Guia completo para linhas de lavagem de filmes plásticos: soluções abrangentes, desde a trituração até a secagem

Uma linha típica de lavagem de filme plástico inclui principalmente os seguintes equipamentos principais:

1. Triturador ou Triturador
2. Arruela de fricção de alta velocidade
3. Tanque Flutuante
4. Máquina de desidratação/sistema de secagem

Os materiais são transferidos entre equipamentos por meio de transportadores helicoidais ou transporte pneumático. Embora existam vários tipos de equipamentos de lavagem, os princípios básicos são semelhantes. Para melhorar a qualidade do produto, equipamentos auxiliares, como peneiras trommel, peneiras e separadores de ressalto podem ser adicionados para remover contaminantes.

Pré-tratamento: trituração e trituração

O primeiro passo na linha de lavagem é quebrar o filme em pequenos pedaços, abordando diversas questões:

• Evitar que sacos plásticos inteiros se enrolem no equipamento, afetando a produção e a segurança
• Dispersar filmes aderidos (como filme plástico e filme LLDPE)
• Facilitando o fluxo de materiais entre equipamentos

Moedores úmidos ou trituradores industriais são normalmente usados para este processo de britagem.

Trituradores

Os trituradores são equipamentos pesados, de baixa velocidade e alto torque. As lâminas de corte são montadas em eixos de rotação lenta, capazes de rasgar materiais grandes em pedaços irregulares de 1 a 5 polegadas. A operação em baixa velocidade garante geração mínima ou nenhuma geração de poeira.

Os trituradores podem ser classificados pelo número de eixos: tipos de eixo único, eixo duplo e quatro eixos. Além da indústria de plásticos, os trituradores são amplamente utilizados em:

• Reciclagem de borracha
• Reciclagem de metais
• Processamento de resíduos eletrônicos
• Processamento de madeira
• Destruição de itens sensíveis (por exemplo, alimentos vencidos, medicamentos)
• Estações de tratamento de águas residuais e outras aplicações governamentais
• Pré-tratamento de resíduos sólidos (por exemplo, alimentos, paletes, tambores plásticos, móveis)

Em linhas de lavagem de plástico totalmente automatizadas, os trituradores são particularmente úteis. Eles podem processar fardos inteiros de filme, o que é importante para centros de reciclagem que buscam economizar espaço e reduzir custos logísticos. O tamanho dos fardos de filme plástico varia dependendo da máquina de enfardamento e do operador, normalmente de 3 a 5 pés de cada lado, pesando de 500 a 1.500 libras.

Trituradores

Ao contrário dos trituradores, os trituradores operam em velocidades mais altas, normalmente 200-800 rpm. Lâminas angulares resistentes são montadas no eixo. Quando as facas rotativas entram em contato com as lâminas fixas na câmara de britagem, o material é cortado em fragmentos menores. Uma tela com aberturas personalizáveis na parte inferior ou ao redor do eixo garante que o material só passe quando atingir o tamanho desejado.

Embora os britadores possam produzir uma produção menor, sua operação em alta velocidade gera mais ruído e poeira. Os fabricantes de britadores de alta qualidade geralmente fornecem gabinetes à prova de som e medidas de redução de poeira, como telas adicionais, redução de velocidade, transporte pneumático e britagem úmida.

Para lavagem de filme plástico, geralmente são recomendados moedores úmidos. Eles borrifam água continuamente na câmara de britagem durante o processo, não apenas completando a britagem, mas também pré-lavando os filmes sujos. A água também atua como lubrificante, reduzindo o calor e o desgaste, prolongando assim a vida útil da lâmina.

Comparação de trituradores e trituradores

A escolha do equipamento de britagem apropriado exige pesar seus prós e contras. Algumas linhas de lavagem utilizam até mesmo os dois tipos de equipamento: um triturador para pré-tratar grandes pedaços de filme até ficarem do tamanho da palma da mão, seguido por um triturador úmido para posterior decomposição e pré-lavagem.

Vantagens e desvantagens do triturador:

Vantagens:

• Pode processar fardos de filme inteiros, reduzindo o trabalho manual
• Operação em baixa velocidade, menos ruído, menos poeira
• Adequado para processar filmes de baixa qualidade com alto teor de contaminantes
• Alguns modelos oferecem funcionalidade de trituração úmida

Desvantagens:

• Os fragmentos de saída são desiguais em tamanho e forma, relativamente grandes
• Manutenção difícil, substituição demorada da lâmina

Vantagens e desvantagens do britador:

Vantagens:

• Produz fragmentos menores e mais uniformes
• Fácil manutenção, substituição conveniente da lâmina

Desvantagens:

• Requer separação manual dos fardos de filme antes da alimentação
• Operação em alta velocidade, barulhenta e empoeirada
• Facilmente danificado por objetos duros, não adequado para materiais altamente contaminados

Arruela de fricção de alta velocidade

Embora não sejam essenciais, as arruelas de fricção de alta velocidade são muito úteis em linhas de lavagem. Seu núcleo é uma haste longa com lâminas rotativas de alta velocidade. Ao redor do poço há um canal de tela para desidratação. Todo o dispositivo é encerrado em uma caixa retangular com tubos de água borrifando na tela. O equipamento é inclinado, com material alimentado pela extremidade inferior e material limpo saindo pela extremidade superior.

Arruelas de fricção de alta velocidade são normalmente colocadas após o britador úmido. A mistura de água suja e contaminantes entra na lavadora, que gira a mais de 1000 rpm. As lâminas rotativas atingem os fragmentos do filme em alta velocidade, criando intenso atrito. A força centrífuga lança contaminantes através da tela. A pulverização contínua de água evita o entupimento da tela e reabastece a água na lavadora.

