Guía completa de líneas de lavado de películas plásticas: soluciones integrales desde la trituración hasta el secado

Una línea de lavado de películas plásticas típica incluye principalmente el siguiente equipo principal:

1. Trituradora o Trituradora
2. Lavadora de fricción de alta velocidad
3. Tanque flotante
4. Máquina de deshidratación/sistema de secado

Los materiales se transfieren entre equipos mediante transportadores de tornillo o transporte neumático. Si bien existen varios tipos de equipos de lavado, los principios básicos son similares. Para mejorar la calidad del producto, se pueden agregar equipos auxiliares como cribas de trómel, tamices de viento y separadores de rebote para eliminar los contaminantes.

Pretratamiento: Trituración y Trituración

El primer paso en el tendedero es romper la película en pequeños trozos, solucionando varias cuestiones:

• Evitar que bolsas de plástico enteras se envuelvan alrededor del equipo, afectando la producción y la seguridad.
• Películas adherentes dispersantes (como film transparente y film LLDPE)
• Facilitar el flujo de material entre equipos.

Para este proceso de trituración se suelen utilizar trituradoras húmedas o trituradoras industriales.

trituradoras

Las trituradoras son equipos de alta resistencia, de baja velocidad y de alto torque. Las cuchillas de corte están montadas sobre ejes que giran lentamente, capaces de romper materiales grandes en trozos irregulares de 1 a 5 pulgadas. El funcionamiento a baja velocidad garantiza una generación de polvo mínima o nula.

Las trituradoras se pueden clasificar según el número de ejes: de un solo eje, de dos ejes y de cuatro ejes. Además de en la industria del plástico, las trituradoras se utilizan ampliamente en:

• Reciclaje de caucho
• Reciclaje de metales
• Procesamiento de residuos electrónicos
• procesamiento de madera
• Destrucción de artículos sensibles (p. ej., alimentos vencidos, medicamentos)
• Plantas de tratamiento de aguas residuales y otras aplicaciones gubernamentales.
• Pretratamiento de residuos sólidos (p. ej., alimentos, paletas, bidones de plástico, muebles)

En las líneas de lavado de plástico totalmente automatizadas, las trituradoras son especialmente útiles. Pueden procesar fardos enteros de película, lo cual es importante para los centros de reciclaje que buscan ahorrar espacio y reducir los costos logísticos. El tamaño de las balas de película plástica varía según la máquina empacadora y el operador, generalmente de 3 a 5 pies de cada lado y con un peso de 500 a 1,500 libras.

Trituradoras

A diferencia de las trituradoras, las trituradoras funcionan a velocidades más altas, normalmente entre 200 y 800 rpm. Las cuchillas en ángulo de alta resistencia están montadas en el eje. Cuando las cuchillas giratorias entran en contacto con las cuchillas fijas en la cámara de trituración, el material se corta en fragmentos más pequeños. Una pantalla con aberturas personalizables en la parte inferior o alrededor del eje garantiza que el material solo pase cuando alcance el tamaño deseado.

Si bien las trituradoras pueden producir una producción menor, su funcionamiento a alta velocidad genera más ruido y polvo. Los fabricantes de trituradoras de alta calidad suelen proporcionar recintos insonorizados y medidas de reducción de polvo, como cribas adicionales, reducción de velocidad, transporte neumático y trituración húmeda.

Para el lavado de películas plásticas, generalmente se recomiendan amoladoras húmedas. Rocían agua continuamente en la cámara de trituración durante el proceso, no solo completando la trituración sino también prelavando las películas sucias. El agua también actúa como lubricante, reduciendo el calor y el desgaste, extendiendo así la vida útil de la hoja.

Comparación de trituradoras y trituradoras

Elegir el equipo de trituración adecuado requiere sopesar sus pros y sus contras. Algunas líneas de lavado incluso utilizan ambos tipos de equipos: una trituradora para el pretratamiento de trozos grandes de película hasta el tamaño de la palma de la mano, seguida de una trituradora húmeda para su posterior descomposición y prelavado.

