L'eliminazione dell'umidità dai granuli di plastica riciclati dopo la produzione non è un unico lavoro, ma due: la rimozione dell'acqua libera che si aggancia alla superficie del granulo e la rimozione dell'acqua legata che si è diffusa alla catena del polimero.Prima viene fatta la desidratazione meccanica, poi si procede con l'aria calda. Solo un essiccatore disumettente, che funzioni a un punto di rugiada basso, gestisce il secondo metodo. Confondere i due è sicuramente la causa più comune per cui una fabbrica di riciclo spedisca polveri che sembrano secche, che sentono secche, che pesano secche accertato con una bassa verifica in scala, e poi producono nevrosi argentate, bolle e distacco della viscosità in un laboratorio di stampaggio clienti tre settimane più tardi.
In questa guida, esploreremo il problema complessivo della formazione di umidità durante la postproduzione di resine riciclate: da dove proviene l'umidità, perché la chimica del polimero decide quale metodo di asciugatura funzionare, quanto l'umidità in eccesso costi in termini di proprietà meccaniche e viscosità intrinseca, quali siano le tecnologie di asciugatura in concorrenza l'una con l'altra in termini di umidità residua e di energia specifica, a quali temperature e tempi di contatto ogni famiglia di polimeri ha bisogno, come si può dimensionare un hopper di asciugatura e il suo volume d'aria, come il PET riciclato si comporta diversamente rispetto ad ogni altro polimero, come misurare realmente l'umidità anziché semplicemente intuirla, e come imballare i pellet per evitare che l'umidità che si è preso la cura di rimuovere non si riprenda durante il trasporto.
Polyretec, una fabbrica di Wanplas, ha costruito macchinari per il riciclo del plastico dal 2010 e ha lanciato la marca Polyretec nel 2017, combinando il know-how tedesco in materia di processi con la scalabilità della produzione cinese. Con oltre 100 progetti di riciclo realizzati, un copertura di assistenza in più di 50 paesi, una squadra di oltre 24 tecnici di commissioning e processi, e linee di lavaggio e di granulazione dalle 500 kg/h alle
Da dove proviene realmente l’umidità nei pelleti riciclabili
I pellet di riciclaggio attirano l'acqua in quattro punti distinti, e ciascun punto richiede una misura controattiva differente.Se gestisci solo uno dei due processi, il numero di umidità residua all’angolo del cliente non sarà mai stabile. Diagnosticare quale fonte domina nella tua impresa è il primo passo di progettazione, e solitamente non richiede più di tre test di umidità effettuati in tre posizioni lungo la linea.
1. Acqua di processo trasportata fuori dal granulatore
Ogni metodo di granulazione umida lascia l'acqua sul granulato. Nella taglio a viso con martello idraulico, i granulati vengono lanciati in un film d'acqua e scivolano con essa fino alla macchina centrifuga di rimozione dell'acqua, arrivando con circa l'8-15% di acqua libera in peso. Nella granulazione sott'acqua, la camera del tagliatore viene completamente immerse nell'acqua, e il lievito granulato lascia l'installazione in cerca di desumidificazione con un contenuto d'acqua compreso tra il 20 e il 30%. La granulazione stradale con bagno d'acqua è meno aggressiva, normalmente dell'8-15%, perché il rozzo è tagliato a filo d'aria prima del tagliatore. Il taglio a viso con ventilazione ad aria fredda è il modo unico di ottenere granulati estremamente asciutti al tagliatore, e è limitato a una stretta banda di materiali e di dimensioni del granulato.
Questa acqua è quasi completamente acqua di superficie. Siede nelle spazze capillari tra i granulati e nella microsporosità della superficie tagliata. Una macchina centrifuga di desidratazione a 1.200-1.600 rpm rimuove il maggiore parte di essa meccanicamente in pochi secondi, portando il flusso di granulati a circa 0,3-1,0 percento. Quel che rimane dopo la centrifuga meccanica è un sottile film adsorbito oltre a ciò che il polimero stesso ha iniziato ad assorbire durante i secondi che è stato caldo e umido.
