Granuladores o trituradoras de plástico: tipos y usos

La granulación, molienda, picado, y trituración son todos los términos comunes para describir la tarea de reducción del tamaño del scrap que es un subproducto del procesamiento de plástico. Cada instalación de procesamiento de plásticos genera residuos de arranque y un cierto nivel de producto imperfecto que es rechazado como desperdicio o scrap.

Recuperación de desechos y granuladores en plantas de procesamiento

Para muchos procesadores, recuperar con éxito su desecho puede hacer la diferencia entre pérdidas y ganancias. Sin embargo, con el fin de conservar su valor, ya sea que se vuelva a transformar en el proceso o se venda a los demás para el reciclaje de scrap, por lo general se debe reducir a un tamaño manejable y uniforme. Ahí es donde entran la granulación y equipos de trituración.

Tipos de granuladores de plástico: junto a la máquina y centrales

Los granuladores son una vista común en las plantas de procesamiento de plásticos y se pueden clasificar en general en dos grupos. Modelos junto a la máquina que se utilizan generalmente para moler volúmenes relativamente pequeños de los bebederos, los corredores, las partes fuera de especificación y corte de borde de las líneas de película para el reciclaje inmediato de nuevo en el proceso.

Los granuladores centrales, como su nombre lo indica, a menudo se encuentran en una habitación separada de la planta de producción. Por lo general son más grandes y más potentes y se utilizan para cortar grandes volúmenes de desechos, a menudo de múltiples líneas de procesamiento o células de moldeo.

Molinos de servicio pesado y trituradoras

Pueden estar equipados con tolvas especiales de alimentación para acomodar piezas largas como tuberías o perfiles de extrusiones o materiales anchos como láminas, o para desembobinar y granular rollos de película fuera de especificación y puesta en marcha.

Los molinos de servicio pesado o "cerdos" se utilizan para manejar piezas grandes, pesadas y purgas. Generalmente, los molinos funcionan a altas velocidades con torque relativamente bajo. Incluso los llamados molinos "de baja velocidad" tienen rotores que giran a más de 190 rpm y los molinos estándar funcionan a velocidades de 400 a 500 rpm o más.

Diseños de trituradoras de plástico y sus aplicaciones

Las trituradoras, por otro lado, tienden a operar a velocidades más bajas (100 a 130 rpm) con alto torque de torsión que les permite reducir casi cualquier cosa. Esto explica por qué las trituradoras son tan comunes en aplicaciones de reciclaje que implican madera, metal y papel, y por qué son cada vez más populares en el reciclaje de plásticos.

Estas máquinas se pueden proporcionar en diseños de eje único que cortan contra una o varias cuchillas estacionarias, o modelos de doble eje que emplean  dos ejes que giran en sentido contrario y que cortan entre sí para triturar desechos.

Se cree que los modelos de doble eje son más eficientes en la trituración de scrap voluminoso pero son más complejos y más propensos a daños de ejes. Además, el mantenimiento del cuchillo se duplica en los modelos de doble eje. Los modelos de un solo eje suelen proporcionar un rotor más robusto, más grande y utilizan cuchillas estacionarias, simplificando así el servicio y ofreciendo operación de trabajo más pesado.

Las trituradoras de un eje son generalmente consideradas como más productivas en plásticos rígidos, así como materiales de película y fibra, y estas son las unidades que están ganando rápidamente popularidad en la industria del plástico.

Si usted lista los diferentes tipos de desechos que podrían generarse en una transformación de plásticos, como botellas, bebederos, coladas, piezas pequeñas y grandes moldeadas, películas, láminas, tubos, fibras, purgas, perfiles, cualquiera de estos puede ser procesado igualmente bien por un granulador o una trituradora. Así que, ¿cómo determinar cuál de las dos tecnologías de reducción de tamaño es mejor?

Factores a considerar para elegir entre granuladores y trituradoras

• El volumen de scrap.
• Densidad.
• Método de alimentación.
• Condición final necesaria.

Rendimiento de granuladores y trituradoras

Realmente no hay tasa de rendimiento mínima para un granulador. A excepción de la energía necesaria para iniciar y correr el rotor, un granulador de tamaño adecuado puede cortar miles de libras de desechos tan fácilmente como algunas libras. Los granuladores pequeños, de lado de la máquina están diseñados específicamente para el manejo de un flujo constante de scrap a velocidades de hasta alrededor de 1000 libras/h (454 kg/h).

