Il film di polietilene ad alta densità stampato e adesivo è il materiale di consumo più difficile da riciclare in plastica flessibile, e la linea di pelletizzazione destinata a gestirlo deve essere progettata per rimuovere le contaminazioni piuttosto che per aumentare la capacità di ottimizzazione delle operazioni. Una linea costruita per l'utilizzo di residui puliti provenienti dall'industria non supporterà le sacche per shopping stampate, i liner adesivi laminati e i film agricoli infestati di terra entro pochi giorni dal primo utilizzo. Pertanto, scegliere la migliore linea di pelletizzazione di film di LDPE per i rifiuti stampati e adesivi vuol dire selezionare una catena coordinata di riduzione del volume mediante lavaggio umido, lavaggio a calore con cianidro da calcio, desidratazione meccanica, forforatura forzata, estrusione ventilata e filtraggio del fusione, dove ogni fase è dimensionata in base alla quantità di contaminanti che la fabbrica effettivamente riceve.
Polyretec, una fabbrica di Wanplas, costruisce linee di riciclaggio del plastico dal 2010 e ha introdotto la marca Polyretec nel 2017, accumulando più di 100 progetti completati, un'ampia copertura di servizio in più di 50 paesi e un team di più di 24 ingegneri. Le linee di frantumazione e lavaggio in polipropilene e polietilene morbido della fabbrica hanno un'alimentazione da 500 a 1500 chilogrammi all'ora, e la sua Linea di granulazione di nuova generazione è progettata specificamente per il film di LDPE sottile e la stamperia di PE e PP dalle fonti post-consumer. Tra le installazioni consegnate, c'è una linea di riciclaggio e granulazione del film di LDPE per sacchetti e pellicole stampate, e una linea di lavaggio per il film di LDPE che trasporta sticker sensibili alla pressione, costruita attorno ad un trituratore ad alta resistenza e una macchina battente. Questo manual si basa su questa basi di progettazione per spiegare, passo dopo passo, cosa deve fare una linea di film LDPE stampato e adesivo e come specificarla.
L'articolo tratta i seguenti argomenti: la caratterizzazione delle materie prime, la catena completa del processo, la geometria del triturazione a umido, la chimica del lavaggio a bagnomare, la cascata di disidratazione, la fornitura a impulsi, la progettazione degli isolatori e delle scariche, la scelta tra processi a un solo stadio e a due stadi, la filtrazione del fusione, la selezione della testa del granulatore, le specifiche reali della linea Polyretec, un manuale di scelta da requisiti a configurazione, una matrice per lo smaltimento dei problemi, benchmark sull'energia e sul rendimento e i mercati finali che utilizzano i granuli prodotti. Ogni parametro fornito è un valore relativo al piano del progetto che viene confermato tramite un campione reale della materia prima durante l'ingegneria, poiché il film stampato varia di più tra diversi fornitori rispetto a quasi tutte le altre materie prime di riciclo.
Perché il film LDPE stampato e attaccante è il flusso di film più difficile da pelletizzare
La pellicola pressata e adesiva in LDPE combina quattro problemi che la maggior parte dei materiali da riciclo presenta uno o due soltanto in un tempo: densità volumetrica estremamente bassa, alto rapporto superficie/massa, contaminazione chimicamente legata sulla superficie e grande propensione a avvolgere e intrecciare qualsiasi asse rotante. Ogni uno di questi degrada una parte diversa della linea, e una linea che risolve solo uno di essi fallirà comunque.
La densità apparente è la prima limitazione. Il film LDPE poco compatto pesa circa 0,02-0,05 tonnellate per metro cubo, che rappresenta tra una ventesima e una trentesima parte della densità apparente del pellet di materie prime. Un hopper a forza gravazionale che alimenta lo sventro di un estrusore standard non può fornire abbastanza materiale per unità di tempo per mantenere in movimento il filo a scanalatura, quindi la produzione scende a una frazione del numero nominale. Ogni decisione progettuale in linea con la linea di lavaggio, dalla geometria dello spuntino al profondo della scanalatura del filo a scanalatura, è necessaria per compensare questo numero.
La seconda restrizione è quella della superficie. Un film di 20 a 40 micrometri presenta un'enorme rapporto superficie/massa, il che significa che la contaminazione situata sulla superficie rappresenta un tasso percentuale di massa molto maggiore rispetto alla stessa contaminazione su una parte a parete spessa. Un strato di suolo che sarebbe banale su una scatola di 3 millimetri di spessore diventa del 10% in peso sulla sottile pellicola. Ciò significa anche che l'acqua si aggancia tenacemente: la stessa superficie che retiene i detriti assorbe anche l'umidità e per rimuoverla meccanicamente è necessario combatterla in ogni fase.
La terza constrizione è la stessa chimica della contaminazione. Le strati di stampa su pellicola di LDPE sono tipicamente di 2 a 8 micrometri di spessore e consistono di pigmenti, resine leganti e, in molti casi, un vettore a base di nitrocellulosa o polietilene. Le particole di pigmento sono solidi inorganici o organici che sopravvivono alle temperature di fusione intatti e si annunciano direttamente alla percentuale di cenere del granello finito. Il residuo di adesivo è più grave: gli adesivi sensibili alla pressione basati sulla chimica dei copolimeri a base di acrilico o stiraene si ammorbidiscono a 40-60 gradi Celsius, diventano appiccicosi all'interno degli apparati di compressione e procedono nella fusione come domini gelanti che non si disperdono nella matrice del polietilene.
La quarta restrizione è il rovinamento meccanico. Le strisce di film si agganciano alle viti, ai rotori, ai trasportatori a svolta e agli auguri di disfracionamento. Ogni componente rotante nella sezione umida di una linea a film ha bisogno di una geometria anti-rovinamento, di un raschiatura o di un design di accesso per la manutenzione che permetta all'operatore di rimuovere un rovinamento in pochi minuti anziché in ore. Le linee progettate per la flake rigida e poi vendute per il servizio in film rappresentano la fonte più comune di down time cronico nell'industria.
Insieme a queste restrizioni, si definisce la macchina. Una linea di pelletizzazione di pellicole LDPE adesive e stampate non è una linea di lavaggio con un esguzzatore incollato alla punta; è un sistema integrato in cui la sezione umida è dimensionata per fornire una determinata condizione delle flocchi all'esguzzatore e l'esguzzatore è dimensionato per accettare esattamente questa condizione.
Caratterizzazione del materiale: strati di inchiostro, adesivi, terra e densità volumetrica.
La corretta specificazione della linea inizia con una sincera caratterizzazione della materia prima entrata, poiché la differenza tra il film post-industriale stampato pulito e il film post-consumo proveniente dal settore agricolo è di un fattore cinque in energia di lavaggio e di un fattore due nella configurazione capitale. Le tre variabili più importanti sono il percentuale di contaminazione totale, il tipo di contaminazione e l'umidità di ingresso.
La contaminazione totale viene misurata prendendo un campione rappresentativo di almeno 20 chilogrammi in diversi sacchetti, risciacquandolo completamente in laboratorio, asciugandolo e pesandolo. La differenza è la caratura di contaminazione. Valori inferiori al 1 posto indicano indumenti con cuciture a carattere post-industriale. Valori compresi tra 2 e 5 posti indicano pellicole di imballaggio di tipo post-consumatore. Valori compresi tra 8 e 20 posti, oppure superiori, indicano pellicole agricole che trasportano terra, sabbia, residui di vegetazione e gusci per l'irrigazione.
Il tipo di contaminazione determina il meccanismo di rimozione. Il terreno superficiale si spacca con agitazione meccanica e acqua calda. Il colore richiede una attacco chimico sul agente bindente o un abrasione meccanica della strato di stampa, e nella maggior parte dei casi necessita di entrambi. L'aderente richiede temperature più un tensioattore per ridurre le proprietà di abbuono, seguito da una spaccatura meccanica per separarlo. I nastri in carta richiedono un bagnamento prolungato per rompere i legami dei fibri. I strati metallizzati e il laminato di un foglio d'alluminio non possono essere lavati completamente e devono essere separati mediante il classamento prima di entrare in linea o accettati come una penalizzazione permanente di qualità.
L'umidità di ingresso è importante perché altera il bilancio di calore del serbatoio di lavaggio a caldo e la pressione sulle apparecchiature di sgocciamento. La pellicola in balle ricevuta in un clima secco solitamente arriva con un contenuto di umidità del 5-8%. La pellicola agricola estratta direttamente dal campo può arrivare al 15% o più, con buona parte dell'acqua incastrata nella terra aderente. Una linea dimensionata sulla base delle assunzioni per le balle secche non avrà sufficiente capacità termica nel serbatoio di lavaggio a caldo la prima volta che arriverà una carico umido.
Tabella 1 — Tipi di materie prime per il film LDPE, livello di contaminazione e percorso tecnologico consigliato
| Tipo di materiale di partenza. | Contaminazione tipica in peso | Contaminante dominante | Rete di processo consigliata | Architettura di estrusione |
|---|---|---|---|---|
| Trim LDPE post-industriale, non impresso | Inferiore a 0,5 per cento | Polvere, tracce di olio di processo | Tritatura a secco, rimozione opzionale del polvere, pelletizzazione diretta | A singola fasi, singolo convalido |
| Trim di bordo di pellicola stampata post-industriale | 0,5 a 1,5 per cento | Inchiostro sulla superficie, residuo di solvente | Frattura umida, lavaggio a frizione, lavaggio caldo breve, estraggimento | A singola fasi con scappamento al vuoto |
| Sacche d'ingrosso in LDPE a post-consumo, stampate | 2 a 5 percenti | Inchiostro, residui alimentari, etichette di carta. | Frattura umida, lavaggio a frizione, lavaggio caldo alla caustica a 80-90°C, spurgo, centrifuga, estraggimento | A singola fasi con scappamento al vuoto, o a due fasi |
| Film stretch e shrink leggermente stampati | Da 1 a 3%. | Rimanenze del rotolo, polvere, gravi dei pallets. | Frattura umida, lavaggio a frizione, lavaggio caldo, separazione a scafo breve, estraggimento | A singola fasi con scappamento al vuoto |
| Etichetta liner e film in laminazione adesiva; | 4 a 10 percenti | Colla ad indurimento sensibile, smalto di silicone, fibra di legno | Triturazione umida, lavaggio a caldo prolungato con tensioattivo, lavaggio a doppio scivolamento, doppio risciacquo, estrattore | Estrusione a due stadi obbligatoria |
| Materassi agricoli e film per serra | 8 a 20% | Terra, sabbia, polvere, materiale vegetale | Pre-spurgo e rimozione della sabbia, triturazione umida di forte impatto, lavaggio a frizione a più fasi, lavaggio a alta temperatura, risciacquo, centrifugazione, estrattore | Sistemi a due fasi con una prima fase di filtrazione grotta |
| Materiale post-consumer miscelato LDPE e LLDPE, molto stampato | 5 a 12 percenti | Sistemi di stampa misti, adesivo, residui organici | Catenaria umida completa con lavaggio a caldo esteso e lavaggio a friccioni rafforzato | Sistemi a due fasi con filtrazione automatica |
| Strati laminati multiplo con strato barriera | Variabile, spesso agglomerata | Strato barriera non-PE, inchiostro stampato al contrario. | Lavaggio per la sola parte petrolifera della superficie; la superficie impermeabilizzante non è rimovibile | Sistemi a due fasi con una fase di filtrazione fine, accettando la penalità di colorazione e di gel |
Tabella 2 — Chimica della contaminazione e il meccanismo che effettivamente la rimuove
| Contaminante | Strato o carico tipico | Mecanismo di rimozione. | 000 dollari. | Efficienza di rimozione realistica |
|---|---|---|---|---|
| Stampo in superficie a base di solvente | 2 a 8 micrometro di strato di inchiostro | Hidrolisi del legante con il caustico e abrasione meccanica | Vasca di lavaggio a temperatura calda con ampiazia a frizione. | Da 70 a 90 per cento |
| Stampa superficiale a base d’acqua | 3 a 6 microgrammi di pellicola di tinta. | Surfactante idratante più abrasione meccanica | Carterina di frizione con acqua calda | 75-92 percent |
| Inchiostro laminato stampato al contrario | Incapsulato tra i livelli. | Nessuno disponibile attraverso il lavaggio | Non rimovibile; solo omogeneizzazione del colore | Effettivamente zero |
| Adesivo acrilico e in gomma, inchiostri a solvente, etichette in carta | Da 15 a 30 grammi per metro quadrato. | Attuazione termica, agente surfattante e separazione da carico | Lavaggio caldo a 85-90 gradi Celsius con seconda macchina di lavaggio a frizione | 60 a 85 percenti |
| Adesivo a fusione, copolimero elastico | Spazzole discrete e striature. | Amalgamazione e estrazione meccanica; dispersione parziale del gesso in fusione | Lavaggio a caldo più filtrazione del fondente | Da 50 a 75 percenti separati, residuo filtrato |
| Etichette in carta e fibra | Da 1 a 4% in peso. | Dilatazione della fibra, dispersione, rimozione mediante flottazione | Immergere il recipiente, la ruota di abrasione, lo spiraggio dell'acqua | Da 90 a 98 per cento |
| Suolo di campo, sabbia, ghiaia | 3 a 15procenti in peso | Agitazione meccanica oltre alla sedimentazione | Tank pre-lavaggio, trappola di sabbia, lavatrice di frizione. | 92 a 99 per cento |
| Impurità di origine alimentare | 0,5 a 3 percenti | Saponificazione del caustico e dissoluzione ad acqua calda | Vasca di lavaggio a temperatura calda. | Da 90 a 98 per cento |
| Follatura di frammenti metallici, bucanti, legature a filo | Sporadico. | Separazione magnetica e a corrente eddy | Magnete soluzione per l'infeed più filtrazione del materiale fondente. | Sopra il 99 per cento se è presente il magnete |
| Sabbia e parti mineraliche di dimensioni inferiori a 200 micrometri. | Variabile | Idrociclonatore e sedimentatione; filtro per il rimuovo del fondo della fusa | Ciclo di risciacquo e filtro di fusione | 85 a 95 per cento |
Tabella 2: Metodo di asciugatura, umidità finale e indice energetico
| Formato del materiale | Densità volumetrica aumentata fino a 0,30-0,45 tonnellate / metro cubo. | Tendenza al wrapping | Metodo di trasporto. | La conseguenza del design |
|---|---|---|---|---|
| Filmy liscio, così come ricevuti | 0,25 a 0,45 in fette | Non applicabile | Convegazione degli asti con stazione di smontaggio del filo | Necessita di un rompicapo di bottiglie prima della triturazione |
| Pelletteria secca dopo la rottura del balo | 0,02-0,05 | Molto alto | Convegatore a fascia amplia, a bassa velocità | Sezione trasversale del conveyce da dimensione oversize |
| Fette di pellicola tritata umide, da 40 a 60 millimetri; | 0,06-0,11 | Alto | Convegatore a rotolo con asse anti-rullamento | Geometria anti-costruzione obbligatoria |
| Flake lavato dopo lavaggio a bassa temperatura | 0,10-0,16 | Moderato | 000 ai | Umidità dal 3 al 8 percenti a questo punto |
| Granella squisciata e pre-plasticizzata. | 0,28-0,42 | Basso | Cavità corta che si sposta direttamente nella gola dell'estrusore | Feed una vite in modo affidabile senza utilizzare una pinza di tensione. |
| Granella aggregata a pellicola | 0,30 a 0,45 | Basso | 000 ai | Trasferimento alternativo quando non viene utilizzato un estrattore |
| Pellet di prodotto finito, di 3x3 millimetri | 0,50 a 0,58 | Nessuno | Trasporto pneumatico al silo | Manutenzione standard |
La catena completa di pelletizzazione della pellicola in LDPE
Una linea completa per la pelletteria di pellicole in LDPE per rifiuti strizionati e appiccicosi comprende tredici stazioni funzionali, ed ogni stazione ha specifiche che dipendono dal profilo di contaminazione stabilito durante la caratterizzazione del materiale di ingresso. Comprendere la tecnologia come una sequenza di stati di cambiamento, e non come una lista di macchine, permette all'ingegnere di giudicare se una configurazione proposta sia sufficiente.
Il materiale entra sotto forma di balo compresso a una densità di 0,25-0,45 tonnellate per metro cubo, viene aperto in una folta legnosa a una densità di 0,02-0,05, viene ridotto di dimensione e umidificato in fette a una densità di 0,06-0,11, viene progressivamente pulito e disidratato tramite la catena di lavaggio, viene compresso meccanicamente a una densità di 0,28-0,42, viene sciolto e filtrato, e infine esce sotto forma di pellet a una densità di 0,50-0,58. La contaminazione viene rimossa paralleamente a tali cambiamenti di densità, e la linea è solo quanto buona lo stadio di rimozione più slabbio.
