Granuladores de materiales plásticos

En las operaciones de moldeo por inyección y, en menor medida, en las de extrusión, se producen recortes, mazarotas y otros desperdicios de material que no han sufrido degradación y son perfectamente aprovechable, una vez reducido su tamaño, para reincorporarlo a la tolva de la máquina de inyección, en algunos casos, o para pasar por una nueva extrusión de producción de gránulo.

La recuperación selectiva de residuos exigirá cada vez con mayor frecuencia el uso de equipos que troceen a dimensiones adecuadas el material recuperado para su subsiguiente aplicación.

Incluso en el caso en que estos recuperados se utilicen para la descomposición de las moléculas poliméricas nuevamente en hidrocarburos o para su alimentación como aporte de carbono a los aceros, es necesario homogeneizar sus tamaños para aportarlos a los sistemas automatizados que realizan estas funciones.

En las instalaciones de Bottrop (Alemania) en que se recuperan hidrocarburos a partir de desperdicio urbano de plástico y aceites de motor usados, los desperdicios llegan en camiones presurizados con nitrógeno y reducidos a los tamaños que permiten automatizar su descarga y su tratamiento posterior.

Condiciones de seguridad

En las estaciones de moldeo el molino o granulador es un elemento más de la línea de producción, por lo que es importante que cumpla con las condiciones de seguridad necesarias en todo puesto de trabajo. Entre ellas está la de causar la mínima contaminación sonora, por lo que una primera característica de estos equipos sería la de poseer un buen aislamiento de la vibración.


Figura 1 El molino ME-75403 de Eurotecno dispone de un rotor cerrado con nueve cuchillas desfasadas de tres a tres que aseguran un corte eficiente de toda clase de tamaños de residuos, estando equipado con refrigeración por agua

A este efecto, en la cubierta aislante de los molinos actuales se emplean materiales multi-capa, con distintos grados cada una de absorción de vibraciones, lo que permite reducir en gran medida la contaminación acústica.

Un segundo requisito es la seguridad de funcionamiento frente a maniobras imprudentes, que podrían ocasionar accidentes muy graves. A este efecto es interesante que la carga de la tolva de alimentación esté diseñada de modo que impida el acceso de las manos del operador en caso de atascos del material, separando lo más posible la zona de corte de la de alimentación y, cuando es posible, cerrando la tolva una vez cargada y con la máquina parada, con sensores que impidan su puesta en marcha cuando la tapa esté abierta.

Estructura de los equipos

Los molinos destinados al granulado de plásticos difieren de los utilizados para minerales u otros materiales en cuanto no deben reducir a polvo, es decir, moler, sino cortar para que el tamaño de partícula obtenido sea lo más parecido posible al de la granza, dado que el polvo que se genere en la operación no suele ser aprovechable de manera directa.

Por lo tanto, en lugar de martillos o conos concéntricos, los granuladores llevan cuchillas giratorias que trabajan contra un estator. Una parrilla o tamiz situada a continuación impide el paso de los tamaños superiores al deseado, que se reincorporan a la corriente de corte.

Existe una amplia variedad de disposiciones de las cuchillas de corte. En todos los casos, lo importante es que sean fáciles de desmontar para afilarlas cuando sea necesario y montar de nuevo con precisión y, siempre que sea posible, sin necesidad de ajustes que por la propia construcción resultan muy dificultosos.

La fijación de las cuchillas puede efectuarse por medio de tornillos con muy poca holgura o, preferentemente, mediante asientos fijos o regulables y cuñas que hagan innecesario el perforado de las cuchillas, que es siempre un elemento de riesgo.

En algunas realizaciones, las cuchillas de corte llevan de dos a cuatro caras intercambiables ya afiladas, no siendo ajustables una vez se han desgastado todas ellas para evitar errores en el galgado entre rotor y estator.

En las operaciones de corte se genera una cantidad importante de calor que debe evacuarse para evitar que se degrade el plástico que se corta. En las máquinas ligeras o de trabajo intermitente, no es necesaria otra refrigeración que la que se obtiene mediante aletas u otros sistemas estáticos y aire forzado.


Figura 2 Los recuperadores RB 75 comercializados por Centrotécnica disponen de un sistema de arrastre específico para las bandas de recorte lateral procedentes de la fabricación de film

En cambio, en las de potencia elevada, que puede llegar a 500 C.V., es necesario un sistema de refrigeración que implique al estator, al eje del rotor y eventualmente las paredes laterales en la zona en que actúa el rotor, conectado con un intercambiador de calor.

Los sistemas de alimentación y recuperación

Un aspecto importante del funcionamiento de los molinos es el sistema de alimentación que se emplee. Desde el punto de vista de seguridad, el operador no debe poder introducir las manos en la tolva, puesto que pueden existir sistemas internos de arrastre tales como vis-sin-fin o similares que implican un elevado riesgo.

Una buena condición es que, aún cuando la tolva tenga una gran capacidad, la boca de entrada a la misma esté limitada al tamaño que puede absorber el propio sistema del molino.

Existen sistemas especiales para la alimentación de perfilería, tubos y otros elementos de gran longitud, así como sistemas para pre-reducir el tamaño de cuerpos huecos que deban alimentarse al molino.

Para la extracción del molturado pueden utilizarse diversos sistemas, como vis-sin-fin o cintas transportadoras, aunque en las grandes instalaciones se usan sistemas neumáticos que transportan el molturado a un silo, desde el que se alimenta una extrusora de regranulación.

La práctica totalidad de los molinos de tamaño mediano-pequeño son transportables para trasladarlos junto a las máquinas que estén en funcionamiento en cada momento y es de apreciar que tengan poca altura para facilitar la carga automática de las mazarotas que se vayan produciendo.

Capacidad de admisión y potencia

La capacidad de admisión está determinada por el tamaño de la boca de entrada, que va desde un ancho de 200 mm hasta 2.000 mm y la potencia instalada varía entre 1,5 y 500 C.V.. En las grandes unidades suele ser necesaria una automatización de diversas operaciones, como el accionamiento de la tolva, la parrilla y otros elementos pesado, mediante sistemas hidráulicos o mecánicos. Esto complica la administración de la potencia instalada, que puede hacer necesaria la instalación de un control electrónico.

Los molinos son, en general, máquinas de trabajo pesado, en la que la simplicidad de diseño y un exceso de capacidad sobre la prevista para su uso son factores que pueden facilitar un funcionamiento sin problemas a lo largo de periodos de tiempo dilatados.