Reciclagem de espuma de XPS
A USEON projeta sistemas de reciclagem mecânica para resíduos de espuma de poliestireno extrudado (XPS). As linhas cobrem redução de tamanho, alimentação controlada, extrusão, filtração do fundido e granulação, e o layout é definido conforme o seu material e a capacidade desejada.
O que é a reciclagem de espuma de XPS?
O processamento mecânico de resíduos de poliestireno extrudado em matéria-prima reciclada densificada ou em pellets de PS reciclado.
O XPS tem estrutura de espuma de células fechadas. Mesmo depois de moído, o material continua volumoso e leve, com densidade aparente muito baixa, o que afeta diretamente a eficiência do transporte e da alimentação.
Matérias-primas aplicáveis
Aparas limpas de produção
Refiles, placas rejeitadas e aparas de partida.
Espuma já processada
Fragmentos pré-moídos, flocos e pó de espuma.
Sobras de obra
Retalhos de placas isolantes não utilizadas em canteiros de obras.
XPS pós-consumo ou de demolição
Isolamento usado. Revestimentos, adesivos, impurezas minerais, retardantes de chama e a regulamentação local são avaliados antes de definir a rota de tratamento.
Principais aspectos do processamento
Características de alimentação
A baixa densidade aparente da espuma prejudica o escoamento por gravidade em funis convencionais; por isso, a linha precisa de uma configuração de alimentação específica.
Degasagem e tratamento do fundido
Dependendo da origem e do histórico de produção, o material pode conter ar aprisionado ou voláteis residuais. As exigências de degasagem são definidas pela avaliação do material.
Controle térmico
O poliestireno degrada com temperatura, cisalhamento ou tempo de residência excessivos. As condições de extrusão seguem o material e a qualidade de pellet desejada.
Três formas de tratar resíduos de XPS
Os resíduos da produção de XPS são volumosos, leves e difíceis de alimentar de forma constante. Se a reciclagem não acompanha o ritmo da produção de placas, as aparas se acumulam, ocupam espaço na fábrica e atrapalham a produção.
| Método | Fusão térmica / densificação | Aglomeração | Extrusão tandem da USEON |
|---|---|---|---|
| Como funciona | O calor reduz o volume dos resíduos antes do processamento seguinte. | Aumenta a densidade aparente das aparas leves. | Alimentação forçada e, em seguida, duas extrusoras monorrosca em série: a primeira densifica e funde parcialmente; a segunda completa a fusão e condiciona o fundido. |
| Qualidade do material | A exposição prolongada ao calor aumenta o risco de degradação térmica do poliestireno. | — | A degasagem remove ar aprisionado e voláteis; a filtração do fundido remove contaminantes sólidos. |
| Produção contínua | Em algumas aplicações, é difícil manter com eficiência 300 kg/h ou mais. | Janela de operação estreita. Variações no tamanho das partículas, na densidade aparente ou no estado do material tornam a alimentação menos estável. | Até 500 kg/h no sistema padrão. |
| Efeitos colaterais | Fumaça e odores que precisam ser captados e tratados. | Depende de matéria-prima uniforme e de controle de processo. | Separa a redução de volume do condicionamento final do fundido. |
A abordagem de extrusão tandem da USEON
Um processo em estágios que combina alimentação forçada com extrusão tandem monorrosca, para a reciclagem contínua dos resíduos leves da produção de XPS.
| Etapa | Linha |
|---|---|
| Preparação e alimentaçãoFlocos e pó de espuma são compactados e alimentados continuamente. | Resíduos da produção de XPSMoagemTransporteAlimentação forçada |
| Extrusão tandemO primeiro estágio densifica e funde parcialmente. O segundo estágio completa a fusão. | Extrusão do primeiro estágioExtrusão do segundo estágioDegasagem |
| Tratamento do fundidoRemoção de contaminantes sólidos e fornecimento controlado do fundido. | Filtração do fundidoBomba de massa fundida |
| GranulaçãoMostrada com granulação subaquática. | GranulaçãoSecagemPeneiramentoArmazenagem dos pellets |
500kg/h
Para resíduos típicos da produção própria de XPS, o sistema de reciclagem tandem padrão atinge uma capacidade de processamento de até 500 kg/h. Isso dá conta da reciclagem dos resíduos de produção de uma fábrica de XPS que produz aproximadamente 2.000 m³ de placas por dia.
A configuração real depende da forma dos resíduos, da densidade aparente, do nível de contaminação, da vazão desejada, da qualidade dos pellets e do uso previsto para o PS reciclado.
Configurações de rota de processo
Principais módulos do sistema
Alimentação forçada
Flocos de XPS de baixa densidade aparente não escoam de forma confiável por funis alimentados por gravidade. Armazenagem, agitação e alimentação forçada com velocidade variável mantêm o fornecimento de material contínuo.
Extrusão tandem monorrosca
O primeiro estágio cuida da densificação e da fusão inicial. O segundo completa a fusão e condiciona o fundido antes da filtração e da granulação.
