Sigue el recorrido del material —no solo los nombres de las máquinas— a medida que los neumáticos usados pasan por las fases de trituración gruesa, separación del acero, granulación, cribado, recuperación magnética y separación de fibras, hasta convertirse en un producto de caucho granulado con un tamaño controlado de 0 a 5 mm.
Una bolsa limpia de caucho triturado de 0-5 mm hace que el proceso de producción parezca más corto de lo que realmente es. El producto no presenta haces de talón evidentes, ni alambres largos de la banda de rodadura, apenas se aprecia tejido y no contiene fragmentos de neumático de gran tamaño. Sin embargo, todos esos materiales estaban presentes en el neumático original. Por lo tanto, el proceso de fabricación no consiste simplemente en “triturar el neumático hasta hacerlo más pequeño”. Se trata de reducir el tamaño al tiempo que se abre progresivamente la estructura del neumático compuesto y se retira el refuerzo en el momento adecuado.
Cómo se transforman los neumáticos usados en caucho granulado de 0-5 mm
En una línea mecánica a temperatura ambiente, los neumáticos de desecho se inspeccionan y preparan en primer lugar, y a continuación se trituran en virutas gruesas mediante una trituradora primaria. Una raspadora de neumáticos corta aún más las virutas y abre el caucho alrededor del acero incrustado. Los separadores magnéticos recuperan el acero liberado antes de que el caucho limpio llegue a un granulador. El granulador reduce el material a pequeñas partículas de caucho; las cribas de clasificación separan la fracción requerida y devuelven el material de tamaño excesivo para otra pasada; una etapa magnética posterior captura el acero fino recién expuesto, y la separación por aire elimina la fibra textil desprendida. A continuación, se toma una muestra de la corriente aceptada y se verifica que se trata del producto especificado de 0-5 mm.
Paso 1: Recepción, inspección y preparación de los neumáticos usados
El proceso de fabricación de caucho triturado comienza en la recepción, no en la trituradora. La clase del neumático, el diámetro exterior, la anchura, el peso, la estructura del talón, el refuerzo del cinturón y la contaminación influyen en la facilidad con la que se puede recoger y triturar el material de alimentación. Una planta que procesa principalmente neumáticos de turismos se comporta de forma diferente a otra que recibe una alta proporción de neumáticos de camión. Los neumáticos agrícolas y todoterreno (OTR) pueden requerir un proceso de preparación independiente, ya que sus dimensiones y refuerzo pueden superar los parámetros normales de la materia prima que admite el equipo seleccionado.
Normalmente solicitamos fotografías representativas de los neumáticos y una mezcla aproximada de alimentación antes de dar por finalizado el diseño de la parte delantera. No se trata de un trámite burocrático sin sentido. Un neumático de gran tamaño instalado a la fuerza en un equipo diseñado para neumáticos más pequeños puede provocar una alimentación intermitente, marchas atrás repetidas e intervenciones manuales peligrosas. El proceso debe diseñarse en función de la alimentación máxima homologada, no del neumático que mejor quede en un vídeo de ventas.
¿Qué hay que retirar o aislar antes de la producción?
Las llantas montadas, los neumáticos a presión, el exceso de tierra, las piedras, las cadenas, las herramientas, los neumáticos llenos de líquido y la contaminación industrial desconocida requieren una norma de recepción definida. También puede ser necesario el tratamiento del talón o el corte del neumático, dependiendo del tamaño del neumático y de la línea seleccionada. La ruta de preparación exacta puede variar; lo que no debe variar es el requisito de traspaso: la máquina siguiente debe recibir una forma de alimentación, una masa y un nivel de contaminación que pueda gestionar de forma repetida.
Para aquellos lectores que necesiten información más detallada sobre la ruta de origen, el Guía sobre el proceso de fabricación de mantillo de caucho industrial explica la etapa en la que el neumático completo se tritura hasta alcanzar un tamaño de 10-20 mm, que precede a la producción de granulado fino.
