Vamos a pasar una línea de botellas PET a 100% rPET: ¿qué cambios necesitamos en el molde y el canal caliente?

¿Qué cambios de molde y canal caliente necesita una línea con 100% rPET?

El rPET (tereftalato de polietileno reciclado) es PET recuperado de botellas usadas y reprocesado en escamas o granza de grado alimentario que puede sustituir a la resina virgen. En la mayoría de las conversiones el acero del molde de preforma y la disposición de cavidades pueden quedarse como están; los cambios se concentran en el canal caliente (puntas de boquilla, agujas de válvula, sellos, resistencias y equilibrio de temperatura), en el venteo y la refrigeración del molde, y en el secado y el manejo del material antes de la máquina.

La razón es que el 100% rPET se comporta de forma menos uniforme que el PET virgen: la viscosidad intrínseca (IV) varía de un lote a otro, el material es más sensible a la humedad y al historial térmico, y contiene más volátiles y contaminantes finos. Un molde y un canal caliente que funcionan bien con resina virgen pueden mostrar puntos negros, turbidez, defectos de punto de inyección y variación de peso cuando el rPET llega al 100%.

Cifras clave para planificar una conversión a rPET

• Los moldes de preforma pueden especificarse de 32 a 160 cavidades; el enfoque de conversión es el mismo, pero cada cavidad adicional suma una boquilla más que equilibrar.
• Los canales calientes de válvula de LIHE están disponibles hasta 144 cavidades de preforma, con una garantía de 3 años contra fugas en el diseño tipo Husky Ultra.
• Una refrigeración optimizada puede reducir el tiempo de enfriamiento del cuello hasta 0,5 s, lo que ayuda a recuperar tiempo de ciclo si el rPET obliga a un proceso más frío y lento.
• Las propuestas de aligeramiento reducen el peso de la preforma entre 1 g y 2 g; con rPET, confirme primero el comportamiento en el estirado-soplado.
• Plazos publicados: piezas de repuesto 4 semanas, moldes piloto 20 días, moldes PET estándar 8 semanas.

Qué cambia cuando la resina pasa a ser 100% rPET

• Variación de IV: los lotes de escama y granza reciclada difieren en IV, por lo que la viscosidad del fundido, el equilibrio de llenado y el peso de la preforma cambian entre lotes.
• Sensibilidad a la humedad: el PET húmedo se hidroliza en el cilindro y en el canal caliente, lo que baja la IV y debilita la botella final.
• Historial térmico: el rPET ya se ha fundido al menos una vez, así que el tiempo de residencia extra en el distribuidor eleva el acetaldehído (AA) y el amarilleo.
• Volátiles y finos: más gas y polvo en el fundido significan un ensuciamiento más rápido de los venteos y depósitos en cavidades y machos.
• Contaminantes: geles, puntos y partículas extrañas que pasan la filtración del reciclador pueden obstruir parcialmente puntas de boquilla y puntos de inyección.
• Color: el rPET suele tener un ligero tono; la turbidez o el amarilleo causados por el proceso se notan más que con resina virgen.

Qué preparar antes de la conversión

• La especificación de rPET de su proveedor: rango de IV, humedad en la entrega, límites de contaminación y la aprobación para contacto alimentario del proceso de reciclado (por ejemplo, una carta de no objeción de la FDA en EE. UU.).
• Datos base de la línea actual con PET virgen: tiempo de ciclo, tasa de rechazo por cavidad, peso de preforma por cavidad, nivel de AA y caída de IV de la granza a la preforma.
• Una revisión de capacidad del secador y del transporte de material, porque la escama de rPET tiene otra densidad aparente y otra respuesta al secado que la granza virgen.
• Una auditoría del estado del canal caliente: lecturas de resistencias y termopares por zona, desgaste de puntas y agujas, estado de los sellos e historial de fugas.
• Una auditoría del estado del molde: profundidad de venteo, caudal y diferencia de temperatura del agua por circuito, cal en los canales y desgaste de anillos de cuello y conos de cierre.
• Los planos de preforma y botella, además de los resultados de soplado, para comprobar en la sopladora cualquier cambio de espesor de pared o de peso.

Cambios de molde y canal caliente a considerar

Paso a paso: convertir la línea a 100% rPET

1. Paso 1: Registre una línea base completa con PET virgen para comparar cada cambio posterior con cifras reales.
2. Paso 2: Acuerde la especificación de rPET con su proveedor y analice la IV y la humedad de cada lote antes de que llegue al secador.
3. Paso 3: Confirme el tiempo de residencia y la capacidad de punto de rocío del secador para el caudal de rPET, según los datos de secado del proveedor de resina.
4. Paso 4: Revise el canal caliente: compruebe cada zona de calefacción y termopar, sustituya puntas, agujas y sellos desgastados y limpie el distribuidor.
5. Paso 5: Revise el molde: desincruste los canales de refrigeración, verifique el caudal por circuito, limpie y mida los venteos y compruebe anillos de cuello y conos.
6. Paso 6: Haga una prueba de material escalonada, aumentando la proporción de rPET por etapas mientras mide peso, AA, caída de IV y defectos por cavidad.
7. Paso 7: Ajuste el proceso en cada etapa: temperatura del fundido, equilibrio de zonas del canal caliente, presión de mantenimiento y enfriamiento, con el menor tiempo de residencia posible.
8. Paso 8: Sople preformas de muestra en su sopladora y revise la distribución de pared, la carga axial y el aspecto de la botella.
9. Paso 9: Fije la ventana de proceso y actualice los intervalos de mantenimiento preventivo de venteos, puntas y filtros para el rPET.

