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Sistema de compactação e granulação — série 5G KCP Plus da KITECH
Sistema integrado de reciclagem num só estágio: tritura, compacta, extrude, filtra e granula plásticos de baixa densidade aparente. A série 5G KCP Plus da KITECH oferece um rendimento 50% superior e um consumo energético 20% inferior face às gerações anteriores.
600–2 000 kg/h
Intervalo de rendimento0,32 kWh/kg
Consumo energéticoL/D 50:1
Configuração do fuso da extrusora12 polímeros
Compatibilidade com materiais
Porque é que os recicladores de películas plásticas e espuma precisam de um granulador com compactação
O desafio dos materiais de baixa densidade aparente
MATERIAIS MUITO LEVES — películas plásticas, sacos tecidos, ráfia, espuma EPS, entre outros, têm uma densidade aparente demasiado baixa para serem alimentados de forma regular pelas tremonhas de alimentação das extrusoras convencionais de fuso único. Formam pontes na garganta de alimentação, deslizam pelas espiras do fuso e deixam o cilindro da extrusora sem material — limitando o rendimento a 40-60% da capacidade nominal. Por isso, os operadores empurram manualmente o material para a tremonha, instalam pré-densificadores ou utilizam um aglomerador independente a montante. Qualquer destas soluções acrescenta equipamento, mão de obra, espaço no chão de fábrica e custos energéticos à linha de granulação.
A solução de compactação e granulação KCP da KITECH
O sistema de compactação e granulação KCP da KITECH resolve estas limitações com uma câmara integrada de corte e compactação, instalada imediatamente à frente da extrusora. Nesta câmara, as lâminas rotativas de alta velocidade cortam a película de plástico, os materiais de espuma e a ráfia em pedaços pequenos, enquanto os friccionam e combinam corte e mistura num único estágio. Quando o material atinge um estado sem fundir por completo e pré-densificado, a força centrífuga faz com que saia por uma abertura lateral diretamente para o cilindro da extrusora de fuso único, sem necessidade de aglomerador ou alimentador forçado independente. A compactação ocupa a mesma área e integra-se no mesmo sistema de controlo. Um único operador acompanha todo o processo, desde o transportador de correia até à produção dos grânulos finais.
Vantagens técnicas da série 5G KCP Plus
A quinta geração da série 5G KCP Plus da KITECH foi concebida com fusos prolongados L/D 50:1, que asseguram uma plastificação otimizada, desgaseificação por vácuo em duas zonas com remoção integrada de humidade e substâncias voláteis, e um filtro laser autolimpante com funcionamento automático contínuo durante a mudança de filtro de malha. Concebemos este sistema de granulação para as condições reais dos resíduos pós-consumo e pós-industriais — sujos, húmidos, mistos e difíceis de processar — de modo a atingir o rendimento nominal em cada turno da sua operação de reciclagem.
Série 5G KCP Plus da KITECH — modelos e especificações
KCP120 Plus
Capacidade600–800 kg/h
Volume do compactador1 000 L
Motor do compactador132 kW
Motor da extrusora200 kW
Diâmetro do fuso da extrusora120 mm
KCP160 Plus
Capacidade900–1 300 kg/h
Volume do compactador1 400 L
Motor do compactador200 kW
Motor da extrusora355 kW
Diâmetro do fuso da extrusora160 mm
KCP180 Plus
Capacidade1 100–1 500 kg/h
Volume do compactador1 600 L
Motor do compactador250 kW
Motor da extrusora400 kW
Diâmetro do fuso da extrusora180 mm
KCP200 Plus
Capacidade1 300–2 000 kg/h
Volume do compactador2 000 L
Motor do compactador315 kW
Motor da extrusora500 kW
Diâmetro do fuso da extrusora200 mm
Especificações completas — série KCP Plus
