Memilih jalur pencuci plastik rigid terbaik:extruder pengolahan pelletuntuk pemula: uang muka sebesar 10% ($5k untuk kit sebesar $50k) + pembayaran bulanan sebesar $800-$1.000 (persetujuan 5 tahun, bunga 5%).flake plastik yang didaur ulangadalah spesialisasi dari flake film PE dan PP kering, yang menumpuk muatan selama konveyor pneumatik dan kemudian menempel pada mesh besi yang terendam dengan kekuatan yang mengejutkan.
Panduan ini menjelaskan cara memilih extruder untuk pemisahan plastik flake yang terdaur oleh bekerja dari materi ke atas. Kami memulai dengan variabel masukan yang dapat diukur dari aliran flake, kemudian membandingkan lima jalur mesin utama: tunggal-screw dengan pemberi tenaga, tunggal-screw dengan cutter-compactor, ganda paralel berputar bersamaan, ganda berlapis dan berputar berlawanan, dan sistem tandem dua tahap. Selanjutnya, kami mendetail subsistem yang menentukan kualitas pellet, yaitu degasifikasi, penggal filter dan pengubah layar, pompa panas, serta metode pemisahan. Akhirnya, kami membahas jendela proses, pemecahan masalah yang muncul, dan pencatatan energi agar Anda dapat mengukur alur dengan percaya diri.
Polyretec, pabrik Wanplas, telah menyediakan peralatan daur ulang plastik sejak tahun 2010 dan menggabungkan pengalaman proses Austria dengan skala produksi Cina di lebih dari 100 proyek daur ulang di lebih dari 50 negara. Petunjuk di bawah ini merupakan pengalaman lapangan pada alur flake pasca-konsumen dan pasca-industri, bukan kasus ideal yang terdapat dalam buku teks. Ketika angka-angka tertentu diberikan, maka perhatikanlah mereka sebagai kisaran teknis yang tipikal dan harus dikonfirmasikan melalui percobaan di flake Anda sendiri. Untuk kebutuhan penggabungan dengan ekstruder ganda, pabrik Kerke Wanplas menyediakan ekstruder ganda berganda yang dipasang pada jalur memadatkan daur ulang.
Variabel Masukan dari Flakes yang Didaur Ulang yang Mempengaruhi Pencarian Ekstruder
Extruder pembuat pellet hanya setara dengan bahan yang diterima. Sebelum dipilih jalur mesin tertentu, debit flake harus ditinjau berdasarkan enam variabel terpisah, karena masing-masing dapat mempengaruhi desain secara berbeda. Menghindari salah satu dari variabel ini adalah alasan paling umum mengapa suatu jalur yang baru dipasang tidak mampu mencapai kapasitas yang dicadangkan.
Keluarga material dan tingkat sensitivitasnya terhadap panas
Set identitas polimer menentukan aturan suhu, toleransi shear, dan kebutuhan degas. Serpihan PET bersifat higroskopik dan sensitif terhadap shear; pada suhu sekitar 285 derajat Celsius dan dalam keberadaan kelembaban, ia berubah menjadi hidroli dan kehilangan viskositas intrinsik. HDPE dan PP relatif mudah, namun mengoksidasi jika waktu pemrosesan lama. Film LDPE yang digunakan untuk industri pertanian membawa tinta, tanah, dan silikon dan akan mengalami degradasi apabila shear yang diterima terlalu tinggi. PS dan ABS kaku, rapuh dan perlu kontrol suhu yang teliti untuk menghindari penyeragaman. PVC - seringkali menjadi kontaminan dalam aliran campuran, namun juga merupakan bahan yang sah - tidak toleran terhadap panas dan shear dan membutuhkan rute ganda helical atau ganda putar yang khusus, bukan lini ganda tunggal.
Kandungan kelembaban setelah dicuci
Flakes yang dicuci biasanya memiliki kadar kelembapan sisa 0,3 hingga 1,0 persen, tergantung pada tahap pemindahan dan pengeringan. Untuk PET, kelembapan ini harus ditekan di bawah sekitar 0,3 persen sebelum masa porsesi atau hidrolisis menghancurkan IV; untuk PE dan PP, sedikit kelembapan pada permukaan dilepas melalui proses dekondensasi, tetapi kelebihan yang tinggi membuang energi dan mengganggu kelancaran campuran panas. Kadar kelembapan menentukan apakah Anda membutuhkan pengering kristalisasi di kanan atau apakah jalur dekondensasi gulungan ganda yang kering adalah yang diterima.
Densitas kasar dan masalah jembatan.
Ketebalan kering menentukan bagaimana hopper dan pengisi harus dirancang. Serat flake PET berukuran 300 sampai 400 kg/m3 dan menyebar dengan cara yang hampir sama seperti padatan yang mengalir bebas. Flake film LDPE, sebaliknya, menempati volume 30 hingga 80 kg/m3 dan menampung volume udara yang sangat besar, sehingga terbentuk jembatan di dalam hopper yang konvensional dan membuat katup gilir kering di dalam bara. Serat flake dan serat PP berada di antara ketebalan kering ini. Semakin rendah ketebalan kering, semakin kuat alasan untuk menggunakan pengisi berbahan karet atau pengisi pengeruk yang secara mekanis memperpadatkan bahan baku sebelum masin gilir.
Distribusi ukuran flake
Kebanyakan alat pompa pasir memecahkan flakes menjadi ukuran 8 hingga 16 mm. Flakes yang lebih kecil cenderung mencair lebih cepat, namun menarik lebih banyak udara dan debu. Sementara, flakes yang lebih besar lebih stabil dalam pengalirannya, namun dapat menyebabkan kemacetan pada pompa pengaliran. Distribusi ukuran flakes juga berinteraksi dengan filtrasi pirit, karena flakes yang terlalu besar, yang tidak terdeteksi, atau abu yang tidak mencair meningkatkan tekanan balik dan mempercepat konsumsi pelet.
