LA NUEVA GRANULACIóN BAJO AGUA DE ECON PARA UN BUEN TRABAJO DIARIO
15.000 toneladas de compounds al año, 100 polímeros diferentes o mejor dicho mezclas de polímeros, 1000 toneladas de granulados de color y aditivos, incluyendo productos especiales como compounds de corcho o masterbatch con agentes antimicrobiano. Eso es la producción de Horst Müller Kunststoffe SRL. en Lichtenfels, Alta Franconia, Alemania.
La gama de productos no sólo es grande, sino también las cantidades de producción varian bastante. Es porque ello que la flexibilidad y un arranque rapido son imprescindibles. Sobre todo tiene que permitir cambios de material en pocos minutos. Por esa razón Müller SRL buscaba soluciones con estos requisitos mencionados, y encontró la solución en el nuevo sistema de granulación bajo agua de ECON.
Por ello, Müller GmbH no ha sido solo un cliente si no que ha participado en el desarrollo del equipo, los beneficios de esta colaboración ha sido un diseño optimizado de planta que reduce los tiempos de cambio de producto y color al mínimo. El resultado ha sido la base para una serie completa de pelletizadores bajo agua de alta eficiencia.
Dependiendo del método de polimerización, los plasticos standard producidos en las plantas se suministran en diferentes estados, como un polvo (PVC primario), líquido (LSR primario) o en forma de pellet (plasticos a granel); la proporción en pellet es la mayor.
Pero los plasticos no solo se procesan como tipo virgen si no tambien como compounds con diferentes propiedades, o junto con aditivos como pigmentos de color, estabilizadores, lubricantes o cargas.
Los ejemplos mas conocidos de polimeros blend son (ABS+PA), (ASA+PC), (PP+EPDM) y (PC+PBT). Müller Kunststoffe amplia este rango con compuestos basados en styrene-butadiene-styrene (SBS), styrene-ethylene-butadiene-styrene (SEBS) y styrene-ethylene-propylene-etyrene (SEPS) bajo la marca LIFOFLEX®. Según la proporción de los componentes, los productos de LIFOFLEX® pueden ser ofrecidos en un ampli rango de dureza y con un rango de colores desde el transparente al translucido hasta el color natural o con colores aritficales.
Una amplia gama de “Additivebatches” se muestra al lado de los compounds de materiales, los cuales sirven para aplicaciónes especiales. Por eso el Sr. Georg Ender, gerente y jefe de desarollo de Müller Kunststoffe comenta: “Nuestros clientes no sólo piden compounds con aditivos standard, como estabilizadores UV, agentes lubricantes, ingredientes de relleno o masterbatch, sino que piden soluciónes especiales para productos nuevos. Por ejemplo masterbatch con cualidades antibacterianas, en dónde se plastifican Steriones. Esto son moléculas activas, cuyos iones eliminan bacterias y hongos. Para la aplicación en lugares higiénicos como picinas o hospitales. Desde hace algún tiempo ofrecemos también compounds con materiales orgánicos, por ejemplo madera o corcho. Se determina como crucial la producción en cantidades minimas, que sean económicas y sobre todo necesitamos cambios de material en pocos minutos.”
La cooperación entre Müller Kunststoffe y Econ tenía por objetivo obtener la máxima flexibilidad y productividad. El origen de la colaboración fueron las ventajas de la granulación bajo agua de Econ frente a las de la competencia, las cuales fueron certificadas durante las fases de ensayo.
Las principales ventajas radican en el diseño especial del sistema de orificios y la placa (hilera) el cual garantiza una estabilidad térmica tanto en la puesta en marcha como en el proceso de producción.
Mientras que la combinación de diferentes plásticos por medio de la copolimerización es un polimero procesado quimicamente, todos los otros metodos de compounding necestian un proceso de mezclado mecánico con calentamiento basado en la extrusión con la subsecuente pelletización.
OPTIMA SEPARACIóN TéRMICA PARA ARRANQUES RáPIDOS DE PRODUCCIóN
El criterio de funcionamiento decisivo del sistema de granulación bajo agua es el control térmico en los orificios del cabezal, principalmente en las superficies en contacto con el agua. Si hay una excesiva transferencia de calor desde los agujeros al agua de proceso algunos agujeros se pueden enfriar. Como consecuencia la sección de paso del producto fundido se reduce y se producen fluctuaciones en la calidad del granulado, por lo tanto hay que parar la producción y volver a arrancar.