Las unidades centrales más grandes se pueden instalar para manejar más de 9,000 libras/h (4.100 kg/h) en condiciones de alimentación continua o por lotes.

Limitaciones y problemas potenciales de molinos y trituradoras

La única limitación real es el tamaño y la configuración de abertura de alimentación y la cámara de corte, y la necesidad de evitar el exceso de alimentación y obstrucción del rotor. Para evitar atascos, los fabricantes de molinos suelen configurar sus máquinas para tomar bocados más pequeños de scrap y utilizan volantes pesados y motores de accionamiento de alta potencia a través de secciones gruesas, pero el daño del rotor y los atascos son siempre un problema potencial.

Las trituradoras, por otro lado, no suelen trabajar de manera eficiente (y a veces no funciona en absoluto) en rendimientos extremadamente bajos. Esto es especialmente cierto en trituradoras de eje único, que utilizan un pistón hidráulico horizontal para conducir material de desecho en la zona de corte, en la intersección del rotor y las cuchillas estacionarias. Entre más scrap hay en la bandeja de alimentación y cuanto más pesado es, más fácil es empujar hacia adelante en el rotor.

Características de los rotores en trituradoras

Los rotores de las trituradoras suelen ser de acero sólido (o soldaduras de alta resistencia) con cortadores de dientes de sierra resistentes que engranan con las cuchillas fijas para triturar el scrap. La presión hacia adelante del ariete de alimentación y la unidad del rotor son monitoreadas continuamente y se controla de manera que la velocidad de alimentación está optimizada para la trituración agresiva sin sobrecargar.

La mayoría de los modelos incluyen controles que pueden revertir rápidamente el rotor para eliminar los atascos que se pueden producir a partir de la alimentación demasiado agresiva, sobre todo de scrap grueso, o cuerpos extraños como fragmentos de metal.

Así, mientras que los molinos pueden manejar grandes volúmenes de desechos, probablemente vale la pena considerar si una trituradora podría ser una solución igualmente eficaz.

Problemas al procesar desechos pesados y densos en granuladores

Algunos desechos pueden poner una tensión considerable sobre los equipos de reducción de tamaño. Las purgas, que pueden ser varias de pulgadas de grosor y pesar entre 30 y 40 libras, son un buen ejemplo. Lanzando una en un granulador, incluso un granulador central con un rotor de “cerdo” y un montón de caballos de fuerza, puede crear mucho ruido, causar picos de potencia, y potencialmente dañar el granulador.

Preparación de purgas para su reciclaje

Para evitar estos problemas, las empresas que con frecuencia tienen purgas para reciclar, primero cortan en trozos más pequeños utilizando una sierra de cinta o una herramienta similar. Para una trituradora, por otro lado, las purgas no son un problema. De hecho, todo un recipiente lleno de ellas puede ser alimentado en la tolva abierta y la máquina las consumirá de forma bastante eficiente.

Eficiencia en la trituración de botellas y películas de plástico

Lo mismo es cierto para una paca densa de botellas de detergente de lavandería-trituradas. Sin embargo, en forma no densificada las botellas sueltas pueden rebotar en una trituradora de manera que la eficiencia de corte va hacia abajo. Esas mismas botellas ligeras no plantearían ningún problema, sin embargo, si se alimentaran con banda transportadora a la cámara de corte tangencial de un granulador.

Trituración de rollos de película y fibra fuera de especificaciones

Los rollos de película de plástico y fibra fuera de especificaciones y que pueden pesar cientos de libras cada uno, son otro ejemplo del scrap que es ideal para la trituración.

El rollo entero se puede procesar en trituradora, mientras para procesar el mismo desperdicio a través de un granulador, tendría que ser cortado en losas o desenrollado antes de que pudiera ser granulado. Están disponibles cortadores especiales para estas aplicaciones de fragmentación, para asegurar que largas tiras de película y de fibra de hebras no se envuelvan alrededor del rotor.

Si usted necesita procesar grandes volúmenes de scrap pesado y denso, ya sea purgas o tubería de pared gruesa o lámina y quiere evitar el trabajo de preparación antes de la granulación, podría pensar en utilizar una trituradora.