| Especificação | KCP120 Plus | KCP160 Plus | KCP180 Plus | KCP200 Plus |
|---|---|---|---|---|
| Capacidade (kg/h) | 600–800 | 900–1,300 | 1,100–1,500 | 1,300–2,000 |
| Consumo energético (kWh/kg) | 0.32 | 0.32 | 0.32 | 0.32 |
| Diâmetro do fuso da extrusora (mm) | 120 | 160 | 180 | 200 |
| Relação L/D | 50:1 | 50:1 | 50:1 | 50:1 |
| Volume do compactador (L) | 1,000 | 1,400 | 1,600 | 2,000 |
| Motor do compactador (kW) | 132 | 200 | 250 | 315 |
| Motor da extrusora (kW) | 200 | 355 | 400 | 500 |
| Filtro autolimpante | KLF350×2 | KLF500×2 | KLF500×2 | KLF700×2 |
| Malha do filtro (μm) | 100–800 | 100–600 | 100–600 | 100–600 |
| Comprimento (mm) | 13,080 | 17,040 | 17,320 | 18,340 |
| Largura (mm) | 6,450 | 6,850 | 6,850 | 7,050 |
| Altura (mm) | 3,980 | 4,460 | 4,850 | 4,850 |
| Opções a jusante | Granulação em anel de água, filamento extrudido, granulação automática de filamentos extrudidos, granulação subaquática | |||
Especificações dos filtros laser autolimpantes — série KLF
| Especificação | KLF350 | KLF500 | KLF700 |
|---|---|---|---|
| Diâmetro do filtro (mm) | 350 | 500 | 700 |
| Área do filtro (cm²) | 1,850 | 3,850 | 7,500 |
| Número de filtros de malha | 2 | 2 | 2 |
| Intervalo da malha (μm / mesh) | 100–800 / 20–150 | 100–600 / 30–150 | 100–600 / 30–150 |
| Potência de acionamento (kW) | 4 | 5.5 | 7.5 |
| Potência de aquecimento (kW) | 30 | 50 | 80 |
| Velocidade do raspador (rpm) | 1–9 | 1–10 | 1–12 |
| Rendimento (kg/h) | 200–1,000 | 1,000–2,500 | 2,500–4,000 |
| Pressão máxima (MPa) | 30 | 30 | 30 |
Guia de seleção de modelos
KCP120 Plus
Reciclagem de pequena escala de película plástica e resíduos pós-industriais, <800 kg/h. Instalação compacta (13 m), menor investimento inicial; o KLF350 é suficiente para material de alimentação limpo.
KCP160 Plus
Processamento de películas e sacos em volumes médios, 800–1 300 kg/h. Equilíbrio entre capacidade e área ocupada; o KLF500 lida com contaminação moderada.
KCP180 Plus
Reciclagem de materiais mistos em grande volume, 1 000–1 500 kg/h. Desgaseificação prolongada para material de alimentação com elevada humidade; ocupa a mesma área que o KCP160.
KCP200 Plus
Operação industrial de grande escala, >1 300 kg/h. Rendimento máximo; o filtro de malha duplo KLF700 é indicado para fluxos muito contaminados.
A configuração do fuso L/D 50:1 é bastante singular na série KCP, uma vez que as extrusoras de granulação de plásticos têm normalmente relações L/D de 28:1–36:1. O cilindro mais comprido aumenta o tempo de permanência do polímero fundido.
Um tempo de permanência maior traz várias vantagens para o granulador de plástico: plastificação do polímero mais rápida e completa, temperatura do material fundido mais uniforme e melhor mistura. Estas vantagens são particularmente notórias no processamento de material de alimentação sujo ou com polímeros mistos.
Como funciona o processo de compactação e granulação
A linha de granulação KITECH 5G KCP Plus transforma películas plásticas a granel, sacos tecidos, ráfia e espuma em grânulos de qualidade uniforme, num único processo composto por 5 estágios integrados, com engenharia de precisão. Veja como funciona cada estágio e quais os elementos de conceção que protegem a qualidade dos grânulos, o rendimento e o tempo de funcionamento.
Alimentação e transporte
- O material é alimentado por um transportador de correia com velocidade regulada por um motor com variador de frequência.
- A velocidade do transportador é automaticamente ajustada às necessidades do compactador, evitando a alimentação excessiva e a formação de pontes na entrada da câmara de compactação.
