Si está construyendo una línea de peletización para reciclaje, se enfrentará a una decisión clave: extrusión de un solo tornillo o de doble tornillo. Ambas son tecnologías probadas, pero resuelven problemas diferentes.
En muchos proyectos de reciclaje, se eligen sistemas de un solo tornillo porque permiten generar una presión de fusión constante para la filtración y la peletización con un diseño mecánico más sencillo. Los sistemas de doble tornillo se suelen elegir cuando la mezcla y la dispersión definen la calidad del pellet, o cuando el proceso se acerca más a la composición que al reciclaje.
Esta guía explica las ventajas y desventajas en términos prácticos para que pueda elegir en función de su materia prima y de las pruebas de aceptación de sus clientes.
Conclusiones rápidas
- Las extrusoras de un solo tornillo se eligen a menudo para lograr una presión de fusión estable, filtración y peletización.
- Las extrusoras de doble tornillo se eligen a menudo cuando la mezcla y la dispersión impulsan el rendimiento del producto.
- Comience por la especificación de salida (ventana de contaminación, aditivos, objetivo MFR/IV) y luego seleccione el tipo de extrusor.
Cómo funciona una peletizadora de reciclaje de un solo tornillo (nivel alto)
En una peletizadora de reciclaje típica, el tornillo tiene zonas funcionales: – a zona de alimentación/transporte para aceptar materia prima molida o densificada – una zona de fusión/compresión donde los sólidos pasan a estar fundidos (calor + cizallamiento) – a zona de medición que estabiliza la salida y crea presión para la filtración y el flujo del troquel
La mayoría de los proyectos de reciclaje incluyen estas funciones con: – alimentación estable (especialmente para películas) – filtración de material fundido (cambiador de pantalla) – desgasificación según sea necesario – sistema de peletización adaptado al polímero y al mercado final
Para configuraciones y opciones de línea típicas, consulte Energycle máquinas peletizadoras de plástico.
Tornillo simple vs. tornillo doble: Tabla comparativa para el comprador
| Factor de decisión | El tornillo único tiende a encajar cuando… | El tornillo doble tiende a encajar cuando… |
|---|---|---|
| Trabajo principal | Derretir + generar presión + filtrar + peletizar | Mezcla/compuesto + aditivos dispersos + desvolatilización controlada |
| Estabilidad de la presión de fusión | Necesita una presión constante para la filtración y un tamaño de pellet consistente. | Puede justificar elementos de tornillo y controles más complejos para alcanzar el objetivo de mezcla. |
| Requisito de mezcla | Principalmente se necesita homogeneización (remolido + virgen, pequeño paquete de aditivos) | Necesita una mezcla dispersiva/distributiva más fuerte para productos sensibles a la dispersión. |
| Variabilidad de la materia prima | Puede mantener la humedad y la contaminación más herméticas. | Necesita más margen de procesamiento para la variabilidad y las demandas de mezcla. |
| Modelo de mantenimiento | Quiere rutinas de servicio mecánico más sencillas | Acepta una mayor complejidad mecánica para la capacidad de procesamiento |
¿Por qué es común el tornillo único en las líneas de reciclaje?
1) Crea una presión estable para la filtración y peletización.
El material fundido para reciclaje suele contener contaminantes finos (fibras de papel, partículas finas, partículas de aluminio y polímero degradado). La filtración y la peletización requieren una presión de material fundido estable y un flujo predecible. Si la presión fluctúa, suele haber más tiempo de inactividad por cambio de malla, más desperdicios al reiniciar y una mayor variación en el tamaño de los pellets.
2) Mantiene el diseño mecánico más simple.
Los sistemas de un solo tornillo son mecánicamente más sencillos que la mayoría de las líneas de compuesto de doble tornillo. Esto puede ser importante si se desea una gestión predecible de las piezas de desgaste y rutinas de servicio más rápidas, especialmente en plantas con un equipo de mantenimiento eficiente.
3) Funciona bien cuando la línea estabiliza la materia prima aguas arriba.