Paso 2: El triturado primario modifica la geometría del neumático
Es difícil dosificar un neumático entero porque es voluminoso, elástico y tiene forma de anillo. La trituración primaria transforma esa geometría en virutas irregulares que pueden desplazarse por las cintas transportadoras y entrar en una trituradora secundaria de forma más predecible. Esta es la primera transformación importante, pero sigue siendo un procesamiento grueso. El caucho, las correas de acero, el refuerzo del talón y la estructura textil siguen estando mezclados en gran medida.
La configuración actual de la planta de trituración de YUXI utiliza bloques de caucho de unos 50 mm como referencia para el proceso de trituración primaria, mientras que la trituradora está diseñada para aceptar trozos de neumático en bruto de menos de 100 mm. Estas cifras describen diferentes partes del traspaso de una máquina a otra, más que una dimensión exacta de las partículas. Las virutas de neumático reales son irregulares, por lo que la geometría de alimentación, el tamaño máximo de las piezas y el estado del acero son más importantes que esperar que cada pieza descargada mida exactamente 50 mm.
La FHWA describe la reducción del tamaño de los neumáticos usados como un proceso en el que el acero y la fibra se separan a medida que se reduce progresivamente el tamaño de las partículas; además, distingue entre los procesos de trituración y de molienda más fina en función de los rangos de tamaño de las partículas que producen.1 Por eso, el triturado primario debe evaluarse en función de lo que prepara, y no de si ya se parece a la miga final.
Error habitual: comparando la velocidad máxima de alimentación de la trituradora con la capacidad final de la planta de trituración. Las virutas gruesas se pueden producir más rápidamente que una fracción final ajustada de 0-5 mm si el granulador posterior y el circuito de retorno realizan una mayor labor de trituración.
Paso 3: La raspadora reduce el tamaño y libera el acero incrustado
La trituradora de neumáticos se encuentra en la transición más importante de la línea. El material saliente de la trituradora gruesa todavía contiene cordones de acero encerrados en trozos gruesos de caucho. La trituradora corta y abre repetidamente esos trozos, reduciéndolos a virutas más pequeñas y dejando al descubierto el acero para que un separador magnético pueda recuperarlo. En la página sobre el proceso actual de YUXI, se describe la etapa de la trituradora con virutas de caucho sin alambre de entre 10 y 20 mm como objetivo de la fase posterior del proceso.
“El término ”sin alambre» no debe interpretarse como un fenómeno mágico que tiene lugar dentro de la cámara de corte. La primera función de la raspadora es la liberación. La etapa magnética posterior se encarga de la recuperación. Si el acero sigue encapsulado en una capa gruesa de caucho, ni siquiera un imán más potente podrá extraerlo a través de la matriz de caucho. Esta es una de las razones por las que el estado mecánico de la trituradora —el afilado de las cuchillas, las holguras, el estado de la rejilla y la alimentación constante— se manifiesta posteriormente como un problema de separación magnética.
Paso 4: La primera separación magnética protege la fase de reducción fina
Una vez que la trituradora ha abierto la goma que envuelve el acero, la separación magnética permite recuperar una gran parte del material ferroso. El rendimiento del imán no depende únicamente de su fuerza magnética. La profundidad de la carga, la velocidad de la cinta, la presentación del material, la forma del alambre y el estado de limpieza son factores que influyen. Una gran acumulación de caucho puede sepultar físicamente el alambre bajo material no magnético; además, un bucle largo de alambre puede enredarse con el caucho y arrastrarlo más allá del punto de recuperación previsto.
El objetivo del proceso no es simplemente producir un subproducto de acero. La eliminación del alambre liberado antes del granulador protege la fase de corte más fino. Las cuchillas y las rejillas de reducción fina son más sensibles a la presencia inesperada de acero, y el alambre puede enredarse, astillar los filos de corte o aumentar el calor y la carga. Separar el acero en el primer punto viable reduce ese riesgo.
