Preferential Heating: Producción eficiente y sostenible de formas de envases complejas

Desarrollada a inicios de la década del 70, la botella PET tuvo rápidamente un éxito notable en todo el mundo. Su peso ligero, así como sus excelentes propiedades de barrera, hicieron que el envase de plástico se transformara en el envase ideal para los productos del día a día. Por lo tanto, no debe sorprender que la botella PET sea una de las opciones de envasado más populares en las industrias de bebidas, alimentos, y artículos para el hogar y el cuidado personal. Además, los envases de plástico ofrecen un claro valor añadido en el punto de venta: Gracias a su buena plasticidad cuando se calientan, los envases ahora pueden producirse en casi cualquier forma, ya sea redonda, ovalada o rectangular.

No obstante, los cuerpos más complejos presentan exigencias especialmente difíciles en el proceso de producción. Sobre todo, la distribución homogénea del material de plástico es una tarea desafiante. Las máquinas de moldeo por estirado-soplado convencionales llegan aquí a sus límites. Calientan la preforma de manera uniforme, de modo que las formas no redondas de aquellas áreas del envase que toman contacto con el molde de soplado en primer lugar se enfrían antes que las otras. El consecuencia es: En estos puntos, el PET se endurece más rápidamente y se obtiene una distribución desigual del material. Solo el uso de un sistema de calentamiento especialmente desarrollado, el llamado Preferential Heating, hace posible distribuir radialmente con precisión el grosor de la pared de las botellas PET, incluso en las formas más complejas, y así producir botellas de peso optimizado.

Precisión en su máxima expresión
Desde 1997, KHS utiliza el proceso energéticamente eficiente Preferential Heating en sus máquinas de moldeo por estirado-soplado de la serie de modelos InnoPET Blomax. La preforma se calienta primero en un horno estándar. Para asegurar un calentamiento uniforme del envase, el horno gira constantemente. Esta rotación se interrumpe en el módulo de Preferential Heating subsiguiente, de modo que solo determinados sectores de la preforma de PET continúen calentándose activamente desde dos lados. La distancia entre sí de las preformas se mantuvo lo más pequeña posible. Esto disminuye el consumo de energía de la máquina de forma significativa. A esto también contribuye el sistema de calentamiento NIR altamente eficiente de KHS. La alineación precisa del perfil de calentamiento también garantiza una mayor calidad.

Gracias al Preferential Heating, el material de PET se distribuye uniformemente en la pared del envase, en toda la sección ovalada. Este proceso garantiza espesores de pared idénticos y, de esa manera, contribuyen en gran medida para la estabilidad y calidad del envase. Al mismo tiempo, los usuarios ahorran cantidades significativas de plástico pues, sin el Preferential Heating, la distribución desigual del material debe compensarse con mayores espesores de pared. En el último paso del proceso, el envase se alinea opcionalmente según su forma y se transfiere al sistema de transporte.

El sistema Preferential Heating se utilizó en KHS por primera vez con la InnoPET Blomax Serie II, y también está disponible para los modelos subsiguientes Serie III y Serie IV. Actualmente hay alrededor de 60 máquinas en el mercado, la mayor parte en Europa y Norteamérica. Los clientes incluyen especialmente empresas de los sectores del cuidado del hogar y del cuidado personal, que producen productos como detergentes para ropas, jabones, detergentes para lavavajillas, geles de ducha y champús. Además, el proceso especial de calentamiento se emplea para la fabricación de envases para alimentos líquidos, tales como ketchup, miel, mostaza y aceite. Al mismo tiempo, los convertidores confían en la tecnología de KHS.

Henkel confía en el Preferential Heating de KHS
Recientemente, el fabricante alemán de bienes de consumo Henkel invirtió en una máquina de moldeo por estirado-soplado KHS con Preferencial Heating para su marca de cuidado corporal Fa. La empresa utiliza en todo el mundo otras máquinas para procesar suavizantes de telas y limpiadores domésticos. Gracias a estas inversiones, Henkel pudo optimizar su proceso de producción. Ahora, el consorcio presenta una producción económica propia de envases PET. Esto permite que los planes de producción puedan diseñarse de forma flexible. Al mismo tiempo, el consumo de recursos disminuye debido a la ausencia de tramos de transporte más largos en camiones.

La cooperación conjunta es un proyecto ejemplar, especialmente en términos de sostenibilidad y consumo de recursos. Por ejemplo, para el tamaño de 250 mililitros fue posible lograr un ahorro de material de hasta un 14 por ciento en comparación con los envases anteriores, manteniendo la calidad requerida de la botella. Además, las botellas se fabrican con un 100 porciento [r]PET.

Integración de la más nueva tecnología de moldeo por estirado-soplado
Actualmente, el equipo de expertos de KHS está desarrollando aún más el módulo de Preferential Heating para hacerlo compatible con la última generación de máquinas de moldeo por estirado-soplado, la InnoPET Blomax Serie V. En este sentido, el módulo se integra en serie en el horno estándar. El objetivo es que la caja de calentamiento permanezca igual y solo cambie la longitud de todo el horno en relación con el rendimiento. Con la estandarización se obtiene una reducción significativa de la variedad de piezas, y el mantenimiento y la inspección se facilitan notoriamente. Además, las optimizaciones acortan los plazos de entrega de la máquina y de sus componentes. La solución gana flexibilidad adicional por el hecho de que puede procesar, como una función opcional, formas de envases tanto ovalados como redondos.

Rendimiento más alto, balance energético mejorado
Además, el equipo de KHS ha logrado una mayor producción de hasta 2.000 botellas por estación y por hora. El rango está desde 6 hasta 16 estaciones. Esto corresponde a un rendimiento total desde 12.000 hasta 32.000 botellas por hora.

Una optimización adicional es la salida de la botella, en la cual el envase PET es conducido por el cuello con una pinza especial. La guía de botellas orientada no solo evita que los envases queden atascados, sino que también aumenta la eficiencia de la producción. Durante la planificación, los expertos de KHS evitaron deliberadamente el uso de piezas de formato que tendrían que ser reemplazadas dependiendo de la forma del envase.

Por último, los responsables del proyecto mejoraron aún más la eficiencia energética de la nueva solución. Logra ahorros similares a los de la versión estándar de la InnoPET Blomax Serie V respecto al modelo antecesor. Gracias a la tecnología de calentamiento optimizada, el consumo de energía disminuyó en hasta un 40 porciento.

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