Polyretec, una fabbrica di WanplasPlastic Devices specializza nel settore degli impianti di riciclaggio del plastica dal 2010 e ha supportato più di 100 progetti di riciclaggio in oltre 50 paesi. Un raffreddatore per granulati di plastica riciclata è uno dei componenti più sottovalutati e al contempo cruciali per la qualità della linea di riciclaggio. La scelta di una metodologia di raffreddamento errata provoca agglomerati dei granulati, un elevato contenuto di umidità residuo, la formazione di polveri, una densità di pacchetto instabile e problemi di alimentazione nella fase di estrusione o moulding a spruzzo. In questo articolo spieghiamo come scegliere il raffreddatore adatto per i granulati di plastica riciclata analizzando i tipi di raffreddatori, l’adattamento della capacità, il formato dei granulati, la potenza del ventilatore, il tempo di raffreddamento e il comportamento del materiale. Che si tratti di getti di film LDPE post-consumo, di regrind PP/PE a parete spessa o di flakes di PET rigidi, la strategia di raffreddamento giusta protegge la qualità dei granulati e riduce il consumo energetico totale.
Cosa è un raffrescatore di pelletizzazione e perché è importante per i pellet riciclabili
Un raffreddatore a pelletizzazione è l'unità downstream che rimuove il calore generato durante la taglio e solidificazione delle polveri di plastica calde, subito dopo l'uscello dell'esossauro o l'impugnatura del testa di taglio. In una linea di riciclato, il materiale riutilizzato in stato fuso è filtrato, estruso attraverso una piastra, tagliato in polveri da un coltello rotante, e quindi le polveri sono ancora a temperatura liquida o vicine a essa. Senza un raffreddamento controllato, le polveri si attaccano tra loro, si ossidano, assumono colore, e formano forme allungate o deformate che sono difficili da trasportare, sfarinare e alimentare. Un raffreddatore a pelletizzazione stabilizza la geometria delle polveri, controlla l'umidità residua, riduce la polvere e offre un granulato uniforme e in grado di fluire, adatto allo stoccaggio, alla miscelazione e alla r- estrusione.
Per i plastici riciclabili, la temperatura dell'impastatore è ancora più cruciale rispetto a quella della composizione di polimeri virgini, poiché la materia prima post-consumo presenta variabilità della viscosità del fusione, contaminazioni, contenuto di filler e storico di umidità. Un'impastatore che funziona bene con il polipropilene puro potrebbe rendere male con il film LDPE stampato, con elevato contenuto di cera e inchiostro. La scelta, quindi, deve coincidere con l'heterogeneità reale del flusso riciclato e non con un ulteriore foglio specifiche ideali.
Gli obiettivi funzionali di qualsiasi raffreddatore a pelletizzazione possono essere enunciati in modo semplice: portare i pellet da una temperatura di intaglio a una temperatura di manovra sicura, senza aggiungere umidità indesiderata, mantenere una distribuzione delle dimensioni dei pellet rinforzata, ridurre al minimo le polveri e gli impollinatori e consumare l'energia più minima possibile per tonnellata di prodotto. Un raffreddatore ben scelto riduce anche la carga sulle fasi di desidratazione e asciugatura e protegge il silo di deposto successivo dai calcoli di accumulo del calore.
Dall'aspetto del processo, il raffreddamento non è isolato. Riceve i granuli provenienti dal sistema di taglio, interagisce con l'aria o l'acqua di trasporto e alimenta la stazione di scrematura o di imballaggio. Il suo progetto deve essere coordinato con il metodo di granulazione scelto in precedenza. Per questo motivo, gli ingegneri di Polyretec valutano il raffreddore insieme alla linea di granulazione piuttosto che come un elemento aggiunto dopo tutto.
Le evoluzioni normative e del mercato rendono questa coordinazione ancora più importante ogni anno. Proprietari delle marche e convertitori richiedono in modo crescente certificazioni relative al contenuto di riciclato e pellet facilmente tracciabili e con un basso livello di contaminazione, il che aumenta il presupposto di qualità che deve soddisfare il sistema di raffreddamento. Al tempo stesso, l’efficienza energetica e i limiti delle emissioni di polvere spingono i riciclatori verso raffreddatori che operino in modo più efficiente riservando meno aria e acqua. Un raffreddatore scelto esclusivamente a seconda del costo una volta acquisito, troverà difficoltà a soddisfare queste crescenti esigenze, mentre un raffreddatore progettato per un ampio range di qualità garantisce la conformità e la valorizzazione della granella riciclata anche in seguito alla sua vendita.
Come funziona un raffreddatore a pelletare in una linea di riciclo
La fase di raffreddamento segue una sequenza prevista, indipendentemente dal hardware specifico. Il materiale fondero esce dal preforme, viene tagliato in zucchero e i pezzi caldi entrano in un ambiente di raffreddamento. Il calore si trasferisce dalla superficie del pezzo verso l'interno, il polimero si solidifica e i pezzi vengono separati dal mezzo di raffreddamento e condizionati per la gestione. Le differenze tra i diversi tipi di raffreddatori sono definite dalla natura del mezzo – aria, acqua o una combinazione – e dal modo in cui i pezzi di pezzo vengono trasportati e classificati durante il raffreddamento.
Principio di raffreddamento a aria.