Esto también explica por qué una planta puede utilizar más de una pasada magnética. La primera pasada elimina el acero que queda al descubierto durante el raspado. La granulación posterior puede romper los trozos más pequeños de caucho y dejar al descubierto fragmentos cortos de acero a los que el imán no había tenido acceso anteriormente.
Paso 5: El granulador transforma las virutas preparadas en pequeñas partículas de caucho
Una vez finalizadas las operaciones principales de separación del acero y recuperación magnética, la corriente de caucho queda lista para un corte más fino. El Planta de granulado de caucho de YUXI Tire Describe las virutas sin alambre de 10-20 mm como materia prima para el granulador y un rango de gránulos de caucho de 1-8 mm como producto típico de la etapa de granulación. El sistema completo destaca el rango de 0 a 5 mm como el principal rango de producto acabado tras la clasificación, el reprocesamiento y la separación final. Estas dos cifras no son contradictorias: una describe un rango en la etapa de la máquina; la otra describe la fracción acabada recogida tras la clasificación.
En el interior del granulador, interactúan la abertura de la rejilla, el estado de las cuchillas, la separación entre ellas, la estabilidad de la alimentación y el tiempo de permanencia. Las aberturas más pequeñas suelen requerir un mayor corte antes de que una pieza pueda salir de la cámara. Las cuchillas desafiladas pueden estirar y calentar el caucho en lugar de cortarlo limpiamente. Una alimentación inestable puede alternar entre un funcionamiento en vacío y un corte con sobrecarga, lo que genera una distribución más amplia de las partículas y una carga del motor menos predecible.
Aquí es donde el término proceso mecánico a temperatura ambiente Es importante. El caucho se tritura mecánicamente a temperaturas normales de planta, en lugar de congelarse para provocar una fractura por fragilidad. La documentación de la FHWA distingue entre el procesamiento a temperatura ambiente mediante granuladores y las técnicas criogénicas, y señala que la forma y el tamaño de las partículas pueden variar según el proceso.1 Por lo tanto, el comprador debe seleccionar el material en función de las especificaciones concretas de la aplicación, en lugar de dar por sentado que todo el “caucho granulado” es intercambiable.
Paso 6: La selección define los límites del producto y la carga de retorno
Un granulador no produce automáticamente un único tamaño final. Produce una distribución granulométrica. La criba de clasificación determina qué fracción sale de la línea de producción y qué fracción vuelve al proceso para una nueva pasada de trituración. Por eso, la descripción de la EPA menciona específicamente las cribas de clasificación que devuelven las piezas de tamaño excesivo al proceso de trituración.2
Este aspecto es fácil pasarlo por alto al comparar presupuestos. Es posible que dos proveedores incluyan en sus ofertas un granulador de 2 t/h, pero que en un presupuesto se refiera a 2 t/h de entrada en la cuchilla, mientras que en el otro se refiera a 2 t/h de producto final aceptado. Si un tamiz de malla fina devuelve una gran parte del material, la carga que circula internamente puede ser mucho mayor que la producción final que sale de la planta.
El estado de la rejilla también es importante. Las aberturas desgastadas o dañadas pueden permitir el paso de piezas de tamaño excesivo. Las aberturas obstruidas reducen la superficie efectiva y aumentan la retención. Cambiar la rejilla sin comprobar la cinta transportadora de retorno, la capacidad de compensación y la carga del triturador puede desplazar el cuello de botella en lugar de resolverlo.
Paso 7: Recuperación magnética secundaria y separación de fibras: finalización del proceso de limpieza
La granulación fina pone al descubierto la contaminación que antes permanecía oculta. Los fragmentos cortos de acero pueden quedar expuestos a una segunda etapa magnética. El refuerzo textil también se afloja a medida que las partículas de caucho se hacen más pequeñas. A continuación, un separador de fibras por aire puede eliminar la fracción textil más ligera de los gránulos de caucho, que son más densos.
