Línea de peletizado de hojuelas de botella de PET

Línea de reciclaje y peletizado de hojuelas de botella de rPET de 1200 kg/h

Este proyecto consistió en una línea de reciclaje de rPET de 1200 kg/h diseñada a medida para un cliente de Norteamérica. Integra alimentación forzada, desgasificación al vacío en dos etapas, filtración del fundido y cristalización en línea para resolver los problemas de humedad, impurezas y caída de IV propios del procesamiento de PET reciclado.

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Flujo del proceso

Hojuelas de botella de rPET
Silo de secado aislado
Alimentación forzada
Extrusión en doble husillo SAT110
Desgasificación al vacío
Bomba de fundido
Cambiador de mallas hidráulico
Sistema de peletizado de hebras bajo agua
Silos de secado y cristalización
Pellets de rPET

Necesidades del cliente y retos del proceso

En el reciclaje de hojuelas de botella de PET, el material suele presentar baja densidad aparente, contenidos variables de humedad y volátiles e impurezas mecánicas. En este proyecto, los principales retos operativos del cliente eran:

Estabilidad de la alimentación
Las hojuelas de PET, muy ligeras, tienden a formar puentes en las tolvas convencionales, lo que dificulta mantener una alimentación continua y estable a la capacidad objetivo de 1200 kg/h.
Control de la caída de IV
El PET es muy sensible a la humedad. La hidrólisis durante la extrusión a alta temperatura puede provocar una caída de la viscosidad intrínseca (IV), lo que afecta a las aplicaciones posteriores.
Filtración continua y estabilidad de presión
Las impurezas del fundido exigen una filtración de gran superficie. Sin embargo, los cambios de malla o la obstrucción parcial de la malla pueden provocar fluctuaciones de presión en el cabezal, que a su vez pueden causar roturas de hebras y afectar la continuidad de la producción.

Solución de USEON

En lugar de suministrar solo una extrusora, USEON diseñó una solución completa de reciclaje de PET adaptada a las características físicas de las hojuelas de rPET. La línea integra alimentación, extrusión, desgasificación, filtración, peletizado y cristalización para cumplir los requisitos de capacidad y de proceso:

Pretratamiento y alimentación
Equipada con un silo de secado de acero inoxidable aislado de 3000 L, un sistema de dosificación por pérdida de peso y un alimentador forzado monohusillo.
Extrusión y desgasificación
La extrusora de doble husillo SAT110 trabaja con un sistema de vacío que combina una bomba Roots y una bomba de vacío de tornillo para lograr una desgasificación estable y eficaz.
Filtración y estabilización
Se integró una bomba de fundido de 22 kW junto con un cambiador de mallas hidráulico de doble pistón y gran superficie de 1600 cm².
Peletizado y postratamiento
Se utilizó un sistema de peletizado de hebras bajo agua (un proceso de peletizado de hebras en el que las hebras extruidas se guían a través del agua antes del corte, a diferencia del peletizado bajo agua en la cara del dado). A continuación, los pellets se transportan por vacío a un sistema de postratamiento en dos etapas formado por un silo de secado de 1600 L y un silo de cristalización de 2500 L.

Por qué funciona esta configuración

La alimentación forzada resuelve la baja densidad aparente
La combinación del silo de secado y el alimentador forzado monohusillo aplica una precompresión física a las hojuelas ligeras. Esto ayuda a reducir la formación de puentes y favorece una entrada de material más uniforme en la extrusora de doble husillo.
El vacío en dos etapas reduce el riesgo de hidrólisis
La combinación de bomba Roots y bomba de tornillo ofrece una capacidad de extracción diseñada para eliminar la humedad y los volátiles de bajo peso molecular en la zona de fundido. Es un paso clave para mitigar el riesgo de caída de IV.
Bomba de fundido y filtración para una operación continua
El cambiador de mallas de 1600 cm² admite un mayor volumen de impurezas, lo que reduce la frecuencia de los cambios de malla. La bomba de fundido vuelve a estabilizar la presión después de la filtración. Esta configuración está pensada para mantener la extrusión continua y reducir al mínimo las roturas de hebras.
La cristalización en línea reduce el riesgo de aglomeración
Los pellets de rPET recién cortados son amorfos y tienden a absorber humedad y a aglomerarse. El sistema de cristalización en línea aprovecha el calor residual de los pellets para cambiar su estado, lo que reduce el riesgo de aglomeración y deja el material mejor preparado para su manipulación posterior.

Puesta en marcha en planta y desempeño

Esta línea de peletizado de rPET se instaló, se puso en marcha y está en operación en la planta del cliente. El sistema muestra un desempeño estable y alcanzó la capacidad de diseño prevista de aproximadamente 1200 kg/h. Durante la puesta en marcha se observó una operación continua de las hebras en el sistema de peletizado de hebras bajo agua y un aspecto uniforme de los pellets. Tras su paso por el silo de cristalización, no se observó una aglomeración apreciable en las pruebas de almacenamiento posteriores. Los parámetros de operación y el estado del producto final cumplieron los criterios de aceptación técnica del cliente.

Aplicaciones adecuadas

La lógica de ingeniería y la experiencia operativa de esta configuración son una referencia práctica para proyectos de reciclaje de hojuelas de botella de rPET, recuperación de hilos y películas de PET de desecho industrial, y compounding de plásticos de ingeniería que requieran desgasificación y filtración de gran superficie.

Preguntas frecuentes

¿Cómo ayuda el diseño de esta línea a controlar la caída de IV?

R: El control de la caída de IV se basa en dos factores principales. Primero, la extrusora de doble husillo SAT110 utiliza una configuración de husillos optimizada para PET que aplica un cizallamiento suave. Segundo, el sistema de desgasificación al vacío con bombas Roots y de tornillo extrae la humedad en la zona de fundido, lo que ayuda a minimizar la hidrólisis a altas temperaturas.

¿Por qué es importante la alimentación forzada en el peletizado de hojuelas de PET?

R: Debido a la baja densidad aparente de las hojuelas de rPET, la alimentación por gravedad suele provocar la formación de puentes. Un alimentador forzado monohusillo aplica fuerza mecánica para comprimir las hojuelas, aumenta la densidad aparente y favorece una alimentación más continua.

¿Por qué se utilizan juntos una bomba de fundido y un cambiador de mallas hidráulico?

R: Los plásticos reciclados contienen impurezas que retiene el cambiador de mallas. Sin embargo, los cambios de malla o la obstrucción parcial de la malla pueden provocar fluctuaciones de presión en el cabezal. La bomba de fundido aísla estas fluctuaciones del cabezal de extrusión y proporciona un caudal estabilizado que ayuda a mantener las hebras uniformes y continuas en el sistema de peletizado de hebras bajo agua.

¿Por qué se incluye la cristalización en línea en la línea de reciclaje de rPET?

R: Los pellets de rPET recién cortados son amorfos e higroscópicos, por lo que tienden a aglomerarse. El sistema de cristalización en línea aprovecha el calor residual de la extrusión para cristalizar los pellets. Así se reduce el riesgo de aglomeración y el material queda mejor preparado para el procesamiento posterior.