Tabella 4 – Mappa delle funzioni di stazione per la linea di granulazione di pellicole di LDPE
| Stazione 1: aprire lo scatolone, trasportare con una cinta e piattaforma di ordinazione | Funzione principale | Stato del materiale al termine | Driver per le specifiche chiave |
|---|---|---|---|
| 000 dollari. | Totemmetri lo squisito; aggiungi il controllo adattivo alla carico; amplia la centrifuga | Paile integro in uscita dal trasportatore | Dimensioni e peso degli asti |
| 2. Macchina per la rottura dei fassi o tritatrice pesante | Apri il bastone, taglia la pellicola in pezzi maneggevoli | Filme lievi, pezzi da 200 a 400 millimetri | Peso e presenza di corpo estranei |
| 3. Separazione del metallo | Rimuovi i frammenti ferrovi e non ferrovi. | Film libero da metalli | Fonte del flusso di rifiuti |
| 4. Lavaggio preliminare e rimozione delle inclusioni | Rimuovere dalla superficie il terreno macchiato, il sasso e le pietre prima del trituramento. | Film ridotto con carico di gru | Carico del suolo; obbligatorio per le pellicole agricole |
| 5. Trituradora umida | Dimensionare l'omogeneità e la perdita di polveri fine | Fibra 40 a 60 millimetri, satura | Spaziatura del disco da 0,5 a 1 millimetro, foro della rete. |
| 6. Lavaggio con tappi, primo passaggio | Scrubbing meccanico ad alta velocità dell'inchiostro e delle macchie | Fette con contaminazione superficiale sollevata | Velocità del rotore 700-1000 rpm |
| 7. Tiratore di lavaggio a caldo | Attacco chimico al legante dell'inchiostro, all'adesivo e agli organici. | Fette con inchiostro e adesivo prevalentemente sfaldati | 80 a 90 °C, 1-2 per cento di caustico, 10-20 minuti |
| 8. Lavatrice a frizione, secondo passaggio | Eliminare la contaminazione rilassata chimicamente | Flake pulito o pellet, sono presenti residui di sostanze chimiche. | Velocità del rotore vs accordo dello spaziatura |
| 9. Separazione del fosfato e lavaggio | Rimuovere gli sbiancanti, neutralizzare i prodotti chimici | Sciacquo delle particelle, pH prossimo allo neutro. | Trattato brevemente; differenza di densità tra PE e contaminanti |
| 10. Desidratazione centrifuga | Rimozione meccanica dell'acqua a granello | Floccoli a un contenuto umido pari al 3-8%; | Velocità del rotore, residua, flusso d'acqua |
| 11. Macchina estrattiva meccanica | Compattazione, desidratazione e pre-riscaldamento tramite freno | Ruggine al 2-5% di umidità, calda. | Rapporto di compressione, design dello slot di drenaggio |
| 12. Estrusione con alimentatore di forza e ventilazione a vuoto | Fusione, desgasificazione, omogeneizzazione. | Melt senza gas dissodato, filtrato | L/D 30-36, ventola a vado -0.06-0.09 MPa |
| 13. Filtrato, pelletizzazione, asciugatura, conservazione | Rimuovere i detriti solidi, tagliare e raffreddare i zoccoli, asciugare e trasportare | Granuli secchi, 3 millimetri per 3 millimetri. | Misura dello schermo: 80 a 150 mescoli, tipo di testa di taglio |
Due stazioni in questa lista vengono di solito meno specificate dai compratori che confrontano quote di prezzo. La prima è la stazione 4, di pre-lavaggio e rimozione del gesso, che spesso viene esclusa dalla quota per ridurre i costi e poi diventa la causa del drastico ridotto della durata delle lame del macinatore per attività umide, passata da 800 ore a 200 ore. La seconda è la stazione 11, il tritacarne meccanico, che viene a volte sostituito da un asciugatore termico più lungo; tale sostituzione funziona su film pulito, ma non su film stampato perché il tritacarne contribuisce alla densità volumetrica e al pre-riscaldamento, oltre alla desidratazione.
La separazione della flottazione si verifica al banco numero 9, e in caso di linee di pellicola stampata svolge un ruolo di supporto piuttosto che protagonista. La flottazione LDPE, e la maggior parte di ciò che deve essere rimosso a questo punto si è già spento nelle vasche precedenti o è stato tolto tramite il sovrafflusso. La funzione di risciacquo, che ritorna al valore del pH ed esalta la chimica residua dalla superficie delle pezzature, è il lavoro più importante ad esse assegnato in una linea di pellicola stampata.
Smontaggio delle pelli, trasporto in ingresso e triturazione a freddo.
La riduzione del dimore sulle pellicole stampate e adesive ha una sola finalità che prevale su tutte le altre: creare una geometria delle granuli che la catena di lavaggio possa pulire e il caricatore trasportare, senza generare polveri che verranno perse come rendimento. Tutto ciò che riguarda lo spaziare della lama, l'apertura dello schermo e la velocità del rotor deriva da questo.
L'asta è il primo obiettivo da affrontare. La pellicola bollata arriva comprimizzata a 0,25-0,45 tonnellate per metro cubo e è legata con filo d'acciaio o di plastica. Ingerire un bollito integrale in un trituratore è il modo più veloce per danneggiare un rotore. Un dispositivo di rottura degli asti o un trituratore a bassa velocità e alta coppia apre l'asta in pezzi dal diametro di 200-400 mm, e una stazione di smontaggio del filo rimuove la legatura. Per la pellicola contaminata da etichette, è preferibile utilizzare un trituratore di alta resistenza rispetto a un semplice dispositivo di rottura degli asti perché è in grado di stratificare anche le fasce adesive che si sono stringute insieme.
La triturazione umida definisce la geometria del frammento in lavorazione. L'acqua viene somministrata direttamente nella camera di taglio a una velocità di circa 1,5-3 metri cubi all'ora per tonnellata di uscita. L'acqua svolge quattro funzioni contemporaneamente: nega completamente la formazione della polvere, trasporta il suolo e le impurità prima che queste possano abbrutire nuovamente le lame, raffredda le lame e impedisce la fusione localizzata del polietilene, e inizia il processo di umidificazione che verrà completato dall'aderente a frizione.
La distanza tra i lombi è il parametro che distingue un trituratore a film di buona qualità da uno di scarsa qualità. Per il film, la distanza tra i lombi rotanti e fissi deve essere mantenuta tra 0,5 e 1 millimetro. Una distanza più ampia consente al film di insinuarsi nella distanza invece che di essere tagliato, producendo strisce lunghe e raggruppate che si raccolgono sui capi di uscita successive. Una distanza più stretta causa il contatto tra i lombi durante l'espansione termica, danneggiando i bordi di taglio. Poiché il film non offre quasi alcuna resistenza a taglio, l'operatore non riceve avvisi sonori o basati sulla carico che indicano che la distanza si è allargata; deve essere controllata in base a un programma prefissato, spesso ogni 200 a 300 ore di funzionamento.
L'apertura dello screening regola la dimensione delle chips. Per il film LDPE, uno screen standard in grado di trattenere una dimensione fra 40 e 60 millimetri, viene impostato a 60-80 millimetri su quelli di film agricolo molto sporchi che richiedono un minimizza della produzione di finiture e un'ottima capacità di lavaggio in downstream. I screen con aperture più piccole di 40 millimetri generano finiture in eccesso, e le finiture nell'upcycling di film rappresentano una perdita di prodotto, poiché passano attraverso i screen di disidratazione e vengono smaltite con l'acqua.
Tabella 5 – Selezione dell’urto della filtrazione in funzione dell’applicazione finale
| Parametro | Film di imballaggio stampato | Film laccato con adesivo | Film agricolo con terra | Note |
|---|---|---|---|---|
| Velocità del rotore | 420 a 500 rpm | 380 a 460 rpm | 380 a 450 rpm | Ridurre la velocità, ridurre le frazioni fini e il calore. |
| Spaziatura del disco. | 0,5 a 0,8 millimetro | 0,5 a 0,8 millimetro | 0,6 a 1,0 millimetri | Verificare ogni 200-300 ore |
| Apertura dello schermo | 40 a 60 millimetri | Da 50 a 60 millimetri | 60 a 80 millimetri | I tamponi più fini riducono le perdite di materiale |
| Tasso di iniezione di acqua | Da 1,5 a 2,5 metri cubi all’ora per tonnellata | 2,0 a 3,0 | 2,5 a 3,5 | Più alti per carichi abrasivi |
| Materiale delle lame | Acero strumentale, temprato | Acero strumentale, temprato | Grado di polvere metallurgica | La sabbia richiede gradi resistenti all'abrasione |
| Durata di vita delle lame, indicativa | 600 a 900 ore tra i primi | Da 500 a 800 ore | 200-400 ore | Forte dipendenza dalla rimozione del guaina in corrente anteriore |
| Design del rotore | Rotore aperti, lame incrociate | Rotore aperti, lame incrociate | Rotore aperto, nucleo rinforzato. | Staggering riduce il gettone utile iniziale |
| Drenaggio della camera | Lavaggio continuo, sifone equidistante | Lavaggio continuo, sifone equidistante | Lavaggio continuo con barriera in grigio | La trappola per la sabbia previene la recirculazione degli abrasivi |
| Provviste anti-costruzione | Tubi dell'asse e raschetti | Mancellini dell'asta, raschiatori, area del sigillo riscaldata. | Tubi dell'asse e raschetti | Accumulo di adesivo alle guarnizioni |
| Energia specifica tipica | 0,05 a 0,09 kilowatt ore per kilogram | 0,06-0,10 | 0,07-0,12 | Aumento rapido con lame attonute. |
Una nota pratica su la pellicola contaminata da adesivi: l'adesivo sensibile alla pressione si accumula prevalentemente sulle guarnizioni dello shaft e negli angoli della camera di taglio, dove la velocità del flusso è più bassa. Un trituratore destinato alla pellicola contenente adesivi dovrebbe avere una camera con transizioni interne radicate e nessun bordo orizzontale, nonché un procedura di pulizia settimanale documentata. L'accumulo di adesivo che viene lasciato carbonizzare si trasformà in la fonte di macchie nere nella pellet finita tre settimane dopo, molto dopo che la causa è stata dimenticata.
Lavaggio a attrito e chimica di lavaggio a caldo per la rimozione dell'integrante e dell'adesivo
La fretta lavatrice e il serbatoio di lavaggio caldo insieme eliminano tra il 80 e il 90 per cento della contaminazione su una linea di stampa a film, e collaborano perfettamente: il serbatoio deprime chimicamente il legame tra il contaminante e il polimero, mentre la fretta lavatrice fornisce l'energia meccanica necessaria per separarlo. Specificare uno o l’altro senza l'altro produrrà una linea che spende sia i prodotti chimici che l'energia meccanica.
Mecanica del lavaggio a friccionamento
Una centrifuga ad attrito è un tamburo verticale o inclinato che contiene un rotore ad alta velocità dotato di palle, che ruota dentro uno schermo perforato. Le fette entrano dalla parte inferiore, vengono gettate verso l’esterno contro il schermo dal rotore e si muovono verso l’alto mentre vengono lavate contro il schermo e contro le altre fette. L’acqua viene inie‐ to in corrente contraria, quindi l’acqua più im‐ pollato esce dal fondo e il contatto più pulito si verifica in alto.
La velocità del rotore per il servizio film è di 700 a 1000 giri al minuto. Bene al di sotto di 700 rpm, non c’è abbastanza forza centrifuga per applicare la spazzolata contro la tela con determinazione sufficiente per ottenere una rimozione adeguata. Superando i 1000 rpm su uno strato sottile di carta, il fenomeno dominante diventa la generazione di polveri invece che la pulizia e diminuisce la qualità del prodotto. La velocità corretta nell’intervallo indicato dipende dalla dimensione della spazzolata e dal tipo di contaminazione: muffa di dimensioni maggiori ed inchiostro più resistente spingono verso l’estremità superiore, film leggermente stampati verso quella inferiore.
Il tempo di permanenza in un singolo passaggio di lavaggio diretto è breve, generalmente da 20 a 60 secondi. Per questo motivo le linee di stampa a film utilizzano quasi sempre due ruote di lavaggio diretto, una prima del serbatoio di lavaggio a caldo e una dopo. Il primo passaggio rimuove la polvere e riduce la carica sulla chimica; il secondo passaggio rimuove la contaminazione che la chimica ha smosso. Ha comunque poco senso prolungare il tempo di permanenza di una ruota di lavaggio due volte, perché è la fase chimica che rende efficace il secondo passaggio.
Chimica del lavaggio a caldo
Il serbatoio di lavaggio caldo è un contenitore riscaldato e agitato con un tempo di permanenza controllato, e per i film LDPE in stampa e adesivi il periodo di lavorazione è ben definito. La temperatura scende dai 80 ai 90 gradi Celsius. La concentrazione di soda caustica varia dal 1 al 2% in peso. Un pacchetto di tensioattivi non iettici viene dosato al 0,1-0,4%. Il tempo di permanenza è di 10-20 minuti.
Ogni una di queste quattro variabili svolge una funzione specifica. La temperatura riduce la viscosità del residuo di adesivo e accelera tutte le reazioni chimiche nel serbatoio; a temperature inferiori a 75 gradi Celsius, l'eliminazione dell'adesivo diminuisce drasticamente. Il caustico idrolizza i legami dell'estere nei leganti dell'innesto e saponifica i resti organici grassi, convertendoli in saponi solubili in acqua. Il surfactant riduce la tensione interfacial così che l'acqua possa bagnare la superficie idrofoba di polietilene e penetrare sotto le impurità scostate. Il tempo di permanenza a contatto permette alle sostanze chimiche di agire efficacemente; sotto la durata di 8 minuti, l'eliminazione dell'innesto sui sistemi di stampa a base di solvente diventa inattendibile.
Esistono anche una limitazione superiore. Le temperature superiori a 95 °C e un contenuto di acidi caustici superiore a 3% iniziano a danneggiare la superficie stessa di polietilene, generando gruppi carbonili che riducono la stabilità ossidativa del pelet terminato e causano un movimento del colore verso il giallo durante l'estrusione. Il lungo residuo a alta concentrazione di acidi caustici consuma anche inutili sostanze chimiche e ogni grammo di acidi caustici inserito nel serbatoio deve essere posteriormente neutralizzato e smaltito.
Tabella 6 - Finestra di operatività del lavaggio a caldo per tipo di contaminazione
| Profilo di contaminazione | Temperatura | La concentrazione dell'alcalino | Dosaggio di tensioattivi | Tempo di permanenza | Pieghe della washer di fatica |
|---|---|---|---|---|---|
| Stampa superficiale di tipo leggero, utilizzazione di suoli ridotta. | Da 70 a 78 gradi Celsius | 0,5 a 1,0 per cento | 0,1-0,2 percenti | 8 a 12 minuti | 1 a 2 |
| Stampa a base di solvente pesante | 82 a 90 gradi Celsius | 1.5 a | 0,2 a 0,3% | 15 a 20 minuti | 2 |
| Stampa a base d’acqua con residui alimentari | 80 a 88 gradi Celsius | 1,0 a 1,5 percento | 0,2-0,4% | 12 a 18 minuti | 2 |
| Colla ad indurimento sensibile, liner del tappo | 85 a 90 gradi Celsius | 1.5 a | 0,3-0,4 per cento | 18 a 20 minuti | 2, secondo stadio rafforzato |
| Gocce di adesivi a fusione | 85 a 90 gradi Celsius | 1,0 a 1,5 percento | 0,3-0,4 per cento | 15 a 20 minuti | 2 plus sistema di filtraggio della fusione posteriore |
| Pellicola agricola, terreno predominante | 75 a 85 gradi Celsius | 0,8 a 1,5 percenti | 0,1-0,2 percenti | 10 a 15 minuti | 2 a 3 |
| Strade di riciclo post-consumo miscelati, peggiore dei casi | 85 a 90 gradi Celsius | 1.5 a | 0,3-0,4 per cento | 18 a 20 minuti | 3 |
Il consumo di prodotti chimici costituisce un vero costo operativo e deve essere modellato durante l'ingegneria del progetto. Il completamento del caldo caustico dipende da due perdite: la neutralizzazione dai componenti acidi del terreno e il trasferimento sulla superficie delle polveri nel risciacquo. Un serbatoio ben progettato con una vite di deumidificazione all'uscita e un risciacquo di recupero del caldo caustico restituisce la maggior parte del trasferimento al serbatoio, riducendo il consumo di caldo caustico a circa il terzo di quanto utilizzato da un sistema a trasferimento aperto. Sul raggruppamento di costi utilizzato in questa guida, il consumo di prodotti chimici per una linea di pellicola stampata è Medio e per una linea di liner etichettabile È Alto.
Note pratiche relative alla rimozione dell'adesivo
Il rimozione dell'adesivo ha una caratteristica che cattura i nuovi operatori: funziona bene o funziona male, senza nulla di in parallelo. La ragione è che l'adesivo autoadesivo si dislocca come un film coeso una volta rotta la condivisione interfacciale, ma se la condivisione interfacciale non è stata rotta rimane completamente attaccato. La temperatura è l'interruttore. Un serbatoio che corre a 78 gradi Celsius mostra una ridotta rimozione dell'adesivo, mentre lo stesso serbatoio a 86 gradi Celsius mostra una buona rimozione, con la transizione che avviene in un ampio intervallo. Per questo i serbatoi di lavaggio a caldo sulle linee ad alto contenuto di adesivi hanno bisogno di un controllo della temperatura affidabile e di una adeguata capacità di rintraccolazione per la pesantezza del carico in ingresso peggiore, non solo per il valore medio.
La seconda nota pratica è che l'adesivo sbuco deve essere rimosso dal ciclo idrico immediatamente, altrimenti si deposita nuovamente sulle lamelle pulite. Un uscio laterale nella superficie del serbatoio e uno schermo fine nel circuito di ricirculazione gestiscono questo problema. Le linee in cui l'adesivo viene rimosso dal circuito idrico presentano un pattern strano in cui l'efficienza del lavaggio peggiora durante una singola turno e si ripristina dopo un cambio dell'acqua; si tratta di deposizione, non di una falla chimica.
Risciacquo, correzione della densità e cascata di deaerazione.
Tutto ciò che c'è tra l'ultima corona di freno e il collo dell'estrusore serve a risolvere un problema: tirar fuori l'acqua da un materiale con un'ampia superficie di contatto, senza perdere la rendita e senza consumare un'eccessiva quantità di energia termica. La risposta è una cascata meccanica, in cui ogni fase rimuove l'acqua che la fase precedente non poteva eliminare.
Sciacquo e ripristino del pH.
