Secadora de plastico
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¿Qué es la secadora de plástico?
Los secadores de plástico están diseñados para eliminar la humedad en el material plástico antes de su procesamiento. El aire pasa a través de un lecho desecante para hacerlo extremadamente seco. Luego, este aire se calienta a una temperatura específica y se introduce en una tolva de secado que contiene el material a secar.
Cómo se realiza el secado del plástico y por qué es importante
El secado del plástico es fundamental para el proceso de moldeo o extrusión de cualquier pieza de plástico. Se producirán muchos defectos, tanto cosméticos como funcionales, si la resina plástica no se seca adecuadamente antes de procesarla.
Todo tipo de plástico se ve afectado por la humedad y debe pasar por un proceso de secado antes de ser moldeado o extruido. Los requisitos de secado para muchos tipos de plásticos varían mucho, desde materiales como el poliestireno, que se puede secar en unas pocas horas a baja temperatura, hasta el PET, que puede tardar hasta 12 horas a una temperatura mucho más alta.
Cómo funciona el secado de plástico
- Básicamente, existen tres métodos principales para secar el plástico que se utilizará en moldeo por inyección o extrusión. Estos son secadores de máquina, de aire caliente y desecantes.
- El secado de plástico en la máquina no se realiza comúnmente porque pocas máquinas tienen la etapa de desgasificación presente en la zona de plastificación de la máquina de moldeo. La mayoría de los procesadores utilizan un secador externo.
- Cada vez más, las empresas están desarrollando tecnologías mejores y más nuevas para hacer que el proceso de secado del plástico sea menos costoso, más eficaz y más ecológico.
- Un muy buen ejemplo de esta nueva tecnología es el secador de ruedas desecante. En este método, el desecante es mucho más eficaz, el consumo de electricidad es mucho menor y los resultados son mucho mejores que los métodos más antiguos y tradicionales.
- Aquí tenéis un buen vídeo que muestra cómo se seca el plástico.
Secadores de aire caliente
El secador de aire caliente funciona según un principio muy sencillo. En la tolva se monta una unidad de calentador/ventilador junto con un controlador para el HB. El aire caliente circula a través de la resina, extrayendo humedad a medida que pasa a través de la tolva y luego se libera a la atmósfera. Este proceso se repite hasta que el contenido de humedad se reduce a la especificación.
Secadores de lecho desecante
Este tipo de secador de plástico utiliza un desecante muy similar a los paquetitos que se encuentran en los productos de consumo. El aire es forzado a través de la tolva llena de plástico hacia un lecho o filtro de material desecante. La humedad se absorbe, el aire se calienta y se recircula nuevamente hacia la resina plástica. Este ciclo se repite hasta alcanzar el nivel adecuado de humedad.
¿Por qué utilizar secadores de plástico?
- La razón por la que los procesadores usan secadoras es simplemente porque usted debe hacerlo. El plástico contiene humedad o la atrae, y si el moldeado se realiza sin secarlo, los resultados serán desastrosos. De la misma manera que el maíz simplemente no revienta si está demasiado húmedo o seco, el plástico no se moldeará adecuadamente y será una pérdida de tiempo y dinero.
- Problemas típicos por un secado insuficiente del plástico.
- El esparcimiento se produce cuando hay agua presente.
- La falla de una pieza de plástico es un asunto serio y puede dar lugar a acciones legales.
- Las rayas plateadas son una señal segura de que el plástico está mojado.
- Los huecos pueden ser causados por la humedad en la resina.
- Principales grupos de plásticos: Materiales higroscópicos y no hidroscópicos.
- Los materiales higroscópicos son aquellos que absorben la humedad dentro de los pellets. Esta humedad forma un enlace molecular con las cadenas de polímeros y requiere que se libere calor.
- Los materiales no higroscópicos no absorben la humedad, sino que la acumulan en la superficie de los gránulos. Esto también debe eliminarse usando calor y tiempo, aunque generalmente no tanto como el plástico higroscópico.
El secado adecuado de la resina plástica garantiza la mejor estética y características de rendimiento posibles de un producto plástico. Utilice esta información como guía para comprender los conceptos básicos de la deshumidificación de materiales plásticos.