- Um sistema automático impede a formação de pontes na entrada da câmara de compactação.
- Os rolos de película plástica e o material enfardado seco passam por um sistema de rolos de aperto, que separa previamente e doseia o material de alimentação antes de o encaminhar para o transportador de correia.
- Um detetor de metais, instalado diante da entrada da câmara de compactação, verifica cada lote e desliga automaticamente o transportador se detetar contaminantes metálicos ferrosos ou não ferrosos.
- A deteção evita danos nas lâminas rotativas e no fuso, que poderiam obrigar a parar o sistema durante meio dia devido à presença de metal no produto.
Corte, compactação e pré-aquecimento
- A câmara de corte e compactação é o elemento central do sistema de alimentação.
- No interior da câmara vertical, um rotor equipado com lâminas rotativas de aço para ferramentas D2 gira a alta velocidade contra lâminas semelhantes, fixas no teto da câmara. Ambos os conjuntos de lâminas cortam o material em vários pedaços pequenos.
- A energia de fricção gerada aquece e funde o plástico. Não são necessárias fontes externas de calor: a fusão resulta apenas da energia produzida pela rotação das lâminas.
- Durante a densificação, o material fragmentado, agora numa massa parcialmente fundida, é conduzido pela força centrífuga através de uma abertura lateral diretamente para a extrusora.
- O material fragmentado, parcialmente fundido, sai da câmara de forma contínua e uniforme, com densidade estável, e chega à extrusora nas condições necessárias para o fuso produzir um fluxo homogéneo.
- A água de refrigeração circula nos rotores e no veio para reduzir o excesso de calor gerado na pré-fusão.
- Uma janela de observação com iluminação integrada permite ao operador acompanhar o processo.
- Uma comporta deslizante, instalada no cubo da saída da câmara, regula o caudal de material que entra na extrusora, dando ao operador o máximo controlo sobre a taxa de alimentação e a qualidade do material fundido.
Extrusão e desgaseificação
- O material pré-densificado é alimentado numa extrusora de fuso único com uma relação L/D de 50:1. Trata-se de uma configuração consideravelmente mais comprida do que o habitual: a maioria dos sistemas de extrusão tem uma relação de 28-36:1.
- O comprimento duplo do cilindro e do fuso proporciona três vantagens importantes: plastificação completa do polímero, homogeneização da distribuição da temperatura do material fundido e desgaseificação da água e dos compostos orgânicos.
- O cilindro e o fuso são fabricados em aço 38 Cr Mo Al A, com tratamento superficial de nitretação de 0,4-0,7 mm. A superfície apresenta elevada resistência ao desgaste durante o processamento de materiais com contaminantes mistos. Todos os materiais referidos são abrasivos e têm elevado potencial de desgaste.
- O cilindro mais comprido também proporciona três vantagens adicionais: tempo para a plastificação completa do polímero e espaço para duas aberturas de desgaseificação, ligadas a duas bombas de vácuo que removem a humidade, o ar e os gases orgânicos da película pós-consumo húmida, reduzindo significativamente o teor de humidade de 3-5%.
- O cilindro mais comprido também permite instalar na extrusora uma cabeça de material fundido com bomba de pistão, essencial para uma alimentação estável do material fundido.
Filtragem
- Os resíduos plásticos pós-consumo e pós-industriais triturados contêm impurezas como partículas metálicas, fibras de papel, lascas de madeira, partículas de vidro, borracha e folha de alumínio.
- As linhas de granulação KCP Plus incluem um sistema de filtragem em dois estágios.
- Em primeiro lugar, o filtro laser autolimpante da série KLF é um sistema automático, com patente pendente, que funciona continuamente numa única operação a frio e só para para inspeções dos componentes.
- Dois filtros de malha perfurados a laser retêm as impurezas, enquanto uma lâmina rotativa limpa os resíduos da superfície dos filtros de malha. Um sistema pneumático volta a soprar as partículas retidas nos filtros, utilizando o injetor pneumático comprovado Prater Schorer.