Muchas líneas de reciclaje estabilizan la materia prima antes de la extrusora (densificación para película, lavado/secado, eliminación de metal) para que el tornillo reciba una alimentación más constante. Esto permite que una línea de un solo tornillo tenga un buen rendimiento sin necesidad de invertir en capacidad de mezcla a nivel de compuestos.
Dónde tiene sentido el tornillo doble
La extrusión de doble tornillo se considera comúnmente cuando la mezcla y la dispersión definen el éxito, como: – compuestos con rellenos, refuerzos o paquetes de aditivos más grandes – mezcla de polímeros donde la calidad de la dispersión impulsa las propiedades mecánicas – procesos que necesitan diseños de elementos de tornillo más complejos para un comportamiento de mezcla controlado
Plastics Technology explica por qué la mezcla de doble tornillo se comporta de manera diferente: los tornillos entrelazados pueden transferir polímero entre tornillos varias veces para una mezcla de canal completo, lo que puede permitir una mezcla más completa sin la misma pérdida de salida y la penalización de la temperatura de fusión que las secciones de mezcla de alto cizallamiento pueden crear en diseños de un solo tornillo. (Fuente: Tecnología de plásticos: Diferencias en la mezcla de doble tornillo)
Cómo la elección de la extrusora afecta la filtración y la peletización
La peletización se realiza posteriormente, pero la elección de la extrusora modifica el marco operativo. Los sistemas de peletización subacuática, por ejemplo, dependen de la especificación coordinada de extrusoras, bombas, filtros, sistemas de agua y secadores. Plastics Technology señala que la peletizadora subacuática solo funciona bien cuando estos sistemas se especifican conjuntamente para lograr una calidad de peletizado uniforme. (Fuente: Tecnología de plásticos: el camino hacia la perfección de los pellets)
Para obtener una descripción general práctica de los métodos de peletización y lo que requieren de la masa fundida, consulte Energycle guía de métodos de peletización.
Qué preguntar a los proveedores (para no creer suposiciones)
Utilice estas preguntas para forzar citas "de manzanas con manzanas":
1) ¿Cuál es el polímero objetivo y el mercado final (película, inyección, lámina, fleje, fibra)?
2) ¿Qué tan variable es la calidad de entrada (humedad, papel/etiquetas, finos, otros polímeros)?
3) ¿Necesita mezclar/combinar, o principalmente fundir + filtrar + peletizar?
4) ¿Qué propiedad de control de calidad define el éxito (MFR, recuento de contaminación, color, olor, IV para PET)?
5) ¿Qué rango de presión de fusión y fluctuación espera en el rendimiento objetivo?
6) ¿Qué intervalo de cambio de pantalla y de reinicio de desechos debemos esperar en nuestro nivel de contaminación?
7) ¿Qué modelo de servicio asume (mantenimiento interno versus servicio del proveedor) y cuáles son los intervalos de reconstrucción?
Si desea que Energycle le recomiende un concepto de línea y módulos de soporte, utilice el formulario de contacto.
Preguntas frecuentes (Preguntas reales sobre adquisiciones)
Si principalmente estoy filtrando y peletizando, ¿es excesivo el doble tornillo?
A veces. Si su métrica de éxito es una presión de fusión estable durante la filtración y un tamaño de pellet consistente, una línea de un solo tornillo bien especificada puede ser la opción más práctica. Los sistemas de doble tornillo añaden valor cuando se necesita una intensidad de mezcla o una calidad de dispersión que modifique las propiedades del pellet, pero esta capacidad conlleva un coste y una complejidad mecánica. Una mejor manera de decidir es definir cómo se ven los "pellets defectuosos" para su cliente (geles, partículas, olor, deriva de MFR, pérdida de IV para PET) y luego asignar cada modo de fallo a una necesidad del proceso (mezcla, secado, desgasificación, filtración). Si la mezcla no es su factor limitante, priorice la estabilidad de la alimentación y la estrategia de filtración.
¿Cuál es la señal más clara de que realmente necesito una mezcla de doble tornillo?
