Mejora de la eficacia mediante elementos calefactores de fibra de carbono para el secado de productos plásticos

Con el desarrollo de la industria química, los plásticos se han convertido en materias primas esenciales para fibras sintéticas, materiales de aislamiento eléctrico, envases resistentes a los ácidos y diversos productos de uso cotidiano. Los procesos de producción de estos materiales también implican etapas de calentamiento y secado. Recientemente, la aplicación de elementos calefactores de fibra de carbono como fuentes de calor por radiación infrarroja en la industria del plástico se ha convertido en un nuevo tema de investigación.

Los análisis científicos indican que tanto las resinas termoplásticas (como el polietileno, el poliestireno, el cloruro de polivinilo, etc.) como las resinas termoendurecibles (como las resinas fenólicas, las poliamidas, etc.) presentan bandas de absorción significativas en la región infrarroja. El diseño de elementos calefactores de fibra de carbono para que emitan longitudes de onda de radiación que coincidan con estas bandas de absorción de infrarrojos puede mejorar significativamente la eficacia del calentamiento eléctrico.

La tecnología de calentamiento por radiación infrarroja lejana puede utilizarse en el proceso de producción de plásticos tanto para la deshidratación de plásticos granulados como para el calentamiento de productos plásticos para termoformado o moldeo por inyección.

Durante el uso, además de garantizar la coincidencia de las longitudes de onda infrarrojas con el rango de absorción del plástico, debe prestarse atención a:

1. Garantizar trayectorias de transporte lisas y planas para el plástico granular durante el secado por deshidratación para facilitar una distribución uniforme y un movimiento homogéneo.
2. Gestión de la distancia entre los elementos calefactores de fibra de carbono y las partículas de plástico para evitar el sobrecalentamiento local debido a temperaturas de calentamiento o velocidades de transporte desiguales. Esto ayuda a evitar la fusión local y la adherencia de las partículas de plástico.
3. En las máquinas de moldeo por soplado de PET, los elementos calefactores de fibra de carbono no se utilizan mucho inicialmente debido a que los operarios confían en los calefactores infrarrojos de alambre de tungsteno, cuya temperatura juzgan observando el color de las preformas. Los calentadores de fibra de carbono emiten una luz menos intensa, lo que altera esta práctica convencional. Sin embargo, con la llegada de equipos automatizados, su aplicación en máquinas de moldeo por soplado está aumentando.

Las innovaciones recientes en la industria del moldeo por inyección incluyen la adaptación de radiadores de infrarrojos a las máquinas de moldeo por inyección de calefacción eléctrica estándar. Estos radiadores, fabricados con un compuesto cerámico que utiliza principalmente carburo de silicio, tienen la forma adecuada para adaptarse al diámetro de extrusión de los barriles de la máquina de moldeo por inyección. A continuación, comparamos los parámetros y el rendimiento de los equipos que utilizan elementos calefactores de fibra de carbono frente a la calefacción eléctrica tradicional para productos de plástico, lo que demuestra un ahorro sustancial en el consumo de energía (hasta 50%) y un aumento de la eficiencia (20%-30%).

Así, empleando elementos calefactores de fibra de carbono como fuente de calor en la industria del plástico es una opción prometedora, que ofrece mejoras significativas de eficiencia y eficacia operativa.

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