Las extrusoras de un solo tornillo son comunes en el procesamiento de plásticos y también pueden peletizar escamas de botellas de PET en pellets de rPET.si La línea controla la humedad, los volátiles, la filtración y la peletización lo suficientemente bien para proteger la viscosidad intrínseca (IV) y la calidad del pellet.
Esta guía explica qué es una peletizadora de escamas de PET de un solo tornillo, cómo se configura normalmente la línea completa, dónde fallan los proyectos y qué preguntar a los proveedores antes de firmar una orden de compra.
Para obtener una configuración básica y opciones, consulte Energycle Página de referencia de la peletizadora de un solo tornillo de escamas de PET.
Si aún está evaluando el equipo, estas páginas Energycle lo ayudan a comparar conceptos y terminología de línea:
– máquinas peletizadoras de plástico
– métodos de peletización en peletizadoras de plástico
– Descripción general de las máquinas de reciclaje de plástico
Conclusiones rápidas (para compradores)
- Las escamas de PET deben secarse hasta obtener un contenido de humedad muy bajo antes de fundirse; la humedad en la masa fundida puede provocar hidrólisis y pérdida de IV.
- La desgasificación al vacío y la filtración estable de la masa fundida suelen ser la diferencia entre “funcionamientos” y “funcionamientos consistentes”.”
- Las líneas de un solo tornillo se utilizan con frecuencia para muchas aplicaciones de pellets de rPET, mientras que las de doble tornillo se vuelven más atractivas a medida que aumentan las necesidades de mezcla/composición.
Por qué la peletización de escamas de PET es sensible: Humedad → Hidrólisis → Pérdida de IV
El PET absorbe fácilmente la humedad. Cuando el PET se funde con humedad presente, puede producirse hidrólisis y reducir el peso molecular, lo que se manifiesta como pérdida de viscosidad intrínseca (VI) y menor rendimiento mecánico. Un documento de orientación de la industria del reciclaje sobre la manipulación y el secado del PET señala que incluso niveles bajos de humedad pueden hidrolizar el PET durante el procesamiento de la fusión y que el PET debe secarse completamente inmediatamente antes del procesamiento para minimizar la pérdida de VI. También proporciona objetivos comunes, como el secado a ~50 ppm de humedad y el mantenimiento de la pérdida de VI dentro de un rango estrecho para aplicaciones típicas de PET reciclado. (Fuente: Guía de secado de PET de CWC (BP-PET3-05-01))
Esa es la razón principal por la que las líneas de peletización de PET parecen “sobreequipadas” en comparación con las de PP/PE: el PET penaliza un control de secado débil, un tiempo de residencia prolongado y una ventilación inestable.
Qué significa realmente “Peletizadora de un solo tornillo para escamas de PET”
La mayoría de los compradores dicen “peletizador”, pero el sistema es una línea compuesta por múltiples módulos:
– Preparación de alimentos (almacenamiento en búfer, detección de metales, densificación opcional)
– Secado / presecado (a menudo el módulo más importante para PET)
– Extrusión (de un solo tornillo, comúnmente con ventilación y vacío)
– Filtración de material fundido (cambiador de pantalla o filtración continua, a veces con bomba de fusión)
– Peletización + manipulación de pellets (en hebra o bajo el agua; luego secado y eliminación de finos)
Al comparar proveedores, concéntrese menos en el tornillo solo y más en cómo los módulos funcionan juntos para controlar la IV, la contaminación y la consistencia del pellet.
Flujo de proceso típico (escamas de botellas → pellets de rPET)
La mayoría de las líneas siguen un flujo similar a este:
1) Escamas de PET lavadas (con límites controlados de PVC/metal/papel)
2) Tampón de presecado/secador (estabilidad de humedad objetivo)
3) Sistema de alimentación (diseño de tolva, control de puenteo, densificador/compactador opcional)
4) Extrusora de un solo tornillo (perfil de temperatura + control del tiempo de residencia)
5) Desgasificación/ventilación al vacío (eliminación de vapor de agua y otros volátiles)
6) Filtración por fusión (eliminar contaminantes sólidos; controlar la estabilidad de la presión)
7) Peletización (en hebras o bajo el agua)
8) Secado de pellets + eliminación de finos + transporte al almacenamiento
Algunos procesos de “botella a botella” agregan pasos adicionales de descontaminación y gestión de IV (por ejemplo, VACUREMA de EREMA describe el tratamiento de vacío definido y los pasos de policondensación en fase sólida/aumento de IV como parte de su concepto, y señala que la fusión al vacío ayuda a prevenir la descomposición hidrolítica/oxidativa; consulte Detalles de EREMA VACUREMA).