I sistemi a raffreddamento aereo trasportano i pellet caldi attraverso un flusso d'aria ambiente o condizionata. Il calore viene rimosso mediante conveczione forzata mentre i pellet oscillano o vibrano lungo un canale di raffreddamento o una zona fluidizzata. Il raffreddamento aereo è preferito quando il contatto con l'acqua deve essere evitato, come per materiali riciclati idrofili o sensibili alla reazione di idrolisi, e quando la superficie del pellet deve rimanere asciutta per un'adozione diretta in un processo privato di secatura. Il compromesso è una minore capacità di rimozione del calore per unità di volume rispetto all'acqua; quindi, i raffreddatori aerei necessitano di volumi d'aria maggiori e di un tempo di permanenza più lungo per linee ad alta capacità.
Principio di raffreddamento a base d'acqua
Il raffreddamento a base acqua usa un anello d’acqua, un tovagliolo d’acqua o una cisterna immersa dove le polveri vengono quasi rapidamente raffreddati. L’acqua ha una capacità di calore e un coefficiente di transferta del calore notevolmente superiori all’aria, quindi raffredda rapidamente polveri di piccole dimensioni e sensibili al calore, producendo granuli uniformi e a finezione ridotta. Dopo il raffreddamento a base acqua, le polveri devono passare attraverso una centrifuga di deumidificazione e, per molte tipologie di granuli riciclati, un secatore termico per raggiungere l’umidità residua richiesta. Il raffreddamento a base acqua è prevalentemente utilizzato per il riciclo di pellicole di LDPE, LLDPE e PP dove la qualità della forma della polvere è critico.
Cavo fluidizzato e raffreddamento a flusso contraccorrente
Il panno vibrante fluidizzato e i raffreddatori a scorrimento contraproletico rappresentano un sistema ibrido in cui i granuli sono sospesi o vibrati in un campo d'aria controllato, a volte con una piccola quantità di nebbia d'acqua del processo o raffreddamento indiretto. Queste strutture garantiscono una uniformità di temperatura eccellente e sono apprezzate quando le batterie di granuli devono essere raffreddate in modo delicato per evitare lo shock termico e quando il controllo del polvero è una priorità. Sono comuni nelle grandi unità di riutilizzo e somministrazione in cui la densità volumetrica costante e la scarsa quantità di polvere sono requisiti contrattuali.
In ogni caso, la temperatura, l'umidità e la forma delle produzioni più fresche devono essere controllate prima dell'ammissione in sacchi. Una semplice regola seguita dalle squadre di messa in servizio di Polyretec prevede che la temperatura superficiale del pellet all'esaurimento debba essere simile a quella ambientale e che il pellet deve essere abbastanza duro da resistere a un test di calo senza deformarsi.
Tipi principali di raffreddatori per il pelletizzazione
Le stazioni di riciclaggio scelgono solitamente fra quattro famiglie di raffreddatori. Ogni famiglia ha un campo operativo chiaro definito dal materiale, dal diametro del pezzetto, dal flusso e dalla percentuale di umidità residua consentita. La seguente tabella di confronto è tecnica contro tecnica, che è la modalità corretta per valutare l'hardware di raffreddamento.
Raffreddatore a strisce e a fasi di pellet a aria.
Il raffreddatore a aria dei granuli, che trasporta i granuli tagliati caldi attraverso un canale o un contenitore vibratorio con aria ad alto volume, è il sistema più semplice e che presenta la minore quantità di umidità, ideale per la riciclabilità del PP, del PS, dell'ABS e del PE rigido, in cui il contatto con l'acqua è indesiderabile. Raffredda i granuli in modo diretto e integrandosi facilmente con una malta-selettiva, presenta anche la limitazione delle capacità di disporre del calore, che limita la capacità di throughput per i granuli troppo piccoli o troppo caldi.
Taglio a caldo della testa del mandrino a anello d'acqua con raffreddamento
Il raffreddamento a anello d'acqua combina il taglio a caldo della testa della fusa con un anello rotante aerea che raffredda e trasporta i pellet. È il "titolare" del riutilizzo di film LDPE e LLDPE e di molti gradi PP. I pellet sono sferici e uniformi, il riciclo di fine è contenuto e il rendimento è elevato. Le fasi di asciugatura e desidratazione richieste aumentano l'installazione del sistema, ma si recuperano grazie alla migliore qualità del pellet e al suo valore di mercato.
Sistema di raffreddamento per la pelletizzazione a immersione
La granulazione sott'acqua taglia il scudo raso sotto la superficie dell'acqua in una camera pressurizzata, dando granulini estremamente omogenei e sferici con una grande capacità di produzione. È la soluzione di vantaggio per i materiali riciclati di elevata qualità e per le linee di grande capacità. La spesa iniziale ed il livello di complessità sono più elevati e la gestione della qualità dell'acqua è fondamentale, ma la qualità e la capacità di produzione dei granulini non hanno pari nelle file di materiale riciclato per film e fibre.
Vasche che non possono essere ventilate affatto.
