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El PET (tereftalato de polietileno) es un polímero termoplástico ampliamente utilizado para diversas aplicaciones, como embalaje, textiles e ingeniería. El PET tiene excelentes propiedades mecánicas, térmicas y ópticas y puede reciclarse y reutilizarse para nuevos productos. Sin embargo, el PET también es un material higroscópico, lo que significa que absorbe humedad del ambiente y esto puede afectar su calidad y rendimiento. La humedad en el PET puede provocar hidrólisis, que es una reacción química que rompe las cadenas de polímeros y reduce la viscosidad intrínseca (IV) del material. IV es una medida del peso molecular y el grado de polimerización del PET, y es un indicador importante de la resistencia, rigidez y procesabilidad del material. Por tanto, es fundamental secar y cristalizar el PET antes de la extrusión, para eliminar la humedad y evitar la pérdida de IV.

Secador de cristal infrarrojo Granulación de PETes una tecnología novedosa e innovadora que utiliza luz infrarroja (IR) para secar y cristalizar hojuelas de PET en un solo paso, antes de alimentarlas a la extrusora para su posterior procesamiento. La luz IR es una forma de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda de entre 0,7 y 1000 micras y puede ser absorbida por el PET y las moléculas de agua, haciéndolas vibrar y generar calor. La luz IR puede penetrar las escamas de PET y calentarlas desde el interior, lo que da como resultado un secado y una cristalización más rápidos y eficientes que los métodos convencionales, como el secado con aire caliente o al vacío.

La granulación de PET con secador de cristales infrarrojos tiene varias ventajas sobre los métodos tradicionales de secado y cristalización, tales como:

• Tiempo de secado y cristalización reducido: la luz IR puede secar y cristalizar hojuelas de PET en 20 minutos, en comparación con las varias horas que requieren los métodos convencionales.

• Reducción del consumo de energía: la luz IR puede secar y cristalizar hojuelas de PET con un consumo de energía de 0,08 kWh/kg, en comparación con los 0,2 a 0,4 kWh/kg requeridos por los métodos convencionales.

• Contenido de humedad reducido: la luz IR puede secar y cristalizar hojuelas de PET hasta un contenido de humedad final de menos de 50 ppm, en comparación con las 100 a 200 ppm que se logran con los métodos convencionales.

• Pérdida intravenosa reducida: la luz IR puede secar y cristalizar escamas de PET con una pérdida intravenosa mínima de 0,05, en comparación con la pérdida intravenosa de 0,1 a 0,2 causada por los métodos convencionales.

• Mayor densidad aparente: La luz IR puede aumentar la densidad aparente de las hojuelas de PET entre un 10 y un 20 %, en comparación con la densidad original, lo que mejora el rendimiento de la alimentación y el rendimiento de la extrusora.

• Calidad mejorada del producto: La luz IR puede secar y cristalizar hojuelas de PET sin causar coloración amarillenta, degradación o contaminación, lo que mejora la apariencia y las propiedades de los productos finales.

Con estas ventajas, la granulación de PET con secador de cristales infrarrojos puede mejorar la eficiencia y la calidad de la extrusión de PET y puede cumplir con los requisitos de las aplicaciones de calidad alimentaria.

El proceso de granulación de PET con secador de cristales infrarrojos se puede dividir en tres pasos principales: alimentación, secado, cristalización y extrusión.

Alimentación

El primer paso de la granulación de PET con secador de cristales infrarrojos es la alimentación. En este paso, las hojuelas de PET, que pueden ser vírgenes o recicladas, se introducen en el secador IR mediante un alimentador de tornillo o una tolva. Las escamas de PET pueden tener un contenido de humedad inicial de hasta 10.000 a 13.000 ppm, dependiendo del origen y de las condiciones de almacenamiento. La velocidad de alimentación y la precisión son factores importantes que afectan el rendimiento de secado y cristalización y la calidad del producto.

Secado y cristalización

El segundo paso de la granulación de PET con secador de cristales infrarrojos es el secado y la cristalización. En este paso, las hojuelas de PET se exponen a luz IR dentro de un tambor giratorio, que tiene un canal en espiral y paletas en su interior. La luz IR es emitida por un banco estacionario de emisores IR, que están ubicados en el centro del tambor. La luz IR tiene una longitud de onda de 1 a 2 micrones, que está adaptada al espectro de absorción del PET y del agua, y puede penetrar hasta 5 mm en las escamas de PET. La luz IR calienta las escamas de PET desde el interior, lo que hace que las moléculas de agua se evaporen y las moléculas de PET vibren y se reorganicen en una estructura cristalina. El vapor de agua se elimina mediante una corriente de aire ambiente que fluye a través del tambor y elimina la humedad. El canal en espiral y las paletas transportan las escamas de PET a lo largo del eje del tambor, asegurando una exposición uniforme y homogénea a la luz IR. El proceso de secado y cristalización dura unos 20 minutos y da como resultado un contenido de humedad final de menos de 50 ppm y una pérdida intravenosa mínima de 0,05. El proceso de secado y cristalización también aumenta la densidad aparente de las escamas de PET entre un 10 y un 20% y evita el amarilleo y la degradación del material.

Extrusión

El tercer y último paso de la granulación de PET con secador de cristales infrarrojos es la extrusión. En este paso, las hojuelas de PET secas y cristalizadas se alimentan a la extrusora, que funde, homogeneiza y da forma al material para obtener los productos deseados, como gránulos, fibras, películas o botellas. La extrusora puede ser de un solo tornillo o de doble tornillo, según las especificaciones del producto y los aditivos utilizados. La extrusora también puede equiparse con una ventilación de vacío, que puede eliminar la humedad residual o los volátiles de la masa fundida. El proceso de extrusión está influenciado por la velocidad del tornillo, la configuración del tornillo, la temperatura del cilindro, la geometría del troquel y la reología de la masa fundida. El proceso de extrusión debe optimizarse para lograr una extrusión suave y estable, sin defectos, como fractura por fusión, hinchazón del troquel o inestabilidad dimensional. El proceso de extrusión también puede ir seguido de un proceso de postratamiento, como enfriamiento, corte o recolección, según el tipo de producto y el equipo posterior.

Conclusión

La granulación de PET con secador de cristales infrarrojos es una tecnología novedosa e innovadora que utiliza luz IR para secar y cristalizar hojuelas de PET en un solo paso, antes de alimentarlas a la extrusora para su posterior procesamiento. Esta tecnología puede mejorar la eficiencia y la calidad de la extrusión de PET, al reducir el tiempo de secado y cristalización, el consumo de energía, el contenido de humedad y la pérdida de IV, y al aumentar la densidad aparente y la calidad del producto. Esta tecnología también puede cumplir con los requisitos de las aplicaciones de calidad alimentaria, al preservar el IV y evitar el amarilleo y la degradación del PET. Esta tecnología puede contribuir a la sostenibilidad y la economía circular del PET, al permitir el reciclaje y la reutilización del PET para nuevos productos.

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