Necesita añadir o dispersar un paquete significativo de aditivos o rellenos, y la calidad del pellet depende de la dispersión. Plastics Technology señala que se requiere una mezcla intensiva con alto cizallamiento para dispersar completamente los aditivos u otros polímeros, y explica que los diseños de doble tornillo pueden transferir el polímero entre tornillos varias veces para lograr una mezcla de canal completo. Si las pruebas de sus clientes muestran que una dispersión deficiente causa fallas (pérdida de resistencia, MFR inconsistente, defectos visibles), un proceso de doble tornillo se justifica más fácilmente. Si sus problemas se deben principalmente a la contaminación y la inestabilidad de la presión, concéntrese primero en la alimentación, el secado y la filtración. (Fuente: Tecnología de plásticos: Diferencias en la mezcla de doble tornillo)
¿Puede un solo tornillo aún eliminar olores y volátiles en el reciclaje?
Sí, pero es necesario especificar correctamente el concepto de desgasificación. Si la materia prima contiene humedad o volátiles (tintas, residuos orgánicos), la selección del sistema de ventilación y vacío es importante. Confirme cómo el diseño previene el arrastre de material fundido a la línea de vacío y cómo se gestiona el mantenimiento cuando se forman depósitos. Para el PET, la descripción general de la desgasificación de extrusoras de un proveedor de vacío describe que la desgasificación del PET puede extraer vapores como agua, disolventes, monómeros/oligómeros, además de partículas arrastradas al sistema de vacío, lo que explica la importancia de las trampas y la planificación del mantenimiento en plantas reales. (Fuente: Descripción general de la desgasificación de la extrusora Leybold)
¿Cómo puedo comparar cotizaciones de tornillos simples y tornillos dobles sin perderme en las especificaciones?
Exija a ambos proveedores que coticen el mismo resultado: pellets comercializables por hora con una condición de materia prima definida. Indique los rangos de humedad y contaminación, las especificaciones objetivo de los pellets y las pruebas de aceptación que utilizan sus compradores. Solicite a cada proveedor que enumere los módulos que hacen posible dicho resultado: alimentación/acondicionamiento, desgasificación, tipo de filtración y área de malla, y método de peletización. Una cotización que no incluya un plan de filtración (intervalo previsto de cambio de malla, expectativas de tendencia de presión, rechazo por reinicio) no es comparable. Considere las relaciones L/D del tornillo y la potencia del motor como secundarias. La definición del resultado es lo que evita sorpresas después de la puesta en marcha.
Si pienso utilizar peletización subacuática, ¿qué debo exigir en la propuesta?
Exija una propuesta de sistema coordinado, no un precio de peletizadora subacuática. Plastics Technology señala que el éxito de la peletización subacuática depende de la correcta especificación de extrusoras, bombas, filtros, sistemas de agua y secadores que funcionen en conjunto. Solicite las especificaciones del sistema de agua y del secador, el nivel esperado de finos en los pellets y cómo se controla el tamaño de los pellets a medida que se desgastan las cortadoras y las matrices. También exija objetivos de tendencia de presión y temperatura de fusión en su producción. Si el proveedor no puede demostrar cómo la filtración y la estabilidad de la presión de fusión respaldan la peletizadora, probablemente tendrá problemas de calidad de los pellets y de finos después de la puesta en marcha. (Fuente: Tecnología de plásticos: el camino hacia la perfección de los pellets)
Referencias
- ISO — Directriz de reciclaje de plásticos (descripción general de la norma ISO 15270)
- ASTM — Método de prueba de índice de fluidez (descripción general de ASTM D1238)
- Tecnología de plásticos: ¿Por qué la mezcla difiere entre los equipos de tornillo doble y de tornillo único?
- Tecnología de plásticos: Consideraciones sobre las especificaciones del sistema de peletización subacuática
- Leybold — Descripción general de la desgasificación de la extrusora
- Energycle — Máquinas peletizadoras de plástico
- Energycle — Guía de métodos de peletización
- Energycle — Contacto