Il flake che esce dal secondo forcellatore porta con sé sulla superficie acqua rifornita di caustico. Questa acqua deve essere sostituita con acqua pulita prima della rimozione, per tre motivi. Il residuo di caustico, con il tempo, corrode l'acciaio inossidabile dell’equipamento in posizione successiva. Il caustico portato nell' extrattore favorisce le variazioni di colore e può catalizzare una degradazione. E il caustico trasportato nell' acqua di raffreddamento dei granuli contamina il circuito dell’acqua per i pellet.
Un lavaggio counter-corrente in due fasi porta il pH superficiale da circa 11 a 12 fino a 7,5-8,5 con un moderato consumo di acqua fresca. Il lavaggio counter-corrente significa che l’acqua più pulita entra in contatto con la partenza più pulita, e l’acqua scorre in retro verso i fagi più inciampati prima di lasciare il sistema. Questa è una decisione elettronica, non una decisione relativa all’impianto, e non costa nulla durante la fase di progettazione, pur salvando acqua sostanziale per tutta la vita della fabbrica.
La separazione per densità avviene a questo punto su molte linee di film. Poiché il LDPE ha una densità compresa tra 0,918 e 0,925 grammi per centimetro cubo, mentre l’acqua ha una densità pari a 1,0, il polietilene flotta mentre le sostanze come la terra, i granelli, i frammenti metallici, la pasta di carta e i polimeri più densi tenderanno a scivolare sotto. Su una linea di film pressata e adesiva questo stadio è più utile per fermare la contaminazione rimovibile che per separare i rifiuti in modo "cattivo", poichè la maggior parte delle impurità è già stata rimossa. È un vantaggio avere questa fase, ed è sconsigliato creare soluzioni troppo complesse per questa linea.
Deseatura centrifuga
Un secatore centrifugo verticale o orizzontale prende il flake al 25-40 per cento di umidità superficiale e lo porta al 3-8 per cento. Funziona gettando il flake in modo esterno contro una griglia forata con un rotore ad alta velocità, tipicamente da 700 a 1200 giri al minuto, in base alla dimensione della macchina. L'acqua passa attraverso le aperture della griglia; il flake viaggia verso l'alto lungo la griglia e esce dall'alto.
La specifica critica riguarda la larghezza degli spazi della griglia. I spazi di 0,6 a 1,2 millimetri sono tipici per le polveri filmiche. Spazi più larghi permettono il passaggio di più acqua, ma perdono anche più finiture. Spazi più stretti trattengono le finiture, ma si bloccano più rapidamente con polverini di fibra e film. In caso di pellicola stampata con residui di etichette di carta, il blocco della griglia è un fattore di manutenzione, e la macchina ha bisogno di una griglia accessibile per l'ispezione quotidiana.
Macinato meccanico
Il macchinario di macinazione meccanica, a volte chiamato seccatrituratore o plastificatore, è la fase che rende possibile il funzionamento di una linea di pelletizzazione dei film. Si tratta di una pressa a spirale con un cilindro riscaldato o che si autoalimenta e con una foratura limitata. Mentre la spirale comprime la polvere umida contro la foratura, l'acqua viene espulsa attraverso gli orifici di drenaggio nella parete del cilindro, e il lavoro di friccioni riscalda il materiale a 90-130°C. L'output è un bustino caldo, parzialmente ammollito, con un contenuto di umidità compreso tra il 2 e il 5% e una densità volumetrica compresa tra 0,28 e 0,42 tonnellate per metro cubo.
Il dispositivo estrattore offre tre vantaggi contemporaneamente. Rimuove l'acqua in modo meccanico, il che costa molto meno energia rispetto all'evaporazione del medesimo quantitativo d'acqua mediante un metodo termico. Incrementa il volumi densi del materiale di tre o quattro volte, rendendo così possibile un rifornimento affidabile dell'estrusore. E precalda il materiale, riducendo il carico di fusione dell'estrusore e riducendo il tempo di permanenza necessario per la completa plastificazione. In una linea di film confezionati, eliminare il dispositivo estrattore per risparmiare capitale è una falsa economia che si manifesta immediatamente con un calo del rendimento e con polveri porose e sporche di umidità.
Tabelle 7 — La cascata di desuccessione: umidità, densità apparente e energia a ciascun livello
| Fase | Umidità nel | Eliminazione dell’umidità | Densità volumetrica del prodotto. | Energia specifica | Rischio primario |
|---|---|---|---|---|---|
| Scarico dalla washer di friccion | Saturo. | 25-40 per cento | 0,06-0,10 | Inclusa, spese per l'arrossamento | Frammenti trasportati con l'acqua |
| Conveyeur a spina per il drenaggio | 25-40 per cento | 18 a 28 percenti | 0,07-0,11 | 0,005-0,012 kilowatt-ore per chilogrammo | Imballaggio con film su i condotti |
| Essiccatore centrifugo | 18 a 28 percenti | 3 a 8 percenti | 0,10-0,16 | 0,03 a 0,06 kilowatt ore per kilogram | Blindatura dello schermo con fibra. |
| Strumenti meccanici d’estrazione | 3 a 8 percenti | 2 a 5 percenti | 0,28-0,42 | 0,06-0,11 kilowatt-ore per kilogram | Accumulo di adesivo nelle aperture di drenaggio |
| Vana a vuoto dell'estrusso | 2 a 5 percenti | Al di sotto del 0,1 percento | Fase del fusione. | 0,01-0,03 kilowatt-ore per chilogrammo, pompa a vuoto | Inondamento del filtro venturale se gli accumuli di umidità all'altezza del fiore di alimentazione sono elevati |
| Tostatrice termica opzionale, se presenti | 3 a 8 percenti | Da 1 a 3%. | 0,10-0,16 | 0,12 a 0,22 kilowattora per chilogramma | Alta spesa energetica rispetto ai circuiti meccanici |
La riga finale di tale tabella presenta l'argomento economico in favore della via meccanica. Rimuovere un kilogrammo di acqua a livello calore richiede la caloria latente di vaporeizzazione più i perdite, che in realtà significa diverse volte l'energia necessaria per stirare a mano fuori l'acqua stessa. In una linea che trattiene 5 percenti di umidità e che funziona a 1000 kg orari, la differenza tra la via meccanica e la via termica è un elemento notevole della bolletta energetica, e si ripete ogni ora che la linea funziona.
Imposizione del cibo: risoluzione del problema della bassa densità del carico
Un alimentatore a forza, anche chiamato alimentatore a compressione o alimentatore a polvere, è il componente che converte un flusso di materiali a bassa densità apparente in un flusso di massa che lo scellerino dell'estrusso può accettare, e su un film di LDPE bagnato e adesivo non è facoltativo. Senza uno, un estrusso a un solo scellerino che funge da alimentatore di polvere generalmente produce tra il 40 e il 60 percento della produzione rispetto a un alimentatore di pellet, e il calo peggiora man mano che il materiale si fa più leggero e lessico.
Il dispositivo è una vite verticale o montata lateralmente, che si trova sopra o accanto alla goccia dell'estrusso e gira indipendentemente, spingendo il materiale verso il basso nella goccia contro la resistenza della colonna di materiale. La vite di compactazione generalmente presenta un gradiente crescente o decrescente della profondità del canale verso il canale di scarico, per cui il materiale si densifica progressivamente mentre si muove. La velocità è controllata da un inversore e è collegata sia alla carica della vite dell'estrusso che ad un sensore di livello nella trincea di riempimento.
Dimensionamento e controllo
Il dimensionamento del forchettone dipende dal flusso volumetrico necessario dall'espansione alla faringe. Se l'espansione necessita di 3,5 metri cubici orari di materiale nella faringe e il materiale arrivi a 0,30 tonnellate per metro cubo, il forchettone deve fornire un poco più di 1000 chilogrammi all'ora a tale densità senza scivolare. Il scivolamento è l'ennemico: se il foro di compattenza ruota più rapidamente del materiale che può essere portato nella faringe, il materiale ruota semplicemente con il foro senza trasferire massa.
La strategia di controllo standard è di adattamento della carico. La carico principale dell'unità di alimentazione dell'estrusore viene misurata continuamente, e la velocità dell'alimentatore viene regolata per mantenere tale carico a un valore di obiettivo, generalmente del 70 al 85% del torque nominale. Questa regola compensa automaticamente le variazioni della densità del materiale in ingresso, che per la pellicola stampata varia dal pezzo al pezzo. Il controllo del livello nell'ampolla dell'alimentatore agisce come un circuito di secondo livello, impedendo all'alimentatore di rimanere vuoto o di essere sovraccaricato.
Perché i ponti di materiale aderente e come evitarli
La ponteggiamento in un distributore di materiale su film contaminato da adesivi ha un meccanismo specifico. La compressione genera calore frictivo. I resti di adesivo si ammorbidiscono a una temperatura compresa tra 40 e 60 gradi Celsius. Una volta ammorbiditi, gli adesivi uniscono i granuli contiguamente formando una massa coerente. Essa copre la parte dello spremitore, impedendo che il materiale in sua sovrabbondanza scenda, mentre la spira di compressione continua a girare nel vuoto.
Le misure correttive sono semplici una volta compreso il meccanismo. In primo luogo, imballare il carcassa del caricatore con uno strato di guscio d'acqua e mantenere la temperatura della parete inferiore a 45 gradi Celsius; questa è una piccola richiesta di refrigerazione e elimina il fattore di appiattimento. In secondo luogo, ridurre leggermente il rapporto di compressione, accettando una densità leggermente inferiore in cambio di una riduzione dell'umidità causata dal calore frictivo. In terzo luogo, installare una battuta antigrisciamento o un agitatore rotante lentamente nella cassetta del caricatore sopra il tornio di compressione. In quarto luogo, mantenere la temperatura costante delle fette provenienti dallo spremitore, perché un aumento della temperatura di scarico dello spremitore si diffonde direttamente nel caricatore.
Tabelle 7: Matrice sintesi delle anomalie, sintomi e pulsanti di riparazione
| Output della linea | Diametro del filetto del feeder, indicativo | Rating della trasmissione | Rata di compressione | Raffreddamento del contenitore | 000 USD. |
|---|---|---|---|---|---|
| 150 a 300 chilogrammi all’ora | 150 a 200 millimetri | 4 a 7,5 kilowatt | 2,0 a 2,5 a 1 | Controllo delle perdite e del drenaggio dell'alimentazione. | Risposta in carico sul motore principale |
| 300 a 500 chilogrammi orari; | 200 a 250 millimetri | 7,5 – 11 kilowatt | 2.2 a | Giacinto d'acqua consigliato | Livello di follow-up della carica più |
| Da 500 a 800 kg/ora | 250-300 millimetri | 11 a 18,5 kilowatt | 2,5 a 3,0 a 1 | Giacinto d'acqua, termostatico | Livello di follow-up della carica più |
| 800 a 1200 chilogrammi all'ora | 300 a 380 mm | 18,5 a 30 kilowatt | 2,5 a 3,2 a 1 | Giacinto d'acqua, termostatico, zonato | Livello di follow-up della carica più limite di torsione |
| Materiale ad alto contenuto di adesivo, di qualunque dimensione | Uno spessore in più rispetto alla capacità adeguata. | Una scala di valutazione in più | Ridurre di 0,3 a 0,5 | Mandatorio: temperatura inferiore ai 45 gradi Celsius | Follow-up della carica con scissore antifusione |
Un'alternativa alla forzatura è l'agglomerazione, nella quale il granello di film viene densificato in un'utensile separata prima di entrare nell'estrusore. L'agglomerazione produce un granello flessibile di 0,30 a 0,45 t al metro cubo che può essere alimentato da un caricabobine a gravità di serie. Il compito è avere un'impostazione termica aggiuntiva per il polimero e un'utensile separata con una propria richiesta energetica e una gravità di manutenzione. Su linee che già dispongono di un soffiabobine meccaniche che producono un granello caldo e densificato, la via soffiabobine + forzatura è generalmente preferita perché il materiale subisce meno calore totale.
Configurazione dell’estrusore: geometria della scatoletta, rapporto L/D e ventilazione a vácuo
L'extrattore su una linea di produzione di pellicole di LDPE stampate e stuccate deve compiere quattro operazioni in sequenza: accettare una gruccia calda a densità variabile, fondere la gruccia senza sovraccaricarla, aspirare l'umidità residua e i componenti dell'inchiostro volatili sotto vuoto e generare una pressione sufficiente per spingere la gruccia fondente attraverso un filtro finissimo. La geometria del taglio e la relazione lunghezza-diametro sono ciò che rende queste quattro operazioni compatibili tra loro.
Relazione fra lunghezza e diametro
Per gli estrudatori di riciclo dei film ventilati, il rapporto L/D compreso tra 30 e 36 a 1 è la gamma di lavoro. Le macchine più brevi, con un rapporto compreso tra 25 e 28 a 1, possono sciogliere il polietilene adeguatamente, ma lasciano una lunghezza insufficiente per una zona di disaccoppiamento adeguata, una zona di ventilazione con un periodo di permanenza adeguato e una seconda zona di dosaggio. Macchine più lunghe, oltre 38 a 1, aggiungono un periodo di permanenza che aumenta l'esposizione termica senza aggiungere una funzione utile su una poliolefina di commodity.
La division interna della lunghezza è più importante del valore totale. Un layout tipico attribuisce circa 8-10 diametri alla alimentazione e all'evacuazione, 8-10 alla compressione e al fusione, 2-3 alla decompressione prima dell'apertura di uscita, 4-6 alla zona della uscita stessa e 8-10 alla seconda sezione di misurazione e aumento della pressione. La zona di decompressione è la parte che gli acquirenti a livello di principianti sottovalutano. La sua funzione consiste nel consentire alla fusione di espandersi e di mettere a nuoto una superficie fresca all'apertura della filiera, e senza una lunghezza di decompressione adeguata la filiera non riuscirà a rimuovere i volatili non importa quanto bene sia il vuoto.
Design di viti per la polvere di pellicola
La polvere di film che entra nella gola è calda, irregolare dal punto di vista del diametro e varia in densità. La sezione di alimentazione deve avere profondi strati e un ampio volume del canale, in modo da poter accettare tassi di alta densità senza mettere a dura prova la macchina durante periodi di alta densità. Una sezione di fusione di tipo barriera offre un processo di fusione più costante rispetto a una semplice sezione di compressione, perché separa fisicamente il letto solido dal pool di fusione e impedisce che la polvere non fusione venga trasportata verso la zona della ventilazione, dove intaserebbe lo spogliatoio.
Un elemento di miscelazione precedentemente alla sezione di dosaggio migliora l’omogeneità del colore, che è di fondamentale importanza per il film stampato. Il LDPE riutilizzato stampato non sarà mai di colore naturale e netto, ma è in grado di mantenere un grigio o un carbone consistenti, e la constanza è ciò che trasforma un granello di bassa qualità in uno vendibile. Una sezione di miscelazione distributiva, come un ananas o un elemento di tipo Maddock, omogeneizza la distribuzione dei pigmenti che la catena di lavaggio non è in grado di rimuovere.
Il rapporto di compressione per i materiali di riciclo delle pellicole va da 2,5 a 3,2 a 1, inferiore alla media di 3,5 a 4 a 1 usata per i pellet di materie prime. Il motivo è che la particella entrando nella macchina è già in parte densificata e pre-calcata dal sgrappatore, e un rapporto di compressione aggressivo genererebbe un'eccessivo aumento della temperatura dovuta al taglio, portando la temperatura del fusione oltre la finestra target.
Dirigibilità al vuoto
Il sezione di ventilazione è l'area in cui la umidità residua, i tracci di solvente inchiostro e i prodotti di degradazione di basso peso molecolare lasciano la fusione. Il livello di aspirazione per il riciclo del film si attua da minus 0,06 a minus 0,09 megapascal manometrico. L'estremità inferiore di quel range è adeguata per il film post-industriale abbondantemente seccato; l'estremità superiore è necessaria per il film post-consumatore stampato con un contenuto di umidità della sorgente che varia tra il 4 e il 5% e con un contenuto di inchiostro volatile significativo.
Due ventole sono migliori da una sola su materiali pesantemente stampati. La prima ventola, posizionata prima nella vasca, rimuove la maggior parte del vapore d’acqua a un inferiore vuoto. La seconda ventola, posizionata più in là e ad un maggiore vuoto, aspira i volatili rimasti in una fusione che ha già perso la maggior parte dell’acqua. Dividendo il compito in questo modo si prevenisce il guasto con una sola ventola, in cui una forte quantità di vapore in temperatura invade l’orifizio della ventola e spinge la fusione verso l’alta tensione.
Il meccanismo del filtro venturale ha bisogno di attenzione pratica. Un sistema al vuoto per filmere stampati accumula acque condensa, solvente di inchiostro e polveri di polimero. Un tappo di getto con un wc accessibile, un separatore ciclonico e un filtro all'avanguardia della pompa al vuoto sono tutti necessari e richiedono un programma di pulizia. Un “caffettierino” per filtri, un piccolo mollettino inserito nella porta di scarico che spinge indietro qualsiasi ghiandola che si forma, impedisce all'inondamento della porta di scarico di diventare una chiusura di produzione.
Protezione dallo scivolamento e dall'usura del barile e della spina
Il film letterario e agricolo contiene microparticelle minerali che nessuna procedura di lavaggio è in grado di rimuovere completamente. Queste particelle sono abrasive. Un cilindro nitrurato e una chiave sufficienti per il film post-industriale pulito. Per il film post-consumo letterario, e obbligatoriamente per il film agricolo, la specifica dovrebbe essere un liner in acciaio bimetallico e una chiave con faccia dura, che prolunga la durata di vita dell'unità di plastificazione di due a quattro volte. L'usura si manifesta prima come una diminuzione della produzione ad una velocità costante della chiave e un aumento della temperatura del fusione, perché l'aumento del gap permette al fusione di scorrere indietro sul piano e di essere ricompreso.