Degasagem e filtração do fundido
A degasagem remove ar aprisionado e componentes voláteis. Os trocadores de telas são escolhidos conforme a contaminação esperada, a exigência de filtração e as condições de operação.
Bombeamento do fundido
Uma bomba de massa fundida após a filtração proporciona um fornecimento controlado e estável do fundido à matriz e ao sistema de granulação.
05 · Opções de granulação
A escolha depende da vazão, das características do fundido, do nível de automação, da qualidade dos pellets e do uso posterior do PS reciclado.
Configuração de referência
Linha TDD300 / TDD150 para resíduos de placas de espuma de XPS
Extrusão tandem monorrosca combinada com granulação subaquática.
- Primeiro estágio
- TDD300 · 110 kW
- Segundo estágio
- TDD150
- Trocador de telas
- AJK-130
- Granulação
- Subaquática
Configuração técnica de referência
Sequência do processo
- Resíduos de placas de espuma de XPS
- Moagem
- Transporte por correia
- Alimentação forçada
- Primeiro estágio TDD300
- Segundo estágio TDD150
- Filtração do fundido
- Bomba de massa fundida
- Granulação subaquática
- Secagem centrífuga
- Peneiramento vibratório
- Transporte pneumático
- Armazenagem dos pellets
| Seção do sistema | Equipamento / parâmetro |
|---|---|
| Pré-tratamento e alimentação | Moinho para placas de espuma de XPS · transportador de correia · sistema de alimentação forçada de 7,5 kW com velocidade variável |
| Extrusora do primeiro estágio | Extrusora monorrosca TDD300 · motor de 110 kW · rotação da rosca de 0–148 rpm · resfriamento interno da rosca a água |
| Extrusora do segundo estágio | Extrusora monorrosca TDD150 · rotação da rosca de 0–93 rpm · seis zonas de controle de temperatura no cilindro |
| Material da rosca e do cilindro | Aço 38CrMoAlA com tratamento de nitretação |
| Tratamento do fundido | Trocador de telas de placa única AJK-130 · bomba de massa fundida com velocidade variável e realimentação de pressão antes e depois da bomba |
| Granulação e equipamentos a jusante | Sistema de granulação subaquática · secador centrífugo · peneira vibratória · transporte pneumático · silo de armazenagem dos pellets |
| Controle e utilidades | Controle Siemens com tela sensível ao toque · módulo de comunicação remota · alimentação elétrica de referência 3 × 460 V, 60 Hz, trifásica, cinco fios |
Como configurar um sistema de reciclagem de XPS
O layout segue sua matéria-prima, a capacidade desejada, a aplicação dos pellets, o espaço disponível na fábrica, os padrões elétricos e as exigências de certificação.
Usos do PS reciclado
Avaliados com base na limpeza da matéria-prima, no índice de fluidez (MFR), no teor de voláteis, nos sistemas de aditivos e nos requisitos do produto final. Para resíduos limpos da produção própria, podem ser feitos testes de reaproveitamento parcial, com a proporção de reaproveitamento verificada por testes de formulação e pelo desempenho do produto final.
Perguntas frequentes
O que define se é preciso um compactador ou densificador antes da extrusão?
A escolha depende da capacidade de armazenagem da sua unidade, da rotina de coleta em lotes, das distâncias de transporte e das condições de alimentação exigidas pelos equipamentos posteriores.
Qual é a principal diferença entre a extrusão em estágio único e a extrusão tandem para XPS?
O estágio único faz a fusão contínua em uma só extrusora. A extrusão tandem divide o processo: o primeiro estágio faz a fusão inicial, e o segundo estágio condiciona melhor o fundido antes da filtração e da granulação.
Como escolher o método de granulação certo?
A granulação por fios permite observar o processo diretamente; o corte por anel d’água elimina o manuseio contínuo de fios; a granulação subaquática pode ser integrada à circulação de água de processo, à secagem centrífuga e ao controle automático.
O sistema pode processar diretamente resíduos de XPS de demolição?
Não se recomenda o processamento direto sem avaliação. É preciso confirmar a presença de revestimentos, adesivos, impurezas minerais e retardantes de chama, bem como a regulamentação local, antes de definir a rota de tratamento.
O que determina a vazão máxima de uma linha de reciclagem de XPS?
A capacidade total é determinada em conjunto pelos sistemas de moagem, transporte, alimentação, extrusão, filtração, fornecimento do fundido, cabeçote e granulação; exige um dimensionamento equilibrado da linha, e não depende de um único componente.
Solicitar orçamento
Envie as informações do seu material à equipe de engenharia da USEON e receba recomendações de rota de processo e de configuração dos equipamentos.
- 01Seus resíduos: origem, forma, densidade aparente
- 02Rota: compactação, estágio único ou tandem
- 03Layout da linha, método de granulação e orçamento
Cliff Zhang
Diretor da divisão de extrusão de espuma
Extrusão de espumas poliméricas, P&D de máquinas de extrusão e desenvolvimento de negócios internacionais.