¿Qué son los gránulos de polietileno y dónde se utilizan?

En nuestro artículo hablaremos sobre las características del polietileno granular y el alcance de su uso. Detengámonos con más detalle en los métodos de su producción y reciclaje.

La granulación es la etapa final de cualquier etapa tecnológica en la fabricación de polímeros de etileno. La inmensa mayoría de todo el polietileno se produce en forma de gránulos, es decir, partículas sólidas de determinadas dimensiones.

La técnica de granulación ayuda a resolver tres problemas a la vez:

• acabado de polímeros - eliminación de residuos de aditivos y disolventes químicos, mejora de las características mecánicas del material, desgasificación y homogeneización;
• dar las características de rendimiento del producto, necesario para un uso más racional del polietileno en la creación de productos plásticos;
• creación de materiales con todo tipo de aditivos capaces de cambiar los parámetros de estabilidad química, densidad, propiedades ópticas y dieléctricas del polietileno.

El polietileno en forma de gránulos tiene ventajas significativas en comparación con las escamas y el polvo.

• Reducción de volumen a la mitad (la densidad del polietileno a granel en polvo y en forma granular es de 0,20 a 0,25 g / cc y de 0,5 a 0,6 g / cc, respectivamente). Esto le permite reducir significativamente los costos de almacenamiento, movimiento y empaque del producto.
• Alta fluidez - el uso de gránulos no crea ningún problema durante el envasado, así como durante el transporte. Los gránulos de plástico no se adhieren a las paredes de los equipos, no se acumulan en los nodos de los mecanismos de transporte, no se electrifican y no forman "zonas muertas" que provocan inestabilidad de los procesos de producción y parada de los equipos tecnológicos.
• Minimizar la pérdida de presentación - los gránulos de polietileno se vierten de los contenedores y los mecanismos de carga en su totalidad.
• Baja susceptibilidad al fotoenvejecimiento y destrucción.... Reducir a cero la formación de polvo durante la producción y, como resultado, mejorar las condiciones de trabajo.

Después del secado y de todas las pruebas de conformidad con los requisitos de calidad del producto, el polietileno granular se envasa en sacos de 25 kg y se marca. De acuerdo con los GOST, los gránulos de un lote deben tener la misma geometría y tamaño en todas las direcciones dentro del rango de 2 a 5 mm, y deben tener el mismo color. Cada lote puede contener gránulos de 5 a 8 mm y 1 a 2 mm de volumen que no exceda el 0,25% y el 0,5%, respectivamente. Se rechazan los elementos con defectos pronunciados (inclusiones extrañas y una superficie rugosa debido a la degradación del polímero).

La esfera de aplicación del polietileno granular cubre más del 80% de todas las áreas de uso del polietileno en general. Hagamos una lista de las áreas más comunes.

• Producción de películas de diversas formas y tamaños.... Para ello, los gránulos se cargan en una tolva especial, se calientan y se mezclan. Como resultado de todas las manipulaciones, se obtiene una masa fundida. A partir de él, se produce por extrusión una película de un espesor determinado. La extrusora de cabeza redonda tiene una gran demanda en la industria. Este método le permite obtener una funda que se puede usar para hacer más bolsas.
• Producción de contenedores. Los materiales de embalaje como ollas, cajas, botellas y artículos similares se producen mediante moldeo por inyección y otras técnicas de moldeo. En este caso, el polietileno granular se forma al vacío; este método se considera el más económicamente viable y práctico.
• Creación de aislamiento eléctrico a partir de polietileno de marcas de cables especiales. Este método es similar al primero: los gránulos se funden y se mezclan hasta que estén homogéneos. A continuación, se produce el material aislante de la forma requerida mediante un proceso de extrusión.
• Producción de polietileno expandido (espuma de polietileno). Es uno de los materiales de aislamiento térmico más populares. Para su liberación también se utiliza una masa fundida de polímeros granulares.
• Producción de elementos de carrocería de vehículos y otros productos que requieran alta resistencia.... Para ello, se moldean gránulos de polietileno de grados especiales mediante moldeo por inyección.

La producción de polietileno granular incluye varias etapas.

