
Extrusión de primera etapa
La primera etapa cuenta con:
Diámetro del husillo: 120 mm
Relación L/D del husillo: 42
La sección de procesamiento extendida del husillo ofrece espacio suficiente para la plastificación, fusión y mezcla del material, mientras que los sistemas de desgasificación al vacío y filtración SCF procesan adicionalmente la masa fundida.
Extrusión de segunda etapa
La segunda etapa cuenta con:
Diámetro del husillo: 150 mm
Relación L/D del husillo: 12
Tras el procesamiento en la primera etapa, la masa fundida entra en la segunda etapa para una mayor estabilización, seguida de una filtración final mediante un filtro continuo de tipo pistón. Esta estructura de dos etapas permite una distribución racional de las funciones de procesamiento, facilitando una operación de procesamiento de material fundido más estable.
4. El sistema de desgasificación de doble etapa mejora la calidad del material reciclado.
El sistema ACSS está equipado con un sistema de desgasificación de doble etapa que elimina eficazmente la humedad, los compuestos volátiles de bajo peso molecular y otros componentes gaseosos de la masa fundida.
La configuración de extrusión de doble etapa incorpora desgasificación al vacío en la primera etapa y venteo atmosférico en la segunda. Esta disposición permite liberar aún más la humedad residual, los compuestos volátiles de las tintas y otros gases, minimizando así el impacto de burbujas, olores y sustancias volátiles en la calidad de los gránulos reciclados.
Dependiendo de las características específicas del material y de los requisitos de calidad, el venteo atmosférico de la segunda etapa puede actualizarse a un sistema de desgasificación por vacío forzado. Esto mejora aún más la capacidad de desgasificación y eliminación de volátiles para satisfacer las exigencias de aplicaciones que requieren una calidad superior del material reciclado.
En el caso de materiales reciclados que contienen humedad, tinta o compuestos volátiles —como films y material triturado (regrind)—, una desgasificación eficiente ayuda a estabilizar la masa fundida, reducir el atrapamiento de gases durante la granulación y mejorar la calidad y consistencia de los gránulos de plástico reciclado finales.
5. Filtración autolimpiante de discos SCF para cargas de alta contaminación
La filtración de la masa fundida es una etapa crítica que influye en la calidad de los gránulos reciclados durante la granulación de film de PE.
El sistema ACSS utiliza en su primera etapa el sistema de filtración autolimpiante de discos de la serie SCF.
A diferencia de los equipos de filtración tradicionales que requieren cambios frecuentes de malla, el sistema SCF emplea discos filtrantes de acero microporoso. Logra una filtración continua mediante un mecanismo de limpieza automática que elimina constantemente los contaminantes de las superficies de los discos.
El sistema SCF ofrece una precisión de filtración de hasta 120 μm y puede gestionar niveles de contaminación de hasta aproximadamente un 5 % en la masa fundida. Dependiendo del material, entre los contaminantes separables se incluyen papel, astillas de madera, fragmentos de aluminio, plástico sin fundir y caucho.
Las características clave del sistema SCF incluyen:
Elimina la necesidad de mallas filtrantes tradicionales; los discos filtrantes ofrecen una larga vida útil
La filtración continua minimiza el tiempo de inactividad causado por los cambios de malla
Limpieza automática de los discos filtrantes
Presión de filtración relativamente estable
El proceso de filtración se realiza dentro de la cámara de filtración
Baja pérdida de material fundido
Precisión de filtración de hasta 120 μm
Gran área de filtración con hasta 2,32 millones de microporos
Control automático por PLC
El tiempo de sustitución de los discos filtrantes es de aproximadamente 30 minutos
Para material reciclado de film de PE con orígenes complejos e impurezas sólidas, la filtración continua autolimpiante reduce las interrupciones de producción causadas por los cambios frecuentes de malla.
6. Filtración continua de pistón en segunda etapa para una mayor estabilización de la calidad del material fundido
Tras la primera etapa de filtración SCF, el material fundido entra en el sistema de extrusión de segunda etapa, donde se somete a una filtración adicional mediante un filtro continuo de tipo pistón.
Esta estructura de filtración de doble etapa procesa el material fundido en ambas fases, garantizando una mayor estabilidad del material que entra en el sistema de granulación. Esto ayuda a minimizar el impacto de las impurezas residuales en la apariencia de los gránulos y en el rendimiento de los procesos posteriores.