El caudal de aire debe ajustarse a la proporción real. Si el caudal de aire es demasiado bajo, quedan fibras en el caucho. Un exceso de aire puede arrastrar caucho fino de gran valor hacia la descarga de fibra. La humedad, el polvo, los picos de alimentación y los tamaños de partícula mixtos pueden alterar el comportamiento de la separación. Por este motivo, el punto de funcionamiento óptimo se determina con material representativo y se verifica mediante el muestreo tanto del producto como de los flujos de rechazo.
La sección actual de preguntas y respuestas de la EPA sobre las migas de neumático describe el mismo mecanismo general: los imanes eliminan el alambre y otros contaminantes metálicos, mientras que los separadores de aire eliminan el tejido.2 Sin embargo, en un contrato de planta, el término “limpio” debería traducirse en límites cuantificables de acero y fibra, en lugar de dejarse como un adjetivo de carácter visual.
Paso 8: Definir “0–5 mm” como una especificación medible del producto
Una indicación como «0–5 mm» resulta útil a modo de orientación, pero no constituye una especificación de aceptación completa. Las partículas de caucho procedentes de neumáticos tienen formas irregulares. Al comprador le pueden interesar el porcentaje retenido en tamices seleccionados, el tamaño máximo de las partículas sobredimensionadas, las partículas finas por debajo de un umbral mínimo, los restos de acero sueltos, el contenido textil, la humedad, el polvo, la densidad aparente o el embalaje. La combinación requerida depende del uso posterior.
La definición legal de CalRecycle establece un límite máximo útil: define el caucho granulado como gránulos de caucho procedentes de neumáticos usados que miden 6 mm o menos.3 La norma ASTM D5603 clasifica el caucho vulcanizado reciclado en función de la distribución granulométrica y el origen, mientras que la norma ASTM D5644 establece un método de ensayo normalizado para determinar la distribución granulométrica del caucho vulcanizado reciclado en forma de partículas.45 Estas referencias refuerzan un principio básico de la contratación pública: una apertura de licitación no es lo mismo que una distribución verificada del producto.
Una especificación práctica de compra para un rango de 0 a 5 mm debería indicar lo siguiente:
- El método de tamizado o clasificación utilizado para verificar la fracción.
- El porcentaje permitido de partículas de más de 5 mm y cualquier límite exigido para las partículas de tamaño inferior o las finas.
- Contenido máximo de metales y cómo se toma la muestra o se detecta.
- Contenido máximo de fibras textiles, indicado por separado del metal.
- Límites de humedad o polvo, si estos factores influyen en el envasado o en el procesamiento posterior.
- El punto de muestreo, la masa de la muestra, la frecuencia de muestreo y la norma de aprobación o rechazo.
- El rendimiento neto de producto acabado previsto, siempre que se cumplan todos los requisitos anteriores.
Si la decisión comercial sigue siendo si detenerse en una capa de mantillo de 10-20 mm o continuar hasta obtener una textura de migas finas, la Guía comparativa entre el mantillo de caucho y el caucho granulado aborda esa decisión sobre los límites del producto sin convertir este artículo en otra comparación de mercados.
Paso 9: Comprender por qué una miga más fina al final del proceso modifica la capacidad real
La capacidad se divide en al menos tres cifras diferentes: el material que entra en la línea, el material que circula dentro del circuito de corte y cribado, y el producto comercializable que sale del punto de recogida final. No son conceptos intercambiables. Una línea puede parecer muy ocupada mientras que la cinta transportadora de productos acabados avanza lentamente, debido a que el material sobredimensionado vuelve repetidamente para someterse a otra pasada.
Las principales variables son predecibles. Una fracción más pequeña o más compacta aumenta el trabajo de trituración. Una mayor proporción de neumáticos de camión puede incrementar la necesidad de refuerzo y el desgaste. Las cuchillas desafiladas modifican la energía necesaria por tonelada. La contaminación provoca paradas. Una criba parcialmente obstruida aumenta el tiempo de permanencia. Una separación deficiente de las fibras puede obligar a volver a procesar el material o a rechazar el producto. Incluso cuando todos los motores están dimensionados correctamente, el rendimiento final aceptado puede diferir de una cifra general de “capacidad de alimentación”.
