Acondicionamiento del PET: La trituración es la clave del éxito

La Texplast GmbH, una de las empresas europeas líderes en reciclado de PET, acondiciona en Wolfen, población de Sajonia-Anhalt, botellas reutilizables y no reutilizables de PET, preformas y desechos de la producción de botellas. El producto molido obtenido, regranulado o bien aglomerado encuentra una nueva aplicación, p. ej., en la fabricación de láminas de PET, en la fundición inyectada de preformas ("bottle-to-bottle") así como en fibras, geotextiles y cintas de embalaje.

Fotografías de fábrica: NUGA AG. Balgach/Suiza

Las botellas de PET se suministran sueltas, en pacas prensadas o como pastillas (Fig. 1) procedentes de prácticamente toda Europa.

Fig. 1: Botellas de PET: sueltas y en forma de pastillas desprendidas

La trituración para su conversión en copos constituye literalmente un auténtico „cuello de botella“ si se desea lograr un acondicionamiento rentable. En esta operación puede perderse mucho dinero en el camino. Los criterios decisivos para la rentabilidad son, además de la capacidad productiva, sobre todo el consumo específico de energía, las vidas útiles de las cuchillas o bien los ciclos de sustitución de las cuchillas y los tiempos de cambio de cuchilla.

Hasta ahora, en Texplast la trituración de las botellas de PET se realizaba en un molino de cuchillas convencional con un diámetro de rotor de 800 mm, ancho del rotor de 1.200 mm y una potencia de accionamiento de 132 kW. La capacidad productiva alcanzada se sitúa entre 1.200 kg/h (botellas no reutilizables) y 1.500 kg/h (botellas reutilizables).

En el marco de un importante aumento de la capacidad y del aumento de la productividad, la empresa apuesta ahora por la utilización de una nueva tecnología de trituración y, por tanto, consecuentemente por la optimización de todas las líneas de acondicionamiento. Con ello se pretende, por un lado, reducir el consumo energético, aumentando al mismo tiempo la capacidad productiva y reducir los costes que supone el desgaste o bien el mantenimiento de piezas. El eje central de esta estrategia gira en torno a dos nuevos molinos de corte de la serie CentriCut 44 (Fig. 2) de la Nuga AG, empresa situada en Balgach, Suiza.

Fig. 2: CentriCut 44 con cinta transportadora, envolvente insonorizadora y armario eléctrico integrados

Las botellas de PET se alimentan a través de una cinta transportadora a los molinos de cuchillas CentriCut como producto a granel en forma de botellas enteras o desprendidas de pacas o pastillas. El flujo de material se alimenta axialmente forzado al rotor de los molinos a través de un transportador sinfín colocado horizontalmente.

La fuerza centrífuga desarrollada por el rotor giratorio centrifuga el material que se desea triturar a través del rotor abierto contra la pared de la cámara de trituración formada por la criba y las cuchillas del estátor, delimitando dicha pared un recinto de trituración completamente cerrado en 360° (Fig. 3).

En dicho recinto, entre las cuchillas del rotor y el estátor, se tritura el material, obteniéndose un producto molido, con cantos bien definidos y bajo contenido de polvo, que, gracias a su buena fluencia, es idóneo para una nueva transformación inmediata.

A continuación, a través de la criba dispuesta en torno al recinto de trituración, electropulida y, por tanto, de bajo desgaste, las botellas trituradas en forma de copos son extraídas rápidamente por un potente sistema de aspiración integrado. El brevísimo tiempo de permanencia del producto molido dentro de la máquina conduce a un bajo consumo de energía específico, a un reducido desgaste de las cuchillas y, en último efecto, a una capacidad extremadamente alta.

La „danza“de las ligeras botellas de PET en el rotor habitual en los molinos de cuchillas convencionales o bien la expulsión por centrifugación de material parcialmente triturado (el denominado „bombeo") se impide por completo gracias a la alimentación desde dentro. El rotor está abierto, con lo cual, condicionado por su diseño, deben moverse masas ínfimas, otro factor que también contribuye a reducir el coste energético.

Un control electrónico regulado en función de la carga y situado entre el rotor y el eje del transportador sinfín impide un llenado excesivo del recinto de trituración así como un atasco de material en la criba, permitiendo el arranque desde el reposo aun cuando haya restos de material. Por el contrario, por regla general, el recinto de trituración de los molinos de cuchillas convencionales primero debe „vaciarse“ antes del rearranque.