- A produção decorre sem paragens e o operador não precisa de mudar os filtros de malha, pelo que o fluxo de produção não é afetado.
- Se a matéria-prima estiver muito contaminada, um segundo estágio com um permutador de filtros de malha de pistão remove contaminantes ainda mais finos sem afetar a pressão nem o caudal para o granulador.
Granulação e secagem
- O material fundido filtrado é encaminhado para um de quatro sistemas de granulação, cada um adequado aos diferentes polímeros e tipos de produto final.
- A opção mais popular é a máquina de corte na matriz de extrusão, com conceção europeia. Não direciona ar para as lâminas e utiliza o ajuste automático da velocidade controlado por PLC para manter um tamanho constante dos grânulos.
- A granulação de filamentos extrudidos, com plataforma de arrefecimento e cortador rotativo, é a opção de custo mais baixo. A granulação automática de filamentos extrudidos é semelhante, mas automatiza as etapas de recolha para reduzir os custos de mão de obra.
- Também disponibilizamos granuladores subaquáticos, a única maquinaria capaz de produzir plásticos de engenharia com MFI elevado em fluxos de produção de alto rendimento sem deformação.
- Os grânulos cortados são depois encaminhados para uma máquina de secagem centrífuga (em aço inoxidável, com rolamento NSK), que remove a água numa passagem, e para um crivo vibratório que separa as partículas fora das dimensões especificadas.
- Os permutadores de calor recuperam a água de processo para os ciclos seguintes de aquecimento e arrefecimento. Mesmo com o processo a água, o teor de humidade fica abaixo de 1%, contribuindo para a elevada qualidade.
- Os grânulos finais são alimentados diretamente noutros processos, como a extrusão de película insuflada e a moldação por injeção, ou usados no fabrico de tubos ou embalados para venda.
Planta da instalação do sistema de compactação e granulação
Disposição do sistema — vista geral 1
Disposição do sistema — vista geral 2
Componentes do sistema
1 Transportador de correia
2 Rolo de aperto
3 Compactador
4 Extrusora
5 Filtro
6 Desgaseificação por vácuo
7 Granulador de filamentos extrudidos
8 Granulador automático de filamentos extrudidos
9 Granulador de anel de água
10 Granulador subaquático
Série 5G KCP Plus vs. sistemas de granulação convencionais
| Indicador de desempenho | 5G KCP Plus | Extrusora convencional de fuso único | Sistema convencional com aglomerador |
|---|---|---|---|
| Rendimento por kW | Superior (0,32 kWh/kg) | 0,40–0,50 kWh/kg | 0,45–0,55 kWh/kg |
| Relação L/D | 50:1 | 28–36:1 | 28–36:1 |
| Necessidade de pré-processamento | Nenhuma (compactador integrado) | Necessita de aglomerador para películas plásticas | Aglomerador independente |
| Área ocupada pelo equipamento | Linha integrada única | Extrusora + aglomerador + transportador | Maior área ocupada no conjunto |
| Operadores necessários | 1 (HMI + PLC automático) | 2–3 (aglomerador manual + extrusora) | 2 (semiautomático) |
| Tipo de filtro | Filtro laser autolimpante automático (contínuo) | Permutador manual de filtros de malha (paragem para substituição) | Manual ou hidráulico |
| Aumento do rendimento | +50% face à geração anterior | Referência | +10–20% face ao sistema básico |
| Redução do consumo energético | −20% face à geração anterior | Referência | −5–10% face ao sistema básico |
| Eficiência do motor | Síncrono (poupança de 8–12%) | CA convencional | CA convencional |
Análise da eficiência e da poupança energética
0.32
Eficiência em kWh/kg
20%
Redução do consumo energético
6000h
Funcionamento anual
Rácio de consumo energético — redução de cerca de 20% face aos sistemas tradicionais. Com um custo de funcionamento de $0,10/ KWh durante 6000 horas/ano, o KCP160 Plus (média de 1100kg/hr) custa cerca de em eletricidade por ano, em comparação com um sistema tradicional de 0.40 k Wh/kg (aproximadamente!).
