RegrindPro, un paso de gigante en el reciclaje de plástico triturado

Para hacer posible que los reciclados sean utilizados como sustituto de material virgen hay dos factores cruciales. Por un lado, debe haber suficiente material disponible para ser reciclado y, por otro lado, debe ser posible procesar este material de forma económica para hacer granza reciclada con perfiles de propiedades personalizados. A este respecto, el triturado de material de elevado espesor tiene un enorme potencial como material de entrada para el reciclaje, puesto que existe en suficientes cantidades y, sobre todo, está limpio y clasificado

Reprocesar sin problemas la granza reciclada proveniente de material triturado y asegurar las propiedades funcionales de los productos acabados realizados con ellos, requiere un proceso de reciclado específico, el cual los sistemas convencionales del mercado hasta ahora no han sido capaces de lograr con la debida rigurosidad. Ahora, Erema, representada por Protecnic 1967, tiene la solución para este propósito: el nuevo sistema Intarema RegrindPro orientado a todo tipo de materiales triturados con elevado espesor, el cual, gracias a su procesado suave y su filtrado altamente eficiente, puede hacer granza reciclada proveniente de triturado para aplicaciones con requerimientos óptimos.

La granza reciclada en base a material triturado es una excelente alternativa al material virgen para los transformadores de plástico. Principalmente por el hecho de que el triturado es fácil de clasificar y separar, así como que está disponible como flujo de entrada limpio y clasificado para el proceso de reciclaje de aguas arriba. Los recursos de materia prima incluyen envases de elevado espesor tales como botellas moldeadas por soplado de HDPE de los sectores de higiene y cosmética y también artículos termoformados y moldeados por inyección hechos de polipropileno y poliestireno como por ejemplo tapones, copas, contenedores de frutas y tarrinas de mantequilla. Los plásticos de residuos eléctricos y equipos electrónicos (WEEE) y los productos del sector del automóvil tales como parachoques, baterías, manguitos de automoción, etc. también tienen un gran potencial en términos de reutilización.

Por tanto, los flujos de materiales están disponibles en suficientes cantidades como para utilizar el triturado de reciclado como sustituto del material virgen y, en comparación con el film, están disponibles en una forma más limpia y clasificada. No obstante, los transformadores también están interesados en las propiedades reológicas de estos reciclados permitiendo su posterior procesado sin problemas y asegurando las características funcionales de sus productos finales. Además de los aspectos mecánicos, los factores de calidad decisiva son, sobre todo, la calidad de la superficie, el teñido y el olor. Esto implica particularmente altos requisitos en el proceso de reciclaje, los cuales no siempre se han sabido cumplir por los sistemas disponibles en el mercado.

Debido a esta alta densidad aparente (200-600 kg/m³) y al hecho de que fluya fácilmente, el triturado es, por norma general, fácil de dosificar en un sistema de extrusión y no requiere compactación y trituración adicional. El reto, sin embargo, reside en fundir suavemente las partículas de material triturado con elevado espesor, ya que requiere más tiempo de calentamiento y fusión en comparación al de los films finos. Con los sistemas de tratamiento convencional, el triturado es dosificado en la extrusora de husillo simple o doble a través de una tolva. Con ello, se necesita una unidad de procesado más larga para fundir las partículas frías de triturado. Esto incrementa el tiempo de permanencia en la extrusora y el proceso de fundido tiene lugar bajo elevados esfuerzos a cizalla. La estructura del polímero se destruye en partes debido a esto, lo cual supone un impacto negativo en las propiedades mecánicas de los productos finales.

Adicionalmente, las impurezas que aparecen en el material triturado se reducen en tamaño a causa de los esfuerzos de cizallamiento y como resultado, se reduce drásticamente la eficiencia de filtración. En comparación con los sistemas mono-husillo, en el caso de los sistemas de doble husillo co-rotante, este efecto se incrementa hasta reducir en tres veces la finura de filtración debido a la baja acumulación de presión. Los sistemas mono-husillo de alimentación fría carecen de flexibilidad para manejar los diferentes tipos de triturado tales como HDPE y PP con los mismos requisitos de calidad en un mismo sistema. Además, con contenidos de humedad superiores al 8%, se necesita consumir energía con el pre-secado en ambos sistemas.