Stagio unico rispetto a stadi multipli di estrazione per film contaminato
La scelta tra una produzione a un solo stadio e due stadi è la decisione architettonica più importante in una linea di granulazione di film LDPE, e dovrebbe essere guidata dal livello di contaminazione e dalla finessa di filtraggio richiesti, oltre che dal costo iniziale. La regola che si dimostra valida in pratica è semplice: la contaminazione superiore al 3 per cento in peso, la presenza di adesivi o la filtrazione più fine di 120 mesh segnano la scelta di una produzione a due stadi.
Cosa fa effettivamente un sistema a due fasi
In una macchina a stadio singolo, un gettatore svolge le funzioni di fusione, scarico e generazione di pressione contro il filtro. Quando il filtro inizia a restringersi, la pressione in fase di drenaggio aumenta, e questo aumento di pressione cambia le condizioni all'interno del gettatore: il throughput diminuisce, il tempo di permanenza aumenta, l'heat stress (il calore dovuto al taglio) aumenta, e la temperatura della fusione aumenta. Un gettatore che funzionava bene a una pressione del filtro di 80 bar non funziona più correttamente a 180 bar. In caso di pellicole altamente contaminate, nel quale il filtro si chiude rapidamente, la macchinetta spende gran parte della sua vita al di fuori della sua finestra di progetto.
Un sistema a due fasi, spesso descritto come una configurazione madre-bambino, divide il lavoro. L'estrusore di prima fase fonde, sonda e omogeneizza a bassa pressione di scarico, facendo fluire la fusione nel fondo di un secondo estruttore breve che svolge lo sforzo di pressione contro il filtro. Poiché il primo stadio scarica sempre a bassa pressione, il suo punto di operazione non si muove mentre il filtro si carica. La temperatura della fusione rimane stabile, l'output rimane stabile e la qualità del pezzetto non varia durante il ciclo di cambiamento del filtro.
Il secondo stadio offre anche una posizione naturale per un secondo tubo di scarico, che opera su un flusso già smesso e già desgasato. E' questa la configurazione che riduce il contenuto residuo di componenti volatili a un livello sufficiente per applicazioni particolarmente esigenti.
I compromessi
Una linea a due stadi costa di più in termini di capitale, occupa più spazio, richiede più impieghi per la manutenzione e consomma leggermente più energia per kilogrammo se produce lo stesso quantitativo di materiale pulito. Queste sono delle reali svantaggi e sono essenziali se la linea utilizza materiale post-consumer pulito. Nel caso di materiale post-consumer stampato e viscido, gli svantaggi si compensano con la stabilità, la capacità di filtrazione e la consistenza delle bolle. Una linea a un solo stadio che produce bolle che varcano di indice di fluidità in fusione e colore durante un ciclo di cambio della forcella perderà il cliente per quella bolle, e questa perdita supera di gran lunga la differenza tra le due tipologie di sistema. 7. Davanti al 15% e oltre con una fase di lavaggio idraulica corrispondente 8. Carico di manutenzione 9. Densità apparente delle bolle finiture 10. Consigli della maggioranza 11. La miscelazione in silo è l’arma cui più raramente recurrono i reciclatori. Il materiale di start-up per i riempi è vario tratti dal colore, dalla contaminazione e dall’indice di fluidità in fusione per nanetti di batella. Le bolle prodotte in una singola ora riflettono le essenze trattate in quel periodo; la miscelazione di più ore di produzione in un silo con scarico a flusso di massa, o l’homogenizzazione attiva con un silo di miscelazione, converte la variabilità d’ora-in-ora in una media a lot, sensibilmente più coerente rispetto a qualsiasi ora in particolare. 12. Tabella 12 — Linea di lavaggio della serie Polyretec PTW: specifica tecnica per il servizio di materiale post-consumer stampato e viscido in LDPE
Tavola 9 — Estrusione in una sola fase versus in due fasi per il film di LDPE
| Criterio | A singola fasi con scappamento al vuoto | Sistema madre-bambina a due stadi |
|---|---|---|
| Livello di contaminazione adatto | Fino al 99 percento in più | Fino al 15% e oltre con front-end umido abbinato |
| Alimento contaminato con adesivo | Marginale; probabilità di perdita dei valori di gel | Attrezzatura raccomandata per la pulizia del polvero di plastica |
| Elasticità della filtrazione pratica | 60 a 120 mesh | 80 a 150 mesh, e più fine con i filtri automatici |
| Stabilità della temperatura del fondente durante il ciclo del tampon | Sviluppo da 8 a 20 gradi Celsius a causa della quota di filtro. | Sviluppo da 2 a 5 gradi Celsius. |
| Drifto dell'indice di flusso di fusione nei pellet finiti | Più o meno 15–25 per cento tipico | Plus o minus 8 a 12 percenti tipicamente |
| Capacità di dessidratazione | Un tubo di scarico, di tanto in tanto due | Due scambie, il secondo è su striscia completamente sciolta |
| Costo capitale relativo | Mediano | Alto |
| Spazio occupato relativo | Mediano | Alto |
| Energia specifica per ogni output, alimentazione pulita | Più basso di circa 0,02 a 0,05 kilowatt ora per kilogramma | Appena superiore per alimentazione pulita, inferiore per alimentazione sporca. |
| Energia specifica sul 8% di alimentazione contaminata | Maiore, a causa dello sfregamento imperzato dalla pressione | Più basso e più prevedibile |
| Toleranza della frequenza di cambio del filtro. | Ogni modifica altera il processo | Le modifiche sono in larga parte trasparenti alla prima fase. |
| Cargo di manutenzione | Più basso | Maiore, due motori e due reductorie |
| Migliore adattamento | Trim di pellicola stampata post-industriale, pellicola per avvolgimento stretch | Film stampato post-consumo, liner di etichette, film agricolo |
Per le esigenze di miscelazione downstream, diverse dalla semplice ri-processazione, come l'aggiunta di riempimento, modificatori di impatto o masterbatch di colore alla corrente riciclata, Wanplas fornisce sistemi di granulazione a due torri identici che si integrano direttamente con le linee di lavaggio Polyretec. Tale percorso è l'ideale quando il LDPE riciclato viene migliorato in un composto formulato piuttosto che venduto come pellet regrind crudo.
Filtraggio della polvere e strategia di cambio dello schermo:
La filtrazione a scia di riscaldamento è l'ultima linea difensiva contro tutto ciò che la catena del lavaggio ha mancato di rilevare, e per le pellicole stufate e adesive che comprendono agglomerati di pigmenti, adesivi carbonizzati, residui di fibre di carta, finiture minerali e occasionali frammenti metallici. La strategia di filtrazione deve essere adeguata alla quantità di contaminanti presenti, perché un filtro troppo fine per la quantità di contaminanti presente diventa un ostacolo alla produzione, e un filtro troppo groviglio ci permette di lanciare sul mercato prodotti con difetti.
Selezione della rete
Per la pellicola LDPE post-consumer stampata, il intervallo pratico va da 80 a 150 mesh. Un telaio a 80 mesh ha un'apertura di circa 180 micron, un telaio a 100 mesh di circa 150 micron, un telaio a 120 mesh di circa 125 micron e un telaio a 150 mesh di circa 105 micron. La pellicola agricola con una elevata carica minerale dovrebbe iniziare da 80 a 100 mesh al primo passaggio. La pellicola di imballaggio stampata pulita può arrivare a 120-150 mesh. Provare 150 mesh sulla pellicola agricola in un'elevatrice a singolo stadio potrebbe comportare un cambio di telaio ogni pochi minuti e una velocità di produzione inutilizzabile.
Le mallette per i paramenti sono solitamente costruite come sandwich: un paramento sottile di supporto, un paramento di funzionamento finissimo e un secondo paramento sottile, tutti supportati da una piastra di frantumazione perforata. Il paramento sottile di supporto sopporta la carico meccanica, permettendo che il paramento finissimo non deformi sotto pressione.
Tipi di cambiatori del filtro.
Tre architetture coprono quasi tutte le applicazioni di recupero del film. Un cambiocomando a doppio pistone a doppia posizione contiene quattro cavità per la schermatura e consente di cambiare un lato mentre l'altro garantisce il flusso, per un funzionamento continuo senza interruzioni di pressione durante ogni cambio. Un cambio schermatura continuo a banda avanzamento progressivo di una striscia di rete di schermatura a pressione crescente, garantendo una filtrazione quasi costante senza salti di pressione e senza l'intervento dell'operatore, al costo della banda di schermatura che si consuma. Un filtro automatico auto pulente con una schermatura a ritiro rotante scavata laser o a slot scorre via la contaminazione dalla superficie filtri, che è la risposta corretta per carichi di contaminazione molto elevati, dove il consumo della schermatura con un cambiocomando a banda sarebbe eccessivo.
Per le pellicole in PET print e adesive con una contaminazione compresa tra il 2 e il 5%, un cambiamento di quattro massetti è la scelta più comune. Per le pellicole agricole con una contaminazione superiore al 8%, un filtro automatico da pulire autonomamente offre il suo costo grazie all'eliminazione dei tempi di inattività e perdite di fusione durante lo smistamento del filtro.
Tabelle 10 — Opzioni di filtrazione al fusione per pellicole LDPE stampate e adesive
| Tipologia di filtro | Scala di grattatura pratica | Carico di contaminazione adeguato | Interruzione del flusso al cambio | Perdite di fusione per cambio. | Costi relativi |
|---|---|---|---|---|---|
| Cambiadori a schermo manuale con piastra singola. | 40 a 80 mesh | Inferiore a 0,5 per cento | Interruzione completa, dal 2 al 5 minuti | Alto | Basso |
| Carrello idraulico a singola posizione. | 60 a 100 mesh | Inferiore a 1 per cento | Interruzione breve, secondi | Mediano | Basso fino a Medio. |
| Doppio pistone, 4 cavità, continuo | 80 a 150 mesh | Da 1 a 6%. | Nessuno, solo passaggio di pressione | Basso | Mediano |
| Cambiatori di schermo a banda continua. | 80 a 150 mesh | 2 a 8 per cento | Nessuno | Poco | Da media a alta |
| Filtre rotativi automatici di autoclavatura | Equivalente 60 a 150 mesh | 5 a 15 percenti e oltre | Nessuno | Basso, scaricato come concentrato | Premium |
| Sistemi a due fasi: prima fasi grotta, seconda fasi fine | 60 mesh quindi 120 a 150 mesh | Superiore al 10%. | Nessuno | Basso | Premium |
La dimensione del filtro dipende dal throughput e dalla contaminazione, non solo dal throughput. La domanda corretta non è quanto chilogrammi orari il filtro passa, ma quanti centimetri quadrati di superficie attiva di schermo sono disponibili per ciascun chilogrammo orario di throughput a una carica di contaminazione prevedibile. Un filtro dimensionato generosamente prolunga il tempo tra le sostituzioni, mantiene una pressione più stabile e produce un pellet più costante. Una dimensione del filtro sottile è uno dei modi più comuni per cui una specificalinea nominalmente corretta produce risultati deludenti durante l'utilizzo.
Stabilizzazione della pompa di fusione e selezione della testa di granulazione
Una pompa a fusione posta tra il filtro e la testa della matrice trasforma una fluttuazione della scarica dell'extrusore in un flusso costante e dosato della fusione, e, su una linea di produzione di film riciclato in cui la densità del materiale primario varia continuamente, questa stabilizzazione è ciò che garantisce un'uniformità nel formato del pellet. Senza una pompa a fusione, la distribuzione del formato del pellet segue ogni surriscaldamento del dispositivo di alimentazione.
Quello che contribuisce la bomba di fusione
Una pompa per calibrazione della fusione è una pompa a cambio positivo. Assorbe la fusione a una modestissima pressione di ingresso e la somministra con una pressione di uscita controllata, con un flusso volumetrico proporzionale alla velocità della pompa. In quanto è a cambio positivo, decupla la testa dall'irregolarità della pressione all'ingresso. L'esumatico viene quindi controllato per mantenere una pressione di ingresso costante, il che significa che l'esumatico sta facendo il processo di fusione e trasporto mentre la pompa sta facendo la misurazione.
Il beneficio misurabile è uniformità del diametro dei granuli. In una linea ben configurata con una pompa di fusione, il coefficiente di variabilità della massa dei granuli è compreso tra 5 e 5%, in caso di assenza di pompa sulla stessa linea e dello stesso materia prima, i valori sono compresi tra 10 e 18%. L'uniformità dei granuli è importante per il compratore poiché consente di controllare la precisione di dosaggio della propria macchina ed è uno dei segnali di qualità visibili che distinguono un regranulato di qualità superiore da uno di qualità inferiore.
Una pompa per calibrazione della fusione consente inoltre all'esumatico di funzionare a una pressione di scarico inferiore, che abbassa la temperatura della fusione e riduce la carico termico su un polimero che ha già superato una vita di lavorazione completa. Su film altamente stampati, in cui la variazione dei colori è una preoccupazione costante, vale la pena ridurre la temperatura della fusione di pochi gradi.
Selezionare il capo di granulazione
Tre tecnologie di taglio sono rilevanti per il film di LDPE riciclato: il pelletizzatore di fili spiralati, il taglio a facce rotanti in cisterna e il pelletizzatore subacqueo. La scelta dipende dalla qualità del polimero trasformato, dall'efficienza produttiva e dai livelli di materiale ingelato o non trasformato che il polimero può contenere.
La pelletizzazione con straratura richiude i fili in fusione in un bagnomaria e li taglia secchi alla fine. È semplice e economica, ma su pellicole riciclate è fragile: una sola gel o una piccola particella non filtrata rompe un filo, e un filo rotto impone un intervento dell'operatore. Su pellicole post-consumo stampate, la frequenza di rottura dei fili rende questa procedura inadeguata per capacità elevate.
La taglio a fettine con rullo d'acqua pone un coltello rotante contro la faccia dell'asse, con un anello d'acqua che si sposta intorno alla camera di taglio per raffreddare e trasportare i pellet. Sopporta molto bene i geli e le minori incoerenze di fusione perché non c'è un filato da rompere. È la scelta più diffusa per i film di LDPE riciclati nell'intervallo che va da 150 a 1200 chili all'ora e produce un pellet lenticulare leggermente irregolare ma perfettamente utilizzabile.
La granizzazione sott'acqua immerge interamente la faccia della matrice in una camera di taglio inondata con acqua a temperatura regolabile. Produce i pellet più omogenei e più sferici, con la migliore densità e il minor contenuto di polveri, e può scalare al massimo della capacità produttiva. Il processo costa di più, richiede un controllo più accurato della temperatura della matrice per evitare il congelamento, e necessita di una fusione ben filtrata. Per una impresa che produce pellet per clienti esigenti o con un throughput superiore a circa 800 kg all'ora, la granizzazione sott'acqua è l'investimento giusto.
Tabelle 11 — Sequenza delle fasi di rimozione di metalli e contaminanti pesanti
| Criterio | 000 e | Cutura con anello di acqua sul lato della matrice. | Pelletizzazione subacquea |
|---|---|---|---|
| Fit di capacità di produzione tipico | Al di sotto dei 300 kg l'ora | 150 a 1200 chilogrammi orari | 400 kg all'ora e oltre |
| Toleranza alle gelatine e ai residui non fusibili. | Povero, rotture di strenna | Buono | Buono, con filtraggio adeguato |
| Forma del pellet | Cilindrico, 3 mm x 3 mm | Lenticolare, leggermente irregolare | Vicino alla sfere, uniforme. |
| Coefficiento di varioità della massa dei pellet. | 6 a 12 percenti | 5 a 9 percentuali | 3 a 5 percenti. |
| Formazione dei fini. | Mediano | Basso fino a Medio. | Basso |
| Densità a cubo del pellet finito | 0,48 a 0,53 | 0,50 a 0,55 | 0,53 a 0,58 |
| È richiesta attenzione dell'operatore | Alto | Basso | Basso |
| Sensibilità alla galleggiamento della mattonella | Basso | Mediano | Alti, necessità di controllo della temperatura del pressa |
| Complessità del sistema idrico | Bagnetto semplice | Circolo di acqua a anello più essiccatrice centrifuga. | Circolo a chiusura con controllo della temperatura e asciugatore |
| Costi relativi | Basso | Mediano | Alta qualità a media qualità |
| Consigliata per film stampati | Gli impianti di piccola dimensione unicamente | Consiglio mainstream | Dove la qualità delle pellettine determina il prezzo |
Il design delle piastre di matrice merita una menzione. Su pellicole riciclate, i fori hanno generalmente un diametro compreso tra 2,5 e 3,2 millimetri e il numero di fori viene scelto in modo che la velocità della fusione attraverso ogni foro rimanga in un intervallo che impedisce sia il congelamento alla bassa uscita che la pressione eccessiva allaalta uscita. Poiché la fusione riciclata contiene più particolati della fusione grezza, i fori devono avere una lunghezza di fondo generosa e un taglio liscio e polido, e la piastra di matrice deve essere dotata di un sistema di riscaldamento e di un controllo della temperatura indipendente dall'adattatore.
Sviluppo del granulato, trasporto e homogenizzazione dello stoccaggio
I tracenti successivi alla frantumatore determinano se il pellet arriverà al cliente asciutto, privo di polvere e omogeneo, e sono spesso la parte più economica della linea su cui osservare miglioramenti. Un essiccatore a centrifuga, un step di separazione delle polveri, il trasporto pneumatico e una strategia di miscelazione in silo convergono per trasformare un prodotto di scarico orario variabile in un lotto di prodotto uniforme e pronto per la consegna.
Secatura centrifuga a pellet
I pellet che usano un anello d'acqua o un tagliatore sotto l'acqua trasportano acqua superficiale a circa il 8-15% in peso. Un secatore a pellet centrifugo con un rotore vertical li lancia contro una graticola e li scarica ad una umidità superficiale del 0,2-0,5%. La velocità del rotore va da 1000 a 1600 giri al minuto a seconda della dimensione della macchina. La larghezza del foro della graticola è inferiore rispetto a quella delle malghe di concime, di solito 0,5-0,8 millimetri, poiché i pellet sono più piccoli e uniformi rispetto ai concimi a pezzetti.
