Es un mundo cada vez más pequeño: el transporte más rápido, la información instantánea de Internet y la comunicación inmediata se combinan para hacer que nuestro enorme planeta, a todos los efectos prácticos, sea mucho más pequeño y mucho más exigente de lo que solía ser. En el mundo manufacturero actual, las empresas también exigen mucho más de sus equipos de procesamiento. Más específicamente, las empresas buscan ventajas competitivas a través de mejores características del producto, mayor eficiencia de procesos y menor uso de energía. En términos de reducción de partículas, el Gran-U-Lizer™ logra todos estos objetivos.
¿Por qué maximizar la uniformidad de las partículas?
En muchas aplicaciones de reducción de partículas, el objetivo más importante es maximizar la uniformidad de las partículas. Tomemos, por ejemplo, el café. En los Estados Unidos, el café generalmente se muele para lograr el máximo rendimiento en un rango de tamaño de malla estadounidense de 16 x 40 (1170 a 590 micras) con un mínimo de «finos» (en este caso, las partículas por debajo de la malla 40). Después de la molienda, el café no se clasifica; más bien, procede directamente al embalaje. Este tipo de proceso simplificado exige tanto la uniformidad de la molienda de precisión como la consistencia final del producto. Si el tamaño de la molienda varía o se crean «finos» adicionales (o polvo), el café se extrae en exceso durante el proceso de preparación. Esta sobreextracción aumenta el amargor del café, una característica que todos los productores de café intentan minimizar. En otras aplicaciones de reducción de partículas, se deben cumplir estrictos requisitos de tamaño de partícula y, por lo tanto, se requiere la clasificación del producto. Cuando este es el caso, las «multas» a menudo se desechan, se reprocesan o se utilizan en un mercado secundario. En cualquier caso, se pierde dinero y se desperdicia energía.
Aplicaciones óptimas
En general, hay dos factores que descartan el uso de la tecnología de rodillos estilo Gran-U-Lizer para la selección como el método óptimo de reducción de partículas para cualquier aplicación: (a) El producto a moler no es friable o frágil/rompible… o (b) No se puede obtener ningún valor de mantener un tamaño de partícula uniforme con un mínimo de «finos». Sin embargo, si se cumplen las dos condiciones (a) y (b) anteriores, el Gran-U-Lizer proporcionará resultados superiores a la reducción de partículas sobre cualquier otro método de molienda, particularmente en aquellas aplicaciones donde el rango de tamaño de partícula promedio deseado está entre 100 y 1500 micras. Las variables en juego El Gran-U-Lizer utiliza la tecnología de molino de rodillos y se adhiere a tres principios básicos para mantener una excelente distribución del tamaño. En primer lugar, los rodillos que se utilizan no suelen ser lisos. De hecho, son corrugados (o ranurados) personalizados para adaptarse a cada aplicación específica. Hay literalmente miles de corrugaciones diferentes
que podría aplicarse a una tirada determinada. Al realizar pruebas de laboratorio del entorno del mundo real, se puede determinar la mejor configuración para una aplicación determinada. Los rollos se pueden ranurar con corrugaciones que corren a lo largo del rollo (longitudinal) o alrededor de la circunferencia del rollo (circunferencial). Las flautas dentro de cada corrugación pueden variar tanto en términos de forma como de tamaño. Por ejemplo, algunos productos requieren ocho flautas por pulgada, mientras que otros usan 30 flautas, dependiendo de variables como la dureza del material y el tamaño especificado. La segunda variable diferenciadora importante es la relación relativa de velocidad de rodadura, o velocidad diferencial de rodillo. Hacer correr los rodillos a la velocidad relativa ideal a medida que el material pasa a través de ellos logrará el efecto de cizallamiento deseado. Por ejemplo, si un rodillo gira a 500 RPM y el otro a 1000 RPM, la velocidad relativa del rodillo se define en 2:1 (1000/500). La relación relativa de velocidad de rodadura es proporcional a la cantidad de cizallamiento colocado sobre una partícula que pasa a través del punto de «pellizco» de un rodillo. Cuanto mayor sea el cizallamiento, más desgarro recibirá la partícula triturada. Dependiendo de las propiedades del material y de los cortes de rollo que se utilicen, esta relación tiene un impacto definitivo en la distribución del tamaño de partícula. En tercer lugar, el operador tiene la capacidad de controlar el tamaño del producto ensanchando o reduciendo el espacio entre los rollos. Los espacios entre rodillos se pueden ajustar sobre la marcha para alterar las distribuciones del tamaño de partícula «sobre la marcha» en segundos, lo que elimina la necesidad de detener un proceso continuo y permite tiempos de cambio rápidos entre varias configuraciones de molienda. El elemento más crítico de esta capacidad de ajuste fino es la necesidad de mantener los rodillos paralelos. Los rodillos perfectamente paralelos son la piedra angular de esta tecnología de molinos de rodillos.