Tingkat keracunan: logam, kertas, PVC, dan jel.
Kotoran pasca-konsumen mengandung logam, kertas, label, PVC, dan silikon pada tingkat ppm yang masih penting. PVC merupakan co-contaminant yang paling berbahaya dalam serangkaian PET karena dapat mendeydroklorinasi dan membuat seluruh pengekstrak menjadi kuning. Kertas dan serat kayu terbakar dan menjadi bercak hitam. Zat-zat ini merusak sekrup dan toples. Zat-zat tersebut menentukan ketelitian penyaringan dalam pengekstrak dan kebutuhan fragmentasi logam pada tahap lanjutan dan pemisahan warna pada garis depan. EN 15347 mengklasifikasikan keberadaan kontaminan pada plastik yang didaur ulang, dan menjadi bahasa praktis untuk menentukan kualitas kotoran yang diterima kepada supplier mesin penghalusan.
Fluktuasi kecepatan arus pembakaran dan volatilitas
Flake yang terdaur tidak jarang memiliki nilai melt flow rate yang berbeda. Kelas botol yang berbeda, pakaian kapanan, dan label membuat rentang melt flow rate menjadi lebih luas, dan volatile dari sisa tinta, minyak, dan sisa makanan menciptakan bau dan gelembung. Kedua variabel ini meningkatkan kebutuhan untuk degasifikasi dan homogenisasi dalam silo. Nilai melt flow rate hendaknya diukur sesuai ASTM D1238 atau ISO 1133 untuk setiap lot yang masuk, agar memastikan jendela pemrosesan yang diharapkan.
Tabel di bawah ini menampilkan jenis fraksi utama ke rute mesin yang disarankan, rasio panjang-ke-diameter rata-rata, hingga kandungan energi spesifik yang Anda dapatkan. Ini adalah titik awal; tes percobaan mengkonfirmasi angka-angka akhir.
Tabel 1 — Jenis bahan baku, rute mesin yang dianjurkan, rasio L/D, produktivitas, dan energi spesifik
| Jenis flake terdaur | Dianjurkan untuk rute mesin | Rasio L/D yang umum | Throughput range (kg/tahun) | Energi spesifik (kWh/kg) |
|---|---|---|---|---|
| Serpihan botol PET (keras, sudah dicuci) | Sisi tunggal + force feeder, atau sistem vakuum dua tahap untuk produk makanan | 30:1 hingga 36:1 (satu tahap); 40:1 hingga 48:1 (dua tahap) | 300 hingga 2000 | 0,13 hingga 0,22 |
| Botol HDPE dan regrind rigid | Sisi tunggal + force feeder | 30:1 hingga 34:1 | 300 hingga 1500 | 0,13 hingga 0,20 |
| LDPE film pertanian (lunak, dengan bobot rendah) | Sisi tunggal + cutter-compactor | 28:1 sampai 33:1 | 300 hingga 1500 | 0,15 sampai 0,25 |
| Kain PP dan rafia | Sisi tunggal + cutter-compactor | 28:1 sampai 32:1 | 300 hingga 1200 | 0,15 sampai 0,24 |
| PS/ABS flakes yang kaku | Satu katup atau dua katup dengan pembebasan gas | 32:1 hingga 40:1 | 300 hingga 1200 | 0,16 hingga 0,26 |
| Campuran, flakes dengan kadar karbon yang tinggi, dengan aditif pelapis | Spool-rotating parallel twin-screw. | 40:1 hingga 48:1 | 300 hingga 1500 | 0,20 sampai 0,35 |
| Flakes dan profil PVC rigid | Twin-screw konis / berlawanan arah rotasi | Kisaran 18:1 hingga 25:1 (sekrup) | 200 sampai 800 | 0,18 hingga 0,30 |
Single-Screw Extruder dengan Force Feeder untuk Flakes yang Kaku
Ekstruder tunggal dengan pemberi tenaga adalah kendaraan utama untuk flake yang kaku dan mengalir bebas, seperti flake botol PET dan HDPE regrind. Keunggulan utamanya adalah kemudahan, biaya modal yang rendah, pemeliharaan yang mudah, serta konsumsi energi yang spesifik rendah sebesar 0,13 kWh/kg. Pemberi tenaga – seringkali berupa crammer atau auger bilik samping – mengirimkan flake ke saluran tangki dengan kecepatan yang terkendali sehingga bilah tidak kekurangan bahan untuk diproses. Hal ini penting, karena flake yang kaku bisa saling terkait dan menimbulkan penguatan di hopper gravitasi.
Geometri dan throughput:
Geometri standar menggunakan tabung dengan rasio L/D antara 30:1 dan 36:1 serta diameter sumbu dari sekitar Φ90 hingga Φ200. Sebuah garis tunggal sumbu Φ120 biasanya menghasilkan 400 hingga 700 kg/jam pada PET, sementara satu unit Φ200 mencapai 1500 hingga 2000 kg/jam. Kapasitas produksi berkisar dengan keluar persegi diameter sumbu dan kecepatan sumbu, tetapi faktor penentu untuk flakes biasanya adalah homogenitas cokelat dan tekanan balik filtrasi, bukan kapasitas penyaluran biasa.
Rasio kompresi dan pengendalian gesekan
Flakes membutuhkan rasio kompresi yang cukup moderat, seringkali sekitar 3:1 hingga 4:1, sehingga lapisan padat terguling dan meleleh tanpa adanya over-shaering. Karena PET sensitif terhadap putar, bagian pengukuran harus dirancang dengan energi spesifik yang rendah dan waktu tinggal yang singkat. Tabung dibagi zona untuk pengisian, kompresi, pengupasan, pengadukan, dan pengukuran, dengan satu atau dua lubang vakuum yang ditempatkan setelah zona pengupasan di mana cairan meleleh cukup tipis untuk gas dapat keluar.