Diferencias en los sistemas de alimentación de trituradoras y granuladores de plástico

Como sugiere la discusión anterior sobre el volumen de scrap y la densidad, las trituradoras sólo requieren sistemas de alimentación muy simples. De hecho, las trituradoras funcionan mejor cuando simplemente se vierten en la tolva de alimentación los desperdicios pesados y densos.

Un pistón hidráulico se desplaza lateralmente en un canal incorporado en la parte inferior de la tolva y empuja material en el rotor. Cuando se retrae el pistón, el peso del scrap en la parte superior de la tolva tiende a forzar hacia abajo en el canal de alimentación donde puede ser de nuevo presionado hacia delante por el pistón. Esto hace que de la trituradora de una máquina de "volcar y olvidar".

La mayoría de los granuladores, por otro lado, son exactamente lo contrario. Como se ha señalado, inundar la cámara de corte con scrap puede provocar picos de tensión e incluso atascar el rotor. La mayoría de los granuladores deben ser alimentados a mano, con robot, transportador, o algún otro mecanismo de alimentación especial. Así, el procesamiento de scrap a través de una trituradora puede implicar menos trabajo que un granulador.

Diferencias en la forma del scrap después de la reducción de tamaño

Probablemente, la única diferencia más grande entre un granulador y una trituradora es la forma del scrap después de la reducción de tamaño. Una trituradora es un dispositivo de una sola etapa que corta en trozos pequeños y manejables.

El tamaño de esas piezas está determinada en parte por el tamaño de los agujeros en las mallas de clasificación, que puede ir desde tan grande como 2 pulgadas de diámetro (50,8 mm) a menos de la mitad de ese tamaño. Eso significa que el producto triturado es probable que sea considerablemente mayor que los pellets de plástico virgen, y es probable que haya una gran variación en el tamaño y forma de partículas y un montón de polvo y finos también.

Reprocesamiento del material triturado

Esto puede no ser un problema si el material va a ser enviado a una empresa de reciclaje para la reventa y o reprocesamiento. Sin embargo, si el material va a ser devuelto a la máquina de moldeo o de extrusión en una mezcla con gránulos vírgenes, el triturado puede tener que pasar por un proceso de granulación secundaria con el fin de desarrollar el tamaño y uniformidad óptima.

El scrap granulado, que es similar en tamaño al material virgen, fluye más fácilmente y se mezcla mejor con resina virgen y aditivos en la máquina de procesamiento.

Un granulador bien diseñado, mantenido en buenas condiciones mecánicas, con cuchillas afiladas, es la mejor herramienta disponible para producir granulado uniforme consistentemente.

En funcionamiento, las cuchillas del rotor hacen sus cortes iniciales en el scrap y luego continuan su rotación para cortar a lo largo de la superficie interior de la malla de tamaño, lo que reduce aún más el tamaño del scrap hasta que pasa a través de los agujeros de la malla y fuera de la cámara de corte del granulador.

Los agujeros son generalmente de 0.25 a 0.375 pulgadas de diámetro (6,35 a 9.5 mm), por lo que las partículas que pasan a través tienden a ser granulares y estar cerca del tamaño de pellets vírgenes.

Combinación de trituradoras y molinos en la reducción de tamaño

El hecho de que los molinos y trituradoras operen de manera diferente, y que cada uno tenga diferentes ventajas, no significa que los procesadores deben elegir uno u otro.

De hecho, las trituradoras a menudo realizan la tarea de reducción de tamaño grueso, mientras que el scrap se canaliza a continuación en un granulador para el dimensionamiento final para producir un material de alimentación consistente, uniforme.

Optimización del proceso de reciclaje con trituradoras y molinos

La trituradora hace en lo que es mejor, corte eficiente de grandes volúmenes de desechos de plástico pesado en partes más pequeñas y manejables con un mínimo de participación del operador.

Entonces, el molino puede hacer su trabajo, la manipulación de tareas menos exigentes de molido y, cuando sea necesario, convertir scrap triturado en recuperado valioso, listo para procesar.

Si se fija bien en el tipo de desechos generados por su proceso, y piensa en cómo va a ser manejado después de la reducción de tamaño, debe aclararse muy rápidamente si usted necesita la fuerza bruta de una trituradora o la delicadeza de un molino. Un proveedor que le pueda ofrecer ambas opciones será capaz de ayudarle a analizar su situación y tomar la mejor decisión para sus necesidades.