Ottimizzazione della produzione di preforme in rPET con tecnologia Continuous Vacuum Drying di PET Solutions
PET Solutions, azienda del gruppo Pegaso Industries, ha recentemente completato la fornitura di un impianto chiavi in mano per un primario produttore americano di bottiglie in PET destinate al mercato dell’acqua.
Il progetto ha riguardato la realizzazione di un sistema ausiliario completamente integrato, progettato per garantire continuità operativa, controllo di processo e massima stabilità qualitativa nella lavorazione di rPET. Fulcro dell’impianto è la tecnologia proprietaria Continuous Vacuum Drying (serie DRV), sviluppata specificamente per il trattamento evoluto della resina riciclata.
L’obiettivo tecnico era chiaro: assicurare un processo di deumidificazione controllato, con rimozione efficace dei contaminanti condensabili, stabilizzazione termica del materiale e alimentazione costante delle presse a iniezione a temperatura ottimale, evitando fenomeni di degrado o instabilità di processo.
Le criticità della lavorazione dell’rPET
A differenza del PET vergine, l’rPET richiede una gestione termica e impiantistica più sofisticata. La resina riciclata presenta infatti:
• Maggiore sensibilità termica, che impone cicli a temperature più contenute e controllate per evitare ingiallimento, riduzione della cristallinità o fenomeni di agglomerazione.
• Presenza di contaminanti volatili residui, che durante il riscaldamento possono evaporare e compromettere l’efficienza dei sistemi tradizionali.
• Variabilità qualitativa delle forniture, che richiede flessibilità impiantistica e rapidità nelle operazioni di cambio materiale.
• Esigenza di tempi di permanenza calibrati, per ottenere un’essiccazione completa senza sottoporre il materiale a stress termico prolungato.
In questo contesto, un sistema continuo in vuoto consente di separare in modo efficace le diverse fasi del trattamento, garantendo controllo e ripetibilità.
Tecnologia DRV: architettura e principio di funzionamento
Il sistema DRV è costituito da quattro tramogge modulari a flusso verticale, configurate per operare in sequenza continua. Questa architettura permette di gestire in modo progressivo il profilo termico del materiale e di ottimizzare la rimozione dell’umidità e dei contaminanti.
1. Pre-riscaldamento (100°C)
Il materiale viene stabilizzato ed è rimossa l’umidità superficiale, preparando la resina alla fase successiva.
2. Riscaldamento intermedio (130–140°C)
Si attiva la struttura polimerica favorendo la migrazione dell’umidità residua verso la superficie del granulo.
3. Essiccazione in vuoto (≈50 mbar)
L’applicazione del vuoto accelera la rimozione dell’umidità interna e dei contaminanti condensabili, evitando ricondensazioni nei circuiti e migliorando l’efficienza complessiva.
4. Temperature booster (160–165°C)
Il materiale raggiunge la temperatura ottimale di processo, pronto per l’alimentazione diretta alle presse a iniezione.
Questa configurazione consente una deumidificazione uniforme (≤45–50 ppm in uscita), con consumi energetici contenuti (70–80 W/kg) e assenza di componenti tipici dei sistemi tradizionali, come oil condenser o setacci molecolari, riducendo drasticamente la manutenzione.
Integrazione impiantistica e gestione del flusso materiali
L’impianto è stato progettato come sistema coordinato, in cui ogni unità dialoga con le altre in tempo reale.
La configurazione comprende:
• Sei soppalchi produttivi con dosatori gravimetrici e unità DRV dedicate.
• Tre silos per stoccaggio di PET vergine e rPET con caricamento automatico.
• Sistema di granulazione per il recupero degli scarti di produzione e reintegro controllato nel ciclo.
• Rete di trasporto centralizzata per collegare silos, dosaggio, essiccazione e macchine di stampaggio.
• Supervisione unica con monitoraggio continuo di livelli, portate, temperature, umidità e stato delle macchine.
L’intero flusso – dallo stoccaggio alla pressa – è gestito come un processo unico e sincronizzato, eliminando discontinuità e riducendo il rischio di variazioni qualitative.
Dal materiale alla preforma: un processo controllato
Il ciclo produttivo si sviluppa in modo lineare e tracciabile:
Il materiale viene caricato e stoccato nei silos con monitoraggio continuo dei livelli. Gli scarti di produzione sono macinati e reinseriti nel sistema in percentuali controllate.
I dosatori gravimetrici alimentano le unità DRV con precisione costante, garantendo uniformità tra le linee produttive.
All’interno del dryer, il materiale attraversa le quattro fasi di trattamento termico e in vuoto, raggiungendo le condizioni ideali per lo stampaggio.
L’alimentazione alle macchine a iniezione avviene con materiale già stabilizzato termicamente, riducendo difetti quali bolle, imperfezioni superficiali o variazioni di ciclo.
Parallelamente, i sistemi dedicati alla produzione dei tappi operano in sincronia con le linee preforme, mantenendo coerenza nei parametri di processo.
Risultati operativi
L’approccio integrato ha consentito al cliente di ottenere:
• Stabilità qualitativa delle preforme anche con percentuali elevate di rPET.
• Riduzione significativa dei tempi di cambio materiale (meno di 2 ore).
