IMPIANTI A INFRAROSSO + VUOTO MOBY
Il MOBY è un sistema brevettato di trattamento termico per il PET basato sull’azione combinata di raggi infrarossi, vuoto e mescolazione. Il materiale all’interno del reattore viene ricircolato tramite una coclea intubata ed esposto all’azione dei raggi infrarossi in un ambiente sotto vuoto. La temperatura viene controllata direttamente sul materiale e determina le varie fasi del trattamento: cristallizzazione, deumidificazione, Super-Clean (decontaminazione per contatto alimentare) e Solid State Polycondensation (incremento della viscosità intrinseca).
I test ufficiali eseguiti dal Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung hanno dimostrato che la tecnologia a raggi infrarossi + vuoto MOBY è in grado di decontaminare il poliestere riciclato (R-PET) per renderlo nuovamente adatto al contatto con gli alimenti. La “Cleaning efficiency” dimostrata è > del 99% sia su R-PET in scaglia che su R-PET in granuli (approvazione FDA registrata con NOL #179 e #180).
L’impiego della tecnologia MOBY nel trattamento del PET è particolarmente vantaggioso in termini di velocità e flessibilità, che si traducono in minori costi di investimento, ridotti consumi energetici e R.O.I. ottimali. In particolare, l’aumento della viscosità intrinseca ha prestazioni che vanno da un minimo di 0.026 dl/gr/h fino ad un massimo di 0.11 dl/gr/h a seconda della forma del materiale (granulo o scaglia) e del grado di contaminanti solidi (tipicamente PVC).
I sistemi di trattamento del PET di tipo MOBY sono costituiti principalmente da 3 unità:
- Un pre-riscaldatore per convezione che aumenta la temperatura del PET oltre i 160°C (tipicamente 180°C)
- Il vero e proprio reattore MOBY che, combinando l’azione contemporanea di raggi infrarossi e vuoto, riscalda il PET oltre i 200°C per eseguire i trattamenti di decontaminazione (Super-Clean) e aumento della viscoscità intrinseca (Solid State Polycondensation). I prodotti secondari estratti dall’azione del vuoto (principalmente glicole etilenico e acqua) vengono condensati e raccolti per essere smaltiti.
- Una tramoggia “buffer” che riceve il PET trattato e 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.
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 set-point 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 all’intensità della mescolazione, anch’essa viene impostata a seconda che vengano trattati granuli, scaglie, polveri o macinati con granulometri irregolari.
Una curiosità: il reattore 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”.
Rispetto alle tecnologie attualmente presenti sul mercato per processi di semplice essiccazione e deumidificazione spinta, ma anche cristallizzazione, Super-clean e Solid State Polycondensation (SSP), il sistema MOBY apporta dei benefits che risiedono nell’impiego dei seguenti principi:
- Tutti i corpi assorbono o riflettono una specifica lunghezza d’onda di raggi infrarossi. Dal momento che l’acqua e le plastiche hanno il proprio spettro di assorbimento/riflessione, è possibile focalizzare l’irraggiamento solo sull’acqua (massima deumidificazione) o solo sul materiale (per processi di cristallizzazione o SSP del PET) o su entrambi. Il risultato è un’ottimizzazione dell’energia erogata.
- I raggi infrarossi riscaldano il materiale direttamente e in modo uniforme. Il sistema MOBY espone tutto il materiale alla radiazione infrarossa, garantendo un riscaldamento diretto, controllato e uniforme, sia della parte che della massa. Al termine del processo, il materiale trattato si trova nella medesima condizione di temperatura e di umidità, cosa che si traduce in avviamenti ciclo immediati e riduzione a zero degli scarti da deumidificazione.
- Il vuoto garantisce la massima efficienza dei raggi infrarossi. Rispetto ad un irraggiamento in aria, la resa dei raggi infrarossi sotto vuoto aumenta fino ad un 30%, consentendo di innalzare la temperatura del materiale in minor tempo, con conseguente risparmio energetico e di volumi. Inoltre, senza l’interferenza dell’aria, la radiazione mantiene la medesima lunghezza d’onda dalla sorgente al materiale e può essere sfruttata in tutte le sue caratteristiche.
- Il vuoto è il “mezzo” più efficace di estrazione dei liquidi. L’ambiente sotto vuoto provoca la migrazione dal materiale non solo dell’acqua, ma anche di eventuali altre sostanze contaminanti (per esempio acetaldeide, cloforormio, benzofenone, ecc…). Il sistema MOBY trova così impiego non solo per la deumidificazione, ma anche per il cosiddetto “super-clean” del PET in processi di “bottle-to-bottle”.
- Il vuoto è il miglior isolante termico in natura. Come un vaso di Dewar, il reattore non scambia nessun calore con l’esterno, da cui è non solo isolato, ma indipendente: il sistema MOBY può quindi operare indifferentemente in climi temperati o tropicali con la medesima efficacia.
- Il vuoto abbassa il punto di ebbollizione dell’acqua. Operando con valori prossimi al vuoto assoluto, il sistema MOBY è in grado di deumidificare già a partire da 80-85°C, riuscendo così a trattare anche materiali con bassi punti di fusione.
- Il vuoto impedisce l’azione dell’ossidazione. Il materiale al termine del trattamento non ha subito nessun tipo di degradazione o invecchiamento e mantiene la medesima qualità iniziale.
- Tutti i corpi nel vuoto cadono con la stessa velocità. Sfruttando una nota legge della fisica, il sistema MOBY è in grado di gestire non solo granuli, ma anche scaglie, polveri, macinati di filo, cascami tessili e qualunque altro tipo di granulometria, mantenendo salvi sia gli organi di irraggiamento che di filtrazione.