Módulos principales (qué inspeccionar y qué cambia)
1) Secado/Presecado (a menudo la mejora con mayor retorno de la inversión)
Si su secadora no puede mantener una humedad estable en la alimentación del extrusor, deberá buscar problemas más adelante (espuma, burbujas, neblina, inconsistencia de los gránulos, frecuentes inversiones de configuraciones).
El comprador verifica:
– How is moisture measured (sampling point and method)?
– What moisture range can the supplier guarantee at extruder feed on su ¿copos?
– What happens during start/stop events and hopper refills (moisture spikes are common)?
Si necesita un objetivo para discutir con los proveedores, la guía de secado de PET de CWC indica que se debe secar a niveles de humedad muy bajos (comúnmente referenciados alrededor de decenas de ppm) para minimizar la hidrólisis durante el procesamiento de la masa fundida. (Ver Guía de secado de PET de CWC.)
2) Alimentación y manejo de escamas (la estabilidad supera la producción máxima)
Las escamas de PET pueden formar puentes, acumularse o transportar partículas finas hacia la extrusora. Una alimentación estable mejora la estabilidad de la presión de fusión y facilita la gestión de la filtración.
El comprador verifica:
– Hopper design and anti-bridging features
– How the supplier deals with light labels/fines
– Whether densification/compaction is used (and why)
3) Desgasificación/ventilación al vacío (control de humedad y volátiles)
La desgasificación es la clave para que muchas líneas se estabilicen. Ayuda a eliminar el vapor de agua y otros volátiles de la masa fundida, lo cual es especialmente importante para el rPET con calidad de entrada variable.
Dos cosas prácticas para verificar:
– Control de arrastre (cómo el respiradero evita que el material fundido sea succionado hacia la línea de vacío)
– Durabilidad del sistema de vacío (porque la desgasificación de PET puede atraer vapores como agua, solventes, monómeros/oligómeros, además de partículas arrastradas al sistema)
La descripción general de la desgasificación de la extrusora de Leybold describe la desgasificación de PET como la extracción de cantidades significativas de vapores (incluidos agua, solventes, monómeros, oligómeros) de la extrusora al sistema de vacío, y señala el desafío de diseño de manejar la condensación y la polimerización en bombas. (Ver Descripción general de la desgasificación de la extrusora Leybold.)
4) Filtración de material fundido + Estabilidad de presión (La ventaja de la "línea silenciosa")
La contaminación por escamas es real: papel, aluminio, elastómeros, PVC ocasional y finos. Su filtro de fusión debe eliminar los sólidos sin generar picos de presión molestos ni paradas frecuentes.
¿Qué aspecto tiene lo bueno?
– Pressure is stable enough to keep pellet size consistent
– Filter maintenance fits your campaign length (not your worst hour)
Gneuss destaca un problema operativo común (los cambios de malla que causan interrupciones y picos de presión) y describe un concepto de filtración rotatoria destinado a mantener constantes las condiciones de flujo de fusión (incluida la caída de presión) controlando la contaminación de la malla. (Ver Descripción general de la filtración de material fundido de gneus.)
La descripción de la línea recoSTAR PET de Starlinger también enfatiza la filtración de la masa fundida y la presión de la masa fundida estable, destacando el papel de una bomba de masa fundida para estabilizar la presión y mantener una calidad de masa fundida constante. (Ver Descripción general del sistema Starlinger recoSTAR PET.)
5) Método de peletización (en hebras o bajo el agua) y manipulación de los pellets
La peletización no es solo "corte". También implica el manejo del agua y el aire, el secado de los pellets, el control de finos y la tolerancia de la línea a pequeñas variaciones de la masa fundida.