• Abbattimento dei consumi energetici fino al 40% rispetto a sistemi convenzionali.
• Riduzione degli interventi di manutenzione grazie all’assenza di componenti soggetti a saturazione.
• Tracciabilità completa dei parametri di processo per audit e analisi statistiche.
• Maggiore flessibilità nella gestione di lotti di rPET con caratteristiche variabili.
Il risultato è un impianto capace di coniugare efficienza energetica, controllo qualitativo e continuità produttiva, confermando il ruolo di PET Solutions come partner tecnologico nella lavorazione avanzata dell’rPET per il settore beverage.
Continuous Vacuum Drying technology for advanced recycled resin treatment
Optimization of rPET preform production with continuous vacuum drying technology by PET Solutions
PET Solutions, part of Pegaso Industries, recently completed the turnkey supply of a complete auxiliary system for a major U.S. manufacturer of PET bottles for the bottled water market.
The project involved the design and installation of a fully integrated material handling and drying system, engineered to ensure process continuity, operational stability, and consistent quality in rPET processing. At the core of the installation is the proprietary Continuous Vacuum Drying technology (DRV series), specifically developed for advanced recycled resin treatment.
The primary technical objective was to guarantee a controlled dehumidification process, enabling effective removal of condensable contaminants, thermal stabilization of the material, and consistent feeding of the injection moulding machines at optimal processing temperature—thus preventing degradation phenomena and process instability.
Technical challenges in rPET processing
Unlike virgin PET, rPET requires a more sophisticated thermal and process management approach. Recycled resin presents several critical characteristics:
• Higher thermal sensitivity, requiring carefully controlled temperature profiles to prevent yellowing, reduction in crystallinity, or pellet agglomeration.
• Presence of residual volatile contaminants, which may evaporate during heating and compromise the efficiency of conventional drying systems.
• Variability in raw material quality, demanding system flexibility and rapid material changeover capability.
• Precisely calibrated residence times, necessary to achieve complete drying without exposing the polymer to excessive thermal stress.
In this context, a continuous vacuum-based system enables the separation and optimization of each treatment phase, ensuring repeatability and full process control.
DRV Technology: Architecture and operating principle
The DRV system consists of four modular vertical-flow hoppers arranged in continuous sequence. This configuration allows progressive thermal profiling of the resin while maximizing moisture and contaminant removal efficiency.
1. Pre-heating stage (100°C)
Surface moisture is removed and the material is thermally stabilized in preparation for further processing.
2. Intermediate heating stage (130–140°C)
Polymer activation promotes internal moisture migration toward the pellet surface.
3. Vacuum drying stage (≈50 mbar)
The application of vacuum accelerates the removal of residual internal moisture and condensable contaminants, preventing re-condensation within the circuit and improving overall system efficiency.
4. Temperature booster stage (160–165°C)
The resin reaches the optimal processing temperature and is ready for direct feeding to the injection moulding machines.
This staged configuration ensures uniform final moisture levels (≤45–50 ppm at outlet) with specific energy consumption in the range of 70–80 W/kg. The absence of traditional components such as oil condensers or molecular sieves significantly reduces maintenance requirements and eliminates performance decay associated with saturation.
Integrated plant configuration and material flow management
The system was engineered as a coordinated installation in which all units communicate in real time, ensuring seamless process synchronization.
The configuration includes:
• Six production mezzanines equipped with gravimetric blenders and dedicated DRV units.
• Three storage silos for virgin PET and rPET with automatic loading systems.
• A granulation system for in-house scrap recovery and controlled reintegration into the process.
• A centralized conveying network connecting silos, dosing units, dryers, and injection moulding machines.
• A single supervisory control platform providing continuous monitoring of silo levels, flow rates, temperatures, moisture values, and equipment status.
The entire material path—from storage to injection moulding—is managed as a unified and synchronized process, minimizing discontinuities and ensuring stable quality output.
From resin to preform: A controlled and traceable process
The production cycle follows a linear and fully traceable sequence.
Raw materials are automatically loaded into the storage silos with continuous level monitoring. Production scrap is ground and reintroduced into the system at controlled ratios.
Gravimetric blenders feed the DRV units with high dosing accuracy, ensuring consistency across all production lines.
Within the dryer, the resin undergoes the four-stage thermal and vacuum treatment, reaching optimal conditions for moulding.
The stabilized material is then conveyed to the injection moulding machines at the required processing temperature, preventing defects such as bubbles, unmelted pellets, or cycle time fluctuations.
In parallel, dedicated cap production systems operate in synchronization with bottle manufacturing, maintaining coherent process parameters throughout the facility.
Operational results
The integrated approach delivered measurable benefits:
• Consistent preform quality, even with high rPET content.
• Material changeover time reduced to less than 2 hours.
• Energy savings of up to 40% compared to conventional drying systems.
• Reduced maintenance requirements due to the absence of saturation-prone components.
• Full process traceability for audit and statistical analysis purposes.
• Increased flexibility in handling rPET batches with variable characteristics.
The result is a plant configuration that combines energy efficiency, process stability, and operational continuity, reinforcing PET Solutions’ position as a technology partner for advanced rPET processing in the beverage industry.