La deshumidificación de la resina plástica se utiliza para minimizar o eliminar los problemas que pueden ser causados por demasiada o muy poca humedad en un material plástico durante el procesamiento. Aunque la mayoría de los procesadores aceptan la necesidad de presecar las resinas, particularmente las altamente higroscópicas, muchos no entienden los conceptos básicos, ni siquiera el vocabulario del secado de resina.
El grado en que la humedad afecta la calidad de una pieza moldeada o extruida está determinado por la resina plástica específica que se procesa y el propósito previsto de la pieza. De todos modos, es muy probable que un secado inadecuado o incompleto de la materia prima cree problemas, ya sea durante el procesamiento o durante el uso del producto, o peor aún, en ambos.
Secadores de plástico, medición de humedad y calidad de piezas
Los secadores de plástico se utilizan para eliminar la humedad (agua) que ha sido absorbida en la superficie de las paletas de plástico o en la estructura interna de las paletas de plástico antes de que entren en la máquina de moldeo por inyección para fabricar piezas.
Hay 2 grupos de plásticos. El primer grupo sólo retendrá agua en su superficie (como el polipropileno) mientras que el segundo grupo la absorberá en su estructura interna (como el poliéster PET).
Es necesario secar para garantizar que las piezas de buena calidad se fabriquen de manera consistente. Los plásticos con niveles excesivos de humedad reaccionarán cuando se procesen en el cilindro de la máquina de moldeo y producirán subproductos que afectarán cosas tales como la resistencia al impacto en la pieza moldeada terminada.
Plásticos que deben secarse antes de procesarse:
- SAN
- VC
- abdominales
- PPO
- ACRÍLICO
- ACETAL
- PPP
- POLICARBONATO
- POLIÉSTER PARA MASCOTAS
- PEI
- POLIURETANO
- NAILON
- POLIÉSTER PBT
Los plásticos del 1 al 7 deben secarse únicamente por motivos estéticos. El exceso de humedad provocará burbujas, líneas de flujo o defectos superficiales en la pieza moldeada. Sin embargo, sus propiedades mecánicas no se ven afectadas por la humedad.
El exceso de humedad en los plásticos 8 a 13 afectará a las propiedades mecánicas de la pieza moldeada. La pieza tendrá una resistencia al impacto y a la tracción reducida, pero no mostrará ningún defecto cosmético. Es muy importante conocer este hecho para que los moldeadores no dependan de controles visuales para garantizar la calidad de la pieza moldeada.
El procesamiento de palets de plástico en una máquina de moldeo por inyección que no se hayan secado al nivel requerido puede tener consecuencias desastrosas en el campo. Las piezas que lucen bien no necesariamente son lo suficientemente fuertes para funcionar correctamente. Esto significa que no sólo está perdiendo el tiempo produciendo rechazos sino que, lo que es más importante, es probable que dañe la reputación de su empresa como proveedor de calidad.
El hecho de que el material plástico se seque a la temperatura y el tiempo recomendados no significa que esté lo suficientemente seco como para procesarlo. Si el secador desecante no se ha mantenido adecuadamente, es posible que el material plástico aún tenga demasiada humedad y deba secarse durante un período de tiempo más largo.
Por eso es fundamental medir el contenido de humedad antes del procesamiento. Esto debe hacerse diariamente para poder eliminar la humedad como motivo de cualquier problema de calidad de la pieza.
Métodos de medición de humedad
Hay dos sistemas diferentes de medición de humedad: instrumentos basados en masa y basados en sensores.
Los sensores (generalmente Karl Fischer) son los más precisos porque solo medirán el nivel de humedad en las paletas. Sin embargo, los sistemas en masa medirán el nivel de humedad junto con otros volátiles producidos durante el proceso de análisis, dando una lectura falsa.
El atractivo de los sistemas masivos es su precio de compra más bajo en comparación con los basados en sensores y su mayor facilidad de uso. Pero estas no son razones para utilizar este tipo de instrumentos porque no dan resultados precisos y repetibles.
Comentarios adicionales
Como moldeador por inyección, usted gasta millones de dólares en equipos como máquinas de moldeo, moldes y enfriadores, por lo que no hay excusa para no gastar un poco más en secadores de plástico y equipos de medición de humedad de calidad.
Es más, el coste del material es el mayor gasto continuo de los moldeadores por inyección, por lo que es fundamental eliminar los residuos.