Los sistemas de peletización subacuática suelen especificarse como paquetes completos, ya que varios subsistemas deben ser compatibles. Plastics Technology señala que una peletizadora subacuática “solo puede tener éxito con la especificación adecuada de extrusoras, bombas, filtros, sistemas de agua y secadores coordinados para lograr una calidad de peletizado uniforme”. (Ver Tecnología de Plásticos sobre la especificación del sistema de peletización subacuática.)
Si está decidiendo entre los métodos de peletización, solicite a los proveedores que muestren la calidad de los pellets (finos %, colas, distribución del tamaño de los pellets) con su rendimiento y viscosidad intrínseca (IV) objetivo, no solo en condiciones óptimas. Para un desglose práctico de las opciones comunes, consulte la guía de Energycle. métodos de peletización en peletizadoras de plástico.
Máquinas de un solo tornillo vs. máquinas de doble tornillo para escamas de PET (Tabla de decisión del comprador)
| Factor de decisión | Un solo tornillo suele ser una buena opción cuando… | El tornillo doble suele ser una opción adecuada cuando… |
|---|---|---|
| Consistencia de escamas | Los copos entrantes se lavan y clasifican de manera uniforme. | La calidad entrante oscila y se necesita más margen de procesamiento“ |
| Mezcla/composición | Principalmente se necesita fusión, desgasificación, filtración y peletización. | Necesita una mezcla más fuerte para aditivos, rellenos, colorantes o compuestos controlados. |
| Necesidades de desvolatilización | Una o dos zonas de ventilación/vacío bien diseñadas pueden cumplir los objetivos | Necesita una capacidad de desvolatilización y mezcla más agresiva. |
| Modelo de mantenimiento | Quiere menos elementos rotatorios y rutinas de reconstrucción más simples | Acepta un mantenimiento más complejo por la flexibilidad del proceso |
| Tolerancia al riesgo | Puede aplicar especificaciones de entrada estrictas (humedad/contaminación) | Necesita que el proceso tolere una variabilidad de entrada más amplia |
La forma más rápida de decidir es definir el IV del pellet objetivo, la ventana de contaminación y los requisitos del mercado final y luego confirmarlo con una prueba de material usando sus escamas.
Especificaciones que debe definir antes de solicitar una cotización
Muchas compras de máquinas incorrectas ocurren porque el presupuesto se basa únicamente en el rendimiento. Utilice una hoja de especificaciones que incluya requisitos de calidad, variabilidad y cumplimiento.
| Artículo de especificación | Por qué es importante | ¿Cómo definirlo? |
|---|---|---|
| Humedad entrante de los copos | Impulsor directo del riesgo de hidrólisis y pérdida de IV | Proporcionar una humedad típica/en el peor de los casos; definir el objetivo de humedad de alimentación medido en la entrada del extrusor (cite su método de prueba) |
| Perfil de contaminación entrante | Determina la carga de filtración y los defectos de los pellets. | Definir el límite de PVC, metales, papel/etiquetas, finos % y contaminantes no fundentes |
| Límite de pérdida IV y IV del pellet objetivo | Define el rendimiento mecánico y el uso final. | Rango objetivo del estado IV y pérdida IV permitida; verificar el método de medición (comúnmente se hace referencia a ASTM D4603) |
| Expectativas de olores/VOC | Afecta la aceptación en el mercado final | Definir el objetivo de olor/VOC y cómo se evaluará (panel de clientes, instrumento, etc.) |
| Geometría de pellets + límites de finos | Afecta el transporte, la dosificación y la calidad aguas abajo. | Definir el rango de tamaño de pellets y los finos aceptables; incluir las expectativas de eliminación de finos y secador |
| Intención de contacto con alimentos (si corresponde) | Puede requerir validación y documentación adicional | Definir el mercado final y la ruta de cumplimiento; revisar la guía de la FDA sobre plásticos reciclados para consideraciones químicas de envasado de alimentos |
Referencia de la FDA para equipos que trabajan con aplicaciones en contacto con alimentos: Uso de plásticos reciclados en envases de alimentos (consideraciones químicas): Guía para la industria.