Il raffreddatore a cuscinetto fluidizzato vibrante ammette i granuli in un flusso d'aria delicato mentre una vibrazione li trasporta in avanti. Offre un'eccezionale uniformità di temperatura, un basso livello di stress meccanico e un'efficace controllo del polvere. È spesso scelto per i plastici di riciclo tecnico e per le filiere che devono rispettare stringenti specifiche su densità apparente.
| Tecnologia di raffreddamento | Materiali tipici | Umidità residuata | Qualità della forma dei pellet. | Produttività relativa | Il miglior esempio di uso |
|---|---|---|---|---|---|
| Riavvicinatore a raffreddamento aereo del pellet | PP, PS, ABS, PE rigida | Poco | Buono | Mediano | Granuli secchi, senza contatto con l’acqua. |
| Raffreddamento a anello d'acqua | LDPE, LLDPE, PP. film.. | Basso livello di asciugatura | Ottimo | Alto | Riciclaggio dei film, pellet uniformi |
| Pelletizzazione subacquea | LDPE, PP, PET. | Basso livello di asciugatura | Escelentissima | Molto alto | Linee di grande scala, a livello di fibra |
| Panno vibrante fluidizzato. | PP, PE, PS, ABS | Poco | Escelentissima | Medio-alto | Densità volumetrica compatta, poca finanza |
| Cooler a flusso controcorrente | REGRIND PE, PP | Basso | Buono | Mediano | Raffreddamento delicato, controllo del polvero |
*Nota: il PET viene normalmente lavorato come schiacciato a secco o in forma di strisce-pelleti con un rigoroso controllo dell'umidità, poiché si ossida, quindi il contatto con l'acqua deve essere seguito da un secchaggio accurato. Polyretec configura le linee di riciclo del PET con secchettori che cristallizzano e asciugano invece di affidarsi sul raffreddamento con l'acqua per la bollitura finale.
Specifiche principali da valutare prima dell'acquisto
Scegliere un raffreddatore per il pelletizzatore è un'attività di specificazione. I quattro numeri che decidono il successo sono il flusso, il diametro dei pellet, il volume di aria raffreddatrice o di flusso di acqua e l'umidità residua. Valutatele insieme, perché migliorare uno spesso limita l'altro.
Matching del throughput e della capacità
Il throughput è la singola fonte più comune di dissonanza. Un raffreddatore progettato per una linea di sgorga pura e nuova a 1000 kg/ora può essere inferiore rispetto alle specificazioni nominali in una linea di riciclato poiché la fusione riciclata ha una densità variabile e un contenuto di polveri più elevato. Regolate il raffreddatore alla reale uscita delle fasi di lavaggio e escrizione, non al massimo teorico dell'espansore. Polyretec aggiunge solitamente un margine di capacità per evitare che il raffreddatore diventi il punto di blocco durante i picchi di produzione a seguito dell'apertura dei balotto.
Dimensione dei pellet e densità apparente.
Diametro e densità specifica dei pellet determinano la velocità con cui l'aria o l'acqua flui intorno a ciascun granello. I pellet più piccoli si raffreddano più rapidamente ma sono più difficili da fluidizzare senza sporcarli in polvere. I pellet più grandi richiedono un tempo di residua più lungo. Il tabellone di qui下 riporta il rapporto tra la dimensione dei pellet e una gamma di capacità di produzione e la famiglia di raffreddatori raccomandati per le poliolefiniche riciclate.
| Diametro del granulato | Costruito per il massimo rendimento sui materiali regrediti | Bando di throughput raccomandato | Tipo di cooler preferito | Risichi principali in caso di incompatibilità |
|---|---|---|---|---|
| 2 mm | Basso fino a Medio. | 200-800 kg/h | Taglio con aria o anello di acqua | Perdita di polvere nell'aria |
| 3 mm | Mediano | 400 a 1200 kg/h | Anello d'acqua o guscio in bed fluidizzato | Rifreddamento inesistente |
| 4 mm | Da media a alta | 600 a 1800 kg/h | Anello d'acqua o sotto l'acqua | Solidificazione di nucleo lenta |
| 5 mm | Alto | Da 800 a 2200 kg/h | Subacquea o corrente controcorrente | Pellettine a centro morbido. |
Volume dell'aria di raffreddamento e potenza del ventilatore
Per i sistemi refrigerati ad aria e fluidizzati, il ventilatore definisce la prestazione. Il volume di aria rimuove il calore; la pressione statica supera la resistenza dei tubi e dei filtri. L'insufficienza del ventilatore è la causa più frequente di un scarico caldo e agglomerato. Il tabellino riporta le gamme tipiche di volume d'aria e potenza del ventilatore per i refrigeratori di poliolefina riciclata a throughput rappresentativi.
| Tipo di raffreddamento | Capacità di trattamento | Volume d'aria | Potenza del ventilatore | Tipo di motore. | Presidio statico. |
|---|---|---|---|---|---|
| Riavvicinatore a raffreddamento aereo del pellet | 500 kg/h | Da 6000 a 9000 m³/h | 7.5-11 kW | Motorini IE1 citati | Mediano |
| Riavvicinatore a raffreddamento aereo del pellet | 1000 kg/h | 11000 a 15000 m³/h | 15 a 18,5 kW | Motorini IE1 citati | Mediano |
| Panno vibrante fluidizzato. | 800 kg/h | 8000 a 12000 m³/h | 11 a 15 kW | Motorini IE1 citati | Ridotto medio |
| Cooler a flusso controcorrente | 1000 kg/h | 9000 a 13000 m³/h | 12 a 16 kW | Motorini IE1 citati | Mediano |
| RISQ: pompa a scorrimento idraulico | 1500 kg/h | Flusso di acqua 25 a 40 m³/h | 7.5-11 kW | Analisi ICP del fanghio stabilizzato | Basso |
Umidità residuata e uniformità dei pellet
L'umidità residua è il parametro che determina l'invalidità del contratto. Per la maggior parte degli impianti di riestrusione a alimentazione secca, l'umidità residua deve essere inferiore al 0,2 perquele granulati raffrescati con l'aria e al 0,1 dopo il secco per quelli raffrescati con l'acqua. L'umidità più elevata provoca bolle, salti e perdita di proprietà meccaniche nella fase di lavorazione successiva. La uniformità è altrettanto importante: un raffreddatore che produce 90% di granulati perfetti e 10% di quelli morbidi o allungati, obbliga comunque il cliente a separare e ritirare i residui. Polyretec stabilisce la conferma sulla totale batch, non su un campione prescelto al caso.