Secadora de Plástico - 4 Parámetros Fundamentales de Secado
Calor
El calor es la fuerza impulsora del secado. Si no calientas el pellet, no liberará su humedad. Los polímeros higroscópicos ejercen una fuerte atracción por el agua y las moléculas de agua están unidas a las cadenas poliméricas. El calor hace que las moléculas se muevan más vigorosamente, debilitando las fuerzas que unen las moléculas de agua a las cadenas de polímeros. Por encima de ciertas temperaturas, la fuerza que une las moléculas de agua a las cadenas de polímero se reduce, lo que permite el libre movimiento de las moléculas para ayudar en el proceso de secado. Las resinas no higroscópicas no absorben la humedad internamente en el gránulo; sin embargo, la humedad puede acumularse en la superficie del gránulo. Cuando esto sucede, aplicar calor se convierte en una parte importante para eliminar la humedad de la superficie.
Punto de rocío
El punto de rocío es la temperatura a la que la humedad del aire comienza a condensarse. La baja presión de vapor (punto de rocío) del aire seco que rodea el pellet hace que las moléculas de humedad liberadas migren a la superficie del pellet.
Tiempo de secado
Los gránulos de plástico no se secan instantáneamente. Primero deben calentarse para permitir que las moléculas de agua se muevan libremente. Luego, debe haber tiempo suficiente para que las moléculas de agua se disuelvan en la superficie de los gránulos higroscópicos o para que la humedad de la superficie se evapore de la superficie de los materiales no higroscópicos.
Flujo de aire
El flujo de aire transporta calor o aire caliente seco al material en la tolva de secado. En el caso de materiales no higroscópicos, debe forzar aire caliente sobre y alrededor de los gránulos para eliminar la humedad de la superficie. Con materiales higroscópicos, se debe forzar aire caliente con un punto de rocío bajo sobre el material para hacer que las moléculas de humedad se desprendan de las cadenas de polímero y se muevan hacia la superficie de los gránulos, donde el flujo de aire se lleva la humedad. El volumen de aire seco debe ser suficiente para desarrollar y mantener el perfil de temperatura deseado dentro de la tolva de secado. Si se requieren cuatro horas de secado, debe mantener la temperatura de secado durante el nivel de cuatro horas dentro de la tolva de secado. Si se reduce el volumen del flujo de aire, se reducirá el perfil de temperatura.
Secador de plástico: maximizar la eficiencia energética en los sistemas de secado de resina
Algunos fabricantes de secadoras promocionan el ahorro de energía, mientras que otros, que no necesariamente tienen instalaciones de prueba ni personal calificado para realizar pruebas, intentan convencer a los procesadores de que no vale la pena hablar del ahorro de energía en una secadora.
Una mirada a los costos de energía de las secadoras antiguas versus las nuevas lo convencerá rápidamente de lo contrario. La tendencia del costo promedio de la electricidad es ARRIBA, por lo que planificar con anticipación para reducir sus gastos de energía es algo sensato. Cuanto más grande sea el secador, mayores serán los ahorros y mejor el retorno de la inversión.
El rendimiento de cualquier sistema de secado se basa en utilizar el calor mínimo para elevar la temperatura a la temperatura de secado adecuada mientras se mantiene una temperatura constante del material en la garganta de la máquina de moldeo por inyección o extrusora. Además, el sistema de regeneración debe minimizar la energía utilizada para calentar el material desecante y dedicar la mayor parte de la energía a eliminar la humedad obtenida durante el proceso de secado.
Reducción de la pérdida de calor del proceso
Debe tener cuidado con la forma en que los fabricantes de secadoras afirman ahorrar energía. El retroceso de temperatura o el segundo punto de ajuste a veces se venden como funciones de ahorro de energía, pero no lo son. La mayoría confía en el "retroceso de temperatura". ¿Qué significa eso?
El retroceso de temperatura reduce la temperatura del proceso en el secador y, por lo tanto, la temperatura de la resina que ingresa al equipo de procesamiento. El resultado es que la máquina de procesamiento debe compensar el menor calor en la resina aumentando el calor del cizallamiento y los calentadores de banda. La máquina de procesamiento termina usando más energía para superar las deficiencias de la secadora, lo que no genera ahorros de energía y contribuye a un producto final o una consistencia del producto inferior.
