En el procesamiento del PET, el control de la humedad antes de la extrusión es uno de los factores más importantes que determinan la calidad del producto final.
Aunque los gránulos de PET parezcan secos, pueden absorber entre 3000 y 4000 ppm de humedad del ambiente durante el almacenamiento y el transporte habituales. Durante el procesamiento en estado fundido, esta humedad residual puede desencadenar una degradación hidrolítica, rompiendo las cadenas moleculares del PET y provocando una pérdida de viscosidad intrínseca (IV).
La importancia de un secado eficaz
Un secado insuficiente antes del procesamiento permite que la humedad residual reaccione con las cadenas poliméricas del PET durante la fusión. Esta reacción de hidrólisis reduce el peso molecular y la retención de la viscosidad intrínseca (IV), lo que provoca una pérdida de resistencia, la formación de vacíos internos y posibles defectos en el producto final.
Humedad → Hidrólisis → Reducción de la IV → Pérdida de resistencia → Defectos del producto
Según la reducción del peso molecular causada por la hidrólisis
M_n'=M_n/(1+(x M_n/1800))
Donde:
• Mₙ es el peso molecular promedio en número inicial del PET
• Mₙ′ es el peso molecular promedio en número tras la reacción de hidrólisis con agua
• x representa el contenido de humedad (% en peso)
Suponiendo un material de PET de grado industrial con un Mₙ inicial de aproximadamente 25.000 (correspondiente a un valor de IV de alrededor de 0,8 dL/g), la reducción teórica del peso molecular bajo diferentes condiciones de humedad inicial puede calcularse de la siguiente manera:
| Humedad | Mn final | Pérdida de IV (est.) | Estado de calidad |
| 3 ppm |
≈24960 | Despreciable | Totalmente apto, hilado estable |
| 30 ppm | ≈24600 | Ligera | Aceptable, arriesgado para hilos de IV alta |
| 50 ppm | ≈24390 | ≈0.05 | Pérdida evidente de viscosidad, menor tenacidad del hilo |
| 100 ppm | ≈23810 | ≈0.07 | Degradación notable, cae la calidad del hilo de IV alta |
| 300 ppm | ≈21700 | ≈0.08 | Caída severa de la viscosidad, bajo rendimiento |
| 3000 ppm | ≈10600 | ≥0.30 | Fallo, no se puede hilar y se desecha |
Degradación de la IV del PET fundido frente al tiempo de residencia y el contenido de humedad inicial
El PET de IV alta requiere un control de humedad más preciso
El PET de IV alta (IV 0,9–1,0) es más sensible a la humedad residual que el PET estándar. Durante el procesamiento en estado fundido, la humedad puede provocar degradación hidrolítica, lo que conduce a la ruptura de las cadenas moleculares, la reducción de la IV y la pérdida de propiedades mecánicas.
La relación entre la viscosidad del PET fundido, la IV y la temperatura puede describirse mediante:
η_0=0.129(IV)^5.35 exp(6800/T)
Donde η₀ es la viscosidad en fundido a cizallamiento cero, IV es la viscosidad intrínseca y T es la temperatura absoluta (K). A medida que aumenta la viscosidad intrínseca (IV), el PET requiere condiciones de procesamiento más estables. Por ello, un secado eficaz es esencial para minimizar la hidrólisis, mantener la retención de la IV y garantizar una calidad constante del PET reciclado.