El tratamiento específico en el reciclado de materiales de elevado espesor debe ser, por tanto, diseñado para ser capaz de trabajar con diferentes tipos de triturado (PP, PE, PS, ABS, etc.), con una amplia variedad de densidades aparentes y contenidos de humedad, así como con diversos contaminantes fuertes tales como impurezas como la goma y la silicona, y contaminantes suaves como la madera y el papel, además de polímeros extraños como el PET y PA. Estos contaminantes deben ser eliminados con efectividad porque cada vez más se están guardando en la producción materiales de elevado espesor como por ejemplo botellas y tubos, por lo que los productos finales son más sensibles a los defectos provenientes de los contaminantesClemens Kitzberger resume: “Los transformadores que usan granza reciclada proveniente de triturado tienen que ser capaces de confiar en que sus productos finales tengan una superficie premium y que sus propiedades mecánicas sean igualmente de primera clase. Para ser capaz de reciclar en línea con este criterio, la extrusora de reciclaje tiene que ser rellenada con partículas de triturado calentadas para asegurar principalmente un procesado suave y, en segundo lugar, una filtración de altas prestaciones. Y éstas son precisamente las dos funciones clave de nuestra innovadora tecnología RegrindPro".

Lo que hace a RegrindPro tan especial es que, a diferencia de otros sistemas, el material triturado es calentado ya antes de la extrusión lo cual incrementa tanto la flexibilidad de la selección de los materiales como consecuentemente la eficiencia de filtración. Esto lo realiza la unidad de pre-acondicionamiento, la cual está optimizada para el triturado y en la cual el material es procesado de forma extremadamente suave a través de un disco rotor con una configuración especial de herramientas (ver Fig. 3). Gracias al giro lento de este disco rotor, las partículas de humedad se secan y desgasifican eficientemente con un alto nivel de llenado y mayor tiempo de permanencia. Los altos tiempos de permanencia en la unidad de pre-acondicionamiento son importantes, ya que el triturado no sólo se seca, sino que además dispone de suficiente tiempo para ser calentado minuciosa y homogéneamente. Una ventaja adicional de los largos tiempos de permanencia es que los aditivos en polvo tales como el CaCO₃ pueden ser mezclados en cantidades de hasta el 20% y, sobre todo, estar bien homogeneizados.

Después de la unidad de pre-acondicionamiento, el material secado, desgasificado y exhaustivamente calentado es dosificado en la extrusora directamente conectada y fundido en el corto husillo universal con mínimos esfuerzos a cizalla. La tecnología Counter Current (contracorriente) de Erema ofrece una ventaja adicional, especialmente crucial en el caso de materiales con alta fluidez como el triturado. Esto se hace posible al llenar el husillo virtualmente sin presión y por el hecho de que, sólo toma tanto material como se requiere en cada instante. Además, el proceso de fusión con menores esfuerzos de cizallamiento, incrementa la eficiencia de limpiado del filtro ya que el tamaño de los sólidos orgánicos o minerales no es reducido. Esto significa que incluso los contaminantes como la madera y el papel pueden ser óptimamente filtrados porque, gracias al procesado suave, las fibras no se separan y permanecen suficientemente grandes como para ser descargadas en el filtro.

A través de la combinación de la unidad optimizada de pre-acondicionamiento con un nuevo husillo especial para el procesado suave, RegrindPro ofrece adicionalmente un elevado grado de flexibilidad en la elección de los materiales, lo cual hace posible un procesado de material triturado multiusos. Esto le permite, por ejemplo, procesar material triturado a pesar de la diferencia de puntos de fusión y contenidos energéticos, como es el caso del HDPE y el PP, utilizando el mismo sistema y logrando una plena producción mediante un procesado suave.

Una vez que el material se ha fundido, la masa pasa a través del recientemente mejorado Laserfilter (filtro láser) de Erema. Gracias al rediseño de su geometría del rascador y sistema de descarga, los contaminantes son eliminados incluso más rápido, lo cual reduce las partículas finas resultando en un mejor rendimiento de la filtración. Clemens Kitzberger recomienda el paquete RegrindPro con Laserfilter Erema especialmente en el sector de post-consumo: “Gracias a la optimizada geometría del rascador en el Laserfilter, los contaminantes que no se funden parecidos a la goma, tales como la silicona y los linked polymers, son eliminados continua y fácilmente de la malla y por lo tanto, filtrados incluso de forma más eficiente.” Clemens Kitzberger amplía su explicación diciendo: “Además, el principio de la tecnología patentada TVEplus de Erema también proporciona su efecto: filtración de la masa previo a la homogenización y desgasificación. Esto elimina cualquier impureza del sistema antes de que se pueda desgasificar y previene de la formación de olores indeseados".

