Reciclagem de filmes, sacos tecidos e ráfia: por que a densidade aparente quebra os trituradores comuns

Filme, sacos tecidos e ráfia são os materiais que separam uma especificação de máquina de uma máquina que realmente funciona. Um triturador que devora engradados e paletes o dia inteiro pode travar repetidamente com um fardo de filme agrícola, e a razão quase não tem a ver com a potência do motor.

Tudo se resume à densidade aparente, à recuperação elástica e ao fato de o filme não ter forma estável para ser agarrado.

Filme não é sucata rígida menor

A sucata rígida se comporta de forma previsível. Um engradado tem arestas, peso e uma forma que o rotor consegue pegar. O filme não tem nada disso. Ele dobra, se enrola, volta para dentro da câmara e apresenta uma geometria diferente a cada rotação.

Três consequências decorrem diretamente disso:

• A máquina é limitada por volume, não por potência. Um material leve enche a câmara de corte muito antes de o motor trabalhar com esforço. Acrescentar quilowatts não resolve.
• A alimentação é a parte difícil. O filme não cai dentro do rotor; ele fica em cima dele. Tudo em uma máquina de filme que funciona é projetado para levar o material até as lâminas e mantê-lo lá.
• Fios longos se enrolam. Filme fino e resistente e a ráfia formam fios que se enrolam nos rotores, nos eixos e nos rolamentos. A geometria de corte existe exatamente para evitar isso.

O número que decide tudo: a densidade aparente

Antes de especificar qualquer coisa, meça a densidade aparente do material como ele realmente vai chegar — no fardo, não em um saco de amostra. A alimentação de filme e sacos tecidos é tão leve que a capacidade prática do primeiro estágio é definida por quanto volume pode ser empurrado para dentro da câmara por hora, e não pela tonelagem da placa.

Esse único fato reordena toda a linha. Em sucata rígida, você dimensiona da tonelagem para frente. Em filme, você dimensiona do volume para trás: densidade do fardo, volume da câmara, método de alimentação, depois o moinho triturador e depois a linha de lavagem.

Isso também significa que o número de capacidade de produção nominal precisa de um desconto sério. Se esse desconto é aplicado corretamente é o assunto de que capacidade de produção esperar de um triturador de plástico industrial.

A máquina de eixo único com pistão hidráulico é o cavalo de batalha do filme

Para filme, sacos tecidos e ráfia, o primeiro estágio padrão é um triturador de eixo único com pistão hidráulico e compactação automática. O pistão faz dois trabalhos: compacta o material para que o rotor tenha algo para morder e mantém a câmara carregada para que a máquina não funcione vazia metade do ciclo.

Nossa série ZSS é especificada exatamente assim — pistão hidráulico com compactação automática, velocidades de rotor de 70–80 RPM, peneira de 40–100 mm e lâminas SKD-11 parafusadas. A baixa rotação do rotor importa mais no filme do que em qualquer outro lugar: em alta velocidade, o filme esquenta, estica e se enrola em vez de cortar. O mesmo raciocínio é a razão pela qual o rotor de baixa velocidade é a resposta certa para alimentações mistas e volumosas em geral.

Onde a alimentação é muito contaminada ou misturada com material rígido — filme de fardo com cintas, sacos tecidos com fragmentos de palete —, uma máquina combinada de eixo único/duplo ou a linha de eixo duplo ZDS-HD é mais tolerante. Velocidades de eixo de 16–24 RPM e saída definida pelo espaçamento entre lâminas, de 40–150 mm na linha de eixo duplo, dão um primeiro corte grosso e previsível que o moinho triturador a jusante realmente consegue processar.

Geometria de corte para filme

Duas geometrias dominam, e a errada produz enrolamento em vez de corte.