Una mejor formulación de la capacidad: “Indique, por favor, las toneladas por hora de producto acabado aceptadas, con la distribución granulométrica acordada de 0-5 mm y los límites de impurezas estipulados, utilizando nuestra mezcla representativa de neumáticos e incluyendo el retorno habitual de material sobredimensionado”. Esto resulta más útil que limitarse a preguntar por el caudal máximo de alimentación que figura en un folleto.
Paso 10: Verificar la línea completa mediante una prueba de aceptación de fábrica
Un breve vídeo en el que se ve cómo cae la goma de una cinta transportadora no constituye una prueba de proceso. En el caso de un proyecto de 0-5 mm, la prueba de aceptación en fábrica (FAT) debe seguir un lote representativo durante un tiempo de funcionamiento suficiente para que el circuito de retorno de cribado, los imanes y el separador de fibras alcancen un funcionamiento estable. El resultado debe ser un conjunto coherente de registros de producción, más que una simple muestra de producto atractiva.
Anota al menos seis cosas
- Alimento representativo. Comprueba que la composición de los neumáticos y el material de partida se ajusten a las condiciones acordadas para el proyecto.
- Tiempo de ejecución estable. Dejemos que el material de retorno y las cargas del separador se estabilicen antes de tomar la muestra principal.
- Distribución del tamaño de las partículas. Utiliza el método de tamizado acordado e indica la masa de cada fracción pertinente.
- Acero y fibra. Eválualos por separado en las corrientes de caucho aceptado y de rechazado.
- Rendimiento neto final. Mide el producto aceptado tras la recirculación, no solo el que se introduce en el granulador.
- Observaciones operativas. Registra las cargas de los motores, las vibraciones anómalas, los atascos, la resistencia de retorno, los puntos de acumulación de polvo y las paradas.
Este enfoque de ensayo es también donde resulta útil el «Cluster» de alta pureza adyacente. Si la principal duda del comprador es cómo estructurar el muestreo de impurezas y las declaraciones de pureza, el actual Guía sobre la pureza de los gránulos de caucho de neumático profundiza en el tema sin repetir aquí toda la secuencia de fabricación.
Errores habituales en el proceso de fabricación de caucho triturado que observamos en las revisiones de proyectos
Omitiendo el límite de liberación del acero
Enviar virutas grandes con alto contenido en acero directamente a la granulación fina ahorra una partida del proceso, pero traslada el trabajo más complicado a la máquina equivocada.
Especificar únicamente la abertura de la malla
Una malla de 5 mm no determina la distribución del producto final. Aún es necesario establecer por escrito los criterios de muestreo, la tolerancia de sobredimensionamiento y los límites de finos.
Utilizar un único índice de “pureza”
Los metales y los textiles se comportan de forma diferente. Establece límites de aceptación y métodos de ensayo distintos para cada uno, en lugar de un único porcentaje impreciso de caucho limpio.
Ignorar el material devuelto
Una recirculación excesiva consume la capacidad de la cortadora y la cinta transportadora. Debe incluirse en el equilibrio de la línea y en las pruebas de aceptación en fábrica (FAT).
Mezcla de endoscopios de migaja y de polvo
La granalla de 0-5 mm no es lo mismo que el polvo de caucho de malla fina. El polvo suele requerir una fase adicional de molienda, con sus propias consideraciones en cuanto a calor, polvo y capacidad.
La elección de los mercados finales tras la adquisición de equipos
Las especificaciones del comprador deben ser lo primero. El asfalto, los productos moldeados, las superficies y el pulido posterior pueden requerir diferentes fracciones y límites de calidad.
Preguntas frecuentes sobre el proceso de fabricación de caucho triturado
¿En qué consiste el proceso de fabricación del caucho triturado?
