Componentes clave y know-how para optimizar una planta en extrusión de láminas

Recientemente la demanda de láminas de envases de PET, que contienen una alta proporción de material reciclado o incluso el 100%, ha aumentado enormemente debido a la opinión popular y a los requisitos legales. Para poder cumplir con estos requisitos, muchos transformadores se enfrentan a altos costes de inversión para adquirir equipos que puedan transformar materiales reciclados. Después de todo, la calidad del producto final debe ser buena.

Gneuss Kunststofftechnik GmbH ofrece a los transformadores la posibilidad de combinar bajos costes de inversión y obtener más opciones para transformar material reciclado con su servicio especial de actualización. Una de las empresas que ha utilizado este servicio es Cotnyl S.A. de Buenos Aires, siendo así la primera compañía en Argentina en obtener la aprobación local para producir envases hechos de 100% r-PET.

Por un lado, la demanda de envases de plástico aumenta constantemente en todo el mundo debido a los cambios en los hábitos de consumo, especialmente en el sector de alimentos y bebidas. Pero por otro, los envases de plástico han caído en descrédito y tienen una imagen a menudo negativa por parte del público.

La demanda de la población de reducir residuos y de tener un reciclaje razonable de envases de plástico es cada vez más intensa. La Unión Europea ha elaborado directivas que estipulan que, para el 31 de diciembre de 2025, el 50% de los envases de plástico comercializados en un estado miembro de la UE deben ser reciclados.

Para finales de 2030, debería ser del 55% y, a partir de 2040, todos los envases de plástico deberían reutilizarse o reciclarse al 100% para que se logre un ciclo cerrado.

El mercado ya está respondiendo: según un informe reciente de la consultora británica Eunomia, el consumo de r-PET en la UE en 2018 fue de alrededor de 1,4 millones de toneladas, lo que representa el 26% de la demanda total de PET de 5,3 millones de toneladas. Para 2030, los expertos esperan un aumento en la demanda de r-PET de hasta el 55%. Aproximadamente el 20% del r-PET existente se usa para bandejas de PET en toda Europa, con una proporción media de material reciclado que ya es del 50%, y la tendencia está en aumento.

Unidad de procesamiento Gneuss con extrusora MRS y sistema de filtración RSFgenius en Cotnyl S.A., primera empresa argentina a recibir la homologación local (Senasa) para producir empaques alimenticios con 100% de PET reciclado.

Este mayor uso de materiales reciclados plantea problemas para muchos fabricantes de envases. Una tasa de reciclaje de hasta el 100% y el diseño reciclable requerido no siempre cumplen con los requisitos para el envasado, especialmente en los envases de alimentos.

Las autoridades alimentarias y los consumidores esperan la más alta calidad en términos de color, pureza, olor y propiedades mecánicas. A menudo, las propiedades deseadas no se pueden lograr con equipos existentes diseñados para transformadas materiales vírgenes.

Las inversiones en líneas completamente nuevas, con las cuales se pueden transformar correctamente los materiales reciclados, no siempre son posibles por razones económicas o de espacio. Una alternativa interesante es la actualización de Gneuss.

Gneuss ya ha demostrado a clientes en todo el mundo que la adaptación es una buena alternativa para transformar materiales reciclados. Por ejemplo, una empresa de Chile ha utilizado los sistemas de filtración rotativa de Bad Oeynhausen durante varios años para producir bandejas termoformadas de PET con un contenido reciclado del 70%. Gracias a la tecnología patentada de discos de filtro, los sistemas de filtración rotativos funcionan continuamente, con presión constante y de forma totalmente automática.

Los altos niveles de contaminación del material de entrada son un problema importante. Especialmente debido a la creciente demanda de envases con un alto contenido de reciclado, el material de alta calidad, que proviene principalmente de fracciones de botellas clasificadas, se ha vuelto escaso y los transformadores tienen que recurrir a materiales reciclados con mayores grados de contaminación.

Esto afecta al proceso de filtración. Las pantallas se ensucian más rápido y a medida que aumenta la contaminación de los elementos filtrantes, crece la presión aguas arriba del filtro, lo que a su vez puede conducir a cambios de temperatura y viscosidad, y finalmente se reduce el área disponible para que pase la masa fundida.

Unidad de extrusión Gneuss para reacondicionamiento de líneas de reciclaje.

Extrusor MRS con sector multitornillo.

Hay muchos factores involucrados en la transformación de PET en general, y de material reciclado en particular. Además de la limpieza mecánica de la masa fundida por el sistema de filtración, la extrusora tiene la tarea de limpieza térmica. Aquí, la unidad de procesamiento debe funcionar suavemente para ejercer el menor esfuerzo mecánico posible sobre el polímero sensible.

Mediante la desgasificación simultánea al vacío, los componentes de bajo peso molecular como los monómeros, oligómeros o productos de descomposición pueden eliminarse de la masa fundida de plástico por un lado, mientras que, por otro lado, la humedad escapa, lo que iniciaría la degradación de la cadena y, por lo tanto, la reducción de la viscosidad.

También sucede en la zona de vacío: los contaminantes que nunca se pueden descartar en productos reciclados, como solventes, estabilizadores, limpiadores de acetaldehído o aceites, deben escapar.

Todas estas funciones se combinan en la extrusora Gneuss Multi-Rotation System (MRS) basada en una extrusora de tornillo único. Esta extrusora procesa la fusión de PET suavemente y proporciona una superficie de fusión particularmente grande en la sección de múltiples tornillos con zona de desgasificación. De esta manera, incluso con un vacío simple de 25 a 30 mbar, se garantiza un enorme rendimiento de desgasificación y descontaminación. Razón suficiente para que la autoridad estadounidense de la FDA otorgue a Gneuss MRS Extrusion Technology una carta de no objeción, así como en Europa, donde el proceso de reciclaje de Gneuss recibió la aprobación de la EFSA para procesar PET 100% postconsumo en la línea de transformación de láminas de termoformado. De misma forma, la tecnología MRS está homologada por los órganos de salud regionales como Senasa, Invima y Anvisa.

Las ventajas mencionadas anteriormente de la extrusora MRS no solo convencieron al cliente argentino Cotnyl, la primera compañía en el país homologada para producir envases hechos de material 100% reciclado, sino también a otros transformadores. Un importante fabricante de envases sudamericano, tras adquirir los sistemas de filtración de Gneuss, ahora también ha optado por una extrusora de Bad Oeynhausen. De este modo, la integridad pudo aumentar la proporción de material reciclado en las bandejas termoformadas de PET hasta un 100%.

Este último elemento también está disponible por separado y es ideal como solución de actualización.

Mide un pequeño flujo parcial de la masa fundida durante la producción en curso y determina la temperatura y la presión de la masa fundida mediante un capilar de hendidura fabricado con precisión.

Basado en cálculos internos, el viscosímetro en línea proporciona constantemente la velocidad de corte representativa y la viscosidad dinámica. Dependiendo de los valores determinados, el vacío en la zona de desgasificación de la extrusora MRS se reajusta para mantener la viscosidad del fundido dentro de las tolerancias especificadas.

Independientemente de qué componente clave, extrusora MRS, sistema de filtración por fusión o viscosímetro en línea elija un transformador, es posible mejorar la capacidad de procesar material reciclado y aún producir láminas de PET de alta calidad.

En combinación con los servicios de consultoría de Gneuss, se puede encontrar una solución óptima para casi cualquier aplicación.