Procesos de secados
Procesos
Mezclas de gránulos de diferentes tamaños
Para mezclas de gránulos de diferentes tamaños, el tiempo de secado debe compararse lógicamente con el gránulo más grande. No debe olvidarse que incluso unos pocos gránulos mal secados pueden arruinar una gran cantidad de material. Se debe prestar especial atención al secado del triturado, que puede tener las formas más dispares, y el tiempo de secado debe estar relacionado con la pieza más difícil de secar. También hay que tener en cuenta que, si el triturado no se utiliza inmediatamente, se debe proteger adecuadamente para evitar que absorba una cantidad inadecuada de humedad. Para algunos triturados, el tiempo de secado puede ser incluso 4-5 veces mayor que el requerido para un gránulo virgen del mismo tipo.
Tiempo de secado
Según el tipo de gránulo y las condiciones en las que se encuentre, se ha fijado el punto de rocío del aire necesario para alcanzar la humedad residual deseada, se ha establecido la temperatura y el caudal de aire, el éxito del secado será depender únicamente del clima.
Tolva secadora/deshumidificadora
La secadora o deshumidificadora consta de un generador de aire y una tolva que contiene el granulado a secar. El generador produce aire caliente y seco y lo sopla en la tolva. El aire, al atravesar el material, arrastra tanto la humedad que se encuentra en el exterior del gránulo como la humedad que ha migrado desde el interior hacia el exterior, estimulada por la temperatura. El generador debe proporcionar la cantidad necesaria de aire a la temperatura requerida por el tipo de gránulo. La tolva debe tener dimensiones tales que garanticen el tiempo de residencia necesario para un buen secado del gránulo. Con el secador/deshumidificador el proceso puede hacerse completamente automático. La tolva se mantiene siempre llena por un alimentador automático que hace frente a la extracción realizada por la parte inferior.
Secado estático y dinámico
El secado estático (o discontinuo) es un proceso discontinuo y no automático. La tolva se llena de granulado, que se elimina por completo al final del secado. El tiempo de residencia se cuenta desde que todo el material ha alcanzado la temperatura normal. El secado dinámico (o continuo), por otro lado, es un proceso automático. El granulado se retira continuamente por la parte inferior de la tolva mientras que el alimentador automático (situado encima de la tolva) asegura que la tolva esté siempre llena. El tiempo de residencia se cuenta desde que el gránulo está a temperatura en la parte inferior de la tolva.
Materiales
Ya hemos visto qué se entiende por materiales higroscópicos y no higroscópicos. Con respecto a los materiales higroscópicos, es necesario tener en cuenta no solo la cantidad de agua absorbida, sino también la "tasa de absorción de humedad". Dependiendo de la velocidad de absorción, puede optar por una deshumidificación por lotes o continua. En el caso de deshumidificación por lotes, será necesario tomar las precauciones necesarias para evitar que el material recupere humedad más allá de los límites de uso. En el caso de deshumidificación continua, habrá que decidir si transportar el gránulo seco con aire ambiente normal o con aire seco. La cantidad de agua absorbida y la tasa de absorción son datos que los fabricantes de materiales plásticos proporcionan para cada tipo de material plástico. El diagrama de absorción debe estar bien detallado en los porcentajes de humedad alrededor del límite de uso. El límite de uso lo marcan los productores de resina para cada tipo de material. A partir de este límite y de la curva de deshumidificación se puede establecer el punto de rocío del aire a utilizar en el proceso y el tipo de proceso. En otras palabras, es necesario establecer si es suficiente un simple secado con aire ambiente normal, o si es indispensable una verdadera deshumidificación con aire previamente secado. Una vez establecido el punto de rocío necesario, se elegirá el tipo de deshumidificador que lo garantice.
Importancia de la humedad residual de los gránulos de polímero
Los materiales poliméricos generalmente se envían a las plantas de fabricación como gránulos o polvos y se funden antes del proceso de formación. Vimos en el capítulo anterior cómo los plásticos tienden a retener la humedad. En particular, en los polímeros no higroscópicos, la humedad se retiene en la superficie, mientras que en los plásticos higroscópicos, la humedad también se absorbe dentro del gránulo de plástico. La humedad, tanto externa como interna, afecta negativamente la calidad estética y funcional del artefacto; de hecho, a las temperaturas de transformación de los materiales poliméricos, el agua puede convertirse en vapor, dando lugar a la formación de rayas y burbujas superficiales, contracción irregular, tensiones estructurales, deformaciones y roturas. De hecho, la humedad es una de las causas más frecuentes de problemas de calidad en el procesamiento de materiales plásticos y, para evitarlos, los gránulos deben deshumidificarse y secarse de manera uniforme antes de transformarse. La presencia de humedad en el gránulo de plástico conduce a algunos defectos en el producto que pueden clasificarse como: evidentes y no evidentes. Los defectos evidentes se resumen en: apariencia opaca; rayas plateadas; rayas marrones; líneas de soldadura débiles; piezas incompletas; manchas; burbujas y espiráculos. Los defectos no obvios se producen porque la presencia de humedad en el gránulo conduce, a la temperatura de transformación, a una degradación del polímero. Los defectos que no son evidentes pueden resumirse como: disminución de las propiedades mecánicas; deformaciones acentuadas; envejecimiento irregular; retiros inconstantes. En general, se observa que con porcentajes de humedad residual superiores al valor límite de uso, las propiedades mecánicas disminuyen considerablemente. El valor del porcentaje de "límite de uso" normalmente lo establecen los fabricantes del material plástico,
Tipos de deshumidificadores para plasticos
Secar o deshumidificar significa eliminar el agua de la cadena molecular del polímero. La deshumidificación correcta del gránulo antes de que el material se procese y se transforme en un producto terminado es esencial para garantizar productos de calidad y rendimientos óptimos.