Produccià³n de fibras e hilaturas de PET: Ciclo de desperdicio cero

El deporte aeróbico y la ropa para exteriores están de moda. Esta denominada moda informal está creando una mayor demanda de fibras de PET en todo el mundo. Esto, a su vez, lleva a un aumento en el desperdicio de producción, ya que este se genera automáticamente durante la producción de fibra. Por razones ecológicas y económicas, los residuos de fibra deben transformarse y reutilizarse adecuadamente, lo que en algunos casos plantea grandes desafíos para los fabricantes y transformadores de fibra.

Varios clientes, incluidos grandes fabricantes de fibra en China y Bielorrusia, han decidido utilizar componentes clave de Gneuss Kunststofftechnik GmbH. Con ellos, han convertido sus líneas de fibra existentes con bajos costes de inversión, para que el desperdicio de fibra pueda transformarse en fibras de alta calidad. Y esto incluso es posible para la producción de hilos estirados continuos como POY o FDY, donde el uso de material reciclado hasta ahora no lo permitía.

En los últimos 20 años, la producción textil total se ha duplicado, y de 2000 a 2016, el uso de poliéster solo en ropa aumentó de 8,3 a 21,3 millones de toneladas en todo el mundo. Además, la concienciación de los consumidores respecto al desperdicio de plástico crece mientras que las directivas de la Unión Europea están centradas en detener los desperdicios de plástico. Por ejemplo, además de la recolección de plástico, vidrio, papel y metal, se implementará un sistema de recolección separado para textiles en todos los países de la UE para 2025 para permitir el reciclaje de alta calidad.

También los fabricantes de productos se vuelven cada vez más responsables a través de la estrategia de protección ambiental de la responsabilidad extendida del productor (EPR). Deben garantizar el ciclo de vida completo de su producto, desde la fabricación hasta la eliminación, para que objetivos tales como el diseño ecológico y la eficiencia de los recursos se puedan alcanzar más rápido. Además de la reciclabilidad de los productos, el uso de materiales reciclados es una forma de lograr estos objetivos. Sin embargo, aquí es precisamente donde a menudo surgen problemas:

La demanda de un mayor uso de materiales reciclados en textiles requiere una disponibilidad suficiente y regular de estos materiales. En el mercado hay disponible PET reciclado de las botellas de bebidas, de muy buena calidad gracias a los sistemas de recolección limpios. Sin embargo, el uso cada vez mayor de r-PET, especialmente en aplicaciones de packaging y fabricación de fibra textil, ha llevado a un fuerte aumento de la demanda en los últimos años, por lo que además de incrementar su precio de mercado, ahora se deben utilizar otros materiales reciclados.

Posible actualización de componentes clave

Los procesos de producción que se diseñaron anteriormente solo para transformar material virgen –por tanto, lograron altas cualidades en condiciones conocidas–, ahora se ven gravemente afectados por la contaminación y las cualidades de los materiales fluctuantes a una mayor tasa de reciclaje. Las propiedades mecánicas constantes y la capacidad de teñido uniforme de las fibras o los requisitos especiales como fibras muy finas o el uso en contacto directo con el cuerpo ya no se pueden alcanzar con las líneas de producción existentes. Por lo tanto, se requieren plantas que, por un lado, puedan transformar material reciclado, incluso en menor calidad, y, por otro lado, pueden generar un producto final de alta calidad sin impurezas.

Aquí es exactamente donde la empresa alemana Gneuss entra con sus componentes de máquina para la transformación de PET. El extrusor MRS con su alto rendimiento de desgasificación y descontaminación, sistemas de filtración rotativos potentes y de funcionamiento automático, un viscosímetro en línea y la unidad de policondensación Jump, que puede garantizar una acumulación de viscosidad específica de la masa fundida de PET de hasta 0,3 dl / g, están disponibles. Cada uno de estos componentes de la máquina está disponible individualmente o en combinación y se puede adecuar a una línea de producción existente para adaptarlo a los requisitos cambiados. De esta forma, se puede lograr un resultado ideal con costos de inversión relativamente bajos.

Fig 1: adaptación del sistema de extrusión de ultra desgasificación MRS en línea de recuperación.

Componentes principales de la extrusora MRS

El extrusor tiene una tarea especial cuando transforma residuos de fibra de PET, ya que el plástico no solo debe fundirse y homogeneizarse, sino también, si es posible, deshumidificarse y liberarse de componentes volátiles. Si bien los desechos posteriores al consumo pueden contener principalmente humedad y una amplia variedad de partículas sólidas de suciedad, los desechos de producción de la fabricación de fibras generalmente contienen aceites de hilatura, que son importantes para el procesamiento, pero dificultan el reciclaje. Independientemente de la forma de limpieza térmica del material de desecho, el extrusor de sistema de rotación múltiple de Gneuss Kunststofftechnik asume esta tarea. Esto se debe a su diseño técnico de transformación especial basado en una extrusora de un solo tornillo. Gracias a la gran superficie de fusión creada en la sección de múltiples tornillos de la extrusora, se puede lograr un alto rendimiento de desgasificación y descontaminación.