Di mana hal ini tidak memadai
Alur dengan satu alat putar memiliki pengmpan terpecah yang lemah. Ia tidak dapat menghancurkan kontaminasi yang berkerumun atau memperhalus MFR yang bervariasi secara luas seperti alur dengan dua alat putar. Untuk film, serat, atau material dengan volume massa yang sangat rendah, alur ini tidak dapat mencapai target, kecuali bila alat penghancur dipasang. Dan untuk rPET bergaransi makanan, biasanya dibutuhkan kristalisator, pengering, dan tahap vakuum kedua untuk melindungi viscositas intrinsik. Dibandingkan dengan pesaingnya seperti EREMA atau Starlinger, alur dengan satu alat putar yang diproduksi di China dari pabrik Wanplas seperti Polyretec mengorbankan tingkat otomatisasi untuk tingkat modal yang jauh lebih rendah sambil menjaga fisik proses yang sama.
Kelas biaya
Biaya modal dan operasional untuk serangkaian pelet berisi serat tunggal rendah hingga rata-rata. Ini adalah pilihan yang tepat ketika bahan baku bersih, berkelas tunggal, keras, dan sudah kering, dan ketika tujuan adalah pembuatan pelet komoditas daripada rPET tingkat makanan.
Single-Screw Extruder dengan Cutter-Compactor untuk Film dan Bahan yang Lunak
Ekstruder tunggal yang dipasangkan dengan pemotong-kompresor adalah jawaban standar untuk flakes yang lembut, berbulu, dan memiliki kepadatan kecil: film plastik LDPE untuk pertanian, film pasca-konsumsi, tas PP yang dibentuk, rafia, dan serat non-woven. Sendiri, ekstruder tunggal tidak dapat menelan material ini karena flakes berukuran 30 hingga 80 kg/m3 itu mengepulkan udara dan terbentuk jembatan. Pemecah-kompresor menyelesaikan masalah ini sebelum tabung.
Cara kerja alat pemotong dan pengecil (cutter-compactor)
Mesin penggiling adalah sebuah kamar pisau berputar yang menyayat dan menghangatkan butiran sambil wajah panasnya mengeluarkan langsung ke lubang pakan ekstruder. Gesekan menghangatkan material hingga sekitar 70-95 derajat C, yang mengeluarkan kelembapan di permukaan dan, yang lebih penting, mengecilkan busa sehingga densitas udara meningkat 3-8 kali. Massa yang dikeraskan dan dipre-heat tersebut memasok tabung yang hanya satu baut secara terus-menerus dan tanpa terjadinya jeda. Pengeringan ini juga menurunkan beban termal pada tabung, yang mengurangi energi spesifik dibandingkan dengan pemasakan film yang dingin.
Produktivitas dan kondisi material
Garis Gunting dan Kompaktor menangani 300 hingga 1500 kg/jam, tergantung pada diameter udara dan ketebalan film. Film LDPE tipis yang memiliki beban tinta tinggi memerlukan kompaktor pada ujung yang lebih tinggi dari rentang pemanasan dan pengurasan kuat untuk menghilangkan uap dari tinta dan pelembut silikon. Tas PP yang terwebar, lebih kaku, berguna, tetapi dapat membawa pasir dan bahan pengisi yang mempercepat kerusakan senjata dan beranda, jadi lilin tahan gesekan direkomendasikan.
Batasan
Cutter-compactor menambah biaya dan kompleksitas dibandingkan dengan hopper biasa, dan pemotongan yang agresif dapat menyebabkan material yang sensitif terhadap panas terlalu panas jika tidak dikontrol. Ini tidak cocok untuk flakes PET yang kaku, yang lebih baik dipasok oleh feeder kekuatan, dan tidak memberikan pengadukan intensif atau desinfleksi berkelanjutan seperti yang dilakukan oleh twin-screw. Untuk film tercetak, bau sisa setelah pelletisasi menunjukkan bahwa kapasitas desinfleksi tidak mencukupi dan perlu dipikirkan jalur twin-screw atau dua fase.
Kelas biaya
Biaya modalnya sedang. Biaya operasinya tetap menguntungkan karena pemanasan yang dilakukan dapat mengurangi penggunaan energi untuk pembuatan drum, tetapi ganti pita pisau dan pemeliharaan kompak adalah item yang terulang.
Extruder paralel ganda berrotasi untuk degasasi berat dan komposisi
Extruder paralel ganda berputar bersama dipilih ketika kebutuhan pelet memerlukan campuran yang sangat tersebar, pengurangan gas secara mendalam, atau pemrosesan bersamaan dengan bahan penambah, kompatibilis, atau pigmentasi. Dua sarung gigi berputar bersama dalam tabung tertutup memberikan gaya patah yang tinggi, kemampuan membersihkan diri yang sangat baik, dan kemampuan untuk menempatkan beberapa lubang hisap vakuum sepanjang panjang.
Geometri dan kapasitas degaasing:
Baris-baris ini berjalan lebih panjang dengan rasio L/D 40:1 hingga 48:1, yang memberikan tempat untuk zona pemasukan, pembakaran, pengadukan yang berulang, dan zona pengukuran. Tekanan vakum dipulihkan pada dua atau lebih tahap, biasanya mencapai minus 0,08 sampai minus 0,095 MPa, yang memisahkan kelembaban, udara, dan bahan yang mudah menguap jauh lebih sempurna daripada satu ventilasi pada satu propeler. Untuk flaker dengan kadar kelembaban atau tinta yang tinggi, desorpsi multi-tahap ini yang menghilangkan bau dan mencegah pembentukan gelembung dan pelet yang cepat.