Ventajas y desventajas de la trituradora:

Ventajas:

• Puede procesar fardos de película enteros, lo que reduce la mano de obra
• Funcionamiento a baja velocidad, menos ruido, menos polvo
• Adecuado para procesar películas de baja calidad con alto contenido de contaminantes
• Algunos modelos ofrecen funcionalidad de trituración húmeda

Desventajas:

• Los fragmentos de salida son desiguales en tamaño y forma, relativamente grandes
• Mantenimiento difícil, sustitución de cuchillas que requiere mucho tiempo

Ventajas y desventajas de la trituradora:

Ventajas:

• Produce fragmentos más pequeños y uniformes.
• Fácil mantenimiento y cómodo cambio de cuchillas

Desventajas:

• Requiere separación manual de los fardos de película antes de alimentarlos.
• Funcionamiento a alta velocidad, ruidoso y polvoriento.
• Se daña fácilmente con objetos duros, no apto para materiales muy contaminados.

Lavadora de fricción de alta velocidad

Si bien no son esenciales, las arandelas de fricción de alta velocidad son muy útiles en las líneas de lavado. Su núcleo es un eje largo con palas que giran a alta velocidad. Alrededor del eje hay un canal de criba para el drenaje. Todo el dispositivo está encerrado en una carcasa rectangular con tuberías de agua que rocían la pantalla. El equipo está inclinado, con el material alimentado por el extremo inferior y el material limpio saliendo por el extremo superior.

Las arandelas de fricción de alta velocidad generalmente se colocan después de la trituradora húmeda. La mezcla de agua sucia y contaminantes ingresa a la lavadora, que gira a más de 1000 rpm. Las cuchillas giratorias golpean los fragmentos de película a gran velocidad, creando una intensa fricción. La fuerza centrífuga expulsa los contaminantes a través de la pantalla. La pulverización continua de agua evita la obstrucción de la pantalla y repone agua en la lavadora.

Para materiales que contienen pequeñas cantidades de contaminantes de papel, las arandelas de fricción de alta velocidad son particularmente efectivas, ya que la fricción intensa puede descomponer el papel en pulpa y expulsarlo a través de la malla.

El ángulo inclinado de las cuchillas mueve el material hacia arriba y finalmente sale desde la parte superior hacia un tanque flotante o un separador líquido-sólido más avanzado. Algunas plantas de procesamiento pueden optar por utilizar tanques de agua largos o tanques flotantes en lugar de lavadoras de fricción de alta velocidad para extender el tiempo de remojo y lograr una mejor separación de los contaminantes.

Tanque flotante

Los tanques flotantes (también conocidos como tanques fregadero-flotador) tienen dos funciones principales:

1. Limpieza: Remojar películas para facilitar la separación de contaminantes.
2. Separación: uso de diferencias de densidad para hacer flotar películas ligeras y hundir impurezas pesadas

Un tanque flotante típico es un gran tanque de agua rectangular, de unos 2 a 3 metros de ancho, de 4 a 6 metros de largo y de 2 a 3 metros de alto. A medida que la película plástica ingresa al tanque, avanza mediante paletas que giran lentamente o mediante el flujo de agua. Debido a las diferencias de densidad, las películas de plástico (densidad <1 g/cm³) flotan en la superficie y avanzan, mientras que las impurezas más densas que el agua (como piedras, arena) se hunden hasta el fondo.

El fondo del tanque de separación es cónico y los residuos recogidos se eliminan mediante una cinta transportadora controlada por válvulas neumáticas. Estos residuos, que contienen principalmente agua, pueden incinerarse o enviarse a vertederos especializados.

