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Polymer Resources Ltd., una empresa estadounidense especializada en la formulación de compuestos plásticos, continúa avanzando en la fabricación de resinas de ingeniería especiales de alta calidad y personalizadas.
Al servicio de una red global de transformadores y extrusores, la compañía proporciona soluciones termoplásticas adaptadas a aplicaciones críticas en los sectores de dispositivos médicos, electrónica, automoción, construcción y bienes de consumo.
La amplia cartera de la compañía incluye una gran variedad de grados de altas prestaciones, entre ellos policarbonato (PC), ABS, PC/ABS, PPO, PBT, ASA, polieterimida (PEI) y formulaciones y mezclas basadas en nailon. Polymer Resources cuenta con dos instalaciones estratégicamente complementarias para responder a las necesidades específicas de sus clientes: su sede de Farmington está especializada en resinas de colores personalizados altamente especificadas, mientras que su planta de Rochester, Nueva York, también se centra en resinas de colores oscuros altamente especificadas, grados reciclados y actividades avanzadas de Investigación y Desarrollo (I+D).
La planta de Farmington dispone de líneas de formulación con husillo simple y doble husillo. Para garantizar que todos los compuestos procedentes de una misma producción sean idénticos en color, propiedades de fusión y prestaciones mecánicas, con frecuencia se someten a una etapa de mezcla después de la extrusión y la pelletización.
"Estamos muy centrados en la calidad y tanto el color como el resto de propiedades deben ser perfectos", explica Cole Accardi, ingeniero jefe de procesos. Y añade: "Si tenemos una producción de 36.287 kg (80.000 lb), el color puede variar ligeramente desde el principio hasta el final de la producción". La mezcla posterior garantiza una uniformidad absoluta del color y de las propiedades en todo el pedido.
Anteriormente, esta operación de mezcla posterior se realizaba mediante una mezcladora de paletas tipo ribbon blender, pero el equipo comenzó a comprometer la calidad del producto. "Estábamos teniendo problemas de contaminación porque los operarios no podían limpiar la mezcladora a fondo", explica Accardi. "Tenía rincones y espacios donde podían quedar atrapados los pellets". La limpieza requería varias horas y, aun así, persistía el riesgo de contaminación, lo que generaba preocupación por la calidad. "Fue entonces cuando empezamos a buscar alternativas".
Aunque las mezcladoras de paletas funcionan satisfactoriamente en otras zonas de la planta, Accardi buscaba para la mezcla posterior un equipo que minimizara o eliminara el calor y la cizalladura. "Si introducimos calor y cizalladura, podemos generar polvo y provocar cambios de color, especialmente en los colores más claros", explica. "Si mezclamos un compuesto blanco en una mezcladora de paletas durante demasiado tiempo, puede empezar a amarillear".
Finalmente, Accardi y su equipo sustituyeron la mezcladora de paletas por una Rotary Batch Mixer de Munson Machinery, modelo 700-TS-140, con una capacidad de 4 m³ (140 pies³).
El equipo no dispone de agitadores y, por tanto, tampoco de ejes ni cojinetes internos. En su lugar, el recipiente horizontal gira sobre anillos de muñón externos situados en ambos extremos. "Compramos esta mezcladora porque ofrece la mezcla más suave que pudimos encontrar y no altera las propiedades de nuestro material, ya que no genera calor".
Los compuestos pelletizados se descargan en contenedores Gaylord, cada uno con una capacidad aproximada de 680 kg (1.500 lb). Al finalizar una producción, el contenido de cada contenedor se somete a ensayos para comprobar la uniformidad de todas las propiedades, incluido el color, el flujo de fusión, la resistencia al impacto y el comportamiento frente a la llama. Si se detecta alguna variación, los contenedores se trasladan mediante carretilla elevadora a la zona de mezcla posterior.
En esta zona, un volteador de cajas descarga todo el contenido de cada contenedor en una tolva portátil de acero inoxidable de capacidad equivalente. A continuación, un operario utiliza una carretilla elevadora para elevar la tolva hasta situarla sobre la entrada fija de la mezcladora.
Mientras la mezcladora gira, el operario abre la válvula de guillotina de la tolva, permitiendo la descarga completa del material en el recipiente de mezcla. En su interior, los elementos de mezcla generan una acción suave de volteo, giro, corte y plegado en cuatro direcciones, consiguiendo la uniformidad total del lote en un plazo de dos a tres minutos.
La mezcladora puede procesar hasta 2.722 kg (6.000 lb) por lote, equivalentes a cuatro contenedores Gaylord.
Mientras el recipiente continúa girando, el material se descarga a través de una válvula de compuerta de tapón accionada neumáticamente en una caja situada sobre una báscula. "El flujo constante de material permite a los operarios conseguir pesos de llenado precisos", señala Accardi. Una vez que todos los compuestos procedentes de una producción han sido mezclados y sometidos a los correspondientes controles de calidad, las cajas se sellan para su expedición.
"La Rotary Batch Mixer ha reducido las pérdidas de material, disminuido el riesgo de contaminación y acortado los tiempos de mezcla en comparación con la mezcladora de paletas", según comenta Accardi.
"Con las mezcladoras de paletas no se consigue extraer todo el material porque existe una zona muerta debajo de las paletas donde el material simplemente permanece, mientras que la Munson evacua todo el lote y no tiene hendiduras en las que puedan quedar atrapados los pellets".
Para reducir la contaminación por polvo del lote final y disminuir el tiempo necesario para limpiar el recipiente, Accardi y su equipo instalaron un sistema de captación de polvo cerca de la entrada de la mezcladora.
Para eliminar la pequeña cantidad de polvo que queda en el recipiente después de la descarga, los operarios añaden agua, hacen girar el recipiente y evacuan el agua de enjuague a través de una conexión de liberación rápida.
Desde la instalación de la nueva mezcladora, el tiempo necesario para realizar la mezcla posterior de una producción típica se ha reducido en más de un 30 %. También se ha producido una reducción significativa tanto del tiempo de limpieza como del riesgo de contaminación.
"La calidad del producto sigue siendo la medida definitiva de nuestro éxito", afirma Accardi. "Desde el primer momento conseguimos mezclas perfectas en dos minutos y ya no hemos vuelto a tener problemas de contaminación reportados".
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