Problemas comunes tras pasar a rPET y cómo resolverlos

Consejos avanzados para una producción estable con 100% rPET

• Mida la IV en las preformas, no solo en el material de entrada; la caída de IV a lo largo de la línea indica si el secado y el tiempo de residencia están bajo control.
• Tenga en planta un juego de repuesto de puntas, agujas y sellos para resolver una boquilla obstruida sin una parada larga.
• Haga seguimiento de rechazos por cavidad; una sola cavidad que deriva suele apuntar a una boquilla, un venteo o un circuito de refrigeración, no al material.
• Use la optimización de refrigeración para recuperar tiempo de ciclo; la refrigeración optimizada de LIHE puede reducir el enfriamiento del cuello hasta 0,5 s.
• Retrase cualquier aligeramiento hasta que el proceso con rPET sea estable y luego pruebe la reducción de 1 g a 2 g en la sopladora.
• Si el canal caliente es antiguo, compare el reacondicionamiento con la sustitución; el rPET pone en evidencia rápidamente fugas y resistencias débiles.

Conceptos relacionados

• Viscosidad intrínseca (IV): medida del peso molecular del PET; baja cuando el PET se degrada por humedad o calor.
• Acetaldehído (AA): subproducto de la degradación térmica del PET que puede afectar al sabor del agua y de bebidas sensibles.
• Hidrólisis: reacción del PET fundido con el agua, principal razón por la que el material sin secar pierde IV.
• Canal caliente de válvula: canal caliente en el que una aguja abre y cierra mecánicamente cada punto de inyección, con puntos más limpios que los térmicos.
• Cristalinidad: regiones ordenadas del PET que aparecen como turbidez blanca en la preforma cuando el enfriamiento es demasiado lento.

Cómo apoya LIHE una conversión a rPET

• LIHE Precision (Foshan Lihe Precision Machinery Co.,Ltd.) es un fabricante de moldes de preforma PET, moldes de soplado, moldes de tapas y de compresión, sistemas de canal caliente y componentes de molde para la industria de bebidas y envases, con fabricación en Foshan, China.
• Pruebas de material rPET y conversiones de líneas de producción como parte de sus soluciones a medida.
• Reacondicionamiento de canales calientes y repuestos de puntas de boquilla, agujas de válvula, resistencias y sellos para sistemas compatibles con HUSKY, NETSTAL, KM y SIPA.
• Optimización de refrigeración y piezas de conversión 100% intercambiables con sistemas Husky, SACMI, SIPA, NETSTAL, MHT, OTTO, ASB, Krupps y Corvaglia.
• Diagnóstico remoto, apoyo en la puesta en marcha en planta y mantenimiento preventivo a cargo de un equipo técnico dedicado.

Preguntas frecuentes

¿Necesitamos un molde de preforma nuevo para trabajar con 100% rPET?

Normalmente no. La disposición de cavidades y el acero suelen mantenerse. El trabajo se centra en el canal caliente, el venteo, la refrigeración y el secado. Solo hace falta un molde nuevo si el actual está desgastado o si debe cambiar el propio diseño de la preforma.

¿Qué piezas del canal caliente se desgastan antes con rPET?

Las primeras que conviene revisar son las puntas de boquilla, las agujas de válvula y los sellos, seguidas de resistencias y termopares. Los contaminantes y depósitos del rPET ponen en evidencia el desgaste y las zonas débiles antes que la resina virgen.

¿Por qué vemos más puntos negros después del cambio?

El rPET tiene un historial térmico más largo, así que el fundido que queda en zonas muertas del distribuidor se degrada antes. Limpiar o reacondicionar el distribuidor, reducir el tiempo de residencia y confirmar la filtración suelen resolverlo.

¿El 100% rPET alargará nuestro tiempo de ciclo?

Puede hacerlo si el proceso debe trabajar más frío o más lento para controlar el AA y la turbidez. La refrigeración optimizada, que puede reducir el enfriamiento del cuello hasta 0,5 s, es una forma de recuperar parte de ese tiempo.

¿Puede LIHE ayudar con pruebas antes de comprometernos?

Sí. Las pruebas de material rPET forman parte de las soluciones a medida de LIHE, junto con el reacondicionamiento de canales calientes y las conversiones de línea. Escriba a sales@lihe-preform.com con los datos de su molde, máquina y rPET.

Referencias

1. Wikipedia — PET bottle recycling
2. Wikipedia — Polyethylene terephthalate
3. Wikipedia — Intrinsic viscosity
4. Wikipedia — Acetaldehyde
5. Wikipedia — Hot runner
6. U.S. FDA — Recycled Plastics in Food Packaging