Separador ciclónico

Separadores ciclónicos, comúnmente utilizados en Reciclaje de botellas de PET, también son adecuados para el lavado de películas plásticas. Funcionan de manera similar a los tanques flotantes pero con una mejor eficiencia de separación, generando una fuerza centrífuga aproximadamente 20 veces mayor que la gravedad de la Tierra. En el proceso de separación por ciclón, la presión del aire es mucho mayor que en los dispositivos de mezcla en tanque. La fuerza centrífuga generada por el ciclón hace que las películas ligeras giren hacia afuera y hacia arriba, mientras que los materiales pesados se hunden.

Sistema de secado

El secado es el paso final en la línea de lavado de películas y un proceso crucial antes de la peletización por extrusión. El secado completo evita la formación de bolsas de aire durante la extrusión; El contenido de humedad de la película debe controlarse por debajo de 15%. Dos métodos de secado comunes son:

1. Máquina Deshidratadora (Centrífuga) + Secado por Aire Caliente:
   La máquina deshidratadora utiliza fuerza centrífuga para eliminar la mayor parte de la humedad, reduciendo el contenido de humedad de la película a 20-30%. El aire caliente lo seca aún más hasta aproximadamente 15%.
2. Tornillo prensado:
   Método económico que elimina el agua apretando y girando la película.

Máquina deshidratadora/secadora de aire caliente

Las máquinas deshidratadoras tienen una estructura similar a las lavadoras de fricción de alta velocidad, con un eje de cuchilla central giratorio de alta velocidad (alrededor de 1000 rpm) rodeado por una criba. Cuando entra la película húmeda, la fuerza centrífuga expulsa agua a través de la pantalla.

El secado con aire caliente implica mezclar la película deshidratada con aire caliente, girarla en un canal de transporte y finalmente pasarla a través de un separador ciclónico para evaporar aún más la humedad restante. Normalmente, se utilizan de 1 a 3 etapas de secado con aire caliente, según los requisitos.

Tornillo prensado

Las prensas de tornillo se utilizan ampliamente en la producción de alimentos, la fabricación de papel, el tratamiento de aguas residuales y otras industrias. Deshidratan eficazmente el agua sin necesidad de costosos equipos de secado con aire caliente.

El núcleo de una prensa de tornillo es un eje en espiral con un diámetro que aumenta gradualmente, rodeado por un canal de drenaje perforado. A medida que entra la película húmeda, se comprime a medida que aumenta el diámetro del eje espiral, expulsando el agua a través de pequeños orificios. El estrecho espacio al final del equipo puede reducir el contenido de humedad a aproximadamente 15%.

Personalizando un Línea de lavado de películas

La configuración específica de una línea de lavado depende del tipo de película a procesar y de su nivel de contaminación. Por ejemplo, las trituradoras son más adecuadas que las trituradoras cuando se trata de materiales muy contaminados o requisitos de alto volumen de producción.

Una línea de lavado típica de película de LDPE (98/2 o película de grado A) puede incluir: trituradora húmeda, lavadora de fricción de alta velocidad, tanque flotante, máquina deshidratadora centrífuga y secador de aire caliente. Alternativamente, el tanque de agua podría ampliarse, eliminando la necesidad de una arandela de fricción de alta velocidad. Algunas fábricas utilizan dos arandelas de fricción de alta velocidad, una antes y otra después del tanque de lavado. Para reducir el desgaste de la trituradora, se puede agregar una trituradora para el tratamiento previo.

Un mayor número de equipos da como resultado productos más limpios, pero también aumenta los costos de inversión y operación. En áreas con costos laborales más bajos, la mano de obra manual puede reemplazar algunos equipos, como el uso de transferencia manual entre equipos en lugar de transportadores.

Conclusión

Este artículo presenta el equipo típico que se usa comúnmente en las líneas de lavado de películas plásticas. No existe un estándar fijo para los métodos de reciclaje; la clave es elegir cuidadosamente según el tipo de película y el nivel de contaminación. Dadas las importantes diferencias de rendimiento entre equipos, es recomendable visitar las fábricas de los fabricantes antes de tomar decisiones.