Modulo raffreddatore di polveri a metodi evaporativo a freddo di Polyretec
PRT-NG-AC modulo raffreddatore a pellet refrigerato con aria
750 kg/h per residui plastici pesanti e miscelati. Operando 24 ore al giorno, 300 giorni all'anno, questo porta a un volume di processamento annuo di
| Specifiche | PRT-NG-AC 500 | PRT-NG-AC 1000 | PRT-NG-AC 1500 |
|---|---|---|---|
| Materiale applicabile | PP, PS, PE rigida | PP, PS, ABS, PE | PP, PS, ABS, PE |
| Capacità di trattamento | 200-600 kg/h | 600 a 1100 kg/h | 1100 a 1500 kg/h |
| Intervallo di dimensioni dei granuli | 2 a 4 mm | 2 a 5 mm | 2 a 5 mm |
| Volume dell'aria di raffreddamento | Da 6000 a 9000 m³/h | 11000 a 15000 m³/h | Da 15000 a 18000 m³/h |
| Potenza del ventilatore | 7.5-11 kW | 15 a 18,5 kW | 18,5 a 22 kW |
| Tempo di raffreddamento | 8 a 15 s | 10 a 18 s | 12 a 20 secondi |
| Umidità residua. | Al di sotto del 0,25 percento | Al di sotto del 0,25 percento | Al di sotto del 0,25 percento |
| Dedusting. | Ciclone + filtro in sacchetti | Ciclone + filtro in sacchetti | Ciclone + filtro in sacchetti |
| Aria compressa | 0,6 MPa | 0,6 MPa | 0,6 MPa |
Questo modulo è la scelta consigliata quando il flusso riciclato è sensibile all'umidità o quando la fabbrica desidera eliminare completamente le fasi di disidratazione e asciugatura. Per il film stampato con elevata contaminazione, il filtro a sacche integrato mantiene l'ambiente di lavoro pulito e recupera il polverino fine per una nuova lavorazione.
Soluzioni di raffreddamento a anello d'acqua e sott'acqua Polyretec
PRT-NG-WR modulo di raffreddamento a anello d'acqua e opzione PRT-NG-UW sotto l'acqua
Per i film di LDPE e LLDPE a bassa spessore e per le classi di PP di elevata qualità, il modulo PRT-NG-WR Water Ring della linea di pelletizzazione Polyretec New Generation produce pellet rotondi e regolari ad alta produttività. Il lievito viene tagliato sulla superficie del fusibile e immediatamente ricoperto da uno strato d'acqua, viene poi disidratato e asciugato. Per le linee più grandi, è offerta la versione PRT-NG-UW sott'acqua, con taglio a pressione e trattamento continuo dell'acqua.
| Specifiche | PRT-NG-WR 800 | PRT-NG-WR 1500 | PRT-NG-UW 2000 |
|---|---|---|---|
| Materiale applicabile | LDPE, LLDPE, PP.. | LDPE, LLDPE, PP.. | LDPE, PP, PET. |
| Capacità di trattamento | 300 a 700; | 900 a 1500 kg/h | 1500-2000 kg/h |
| Intervallo di dimensioni dei granuli | 2 a 4 mm | 2 a 4 mm | 2 a 3,5 mm12. 2 a 4 |
| Flusso di acqua di processo | 10 a 20 m³/h | 20 a 30 m³/h | 30 a 40 m³/h |
| Potenza dei processi di sgonfiatura | 4 a 7,5 kW | 7.5-11 kW | 11 a 15 kW |
| Temperatura dell'acqua di raffreddamento | Da 15 a 30 °C. | Da 15 a 30 °C. | 15 a 28°C |
| Umidità residua dopo il secatore | Al di sotto del 0,1 percento | Al di sotto del 0,1 percento | Al di sotto del 0,1 percento |
| Qualità della forma dei pellet | Ottimo | Ottimo | Escelentissima |
Entrambi i moduli sono forniti con il processo progettato con la tecnologia austriaca di Polyretec e l'efficienza dei costi di fabbricazione cinese. Il modulo a anello d'acqua si adatta a la maggior parte dei riciclatori di film; l'opzione subacquea viene scelta quando il throughput e la uniformità dei granuli giustificano l'investimento maggiore e la necessità di trattamento dell'acqua.
