Capacidad de Carga de los Molinos Abiertos

Capacidad de Carga de los Molinos Abiertos

Para un molino de determinadas dimensiones, existe un volumen de carga que corresponde a un rendimiento de mezcla optimo y que es proporcional a la superficie lateral de los rodillos o cilindros (formula 3):

Formula 3

En la cual:

La determinación de esta fórmula fue objecto de una reciente publicación en la revista Rubber World en marzo de 2010 (Vol. 241, N.º 6) (pág. 30-32). Una copia en lengua portuguesa, en formato PDF, se puede obtener aquí.

En la Tabla 2 se muestran las capacidades de carga (litros o dm³) calculadas con la fórmula 3 (arriba), para molinos abiertos con las dimensiones más comunes.

El peso de la carga se obtiene multiplicando el volumen en litros (o dm³) por la densidad del caucho, de acuerdo con la conocida razón: P = V . d

Las capacidades presentadas por diversos fabricantes de este tipo de mezcladores son, por regla general, más elevadas que las calculadas por la fórmula 3. Hay que distinguir si el mezclador va a procesar (plastificar, por ejemplo) un compuesto de caucho ya mezclado con anterioridad o va en la verdad a hacer una operación de mezcla.

Cuando el equipo básico de mezcla es un mezclador interno, este tiene casi siempre asociado un molino abierto, para proceder a la homogeneización y laminado del compuesto de caucho; en estas condiciones, y porque no es una operación de pura mezcla, la capacidad del molino abierto se puede considerar ampliada unas 60 a 80%, lo que depende también del tipo de compuesto de caucho a procesar.

Para un molino abierto de laboratorio, con las dimensiones 150x150x330 mm (6”x6”x13”), por la expresión (3) se obtiene un volumen de 0.73 litros de capacidad; para un compuesto con 1.5 de densidad (e esto es un compuesto muy denso!) tendríamos una carga de 1,095 kg. Pero muchos fabricantes indican como capacidad de sus molinos, con estas dimensiones, 3 a 6 kg, o sea, 3 a 6 veces más el valor calculado por la expresión (3). ¡Pues, experimenten mezclar, en un molino abierto con las referidas dimensiones, no digo los 6kg, pero tan solo los 3kg de caucho! Y esto se aplica, también, a los molinos de más grandes dimensiones.

O sea, muchas veces el volumen de las cargas es distinto de los volúmenes recomendados, por razones variadas. En el caso de que el volumen utilizado sea inferior, eso puede corresponder a una subutilización de la capacidad del molino. Pueden existir razones para justificar esta subutilización, como sea, por ejemplo, la necesidad de fabricar tan solo una pequeña cantidad de compuesto. La utilización del volumen de carga superior se puede traducir, en realidad, en un prolongamiento de los tiempos de mezcla, con la inherente reducción de la tasa de eficiencia de utilización del mezclador y en aumentos significativos de la energía consumida. Estos aspectos son muy críticos en operaciones de mezcla realizadas en este tipo de mezcladores.

Muchas veces, la adicción de agentes de vulcanización y/o de aceleradores, inhibidores o retardadores de vulcanización o aun pigmentos colorantes es efectuada en lo que se puede llamar, un segundo paso de la mezcla, en el molino abierto (double mixing). Puede pasar que la capacidad del molino abierto no esté bien ajustada a la capacidad del mezclador interno. Para un mezclador interno de 35-45 litros, un molino abierto con 1200x450mm es lo recomendado y suficiente. Un molino abierto con 1500×550 mm no es lo más adecuado, y menos lo va a ser si se ocupa un stockblender; en estas condiciones va a ser difícil disponer de una cantidad de compuesto que pueda garantizar el recorrido molino abierto – stockblender, como lo vamos a ver de seguida.