Desain baut modul
Tiang diproduksi dari elemen yang dapat diganti — elemen pengangkut, pemukul, dan reverse — sehingga profil fragmentasi dan residu dapat disesuaikan dengan bentuk flake. Feed samping dapat menyuplai bahan pengisi, serat kaca, atau tambahan cair di tengah silinder, sehingga extruder pembentukan pellet dapat juga memproduksi maserat atau campuran teknis. Itulah mengapa pabrik Kerke Wanplas memproduksi jalur twin-screw berputar bersama: silinder modular mendukung pengolahan ulang pellet dan produksi maserat atau campuran teknis pada satu mesin.
Kapan harus memilihnya
Pilih metode dengan twin-screw ketika flake tercampur atau terkontaminasi, ketika tingkat volatil tinggi, ketika harus menambahkan bahan penambah atau kompatibilis, atau ketika spesifikasi produk memerlukan MFR yang ketat dan kesetaraan warna. Ini juga adalah metode untuk proses PET yang bebas keringan, di mana deanggisan dalam keadaan vakum tinggi menggantikan proses pengeringan, asalkan delta IV tetap di bawah 0,03. Persentase menggunakan metode ini lebih tinggi, kontrolnya lebih kompleks, dan elemen gear lebih cepat aus pada flake abrasif.
Kelas biaya
Biaya modal dan pemeliharaan tinggi hingga sangat tinggi. Laba balik berasal dari nilai produk: pelet yang ditambahkan, disimpan, dan seragam dibandrol dengan harga yang lebih baik daripada pelet langsung.
Twin-screw konis, jalur berlawanan arah rotasi, dan sistem tandem dua tahap
Dua jalur tambahan layak mendapat perhatian khusus karena mereka menunjang bahan dan tingkat kualitas yang tidak dihadiri oleh jalur tunggal atau dua gulungan berputar sebarang: gulungan paralel bergerigi tidak searah untuk PVC dan material yang sensitif terhadap panas yang kaku, serta sistem tandem dua tahap untuk PET yang menuntut dan plastik tahan panas berkualitas tinggi.
Twin-screw konis dan berlawanan arah rotasi untuk PVC
Serpihan dan profil PVC tidak boleh dilewatkan pada mesin tunggal gigi tinggi karena PVC berubah dan melepaskan HCl di atas suhu sekitar 200 derajat C. Mesin gigi sumbu silindrik konus dan gigi sumbu silindrik pair berputar sebaliknya menggunakan ruang nip yang menyerupai calandra yang secara lembut mengantarkan dan mencairkan PVC pada gigi rendah dan waktu tinggal yang singkat. L/D-nya pendek, biasanya 18:1 sampai 25:1 untuk desain silindrik, dan mereka mampu menangani sifat PVC yang sensitif terhadap panas dan mudah terurai. Produktivitasnya moderat, sekitar 200 sampai 800 kg / jam, dan harga menengah hingga tinggi. Pengenalan bahkan fraksi PVC yang kecil dalam aliran PET sangat penting, karena bahan baku PET yang terkontaminasi PVC akan berubah menjadi kuning dan korosi keran gigi tunggal.
Sistem tandem dua tahap (ibu-belakang)
Sistem tandem dua tahap menampilkan fase pertama yang melakukan plastifikasi dan fase kedua yang melakukan finishing di shear rendah dengan degasasi yang intens. Ekstruder pertama (seringkali ekstruder tunggal atau ekstruder kembar pertama) mengerjakan melukai dan campuran kasar; melukai kemudian ditransfer ke ekstruder kedua yang mengoperasikan di shear yang lebih rendah dan pemisahan vakum yang lebih lama. Pembagian ini memisahkan melukai dengan shear tinggi dari finishing yang halus, yang benar-benar sudah bebas dari gas, yang menjadi ideal untuk PET di mana shear dan oksigen bersama-sama menghancurkan IV, dan untuk selusin apapun, di mana bau dan gas yang mudah menguap harus dipikat ke tingkat sangat rendah.
Rute khusus untuk PET
Untuk rPET kalibrasi makanan, terdapat dua jalur yang teruji. Yang pertama adalah kristalisasi dan pengeringan diikuti oleh ekstruder vakum dua tahap: flake dikristalisasikan untuk mencegah lengket dan direndam di bawah kelembapan kurang dari 0,3 persen, lalu diekstrusi melalui tahap plastifikasi pertama dan tahap vakum yang dalam kedua untuk melindungi viskositas intrinsik. Yang kedua adalah ekstruder kopling kering dengan degasasi vakum yang agresif yang memungkinkan kelembapan permukaan yang lebih tinggi dan masih menjaga delta IV di bawah 0,03. Ketika IV akhir masih tidak mencukupi dengan spesifikasi botol ke botol, polikondensasi kondisi padat (SSP) di bab bawah meningkatkan IV ke target. Pilihan antara jalur tergantung pada kebersihan flake, biaya energi, dan IV yang diinginkan.
Kelas biaya
Linier dua tahap dan linier khusus PET termasuk kategori tinggi dan premium. Mereka lazim digunakan ketika pellet harus memenuhi peraturan kontak dengan makanan, seperti FDA 21 CFR 177.1630 atau pendapat EFSA, atau ketika sertifikasi GRS dan konsistensi IV adalah persyaratan kontrak.
