CHAMBERSBURG, PENNSYLVANIA — Según la Agencia de Protección Medioambiental de EE. UU., cada año se generan en Estados Unidos aproximadamente 290 millones de neumáticos usados. Hasta 1990, la mayoría de estos neumáticos usados ocupaban espacio en los vertederos o se abandonaban ilegalmente. Hoy en día, muchas de ellas son recicladas por empresas como Edge Rubber (www.edgerubber.com) para convertirlas en distintos grados de caucho triturado, también conocido como caucho granulado de malla fina.
En la actualidad existen mercados para 233 millones (el 80 %) del total de neumáticos usados. Unos 130 millones (el 56 %) de estos neumáticos usados se queman como combustible. Otros 56 millones (el 24 %) se utilizan en proyectos de ingeniería civil, como arrecifes artificiales, mientras que 30 millones (el 13 %) se reciclan para obtener caucho triturado. Otros 16,5 millones (el 7 %) de neumáticos usados se recauchutan.
De los 30 millones de neumáticos usados que se reciclan para convertirlos en caucho triturado, unos 6 millones (el 20 %) llegan a la planta de Edge Rubber en Chambersburg, Pensilvania, la instalación más antigua y exitosa dedicada a la producción de caucho triturado de malla fina en Estados Unidos. Se trata de una de las plantas de reciclaje de caucho más eficientes del país, y gran parte de su eficiencia se debe a su sistema de manipulación de materia prima a granel, que utiliza seis descargadores de sacos a granel Flexicon.
«Al recibir los neumáticos usados, lo primero que hacemos es triturarlos en partículas de aproximadamente 1/2 pulgada (1,3 cm), que se introducen por gravedad en sacos a granel de 2.000 libras (907 kg)», explica Sam Kauffman, vicepresidente y director de operaciones de Edge Rubber. «Estas partículas trituradas en bruto constituyen el 80 % de la materia prima que transformamos en caucho granulado de malla fina».
El 20 % restante procede de pequeñas bolsas suministradas por empresas de recauchutado de neumáticos, que trituran una parte de la banda de rodadura de los neumáticos usados antes de aplicar una nueva banda de rodadura a las carcasas, lo que genera «rebabas» que miden aproximadamente 3/16 pulgadas (0,5 cm).
Dado que Edge Rubber ha eliminado el vaciado manual de las bolsas pequeñas de su proceso de producción, primero transfiere el contenido de estas a sacos a granel que se almacenan o se descargan para alimentar con partículas de caucho molido, junto con partículas trituradas en bruto, un proceso de molienda en trituradora con el fin de reducir aún más el tamaño de las partículas.
El traslado de las partículas de caucho desde las bolsas a granel hasta los molinos de trituración se realiza mediante seis sistemas automatizados de descarga de bolsas a granelBULK-OUT® BFC, con transportadores de tornillo flexibles integrados de Flexicon. Un operario carga una bolsa a granel en el bastidor del descargador mediante un polipasto eléctrico y un carro montados en una viga en I en voladizo; el descargador vacía las partículas en una tolva de suelo con una capacidad de 20 pies cúbicos (0,56 m³), desde donde un transportador de tornillo flexible de 15 pies (4,57 m) de longitud las transporta a uno de los seis molinos trituradores. Kauffman explica: «Cuatro de estos sistemas de descarga son idénticos; uno cuenta con un transportador de tornillo flexible de mayor diámetro para una mayor capacidad de alimentación, y otro es una unidad de doble descarga con dos transportadores de tornillo flexibles que alimentan material a dos molinos trituradores».
Una vez colocada la bolsa, el operario tira del extremo atado a través de una válvula de iris, que impide el flujo de material mientras se desata la bolsa a granel y permite una descarga controlada del material en la tolva una vez que la bolsa se ha abierto.
Debido a las características de las partículas de caucho, el flujo de material desde el saco puede ser irregular. Para garantizar un funcionamiento continuo y eficiente, los dispositivos de activación de sacosFLOW-FLEXER®, situados en el bastidor, comprimen y liberan continuamente los lados opuestos del saco a granel para facilitar el flujo a través de la boquilla del saco hacia la tolva de suelo.
Las partículas de caucho fluyen desde la boca de descarga de la tolva de suelo y el adaptador de carga hacia el transportador de tornillo flexible modelo 1450, de 15 pies (4,57 m) de longitud, diseñado para manejar materiales difíciles y compuesto por un tornillo flexible de acero que gira dentro de un tubo exterior de acero al carbono de 4,5 pulgadas (11,4 cm) de diámetro. El tornillo es accionado por un motor eléctrico situado en el extremo de descarga del transportador, que alimenta las partículas de caucho a través de un adaptador de transición hacia el molino triturador.
Los sensores de nivel alto y bajo de la tolva de suelo envían una señal al PLC para que active la cinta transportadora cuando se alcanza el nivel alto y la desactive cuando se alcanza el nivel bajo.