2. Assorbimento in blocco dalla polimero stesso
I polimeri idroskopici non si mangiano semplicemente d'acqua, ma disolve l'acqua nei loro regioni amorfi. Le catene del poliestere, della poliammide e del policarbonato ospitano tutti gruppi polarizzati, legami esteri, legami amidi e legami carbonato, che illudono con i protoni delle molecole d'acqua. Un pezzetto di rPET fresco tagliato a 60 gradi Celsius e posizionato in un anello d'acqua assorbe l'acqua molto più velocemente di quanto lo farebbe al normale stato di temperatura, perché i coefficienti di diffusione aumentano rapidamente con la temperatura. È questo l'acqua che l'esterizzazione meccanica non può eliminare, indipendentemente da quanto rapidamente si tratti il rotore.
3. Perdite durante il confezionamento, il trasporto e il magazzinaggio.
Un pellet idrofilo asciugato a 50 ppm è termodinamicamente sete. Lasciato all'aperto a 23°C e un umidità relativa dell'aria del 60%, il PET riciclato tende ad aumentare di nuovo fino sopra i
4. Eventi di condensazione e punto di nebbia
La fonte più sottovalutata è la condensazione. I pellets che escono da un silo di stoccaggio refrigerato o da uno scalo arcticizzato a 15 gradi e che vengono aperti in un laboratorio ad 32 gradi a una umidità relativa del 85% si posizionano sotto il punto di rugiada ambientale, pari a circa 29 gradi. L'acqua liquida si condensa direttamente sulla superficie delle granule e una carolla che registra una concentrazione di 200 ppm al momento della spedizione può misurare
Il lavaggio anteriore contribuisce anche, dato che i granuli entrati nell’estrusso per l’entrecosto portano acqua residua dalla linea di lavaggio, ma questa acqua viene normalmente rimossa attraverso il portale di ventilazione della sezione del barilino di disintossicazione piuttosto che al momento dello stoccaggio dei granuli, quindi non è una delle prime priorità di questo manuale.
Acqua superficiale vs umidità legata: la linea di separazione che decide tutto
L'acqua superficiale è un problema meccanico; l'umidità legata è un problema termodinamico.L'acqua superficiale è tenuta dalla tensione superficiale e dalla forza capilleraria, quindi la forza centrifuga, il flusso d'aria e l'afflusso di calore la eliminano. L'umidità legata è tenuta all'interno del polimero da legami idrogenati con una energia pari a circa 20-25 kJ/mol, quindi per rimuoverla è necessario che simultaneamente ci sia sufficiente energia termica per rompere il legame e farla diffondersi sulla superficie del pellet, e un'umanità circostante abbastanza asciutta per rendere conveniente al vapor d'acqua lasciare il materiale.
La seconda condizione è quella che gli uomini overshooting ingegneria, o solitamente mancano. La dessiccazione è determinata dalla differenza di pressione del vapore tra l'acqua all'interno del pellet e quella nell'aria circostante. L'aria ambientale in una zona di processo tipica ha un punto di rugiada compreso tra 10 e 25 gradi Celsius, che corrisponde ad un ammontare pari a circa 12 a 23 grammi di acqua per metro cubo. Quando si riscalda quest'aria a 160 gradi Celsius, la relativa umidità scende drasticamente, ma non si elimina nemmeno una sola grammo di acqua. Il contenuto d’acqua assoluto e, quindi, la pressione del vapore parziale, sono invariati. Una volta che l'umidità interna del pellet giunge a equilibrio con la pressione del vapore, la dessiccazione si ferma, indipendentemente da quanto tempo si inegre dai strati.