Preguntas a proveedores que salvan proyectos
Pregunte esto con anticipación, antes de que el proveedor bloquee una configuración:
1) Garantía de secado¿Qué humedad en la alimentación del extrusor garantizan en mis copos y cómo la miden?
2) Diseño de desgasificación¿Qué evita que el material fundido se traslade a la línea de vacío y cuál es el plan de mantenimiento para el sistema de vacío?
3) Plan de filtración¿Qué supuestos de carga de contaminación está utilizando, qué finura puede mantener y cómo se ve un “mal día” para los cambios de malla o el retrolavado?
4) Estabilidad de la presión de fusión¿Utiliza una bomba de fusión y qué rango de fluctuación de presión espera en estado estable?
5) Prueba de calidad de pellets:Muestre la distribución del tamaño de los pellets y los finos en mi rendimiento objetivo, y explique cómo se dimensionan el secador de pellets y la eliminación de finos.
6) Protocolo de prueba¿Qué mediremos durante el ensayo (IV, geles, lentes negras, COV/olor) y qué constituye una aprobación o un rechazo?
Para planificar el tiempo de inactividad y las piezas, Energycle Lista de verificación de mantenimiento de la peletizadora de plástico puede ayudarle a convertir el “mantenimiento” en un verdadero cronograma de PM.
Preguntas frecuentes (Preguntas reales sobre adquisiciones)
¿Puede una sola línea de tornillo producir pellets de rPET aptos para contacto con alimentos a partir de escamas de botellas?
Sí, pero el contacto con alimentos es una cuestión de cumplimiento normativo y control de procesos, no solo de elección de tornillo. Se requiere un control riguroso de los insumos (clasificación, lavado y bajo contenido de PVC/metal), además de un concepto de descontaminación que su mercado final acepte. Algunos proveedores ofrecen sistemas completos de botella a botella con tiempo y temperatura de tratamiento al vacío definidos; por ejemplo, EREMA describe un tiempo mínimo de tratamiento al vacío y un tratamiento a mayor temperatura para escamas de PET en su concepto VACUREMA. Para proyectos en EE. UU., revise también la Orientación de la FDA sobre plásticos reciclados para envases de alimentos y alinee su plan de validación con los requisitos de sus clientes.
¿Qué nivel de humedad debe garantizar el proveedor en la garganta de alimentación del extrusor?
Exija un rango garantizado en la entrada de la extrusora, no solo el "rendimiento del secador". El PET es sensible a la humedad en la masa fundida, ya que la hidrólisis puede reducir el peso molecular y la viscosidad intrínseca (VI). Un documento de orientación sobre secado para el reciclaje de PET describe el secado del PET a una humedad muy baja (comúnmente referida en torno a decenas de ppm) para minimizar la hidrólisis y limitar la pérdida de VI durante el procesamiento de la masa fundida. Utilícelo como referencia inicial y luego establezca un valor basado en su VI objetivo y el uso final. Es fundamental especificar el punto de muestreo, el método de prueba y cómo el proveedor gestionará los picos de humedad durante las recargas de la tolva y los arranques. (Consulte Guía de secado de PET de CWC.)
¿Qué método de filtración por fusión es más seguro para los copos posconsumo: cambiador de malla o filtración continua?
La elección correcta depende de la carga de contaminación y las expectativas de tiempo de actividad. Los cambiadores de mallas pueden funcionar bien cuando la contaminación está controlada, pero los cambios frecuentes de mallas pueden causar oscilaciones de presión e interrupciones del proceso si la línea no está diseñada para ello. Los conceptos de filtración continua buscan mantener las condiciones de flujo de fusión más estables; por ejemplo, Gneuss describe enfoques de filtración que mantienen condiciones constantes controlando la contaminación de las mallas, lo que ayuda a evitar picos de presión asociados con los cambios de mallas. Al comparar ofertas, pregunte a cada proveedor la carga de contaminación estimada, el intervalo de mantenimiento previsto para su capacidad de producción y los datos que utilizan para predecir la estabilidad de la presión. (Ver Descripción general de la filtración de material fundido de gneus.)
¿Necesito una bomba de fusión en una línea de peletización de PET?