En función de la forma de alimentación de las botellas de PET, del tamaño del rotor y de la geometría de los agujeros de la criba utilizada, la capacidad productiva del CentriCut 44 se sitúa en aprox. 1.000 kg/h. La potencia de accionamiento es de sólo 55 kW. La innovadora alimentación de material y el diseño del rotor permite una construcción compacta y economizadora de energía del molino de cuchillas. El diámetro del rotor es de tan sólo 440 mm y el ancho del rotor 272 mm.

Trituración de botellas de PET: Comparación del CentriCut con el molino de cuchillas convencional

Texplast, gracias a la utilización de dos molinos CentriCut 44 que trabajan en paralelo, apuesta por una mayor flexibilidad así como por un considerable aumento de la seguridad funcional, ahorrando costes al mismo tiempo.

Debido a la alta resistencia mecánica, las cuchillas empleadas para la trituración del PET deben cumplir unos requisitos elevadísimos. Debe lograrse el punto óptimo en cuanto a dureza y tenacidad de las cuchillas de modo que, por un lado, las cuchillas sean suficientemente duras y su duración sea lo más larga posible, pero también posean una tenacidad suficiente para poder soportar posibles ataques de materiales molestos sin desportillarse.

Las cuchillas del rotor y del estátor están formadas por plaquitas de metal duro de acero especial que encajan con precisión y de idéntica construcción, las cuales están montadas sobre portacuchillas específicos. En el perímetro del rotor del CentriCut están montadas tres o bien cinco filas de cuchillas y dentro de la pared de la cámara de trituración están dispuestas cuatro filas de cuchillas del estator. Para hacer posible un cambio rápido de las cuchillas, se sustituyen los portacuchillas completos, incluidas las plaquitas de corte. En función del tamaño constructivo de las máquinas, esto permite realizar un cambio completo de las cuchillas en tan sólo 15-30 minutos, lo cual supone una considerable ahorro de tiempo en comparación con los molinos de cuchillas convencionales. No es necesario ajustar la separación de las cuchillas, ya que la separación de corte mantiene la precisión dimensional en toda la longitud de las regletas portacuchillas. De este modo quedan excluidos los errores de ajuste. Las plaquitas de corte dañadas por materiales molestos pueden sustituirse individualmente y en muy poco tiempo.

La excelente calidad de las cuchillas y el cambio superrápido de las mismas aumentan considerablemente la productividad

El sistema de aspiración integrado del material permite, por un lado, una aspiración rapidísima del producto triturado así como una rapidísima limpieza de las máquinas, lo cual supone una ventaja en concreto al cambiar de color o bien de material. La apertura del recinto de trituración se realiza sin herramientas mediante tambores perforados basculables hacia fuera hacia un lado, con lo cual es posible también realizar un cambio rápido de criba (por ejemplo cuando se cambia el tamaño de grano deseado). Las máquinas están equipadas con una envolvente de seguridad e insonorizadora totalmente integrada.

El ingeniero diplomado Torsten Kreiseler, director de producción de Texplast, comenta: "Concretamente la trituración de botellas de PET constituye una tarea muy exigente. Sobre todo las propiedades mecánicas del PET plantean elevadísimas exigencias a las máquinas trituradoras utilizadas. También la respuesta de alimentación de las botellas sueltas y la 'danza' que esta operación lleva asociada en los molinos de cuchillas convencionales ponen obstáculos difíciles de sortear para lograr un acondicionamiento rentable. En estrecha cooperación con la NUGA AG hemos adaptado de manera óptima específicamente para la trituración de botellas de PET los molinos de cuchillas de la serie CentriCut 44. Para nosotros, los argumentos decisivos que determinaron la compra fueron el principio constructivo muy diferente respecto a los molinos de cuchillas convencionales y las ventajas que aporta dicha construcción."

Fig. 3: CentriCut 44, representación esquemática: 1. Eje de transportador sinfín, 2. Recinto de trituración, 3. Rotor, 4. Cuchilla de rotor, 5. Cuchilla de estátor, 6. Sistema de aspiración, 7. Cribas