Conocimientos del proceso
Granulación por hebras vs. anillo de agua vs. bajo el agua
Tres formas de convertir el material fundido en granza, cada una adecuada para un rango de producción, material y nivel de control de la forma del pellet diferentes.
Granulación por hebras vs. anillo de agua vs. bajo el agua
Puntos clave
- La granulación por hebras enfría el polímero en forma de hebras y las corta después del enfriamiento; es fácil de inspeccionar y adecuada para producciones menores.
- La granulación por anillo de agua corta en la cara de la boquilla con refrigeración por agua y es adecuada para la mayoría de los polímeros reciclados.
- La granulación bajo el agua corta en la cara de la boquilla sumergida y se utiliza cuando se requiere un control más estricto de la forma del pellet.
- La elección afecta a la forma del pellet, al rango de producción y a cómo se organiza el enfriamiento y transporte posterior.
- El corte en la cara de la boquilla en agua requiere que el pellet se enfríe lo suficientemente rápido para no pegarse; esto es tanto una cuestión de material como de máquina.
Las tres configuraciones
Las tres toman polímero fundido y lo convierten en granza. Se diferencian en dónde se corta el polímero en relación con dónde se enfría, y esa única diferencia explica casi todo su comportamiento.
Granulación por hebras
El polímero se extruye a través de una boquilla en forma de hebras, las hebras se enfrían (normalmente en un baño de agua) y luego son cortadas en granza por un granulador de hebras.
Puntos fuertes:
- La hebra es visible antes de ser cortada, por lo que los problemas de calidad del fundido son fáciles de detectar.
- Es simple, robusta y fácil de mantener.
- La puesta en marcha y la parada son sencillas; no hay corte en la cara de la boquilla que mantener sincronizado.
Limitaciones:
- La producción está limitada por cuántas hebras se pueden enfriar y manipular.
- Las hebras se rompen, especialmente con materiales de baja resistencia en estado fundido, lo que detiene la línea.
- Es intensiva en mano de obra en comparación con el corte en la cara de la boquilla.
La granulación por hebras es muy adecuada para producciones menores y para situaciones donde la inspección visual del fundido es valiosa.
Granulación por anillo de agua
La cara de la boquilla se rocía o se barre con agua mientras unas cuchillas giratorias cortan el polímero directamente en la boquilla. Los pellets son lanzados a un anillo de agua, enfriados y transportados.
Puntos fuertes:
- Corta en la cara de la boquilla, por lo que no hay manipulación de hebras que puedan romperse.
- Maneja una amplia gama de polímeros reciclados.
- Producción moderada con una forma de pellet razonable.
Limitaciones:
- La forma del pellet depende de la interacción entre la temperatura del fundido, la velocidad de corte y la refrigeración por agua;
necesita ser ajustada en lugar de simplemente encenderse.
- Los pellets pueden aglomerarse si el enfriamiento no es lo suficientemente rápido.
La granulación por anillo de agua es la opción común para la mayoría de los polímeros reciclados donde se requiere un pellet general de buena calidad.
Granulación bajo el agua
El corte tiene lugar en la cara de la boquilla pero bajo el agua, con la boquilla misma sumergida. El pellet se enfría instantáneamente al ser cortado.
Puntos fuertes:
- La forma de pellet más uniforme de las tres, porque el enfriamiento ocurre de manera instantánea y uniforme.
- Adecuado para materiales y tasas de producción donde el control de la forma es crítico.
- Distancia muy corta entre el corte y el enfriamiento, lo que reduce la adherencia.
Limitaciones:
- Más complejo, con tolerancias más estrictas y un mantenimiento más exigente.
- Requiere un control cuidadoso de la temperatura y el flujo del agua.
- Mayor coste de capital.
Se selecciona cuando el producto final requiere realmente una geometría de granza precisa, no como una mejora general.
Cómo elegir
| Consideración | Apunta hacia |
|---|---|
| Menor producción, inspección visual de la masa fundida valiosa | Hebras |
| Polímero reciclado general, producción moderada | Anillo de agua |
| Requisito de forma de granza precisa | Bajo el agua |
| Material de baja resistencia a la fusión que rompe las hebras | Corte en cabezal (anillo de agua o bajo el agua) |
| Mantenimiento y puesta en marcha más sencillos | Hebras |
| Mayor uniformidad de la granza | Bajo el agua |
Qué hay aguas abajo
El método de granulación determina lo que viene después. Los sistemas de anillo de agua y bajo el agua transportan las granzas en agua, por lo que sigue una etapa de deshidratación y secado. Los sistemas de hebras producen granzas que ya están frías y en gran parte secas, por lo que la disposición aguas abajo es más sencilla.
De cualquier manera, el enfriamiento, transporte y almacenamiento de las granzas son parte del sistema en lugar de compras separadas, porque las granzas que aún están calientes cuando llegan a un silo lo bloquearán.
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SOBRE EL AUTOR
Equipo de ingeniería de Retech
Ingeniería de procesos y sistemas de reciclaje de plástico
El equipo de ingeniería de Retech trabaja en el análisis de materiales, diseño de procesos, configuración de líneas de reciclaje, pruebas de fábrica y puesta en marcha de proyectos.
Preguntas
Granulación por hebras frente a anillo de agua frente a bajo el agua — Preguntas frecuentes
¿Qué método de granulación es adecuado para mi material?
Depende principalmente de la densidad aparente y de la contaminación. Las películas y fibras de baja densidad aparente suelen requerir compactación antes de la extrusión, mientras que las escamas y el material triturado a menudo pueden alimentarse directamente. El método de corte se elige entonces en función de la forma de pellet que requiera el producto final.
¿Cuál es la diferencia entre el granulado por anillo de agua y el granulado bajo el agua?
Ambos realizan el corte en la cara de la boquilla. En la granulación por anillo de agua, los gránulos cortados se lanzan a un anillo de agua y se enfrían durante el trayecto; en la granulación bajo el agua, la cara de la boquilla está sumergida, por lo que el gránulo se enfría inmediatamente al ser cortado. El sistema bajo el agua ofrece un control de forma más preciso con una mayor complejidad.
¿Por qué se detiene la granulación por hebras cuando se rompe una hebra?
Los hilos deben permanecer intactos desde el cabezal hasta el cortador. El material con baja resistencia en estado fundido, o el material con contaminación que altera el hilo, lo rompe e interrumpe la línea. Esta es una de las razones por las que el corte en cabezal es preferible para flujos de material reciclado difíciles.
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