Settori di applicazione per granulati riciclate
I pellet di riciclaggio provenienti da una linea correttamente raffrescata vengono utilizzati in una vasta gamma di industrie. La scelta più adeguata deve riflettere i requisiti qualitativi dell'applicazione finale, poiché alcune applicazioni tollerano un contenuto di umidità e di finiture più elevato mentre altre richiedono specifiche molto rigorose.
| Settore di applicazione | Material riciclato tipico | Prodotto finale | Cooler preferito | Qualità critica |
|---|---|---|---|---|
| Produttori di pellicole di imballaggio e sacche | LDPE, film di vetro dopo il consumo. | Sacche portabianche, strisce aderenti. | RISQ: anello a scorrimento idraulico | Forma uniforme, bassa gelificazione |
| Produttori di tubi e profilati | HDPE, PP riciclati | Tubi di drenaggio, profili | Taglio con aria o fluidizzato | Granuli secchi, stabilità MFI. |
| Sacchetto tessuto e imprenditori non tessuti | Raffia di PP, prodotti non tessuti in PP | Sacchetti tessuti e geotessuti | RISQ: anello a scorrimento idraulico | Basse concentrazioni di umidità e di cenere |
| Prodotti per la casa e beni di consumo | PP, PS, ABS grattugiati | Contenitori, sedietti | Raffreddamento a aria. | Coerenza di colore |
| Riciclatori di film agricoli | Pelle di polietilene di bassa densità con terreno | Salviette, strato di vegetazione | Giunto d'acqua con lavaggio | Pulito, bassi livelli di contaminazione |
| Utilizzo di risorse rinnovabili | Poliolefini misti da rifiuti post-consumo | Pannelli composti, pale | Taglio con aria o controcorrente | Densità volumetrica e problema del collegamento. |
Polyretec considera il raffreddamento dei pellet recicati come parte di un'economia circolare: la conversione dei rifiuti plastici in pellet riutilizzabili riduce la dipendenza dalle risorse plastiche primarie. La stessa decisione di raffreddare i pellet, che protege la qualità, sostiene anche la storia di sostenibilità che i reciclatori presentano agli espositori di marchi e agli enti regolatori.
Tempo di raffreddamento e comportamento del materiale
Il tempo di raffreddamento non è una costante fissa, dipende dalla capacità di calore del polimero, dalla dimensione delle polveri e dal mezzo di raffreddamento. Il riferimento seguente consente di ottenere i valichi temporali di raffreddamento typici dei polimeri riciclati più comuni in impianti di raffreddamento ben progettati. Trattare questi valori come valori di pianificazione; le impostazioni definitive vengono confermate durante la messa in servizio sul materiale di partenza effettivo.
| Materiale riciclato | Temperatura di taglio del fusione. | Tempo di raffreddamento a aria. | Tempo di raffreddamento a base d'acqua | Note sul comportamento |
|---|---|---|---|---|
| Film LDPE | 200-230 °C | 15 a 22 s | 3 a 6 secondi. | Temperatura bassa, morbido, richiede aria delicata. |
| Film LLDPE. | 210 – 240 °C | 16 a 24 s | 3 a 6 secondi. | Maggior forza di fusione. |
| 000 a | 220 a 260 °C | 12 a 18 secondi | 4 a 7 s | Cristallizza, rilascia calore latente |
| Regrind di PP | 230-270°C | 12 a 20 secondi | 4 a 8 s | Regolazione veloce, sensibile alla storia termica |
| Regrind di PS | 200-230 °C | 10 a 16 s | 4 a 7 s | Fragilità, scarto di finezze basso |
| Riduzione del poliestere ABS | 220-250 °C | 14-20 s | 5 a 8 s | Resistenti al calore, evitare l'overshot. |
| PET in forma di falda (secco) | 260 a 290 °C | 18 a 26 s | Non consigliato | Risco di hidrolisi, solo raffreddamento a secco |
Il tabellone illustra perché il raffreddamento ad acqua è così efficace per il film di polieter: rimuove il calore quattro volte più rapidamente rispetto all'aria. Ma dimostra anche perché il PET deve evitare l'acqua libera. Coordinando il tempo di raffreddamento al tipo di materiale si evitano il complesso e le perdite di proprietà meccaniche.
In pratica, la raffreddamento più rapido accettabile è solitamente il migliore, a condizione che la forma e l'umidità dei granuli rimangano entro i parametri prestabiliti. Il surraffreddamento delle poliolefine consuma energia e aria, mentre il sottorrafreddamento può determinare l'agglomeramento, quindi il target di avvio è una temperatura di scarico costante appena superiore alla temperatura ambiente, con granuli morbidi zero nella frazione schermata.
Come combinare il raffreddatore al materiale e all'uscita
La matrice di selezione in basso traduce in modo diretto una richiesta del cliente in una configurazione consigliata del Polyretec. Si tratta di un shortcut pratico utilizzato dagli ingegneri di applicazione del Polyretec durante il primo colloquio tecnico.
| Esigenza del cliente | Esempio di materiale | Bando dell'uscita. | Modulo Polyretec raccomandato | Ragione |
|---|---|---|---|---|
| Nessuna contatto con l'acqua, pelletessico. | PP, PS, ABS grattugiati | 200 a 1500 kg/h | PRT-NG-AC refrigerato con aria | Evita l'umidità e la fase di seccatura. |
| Uniformità massima delle polveri | LDPE, film LLDPE. | 300 a 1500 kg/h | PRT-NG-WR anello d'acqua | Granuli raddoppiati e bassi in fine particelle |
| Massimo throughput e qualità; | PP, LDPE, PET* | 1500-2000 kg/h | PRT-NG-UW sotto l'acqua | Produzione di qualità superiore, di tipo fibra |
| Densità volumetrica compatta, poco polvere | Miscela di PE/PP: | 800 a 1500 kg / h; | Panno vibrante fluidizzato. | Raffreddamento uniforme delicato |
| Produzione moderata, linea semplice | HDPE, PP riciclati | 600 a 1200 kg/h | Cooler a flusso controcorrente | Bassa complessità, buono controllo |
| Lavaggio e pelletizzazione integrati | Film con carico di gru | 500 a 1500 kg/h | Line per la granulazione di nuova generazione con raffreddamento adattato | Un fornitore, progettazione coordinata. |
Utilizzare la matrice come punto di partenza, quindi validarla con un ciclo di prova. Polyretec richiede solitamente una rappresentativa campionatura delle materie prime riciclate, così che il raffreddatore, il tagliatore e l'estrusore siano calibrati insieme, anziché stabiliti da una specifica generica.