Una bomba de fusión no es obligatoria, pero puede ser útil cuando se necesita una presión de fusión estable en la matriz para un tamaño de pellet constante y un funcionamiento más estable, especialmente si la filtración provoca una caída de presión variable. La descripción del recoSTAR PET de Starlinger destaca la función de la bomba de fusión para estabilizar la presión de fusión y mantener una calidad de fusión constante. Para los compradores, la decisión se reduce a: cuán ajustados son los límites de tamaño/finos de los pellets, cuán variables son las escamas entrantes y cuán estable necesita la presión de la matriz para su método de peletización. Solicite al proveedor que muestre los datos de tendencias de presión con y sin la bomba a la finura de filtro deseada. (Ver Descripción general del sistema Starlinger recoSTAR PET.)
¿Qué debo especificar para la desgasificación al vacío para evitar depósitos y problemas con la bomba?
Comience con lo que sale de las masas fundidas de rPET: vapor de agua, además de otros vapores y, a veces, partículas arrastradas. Leybold señala que la desgasificación del PET puede extraer vapores como agua, disolventes, monómeros/oligómeros, y que estos pueden condensarse y polimerizarse dentro de las bombas de vacío, lo que supone un reto de diseño y mantenimiento. Para la adquisición, pregunte qué trampas/condensadores se incluyen, cómo se gestionan los depósitos, cuál es el intervalo de limpieza y si el mantenimiento puede alinearse con sus campañas de producción. También pregunte cómo el venteo evita el arrastre de la masa fundida al sistema de vacío durante las sobretensiones. (Ver Descripción general de la desgasificación de la extrusora Leybold.)
Peletización de hebras o peletización subacuática: ¿qué reduce los defectos y las partículas finas de los pellets de PET?
Ambos sistemas pueden funcionar; el factor decisivo es la compatibilidad del sistema y la ventana operativa. Los sistemas submarinos pueden producir pellets consistentes, pero requieren una especificación coordinada de los equipos de entrada y salida. Plastics Technology señala que el éxito de la peletizadora subacuática depende de la correcta especificación de las extrusoras, bombas, filtros, sistemas de agua y secadores para lograr una calidad de pellet consistente. Para los compradores de PET, solicite una lista de criterios de aceptación de calidad de pellets (finos %, colas, dispersión de tamaño de pellet) y pida al proveedor que ejecute (o muestre) datos comparables con su IV y rendimiento objetivo. Incluya también la eliminación del secador y de los finos en el presupuesto; los defectos suelen aparecer después del secado. (Ver Tecnología de Plásticos sobre la especificación del sistema de peletización subacuática.)
Referencias
- Energycle — Peletizadora de un solo tornillo de escamas de PET. Referencia del producto: https://www.energycle.com/pet-plastic-flake-single-screw-pelletizer/
- CWC — Manejo y procesamiento del reciclaje de PET: métodos de secado y requisitos (BP-PET3-05-01): https://p2infohouse.org/ref/14/13537.pdf
- EREMA — Detalles de la tecnología VACUREMA (tratamiento al vacío, fusión al vacío, conceptos de filtración): https://www.erema.com/en/vacurema_details/
- Leybold — Descripción general de la desgasificación de la extrusora (consideraciones sobre vapores de PET y sistemas de vacío): https://www.leybold.com/en/products/systems-and-solutions/customized-vacuum-systems/extruder-degassing
- Gneuss — Descripción general de la filtración por fusión (conceptos de estabilidad de presión y filtración continua): https://www.gneuss.com/en/trouble-free-melt-filtration/
- Starlinger — Descripción general de recoSTAR PET (filtración de material fundido, bomba de material fundido, características del proceso): https://www.starlinger.com/en/recycling-technology/recostar-pet
- FDA — Uso de plásticos reciclados en envases de alimentos (consideraciones químicas): Guía para la industria: https://www.fda.gov/media/150792/download
- ASTM — Viscosidad intrínseca del PET (descripción general de ASTM D4603): https://store.astm.org/d4603-18.html
- ISO — Directriz de reciclaje de plásticos (descripción general de la norma ISO 15270): https://www.iso.org/standard/15270.html