Subsistem utama: dekompresi, filter timbal, pompa timbal, dan metode pelintiran
Apa pun rute mesinnya, empat subsistem menentukan apakah pelet tersebut layak dijual: degasasi, filterisasi, stabilisasi tekanan pembuatan pellet, dan metode pembuatan pellet. Jika salah satu dari itu dilakukan secara tidak benar, maka investasi dalam mesin ekstruder sendiri akan menjadi sia-sia.
Degassing
Pengembangan gas mengeluarkan kelembaban, udara terperangkap, dan bahan-bahan yang mudah menguap. Satu saluran pengeluaran vakum cocok untuk butiran yang bersih, kering, dan tidak berbau. Dua atau banyak tahapan ventilasi diperlukan untuk film, materi cetak, dan PET untuk kontak makanan. Sumber vakum terpenting: pompa air lipat harganya lebih murah dan toleran terhadap uap dan debu, tetapi hanya mencapai vakum sedang; pompa kipas Roots (biasanya didukung oleh pompa air lipat) menarik yang lebih dalam, hingga minus 0,08 sampai minus 0,095 MPa, yang diperlukan untuk VOC sisa rendah dan untuk melindungi PET IV. VOC sisa setelah pelletizing sebaiknya diperiksa melalui panel aromatik atau uji analitik, dan tidak disangka.
Filter pencairan dan pengganti layar
Filter pencairan, juga disebut pengubah jaringan, menyingkirkan kontaminasi padat – logam, abu kertas, gel, partikel yang tidak mencair – dari pencairan sebelum die. Pengubah jaringan tipe plat menggunakan lapisan jaringan logam yang terpisah dan tersedia dalam versi manual, hidrolik, atau dua kolom dengan empat jaringan yang menukar jaringan yang bersih ke posisi yang tepat. Filter pita berkelanjutan dan pengubah jaringan otomatis slide-plate menggantikan jaringan tanpa menghentikan jalur, menjaga tekanan tetap stabil. Jaringan timbal dan sikat lebar dengan celah yang dilas dengan laser memberi pori yang tepat dan seragam dengan 80 hingga 300 mikrometer, yang tersedia dalam sekitar 60 hingga 180 saringan, dan tahan terhadap penyamaran lebih baik daripada jaringan yang ditenun. Tekanan balik melalui filter meningkat dengan tingkat halusnya dan kontaminasi dan biasanya sebesar 8-20 megapascal; area filter dan frekuensi perubahan harus disesuaikan dengan beban kontaminasi sehingga jalur tidak dihentikan setiap beberapa jam. Halusnya yang lebih tinggi melindungi penampilan pelet tetapi menaikkan energi dan biaya jaringan.
Tabel 3 — Opsi filtrasi cair oleh tingkat presisi, otomatisasi, taraf kontaminasi, dan biaya relatif
| Solusi pemisahan | Presisi yang umum | Tingkat otomatisasi | Tingkat kontaminasi yang tepat | Level modal relatif |
|---|---|---|---|---|
| Peranti pembersih deguping piringan | 150 sampai 300 mikrometer (60 sampai 100 mesh) | Manual, titik berhenti baris | Rendah | Rendah |
| Saringan ganda kolom hidrolik, 4 layar | 100 hingga 250 mikrometer (70 hingga 150 mesh) | Hidraulik, perpindahan cepat | Rendah hingga sedang | Medium |
| Otomatis pita / piring silinder berkelanjutan | 80 hingga 250 mikrometer (60 hingga 170 mesh) | Otomatis, tanpa berhenti | Menengah hingga tinggi. | Tinggi |
| Mengeras dengan laser atau dengan kawat oblong (wedge-wire screen) | 80 hingga 300 mikrometer (60 hingga 180 mesh) | Otomatis dengan pengubah kontinyu | Tinggi, berisiko memicu pembentukan gelembung | Tinggi hingga sangat tinggi |
Pompa cairan untuk stabilisasi tekanan
Sebuah pompa penyaring (pompa gigi) yang dipasang antara ekstruder dan die memisahkan die dari getaran propeler. Pompa ini menjaga tekanan die tetap stabil dalam rentang sekitar plus atau minus 0,2 MPa, sehingga mengecilkan ukuran dan bentuk pellet dan meningkatkan produktivitas hingga 5 sampai 15 persen karena ekstruder dapat beroperasi dengan kecepatan propeler yang lebih tinggi tanpa perubahan tekanan. Untuk pelet ulang film dan serat di mana keseragaman strand atau permukaan die sangat penting, pompa penyaring menghemat biaya dan tambahan komponen terpelihara yang harus dipelihara, sehingga biasanya disertakan pada lini tingkat sedang hingga tinggi.
Metode pelletizing yang dibandingkan
Metode pelletizing menentukan bentuk pellet, beban pendinginan, dan tenaga kerja. Metode pelletizing strand menyedot serat yang dilapisi dengan air, mengeringkannya dengan udara, dan memotongnya di alat pengangkat. Ini adalah metode yang sederhana dan murah tetapi membutuhkan ruang lantai dan pemeliharaan yang terjadwal, dan tidak cocok untuk serat PET yang memerlukan air. Pelletizing lingkaran air memotong melunak terhadap sebuah paku berputar di wajah alat pembuat biji dalam lingkaran air; metode ini sesuai untuk film dan bahan yang lembut, memiliki kapasitas produksi yang sedang hingga tinggi, dan memerlukan air dalam jumlah sedang. Pelletizing di air menarik sampel olefin dari dalam ruangan yang terisi air, menghasilkan biji yang bulat, seragam, dan bebas debu dengan kapasitas produksi tertinggi. Metode ini cocok untuk PET dan bahan yang memiliki kekuatan melunak tinggi, serta untuk produk yang berkualitas makanan di mana kebersihan biji sangat penting (biaya peralatan premium). Pemotongan panas di wajah alat (dipasang disedot udara) digunakan untuk beberapa PE/PP di mana kontak dengan air tidak diinginkan.