Considerazioni di costo e energia relativo
I costi di investimento e di utilizzo dovrebbero essere confrontati in termini relativi invece che attraverso cifre assolute, poiché il prezzo finale dipende dalla capienza, dalle opzioni e dalla destinazione. L'indice dei costi che segue pone il modulo di dimensione media a combustione aerea a 100 e esprime le altre opzioni in relazione a quest'ultimo. Questo permette di mantenere la chiarezza della comparazione senza indicare le valutazioni alla pari.
| Soluzione di raffreddamento | Indice di costo relativo | Energia per tonnellata | Complexità | Livello dei costi operativi |
|---|---|---|---|---|
| Riavvicinatore a raffreddamento aereo del pellet | 100 | Basso | Basso | Basso |
| Cooler a flusso controcorrente | 120 | Ridotto medio | Ridotto medio | Ridotto medio |
| Sistema a giunto d'acqua | 130 | Mediano | Mediano | Mediano |
| Panno vibrante fluidizzato. | 150 | Mediano | Medio-alto | Medio-alto |
| Pelletizzazione subacquea | 180 | Medio-alto | Alto | Alto |
L'indice più basso non significa sempre il valore migliore. Un sistema a anello d'acqua ad indice 130 spesso recupera la sua onere grazie all'aumento del prezzo di vendita delle polveri, al minore numero di rifiuti e alla migliore prestazione. Al contrario, un modulo refrigerato con l'aria ad indice 100 è il più economico quando è necessario evitare l'umidità e la produzione è modesta. Polyretec consiglia ai clienti di calcolare il ritorno sugli aumenti dei valori delle polveri, non solo sull'indice dell'equipaggiamento.
Una visione ragguardata in termini pratici confronta il valore annuale delle respinte evitate ed il miglioramento della qualità del pellet con il costo incrementale e l'energia del raffreddatore scelto. Per una linea di riciclaggio dei film di dimensione media, passare da un'impostazione a raffreddamento con l'aria a un modulo a anello d'acqua può aumentare il valore del pellet in modo sufficiente per recuperare l'aumento del prezzo all'interno di una sola stagione operativa, migliorando allo stesso tempo lo spaziometro di throughput per l'aumento futuro del materiale di partenza. La decisione dovrebbe pertanto essere presa considerando il costo di ciclo di vita e gli impatti sui rendimenti, supportata da prove esecutive, anziché solo sull'indice di costo dell'impianto.
L'energia è dominata dal ventilatore o dalla pompa d'acqua e, per i sistemi a base d'acqua, dal secchio. I motori IE3 controllati con inverter, i tubi di giusta dimensione e i filtri puliti mantengono l'energia per tonnellata nella banda bassa a media. Durante l'installazione della Polyretec, è effettuato un test di funzionamento continuo di 72 ore sulle linee di attrezzature correlate per confermare prestazioni energetiche stabile prima dell'exportazione.
Errori comuni da evitare quando si sceglie un refrigeratore
La maggior parte degli errori nella progettazione e nell'installazione di un refrigeratore per la granulazione viene rilevata prima ancora che l'apparecchio arrivi sul sito, durante gli aspetti specifici. A partire dall'esperienza accumulata in oltre 50 paesi, Polyretec evidenzia una breve lista di errori che si ritroveranno ripetutamente e minano la qualità del grano. Evitarli è il modo più rapido per ottenere un refrigeratore che funzioni dal primo giorno e continui a funzionare per molti anni.
Riduzione della dimensione del ventilatore e del sistema di aria
Il singolo errore più comune è specificare il ventilatore per il throughput della placca di nome piuttosto che per la reale produzione di scorie con i piccoli residui e la densità della fusione variabile. Quando il volume di aria è troppo basso, i pelletesc fuori dal raffreddatore caldi e morbidi, si aggregano nel silo, e creano problemi di distribuzione downstream. La correzione consiste nel dimensionare in base alla carico termico misurato, includendo la pressione del filtro e della cavità, e mantenendo un margine tale da evitare che un'oltrescarica dalla rottura dei balle saturi il sistema. Polyretec verifica la curva del ventilatore durante la messa in servizio invece di fidarsi di un numero di catalogo.
Ignorare la variabilità della materia prima.
I flussi riciclabili non sono mai costanti. Una linea calibrata per il PP industriale pulito non funzionerà se arriverà un lotto di film LDPE stampato e macchiato, con più cera, inchiostro e umidità. I fornitori che specificano il raffreddatore per il materiale migliore si esponono al fallimento nel caso di un lotto peggiore. L'approccio robusto è definire l'envolto del raffreddatore attorno all'intera gamma prevista, aggiungere una fase di screening e espulsione dei polveri in linea e mantenere regolabili i parametri del processo. Polyretec richiede solitamente più campioni rappresentativi durante tutto l'anno, non un singolo campione ideale.
