Tecnologia de reciclagem da Kreyenborg incorpora flocos de PET à produção de material virgem

  • Utilização de flocos de Garrafas PET recicladas pós-consumo na produção de polímeros
  • O processamento de flocos de garrafas PCR / filtragem do material fundido como desafios da técnica de processamento

Unidade de descarga

O processamento de material PCR (reciclado pós-consumo) tem se tornado cada vez mais importante, especialmente o processamento de flocos de garrafas PET. Além de considerações econômicas, a idéia de se tornar mais “verde”, de se implementar processos sustentáveis e de se aproveitar e reciclar materiais já existentes certamente exerce um papel importante na percepção dos produtores e consumidores hoje em dia. Por este motivo, os produtores e processadores de PET estão assumindo um papel de liderança na definição de percentagens de material reciclado – por exemplo, em embalagens. Há uma verdadeira competição instalada sobre quem poderá lançar no mercado a garrafa PET mais verde, ou quem apresenta a maior proporção de material reciclado na embalagem de alimentos.

O grupo Kreyenborg vem atuando no segmento de reciclagem de PET há vários anos, fornecendo soluções inovadoras e com economia de custos para a indústria de reciclagem. Alguns exemplos dessas soluções são o desenvolvimento e a operação dos filtros POLY, baseados na tecnologia de trocadores de filtros de pistão desenvolvidos pela Kreyenborg, o procedimento CrystallCut® desenvolvido pela empresa afiliada BKG (Bruckmann & Kreyenborg Granuliertechnik GmbH) e o tubo giratório infravermelho IRD continuamente aperfeiçoado pela KPT (Kreyenborg Plant Technology GmbH), para a secagem e cristalização simultânea de PET dentro de poucos minutos ao invés de várias horas.

Desde o desenvolvimento do primeiro filtro com retrolavagem pela Kreyenborg no ano de 1988 – que não apenas filtra contaminações como alumínio, adesivos, outros plásticos na refundição, mas também automaticamente permite a limpeza dos elementos filtrantes durante a produção – a Kreyenborg tem continuado a expandir a sua liderança na tecnologia de filtragem  de material fundido através de várias inovações patenteadas, com clientes no mundo inteiro.

Uma inovação particular, a tecnologia de 4 canais, trouxe um avanço enorme para o segmento. As vantagens trazidas por estas máquinas para o utilizador final são nitidamente visíveis: um rápido Retorno sobre o Investimento, devido ao custo moderado da aquisição e a custos operacionais muito baixos, uma melhor eficiência de retrolavagem e pressões de processo constantes.

O processamento de flocos de garrafas PCR impõe altas exigências aos equipamentos de lavagem, fundição e filtragem dos flocos. Há muitos anos, a Kreyenborg já é líder na tecnologia de filtração de massa fundida (trocadores de tela com retrolavagem) em linhas de PET reciclado usados em novos filmes de embalagem de alimentos, cintas de embalagem (cintas de tensão que estão substituindo cada vez mais as tradicionais cintas de aço no mercado) e também material para novas garrafas (na reciclagem chamada de “bottle to bottle”). Agora a Kreyenborg abriu portas para atuação em uma área nova.

Primeira instalação comercial para r-PET na produção de polímeros

A Kreyenborg forneceu e instalou em um cliente norte-americano a primeira linha comercial na qual flocos de PET reciclado são adicionados à corrente principal da produção de material virgem.

Nessa linha, ocorre uma integração direta da reciclagem de PET com o processo produtivo, trazendo uma vantagem de custo considerável para o cliente. O volume processado corresponde a mais de 4 toneladas por hora,  tratando-se de uma operação de porte.

Funcionamento – Filtro tipo V

Um componente-chave para este processo é o filtro de retrolavagem do Tipo V, patenteado pela Kreyenborg, que possui uma relação desempenho / custo inigualável no segmento, segundo a empresa. Além das vantagens comuns dos trocadores de telas de pistão, o trocador de telas de retrolavagem do Tipo V oferece a melhor eficiência de retrolavagem do mercado, com perdas mínimas durante o procedimento, o qual é totalmente automatizado, sendo realizado independentemente da pressão operacional do material fundido.