No es necesario un tratamiento previo de los residuos. Esta fue exactamente la razón por la cual el transformador bielorruso Mogilevkhimvolokno ubicado en Mogilev, uno de los mayores fabricantes de fibras cortadas de Europa del Este, decidió incorporar un MRS 90 a su línea existente. Con una capacidad de alrededor de 350 kg / h, todos los residuos de fibras aglomeradas que surgen en la producción se procesan, descontaminan y luego se vuelven a polimerizar a PET con un valor IV definido en un reactor de policondensación sin ninguna preparación adicional. La situación es similar en la fibra china producida por Chenghong, que opera un MRS 130 con una capacidad de hasta 800 kg / h. Aquí, también, los desechos de fibra se trituran primero, se funden en el MRS y se limpian térmicamente antes de volver al valor IV deseado en el reactor de policondensación y luego se transforman en hilos POY y FDY. Por primera vez, se pueden producir de esta forma las fibras estiradas con un alto contenido reciclado. Las extrusoras MRS se utilizan en todo el mundo para transformar materiales de desecho de PET. Este es también el caso de la empresa argentina Textil Valerio, que opera un MRS 90 con una capacidad de 450 kg / h para fabricar fibras cortadas a partir de escamas de botellas muy sucias.

Limpieza mecánica indispensable

Especialmente cuando se utilizan escamas de botellas muy contaminadas, como es el caso del cliente argentino de Gneuss, la limpieza mecánica por fusión es indispensable. Textil Valerio escogió un RSFgenius 90 que, como todos los sistemas de filtración por fusión de Bad Oeynhausen, funciona con un disco de filtro giratorio.

Especialmente en aplicaciones de reciclaje, las bajas pérdidas de material y los cambios poco frecuentes de los elementos del filtro son importantes para garantizar una alta eficiencia del proceso general. Por lo tanto, el RSFgenius no solo opera a presión y proceso constante, sino que también realiza la limpieza de los elementos filtrantes de forma completamente automática mediante un sistema integrado de retrolavado. Para este propósito, se dispara regularmente una pequeña cantidad de material fundido filtrado a través de la pantalla sucia por un impulso de alta presión sobre un espacio estrecho. La cantidad requerida para ello se puede ajustar y en la práctica corresponde a aproximadamente el 0,01% al 1% (con muy alta contaminación) del rendimiento. Esto significa que los elementos del filtro pueden reutilizarse hasta 400 veces, dependiendo de la finura del filtro, lo que significa una filtración completamente automática, que no requiere personal durante varias semanas en algunas aplicaciones.

Incluso los dos principales fabricantes de fibra en Bielorrusia y China están satisfechos por el 'sistema de filtración' de componentes de la máquina, que también está disponible como una unidad separada y puede integrarse en cualquier línea existente. Utilizan un RSFgenius 90 resp. un RSFgenius 175 de acuerdo con su capacidad de rendimiento y así garantizar una fusión limpia. Esto es esencial para la producción de fibra, ya que las partículas extrañas podrían obstruir la hilera y causar la rotura de la fibra, lo que a su vez reduciría en gran medida la eficiencia de la producción.

Fig.2: Disco de filtro y elementos de filtro del sistema de filtración rotativa totalmente automático RSFgeniusOtros componentes clave disponibles

Con su gran conocimiento en la transformación de PET, Gneuss asesora a sus clientes, lo cual es muy importante especialmente para las soluciones de modernización y así el fabricante de la máquina siempre está trabajando en el desarrollo de sus componentes. Además del viscosímetro en línea, que registra y controla la viscosidad del fundido durante la producción y, a través de un sistema de control, reajusta todo el proceso en caso de viscosidad fluctuante, el reactor de policondensación Jump es uno de los últimos desarrollos nuevos. Está embridado directamente a la unidad de extrusión y, con su sofisticado concepto técnico de transformación, asegura una acumulación de viscosidad específica de la masa fundida de PET. Por lo tanto, Jump representa una alternativa compacta, económica y rápida a los sistemas SSP convencionales y permite el retorno directo de los materiales residuales al proceso de producción. También se puede adaptar a una línea existente en cualquier momento.

Fig.3: Polireactor Jump para un aumento y ajuste flexible del IV

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» Publication Date: 04/09/2020

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