IL NUOVO PARADIGMA DELLA DEUMIDIFICAZIONE (E NON SOLO )

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Cristoforo Colella
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1 IL NUOVO PARADIGMA DELLA DEUMIDIFICAZIONE (E NON SOLO ) PARTE 2

2 2 MOBY IL NUOVO PARADIGMA DELLA DEUMIDIFICAZIONE PARTE 2 PARTE 2 : IL FUNZIONAMENTO Partiamo dal nome. Per esporre il materiale all irraggiamento, il reattore del MOBY è dotato di un dispositivo di convogliamento interno che ricircola il materiale dal basso verso l alto, creando nella parte superiore un tipico effetto a fontana, da cui il nome MOBY. FIGURA 1 SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DEL MOBY Il vuoto, nel frattempo, apporta il proprio contributo al processo, agevolando l azione dei raggi infrarossi, bloccando gli scambi termici con l esterno, abbassando il punto di ebbollizione dell acqua per anticiparne l estrazione, e mantenendo stabile l arco di caduta del materiale dalla fontana. Una volta raggiunto il set-point di temperatura (misurata direttamente sul materiale), il processo prevede una fase finale che, sfruttando l entropia residua dei raggi infrarossi e l azione del vuoto, conclude la deumidificazione. In questa fase, il MOBY opera con un consumo energetico tendente a zero: la miscelazione è spenta, gli organi di irraggiamento sono spenti e solo la pompa del vuoto si accende a intervalli per mantenere la depressione. Nel caso del PET (sia granulo che scaglia), per esempio, un ora e mezza di trattamento è sufficiente per ottenere valori inferiori ai 30ppm (ed eventuamente cristallizzare) partendo da un umidità iniziale di 4.000ppm. Il consumo energetico medio è di 72 watt/kg. I tempi e i consumi si abbassano nel caso di granulometrie fini (polveri), mentre invece crescono per processi di SSP (Solid State Polycondensation). I liquidi estratti dall azione del vuoto (cosiddetto stripping ) vengono condensati e raccolti per essere smaltiti o eventualmente analizzati: c è quindi un riscontro diretto sulla quantità e la qualità di ciò che era presente nella materia prima.

un tipico effetto a fontana, da cui il nome MOBY.

3 MOBY IL NUOVO PARADIGMA DELLA DEUMIDIFICAZIONE PARTE 2 3 Al termine del trattamento, il batch viene convogliato dal reattore all interno di una tramoggia cosiddetta buffer, che funge da interfaccia con la macchina trasformatrice (pressa, estrusore o soffiatrice) o con un sistema di bagging, consentendo all intero processo di lavorare in continuo. Sia il reattore che la tramoggia buffer controllano rispettivamente la quantità di materiale in lavorazione e la produzione oraria. Tramite celle di carico e/o sensori capacitivi, infatti, il reattore del MOBY carica sempre una quantità definita di materiale, mentre la tramoggia buffer verifica per perdita di peso/volume il consumo effettivo della macchina trasformatrice e segnala il livello minimo raggiunto per operare il refill. In caso di fermo produzione, il reattore entra in stand-by e mantiene il materiale sotto vuoto, evitando sia effetti di over-drying (ingiallimenti o biscottature ) che di ripresa dell umidità. FIGURA 2 IMPIANTO MOBY INSTALLATO

Sia il reattore che la tramoggia buffer controllano rispettivamente la quantità di materiale in lavorazione e la produzione oraria.