Os contaminantes que são capturados nas telas do filtro a uma determinada pressão podem ser expelidos com uma pressão igual ou mesmo maior, sem exercer nenhuma influência negativa nos equipamentos de processo subsequentes, graças à pressão hidráulica de retrolavagem ajustável. O filtro trabalha com constância de processo, de pressão e de fluxo volumétrico, e, assim, pode ser utilizado mesmo em aplicações extremamente sensíveis (p.ex. fiação direta). A Kreyenborg não somente forneceu o filtro para o cliente americano, mas também a unidade de descarga completa – o que é um outro benefício para o cliente pois existem menos interfaces e um só responsável pelo pacote completo. Devido ao elevado grau de contaminação do material de partida e de requisitos de filtragem muito fina – 40 µm – um método de filtragem em “tandem” foi implementado. O item central desta linha é o trocador de tela de retrolavagem do Tipo V.

Estrutura e função da unidade de descarga

O poliéster fundido pela extrusora passa inicialmente pelo primeiro filtro de material fundido. Aqui, a tarefa principal é a remoção de contaminantes grossos, protegendo, assim, a bomba de material fundido instalada a seguir contra possíveis danos. A bomba de booster do tipo GPA, projetada pela Kreyenborg especialmente para materiais de baixa viscosidade, tornou-se necessária devido à viscosidade muito baixa do material e da resultante falta de capacidade de acumulação de pressão da extrusora para possibilitar a passagem pelo trocador de tela de retrolavagem do Tipo V que vem a seguir e, ainda, para ter pressão o suficiente para passar pelos componentes posteriores.

O trocador do Tipo V do tamanho 280 executa a tarefa de filtragem principal: a filtragem fina para 40 µm.

Houve três condições difíceis que foram consideradas no desenvolvimento da solução

1. Material de partida extremamente contaminado

2. Exigência de Filtragem muito fina de 40 µm

3. Ausência quase total de pressão antes do filtro fino para uma retrolavagem

A solução para essa tarefa apenas pôde ser realizada somente com o filtro do Tipo V.

A área ativa de filtragem relativamente grande (isto é,  as unidades de filtragem diretamente no processo – durante a produção normal todas as 4 telas estão em uso)  garante uma alta capacidade de retenção de sujidade e uma mínima pressão diferencial inicial. Além disso, evita-se que (ao contrário de outros sistemas existentes no mercado) o material fundido permaneça sob temperaturas elevadas por longos períodos e, assim, sofra degradação térmica e, finalmente, alcance a fase final do processo na condição de polímero degradado.

Em virtude do fato de que no mínimo 75 % da superfície ativa de filtragem está no processo durante a retrolavagem e também durante a troca de telas, as flutuações de pressão são bastante reduzidas, a ponto de serem irrelevantes para o processo subsequente.

Isso é conseguido pelo sistema de comando integrado ACS, o qual proporciona uma automação total da retrolavagem e limpeza das cavidades das telas depois da troca das mesmas.

Graças ao princípio patenteado de pistão de deslocamento e de um sistema de comando sofisticado, a produção é realizada com mínimas flutuações de pressão. Estes limites de pressão do sistema podem até mesmo ser alterados e armazenados para cada aplicação específica.

Isso representa uma novidade na filtragem de material fundido e torna o sistema facilmente adaptável para as mais variadas aplicações. Através de uma retrolavagem muito rápida de uma das quatro telas, com ajuda de alta velocidade do processo e dos pistões de deslocamento, é possível reagir rapidamente a picos de contaminação sem derrubar o sistema completo.

O cliente americano, que já utiliza com sucesso 2 dos grandes trocadores de tela do tipo POLY na policondensação de PET, também depositou sua confiança na expertise da Kreyenborg na tecnologia de filtração aplicada à reciclagem de PET .

Sobre a Kreyenborg: O grupo Kreyenborg conta com 4 empresas independentes e é um fornecedor de componentes para extrusão e polimerização. Em quase 60 anos de experiência em máquinas e construção de plantas, o Grupo Kreyenborg se tornou um parceiro global para a indústria de plásticos,  ativo mundialmente. Possui cerca de 350 empregados e tem sede em em Münster (Estado  alemão da Renânia do Norte-Westfália).

Fonte: Kreyenborg

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