Tabel 3: Kesalahan pemilihan kipas, gejala, dan perbaikan
| Metode pengeringan | Bentuk pellet | Keposan | Penggunaan air | Catatan energi | Kualitas pemisahan terbaik pada banyak aliran |
|---|---|---|---|---|---|
| Pengecilan pellet pada strand | Cylindrical, panjang yang tak tetap | Rendah hingga sedang | Medium (mandi + kering) | Terendah | PE, PP, flakes kaku |
| Pelletisasi dengan ring air | Dekati bentuk bulat, kecil | Menengah hingga tinggi. | Medium | Medium | Film LDPE, PP, butiran lunak |
| Penyulingan air bawah permukaan | Bulat, seragam | Tinggi | Tinggi (telepon tertutup) | Tinggi | PET, bahan yang memiliki kekuatan melunak tinggi |
| Penggilingan panas dengan wajah tepat (disesuai dengan pendingin udara) | Irregular round (bulat yang tidak teratur) | Medium | Tidak ada | Medium | PE, PP menghindari air |
Selama proses pemotongan, pellet dilewatkan melalui saringan yang bergetar untuk grading ukuran, langkah pengeluaran debu, pengangkutan pneumatik ke silo, dan homogenisasi di dalam silo sebelum dipacking. Homogenisasi di dalam silo adalah yang menyempurnakan variasi MFR dan warna batch per batch.
Parameter Proses Menurut Bahan
Setiap polimer memiliki jendela suhu di mana cairan stabil dan butiran bersih. Beroperasi di bawah jendela ini menghasilkan melaspas yang buruk dan butiran yang tidak mencair; beroperasi di atasnya mengurangi polimer, membuat butiran kuning, dan, untuk PET, turunkan viskositas intrinsik. Angka-angka di bawah ini adalah kisaran pengaturan lubang, suhu cairan lokal dapat berbeda beberapa derajat.
Tabel — Proses pengerjaan dengan bahan
| Material | Jendela suhu pistol penghasil cairan / pencairan (derajat C) | Pusat pengaturan kecepatan baut | Catatan tekanan pencairan/potong. |
|---|---|---|---|
| Flake PET | 265 sampai 285 | Sedang, hindari tekanan berlebih | Kerahasiaan IV; vakum yang dalam |
| HDPE | 190 hingga 230 | Menengah hingga tinggi. | 8 hingga 18 MPa pada filter |
| Film LDPE | 170 sampai 210 | Medium | Tekanan yang rendah, menghindari penurunan kualitas |
| PP (kain terweba, berdensitas tinggi) | 200 sampai 240 | Menengah hingga tinggi. | 10 hingga 18 MPa pada filter |
| PS/ABS | 200 hingga 230 | Medium | Dapat dihindari melalui pemeriksaan pemanas setiap minggu |
Kecepatan pencongkian menentukan waktu pemotongan dan waktu tahan; untuk PET yang sensitif terhadap pemotongan, kecepatan ini harus dijaga agar moderat, sedangkan untuk PE dan PP kecepatan ini bisa ditingkatkan untuk meningkatkan keluaran. Tekanan cairan di saringan dan die harus terus-menerus dipantau sebab jika cenderung meningkat, hal itu menunjukkan bahwa saringan sudah penuh atau die menjadi sempit. Stabilitas tekanan die, terutama dengan pompa cairan, merupakan proxy terbaik untuk kualitas pellet yang stabil.
Kekurangan Umum dan Langkah pencegahan
Bahkan extruder pelatiran yang dipilih dengan baik akan menghasilkan defek ketika flake upstream atau jendela proses berubah. Tabel di bawah ini adalah peta perbaikan masalah lapangan yang digunakan oleh teknisi layanan Polyretec. Setiap defek menunjuk pada penyebab utama dan langkah korektif yang konkret.
Tabel 5 — Kesalahan, penyebab utama, dan langkah antisipasi
| Kejatuhan | Penyebab yang kemungkinan. | Langkah pencegahan |
|---|---|---|
| Celah hitam / karbonisasi | Tempat-tempat kosong, masa tinggal yang lama, kebersihan yang tidak dilakukan pada waktunya | Singkirkan masa tinggal, atur siklus pembersihan, kurangi suhu ekor tabung, dan bersihkan secara teratur |
| Butiran / pellet hampa | Kelembaban atau pengurasan yang tidak memadai | Meningkatkan pengeringan, tambahkan tahap vakuum, pengurangan tekanan menjadi minus 0,09 MPa, periksa karet pengisap. |
| Ukuran partikel yang tidak seragam. | Kesenjangan pisau, pemakaian otok, kesalahan kecepatan | Sesuaikan jarak pisau ke pengupas, tajamkan atau ganti pisau, sesuaikan kecepatan pengupas dengan throughput, tambahkan pompa cairan pencairan. |
| Garis warna / garis gelap | Mixing yang buruk, bahan baku yang tidak tercampur, kontaminasi | Gunakan twin-screw atau tambahkan elemen penggilingan, homogenisasi di silo, ketatkan pemisahan warna di arah aliran. |
| Drifting MFR antar batch | Kelas pakan yang tidak konsisten, memasok secara tiba-tiba | Feeder pelumas berat, pita MFR yang sempit, diperiksa sesuai dengan ASTM D1238 / ISO 1133 |
| Kerugian pembungkus dan silinder | Tingkat kandungan abu, pasir, pengisi, logam dalam flake | Penyortornya logam di bagian atas, liner tahan abrasi, mengurangi bahan pengisi, menjaga jarak. |
| Bau di dalam granulasi | Volatil sisa, tinta, minyak | Tambahkan tahap degas, tingkatkan vakuum, gunakan twin-screw, dan tingkatkan pencucian. |
| PET IV drop / brittle pellet | Kelembaban + gesekan + oksigen | Kering di bawah kadar 0,3 persen, vakuum dua tahap, mantel inert, menjaga delta IV di bawah 0,03 |
Konsumsi Energi dan Akuntansi Produktivitas
Memilih panjang pemrosesan pada akhirnya melibatkan perhitungan energi dan produksi. Listrik yang digunakan tidak sama dengan tenaga yang terbuang; beban nyata tergantung pada kecepatan pemutar, viskositas cair, dan volume gas yg dievakuasi, dan faktor daya yang dimiliki pabrik (seringkali 0,8 hingga 0,9 untuk jalur ekstrusi dengan sistem gigi yang digunakan bersama-sama) menentukan daya sirkulasi yang harus ditangani oleh sistem suplai. Energi spesifik, yakni kWh per kg bulir yang dihasilkan, adalah angka yang harus diambil peduli dengan pilihan jalur proses yang digunakan.