4 4 MOBY IL NUOVO PARADIGMA DELLA DEUMIDIFICAZIONE PARTE 2 L intensità dell irraggiamento viene modulata in funzione della tipologia di materiale e della produzione oraria, mantenendo una proporzionalità diretta tra l efficienza e i consumi energetici: solo l energia necessaria viene utilizzata. Per esempio, nel caso di materiale poco umido, il setpoint di temperatura viene raggiunto con un lavoro minimo degli organi di irraggiamento, mentre nel caso di materiale molto umido, il riscaldamento è più intenso: la natura e la condizione del materiale determinano pertanto il consumo energetico, mentre il tempo ciclo è costante. Quanto alla velocita di mescolazione, anch essa viene impostata a seconda che vengano trattati granuli, scaglie, polveri o macinati con granulometri irregolari, e opera un convogliamento del materiale dal basso verso l alto che non ha frizioni e quindi non produce polverino. Una spia posta sulla sommità del reattore consente di avere un accesso visivo (diretto o remotato) al processo: il materiale in miscelazione sotto l azione dei raggi infrarossi e del vuoto è controllabile in qualunque momento, cosa che risulta particolarmente utile nel caso di attività di ricerca e sviluppo o di malfunzionamenti, nonché ovviamente per una supervisione ordinaria. FIGURA 3 R-PET IN FLAKES VISTO DALLA SPIA VISIVA DURANTE IL PROCESSO

Per esempio, nel caso di materiale poco umido, il setpoint di temperatura viene raggiunto con un lavoro minimo degli organi di irraggiamento, mentre nel caso di materiale molto umido, il

5 MOBY IL NUOVO PARADIGMA DELLA DEUMIDIFICAZIONE PARTE 2 5 La mescolazione e il controllo della quantità del materiale aprono inoltre infinite opzioni di dosaggio: si possono caricare e trattare insieme due qualità dello stesso materiale (per esempio vergine e macinato), oppure più materiali differenti dosati in proporzioni diverse ed eventualmente addittivare con masterbatch, pigmenti, nanocomponenti, ecc Le produzioni variano da 1 a Kg/h, con configurazioni modulari del reattore. Ad esempio, per deumidificare Kg/h di un materiale con densità apparente di 0,5 Kg/LT, viene impiegato un reattore da LT circa con una tramoggia buffer da LT circa; per raddoppiare la deumidificazione dello stesso materiale, si utilizzano due reattori che lavorano alternativamente andando ad asservire la medesima tramoggia buffer : in questo modo, i volumi vengono contenuti e la manutenzione può essere eseguita su un reattore alla volta, mantenendo comunque il 50% della produttività. Il sistema lavora sia in ciclo automatico che in ciclo manuale e l Operatore può costruire ricette personalizzate per i propri materiali, parametrizzando tempi di ciclo e fasi di lavoro, intensità dell irraggiamento e set-point di temperatura, velocità di mescolazione e livello di vuoto. La semplicità il punto di forza del sistema MOBY, che può essere utilizzato e manutentato da operatori non specialisti e con tempi di apprendimento brevissimi. Nei prossimi articoli prenderemo in esame alcuni casi concreti di applicazione nell ambito del riciclaggio (per la riduzione del costo della materia prima) e del trattamento dei tecnopolimeri (per la riduzione a zero dello scarto da deumidificazione), al fine di quantificare il ROI (Return Of Investment) che è possibile ottenere utilizzando il MOBY.

nanocomponenti, ecc Le produzioni variano da 1 a 3.000 Kg/h, con configurazioni modulari del reattore. Ad esempio, per deumidificare 1.

6 6 MOBY IL NUOVO PARADIGMA DELLA DEUMIDIFICAZIONE PARTE 2 TEST SUL MOBY Il nostro laboratorio interno è provvisto di strumenti per la misurazione dell umidità e della viscosità intrinseca del polimero. Per fare un test sul proprio materiale o semplicemente visionare il sistema MOBY, scrivere a sales@sbplastics.it Tutto il materiale qui riprodotto è di proprietà della IRV SYSTEMS SRL con sede in via G. Marconi, 42 Villanova di Camposampiero (PD) ITALY C.F. e PIVA

it Per fare un test sul proprio materiale o semplicemente visionare il sistema MOBY, scrivere a sales@sbplastics.

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