No es el caso del sistema de granulación bajo agua de Econ, que incorpora un sistema patentado exclusivo que permite aislar los agujeros y la placa perforada (Fig. 3). Esto es muy importante, porque el agua de proceso que enfría y transporta los pellets después de ser cortados está en contacto directo con el cabezal y por tanto también lo enfría. Dependiendo del tipo de compound utilizado, las diferencias de temperatura entre el agua y el plástico fundido pueden llegar 300 ºC. El concepto Econ soluciona este problema con un sistema de separación entre los agujeros y el cabezal.
La superficie de contacto entre los agujeros calientes y el lado frío es minima con el resultado de una baja transferencia de calor desde los agujeros a el agua de proceso. Por ello el efecto de enfriamiento del agua queda reducido a los pellets. Otro efecto positivo es que el plástico fundido no se enfría antes de haber salido por los agujeros. La temperatura de fusión y su consistencia permanecen constantes hasta la salida por el cabezal, lo cual implica que se necesita una potencia menor para cortarlo. Así mismo no es necesario una sobre calentamiento del cabezal ya que la mezcla fundida no requiere una aportación adicional de temperatura. Esto garantiza una gran calidad de pellet.
Otro importante beneficio del sistema de cabezal Econ es el optimo consumo energético: El agua de proceso se calienta menos y por tanto requiere menos enfriamiento. Por lo general con este sistema se reduce en un 70% la energía necesaria en el cabezal en comparación con otros sistemas.
MENOS RESIDUO DE MATERIAL EN EL PROCESO DE ARRANQUE
Aparte de la reducción en el consumo energético y la mejora en la estabilidad del proceso, la separación térmica ofrece otra ventaja, una sensible reducción del residuo em el proceso de arranque. El bypass, imprescindible en otros equipos, no es necesario.
El Sr. Ender resume sus experiencias: " Incialmente fue realmente sorprendente observar la eficacia del sistema ECON durante la puesta en marcha. Anteriormente, solo podíamos empezar con el 20% de la capacidad nominal para prevenir el riesgo de enfriamiento en el cabezal con apenas una sola fase de tratamiento. Un segundo o tercer arranque no fue necesario por causas de taponamiento en los agujeros. Comparado con otros equipos, el resultado es de un 50 a 70% menos de residuo durante la arrancada, con el consiguiente menor coste de material o reciclado."
El ahorro potencial de los equipos ECON se observa particularmente en las grandes producciones. Durante la puesta en marcha de una línea con una producción de 4.000 kg/h, se producen alrededor de 66 kg por minuto como residuo antes de alcanzar la producción normal. Si se puede arrancar la misma planta con una producción de 1.000 kg/h el resultado es de solo 16,6 kg de residuo por minuto, es decir una carta parte. La granuladora arranca automáticamente y la salida se va incrementando hasta alcanzar la producción nominal.
CAMBIO DE PRODUCTOS MUY FáCIL
Para empresas especializadas, como es la Müller Kunststoffe, en las cuales es muy importante la producción flexible de pequeñas cantidades, el coste por el cambio de un producto a otro representa un factor de coste decisivo. En este aspecto, la limpieza del extrusor y del cabezal no es el problema real, es mas importante garantizar la eliminación de los pellets en el secador y en el circuito de agua.
El Sr. Ender comenta: "Nosotros necesitábamos un método sencillo de limpieza por medio de agua. No estaba permitido que restos de pellets se quedaran en las esquinas o rendijas. ECON escucho nuestras sugerencias y modifico la centrifuga y el circuito de recirculación del agua para adaptarlo a nuestras necesidades. La caja de la centrifuga fue modficada de forma que ahora se puede desmontar rápidamente hasta un 70% de su superficie para limpieza. Todos los ángulos muertos han sido eliminados y se han introducido superficies inclinadas. El resultado de esta colaboración es algo de lo que podemos sentirnos orgullosos ya que conseguimos reducir el tiempo de limpieza de los 30 minutos anteriores hasta los actuales 10 minutos, obteniendo una mayor optimización del personal y la máquina. Simultáneamente la calidad se ha incrementado ya que la contaminación debida e restos de material en la centrífuga son prácticamente cero".
El Sr. Ender concluye: " Aunque llevamos en el mundo del compound mas de 40 años y siempre nos hemos esforzado en mejorar el proceso, ECON nos ha sorprendido con el potencial de ahorro ofrecido por el nuevo sistema de granulación bajo agua. Ahora nos corresponde a nosotros utilizar este potencial con la renovación gradual de nuestra planta".
Esperamos sea de su interés y quedamos a su disposición para informarles con más detalle!