Un secuttore per asciugatura con desiccanti modifica la situazione perché elimina l'umidità dall'aria prima di calcarlo. A un punto di rosata di -40°C, l'aria di processo contiene circa 0,12 grammi di acqua per metro cubo, circa cento volte più secca rispetto all'ambiente. Questo è ciò che crea il gradiente in grado di portare il PET riciclato da
Classificazione della idrofilia dei comuni polimeri riciclati
Il seguente tabellino classifica le resine che una impianta di riciclaggio è più probabile che pelletizzi. L'umidità dell'equilibrio è il valore raggiunto dal polimero dopo una prolungata esposizione a 23 gradi Celsius e 50 per cento di umidità relativa. I valori sono di norma, e possono variare in base al grado, alla percentuale di filler, alla cristallinità e al livello di contaminazione del flusso di materiale riciclato.
| Polimero | Classe | Umidità di equilibrio, 23° C/50% R.U. | Tipologia di umidità dominante | Target prima degli stadi di lavorazione | Itinerario di desolivello minimo viabile |
|---|---|---|---|---|---|
| rHDPE, rPP, riciclo di film | Non higroscopico | Inferiore al 0,01% | Solo superficie | Inferiore a 500 ppm | Uscente centrifuga più aria calda |
| rPP (omogeno e copolymers) | Non higroscopico | Inferiore al 0,01% | Solo superficie | Inferiore a 500 ppm | Uscente centrifuga più aria calda |
| polipropilene (rPS) e poliestrene acrilonitrlicato (rHIPS) | Lieve negli effetti dell'umidità. | 0,05 a 0,12 per cento | Principalmente a livello superficiale, minormente legati alla matrice | Più basso di 1.000 ppm | Aria calda con desiccante per le granulometrie ottiche |
| Granule di rABS, 400 kg/h | Ispirato | 0,20 a 0,40% | Legato | Più basso di 1.000 ppm | Desiccante, punto pioggia da -20 a -40 °C |
| rPET (origine bottiglia e contenitore) | Idrofilo, sensibile all'osservazione. | 0,20 a 0,60% | Legato | Inferiore a 50 ppm, inferiore a 20 ppm per fibre e preforme | Cristallizzatore più desiccante a -40 °C |
| rPA6 | Forte igroscopicità | 2,5 a 3,5 percenti | Legato | 800 a 1.500 ppm (fenestra, non il tetto) | Sottosoppressore a -40 °C controllato |
| rPA66 | Forte igroscopicità | 2,0 a 2,8 per cento | Legato | 200 chilogrammi all'ora | Sottosoppressore a -40 °C |
| rPC | Idrofilo, sensibile all'osservazione. | 0,15-0,35% | Legato | Di inferiori a 200 ppm; | Desiccante a minus 30 a minus 40°C |
| rPBT | Idrofilo, sensibile all'osservazione. | 0,08-0,20 per cento | Legato | 200-400 ppm | Sottosoppressore a -40 °C |
| rTPU (tipo poliestere) | Idrofilo, sensibile all'osservazione. | 0,30 a 0,80% | Legato | Al di sotto dei 300 ppm e al di sotto dei 200 ppm per le pellicole | Sottosoppressore a -40 °C basso processo |
| rPLA | Idrofilo, sensibile all'osservazione. | 0,30 a 0,50% | Legato | Di inferiori a 250 ppm; | Crystallizzazione sotto Tg, poi desiccante |
| rPOM | Lieve negli effetti dell'umidità. | 0,20 a 0,30% | Legato | Di inferiori a 200 ppm; | Desiccante, temperatura limitata |
| rPMMA | Ispirato | 0,30 a 0,80% | Legato | Inferiore a 400 ppm | Desiccante a minus 30°C |
Leggere la tabella come una decisione di routing, non come un dump di dati. Tutta la materia contenuta nelle rime non igroscopiche e leggermente igroscopiche può essere gestita con uno scarico meccanico e uno stadio di aria calda ben progettato, e spendere capitale su una unità desiccante per le polveri di pellicola rPP è denaro consumato. Tutta la materia contenuta nelle rime igroscopiche fallirà nel test di accettazione prima o poi se si tenta di sconfiggerla con aria ambiente, indipendentemente da quanto calda sia l'aria o quanto tempo è necessario per farlo.