Para materiais que contêm pequenas quantidades de contaminantes de papel, as arruelas de fricção de alta velocidade são particularmente eficazes, pois a fricção intensa pode quebrar o papel em polpa e expulsá-lo através da tela.

O ângulo inclinado das lâminas move o material para cima, saindo finalmente do topo para um tanque flutuante ou um separador líquido-sólido mais avançado. Algumas plantas de processamento podem optar por usar tanques de água longos ou tanques flutuantes em vez de lavadoras de fricção de alta velocidade para prolongar o tempo de imersão e melhor separação dos contaminantes.

Tanque Flutuante

Os tanques flutuantes (também conhecidos como tanques flutuantes) têm duas funções principais:

1. Limpeza: Imersão de filmes para facilitar a separação de contaminantes
2. Separação: Usando diferenças de densidade para flutuar filmes leves e afundar impurezas pesadas

Um tanque flutuante típico é um grande tanque de água retangular, com cerca de 2 a 3 metros de largura, 4 a 6 metros de comprimento e 2 a 3 metros de altura. À medida que o filme plástico entra no tanque, ele é movido para frente girando lentamente as pás ou o fluxo de água. Devido às diferenças de densidade, o filme plástico (densidade <1 g/cm³) flutua na superfície e avança, enquanto as impurezas mais densas que a água (como pedras, areia) afundam.

O fundo do tanque de separação é cônico e os resíduos coletados são retirados por meio de uma esteira transportadora controlada por válvulas pneumáticas. Esses resíduos, contendo principalmente água, podem ser incinerados ou encaminhados para aterros especializados.

Separador de Ciclone

Separadores de ciclone, comumente usados em Reciclagem de garrafas PET, também são adequados para lavagem de filmes plásticos. Eles funcionam de forma semelhante aos tanques flutuantes, mas com melhor eficiência de separação, gerando força centrífuga cerca de 20 vezes a da gravidade da Terra. No processo de separação por ciclone, a pressão do ar é muito maior do que nos dispositivos de mistura em tanque. A força centrífuga gerada pelo ciclone faz com que os filmes leves girem para fora e para cima, enquanto os materiais pesados afundam.

Sistema de secagem

A secagem é a etapa final na linha de lavagem do filme e um processo crucial antes da pelotização por extrusão. A secagem completa evita bolsas de ar durante a extrusão; o teor de umidade do filme deve ser controlado abaixo de 15%. Dois métodos de secagem comuns são:

1. Máquina de Desaguamento (Centrífuga) + Secagem com Ar Quente:
   A máquina de desidratação utiliza força centrífuga para remover a maior parte da umidade, reduzindo o teor de umidade do filme para 20-30%. O ar quente seca ainda mais até cerca de 15%.
2. Prensa de parafuso:
   Método econômico que remove a água apertando e torcendo o filme.

Máquina de desidratação/secador de ar quente

As máquinas de desidratação são semelhantes em estrutura às lavadoras de fricção de alta velocidade, com um eixo de lâmina central giratório de alta velocidade (cerca de 1000 rpm) cercado por uma tela. À medida que o filme úmido entra, a força centrífuga joga água pela tela.

A secagem com ar quente envolve a mistura do filme desidratado com ar quente, girando-o em um canal de transporte e, finalmente, passando-o através de um separador de ciclone para evaporar ainda mais a umidade restante. Normalmente, são usados 1-3 estágios de secagem com ar quente, dependendo dos requisitos.

Prensa de parafuso

As prensas de parafuso são amplamente utilizadas na produção de alimentos, fabricação de papel, tratamento de águas residuais e outras indústrias. Eles desidratam efetivamente sem exigir equipamentos caros de secagem com ar quente.

O núcleo de uma prensa de rosca é um eixo em espiral com diâmetro gradualmente crescente, rodeado por um canal de drenagem perfurado. À medida que o filme úmido entra, ele é comprimido à medida que o diâmetro do eixo espiral aumenta, forçando a saída da água através de pequenos orifícios. A lacuna estreita na extremidade do equipamento pode reduzir o teor de umidade para cerca de 15%.

Personalizando um Linha de lavagem de filmes

A configuração específica de uma linha de lavagem depende do tipo de filme a ser processado e do seu nível de contaminação. Por exemplo, os trituradores são mais adequados do que os trituradores quando se lida com materiais altamente contaminados ou com requisitos de alto volume de produção.

Uma linha de lavagem típica de filme LDPE (filme 98/2 ou Grau A) pode incluir: triturador úmido, lavadora de fricção de alta velocidade, tanque flutuante, máquina de desidratação centrífuga e secador de ar quente. Alternativamente, o tanque de água pode ser ampliado, eliminando a necessidade de uma lavadora de fricção de alta velocidade. Algumas fábricas usam duas arruelas de fricção de alta velocidade, uma antes e outra depois do tanque de lavagem. Para reduzir o desgaste do britador, um triturador pode ser adicionado para pré-tratamento.

Mais equipamentos resultam em produtos mais limpos, mas também aumentam os custos de investimento e operacionais. Em áreas com custos trabalhistas mais baixos, o trabalho manual pode substituir alguns equipamentos, como o uso de transferência manual entre equipamentos em vez de transportadores.

Conclusão

Este artigo apresenta equipamentos típicos comumente usados em linhas de lavagem de filmes plásticos. Não existe um padrão fixo para métodos de reciclagem; o segredo é escolher cuidadosamente com base no tipo de filme e no nível de contaminação. Dadas as diferenças significativas de desempenho entre os equipamentos, é aconselhável visitar as fábricas dos fabricantes antes de tomar decisões.