Materiais e aplicações
Película BOPP
Película insuflada
Película LLDPE
HDPE triturado
Película espremida
Espuma EPS
Tecido de ráfia
Tecido não tecido
Especificações do sistema
| Material | Tipo | Forma | MFI | Limite de humidade | Modelo recomendado |
|---|---|---|---|---|---|
| LDPE | Poliolefina | Película, saco, plástico-bolha | <8 | <5% | KCP120–200 Plus |
| LLDPE | Poliolefina | Película extensível, revestimento | <8 | <5% | KCP120–200 Plus |
| HDPE | Poliolefina | Película, saco, fragmentos, material triturado | <8 | <5% | KCP120–200 Plus |
| PP | Poliolefina | Película, ráfia, saco tecido, filamento | <8 | <5% | KCP120–200 Plus |
| CPP / BOPP | Poliolefina | Película, resíduos de laminado | <8 | <3% | KCP160–200 Plus |
| PS | Estirénico | Chapa, fragmentos, material triturado | <8 | <3% | KCP120–180 Plus |
| EPS / XPS | Estirénico | Bloco de espuma, espuma solta | <8 | <3% | KCP160–200 Plus |
| ABS | Estirénico | Fragmentos, material triturado | <8 | <3% | KCP160–200 Plus |
| POM | Plásticos de engenharia | Material triturado, canais de alimentação, gitos | <8 | <2% | KCP120–160 Plus |
| PA | Plásticos de engenharia | Filamento, tecido, fragmentos | <8 | <2% | KCP160–200 Plus |
Aplicações a jusante
Extrusão e moldação por injeção
Os grânulos da série KCP Plus são utilizados em vários processos a jusante. Os grânulos de LDPE, LLDPE e HDPE, produzidos a partir de rolos de película extrudida pós-consumo, podem ser utilizados diretamente em linhas BT de película insuflada para sacos, películas de revestimento e películas agrícolas.
Os grânulos reciclados de ráfia e de sacos tecidos são utilizados em máquinas de moldação por injeção para produzir caixas, componentes para a indústria automóvel e artigos domésticos.
Os grânulos de material triturado de PS e ABS destinam-se aos mercados de extrusão de tubos e perfis.
Qualidade e versatilidade
A relação L/D 50:1 do fuso, a desgaseificação dupla e a filtragem contínua autolimpante permitem obter densidade uniforme, baixos níveis de humidade e baixo teor de gel. Estas características refletem-se em preços mais elevados nos mercados de termoplásticos.
A capacidade de controlar e repetir com precisão todas as condições de plastificação no cilindro prolongado garante propriedades G e de fluxo uniformes em cada lote de granulado.
Quer produza resinas recicladas de qualidade polimérica, quer compostos técnicos especializados, a série KCP Plus oferece métodos de aplicação adequados para ajustar a extrusora ao material.
Perguntas frequentes — novo sistema de compactação e granulação 5G KCP
O que é um sistema de compactação e granulação e em que difere de um granulador convencional?
O sistema de compactação e granulação tem uma configuração de máquina única: a câmara de corte e compactação está montada diretamente à frente da extrusora de fuso único. Em vez de alimentar película, ráfia ou espuma num aglomerador independente a montante, transferir depois o aglomerado em pó para uma extrusora separada e passar por várias outras etapas que exigem mais espaço no chão de fábrica, maquinaria e operadores, é possível utilizar um sistema fechado com equipamento integrado (câmara de corte e compactação + coextrusora numa unidade). Como um único operador acompanha todo o processo, a instalação ocupa menos espaço e reduz os custos. A qualidade dos grânulos também é superior, porque o compactador mantém a densidade e a temperatura do material de alimentação estáveis, sem picos nem falta de material no fuso.
Que materiais pode processar a série KCP Plus da KITECH?
12 tipos de polímeros:. Os materiais poliméricos podem apresentar-se sob a forma de película, saco, ráfia, tecido, filamento, película insuflada ou espuma. O MFI deve ser inferior a 8 e o teor de humidade, inferior a 5%.
Qual é a diferença entre a granulação num estágio e em dois estágios?