• Lâminas planas (de pá) em um rotor de alta velocidade — o padrão na série ZPC, trabalhando a 580–650 RPM com peneira de 6–20 mm. Eficazes em filme que já foi reduzido e desenfardado, e geralmente o segundo estágio, e não o primeiro.
• Lâminas de garra (com dentes) em um rotor mais lento — a linha ZPC-HD, 500–580 RPM com 15–30 lâminas de rotor e câmaras de corte de até 1600×1000 mm. A geometria de garra agarra e rasga em vez de fatiar, o que dá conta da alimentação irregular e variável que sai de um triturador em uma linha de filme.

A quantidade de lâminas e a velocidade do rotor interagem com o filme de um modo que não acontece na sucata rígida: mais lâminas em maior velocidade elevam a taxa com que os fios se formam, então o limite prático costuma ser a formação de fios, e não a potência. A comparação de lâminas em lâminas de garra vs. planas cobre a geometria com mais detalhes.

Alimentação: formação de pontes, enrolamento e o argumento a favor da alimentação forçada

A maioria dos problemas em linhas de filme são problemas de alimentação. O filme forma pontes em um funil de alimentação simples; cria um arco que parece um funil cheio e não alimenta nada. O triturador pode ficar ali consumindo corrente sem que nenhum material chegue às lâminas.

O que realmente funciona:

• Compressão antes do rotor. A sequência de pistão e compactação não é opcional no filme.
• Um volume de funil de alimentação adequado à alimentação, e não ao caminhão. Um funil grande demais basicamente dá ao filme mais espaço para formar pontes.
• Uma alimentação uniforme e dosada. Alimentação por esteira ou pistão em porções controladas supera o despejo. Especialmente em sacos tecidos, uma fita contínua de material alimenta muito melhor do que uma pilha.
• Um ciclo de reversão ou limpeza. Vale especificar, porque a alternativa é uma pessoa abrindo a câmara várias vezes por turno.

A jusante: por que o filme molhado granula de forma diferente

Em linhas de filme, o moinho triturador ou granulador frequentemente fica depois de uma etapa de lavagem, o que muda seu trabalho. O filme molhado se comporta diferente do seco: é mais pesado, drena de forma diferente e se enrola de forma diferente no rotor. As peneiras entopem mais rápido e o material pode levar calor para longe do corte, o que às vezes ajuda e muitas vezes não.

Duas conclusões para o projeto da linha. Primeiro, se uma etapa de lavagem está prevista, decida já se o granulador fica antes ou depois dela, porque a escolha da peneira muda. Segundo, planeje o manejo da água em torno do granulador — uma máquina dimensionada para a tonelagem, mas não para a drenagem, vai limitar a linha em dias úmidos. Para a extremidade mais fina do processamento de filme, em que o material tem de virar pó em vez de fragmento, a mesma lógica se aplica à linha de pulverizador de disco vertical, que recebe alimentação de ≤10 mm e produz 60–150 mesh.

Pó, enrolamento e recuperação de travamentos

O filme gera uma quantidade surpreendente de pó leve em suspensão, e esse pó se comporta de forma diferente do pó pesado que vem da sucata rígida: ele permanece em suspensão, viaja e se deposita em superfícies bem longe da máquina. Um ponto de coleta de pó bem especificado importa mais no filme do que em quase qualquer outra alimentação.

Quanto ao enrolamento, as regras práticas são:

• Mantenha a velocidade do rotor baixa no primeiro corte. O enrolamento é um problema de velocidade antes de ser um problema de lâmina.
• Verifique o afiamento das lâminas conforme o cronograma, e não pelo tato. Uma lâmina cega no filme eleva a temperatura, e o filme quente estica e vira fios.
• Projete a câmara de modo que um travamento possa ser limpo com segurança. Em linhas de filme, a pergunta não é se você vai limpar um travamento, mas quantas vezes por mês.

O procedimento geral para travamentos de câmara e falhas de lâminas está descrito em falhas comuns de trituradores e como solucioná-las.

Regras de dimensionamento para linhas de filme

Quatro regras cobrem a maior parte.