La producción industrial de caucho triturado se basa en un proceso de reducción de tamaño y separación por etapas. Los neumáticos enteros se preparan y se trituran; una trituradora reduce las virutas y libera el acero incrustado; unos imanes recuperan el material ferroso; un granulador produce partículas de caucho más pequeñas; las cribas clasifican el producto y devuelven las partículas de tamaño excesivo; y la separación por aire elimina la fibra textil suelta.
¿Qué tamaño tiene el caucho triturado?
No existe un tamaño único universal. CalRecycle define el caucho triturado como gránulos de caucho derivados de neumáticos usados de 6 mm o menos, mientras que las especificaciones comerciales pueden utilizar fracciones más específicas. En esta guía de procesos de YUXI, el rango de 0-5 mm es el principal para el producto acabado, y el rango de 1-8 mm suele aparecer como intervalo en la etapa de granulación antes de la clasificación final.
¿Puede una trituradora de neumáticos producir por sí sola caucho granulado de 0 a 5 mm?
No. Una trituradora primaria de neumáticos está diseñada para la reducción de tamaño en bruto. Para producir de forma fiable granulado de 0 a 5 mm, también es necesario llevar a cabo la separación del acero, la recuperación magnética, la granulación fina, el cribado y la devolución, la separación de las fibras textiles y una prueba de aceptación definida.
¿Por qué se retira el acero antes y después de la granulación?
La trituradora libera gran parte del acero incrustado, lo que permite que una plataforma magnética lo retire antes de proceder al corte fino de precisión. La granulación puede dejar al descubierto piezas de acero más pequeñas que aún quedaban atrapadas en el caucho, por lo que una pasada magnética posterior permite recuperar la contaminación ferrosa adicional.
¿Por qué difiere la capacidad de producción final de 0-5 mm de la capacidad de alimentación?
Una fracción final más fina genera un mayor volumen de corte y recirculación. El material sobredimensionado se devuelve al granulador en lugar de convertirse directamente en producto. La mezcla de neumáticos, el estado de las cuchillas, la contaminación, el estado de las cribas y las cargas de separación también influyen en las toneladas aceptadas por hora.
¿Cómo se debe realizar el ensayo del caucho triturado de 0 a 5 mm?
Utilice una muestra representativa obtenida tras un funcionamiento estable. Registre la distribución granulométrica mediante un método de tamizado acordado y, a continuación, compruebe por separado los límites de metales y fibras. En la prueba de aceptación en fábrica también deben registrarse el rendimiento neto final, la carga de retorno, la mezcla de neumáticos, el tiempo de funcionamiento y la configuración exacta de la criba.
Configura una línea de goma «Crumb» según tus especificaciones finales
Envía a YUXI la composición de tus neumáticos, el material de partida, la distribución requerida de 0 a 5 mm, los límites aceptados para el acero y la fibra, el objetivo de producción en toneladas por hora, la potencia eléctrica disponible y las dimensiones del taller. De este modo, se podrá equilibrar la línea desde la preparación primaria hasta la granulación, el cribado, la separación y la recogida del producto final.
Fuentes y referencias técnicas
- Administración Federal de Carreteras — Neumáticos usados: Descripción del material. Descripciones del granulador, el micromolino y el sistema de trituración criogénica.
- Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. — Preguntas y respuestas sobre la granalla de neumático. Descripción del proceso, que abarca la trituración, la devolución del material sobredimensionado, la separación magnética de metales y la separación por aire.
- CalRecycle — ¿Qué es un neumático usado?. La definición de «caucho triturado» en California se refiere a gránulos de caucho procedentes de neumáticos usados, de un tamaño igual o inferior a 6 mm.
- ASTM D5603-23 — Clasificación del caucho vulcanizado reciclado. Marco de clasificación basado en el origen del caucho reciclado y la distribución granulométrica.
- ASTM D5644-23 — Distribución granulométrica del caucho en partículas vulcanizado reciclado. Método de ensayo normalizado utilizado para el control de calidad de la distribución granulométrica.