Energy spesifik berdasarkan metode produksi
Garis flake rigid bertipe tunggal wahana putar paling efisien dengan 0,13 hingga 0,22 kWh/kg. Garis film cutter-compactor berada pada 0,15 hingga 0,25 kWh/kg karena pemanasan terdahulu mengimbangi beban silinder. Sistem dua wahana putar dan dua tahap dengan degasifikasi dalam dan pengembangan berjalan 0,20 hingga 0,35 kWh/kg. Menambahkan pompa penyaluran umpan sering mengurangi energi per kg pada output tertentu dengan memungkinkan kecepatan wahana putar yang lebih tinggi dengan tekanan yang stabil, serta meningkatkan hasil dengan memotong pellet yang tidak mencapai ketentuan.
000 hingga
Produktivitas nama label mengasumsikan pasokan berkelanjutan dan flake yang bersih. Produktivitas jangka panjang sama dengan nama label kali pengoptiman peralatan (umumnya 0,85 hingga 0,92) kali kinerja yang baik (umumnya 0,95 hingga 0,99). Sebuah garis 1000 kg/jam pada pengoptiman 0,88 dan kinerja yang baik 0,97 menghasilkan sekitar 839 kg/jam pellet yang dapat dijual, atau sekitar 20 ton per hari 24 jam. Kinerja yang baik adalah di mana kemurnian penyaringan dan kualitas pengurasan menghasilkan biaya mereka: saringan yang lebih kasar menghemat energi tetapi menambah penolakan di sorter warna di tepi.
Verifikasi kualitas dan standar
Setiap lot harus diuji untuk nilai aliran melt (ASTM D1238 atau ISO 1133), kepadatan (ASTM D1505 dengan kolom gradien kepadatan), kelas kontaminasi (EN 15347), dan, untuk kontak dengan bahan makanan, aturan migrasi dan kebersihan yang relevan (FDA 21 CFR 177.1630, EFSA). Proses daur ulang dan siklus bahan diatur oleh ISO 15270, dan pabrik harus menjalankan sistem kualitas ISO 9001. Klaim konten daur ulang dibuktikan melalui sertifikasi GRS. Referensi tersebut merupakan bahasa yang digunakan pembeli dan brand, dan mereka harus ditampilkan pada spesifikasi pellet.
Pertanyaan yang Sering Ditanyakan
Apa perbedaan antara mesin pemecah berputar tunggal dan berpasangan untuk pelat daur ulang?
Extruder tunggal sekrup lebih sederhana, memiliki biaya yang lebih rendah, dan sangat sesuai untuk flakes yang kaku, memiliki kepadatan rendah dan stabil seperti PET dan HDPE di mana permintaan pengocokan dan pencampuran rendah. Extruder paralel ganda yang berputar bersamaan memberikan pengocokan yang lebih kuat, perawatan mandiri, dan pembuangan vakum berlevel yang diperlukan untuk arus yang padat, tinggi kandungan air, atau yang terkontaminasi oleh penghasil, pada tingkat biaya dan perawatan yang lebih tinggi.
Apakah saya perlu mesin penchup untuk flakes film polietilena rendah (LDPE) pertanian?
Ya, dalam kebanyakan kasus. Film agrikultur LDPE dan sama yang lembut, rendah-kekayaan densiti gabus (30 hingga 80 kg/m3) jembatan dan membawa udara dalam kantong biasa. Cutter-kompaktor menjadikan ulet, dan memanaskan material hingga sekitar 70 hingga 95 derajat Celcius, meningkatkan kekayaan densiti 3-8 kali dan memberi bilah secara stabil tanpa pembawa.
Bagaimana saya memilih antara strand, ring air, dan pelletizing bawah air?
Proses penggiling bilah adalah sederhana dan murah, sesuai untuk kapasitas rendah hingga sedang, dan membutuhkan bak penampung air dan pengering udara. Proses penggiling bilah dengan ring air cocok untuk film dan bahan halus pada kapasitas yang sedang hingga tinggi dengan penggunaan air yang moderat. Dengan proses penggilingan di bawah air, akan dihasilkan pellet yang berukuran bulat dan seragam dengan kapasitas tertinggi, dan merupakan pilihan yang disukai untuk PET dan bahan yang memiliki kekuatan melintas yang tinggi, dengan biaya perangkat yang premium.
Berapa rating mikron filter melt yang harus saya gunakan untuk flakes PET pasca-konsumen?
Untuk serpihan PET pasca-konsumen yang telah dimandikan, pemindai berulang atau filter serpihan silinder/silang dengan rumus 80 sampai 300 mikrometer (sekitar 60 sampai 180 mesh) adalah yang normal. Pemilihan filtrasi yang lebih ketat sekitar 80 sampai 120 mikrometer dilakukan ketika tingkat kontaminasi gel, kertas, dan silicon tinggi, dengan menerima tekanan balik yang lebih tinggi, yakni 8 sampai 20 MPa.