Per la pellicola LDPE, l'umidità superficiale del 0,2 al 0,5% è accettabile per la maggior parte degli usi downstream, poiché il polietilene non è iperosmoedrico e non assorbe l'acqua all'interno del pellet. Ciò che conta è che l'acqua resica superficiale non attraversi il hopper del cliente e non causi segni di vapore sulla pellicola. Una breve sezione di raffreddamento soffiata con aria, dopo il secchettatore centrifugo, rimuove l'ultima pellicola superficiale e abbassa la temperatura del pellet a un livello sicuro per la fornitura di sacchetti.
Separazione delle tessere.
Ogni processo di taglio genera granuli finissimi, e i granuli finissimi in un sacco di pellet sono un difetto qualitativo evidente. Un classificatore a vibrazione o un separatore aerodinamico dei granuli finissimi posizionato dopo il secatore rimuove le particelle di dimensioni inferiori a circa un millimetro. In una linea di stampa, i granuli finissimi sono anche la frazione più contaminata, poiché la contaminazione si concentra nelle particelle piccole, quindi la loro rimozione migliora il contenuto di cenere misurato del prodotto fornito, nonché l'aspetto del prodotto finale.
Interni del silo.
Il miscelamento in silo è uno strumento di qualità che la maggior parte dei riciclatori sottoutilizza. La materia prima a filmata stampata varia bala per bala in termini di colore, contaminazione e indice di flusso in fusione. Il pellet prodotto in un singolo ora riflette i bali processati in quell'ora. Il miscelamento di più ore di produzione in un silo con scarico a massa o l'homogeneizzazione attiva con un silo per il miscelamento converte la variazione orario in un'media a livello di lote che è molto più costante di qualsiasi ora singola.
La regola pratica è che il volume della miscela dovrebbe coprire almeno quattro a otto ore di produzione. Un'azienda che spedisce in sacchi da 25 kg direttamente dal secatore mostrerà variabilità dell'indice di flusso di fusione di più o meno il 20% durante una turno; lo stesso impianto che miscela otto ore di produzione in un silo prima dell'imbottigliamento mostrerà una variazione di più o meno del 8-10%. Nessuna operazione è cambiata, solo la sequenza di deposito e imballaggio.
Il trasporto pneumatico dal secco al silo dovrebbe essere progettato a una velocità di trasporto che non generi peluche. Il LDPE riciclato è morbido e si ègola facilmente contro le pareti delle tubature a una velocità elevata. Mantenendo la velocità di trasporto moderata, utilizzando curve di grande raggio e specificando una tela da sfondo liscia o da usura, si riduce la formazione delle peluche, che altrimenti bloccano i riempitori nella fabbrica del cliente e compromettono l'intero lotto.
000 dollari di spese di trasporto marittimo da Shanghai a Ho Chi Minh City:
La serie PTW è la linea di triturazione e lavaggio in PP e PE morbidi di Polyretec, e rappresenta lo spartito umido che alimenta il bloccopelletizzatore in un progetto di pellicola LDPE stampata e adesiva. La serie ha una capacità che varia da 500 a 1500 chilogrammi all'ora, il nome deriva dalla capacità nominale della linea e si offre un'opzione di pelletizzazione a singolo passaggio quando il cliente desidera un granello finito anziché delle fette lavate come prodotto finale.
La serie è progettata per il PP e il PE a fine ciclo di consumo e a fine ciclo industriale, sacchi tessuti, pellicole agricole e imballaggi flessibili. Per il LDPE stampato e contaminato da collanti, la configurazione standard è estesa con un secondo disco di attrito dopo il serbatoio di lavaggio a caldo, uno schiumatore superficiale e uno schermo fine nel circuito di recirculazione a caldo per rimuovere il collante smontato, un lavaggio in senso contrario a due fasi e un sezionista meccanico dimensionato per fornire un umido di scarica del 2-5% a linea piena. Polyretec ha consegnato esattamente questa classe di configurazione in progetti che includono una linea di lavaggio per pelli in LDPE con adesivi termosensibili, costruita attorno a una macinatrice a spraghe di grande potenza e ad una macchina batteuse.
Tabella 12 — Linea di lavaggio della serie Polyretec PTW: specificazioni tecniche per il servizio di film LDPE stampato e adesivo
| Parametro | PTW500 | PTW1000 | PTW1500 |
|---|---|---|---|
| Flusso lineare nominale per l'uscita lavata | 500 chilogrammi all'ora | 1000 kg/h | 1500 kg all'ora |
| Materiale da cui partire | Film LDPE impressi, strisce stendibili, imballaggi flessibili | Filme in cartone stampato a ciclo chiuso, tessuto contenitore per etichette, pellicola agricola | Film miste da rifiuti post-consumo in PP e PE, sacchette tessute, film agricolo |
| Motore del rompicapo di bottiglie o macinatrice pesante | 37 kilowatt | 55 kilowatt | 75 kilowatt |
| Motore del trituratore in condizioni di umidità | 55 kilowatt | 90 kilowatt | 132 kW |
| Apertura della scaletta del tritutatore umido, valore standard | 50 millimetri | 60 mm | 60 a 80 millimetri |
| Lunghi della frizione, quantità e trainamento | 2 unità, ciascuna a 22 kilowatt | 2 unità, 37 kW ciascuna | 2 a 3 unità, ciascuna da 45 kilowatt |
| Velocità del rotore della carterina di frizione | 700 a 1000 giri al minuto | 700 a 1000 giri al minuto | 700 a 950 giri al minuto |
| Volume del serbatoio di lavaggio a caldo | 4.5 metri cubi | 8.0 metri cubi | 12,0 metri cubi |
| Capacità di riscaldamento del vasco di lavaggio a temperatura calda, a vapore o elettrica. | 150 a 200 kilowatt equivalenti | 280 – 360 kilowatt equivalenti | 420 a 520 kilowatt equivalenti |
| Lavaggio a caldo opera a una temperatura di 85-95 gradi Celsius | 10 a 20 minuti | 10 a 20 minuti | 10 a 20 minuti |
| Stagioni di lavaggio. | 2, controcorrente | 2, controcorrente | 2 a 3, controcorrente |
| Sistemazioni di motore per la desidratazione centrifuga | 22 kilowatt | 37 kilowatt | 45 kilowatt |
| Uscita della centrifuga con umidità | 3 a 8 percenti | 3 a 8 percenti | 3 a 8 percenti |
| Separazione meccanica dopo l'albero | 55 kilowatt | 90 kilowatt | 110 kW |
| Umidità di scarico del squeezer | 2 a 5 percenti | 2 a 5 percenti | 2 a 5 percenti |
| Massa volumica di scarico del squeezer | 0,28-0,40 tonnellate per metro cubo | Da 0,30 a 0,42 | Da 0,30 a 0,42 |
| Potenza installata totale, sezione umida | 220 kW | Approssimativamente 380 kilowatt | Approfondite di 520 kW |
| Potenza assorbita, sezione umida | 130 a 175 kilowatt | 220 a 320 kW | 320 a 460 kilowatt |
| Energia specifica, sezione umida, | 0,26-0,35 kilowatt ora per kg | 0,22 a 0,32 | 0,21 a 0,31 kg |
| Riempimento di acqua fresca con ricirculazione | 1,0 a 1,8 metri cubi all'ora | 1,5 a 3,0 metri cubi all'ora | 8 fino a 1 |
| Flusso di acqua di processo ricirculata | 25-40 per cento | 45 a 70 metri cubi orari | 70 – 105 metri cubi all’ora |
| Tier di costi di occupazione, installazione e funzionamento | 30 per 6 metri | 38 per 7 metri | 45 per 8 metri |
| Altezza del soffitto richiesta | 5.5 metri | 6.0 metri | 6.5 metri |
| Operatori per turno | 2 a 3 | 3 a 4 | 4 a 5 |
| Controllo | PLC con HMI touch screen, gestione delle ricette, opzione di monitoraggio remoto | PLC con HMI touch screen, gestione delle ricette, registrazione della carico, opzione di monitoraggio remoto | PLC con HMI touch screen, gestione delle ricette, registrazione della carico, opzione di monitoraggio remoto |
Si tratta di valori per il pianificazione del progetto. La specifica finale dei volumi del serbatoio, delle potenze motrici, delle aperture delle vetrate e della dimensione degli estraitori viene confermata sull’esempio materiale del cliente, sulla specifica del fieno, sulla condizione di polvere desiderata e sugli intervalli di utilizzo durante l’ingegneria del progetto. Polyretec esegue prove sull’esempio materiale del cliente prima di stabilire il configurazione, che è la sola reale modalità per dimensionare il serbatoio di lavaggio caldo per un sistema stampante e adesivo che non è stato processato prima.
Specifiche della linea di granulazione di nuova generazione Polyretec
La Linea di granulamento di nuova generazione di Polyretec è una piattaforma di granulamento per la pellicola LDPE a paredes sottili e la regrinda di PE e PP a paredes spesse, progettata con una costruzione robusta per un massimo rendimento sui materiali di scarto post-consumo. In un progetto relativo a una pellicola stampata e adesiva, riceve la polverina caldissima e densificata dal macchinario di squisitazione PTW e la converte in un granulato filtrato e degassato, compatto dimensionalmente.
La linea è configurata attorno ad un alimentatore a forza con controllo di lastra, un univolo di plastificazione ventilato a 30-36:1 L/D con una seconda fase opzionale per servizi di alta impurità, una schermo cambiato in continuo o un filtro automatico, una pompa di fusione e un capo di granulazione a anello d'acqua o sott'acqua con asciugatura centrifuga dei granulati. La denominazione riportata nella tabella seguente corrisponde alla produzione nominale di granulati, in chili all'ora.
Tabella 13 — Linea di pulverizzazione Polyretec di nuova generazione: specifiche tecniche per le pellicole LDPE stampate e adesive
| Parametro | NGP-300 | NGP-500 | NGP-800 | NGP-1000 |
|---|---|---|---|---|
| Produttività nominale dei pellet, film di LDPE stampato | 250-350 chilogrammi all'ora | 450 a 550 chilogrammi orari | 750-900 chilogrammi all'ora | 950 a 1150 chilogrammi all'ora |
| Diametro delle scialuppe dell'estrusso principale | 120 millimetri | 140 millimetri | 160 millimetri | 180 millimetri |
| Relazione L/D dell'estrusso principale | 33 a 1 | 33 a 1 | 34 a 1 | 36 a 1 |
| Motore dell'estrusso principale | 90 kilowatt | 132 kW | 185 kW | 250 kW |
| Razione di compressione a rotolo | 2,6 alla 3,0 alla 1 | 2,6 alla 3,0 alla 1 | 2.8 Budget e total cost of ownership (TCO) | 2.8 Budget e total cost of ownership (TCO) |
| Protezione del cilindro e della vite | Rivestimento del vaschetto in acciaio inossidabile o bimetallico. | Rivestimento del vaschetto in acciaio inossidabile o bimetallico. | Altoparlante in polietilene di lamine bimetallico, con aia con faccia rigida. | Altoparlante in polietilene di lamine bimetallico, con aia con faccia rigida. |
| Motore per la fornace di forza | 7.5 chilowatt | 11 kilowatt | 18,5 kilowatt | 30 kilowatt |
| Configurazione del cavo di aspirazione | 1 vano sfiorante a soffio | 1 vano sfiorante a soffio, 2 opzionali | 2 vani di aspirazione | 2 vani di aspirazione |
| Nivello del vuoto nel rubinetto di scarico | Minus 0,06 a minus 0,09 megapascal | Minus 0,06 a minus 0,09 megapascal | Minus 0,07 a minus 0,09 megapascal | Minus 0,07 a minus 0,09 megapascal |
| Extrusore di secondo livello, opzionale | Non offerto | 120 millimetri, 12 a 1 L/D, 45 kilowatt | 140 millimetri, rapporto L/D da 12 a 1, 55 kilowatt | 160 millimetri, rapporto L/D da 12 a 1, 75 kilowatt |
| Cambiatore del filtro, standard. | Doppio pistone, 4 cavità, continuo | Doppio pistone, 4 cavità, continuo | Doppio pistone, 4 cavità, continuo | Doppio pistone, 4 cavità, continuo |
| Cambiatore del filtro, aggiornamento opzionale. | Filtro a banda continua. | Filtro a banda continua. | Filtro a banda continua o automatico a autoscorrimento. | 000 a |
| Finezza di filtrazione, intervallo standard | 80 a 150 mesh | 80 a 150 mesh | 80 a 150 mesh | 80 a 150 mesh |
| Impostazione motore della pompa di fusione | 7.5 chilowatt | 11 kilowatt | 15 kilowatt | 22 kilowatt |
| Capo di granulazione, versione standard | Cutura con anello di acqua sul lato della matrice. | Cutura con anello di acqua sul lato della matrice. | Anello d'acqua o sotto l'acqua | Sott'acqua, anello d'acqua opzionale |
| Dimensioni del pellet | 3 per 3 millimetri nominali | 3 per 3 millimetri nominali | 3 per 3 millimetri nominali | 3 per 3 millimetri nominali |
| Motore per la seccatura dei pelleti centrifuga | 7.5 chilowatt | 11 kilowatt | 15 kilowatt | 18,5 kilowatt |
| Potenza installata totale, blocco di pelletizzazione | Oltre 170 kilowatt | Oltre 250 kW | Approssimativamente 350 kilowatt | Circa 460 kW |
| Potenza assorbita, blocco di granellatura | 85 a 120 kilowatt | 140-195 kilowatt | 210 – 300 kW | 280-400 kilowatt |
| Energia specifica, processo di granulatura | Da 0,30 a 0,40 kilowattore all'ora per kg | 0,28-0,38 | 0,26 a 0,36 | 0,25-0,35 |
| Acqua di raffreddamento dei pellet, circulatorie | 11. Da 8 a 12 metri cubi all'ora. | 12 a 18 metri cubici all'ora | 18 a 26 cubi/h | 22 a 32 metri cubi all'ora |
| Riempimento di acqua fresca, blocco di granulazione | 0,2 a 0,4 metri cubi all'ora | 0,3-0,5 metri cubi all'ora | 0,4 a 0,7 metri cubi all'ora | 0,5 a 0,9 metri cubi all'ora |
| Tier di costi di occupazione, installazione e funzionamento | 18 su 5 metri | 22 per 6 metri | 26 per 7 metri | 30 per 8 metri |
| Altezza del soffitto richiesta | 5.0 metri | 5.5 metri | 6.0 metri | 6.5 metri |
| Operatori per turno | 1 a 2 | 1 a 2 | 2 | 2 |
| Controllo | PLC con HMI touch screen, registrazione della pressione del fusione e della temperatura, archiviazione delle ricette, opzione di diagnosi remota | Stesso, con controllo in loop del pistone del polimero | Stesso, con controllo in loop del pistone del polimero e registrazione del cambio della seta | Idem, con controllo a circuito chiuso della pompa di fusione, registrazione del cambio del filtro e misurazione dell'energia. |
Le cifre riportate in questa tabella sono state determinate per la pellicola LDPE post-consumer pulita al 2-5% di contaminazione, fornita mediante un strappaczzo meccanico al 2-5% di umidità. Le pellicole post-industriali pulite funzionano a 10-20% superiori a queste cifre. Le pellicole agricole molto sporche funzionano a 10-25% al di sotto di questi valori, poiché la resistenza della filtrazione è maggiore e i cambiamenti delle sovraffilate sono più frequenti. Qualsiasi garanzia di rendimento dovrebbe essere scritta per un materiale nominato, una percentuale di umidità nominata, un livello di contaminazione nominato e una caratteristica di filtrazione nominata; altrimenti, le due parti interpreteranno il numero in modo differente nel test di accettazione.
Tabella dei parametri fondamentali per grado LDPE stampabile ed adesivo
Il seguente elenco consente di raggruppare la finestra dei parametri di lavoro per una linea di pelletizzazione di un film LDPE stantivo ed adesivo stampato in un unico riferimento, in modo che un ingegnere di attivazione o un supervisore di turno possa visualizzare l'intero processo in un colpo solo. I valori sono punti di partenza per una linea che viene attivata con LDPE adesivo stampato proveniente dai consumatori, con una contaminazione del 2-5 percenti; ogni valore viene calibrato durante l'attivazione contro il materiale effettivo.
