Por qué el film y la fibra necesitan compactación antes de la extrusión

El problema: la densidad aparente

Una extrusora es un dispositivo volumétrico en la garganta de alimentación. Acepta un cierto volumen por revolución, y ese volumen tiene una masa asociada. Para escamas rígidas, esa masa es sustancial. Para el film suelto, es muy pequeña.

La consecuencia es que una extrusora con una capacidad nominal determinada en kilogramos por hora solo la alcanzará con un material de cierta densidad aparente. Si se alimenta con film suelto, los filetes del husillo no se llenan; el material no se transporta de manera consistente; la presión de fusión fluctúa; y el rendimiento cae muy por debajo de la capacidad nominal, independientemente de cómo esté configurada la máquina.

Es por esto que la densidad aparente, no el rendimiento, es la limitación en el reciclaje de film y fibra.

Qué sucede sin compactación

Alimentar film o fibra suelta directamente a una extrusora suele producir:

• Variaciones en el flujo — la alimentación forma puentes y colapsa alternativamente, por lo que el caudal másico oscila.
• Presión de fusión inestable, — lo que se manifiesta en la boquilla como un tamaño de pellet variable.
• Partículas sin fundir, debido a que el tiempo de residencia es inconsistente.
• Bajo rendimiento alcanzable, a menudo muy por debajo de la capacidad nominal de la máquina.
• Mayor energía específica, porque la extrusora está funcionando en condiciones para las que no fue diseñada.

Cómo funciona un alimentador con compactador

El material entra en un compactador —normalmente una cámara vertical con cuchillas giratorias— donde es cortado, mezclado y calentado por fricción sin llegar a fundirse por completo. El efecto combinado es:

1. Reducción de tamaño del film o fibra entrante.
2. Densificación en una masa similar a migas con una densidad aparente mucho mayor.
3. Secado parcial, ya que la humedad superficial se elimina mediante el calor de fricción.
4. Homogeneización, de modo que el material que se presenta al husillo sea consistente.

El material densificado se introduce entonces en el husillo de la extrusora bajo condiciones controladas. Debido a que la alimentación es ahora consistente en densidad y temperatura, el husillo se llena correctamente y el proceso se estabiliza.

Qué cambia la compactación aguas abajo

• Presión de fusión estable en la boquilla, que es lo que hace que el tamaño del pellet sea consistente.
• Mayor rendimiento alcanzable de la misma extrusora, porque los filetes están realmente llenos.
• Mejor comportamiento de filtración, ya que la masa fundida es más homogénea cuando llega a la criba.
• Menos humedad que eliminar térmicamente, ya que parte de ella se eliminó en el compactador.

Cuando se requiere compactación

La compactación suele ser necesaria cuando la alimentación tiene una densidad aparente muy baja:

• LDPE, LLDPE y film estirable
• Bolsas tejidas de PP y PE y rafia
• Residuos de fibras y no tejidos
• Film muy impreso o laminado
• Cualquier materia prima que haya sido embalada y mantenga una baja densidad después de abrirse

Normalmente no es necesaria para escamas rígidas lavadas, material molido o material de contenedores más denso, que alimentan directamente una extrusora.

La decisión se toma a partir de la densidad aparente medida del material real, una cifra que se establece durante la discusión del proyecto en lugar de suponerse.

Relación con el resto de la línea

La compactación no es una elección aislada. Interactúa con:

• Lavado y secado aguas arriba — una alimentación más húmeda requiere más trabajo en el compactador.
• Desgasificación aguas abajo — la humedad que no se elimina en el compactador debe ventilarse más tarde.
• Filtración — una masa fundida homogeneizada obstruye una criba de manera más uniforme y predecible.
• Peletización de una etapa frente a dos etapas — la compactación a menudo cambia cuál es la adecuada.

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