Explosiones controladas
La tecnología de los rodillos ha evolucionado y se ha perfeccionado mucho en los últimos 50 años. Algunos todavía pueden pensar en la tecnología de rodillos en su forma más cruda, con «trituradoras» que pulverizan al azar materiales friables hasta un tamaño reducido. Pero el Gran-U-Lizer de hoy ha sido diseñado para producir «explosiones controladas» que logran una reducción de partículas completamente controlada y de alta ingeniería. Los materiales friables, básicamente cualquier material que pueda romperse en lugar de aplanarse bajo presión, ahora se pueden reducir de tamaño con menos polvo, menos «finos» y mayor uniformidad. De hecho, cuando se comparan con métodos alternativos de molienda, las ventajas finitas de esta tecnología de molino de rodillos se vuelven dramáticamente claras. Por ejemplo, compare los molinos de rodillos con los molinos de martillos, o Fitzmills®, que muelen por impacto a altas velocidades y dependen de una criba de tamaño perforada para controlar el tamaño de las partículas. Los molinos de rodillos suelen crear entre un 50 y un 75 % menos de polvo, o «finos», y mejoran la uniformidad deseada de las partículas entre un 50 y un 100 %. Además, dado que los molinos de martillos y otros métodos de molienda por desgaste dependen de múltiples impactos, generalmente requieren un uso de energía relativamente mayor. El ahorro de energía puede ser una razón principal para optar por los molinos de rodillos en lugar de los métodos más tradicionales. De hecho, debido a su eficiente acción de reducción, los molinos de rodillos producirán entre un 15 y un 40% más de tonelaje/hora, a una potencia determinada, que los molinos de martillos. La tecnología de molinos de rodillos no es necesariamente la mejor tecnología para todas las aplicaciones. Si está buscando producir una molienda muy fina con partículas finales en el rango de 40 micras, los molinos de alfileres pueden ser su mejor opción, aunque los molinos de alfileres tienen algunas desventajas inherentes, incluidas capacidades relativamente bajas con costos operativos y de capital bastante altos. Pero si está buscando una reducción superior y controlada para objetivos de distribución que van desde 100 a 1.500 micras, y está trabajando con materiales friables, la tecnología de molino de rodillos es su mejor opción.
Mercados en crecimiento para partículas de precisión
La demanda del mercado de partículas de precisión está creciendo. A medida que las empresas se esfuerzan por mejorar las características del producto, lograr una mayor eficiencia de los procesos y utilizar menos energía, las tecnologías de molinos de rodillos utilizadas se vuelven cada vez más importantes. En general, vemos que las empresas alimentarias, químicas, mineras y farmacéuticas demandan continuamente mejoras en la reducción de partículas. Más concretamente, dos mercados de los que tenemos grandes expectativas en los próximos años son el del carbono y el de los superabsorbentes. A medida que estos materiales se vuelven más básicos, la eficiencia de fabricación y la calidad del producto se vuelven cada vez más importantes. En cuanto al carbono, vemos una gran demanda de carbón activado para la purificación del aire y el agua, así como de electrolitos de carbono, que se utilizan en el proceso de fabricación del acero. Lo mismo ocurre con los materiales superabsorbentes, que se utilizan en diversas aplicaciones, desde servilletas hasta agricultura. A medida que el mercado de los superabsorbentes madura, la competencia aumenta y la eficiencia de la fabricación se vuelve cada vez más importante. La producción de carbono y superabsorbentes son solo algunos ejemplos de las miles de aplicaciones que pueden beneficiarse de esta tecnología de molino de rodillos. Básicamente, si una empresa busca reducir el tamaño de las partículas friables, reducir los residuos y reducir los costes, la tecnología de reducción controlada de partículas de los molinos de rodillos se está convirtiendo cada vez más en el camino a seguir. Mientras que las trituradoras tradicionales y otros métodos imprecisos están literalmente acumulando polvo, los molinos de rodillos continuarán expandiendo su papel en este mundo cada vez más reducido.