Los descargadores de sacos a granel mejoran el flujo del proceso
«Antes de adquirir los descargadores de sacos a granel, vaciábamos manualmente los pequeños sacos de material procedentes de las plantas de recauchutado de neumáticos en los molinos trituradores. Si nuestra trituradora de neumáticos estaba fuera de servicio por mantenimiento o reparación, el volumen de residuos de recauchutado que alimentábamos a los molinos trituradores no era suficiente para mantener la velocidad máxima de producción, lo que ralentizaba todo el proceso de trituración a temperatura ambiente. Además, vaciar los sacos manualmente era una operación muy lenta», afirma Kauffman.
«Ahora, los descargadores de sacos a granel y los transportadores de tornillo flexibles alimentan toda la materia prima a los molinos de trituración en un flujo continuo y automático», afirma. El rendimiento aumenta y las existencias disminuyen.
La molienda a temperatura ambiente permite obtener polvo de alta calidad
Un neumático típico triturado por Edge Rubber contiene, en peso, aproximadamente un 70 % de caucho recuperable, un 15 % de acero, un 3 % de fibra y un 12 % de materiales extraños, como rellenos inertes. De media, un neumático de turismo proporciona entre 10 y 12 lb (4,5 y 5,4 kg) de caucho triturado.
Las partículas trituradas en bruto y los residuos de recauchutado se muelen primero en los molinos trituradores (molienda a temperatura ambiente), el primero de los dos procesos de reducción de tamaño que producen nueve tamaños de partícula que van desde la malla 10 (2,00 mm, 0,8 pulgadas) hasta una finura de 200 mallas (0,074 mm, 0,003 pulgadas). Los molinos trituradores producen partículas que van desde 10 mesh (2,00 mm, 0,8 pulgadas) hasta 30 mesh (0,60 mm, 0,02 pulgadas).
Una trituradora de caucho desmenuza los residuos de caucho haciéndolos pasar entre tambores giratorios de acero dentados, reduciéndolos a distintos tamaños mediante el ajuste de la separación entre los rodillos de trituración. Las partículas resultantes, de forma alargada y estrecha, presentan una gran superficie específica y son adecuadas para aplicaciones como la industria de la automoción, el asfalto y productos moldeados, tales como alfombrillas de caucho y ruedas de caucho macizo para carritos y cortacéspedes.
Las partículas de caucho triturado que salen de los molinos trituradores se clasifican mediante cribas. Las partículas de tamaño excesivo se reintroducen en los molinos trituradores, mientras que el resto se transporta a la línea de envasado o al siguiente proceso, la micromolienda, para reducirlas a polvos de máxima finura. Los imanes eliminan los alambres y otros contaminantes metálicos. La tela se elimina mediante aspiración y cribado.
La microfregamentación produce las partículas más pequeñas y más puras
La molienda en húmedo, o micromolienda, produce partículas más limpias y de malla más fina. «Aunque produce partículas de un tamaño de hasta 40 mesh (0,40 mm, 0,016 pulgadas), la mayoría de las partículas son de 60 mesh (0,25 mm, 0,01 pulgadas) o más finas. De hecho, un porcentaje del rendimiento total es más fino que 200 de malla (0,074 mm, 0,003 pulgadas)», afirma Kauffman.
En la trituración en húmedo, las partículas de caucho triturado se mezclan con agua para crear una pasta, que se procesa en micromolinos. Cuando se alcanza el tamaño deseado, se evapora el agua de la pasta y las partículas se secan y se clasifican. Una ventaja de la trituración en húmedo es la limpieza y la uniformidad del caucho triturado fino que se obtiene, ya que el proceso «lava» el caucho triturado para eliminar los últimos restos de fibra.
Estas partículas presentan una morfología —o estructura superficial— única y suelen comercializarse como aditivos para mejorar el rendimiento de los plásticos moldeados por inyección y extruidos. Aunque la mayoría de los procesos de molienda en húmedo producen partículas con una superficie lisa, la técnica patentada de Edge Rubber permite obtener partículas con una superficie rugosa y una forma única que maximiza la superficie específica. Ofrecen un rendimiento superior para aplicaciones que requieren una fuerte adhesión o una elevada resistencia a la tracción en sectores como el de la automoción, los selladores, los recubrimientos especiales y la formulación de compuestos a medida.
La mayor parte de las partículas molidas en húmedo de Edge Rubber se envasan en bolsas con dosis premedidas que se incorporan directamente al proceso de moldeo del cliente y que, posteriormente, se desintegran al fundirse a baja temperatura. El resto de las partículas molidas en húmedo, junto con las partículas de mayor tamaño producidas por los molinos trituradores, se envían en bolsas de distintos tamaños a clientes de Estados Unidos y de todo el mundo.
«Gracias, en gran parte, a nuestro equipo de descarga de sacos a granel, somos una de las plantas de reciclaje de residuos de caucho más eficientes de Estados Unidos», concluye Kauffman.