Perché il sursecco è anche un difetto
Due polimeri puniscono il secchimento esagerato. Il PA6 riciclato che viene seccato a una temperatura inferiore di circa 500 ppm perde l'effetto plastificante dell'acqua residua, la viscosità del fusione aumenta, e la fusione diventa più difficile da riempire nei segmenti sottili, e le parti modellate mostrano una resistenza all'impatto ridotta finché non vengono rimessaggi in servizio. Il PC riciclato tenuto a una temperatura di 130 gradi Celsius per più di otto ore inizia a diventare giallo in misura significativa, distruggendo così il valore delle gradi riciclati di colore chiaro o chiaro. L'obiettivo tecnico per questi materiali è una finestra con un soffitto e un tetto, e non semplicemente "il più secco possibile". Per questo motivo un secco con un affidabile controllo della temperatura e del tempo di permanenza è più prezioso di uno con una potente potenza di riscaldamento.
Che cosa fa l'umidità in eccesso per i pezzetti e le parti finite
Il danneggiamento dell'umidità nelle pelletiere riciclate si divide in due categorie: cosmetica e strutturale.I difetti cosmetici, come le macchie argentate e le bolle superficiali, sono fastidiosi ma visibili, quindi vengono rilevati. I danni strutturali derivanti dalla scissione catena idrolitica sono invisibili nella parte montata e si manifestano solo con un test di resistenza fallito, un reso a garanzia o un cliente che tranquillamente interrompe gli ordini successivi. La seconda categoria è quella che distruggere la reputazione di un riciclaio.
Il meccanismo di ossidazione in termini semplici
I polimeri di condensazione, delle famiglie poliestere, poliamidi e policarbonati, vengono costruiti dividendo l'acqua. Se si aggiunge nuovamente l'acqua a temperatura di fusione, la reazione si inverte. Ogni molecola di acqua che raggiunge un'unione estera o amida in un fusione a 280°C può scindere la catena, trasformando una molecola lunga in due molecole più corte. Il peso molecolare diminuisce, la viscosità intrinseca diminuisce, l'afflusso alla fusione aumenta e tutte le proprietà meccaniche che dipendono dall'avvolgimento della catena, della resistenza alla trazione, dell'allungamento al rottura, dell'impatto con nervatura, della vita di scarico, degradano con essa. La reazione è veloce: per il poliestere a temperature di lavorazione normali, una significativa scissione della catena avviene entro il primo minuto di permanenza dal momento in cui entra in fusione.
La regola pratica per il PET riciclato è severa. Il trattamento a 280 gradi Celsius con 100 ppm di acqua residua può costare circa 0,02 a 0,03 dl/g di viscosità intrinseca in un solo passaggio. A 500 ppm lo stesso passaggio può costare 0,06 a 0,10 dl/g. Un rPET di qualità bottiglia che entra a 0,72 dl/g e esce a 0,62 dl/g non è più utilizzabile per preforme o cinturoni, e può essere venduto solo in fibra o fogli di bassa qualità. Le economie di tutta l'operazione di riciclaggio si basano su un valore che costa poche kWh per tonnellata da controllare.
| Processo downstream | Difetto causato da eccesso di umidità | Mecanismo fisico | Livello di umidità da cui inizia il rischio | Tipico impatto sulla proprietà o sul rendimento |
|---|---|---|---|---|
| Iniezione a freddo, generale | Striature argentate e sfaldamento lungo la direzione dei flussi. | L’acqua si trasforma in vapore al punto di infusione e viene asportata lungo la parete del molle | Superiore a 800-1.000 ppm per preparati di stireno | Il tasso di rigetto per i difetti cosmetici aumenta da sotto il 1 per cento a 5-15 per cento |
| Iniezione a freddo, sezione spessa | Vacuoli e bolle interne. | Il vapore nuclea nel nucleo ancora caldo durante il raffreddamento | Superiori a 500 ppm nelle resine di progettazione | Pressione di rottura e resistenza all'impatto diminuiscono del 20 al 40% |
| Estrusione di fogli e film | Buchi di agio, geli, linee di bolle, rotture del file. | Le bolle di vapore nella cortina di fusione destabilizzano l'uscita del morso | Superiore al 300-500 ppm per fallimento di teli sottili. | Riduzione della velocità della linea del 10 al 30% per mantenere l'unità di processo intatta |