• Dimensione por volume e só depois por massa. Meça a densidade aparente do fardo real e avance a partir do volume da câmara.
• Desconte fortemente o número nominal no primeiro estágio e desconte também o segundo, porque a saída do triturador com filme é irregular e desigual.
• Ajuste o moinho triturador ao formato da saída do triturador, e não à tonelagem. A geometria de garra em um rotor mais robusto costuma ser a melhor combinação para filme que foi triturado por uma máquina de eixo único.
• Compre ferramental junto com a máquina. Peneiras nos tamanhos em torno do seu alvo, lâminas de reserva e o ciclo de reversão. No filme, isso não são peças de reposição, são o envelope operacional.

A linha por classe de máquina, como referência: trituradores, moinhos trituradores e granuladores e pulverizadores.

Referências

• Tabela de especificações do triturador de eixo único ZSS — pistão hidráulico com compactação automática, rotor 70–80 RPM, peneira 40–100 mm, lâminas SKD-11 parafusadas.
• Tabela de especificações do triturador combinado ZDS — velocidade de eixo 16–24 RPM, saída 40–120 mm ajustável pelo espaçamento entre lâminas.
• Tabela de especificações do triturador de eixo duplo ZDS-HD — velocidade de eixo 16–24 RPM, lâminas SKD-11 tipo gancho, saída 40–150 mm.
• Tabelas de especificações dos moinhos trituradores ZPC e ZPC-HD — 580–650 RPM com lâminas planas e peneira de 6–20 mm; 500–580 RPM com lâminas de garra e peneira de 8–20 mm.

Perguntas frequentes

Por que meu triturador trava com filme quando processa engradados sem dificuldade?

As linhas de filme são limitadas por volume, e não por potência. O material leve enche a câmara muito antes de o motor atingir plena carga, e o filme não tem forma estável para o rotor agarrar, então ele forma pontes e volta em vez de alimentar. Mais potência de motor não resolve nenhum dos dois problemas; uma alimentação por compressão, um volume de funil de alimentação adequado e uma alimentação uniforme e dosada resolvem.

Preciso de um pistão hidráulico para filme e sacos tecidos?

Na prática, sim. O pistão compacta o material para que o rotor tenha algo para morder e mantém a câmara carregada em vez de funcionar vazia em parte de cada ciclo. Sem compactação, a máquina tende a ficar consumindo corrente enquanto nada chega às lâminas.

Que velocidade de rotor é adequada para filme?

Baixa. Nossos trituradores de eixo único trabalham a 70–80 RPM, e as linhas combinada e de eixo duplo trabalham a 16–24 RPM. Em velocidades mais altas, o filme esquenta, estica e se enrola em vez de cortar, e é por isso que o enrolamento é um problema de velocidade antes de ser um problema de lâmina.

O granulador deve funcionar antes ou depois da lavagem?

Depende do produto, e isso deve ser decidido na fase de projeto, porque a escolha da peneira muda. O filme molhado é mais pesado, drena de forma diferente e se enrola de forma diferente no rotor, e as peneiras entopem mais rápido. Se o granulador funciona depois da lavagem, dimensione o manejo da água em torno dele tanto quanto a tonelagem.

Como evitar que o filme se enrole no rotor?

Mantenha o primeiro corte lento, preserve o afiamento das lâminas conforme um cronograma em vez de pelo tato e projete a câmara de modo que um travamento possa ser limpo com segurança. Uma lâmina cega eleva a temperatura no corte, e o filme quente estica e vira fios. Espere limpar travamentos periodicamente — o objetivo é reduzir a frequência e torná-la segura.

Como devo dimensionar uma linha de reciclagem de filme?

Do volume para trás. Meça a densidade aparente do material como ele realmente chega no fardo, calcule quanto volume o primeiro estágio consegue receber por hora e então dimensione o moinho triturador em função do formato da saída do triturador, e não da tonelagem. Aplique um desconto sério aos números de capacidade de produção nominal nos dois estágios.