7. Granulación por anillo de agua para la formación automatizada de gránulos
El material fundido de PE, ya extrusionado y filtrado, entra en el sistema de granulación por anillo de agua.
El sistema de granulación por anillo de agua ACSS ajusta automáticamente la velocidad de corte en función de la presión del material fundido en el cabezal de la hilera, manteniendo un proceso de granulación estable y produciendo gránulos de plástico reciclado más uniformes.
El sistema de corte emplea un mecanismo de avance neumático para asegurar que las cuchillas mantengan un contacto óptimo con la superficie del cabezal de la hilera. Simultáneamente, sensores de presión de alta precisión regulan automáticamente la presión de corte para mantener constante la fuerza de corte.
Tras la granulación, los gránulos de PE reciclado pasan por las siguientes etapas:
Criba vibratoria → Secador centrífugo → Silo de almacenamiento (completando así el cribado, el deshidratado y la recogida del producto acabado).
8. Componentes de extrusión resistentes al desgaste para una producción continua a largo plazo
Los componentes clave de extrusión del sistema ACSS presentan una estructura bimetálica.
Husillo: acero nitrurado 38CrMoAlA + aleación a base de níquel
Cilindro: acero nitrurado 38CrMoAlA + aleación a base de hierro resistente al desgaste
Esta estructura bimetálica mejora la resistencia al desgaste de las superficies de trabajo del husillo y del cilindro, garantizando un funcionamiento estable del equipo durante la producción continua a largo plazo.
El sistema de calefacción utiliza calentadores cerámicos con carcasa de acero inoxidable; también se ofrecen calentadores infrarrojos como opción.
La calefacción por infrarrojos ofrece ventajas como un calentamiento rápido, facilidad de instalación y desmontaje, alta conductividad térmica, eficiencia energética y una larga vida útil; las configuraciones pueden adaptarse a las necesidades de producción específicas de cada cliente.
El equipo emplea refrigeración por aire para cumplir con los requisitos de control de temperatura durante el proceso de extrusión.
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III. Ventajas principales de la solución de granulación de film de PE
Teniendo en cuenta todo el proceso de reciclaje, la máquina ACSS de husillo único para compactación y granulación en dos etapas está diseñada específicamente para abordar los desafíos clave asociados con el reciclaje de film de PE.
Alimentación estable de materiales de baja densidad aparente
La cámara de compactación de 800 L aumenta la densidad aparente del film de PE mediante corte, fricción, precalentamiento y contracción. Una compuerta deslizante accionada por servomotor controla la velocidad de alimentación, facilitando el suministro continuo de materiales en film.
La extrusión en dos etapas mejora la capacidad de procesamiento de la masa fundida
Una configuración de husillo único en dos etapas (120 mm + 150 mm) distribuye de manera eficiente procesos como la plastificación, la desgasificación, la filtración y la estabilización de la masa fundida.
La desgasificación al vacío de doble etapa mejora la calidad del material reciclado
La desgasificación al vacío multietapa elimina eficazmente la humedad y los compuestos volátiles de bajo peso molecular de la masa fundida, minimizando el impacto de los gases en la calidad de los gránulos reciclados.
La filtración continua minimiza las interrupciones de la producción
Un sistema de filtración autolimpiante de tipo disco SCF, combinado con un filtro de pistón en la segunda etapa, permite la filtración continua de la masa fundida; esto resulta ideal para aplicaciones de reciclaje de film de PE que requieren una alta estabilidad de filtración.
Granulación automatizada por anillo de agua
La velocidad y la presión de corte se ajustan automáticamente según las condiciones operativas, garantizando resultados de granulación consistentes y una calidad uniforme de los gránulos.
Control inteligente
Todo el sistema utiliza una plataforma de control PLC e incorpora componentes eléctricos y reductores de alta calidad. Esto permite un control centralizado de los procesos clave —compactación, extrusión, desgasificación, filtración y granulación—, mejorando la comodidad operativa y la estabilidad de la producción.
IV. Aplicaciones del sistema ACSS de compactación y granulación de husillo único
El sistema ACSS de compactación y granulación de husillo único está diseñado principalmente para el reciclaje de films plásticos de baja densidad aparente (como PE y PP) y otros residuos plásticos aptos para la compactación y granulación. Mediante procesos de compactación, plastificación, extrusión, filtración y granulación, transforma continuamente los residuos plásticos sueltos en gránulos de plástico reciclado uniformes.