Tabella 14 – Parametri complessivi del processo per ogni fase
| Fase | Temperatura | Velocità | Permanenza o soggiorno | Punto di impostazione chiave | Segnalazioni di controllo |
|---|---|---|---|---|---|
| Rompicapo di bottiglie o macinatrice pesante | Ambiente | 25 a 60 giri al minuto del rotore | Fondo di riserva (10%): | Pressione del ram idraulico | Corrente del motore |
| Tritatrici umide; | Inferiore a 45 gradi Celsius con iniezione di acqua | 380 a 500 rpm | Fondo di riserva (10%): | Spaziatura del disco da 0,5 a 1 millimetro. | Corrente del motore, flusso d'acqua |
| Prelavaggio e separazione del fondo | Temperatura ambiente fino a 35°C | Scrapper lento, 15-30 rpm | 2 a 5 minuti | Intervallo di scarico dello slimé | Turbidità, livello del fango |
| Asta di attrito, primo passaggio | Temperatura ambiente fino a 45°C | 700 a 1000 giri al minuto | 20 a 60 secondi | Flusso d'acqua a corrente a contrario | Corrente del motore, turbidità alla uscita |
| Vasca di lavaggio a temperatura calda. | 80 a 90 °C | Agitatore a 20-45 giri/minuto | 10 a 20 minuti | Caustico da 1 a 2 per cento, tensioattivo da 0,2 a 0,4 per cento. | Temperatura, conduttività, livello |
| Asta di attrito, secondo passaggio | 60 a 80 gradi Celsius | 700 a 1000 giri al minuto | 20 a 60 secondi | Iniezione di acqua di risciacquo fresca | Corrente del motore, pH alla uscita |
| Pulizia e fase di flottamento | Temperatura ambiente fino a 40°C | Cavi rotativi a 15-30 giri/min. | Da 1 a 3 minuti. | Obiettivo di pH superficiale 7,5 a 8,5 | pH, tasso di sovrafflusso |
| Essiccatore centrifugo | Ambiente, temperatura fino a 45°C | 700 a 1200 rpm | 10 a 30 secondi | Slot del tampono 0,6 a 1,2 millimetro | Corrente del motore, scarico umidità |
| Strumenti meccanici d’estrazione | 90 a 130 gradi Celsius, generato da se stesso | 60 a 140 rpm (rotazioni al secondo) | 15 a 45 secondi | Impostazione del limite di dismissione | Corrente del motore, scarico temperatura |
| Fornace di forza | Carapace murale inferiore a 45 gradi Celsius | Variabile, in crescita | 10 a 40 secondi | Carico principale del motore 70 a 85 percenti | Torque dell'estrusso, livello del contenitore di raccolta |
| Zona di alimentazione dell' estrattore | 150 a 175 gradi Celsius | Scada 60 a 110 giri al minuto | Parte del totale: da 90 a 180 secondi | Fornire raffreddamento del toro | Temperatura della zona, coppia |
| Zona di compressione e fusione dell'estrusso | 175 a 195 °C | Scada 60 a 110 giri al minuto | Parte del totale | Fuso della barriera, fondere | Temperatura della zona |
| Zona di vana dell'estrusso | 190 a 205 gradi Celsius | Scada 60 a 110 giri al minuto | Da 15 a 40 secondi di esposizione. | Vuoto minimo 0,06 a 0,09 megapascal | Tampone del vuoto, copertura di scarico |
| Zona di dosaggio dell’estrusore | 195-215 gradi Celsius | Scada 60 a 110 giri al minuto | Parte del totale | Targhetta di pressione di dismissione | Pressione del fusione, temperatura del fusione |
| Filtro di fusione | 200 a 215 gradi Celsius | Non applicabile | Dipende dalla carica della sbarra. | Cambio a 60-80 bar di differenza di pressione | Pressione differenziale tra il filtro e il motore. |
| Pompaggio del fusione | 200 a 215 gradi Celsius | 10 a 40 rpm | 3 a 10 secondi | Presione di ingresso costante | Presione di ingresso e di uscita |
| Placca della testa e lama | 200-220 gradi Celsius, acqua 45-65 gradi Celsius | Canna: 600 a 1600 rpm | Instantaneamente | Pressione del contatto tra coltello e tavola | Corrente di alimentazione del coltello, forma dei pellet |
| SeseCentrifuga per la seccatura dei pelleti | Ambiente | Da 1000 a 1600 rpm. | 5 a 20 secondi | Slot del tampono 0,5 a 0,8 millimetro | Umidità della dismissione, corrente attiva |
| Classificatore e trasporto dei sfiori | Ambiente | Vibrazioni o lavaggio con aria. | Fondo di riserva (10%): | Punto di cucitura intorno 1 millimetro | Tasso di raccolta dei fini. |
| Silo di miscelazione | Ambiente | Scarico a flusso massico | 4 a 8 ore di produzione | Ritmo di sbavatura e sequenza di scarico | Identità del lotto di produzione |
Target della qualità dei pellet e metodi di prova
Un pezzettino di LDPE riciclato viene venduto in base a una specifica, e è la specifica stessa a determinare se il pezzettino ha un prezzo premium o agisce come una merce. Sessantuno parametri rappresentano la maggior parte del peso commerciale: stabilità dell'indice di flusso in fusione, contenuto di cenere, numero di macchie nere, uniformità del colore, umidità e uniformità delle dimensioni del pezzetto.
Le fluttuazioni dell'indice di flusso dell'aderente sono il parametro che i convertitori di pellicole seguono più attentamente, perché influiscono direttamente sulla stabilità delle bolle sulla linea di laccatura. Un valore di riferimento di plus o meno 10 per cento rispetto al valore medio del lote è raggiungibile su una linea a due stadi con miscelazione in silo ed è il numero da inserire nella specifica. Il contenuto di cenere rispecchia tutto ciò che la linea di lavaggio e il filtro dell'aderenza non hanno eliminato, ed è realisticamente potersi raggiungere un valore massimo di 1,5 per cento per le pellicole post-consumo stampate; le pellicole post-industriali stampate possono raggiungere o superare il 0,5 per cento.
Il numero di scintille nere viene misurato premendo una massa nota di granulato su un film di spessore noto e contando le scintille visibili sotto una luce standardizzata. Le scintille provengono da tre fonti: polimero carbonizzato da punti morti nell'estrusore, collante carbonizzato dalla sezione umida e particelle minerali o carbone non filtrate. Ogni fonte ha una diversa composizione, quindi un aumento del numero di scintille è un dato diagnostico e non solo un difetto di qualità.
Tabella 15 — Obiettivi di qualità dei pellet completati per grado
| Parameter di qualità | Qualità pregiata, stampato post-industriale | Polvere di qualità standard, post-consumo, stampata | Grado di energia, film agricoltura | Approccio alla prova |
|---|---|---|---|---|
| Decrese della medie dello stato di scorrimento del fusione all'interno di un lotto. | Plus o minus 6 percenti | Più o meno 10 per cento | Più o meno 15 per cento | Velocità di flusso del fusione a 190 gradi Celsius con una carico di 2,16 chilogrammi. |
| Il contenuto di argilla. | Inferiore a 0,5 per cento | Inferiore al 1,5 per cento; | Al di sotto del 3,0 per cento | Spurgo del reticolo di forno |
| Macchie nere per 100 grammi | Under 15 | Inferiore a 40 | Inferiore al 120; | Conta dei speck della placca pressata in condizioni di illuminazione standard. |
| Coerenza di colore | Delta E inferiore a 1,5 tra le varie cariche | Delta E inferiore a 3,0 tra le varie cariche | Delta E inferiore a 5,0 tra le varie cariche | Speckometro, placchetta pressata. |
| Umidità residua. | Al di sotto del 0,25 percento | Inferiore a 0,5 per cento | Inferiore a 0,5 per cento | Persa di seccheggio o analizzatore dell'umidità. |
| Coefficiento di varioità della massa dei pellet. | Inferiore al 4% | Inferiore al 5% | Inferiore a 65 gradi Celsius | Pesare 100 granuli uno all'uno. |
| Dimensioni del pellet | 3 per 3 millimetri nominali | 3 per 3 millimetri nominali | 3 per 3 millimetri nominali | Analisi con caliper e setole. |
| densità apparente | 0,53 a 0,58 tonnellate per metro cubo | 0,50 a 0,56 | 0,48 a 0,54 | Standard metodi a cono e a tazza |
| Microonde inferiori a 1 millimetro | Al di sotto del 0,05 percento | Al di sotto del 0,1 percento | Al di sotto del 0,4 percento | Analisi del tamiz |
| Contenuto volatile | Al di sotto del 0,1 percento | Al di sotto del 0,4 percento | Inferiore a 0,5 per cento | Perdita ponderale termogravimetrica o in forno |
| Conteggio di gel nella pellicola da prove. | Basso | Mediano | Da media a alta | Numero di gel di pellicola soffiata su una bolletta di prova |
| Odore | Neutro | Slittamento | Osservabile | Bottiglia sigillata con display sensoriale |
Il contesto di certificazione è importante quando il pellet è destinato a applicazioni regolamentate. L'equipaggiamento può essere fornito secondo i requisiti di conformità CE e i sistemi di qualità possono essere riferiti ai standard ISO; quando il LDPE riciclato è destinato al contatto con i cibi, prevale il quadro regionale applicabile e un processo di disinfiamazione approvato; il compito del fornitore di apparecchiature è quello di fornire una linea in grado di garantire condizioni di lavaggio documentate e ripetibili, e non di certificare il materiale stesso. Per le applicazioni non destinate ai cibi, ove la stragrande maggioranza degli estratti di LDPE stampati e adesivi trova impiego, la specificazione sopra citata è il documento normativo di riferimento.
Richiesta alla guida di selezione della configurazione
La selezione di una configurazione prevede tre variabili: il tonnellaggio mensile, il grado di contaminazione e il grado di pellet per cui il mercato è disposto a pagare. Il seguente tabellone collega tali tre variabili a una configurazione Polyretec raccomandata, e offre al cliente il metodo più veloce per definire il punto di partenza prima di un'ispezione più approfondita.
Tabella 16 – Funzione rispetto alla configurazione Polyretec raccomandata
| 400 dollari. | Grado di contaminazione del materia di alimentazione | Grado dei granulati target | Consigliato per l'esecuzione dell'operazione a freddo | Blocco di granulazione consigliato | Opzioni di specificazione principali |
|---|---|---|---|---|---|
| 60 a 120 tonnellate | Trim di pellicola stampata post-industriale, inferiore al 1,5% | Premium | PTW500 con una lavatrice a frizione e lavaggio caldo | NGP-300, a una sola fasi, con anello ad acqua | Ventilazione al vuoto, cambiamento continuo dello schermo da 120 mesh |
| 100 a 180 tonnellate | Sacchette in cartone stampato a ciclo chiuso, 2-5% | Standard. | PTW500 con due lavatrici a frizione e lavaggio in ammorbidente | NGP-500, a una sola fasi con opzione di seconda f | Aggiornamento a due fasi, estraggente, cambiatore continuo 100 mesh |
| 150 a 250 tonnellate | Film stretch e shrink con residui di cinta, 1-3% | Da alto a standard | PTW1000 configurazione standard | NGP-500, di livello singolo, a corsia d'acqua | Skimmer in circuito di lavaggio, 120 mesh, pompa di sciolgo |
| 180 a 300 tonnellate | Etichetta liner e film in laminazione adesiva, 4 a 10 percenti; | Standard. | PTW1000 con lavaggio ad alte temperature esteso e prima lavatrice di frizione rafforzata | NGP-800, a due stadi obbligatorio | Fornitore di forza a cascata idraulica, doppio attacco antisifonamento, filtro automatico |
| 200-350 tonnellate | Filmi in cartone stampati a ciclo chiuso, miscelati, 5-12% | Standard. | PTW1000 con lavaggio a frizione a tre passaggi | NGP-800, a due stadi | Barile bimetallici, filtri con corda a 100 reti, pelletizzazione subacquea |
| 250 a 400 tonnellate | Strato di mulching agricolo, da un 8 a un 20 per cento di suolo | Il servizio delle utilities | PTW1000 con pre-lavaggio, trappola per polvere e lame di metallurgia a polvere | NGP-800, a due stadi con primo passaggio ruvido | Filtre automatici di autoclavatura, 80 mesh, volume di lavaggio predefinito esteso |
| 350 a 550 tonnellate | Film e sacchette tessute miste da rifiuti post-consumo in PP e PE | Standard a Utilità | PTW1500 con dischi antirullatura rinforzati | NGP-1000, a due fasi | Filtro automatico, pelletizzazione subacquea, silo di mescolazione |
| 400 a 600 tonnellate | Filmi in cartone stampati a ciclo chiuso, granuli di qualità elevata | Premium | PTW1500 con lavaggio a frizione a tre passaggi e risciacquo doppio | NGP-1000, a due fasi, sott'acqua | Doppio raccordo di scarico, pompa per vitrificare, filtro automatico, silo di dosaggio con capacità di 8 ore. |
| Qualsiasi tonnellaggio, impianto binario di alimentazione | Pellicola di imballaggio e pellicola agricola in alternanza | Standard. | PTW1000 o PTW1500 specificato per il caso agricolo | NGP-800 o NGP-1000, a due stadi | Gestione delle ricette nel PLC, schermi di cambiamento rapido, rimozione del detritus |
| Qualsiasi tonnellaggio, produzione di materiali formulati | Pellicola stampata migliorata con sostanze di riempimento o modificatori | Compenso premium | Serie PTW adatta al tonnellaggio | Linea di lavaggio di Polyretec integrata con un sistema di granulazione a due marce fornito da Wanplas. | Alimentatore laterale per additivi, dosaggio gravimetrico, degassaggio al sottovacuo |
Due regole di selezione risparmiano più progetti di qualunque altro consiglio. Prima di tutto, specificare il sistema frontale umido per il materiale più sporco che la fabbrica ricreerà realisticamente, non per il valore medio, perché il necessario inserimento di rilevatori di ghiaia e stadi aggiuntivi di lavaggio in una linea già operativa costa lodevolmente di più della fase di progettazione. In secondo luogo, specificare il bloccocompressore per la qualità a pezzetti che il mercato effettivamente sarà disposto a pagare, non per la qualità massima teoricamente raggiungibile, perché la precisione di filtrazione e la scelta dell'addizionatore a sferedini comportano costi di funzionamento permanenti che si ammortizzano solo se il prezzo dei pezzetti è sostenuto dal mercato.
Soluzione dei problemi della linea di granulazione delle pellicole stampate e adesive
Quasi ogni problema di qualità e di throughput su una linea di pelletizzazione di pellicole stampate può essere rintracciato a una delle circa sedici cause principali, e conoscere il sintomo che legato a quale causa consente di trasformare una indagine di due giorni in una riparazione di un’ora. Il tabellino seguente è organizzato così: sintomo, meccanismo, controllo diagnostico e misura corretta.