Ignorare la commissione di campionamento
Un raffreddatore che appare corretto sul foglio può ancora produrre granuli con centro morbido se la velocità della tagliatrice, la pressione di fusione e il flusso d’aria non sono coordinate tra loro. Esitare durante una prima fase di collaudo è una falsa economia. Una breve prova sullo stocco reale permette di determinare la giusta distanza tra taglia e particelle, il tempo di permanenza e la setteggio del ventilatore, dando luogo a granuli di riferimento validati dal cliente prima della produzione a pieno regime. Polyretec considera la verifica del collaudo dell’accoppiamento come obbligatoria per le nuove linee di riciclo e non come un servizio opzionale.
Prenotazione, manutenzione e pianificazione delle parti di ricambio
Un impianto di raffreddamento è un asset a lunga durata solo quando viene installato correttamente e mantenuto secondo un programma. Le seguenti pratiche assicurano la stabilità del raffreddamento a pellet riutilizzati e proteggono l'investimento durante tutto il ciclo di vita dell'impianto.
Test e accettazione prima dell'imballaggio
Prima che il raffreddatore lasci l’usina, deve essere messo in funzione sotto carico con materiale comparabile con la corrente di questo cliente. Polyretec applica dei test di funzionamento continuo su linee di attrezzature correlate per verificare la costante prestazione energetica, la costanza del raffreddamento e il comportamento di controllo. L’adesione è basata sul raggiungimento da parte di tutta la mole di prodotto degli obiettivi di umidità residua, temperatura e forma, e non su un campione favorevole a caso. Questa disciplina riduce sorprese sul sito ed accelera la ripartenza della produzione completa.
Manutenzione regolare di climatizzatori
La manutenzione si concentra sul flusso d’aria e sulla separazione. Per i sistemi con raffreddamento aerea e fluidizzati, i condotti, i ciclonni e i filtri a sacco devono essere controllati e puliti secondo un programma adatto al livello di contaminazione; un calo graduale della differenza di pressione è l’alerta di manutenzione del filtro. Per i sistemi d’acqua, la qualità dell’acqua, i schermi e la centrifuga di desidratazione meritano attenzione per evitare la formazione di incrostazioni e la persistenza di pellet. Polyretec fornisce il procedimento di manutenzione e la formazione per permettere all’equipaggio del cliente di mantenere il raffreddatore nelle specifiche senza dipendenza da fornitori esterni.
Strategia delle parti di ricambio e del ciclo di vita
Oggetti di usura critica, come lame, filtri, sacchetti, attacchi e guarnizioni, dovrebbero essere assicurati secondo il piano di manutenzione. La politica condivisa del gruppo Wanplas di fornire 500 dollari di pezzi di ricambio gratuiti ogni anno sostiene questo cercando di compensare i costi di sostituzione routine, mentre il servizio di sostituzione gratuito per i pezzi danneggiati copre i difetti di fabbricazione. La fornitura di pezzi di ricambio e la disponibilità di oltre 24 ingegneri per fornire assistenza da parte di Polyretec contribuiscono a ridurre il tempo di fermo quando un elemento inaspettato è necessario. Un semplice registro del ciclo di vita, aggiornato in ciascuna operazione di manutenzione, impedisce la costosa ricerca corse che segue un'interruzione imprevista.
Servizio, supporto e promessa della marca Wanplas
La scelta dello hardware è solo la metà della decisione; il partner responsabile di esso determina la disponibilità a lungo termine. Polyretec, in qualità di fabbrica di Wanplas, erede le promesse di servizio condiviso del gruppo. Il gruppo Wanplas offre500 $ di pezzi di ricambio gratuiti ogni annoai clienti attualmente serviti, sostituzione gratuita per parti danneggiate all'interno della garanzia, una politica di fabbrica aperta che accoglie le visite dei clienti e una media di 10 anni di esperienza per ogni tipo di macchina. Polyretec ha 100 anni di esperienza di progetto, 50 paesi serviti e 24 ingegneri pronti ad assistere sul posto e a distanza.
Le attività di supporto post-vendita di Polyretec comprendono test prima della spedizione, installazione e messa in servizio, formazione dell’utilizzo, fornitura di componenti di ricambio e supporto alla sorveglianza a distanza tramite il sistema di controllo. Il know-how tecnico austriaco è trasferito all’equipe del cliente, per garantire che il modulo di raffreddamento continui a funzionare dopo che l’ingegnere di messa in servizio si sarà ritirato. La politica di fabbrica aperta consente al cliente di verificare la qualità della costruzione prima del pagamento finale.
In particolare per il raffreddamento dei pellet di riciclo, Polyretec offre un servizio di configurazione personalizzata: inviate un campione del vostro materiale di partenza riciclato e le vostre specifiche di output desiderate, e l'team di ingegneria tornerà con una specifica del raffreddatore adatta e un piano di messa in servizio realistico. Questo elimina le supposizioni che causano la maggior parte dei fallimenti di raffreddamento sul campo.
Domande Frequenti
Qual è la differenza tra il raffreddamento a pellicole con aria e quello con anello d'acqua?
Il raffreddamento a fresco ad aria è utile per eliminare il calore con aria forzata e produce delle polveri asciutte senza fase di acqua, ideale per PP, PS, ABS e PE rigide. Il raffreddamento con anello di acqua raffredda le polveri nell’acqua per un raffreddamento rapido e uniforme e un’ottima forma, soprattutto per il film in LDPE, LLDPE e PP, ma richiede un successivo processo di desidratazione e seccatura. La scelta dipende dai limiti di umidità e dalle esigenze in materia di qualità delle polveri.