Comparativa de tecnologías de secado de PET: Rendimiento en la eliminación de humedad
| Tecnología de secado | Humedad residual | Tiempo de cristalización | Tiempo de secado | Parámetros críticos | Consumo energético |
| Secador desecante de tamiz molecular de doble torre | 30-200ppm | 60-90min | 240-360min | Punto de rocío, tiempo, temperatura | 140kwh/T |
| Secador desecante de rotor tipo panal | 60-200ppm | 60-90min | 240-360min | Punto de rocío, tiempo, temperatura | 160kwh/h |
| Secador al vacío | 15-50ppm |
60-90min | 60-120min | Nivel de vacío, tiempo, temperatura | 110kwh/T |
Tecnologías de secado de PET de ACERETECH: Desde la deshumidificación hasta el secado al vacío
| Aspecto comparativo | Secador desecante de doble torre / Secador de rotor tipo panal | Sistema VacuPure de ACERETECH |
| Imagen de referencia |  |
 |
| Humedad residual tras el secado | 30-200ppm |
15-50ppm |
| Principio de funcionamiento | Utiliza un rotor desecante tipo panal de rotación continua para suministrar aire seco con un punto de rocío bajo y estable para la eliminación de la humedad. | Elimina la humedad de los materiales PET en condiciones de vacío, acelerando la difusión de la humedad y reduciendo el estrés térmico. |
| Rendimiento en la eliminación de humedad | Ofrece un rendimiento de deshumidificación estable con un suministro continuo de aire de bajo punto de rocío. | Permite una eliminación de humedad más eficiente y alcanza niveles de humedad residual más bajos. |
| Impacto en la calidad del PET | Proporciona un secado uniforme y ayuda a mantener condiciones de procesamiento estables. | Minimiza la degradación hidrolítica, protege las cadenas moleculares y mejora la retención de la IV. |
| Eficiencia de secado | Adecuado para procesos continuos de cristalización y presecado. | Difusión de humedad más rápida en condiciones de vacío, lo que reduce el tiempo de secado y mejora la eficiencia. |
| Eficiencia energética | El diseño del rotor tipo panal reduce la resistencia al flujo de aire y mejora la eficiencia energética en comparación con los secadores desecantes convencionales. | Los requisitos de menor temperatura de secado reducen el consumo de energía térmica y minimizan el riesgo de oxidación. |
| Protección del material | La estructura del desecante, libre de polvo, ayuda a prevenir la contaminación durante el secado. | En condiciones de vacío, el PET queda protegido de la exposición al oxígeno, lo que minimiza los daños por oxidación y permite una descontaminación y desvolatilización eficientes. |
| Aplicaciones típicas | Presecado de escamas de PET, líneas de reciclaje de PET, aplicaciones de fibra, película y lámina de PET. | Reciclaje de botella a botella, reciclaje de PET de alta viscosidad intrínseca (IV), rPET de grado alimentario. |
Si se enfrenta a problemas de inestabilidad en la IV, rotura de filamentos, altas tasas de desperdicio o defectos de calidad en aplicaciones de PET —como el hilado de fibras, la inyección de preformas, la producción de películas, láminas o flejes de PET—, la causa raíz podría ser un secado insuficiente y la hidrólisis inducida por la humedad.
El exceso de humedad durante el procesamiento del PET puede provocar la degradación de las cadenas moleculares y la reducción de la IV, lo que deriva en diversos defectos del producto, tales como:
• Hilado de fibras: rotura de filamentos, menor resistencia de la fibra e inestabilidad en la calidad de producción.
• Inyección de preformas: vetas plateadas, puntos negros, menor resistencia de la preforma y bajo rendimiento en el moldeo por soplado.
• Extrusión de películas y láminas: burbujas, geles, defectos superficiales y reducción de la transparencia y del rendimiento mecánico.
• Producción de flejes de PET: menor resistencia a la tracción, dimensiones inestables y rotura del fleje durante su uso.
En función de los requisitos específicos de su aplicación, el grado de PET y la capacidad de producción, ACERETECH ofrece soluciones de secado personalizadas, que incluyen secadores de rotor desecante tipo panal, secadores desecante de doble torre con tamiz molecular y tecnología avanzada de secado al vacío.
Para aplicaciones exigentes, como la producción de rPET de alta calidad y aplicaciones de PET de grado alimentario, nuestro avanzado sistema de secado al vacío ofrece un rendimiento excelente en cuanto a descontaminación y desvolatilización, al tiempo que ayuda a preservar las propiedades moleculares del PET y la estabilidad de la IV.
Ofrecemos servicios de prueba personalizados y gratuitos para nuestros socios globales, incluyendo análisis de humedad, evaluación del proceso y recomendaciones técnicas.
Esperamos establecer una colaboración a largo plazo mutuamente beneficiosa con usted.