Tabella 17 – Matrice dei guasti, delle cause e delle azioni correttive
| Sintomo. | Mecanismo probabile | Controllo diagnostico | Azione correttiva. |
|---|---|---|---|
| Ramefiori, pellet di colore giallo o marrone. | Temperatura eccessiva della fusione causata dal calore di taglio o da un punto morto che contiene il polimero | Misurare la temperatura della fusione alla lucerna con un sonda, non solo i parametri di riga del cilindro; controllare l’adattatore e il cambiatore di schermo per eventuali zone morte; | Ridurre la velocità dell'anziana e aumentare il gettone di uscita per ripristinare l'equilibrio della carico; ridurre i valori di ripresa della zona di misurazione di 5 a 10 gradi Celsius; pulire o progettare di nuovo le transizioni di flusso; verificare lo spessore di lubrificazione dell'anziana. |
| Scintille nere superiori al target nella schiuma pressata | 000 dollari o più per anticipo. Un cuscinetto infastidito a causa della contaminazione della graffetta può causare una rottura di | Numera il numero di parti prima e dopo un'intero ciclo di purificazione e cambio della griglia; ispeziona i fori di scorrimento del macinone e gli angoli della camera macinatrice per controllare la presenza di accumuli ricavati. | Purga completa con un composto di pulizia; pulizia profonda della sezione umida su base settimanale; filtrazione con uno scandaggio di un numero di beni superiore; eliminazione delle zone di bassa capacità di flusso nel percorso della fusione |
| I pellet si attracciano in coda o in fili. | Pressione del contatto di basso livello, lame affilate o temperatura della tavola troppo alta che causa carico di fusione | Verificare lo stato dell'orlo del coltello e il modello di contatto sulla faccia della matrice; controllare la temperatura della piastra di matrice rispetto alla fascia di riferimento | Riattivare la pressione di contatto delle lame; affilare o richiamare le lame; ridurre la temperatura della piattaia del die in passi di 5 gradi Celsius; verificare che la temperatura dell'acqua di taglio sia compresa tra 45 e 65 gradi Celsius |
| Le modifiche sullo schermo sono molto più frequenti di quanto si pensasse | Sezione umida con prestazioni insufficienti, filtrazione troppo fine per la carica, o area filtrante inferiore alle dimensioni previste. | Pesare la contaminazione raccolta per schermo; confrontarla con le assunzioni di contaminazione entranti. | Restaurare la temperatura e la chimica del lavaggio ad alta temperatura secondo le specifiche; filtrare una scena più grossa; aggiornare un filtro a banda o automatico; verificare la velocità del rotore della panno di attrito; |
| Floccolo che esce dalla centrifugazione con una percentuale di umidita superiore al 8%. | Blindatura dello schermo a causa della fibra, velocità del rotore troppo bassa o sovraccarico. | Verificare la superficie della griglia per la parastia; controllare il corrente di alimentazione rispetto all'etichetta; misurare la velocità di alimentazione | Pulire o sostituire lo schermo; ripristinare la velocità del rotore; ridurre la velocità di alimentazione alla velocità massima concessa dalla macchina; aggiungere una etichetta e una fase di rimozione delle fibre in upstream |
| Consumo energetico specifico che sta aumentando | Usura delle lame nel crusher, usura dei tornelli e del cilindro, filtri oscurati o superfici di trasferimento di calore intasate | Rileva i kilowatt-ora per kg settimanali e traccia la tendenza; misura l'ampiezza dei tappi alle prossime interruzioni. | Riassetto o sostitui i coltelli del trituratore; rimuovi le incrostazioni dalle superfici di riscaldamento del lavaggio a caldo; rifatti la spira e il forno quando la clearance supera il limite; regola la velocità della spira per bilanciare la consegna alla presa |
| Produzione inferiore alla capacità nominale a impostazioni corrette | Frottistamento del feeder, bassa densità del materiale ingombrante, o throat impraticabile | Misura la densità volumetrica dopo l'estrusore; controlla se la condotta della presa continua a lavorare senza interrompere. | Aumentare la compressione del esciatore; ridurre il rapporto di compressione del caricatore per evitare la formazione di ponti; verificare che il controllo della regolazione della carica sia attivo; verificare che il raffreddamento della guglia funzioni correttamente. |
| Fornace di forza a ponte continuo | Raffreddamento dell'adesivo superiore a 45 gradi Celsius, con cuopolenti che si incastrano come un tappo | Misurare la temperatura della parete della carrellata; controllare il materiale del foro per verificare la tenuta | Attivare o riparare la copertura d'acqua; mantenere la parete a una temperatura inferiore a 45°C; ridurre il rapporto di compattezza da 0,3 a 0,5; inserire una pettola anti-branching; controllare la temperatura di scarico del compressore. |
| Inondamento del filtro venturale, risalita della ghiandola nel tubo al vacuo | Piene di umidità di arrivo, lunghezza di decompressione insufficienti o velocità eccessiva dei vapori | Controllare l'umidità di discesa dello squis; osservare il vetro lampeggiante del sistema di ventilazione sotto carico. | Restaurare le prestazioni dello strumento di estrazione; ridurre la velocità dei manicotti; montare o riparare il caricatore di ventilazione; dividere in due il servizio su due bocche di scarico; pulire la vasca di estrazione di aspirazione |
| Dimenzione dei pellet variabile visibilmente a causa di un spostamento | Spore del fusibile per la variazione della densità della fornitura variabile senza stabilizzazione della pompa del fusibile. | Misurare la pressione di fonditura nel forno per un'ora e cercare variazioni cicliche | Installa la pompa a fusione con controllo della pressione all'ingresso e settaggio fluido dell'apportatore; aggiungi un cestello ad ostruzione prima dell'apportatore; disegna i blocchi d'alimento. |
| La rimozione dell'inchiostro si deteriora nel corso di una giornata di lavorazione. | Rimuove inchiostro e deposizione di adesivi dalla circolazione di lavaggio satura | Prendere campioni durante il test di lavaggio. | Restaurare lo skimmer e la griglia fine nel circuito di ricirculazione; aumentare la decainatura e la somministrazione di acqua fresca; ridurre l'intervallo di sostituzione dell'acqua; verificare la concentrazione del calcinante mediante titolazione; |
| Rimozione dell'adesivo improvvisamente bassa | Temperatura del vasco di lavaggio a temperatura calda scesa sotto il livello minimo di separazione dell'adesivo. | Verifica la temperatura effettiva del serbatoio con un sonda indipendente, non solo con la visualizzazione | Restauro la capacità di riscaldamento; sgrassare le bobine di riscaldamento; aumentare il punto di setpoint nell'ambito della bandiera di 85 a 90 gradi Celsius; verificare se il feed ad umido freddo sovralimenta il bilancio di calore del serbatoio |
| Imballaggio con film su veicoli a cinta e condotte di scarico dell'acqua | Ossidazioni di grandi dimensioni derivanti dall'errata intercalazione del filo o dalla mancata geometria anti-rotazione. | Inspecchiare la forma delle vite al carico della tritacina; misurare il raggio dei tamponi. | Riabilitare il varco del taglio a 0,5-1,0 millimetri; riprogettare o sostituire le lame; montare le giunzioni degli aghi e le grattature; valutare l'impiego di una graticola leggermente più fine se possibile. |
| Gemme visibili nella pellicola sottoposta a test del cliente | Domini di adesivo non disperso, polimero intercrissato o grumi non fusibili che passano dalla zona del condotto | Numero di gel di pellicola soffiata su una bolletta di prova; controllo della nettura del filtro e dell'integrità | Passo cinque: filtrazione più fine; aggiungere o aggiornare un elemento di miscelazione distributivo; verificare le prestazioni della sezione di fusione della barriera; estendere il tempo di permanenza del lavaggio a caldo per il collante. |
| Variazione del colore lot per lot | Variabilità del colore dello strato stampato del materiale di partenza senza tampon di fusione. | Comparare il colore delle placche pressate con il criterio di riferimento valido per ogni lotto | Installare o utilizzare un silo per il mixaggio che copra 4 a 8 ore di produzione; classificare i fichi arrivati per colore dominante dell'immagine; valutare l'aggiunta di poco fumo nero per stabilizzare uno standard di carburo di ferro |
| Capelli angeli nel pellet finito | Velocità di trasporto pneumatico troppo elevata, il granello morbido si èloga contro le pareti delle tubature | Misura la velocità di trasporto; ispeziona le curve di deflusso per eventuali depositi. | Ridurre la velocità di trasporto; utilizzare curve a grande raggio; utilizzare tubi martellati o rivestiti; inserire un separatore a capelli prima della confezione |
| Alta contenuto di finiture nel prodotto imballato | Il classificatore dei sfiori è bypassato, bloccato o impostato al punto di taglio sbagliato | Tamizza un campione dal punto di bombo e dalle residue del clasificatore | Restauro l'operazione di classificazione; impostare il punto di taglio attorno a 1 millimetro; controllare la griglia del secatore a pellet per eventuali danni causati da frammenti che vengono trascinati |
| Consumo dell'acqua molto superiore al previsto | Circolo di ricirculazione bypassato, disidratazione dei residui non efficiente o rilascio eccessivo di acqua | Misurare la produzione di impurità rispetto al disegno; controllare ogni punto di sbavatura. | Riparare o integrare lo scambiatore; migliorare l'eliminazione dell'acqua delle zolle in modo che un numero minore di gettoni con zolle esca; chiudere perdite inutili; aggiungere un'asta e di filtrazione ed osmotica |
Consumo energetico, rendimento e benchmark operativi
L'economicità di funzionamento di una linea di produzione di lastre di LDPE stampate e adesive è dominata da tre numeri: consumo energetico specifico in kilowattora per ogni chilogrammo di pelet finished, rendimento espresso in percentuale del peso del pacco di ingresso e disponibilità espressa in percentuale dell'orario programmatico. Tutto il resto è secondario.
L'energia specifica per una linea completa di lavaggio e pellettizzazione su film in LDPE stampato post-consumo si attesta generalmente tra 0,45 e 0,75 kilowatt ore per kilogramma. La sezione umida contribuisce da 0,20 a 0,35, mentre il blocco di pellettizzazione da 0,25 a 0,40. L'energia termica per la vasca di lavaggio a caldo è aggiuntiva e solitamente viene fornita come vapore; in un serbatoio riscaldato elettricamente si aggiunge significativamente alla cifra elettrica e dovrebbe essere modellata separatamente.
Il rendimento è il punto in cui la pellicola stampata diverge maggiormente rispetto alla pellicola pulita. Il peso del nazietto a uscita include la contaminazione, l'umidità e la pellicola stessa. Un nazietto al 5% di contaminazione e al 8% di umidità contiene al massimo l'87% di polimero recuperabile prima di eventuali perdite nel processo. Quelle di I processo eliminano i finissimi materiali persi attraverso i tamponi di desidratazione, i frammenti trasportati con gli scarti, la miscela secca persa durante la sostituzione dei tamponi e i residui di avviamento e di arresto. Un rendimento generale realistico sulle pellicole post-consumate stampate si attesta tra l'82% e il 72% del peso del nazietto a ingresso; sulle pellicole agrarie può arrivare al 60% o al 72%.
Tabella 18 – Benchmarks energetici, produttivi e di funzionamento a seconda della qualità del prodotto da triturare
| Sistema di unità metriche | Trim di pellicola stampata post-industriale | Filme in cartone stampato a ciclo chiuso | Linea di etichetta e film adesivo | Film agricolo con terra |
|---|---|---|---|---|
| Energia specifica, sezione umida, | 0,12 a 0,20 kilowattora per chilogramma | 0,22 a 0,32 | 0,26 a 0,36 | 0,28-0,40 |
| Energia specifica, processo di granulatura | 0,22 a 0,30 | 0,25-0,35 | 0,28-0,38 | Da 0,30 a 0,42 |
| Energia specifica, linea completa | 0,34 a 0,50 | 0,45 a 0,67 | 0,54 a 0,74 | 0,58 a 0,82 |
| Carico termico del lavaggio a caldo | Basse o nulle quantità di olio | Mediano | Alto | Alto |
| Acqua fresca per tona di pellet | 0,8 a 1,5 metri cubi | 1,6 a 3,0 metri cubi | 2,0 a 3,5 metri cubi | 2,5 a 4,5 metri cubi |
| Livello di consumo di prodotti chimici | Basso | Mediano | Alto | Mediano |
| Rendimento generale sul peso in ingresso. | 92 a 97 per cento | 72 a 82 per cento | 66 a 78 percent | 60-72 per cento |
| Perdita per multa attraverso scolo | 0,5 a 1,5 per cento | 1,5 a 3,0 percenti | 2,0 a 3,5 per cento | 2,5 a 4,5 per cento |
| Perdite di fusione al cambiamento della sonda. | Al di sotto del 0,4 percento | 0,3-0,8 per cento | 0,5 a 1,2 per cento | 0,8-2,0 percento |
| Disponibilità realistica, operazione a due turni | 88 a 94%, | 82 a 90 percenti | 78 a 87 percenti | 72 a 84 per cento |
| Inserzioni del cavo e forbici di compensazione | 800 a 1200 ore | 600 a 900 ore | Da 500 a 800 ore | 200-400 ore |
| Intervallo di rinnovo degli utensili a anelli e bachelini | 18000-25000 ore | 12000 a 18000 ore | 10000-16000 ore | 7000 a 12000 ore |
| Carico di manutenzione relativo | Basso | Mediano | Alto | Molto alto |
| Indice dei costi di operatività relativi, base 100 | 72 | 100 | 118 | 132 |
L'indice dei costi operativi nel rigo inferiore utilizza come riferimento la pellicola di seconda circolazione stampata, con 100 punti, e combina energia, acqua, prodotti chimici, consumabili, manutenzione e perdite di rendimento in un solo valore relativo. Si tratta di un strumento di pianificazione per confrontare le diverse strategie di approvvigionamento della materia prima, non una quotazione. Ciò che emerge chiaramente è che la materia prima più economica da acquistare non è necessariamente la più economica da trasformare, e una linea di produzione che usa esclusivamente pellicole agricole perché il costo dell'ingrediente è basso deve verificare che il prezzo del pellet finito sostenga i costi di lavorazione maggiori del 32% e una riduzione sostanziale della rendibilità.
La disponibilità merita particolare attenzione poiché è il parametro più spesso sottovalutato nella pianificazione dei progetti. Una linea di produzione di film stampato è soggetta a interruzioni programmate che una linea di estrusione frangente non ha: cambio dello schermo, cambio dell'acqua di lavaggio, idoneazione delle lame, pulizia del settore umido per rimuovere l'accumulo di adesivo e manutenzione dei filtri. Pianificare a un 85% di disponibilità sulla pellicola post-consumo stampata è realistico; pianificare al 95% crea un caso d'affari che non sarà raggiunto.
Industrie di applicazione e mercati di destinazione per le polveri di LDPE riciclato
Una linea di pelletizzazione di pellicole di LDPE stampate e attaccate ha senso commerciale solo se il pellet prodotto ha un determinato mercato di destinazione, e i quattro stralci di materiali di partenza che le linee Polyretec trattano più frequentemente conducono a un insieme diverso di mercati finali. Comprendere a quale mercato finale una linea sta fornendo determina la finezza di filtraggio, la strategia di colore e la classe di pellet che la linea deve essere configurata per soddisfare.
La riciclaggio del film agricolo
La pellicola mulching agricola e il film per serra sono la striscia di LDPE di maggior volume e più sporca in molte regioni. Arrivano con terra, sabbia, residui vegetali e grumi di irrigazione pari al 8% e al 20% in peso, e il pezzettino recuperato è tipicamente di qualità utilitaria scura con un contenuto di cenere compreso tra il 1,5% e il 3%. Il destino naturale di questo pezzetto è i prodotti in cui la prestazione meccanica è più importante dell'aspetto: sacchi per rifiuti da uso intensivo, tappetini per la costruzione, membrane antifumi, legatura tubolare per il drenaggio, gusci di protezione per i canali dei cavi, e articoli a iniezione come ceste e pallet. Poiché il colore è già scuro e incerto, una piccola quantità di carbone nero lo stabilizza in un carbonato uniforme che gli stabilisce un valore preciso.
Riciclaggio di pellicola di imballaggio
La pellicola da imballaggio stampata post-consumo, tra cui sacche da spesa, sacche per pane, ribaltino e imballaggi secondari, è il segmento che ha il maggiore beneficio da un lavaggio a alta temperatura ben configurato. Con il 70-90% della stampa di superficie rimosso e il contenuto di ceneri a meno del 1,5%, il pellet raggiunge una qualità standard appropriata per l’applicazione del film estruso: sacche da smaltimento e dalla spazzatura, sacche agricole, sacche di costruzione, cappucci di retrattile per carichi palletizzati e la più esterna dello strato di una struttura a strati, dove un core di materie plastiche riutilizzate viene inserito tra le superfici in materie prime. Questa applicazione è l’outlet in rapida espansione, perché consente al produttore di incorporare un contenuto ripopolire di 30-50% senza compromettere la superficie esterna stampata.
Taglio delle pellicole industriali a rullo e scarti post-industriali
L’indumento bordale, i capi arrotolati, i residui di inoltro e i rulli di rifiuti provenienti dalle fabbriche di conversione del film sono le matrici LDPE più pulite disponibili, solitamente con una contaminazione inferiore al 1,5 percento, anche quando stampate. Il granello recuperato raggiunge il livello di qualità premium con un livello di cenere inferiore al 0,5 percento e un’incidenza del manipolo di fusione entro un plus o un minus del 6 percento, e viene immediatamente rimesso nella produzione della propria fabbrica, spesso con un aumento del 20 all’80 percento nelle stesse strutture del film da cui è derivato. Molte fabbriche installano una linea specifica per chiudere questo ciclo internamente, poiché il materiale non lascia il sito e la qualità è nota.
Stazioni di recupero urbano e raccolta differenziata
Il materiale proveniente dalle stazioni di raccolta comunale e dalla raccolta misto dei prodotti di uso domestico è il flusso più vario di tutti, mescolando LDPE stampato con LLDPE, una parte di HDPE, etichette di carta, residui alimentari e occasionali contaminanti non poliolefini. Una linea che fornisce questo flusso richiede la filiera idrica completa più una strategia robusta di filtrazione del fondente e dovrebbe essere configurata per una qualità di granulato adatto a uso domestico piuttosto che premium. I mercati di destinazione includono sacchi per rifiuti, pellicole per la costruzione, parti per la fabbricazione di mobili strada mediante iniezione, pallet, componenti per il drenaggio e estrusione di profili per terrazzamenti e recinzioni esterne.
Tabella 19 – Struttura dello strato da trattare fino al mercato di destinazione per il granello di LDPE riciclato
| Flusso di raccolta | Tipico grado di granuli | Il contenuto di argilla ottenuto. | Rispetto del colore | Prodotti finali principali | Tasso di aggiunta nel prodotto finale |
|---|---|---|---|---|---|
| Materassi agricoli e film per serra | Il servizio delle utilities | 1,5 a 3,0 percenti | Nero scuro a nero, stabilizzato con carbon black | Sacche per rifiuti, tessuto di costruzione, membrana impermeabile, copertura per tubi di drenaggio, piantine per piante, blocchi pallet | 40 a 100 per cento |
| Film di imballaggio stampato post-consumo | Standard. | 0,8 a 1,5 percenti | Colore costante, grigio o carbone | Altoparati, sacche agronomiche, sacche per la ristrutturazione, cappucci per riduzione dello spessore, strato di polietilene riciclato nella pellicola a più strati. | 30 a 70 per cento |
| Film stretch e shrink dai centri di distribuzione | Standard a Preferenza | 0,5 a 1,2 per cento | Grigio trasparente | Film stretch con core riciclato, coperture di pallet, tapparelle protettive, tavoli stampati mediante iniezione | 30 a 60 per cento |
| Etichetta liner e film in laminazione adesiva; | Standard. | 1,0 a 2,0 percento | Grigiastri con macchie occasionali di gel | Sacchi da rifiuti, rivestimenti non critici, parti utilitarie stampate via iniezione, composto di estrusione per profili | 30 a 60 per cento |
| Trim di pellicola stampata post-industriale | Premium | Inferiore a 0,5 per cento | Il più possibile vicino alla miscela originale di colore, coerente | Ritorno in circuito chiuso nella pellicola del convertitore, applicazioni di alta definizione con un nucleo riciclato | 20 a 40 percenti |
| L'investimento pubblico varia da | Standard a Utilità | 1.2 a 2,5% | Nero, variabile senza incollaggio | Sacche per rifiuti, pellicola di costruzione, mobili stradali, pallet, profilati per pavimenti e valli | 50 a 100 percenti |
| Sacchetti tessuti e materiale residuale di raffia, dominante del PP | Il servizio delle utilities | 1,5 a 3,0 percenti | Variabile | Parti di utilità molate a iniezione, bloccati a pallet, composti riempiti | 50 a 100 percenti |
L’esperienza di Polyretec nelle opere ultimate in questi settori include un sistema di riciclaggio e granulatura di film LDPE per sacchetti stampati e per pellicole, una linea di lavaggio per pellicole LDPE caricate con adesivi flessibili costruita attorno ad un trituratore robusto e a una macchina batteuse, e un impianto per la lavatoria di film in PP e PE completamente automatizzato con la configurazione PTW1000. Questo track record di più di 100 installazioni e più di 50 paesi è che supporta le finestre parametriche illustrate in tutta questa guida.
Ci sono alcune note da aggiungere per chi specifica l'applicazione successiva. Il LDPE riciclato da film stampato mostra generalmente un indice di flusso del fusione compreso tra 0,3 e 1,5 grammi per 10 minuti a 190 gradi Celsius a 2,16 kg di carico, una densità compresa tra 0,918 e 0,926 grammi per centimetro cubo e una resistenza alla trazione al limite di deformazione pari a circa 8 a 12 megapascal con un coassestamento superiore al 300% quando la catena di lavaggio ha funzionato correttamente. Quando il pellet deve soddisfare una finestra di indice di flusso più stretta del mix dell'ingrediente di partenza, la via praticabile è il classamento a livello di fasci per fonte o il mescolamento in un silo, non l'ottimizzazione del processo nell'esclusore.
