Per consentire un processo di produzione di alta qualità, i materiali termoplastici igroscopici devono essere adeguatamente deumidificati. Per decenni, i cosiddetti sistemi di deumidificazione ad assorbimento (ad aria secca, con setacci molecolari) hanno dominato il mercato.
Si stanno tuttavia affermando sempre di più metodi di deumidificazione alternativi. Certamente interessante, sia sul piano della qualità del processo che su quello dei costi, è il processo che utilizza l’aria compressa per estrarre l’umidità dai granuli (il cosiddetto “stripping”).
Il processo si basa sul fatto che l’aria compressa a 7 bar ha un dew point di 3-5°C e che, una volta decompressa a 1 bar, il dew point scende a -20°C (sempre costante), ed è in grado così di deumidificare tutti i materiali termoplastici, anche i più ostici.
Le unità che adottano questa tecnologia sono relativamente diffuse per applicazioni con portate orarie ridotte, grazie alle dimensioni molto contenute che ne consentono il montaggio sulla pressa anche in presenza di spazi angusti. Si parla però ancora poco dell’utilizzo dell’aria compressa per grandi portate di materiale, in quanto il processo che la utilizza è considerato costoso in confronto a quello con setacci molecolari. Ciò non tiene conto del fatto che la generazione d’aria secca nei sistemi ad assorbimento consuma molta energia e presenta anche altri svantaggi (sostituzione dei setacci, usura delle parti in movimento).
A questo punto la domanda è legittima: visti i vantaggi sul piano qualitativo, si potrebbe rivoluzionare il mercato della deumidificazione delle materie plastiche se fosse disponibile un sistema in grado di ridurre notevolmente la necessità d’aria compressa per il processo di deumidificazione?
La risposta è: un sistema di questo genere è già disponibile!
L’azienda austriaca QIP, i cui prodotti sono distribuiti nel nostro Paese da Nickerson Italia, fornisce da anni deumidificatori con una tecnologia a doppio circuito sviluppata proprio per ridurre i costi legati al consumo di aria compressa. Ma vediamo, più in dettaglio, come tutto questo sia possibile, anticipando di qualche ora la presentazione odierna di Nickerson al Congresso delle Materie Plastiche 2023, organizzato dall’associazione TMP e dalla rivista Plastix presso il Quark Hotel di Milano.
Deumidificare con una ridotta quantità d’aria secca
La quantità d’aria necessaria per il processo di deumidificazione è determinata dalla quantità di calore necessaria per portare il materiale alla temperatura di deumidificazione. L’utilizzo della sola aria compressa è uno spreco. Per rimuovere l’umidità immagazzinata nei granuli, è necessaria solo una piccola quantità di aria secca.
È proprio questo effetto che QIP sfrutta nei suoi sistemi: nella zona superiore del contenitore, il materiale viene riscaldato con aria a pressione ambiente alla massima temperatura possibile, indicata dalle specifiche del produttore del materiale. L’obiettivo principale è quello di trasferire nel materiale un’energia sufficiente per consentire alle molecole d’acqua, bloccate nei granuli, di essere espulse in superficie.
Il processo di deumidificazione vero e proprio avviene nella zona inferiore della tramoggia di deumidificazione. Grazie al preriscaldamento e alla deumidificazione superficiale del materiale nella parte superiore, è necessaria solo una quantità minima d’aria compressa espansa a livello atmosferico. In questo modo è possibile ridurre drasticamente la quantità d’aria compressa necessaria senza sacrificare i valori d’umidità residua richiesti dai materiali igroscopici.
I sistemi di deumidificazione di QIP fanno addirittura un ulteriore passo avanti. Poiché le dimensioni delle tramogge di deumidificazione sono sempre progettate per una portata massima di materiale, ma in pratica vengono utilizzate raramente, i deumidificatori sono dotati di un controllo automatico della capacità in base al consumo effettivo. In questo modo si riducono i volumi d’aria in entrambi i circuiti e, di conseguenza, anche le attività di riscaldamento, con un ulteriore risparmio energetico. Queste condizioni rendono possibile collocare i deumidificatori a doppio circuito tra i sistemi più efficienti sul mercato dal punto di vista energetico.
Le principali caratteristiche dei deumidificatori a doppio circuito
I deumidificatori a due circuiti di QIP sono caratterizzati da un’ottima stabilità di processo, costante per tutta la loro durata: il dew point dell’aria compressa, dopo che questa viene “decompressa” a pressione ambiente, è sempre assolutamente costante. Inoltre, non avendo setacci molecolari, né parti in movimento per la commutazione degli stessi, non richiedono manutenzione. Tali vantaggi consentono di risparmiare sui costi che devono essere presi in considerazione al momento dell’investimento. L’unicità di questo sistema consente ora un utilizzo sostenibile anche con tramogge di deumidificazione di grandi dimensioni, che attualmente possono essere fornite fino a un volume di 4700 litri. I sistemi a due circuiti sono dotati di un sistema di controllo con display a colori e funzionamento touch. Questo include timer integrati, programmi di deumidificazione, una funzione di protezione contro la deumidificazione eccessiva, la registrazione dei dati di processo tramite USB e la possibilità di scambiare dati tramite ModbusTCP. Il quadro di controllo degli alimentatori Venturi, o di quelli di vuoto, è incluso di serie (per un massimo di due materiali). Su richiesta, è infine disponibile anche un sistema di comunicazione con protocollo OPC-UA con server SQL, tramite client Web o direttamente con diverse presse.