Seberapa penting degasasi untuk flake plastik yang di-rekayasa?
Degassing sangat perlu. Kelarutan air residu, udara terperangkap, dan bahan-bahan yang mudah menguap dari tinta, minyak, atau sisa-sisa makanan menyebabkan pembentukan gelembung, pelet yang berongga, bau, dan hidrolisis. Sinkron atau dua celah vakum pada minus 0,08 sampai minus 0,095 MPa menghilangkan masalah ini; PET terutama memerlukan degassing yang kuat agar viskositas intrinsik tidak turun dan pelet menjadi rapuh.
Berapa rata-rata konsumsi energi spesifik pada ekstruder pelelangan untuk flak?
Sebuah garis tunggal untuk flakes PET atau HDPE kaku biasanya mengkonsumsi 0,13 hingga 0,22 kWh per kg pellet. Sistem ganda gigi dan dua tahap dengan proses pengeluaran gas intensif memiliki konsumsi energi yang lebih tinggi, seringkali 0,20 hingga 0,35 kWh/kg tergantung pada kelembaban, beban bahan penambah, dan tugas vakuum. Menambahkan pompa pembakaran dapat meningkatkan tingkat produksi 5 hingga 15 persen dengan konsumsi energi yang serupa.
Apakah saya dapat memotong flakes dari PET tanpa pemerasan sebelumnya?
Hal ini tergantung pada rute produksi. Proses single-screw yang konvensional membutuhkan bahan baku yang dikristalisasi dan kering dengan kadar air di bawah sekitar 0,3 persen agar terhindar dari hidrolisis dan kehilangan IV. Proses co-rotating twin-screw tanpa bahan kering dengan penggalian vakum mendalam dapat menerima kelembaban permukaan yang lebih tinggi, tetapi bagi PET tingkat makanan, tahap kristalisasi dan pengeringan sebelum extruder vakum dua tahap tetap merupakan rute yang lebih aman untuk menjaga delta IV di bawah 0,03.
Bagaimana cara menjaga tingkat aliran panas pellet berulung tetap stabil?
Stabilitas berasal dari komposisi bahan pakan yang konsisten dan throughput yang stabil. Gunakan doser gravimetrik kehilangan berat, menjaga kelembaban flake dan kepadatan bulit dalam band yang sempit, menjaga suhu barrel dan kecepatan screw, dan verifikasi MFR pada setiap lot dengan pengukur kecepatan pencairan sesuai dengan ASTM D1238 atau ISO 1133 untuk menangkap penurunan dari campuran komponen atau degradasi.
Standar mana yang berlaku untuk kualitas dan pengujian pellet yang terbuat dari bahan daur ulang?
Referensi utama termasuk ISO 1133 dan ASTM D1238 untuk kecepatan pengeluaran bahan cair, ASTM D1505 untuk kepadatan melalui kolom gradien kepadatan, ISO 15270 dan EN 15347 untuk proses pemulihan dan klasifikasi kontaminasi serpihan, ISO 9001 untuk manajemen kualitas, FDA 21 CFR 177.1630 dan EFSA untuk persetujuan kontak makanan, serta GRS untuk sertifikasi kandungan daur ulang.
Kesimpulan
Memilih yang tepatextruder pengolahan pelletuntuk pemula: uang muka sebesar 10% ($5k untuk kit sebesar $50k) + pembayaran bulanan sebesar $800-$1.000 (persetujuan 5 tahun, bunga 5%).flake plastik yang didaur ulangMulailah dengan flake, bukan mesin. Karakterkan kelembaban, kepadatan bulat, ukuran flake, tingkat kerusakan, dan kecepatan aliran melarut terlebih dahulu; angka-angka tersebut yang menentukan jalur produksi. Flake PET dan HDPE yang kaku dan bersih bagus diproses oleh extruder tunggal dengan pengaduk tekanan pada 0,13 hingga 0,22 kWh/kg. Film yang lembut, kepadatan bulat rendah, dan serat membutuhkan pemotong-pemadam. Sirkulasi yang volatil tinggi, campuran, atau penambahan bahan tambahan membutuhkan twin-eksentruder berputar bersama dengan degasan beragam, sementara PVC memerlukan twin-ekstruder konus atau berputar sebaliknya, dan produksi PET yang menuntut membutuhkan twin-eksentruder dua tahap atau dry-free dengan delta IV di bawah 0,03.
Dalam setiap proses, subsistem membentuk atau mengklarifikasi pellet: tingkat degas sampai ke bahan yang mudah menguap, memilih tingkat saringan melantung pada sifat campuran, menambah pompa melaui yang mengandalkan stabilitas tekanan dan hasil, dan memilih metode pengolahan pellet — rantai, ring air, atau di bawah air — berdasarkan materi dan peringkat. Verifikasi setiap lusi secara melawan ISO 1133, ASTM D1238, ASTM D1505, EN 15347, dan aturan kontak makanan bila diperlukan. Polyretec, sebuah pabrik Wanplas, merancang dan menyediakan lini pengolahan ini dengan wawasan proses berasal dari Austria dan mendukung integrasi dengan sistem komposisi ganda Kerke di Wanplas, sehingga flake yang sama dapat bergerak dari mesin cuci melalui pengolahan pellet sampai menjadi produk campuran dengan nilai tinggi di bawah satu sistem kualitas. Untuk analisis flake spesifik dan proposal lini yang sudah disesuaikan, berbagi sampel yang representatif dan volume target dengan tim teknis Polyretec.
