O Desafio
A reciclagem de películas de plástico, sacos de tecido e resíduos de fibras é difícil porque estes materiais têm densidades aparentes muito baixas (0,03-0,12 g/cm³), resistem à alimentação em extrusoras convencionais de parafuso único, forçam velocidades de parafuso elevadas (≈120 RPM) que criam calor de cisalhamento destrutivo, aumentam o consumo de energia para 350-500 kWh/tonelada e conduzem à degradação do material e a uma qualidade inconsistente dos pellets.
A solução: Tecnologia de duplo parafuso contra-rotativo
O nosso sistema utiliza dois parafusos paralelos que rodam em direcções opostas. À medida que se entrelaçam, os seus voos formam bolsas seladas que capturam mecanicamente e deslocam positivamente o material, alcançando >95% de eficiência de transporte volumétrico em comparação com 60-80% para sistemas de fluxo de arrasto. O design transporta matéria-prima volumosa e de baixa densidade de forma fiável e permite o funcionamento a baixas velocidades de rotação (40-50 RPM) para que a energia se concentre na fusão e não na superação da resistência da alimentação. O primeiro estágio de contra-rotação funciona abaixo de 2 MPa sem filtragem; o consumo geral de energia normalmente cai 30-40% em aplicações comuns.
Arquitetura de três fases
Estágio | Função | Tecnologia | Pressão
1 | Alimentação, fusão | Duplo parafuso contra-rotativo (L/D = 23-25) | <2 MPa
2 | Filtração grossa | Rosca simples curta (L/D = 12) | 8-12 MPa
3 | Filtração fina, peletização | Parafuso simples curto (L/D = 10-12) | 15-20 MPa
Esta divisão permite que cada fase se especialize: o duplo parafuso trata da alimentação/derretimento a baixa pressão, depois duas fases curtas de parafuso simples aumentam a pressão para a filtração grosseira e fina e para a peletização. Enquanto as linhas convencionais baseadas em aglomeradores requerem uma potência instalada de ~272 kW, o sistema completo de contra-rotação pode funcionar com ~165 kW enquanto processa materiais que o equipamento tradicional não consegue tratar eficientemente.
Benefícios operacionais
- Produção total a apenas 40-50 RPM (cerca de um terço da velocidade das alternativas de parafuso único).
- O primeiro estágio de contrapressão zero concentra a energia na fusão, em vez de superar a resistência.
- Consumo de energia reduzido em 30-40% em aplicações típicas.
- O transporte de deslocamento positivo evita o deslizamento e a instabilidade com materiais de alimentação leves e de baixo atrito.
Aplicações e âmbito do material
- Filmes agrícolas (LDPE/LLDPE): coberturas de estufas, filmes de cobertura vegetal, envoltório de silagem - alta umidade e contaminação do solo exigem alimentação e ventilação eficazes.
- Sacos tecidos de PP e sacos jumbo: feixes de tecido e fibras em camadas com variação extrema de densidade aparente e contaminação ocasional de metal (agulhas, grampos, fivelas) que requerem proteção robusta.
- Resíduos de fibras e filamentos de PP de têxteis e tapetes: densidade aparente 0. acessórios), que requerem controlo de cisalhamento e proteção do metal.
Tecnologias de apoio
- Servo-motores de ímanes permanentes: ~93% de eficiência mesmo em cargas parciais; fornecem 100% do binário nominal a 1 RPM, correspondendo aos requisitos de contra-rotação de baixa velocidade/elevado binário.
- Aquecimento por indução electromagnética: atinge a temperatura de funcionamento em ~5-10 minutos (vs. 20-30 minutos para sistemas convencionais), reduzindo o desperdício de energia no arranque.
Principais vantagens
- Transporte eficiente: transporte de parafuso duplo de deslocamento positivo >95% de eficiência volumétrica, alto rendimento a baixa velocidade independente do atrito do material.
- Máxima economia de energia: primeiro estágio combinado de pressão zero, servomotores PM e aquecimento eletromagnético produzem 30-40% de consumo de energia mais baixo; por exemplo, Processamento de fibra PP ≤260 kWh / ton vs. 400-500 kWh / ton.
- Projeto otimizado de três estágios: cada estágio se concentra na alimentação / fusão, filtragem grossa ou filtragem / peletização fina.
- Engenharia específica do material: canais de parafuso ultra-profundos, aberturas de alimentação ampliadas e controle de velocidade personalizado para evitar embrulhos e garantir alimentação estável.
- Qualidade superior dos pellets: o processamento de baixo cisalhamento com controlo preciso da temperatura (±1°C) minimiza a degradação térmica, produzindo MFI consistente, zero bolhas e humidade <0,5%.
- Fiabilidade comprovada: o funcionamento a baixa velocidade reduz o desgaste mecânico; a proteção magnética de três fases defende contra contaminantes metálicos; todos os sistemas passam por um teste de funcionamento contínuo de 72 horas antes da entrega.
Desempenho comprovado (Representante)
Material | Densidade a granel | Nosso consumo | Indústria típica
Filme agrícola LDPE | 0,08-0,12 g/cm³ | ≤220 kWh/ton | 350-400 kWh/ton
Sacos de tecido PP | 0,05-0,08 g/cm³ | ≤240 kWh/ton | 380-450 kWh/ton
Resíduos de fibra PP | 0,03-0,06 g/cm³ | ≤260 kWh/ton | 400-500 kWh/ton
Para uma linha padrão de 300 kg/h a funcionar 24 horas, estas diferenças traduzem-se em poupanças anuais de eletricidade tipicamente na ordem dos 30.000 a 90.000 (as unidades monetárias dependem do custo local da energia), recuperando frequentemente os diferenciais de investimento em equipamento em cerca de 18-24 meses.
Caraterísticas / Especificações técnicas
- Designação comercial: Counter-Rotating Twin Screw Pelletizing Line
- Arquitetura do parafuso: primeiro estágio de parafuso duplo contra-rotativo (L/D = 23-25); dois estágios curtos de parafuso único (L/D = 12 e L/D = 10-12)
- Pressão do primeiro estágio: < 2 MPa; segundo estágio: 8-12 MPa; terceiro estágio: 15-20 MPa
- Velocidade de operação (primeiro estágio): tipicamente 40-50 RPM
- Eficiência de transporte volumétrico: >95%
- Potência instalada (sistema completo típico): ~165 kW (vs. ~272 kW para linhas comparáveis baseadas em aglomerador)
- Produção mínima garantida (exemplo): ≥280 kg/h em fibra PP (dependente da linha)
- Objectivos de consumo de energia: LDPE ≤220 kWh/tonelada; PP tecido ≤240 kWh/tonelada; PP fibra ≤260 kWh/tonelada
- Objectivos de qualidade do pellet: Tolerância MFI ±10%; umidade <0,5%; zero bolhas
- Aquecimento: indução eletromagnética (5-10 min de aquecimento)
- Drive: servo motores de ímã permanente (~93% de eficiência, torque total até 1 RPM)
- Proteção e confiabilidade: proteção magnética de três estágios, teste de funcionamento contínuo de 72 horas antes do envio