Installazione, Messa in Funzionamento e Manutenzione
Una linea di pellicola LDPE pulita e adesiva è una installazione processuale piuttosto che una singola macchina, e la differenza tra una linea che raggiunge i suoi obiettivi e una che no, è solitamente determinata da una corretta attivazione e dalla competenza degli operatori piuttosto che dalle specifiche tecniche dell'apparecchiatura. Il modello di servizio di Polyretec come fabbrica Wanplas è nato in base a questa realtà.
Test di spedizione prima della spedizione
Ogni linea viene assemblata e fatta funzionare in fabbrica prima della spedizione. Per un progetto di filmere con stampa, il test significativo non è un funzionamento senza carico, ma un esame sul campione di materiale del cliente, motivo per cui Polyretec richiede un campione rappresentativo al momento della quotazione. L’esame determina la prestabilità di produzione, l’umidità a ogni fase di desidratazione, il consumo di chimica di lavaggio, la velocità di carica nella fase di filtrazione e la qualità del pellet finito rispetto alle specifiche di riferimento. Questi risultati diventano i criteri di accettazione inseriti nel contratto, eliminando l’ambiguità che è causa di molte dispute.
Installazione e messa in servizio
Gli ingegneri di Polyretec sono presenti sul luogo per supervisionare l'installazione e la messa in funzione. La sequenza di messa in funzione per una linea di valutazione segue un ordine prefissato: verifica delle forniture e della sicurezza, test di funzionamento a secco di ogni macchina individualmente, riempimento del sistema idraulico e test di erosi, test di funzionamento idraulico della catena di lavaggio senza materiale, primo passaggio di materiale alla centrifuga, primo passaggio di materiale allo strappo, calo della temperatura dell'estrusore e pulizia, prima granella, poi rampa progressiva fino al simbolo di capacità in diverse giornate, mentre vengono regolati parametri e registrati i dati. L'errore più comune nella messa in funzione è cercare di raggiungere il simbolo di capacità già il primo giorno, perché ciò nasconde il fase che effettivamente limita le prestazioni.
Formazione operativa
La formazione copre tre livelli. Gli operatori imparano le sequenze di avvio e spegnimento, l'elezione della ricetta, le routine controlli di qualità e la routine di pulizia quotidiana che impedisce che l'adesivo si carbonizzi nella sezione umida. I tecnici di manutenzione imparano l'inserimento delle lame e l'adeguamento dello spaziamento, la sostituzione della griglia, la verifica dei viti e della vasca, il servizio idraulico e pneumatico e il programma di prevenzione settimanale e mensile. I supervisori imparano a risolvere problemi del processo utilizzando la matrice di guasti, il registrazione dei parametri, la tendenza delle qualità e l'interpretazione dei dati specifici sull'energia e sulla produzione. La formazione viene impartita sul sito durante la messa in funzione e può essere ripetuta in remoto.
Ricambi e garanzia
Polyretec applica gli impegni del servizio condiviso della marca Wanplas: 500 USD di ricambi gratuiti ogni anno, la sostituzione gratuita di parti danneggiate durante il periodo di garanzia, una garanzia relativa al trasporto, una garanzia relativa alla capacità di produzione e una garanzia relativa ai standard di qualità. L'inventario di ricambi consigliato sul luogo di produzione per una linea di film stampato è più specifico della lista generica, perché il servizio per i film consuma particolari elementi: un set completo di lame di macinatura e coltelli fissi, segmenti di schermo per lavatrici, segmenti di schermo per centrifughe, schermi di scarico per sierpsi, gomuti di cambio dello schermo e piastre taglienti, coltelli, almeno un sensore di pressione dei fondi e un termocoppia per zona, e una fornitura di schermi per il filtro che copre tre mesi di cambiamenti previsti.
Assistenza a distanza e accesso alla fabbrica
Il sistema di controllo supporta la supervisione a distanza, che permette ai tecnici Polyretec di esaminare i dati del PLC, l'historico dei parametri e l'archivio dei segnali d'allarme da Cina e di dare consulenza direttamente sul sito. Questa soluzione si è rivelata particolarmente utile per problemi di deviazione dei processi sui film stampati, in cui la causa è spesso un cambiamento lento dell'ingrediente di partenza rispetto a un guasto dell'impianto, e la prova consiste nei dati di trend piuttosto che in una singola lettura. La politica di fabbrica aperta condivisa in tutte le fabbriche Wanplas significa che i clienti sono invitati a visitare, ispezionare la produzione, guardare una linea in esame e effettuare un test con il loro materiale prima di impegnarsi nella configurazione.
Tabella 20 — Lista di controllo per la messa in funzione e l'accettazione di una linea di granulatura a strati stampati
| Ponti di controllo | Quali sono le verifiche eseguite? | Base di accettazione | Fase |
|---|---|---|---|
| Prove di campionamento del materiale in fabbrica. | Capacità di produzione, efficienza di lavaggio, qualità del granello sul materiale del cliente. | Specifica target concordata | Prima dell'iscussione |
| Verifiche delle utilità e della sicurezza | Fornitura di energia, acqua, vapore, aria compressa, fermata di emergenza, protezioni, punti di blocco. | Standard del sito e requisiti CE, quando applicabili. | Installazione |
| Esercizio senza lavoro del macchinario individuale. | Direzione di rotazione, corrente di alimentazione a carico nullo, vibrazioni, allineamento | Etichetta e disegno | Installazione |
| Testa di riempimento e di penetrazione idrica del sistema | Integrità del serbatoio, prestazioni della pompa, percorso di recirculazione, drenaggio | Nessun' influenza, flusso progettato ottenuto. | Iniziazione operativa |
| Lavaggio del corridoio d'alimentazione in fase di scorrimento asciutto senza materiale | Livelli dell'acqua, comportamenti di scorrimento e cattura del sottomolo, capienza di riscaldamento | Lavaggio a caldo raggiunge e mantiene una temperatura di 85-90 gradi Celsius | Iniziazione operativa |
| Prima fase di separazione del materiale in centrifuga | Geometria delle scaglie del trituratore, prestazioni della centrifuga di frizione, umidità di uscita | Uscita della centrifuga con umidità compresa tra il 3 e l'8% | Iniziazione operativa |
| Verifica delle prestazioni del squeezer | Umidità della dismissione, temperatura di dismissione, densità apparente | 2 a 5 per cento di umidità, 0,28 a 0,42 tonnellate per metro cubo | Iniziazione operativa |
| Scioglimento e purga dell' estrattore | Stabilità della temperatura della zona, coppia del fusibile a regime, pulizia della campana di aspirazione | Rifiuto industriale pulito, a temperature stazionarie | Iniziazione operativa |
| Produzione del primo granulato | Forma del pellet, impostazione del tagliatore, umidità di scarico del secatore | 3 mm di diametro, sotto il 0,5% di umidità superficiale | Iniziazione operativa |
| Rampe progressiva fino all'etichetta | Flusso, energia specifica, carico di filtrazione, stabilità della qualità | Scorrimento contrattuale alla qualità contrattuale | Iniziazione operativa |
| Test continuo | Operazione continua per un periodo concordato con parametri registrati. | Produzione e qualità stabili nel corso dell'analisi; | Accettazione |
| Verifica della qualità su pelleti finiti | Indice di flussabilità, cenere, macchie nere, colore, umidità e uniformità dei granuli | Tabelle di specifiche dei pellet concordate | Accettazione |
| Verifica della spesa di energia | Kilowatt ora per chilogrammo, acqua dolce per tonnellata, velocità di dosaggio dei adattanti chimici | Figure di consumo concordate | Accettazione |
| Approvazione della formazione | Formazione degli operatori, della manutenzione e del controllo di qualità. | Completo il documento di formazione. | Accettazione |
| Trasferimento di pezzi di ricambio | Stocchi consigliati distribuiti e catalogati | Lista di pezzi di ricambio concordati, oltre all'ammontare annuale dei carburanti gratuiti | Trasferimento |
Domande Frequenti
Quanta tinta è in grado di rimuovere una linea di lavaggio e pelletizzazione dalle pellicole LDPE stampate?
Un'intera fase di lavaggio ad alta temperatura, correttamente configurata e operante a una temperatura tra i 80 e i 90 gradi Celsius, con un 1-2% di cianuro e un attacco di tensioattivi adatto, rimuove circa il 70-90% della stoffa colorata impressa in superficie da sistemi di stampa ad acqua e solvano, misurato in termini di spegnimento e modifica del colore del pezziglio finit. L'inchiostro impresso in senso inverso, profondamente incollato all'interno di un laminato, non è rimovibile dal lavaggio, poiché il piano di copertura esterno protegge meccanicamente il foglio dell'inchiostro. Per le strade di produzione in questione l'obiettivo concreto è un'omogeneizzazione del colore in un pezziglio di colore grigio o carbone piuttosto che la rimozione dell'inchiostro.
Ho bisogno di un estratore a due fasi per il film LDPE stampato e appiccicoso?
L’estrazione a due stadii è raccomandata quando la contaminazione in arrivo supera di circa il 3% in peso, quando è presente residuo di colla o quando il cliente specifica una finezza di filtraggio più piccola del 120 mesh. Il secondo estrattore riduce la pressione di filtraggio della fusione rispetto al tamburo plasticizzante, così che il back pressure di filtraggio non costringe più il primo stadio a subire una degradazione a causa del flusso sviluppato dal rotolamento. Per il film di stampa post-industriale pulito con una contaminazione inferiore al 1%, una macchina a un solo stadio con un cambiattore di mole di tessuto continua è generalmente sufficiente e presenta un basso consumo energetico e un costo più basso rispetto ad altri sistemi.
Quale contenuto di umidità entrante la linea di pelletizzazione può tollerare?
Una linea moderna di granulazione di film con un estrattore meccanico davanti all'estrusso tollera un contenuto di umidità variando dal 3 al 8 percento, poiché l'estrattore lo abbassa al 2-5 percento e la sezione dell'aria a scorrimento via aspirazione elimina il resto. Se si alimenta la pellicola con un contenuto di umidità superiore al 10 percento in una macchina con un unico ingresso, si ottengono bolle di vapore, surriscaldamenti e pellet di porosità. Se la linea non ha un estrattore, il tetto pratico nella parte dello spruzzatore è di circa il 3 percento.
Perché il film appiccicoso crea ponti nella carrella fornitora e come prevenire questo fenomeno?
Il residuo di colla ad indurimento sensibile si ammorbidisce a una temperatura di 40-60 gradi Celsius, che è facilmente raggiunta all’interno di un ago di compressione che opera contro la pressione di ritorno. L’adesivo ammorbidito aggrega i grattacoli in una copertura che si appoggia sopra il fiore della testiera dell’espositore. La prevenzione combina una cabina di alimentazione a inchiostro termocontrollata ed a circuito di raffreddamento a pressione, tenuta sotto i 45 gradi Celsius, un rapporto di compressione leggermente ridotto e un rasoio o una lancia antigrattacoli nella boccola di alimentazione.
Quale finezza della filtrazione in meltdown deve essere specificata per i film agronomici stampati?
Il film agricolo che trasporta suolo e sabbia viene generalmente filtrato a 80-100 mesh nel primo passaggio, che corrisponde a circa 150-180 micrometri. Se si passa da 120 mesh su uno striglio particolarmente sporco avviene uno sbiancamento del striscia, frequenti cambiamenti e una grande perdita di cristalli in ogni cambio. Se il cliente richiede una specifica più fine, la risposta corretta è una linea a due fasi con uno striscia a grossa parte e un filtro automatico a una parte fine, e non uno striscia fine su un'unità a una sola fase.
Quanta acqua consuma una linea di lavaggio e granulazione di film in LDPE?
Con un circuito di ricirculazione progettato con attenzione, una linea di laminazione a 1000 chilogrammi orari necessita di circa 1,5-3 metri cubici orari di acqua fresca diluente, a seconda della carica di impurità presenti e della velocità con cui viene disidratato il lamine. Senza il circuito di ricirculazione, la stessa linea può consumare da 8 a 12 metri cubi orari. La richiesta di acqua fresca è determinata quasi esclusivamente da quanto parte del sistema nella forma di umidità del lamine e da quanto diventa in forma di particole, e non dal volume del serbatoio.
Quali consumi specifici di energia bisogna programmare per la pellicola di LDPE stampata e adesiva?
Una linea completa per il lavaggio e la pelletizzazione di pellicole di LDPE post-consumer stamperate consuma generalmente tra 0,45 e 0,75 kilowattore per kilogrammo di pellet finito, con il blocco di estrazione e pelletizzazione che consuma da 0,25 a 0,40 kilowattore per kilogrammo ed il fronte lavaggio umido che sostituisce il resto. Le pellicole agricole estremamente sporche si situano all'estremità superiore perché il carico di riscaldamento del serbatoio di lavaggio a caldo e il più alto tasso di scarto aumentano entrambi la consumazione specifica. Le pellicole post-industriali stampate con una bassa presenza di povertà possono avere una consumazione inferiore a 0,40 kilowattore per kilogrammo.
Una linea può gestire sia il film per imballaggi stampati che il film per uso agricolo?
Sì, ma solo se la linea è specificata per il strato più duro delle due linee dal principio. La pellicola agricola richiede un volume aggiuntivo di lavaggio previ, rimozione dei detriti, lame resistenti all'abrasione e una griglia più grossa; la pellicola per imballaggio stampata ha bisogno di un periodo di permanenza più lungo nel lavaggio a caldo e di un lavaggio a frizione più potente. Una linea polivalente, quindi, comporta entrambi i set di caratteristiche e gestisce i cambi di ricetta attraverso il sistema di controllo. Riparare la rimozione dei detriti in una linea costruita originariamente per la pellicola di imballaggio pulita è molto più costoso di specificarla all'inizio.
Conclusione: costruzione di una linea capace di sopportare i film stampati in ambito industriale
La migliore linea di pellettizzazione di film LDPE per i rifiuti di film stampati e attaccanti non è quella con la capacità massima indicata sul nome della linea o con la filtrazione più fine sul documento. E' quella la cui sezione umida è dimensionata per la balsa più sporca che l'azienda riceverà, quella della cui cascata di desidratazione immette nell'apertura dell'estrusore tra il 2 e il 5% di umidità e tra 0,28 e 0,42 tonnellate per metro cubo, quella del cui caricatore rimane sotto la temperatura a cui l'aderente trasforma un flusso di flake in un ponte, e quella la cui architettura di estrusione mantiene costante la temperatura della fusione mentre il filtro si riempie.
Ogni parametro di questo manual si collega a questi quattro requisiti. L'intervallo di espansione della lama è compreso tra 0,5 e 1,0 millimetri, in modo che la catena di lavaggio accolga una grana che possa eliminare e i trasportatori possano trascinarla. Il lavaggio a fuoco a 80 o 90 gradi Celsius, con un 1 o 2% di caustico e 10 o 20 minuti di permanenza, esiste perché è questo il periodo in cui il legame dell'inchiostro si ossida e il rivestimento adesivo sensibile alla pressione si rilascia. Il ricircolatore meccanico esiste perché il rimuovere l'acqua meccanicamente costa una frazione di quello che costa degradarla termicamente, e perché la densità volumetrica è ciò che alimenta un estrudente. La ventilazione al vuoto a minus 0,06 a minus 0,09 megapascal esiste per eliminare ciò che il ricircolatore meccanico non è in grado di rimuovere. L'estrusione a due fasi esiste perché un filtro che può chiudere non deve essere autorizzato a spostare il punto di funzionamento della vite che plasticizza. Una pompa di fusione esista per limitare la variabilità della massa dei pellet a 5%. E uno scoglio di miscelazione esiste perché i feedstock variano e i clienti non tollerano variazione.
Polyretec, una fabbrica Wanplas con radici che vanno a risalire al 2010 e una marca stabilita nel 2017, costruisce esattamente questa classe di linee. Le linee di triturazione e lavaggio PTW serie soft PP e PE, che coprono una produzione da 500 a 1500 chilogrammi all'ora, costituiscono il fronte umido; la linea di granulazione di nuova generazione, progettata per il film LDPE a parete sottile e per la granulazione a base di PE e PP dalle fonti post-consumer, converte la crumb lavata e staccata in un pellet uniforme di 3 x 3 millimetri. Più di 100 progetti completati in oltre 50 paesi, un team di più di 24 ingegneri e gli impegni condivisi di Wanplas di fornire 500 pezzi gratuiti all'anno, una garanzia di trasporto, una garanzia di capacità di produzione e una garanzia di qualità sono alla base di ogni configurazione.
Se stai valutando una linea per sacchetti stampati, film laminati con adesivo, liner per etichette, pellicole di stiro o pellicole agricole, il passo più produttivo è inviare un campione del materiale insieme al volume mensile target, all'area di lavoro disponibile e all'altezza del soffitto, alla situazione delle risorse per l'erogazione di energia, acqua e vapore e alla specifica dei granuli che i tuoi clienti richiedono. I nostri ingegneri analoseranno il campione, forniranno un rapporto sulla capacità produttiva raggiungibile, sul profilo umidità, sul consumo di prodotti chimici di lavaggio, sulla carico della filtrazione e sulla qualità dei granuli, e proporranno una configurazione basata sul tuo materiale e non su una pagina del catalogo. Puoi anche visitare la nostra fabbrica, visitare una linea sottoposta ad analisi e vedere il tuo materiale in produzione prima di impegnarti in alcun tipo di decisione. Questa prova è il modo più veloce per trasformare una discussione tecnica in una decisione che potrai sostenere.