La configuración RegrindPro también se puede combinar con la tecnología Erema de reciclaje y compounding, Corema. Una forma de producir compuestos personalizados en un solo paso partiendo de material triturado.

La Fig. 4 compara la eficiencia de filtración de los sistemas convencionales de husillo simple y doble con el nuevo sistema RegrindPro. El material triturado natural de PP del mismo lote fue utilizado como material de entrada en todos los sistemas y la respectiva granza reciclada fue procesada para hacer films de muestra mediante un equipo de film dotado de OCS (Optical Control System) en el laboratorio de análisis de Erema. Los defectos en los films son detectados automáticamente en el proceso y son categorizados según su tamaño y área de la no-conformidad, que se muestra de forma acumulativa. Con este sensible método de test, se detectan todas las impurezas de la granza reciclada y por tanto, pueden ser evaluadas en términos de calidad y cantidad. Un gran número de no-conformidades causadas por impurezas en el test del film también tiene un impacto negativo en el procesado posterior de esta granza reciclada e induce a defectos ópticos y mecánicos en el producto final.

‘La comparación en la Fig. 4 documenta el análisis de defectos para las pruebas de films producidos en base a diferente granza reciclada y muestra la acumulación de defectos en función del tamaño de los mismos. En contraste con otras tecnologías, la curva característica de RegrindPro empieza a aplanarse en tamaños de no-conformidades de 400-450 µm y permanece constante en una concentración de no-conformidades de aprox. 300 ppm. Sin embargo, en el caso del sistema de husillo simple y doble de entrada fría, la curva crece significativamente y con ella el acumulado de no-conformidades hasta por encima de concentraciones de impurezas de los 1.000 ppm. La comparativa muestra que la granza reciclada producida con RegrindPro está filtrada mucho mejor y contiene significativamente menos y, sobre todo, impurezas de menor tamaño. Esta diferencia en calidad ya es visible a simple vista cuando miras la muestra de film. Esta es precisamente la diferencia en calidad, la cual tiene un efecto sobre la calidad de la superficie en el procesado posterior de la granza reciclada para realizar, por ejemplo, tubos, botellas, partes de automóvil, etc.

Para aprovechar al máximo el potencial de los materiales reciclados triturados como alternativa al material virgen se requiere un proceso de tratamiento específico. Con el nuevo producto Intarema RegrindPro, Erema ha conseguido desarrollar un sistema que está exactamente diseñado para estos materiales con elevado espesor. RegrindPro ofrece un gran número de ventajas que permite el procesado de material triturado para obtener granza reciclada óptima para cualquier aplicación y hacer productos finales con una tasa de material reciclado de hasta el 100%.

• Las partículas de material triturado con elevado espesor se calienta exhaustiva y homogéneamente en la unidad de pre-acondicionamiento de Erema y se prepara para la extrusión.
• El proceso de fusión en la extrusora para las partículas de material triturado y previamente calentado, es suave y tiene lugar bajo mínimos esfuerzos de cizallamiento. Esto previene de cualquier reducción de tamaño de los contaminantes antes de la filtración y mejora la eficiencia del filtrado.
• El exhaustivo calentamiento del material triturado permite el procesado de polímeros con diferentes puntos de fusión y contenidos energéticos- sin cambio de husillo pero con alto rendimiento a la vez.
• Las unidades de pre-acondicionamiento de Erema permiten el procesado de materiales con un amplio espectro de densidades aparentes desde 30 hasta 800 g/l y con una humedad de entrada de hasta el 8%. Además es posible añadir aditivos en forma de granza y hasta un 20% en forma de polvo.
• El paquete RegrindProse puede utilizar en todos los sistemas Intarema (T, TE, TVEplus) y Corema.

Fig. 4: Comparativa de sistemas de reciclaje de material triturado.