Posso utilizzare uno scaldatore a base acquosa per i granuli riciclabili di PET?
Il PET è sensibile all'iperlitia e non dovrebbe affidarsi al raffreddamento a caldo libero per il pellet finale. Polyretec mette a punto il riciclo del PET con secchi per la cristallizzazione e l'umidificazione e in riscaldamento senza aerea o delicato con aria calda, al fine di mantenere ugualmente bassa la percentuale di umidità residua. Il contatto con l'acqua è accettabile solo se seguito da un accurato asciugamento che rispetti i rigidi requisiti di stabilità IV anche per le applicazioni di bottiglia a bottiglia o nella produzione di fibre.
Come dimensiono la potenza del ventilatore per un raffreddatore a pellicola con raffreddamento ad aria?
Stabilire la velocità del ventilatore a partire dal volume di aria richiesto, che è proporzionale al throughput e alla carico di calore dei pelets, oltre alla pressione statica dei canali e dei filtri. Una linea di produzione di poli-olefine di 500 kg/h ha bisogno generalmente di 6000 a 9000 m³/h a 7,5 a 11 kW, mentre una linea di 1000 kg/h richiede da 11000 a 15000 m³/h a 15 a 18,5 kW. E' la mancanza di dimensionamento del ventilatore la causa più comune di scarico caldo e agglomerato, quindi inserisci uno spazio di manovra.
Quale livello di umidità residua è accettabile dopo il raffreddamento?
Per la reespressione in modalità priva di acqua, i pezzetti raffreddati con aria devono avere una percentuale di umidità residua inferiore al 0,2%, mentre i pezzetti raffreddati con acqua devono averla inferiore al 0,1% dopo il secco. Un'umidità superiore causa bolle, saltellamenti e perdite nelle prestazioni meccaniche nell'ulteriore fase di lavorazione. Polyretec stabilisce i limiti di accettazione per l'intera caricatura e non per un campione singolo, per garantire una qualità costante.
Quanto spesso devo pulire le griglie di raffreddamento, i cicloni e i filtri?
La frequenza dipende dalla contaminazione del materiale di partenza. Per la riciclatura di polvere pulita post-industriale, controllare i tamponi e i filtri sacchi una volta alla settimana e pulirli quando la caduta di pressione aumenta. Per la pellicola stampata o sporca post-consumer, è comune il pulire i cicli e i filtri giornalmente. Il sistema integrato di aspirazione di polveri sugli schede Polyretec recupera la polvere fine, quindi un aumento visibile della polvere è il segnale per effettuare una manutenzione del filtro presto.
Polyretec fornisce il raffreddatore come unità indipendente o solo in combinazione con la linea di granulazione?
Polyretec progettano il raffreddatore come parte della linea di pelletizzazione della nuova generazione per prestazioni coordinate, ma i moduli del raffreddatore possono essere specificati per integrare un sistema di estrusione e taglio esistente. L'ingenieria analizza la matrice, la lama e l'aria di trasporto in uscita prima di raccomandare una configurazione autonoma o completamente integrata.
Qual è il periodo di consegna medio per un raffreddatore per pelletizzazione Polyretec?
Il lead time varia in base alla capacità, alle opzioni e alla destinazione di spedizione, quindi è confermato per ordine piuttosto che calcolato come numero fisso. Polyretec mitiga i rischi attraverso una garanzia di trasporto e una garanzia di capacità di produzione, e effettua test di funzionamento continuativo prima dello spedizione per ridurre i ritardi di messa in servizio in loco.
Conclusione
La scelta del giusto refrigeratore per la granulazione di pellet di plastica riciclata è una decisione tecnica, non un acquisto di prodotti da serie. Parte dal tuo materiale e dalla tua produzione: utilizza il raffreddamento a circuito aerei quando è necessario evitare la umidità, il raffreddamento con anello d'acqua per pellet di polietilene di basso densità (LDPE) e polipropilene (PP) di film uniformi, e il raffreddamento sott'acqua per una produttività più alta e qualità migliore. Adattare la potenza del ventilatore e il tempo di permanenza al formato dei pellet, verificare la quantità di umidità residua per intero lotto e validare la configurazione con un campione reale della materia prima.
Polyretec, una fabbrica Wanplas, offre queste strategie di raffreddamento grazie alla Linea di pelletizzazione di nuova generazione, con il modulo a raffreddamento aria PRT-NG-AC e i moduli a sistema ring aderente all’acqua PRT-NG-WR e PRT-NG-UW, entrambi basati sulla progettazione di processo di alta qualità austriaca e sull’efficienza manifatturiera cinese. Con oltre 100 progetti di riciclo, oltre 50 paesi serviti, più di 24 ingegnere ed il compromesso di Wanplas per offrire 500 pezzi gratuiti ogni anno, Polyretec è in grado di ottimizzare interamente il sistema di raffreddamento e pelletizzazione per la tua corrente di rifiuti riciclati.
Per passare al passo successivo, inviate una campione del vostro materiale riciclato e la quantità di output oraria desiderata al team di ingegneria di Polyretec. I loro membri vi risponderanno con le specificazioni del raffreddatore indicato, un piano per la messa in funzione, e un invito a visitare la fabbrica per assistere alla prova dei materiali simili ai vostri. Un raffreddatore ben scelto protegge la qualità del pellet, riduce l'energia per tonnellata e permette alla vostra linea di riciclo di funzionare a tutta la sua capacità prevista.