Inicialmente, la materia prima se somete a preparación, es decir, molienda. Dependiendo de la categoría a la que pertenezca el material procesado, existen varios tipos de trituradoras:

• muestras para películas poliméricas - óptimo para residuos de polipropileno, acrílico, así como nailon, PVC y otros productos similares en forma de película;
• molinos - adecuado para procesar productos plásticos delgados, por ejemplo, botellas de PET;
• trituradoras - son necesarios para triturar productos masivos, como balcones de PVC y otras estructuras generales.

Las materias primas preparadas se lavan, para ello utilizan "trituradoras húmedas",

El exceso de humedad se elimina utilizando unidades de secado, por regla general, se utilizan:

• centrifugadoras;
• secar con aire caliente;
• secado con aire comprimido;
• prensas giratorias;
• separadores de agua tipo tornillo.

Los plásticos triturados, limpios y secos pueden contener residuos de polímeros porque la clasificación inicial a mano no proporciona una separación del 100%... Para eliminar todos los elementos innecesarios, se introducen mecanismos de separación especializados en la estructura de las líneas de producción para el procesamiento de plásticos.

Describamos las tecnologías más comunes para separar chips de plástico.

• Separación por flotación... El método se basa en la diferencia en los parámetros de humectación de los materiales a separar. Para realizar la separación, la mezcla preparada ingresa a un recipiente con agua enriquecida con oxígeno. Las partículas del material hidrófobo se cubren inmediatamente con burbujas de aire y flotan. Los materiales hidrófilos se acumulan en el fondo del tanque.
• Separación electrostática. Este método se basa en la diferencia entre materiales en términos de conductividad eléctrica y susceptibilidad a la acumulación de electrificación estática de la superficie. En el curso del procesamiento, las partículas del material se mezclan intensamente, como resultado de la fricción, su superficie está altamente electrificada y, por lo tanto, adquiere una carga eléctrica de cierta magnitud. La separación le permite separar materiales con diferentes características en un campo eléctrico.
• Separación fotométrica... El funcionamiento de este mecanismo se basa en la separación del plástico según características ópticas, es decir, reflectividad y color.

La etapa final en cualquier proceso para la fabricación de plástico granular es la granulación directa, para ello se utiliza un granulador de polietileno. Este equipo le permite resolver varios problemas a la vez:

• dar una presentación a los productos terminados;
• para obtener materiales compuestos con diversos aditivos.

Un granulador de polietileno funciona de manera similar a una extrusora.Los espacios en blanco de plástico se mezclan mediante tornillos móviles especiales y también pasan a través de zonas que difieren en la temperatura de calentamiento. Bajo la influencia de sus valores aumentados y de la fricción que surge durante la mezcla, la masa comienza a fundirse y la salida son fibras con los parámetros de sección transversal dados. Para evitar que se peguen, se riegan con agua. Después de que se cortan con un dispositivo especial, se adhieren a una cierta longitud. Son estos segmentos los que se denominan gránulos. Para enfriar, los gránulos calentados se colocan en una tubería anular llena de agua, de allí se transfieren a una centrífuga, donde la masa se deshace del componente líquido. Luego, la materia prima ingresa a la cámara de secado y, en la etapa final, el material seco se transporta a la unidad de llenado.

El granulador de polietileno le permite transformar un polímero voluminoso en un material fuerte y denso. Los gránulos de salida tienen una forma y tamaño uniformes, una estructura uniforme.

En los últimos años, ha habido un marcado aumento en el número de empresas manufactureras involucradas en el reciclaje de plástico. Y el punto aquí no son solo los problemas ambientales, sino también las perspectivas de tal negocio. El polietileno se convierte en una base ideal para la creación de contenedores de basura, todo tipo de contenedores domésticos, paneles de plástico y otros elementos.

El reciclaje de películas y bolsas prácticamente no causa ninguna dificultad particular, ya que su estructura no cambia. Pero esto no se puede decir sobre la calidad del producto obtenido: con cada ciclo de procesamiento, los parámetros de transparencia y el color del granulado se deterioran significativamente.

Puede descubrir cómo se lleva a cabo el procesamiento de gránulos de plástico en el hogar en el video a continuación.