También se puede reducir la pérdida de calor del proceso para aumentar el ahorro de energía mediante el uso de VFD (variadores de frecuencia) para controlar la velocidad del ventilador del proceso. Si se minimizan el caudal de aire y el aumento de temperatura, la energía de calentamiento del proceso puede ser tan baja como sea necesaria para calentar la resina. La idea es minimizar el aire necesario para que se utilice la mínima energía para el calentamiento del proceso. La temperatura de la resina aún se eleva a la temperatura apropiada para la máquina de proceso, pero toda la energía permanece en la tolva de secado y una cantidad mínima de calor o energía regresa a la secadora.
Para lograr esto de manera efectiva, la temperatura de la resina y la temperatura que sale de la tolva de secado deben medirse continuamente y el caudal de aire debe ajustarse de modo que la temperatura del aire de retorno (la temperatura que regresa a la secadora desde la tolva de secado) sea solo ligeramente superior a la temperatura. de la resina que ingresa a la tolva de secado. Este proceso se controla variando la velocidad del soplador con un variador de frecuencia (VFD) que cambia la velocidad del soplador y, por lo tanto, el caudal del aire. Al minimizar el caudal de aire y al mismo tiempo mantener la temperatura de la resina, el calor del proceso se mantiene al nivel más bajo posible. Esto permite que la potencia requerida se adapte a cualquier cambio en la tasa de material, la humedad de la resina y la temperatura de la resina.
La regeneración puede representar hasta el 35% de la energía total utilizada. Para maximizar el ahorro energético, la potencia utilizada en la regeneración del desecante debe ser mínima. La regeneración consiste en calentar el desecante hasta una temperatura a la que libere la humedad ganada durante el proceso de secado de la resina. Esto implica elevar la temperatura del desecante hasta un punto en el que la humedad retenida en el desecante se disipe.
Este sistema consta de dos partes, cada una con una tarea específica. Demostraremos esto utilizando el secador de rueda desecante como modelo:
Primero, se minimiza la velocidad (RPM) de la rueda desecante, lo que reduce las libras por minuto de medio desecante a calentar. Esto es importante porque el calentamiento del medio desecante perjudica el objetivo principal de vaporizar la humedad y el calor se pierde sin lograr el objetivo principal de eliminar el agua. La velocidad de la rueda se controla mediante un variador de frecuencia (VFD) hasta que no supere la necesaria para absorber la humedad del aire de retorno. Al controlar la velocidad de la rueda, el medio desecante se carga al máximo mientras se mantiene un punto de rocío constante de menos de - 40 grados F/C.
La segunda parte se logra usando un VFD en el soplador de aire de regeneración. El VFD minimiza el flujo de aire hasta un punto en el que el agua se desorbe del tamiz molecular pero solo una mínima cantidad de calor sale de la rueda durante el proceso de regeneración. A medida que el aire ambiente se calienta y pasa a través de la rueda, la temperatura de descarga se monitorea constantemente y el VFD ajusta el flujo de aire asegurando que se use un flujo de aire mínimo para eliminar toda la humedad obtenida durante el secado, pero que no se use exceso de aire.
La temperatura del aire que sale por la parte superior de la rueda es suficiente para eliminar la humedad y transportarla, pero se mantiene a una temperatura constante. Esto garantiza que la rueda eliminará toda la humedad de la resina independientemente del nivel de humedad de la resina y se ajustará automáticamente a medida que la humedad cambie debido a variaciones estacionales o cambios en las proporciones virgen/hojuelas.
Secadora de plástico: consistencia de los materiales secos
Consistencia de los materiales secos
- El secado adecuado y uniforme ayuda en el proceso de moldeo o extrusión y ayuda en la prevención de defectos.
Los tiempos de moldeo y las tasas de extrusión se pueden optimizar y aumentar mediante:
- Secado uniforme hasta un nivel de humedad bajo y constante.
- Mantener una temperatura de secado constante.
- Mantener su sistema de secado en buenas condiciones de funcionamiento.
- Utilice secadoras que ofrezcan la última tecnología de secado comprobada para evitar picos de temperatura o punto de rocío y otras inconsistencias.
Nuestra fábrica
Originario de Europa en 2002, con más de 290 proyectos de reciclaje de plástico actualmente en funcionamiento, GET Recycling le brinda un asesoramiento claro con una solución hecha a medida en función de sus plásticos y requisitos. GET es uno de sus socios ideales en el campo del reciclaje de inicio de la negociación hasta la búsqueda de las mejores soluciones, y desde la fabricación de máquinas hasta el servicio postventa.