A granulação num estágio utiliza uma única extrusora — suficiente para a maioria das películas pós-industriais. A granulação em dois estágios utiliza uma segunda extrusora para processar materiais muito contaminados, misturas de vários polímeros ou grânulos finais com requisitos rigorosos de propriedades mecânicas.
Como funciona o filtro laser autolimpante?
Os filtros laser autolimpantes da série KLF utilizam dois discos filtrantes perfurados a laser, instalados numa caixa fechada. O material polimérico fundido atravessa os filtros, que retêm as partículas contaminantes. Uma lâmina de duas vias roda continuamente sobre a superfície dos filtros (velocidade ajustável de 1 a 12rpm) e encaminha os contaminantes para a abertura de purga central, por onde são expulsos do sistema. A limpeza é automática e contínua, sem parar a prensa para mudar o filtro de malha. O sistema remove fragmentos metálicos, papel, cartão, madeira, vidro, borracha, folha de alumínio, entre outros. Dimensões: KLF350(1 850cm2 de área filtrante),KLF500(3850cm2 de área filtrante),KLF700(7 500cm2 de área filtrante).
Qual é o consumo energético da série KCP Plus?
Os 4 modelos da série KCP Plus têm um rácio de consumo de energia térmica de 0.32kWh/kg, 20% inferior ao da geração anterior da KITECH, que registava 0,40-0,50 kWh/kg em sistemas convencionais típicos de fuso único. Três características de engenharia permitem esta redução: motor CA com tecnologia de campo rotativo, que poupa 8-12% de energia face aos controlos PWM tradicionais; sistema de aquecimento otimizado termicamente com isolamento cerâmico, que reduz as perdas de calor em ≈5%; e fuso L/D 50:1, que aproveita ao máximo a eficiência de plastificação do processo em termos de energia consumida.
Como melhora a desgaseificação por vácuo a qualidade dos grânulos?
O sistema de vácuo de zona dupla está ligado ao cilindro da extrusora em dois pontos distintos ao longo do fuso, entre as zonas. As bombas de vácuo extraem a humidade, os compostos orgânicos voláteis e o ar retido no polímero durante a passagem pelo cilindro. Sem desgaseificação da película, formam-se bolhas e vazios nos grânulos, provocando defeitos superficiais, densidade irregular e propriedades mecânicas inferiores. A desgaseificação em duas zonas é essencial para películas ou espumas pós-consumo com 3-5% de humidade, pois remove a humidade do material fundido em vez de a incorporar no grânulo.
Que métodos de granulação estão disponíveis?
A série KCP Plus disponibiliza 4 sistemas de granulação opcionais. A granulação em anel de água é a opção padrão e a mais escolhida, com cabeça de corte na matriz de extrusão de conceção europeia e lâminas pressurizadas a ar, cuja velocidade automática é controlada por PLC para produzir grânulos cilíndricos de tamanho uniforme. A granulação de filamentos extrudidos é um processo tradicional, de custo inferior, que utiliza uma calha de arrefecimento a água e um cortador rotativo de filamentos. Na granulação automática de filamentos extrudidos, os pontos de recolha são automatizados para eliminar a necessidade de manuseamento manual. A granulação subaquática destina-se a plásticos de engenharia com MFI elevado e polímeros especiais que necessitam de arrefecimento imediato para evitar a deformação dos grânulos. Um engenheiro de aplicações pode recomendar o sistema mais adequado à sua aplicação, tendo em conta o tipo de polímero, o intervalo de MFI e a qualidade pretendida para os grânulos finais.
Qual é o prazo de entrega da série KCP Plus?
60 dias após a receção da encomenda do cliente. Este é o prazo de entrega padrão da KITECH para todos os sistemas KCP Plus em stock. As encomendas especiais ou com sistemas elétricos personalizados podem exigir um prazo adicional. Um engenheiro de aplicações confirmará o calendário na proposta formal.
Quer atualizar o seu granulador com compactador e cortador?
Consulte um engenheiro de aplicações para obter uma recomendação específica para a sua aplicação.
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