Entre los materiales típicos aplicables se incluyen:
Film de PE
Film de LDPE
Film de PP
Film de embalaje
Film plástico industrial
Recortes de producción de film
Plástico molido limpio
Otros plásticos de baja densidad aparente aptos para compactación y granulación
El film de PE es una de las principales aplicaciones del sistema ACSS de compactación y granulación. En el caso de materiales en forma de film, el sistema de compactación precompacta y densifica el film suelto durante el proceso de alimentación. Esto mejora la capacidad de alimentación continua y facilita las etapas posteriores de extrusión, plastificación y granulación estable.
El rendimiento real, la configuración de filtración y la calidad de los gránulos reciclados finales dependen de factores como el tipo de material, el nivel de contaminación, el contenido de humedad, las condiciones de alimentación y las especificaciones del producto final. Por ello, al seleccionar equipos de reciclaje y granulación de film de PE, el diseño del proceso y la configuración del equipo deben adaptarse a las características específicas del material y a los requisitos del producto para garantizar una capacidad de producción estable y una calidad de gránulo que cumpla con los estándares.
V. Conclusión
Para el reciclaje de film de PE, los factores clave para una granulación eficiente incluyen una alimentación estable, una compactación exhaustiva, una plastificación eficiente, la desgasificación al vacío, la filtración continua y un corte de gránulos estable.
El sistema de compactación y granulación de dos etapas y husillo único ACSS de ACERETECH ofrece una solución integral para el film de PE —que abarca desde el pretratamiento hasta la producción de gránulos reciclados— mediante la integración de tecnologías como una cámara de compactación de 800 L, extrusión de dos etapas con husillo único, desgasificación al vacío de doble etapa, filtración autolimpiante de disco SCF, filtración continua por pistón y granulación por anillo de agua.
Gracias a una configuración de proceso optimizada, los residuos de film de PE pueden procesarse de forma continua para obtener gránulos de plástico PE reutilizables, lo que permite a los fabricantes de plásticos establecer sistemas internos de reciclaje y recuperación de residuos más estables y eficientes.
FAQ
Q1. ¿Por qué es necesario un precompactador para la granulación de film de PE?
A: El film de PE suele tener una baja densidad aparente; alimentarlo directamente en una extrusora puede provocar una alimentación inestable. El precompactador ACSS tritura, calienta, seca y densifica el film antes de la extrusión, mejorando así la estabilidad de la alimentación y garantizando un flujo de material más uniforme.
Q2. ¿Cómo optimiza el sistema de extrusión de dos etapas ACSS el reciclaje de film de PE?
A: El ACSS utiliza un sistema de extrusión de dos etapas con husillo único que distribuye los procesos —como la plastificación, la fusión, la desgasificación, la filtración y la estabilización de la presión de fusión— en distintas etapas de procesamiento. Este diseño facilita un procesamiento estable de la masa fundida y una granulación uniforme, lo que lo hace especialmente adecuado para aplicaciones exigentes de reciclaje de film de PE.
Q3. ¿Cómo funciona el sistema de desgasificación al vacío de doble etapa durante la granulación de film de PE?
A: Durante el proceso de extrusión, el sistema de desgasificación al vacío de doble etapa elimina la humedad, los compuestos volátiles de bajo peso molecular y los gases atrapados de la masa fundida del polímero. Una desgasificación eficaz minimiza el impacto de la humedad y las sustancias volátiles en la calidad del material fundido, garantizando así una producción estable de granza de PE reciclado.
Q4. ¿Puede el sistema ACSS procesar film de PE que contenga impurezas?
A: Sí. El ACSS puede equiparse con un sistema de filtración autolimpiante de discos SCF, diseñado específicamente para aplicaciones de reciclaje que implican plásticos contaminados. Dependiendo de las condiciones específicas del material, el sistema SCF puede procesar masas fundidas que contengan hasta aproximadamente un 5 % de impurezas (tales como papel, virutas de madera, aluminio, plástico sin fundir y caucho).
Q5. ¿Cuáles son las ventajas del filtro autolimpiante SCF frente a los cambiadores de malla tradicionales?
A: El SCF utiliza discos filtrantes de acero microporoso y realiza una limpieza automática dentro de la cámara de filtración. Esto permite una filtración continua sin necesidad de cambios manuales frecuentes de malla. El sistema ofrece una finura de filtración de hasta 120 μm, combinada con una gran superficie de filtración y una presión estable de la masa fundida.