| Spinning di fibra | Rotoli danneggiati, variazioni del denier, peladuras. | Attraversando la catena, la forza dei filamenti scarsezza fino a mettere fuori limite il processo di spinatura. | Superiore al 30-50 ppm per rPET. | Multiplicare la frequenza, ridurre la produzione utile. |
| Qualsiasi processo di fusione, rPET | Degradazione idrolitica, perdita IV | L'acqua rompe i legami esterici alla temperatura di fusione. | Superiori a 50 ppm, gravi superiori a 200 ppm | IV diminuisce da 0,02 a 0,10 dl/g per passaggio; resistenza alla trazione diminuisce del 10 al 25% |
| Qualsiasi processo di fusione, rPC. | Perdita del peso molecolare e debolimento. | Idratazione dei carbonati, scissione della catena e spostamento del colore | Superiori a 200 ppm | L'impatto con taglio può diminuire di metà; la transizione dalla conduttività alla fragilità si sposta verso l'alto |
| Qualsiasi processo di fusione, rPA6. | Incidente numerico di viscosità e momento forte | L'idrolisi delle amidi riduce la lunghezza della catena, il fondu diventa acquoso | Superiori a 2.000 ppm | Luz naturale nella zona di separazione, forza di拉 15 a 30 percento in meno |
| 000 a | Cambiamento della velocità di flusso del fusione da un lotto all'altro. | La scissione a catena variabile produce un peso molecolare variabile | Qualsiasi variabilità dell'umidità non controllata | L'espansione della MFI oltre la bandiera di specifiche precedentemente prevista dal cliente |
| Il pelletizzatore | Inondamento del filtro venturale, formazione di polvere nel riscaldatore, alluvione | Il vapore sopraffiglia la zona di degassaggio del cilindro | Alimento umido superiore al 3-5%. | Riduzione del throughput, rotture di fili, variazione della dimensione dei pellet |
| Stoccaggio e movimentazione | Caking, scambio, crescita dei muffin sul residuo organico. | Acqua superficiale libera più riposo ad alta temperatura | Superiore al 0,5% di acqua libera al pesaggio. | Reballaggio dei sacchi, reclami per cattivi odori, blocco della fornitura presso il consulente |
L'economia in una linea:La differenza tra il rifornimento di PET riciclato a 0,72 dl/g e a 0,62 dl/g è la differenza tra un prodotto di qualità di preforma e una fibra di basso standard. I costi energetici per una corretta cristallizzazione e un adeguato secchimento con desiccanti sono rilevanti per molte decine di kilowattora per tonnellata. La differenza di valore è dell'ordine di una grande cifra.
Comparazione delle strade della tecnologia di asciugatura
Non esiste uno sciacquettatore universale. C'è una sequenza di stadi e il sistema idoneo utilizza solo i stadi necessari al materiale in questione.Una linea di granulatura in lamina rPP che finisce con una macchina di deumidificazione centrifuga e un piccolo silo a caldo è tecnologicamente corretta. Una linea di rPET di qualità alimentare che finisce in modo simile è un prodotto con una garanzia che merita di essere richiesta. La seguente tabella illustra le sei principali tecnologie, insieme a due percorsi di nicchia, in base a ciò che realmente riescono a realizzare piuttosto che ai reclami pubblicitari.
1. Macchina centrifuga di scarico
Un rotore vertical fa girar il flusso di pelet umidi contro una griglia perforata. L'acqua passa attraverso le aperture della griglia, i peleti vengono sollevati dalle pale e sfilati in alto. È rapido, meccanicamente semplice e estremamente efficiente dal punto di vista energetico perché muove l'acqua come liquido invece che evaporarla. L'evaporazione di un kilogrammo di acqua richiede circa 0,63 kWh di calore latente; lanciarla costa una frazione di questo. Ogni linea di granulazione umida dovrebbe iniziare da qui. La percentuale di umidità ad uscita è tipicamente compresa tra il 0,3 e il 1,0 per cento per i peleti rigidi e tra il 1 e il 3 per cento per i peleti in film morbidi e con superfici irregolari.
2. Secatore a quadrati vibrati
Le pietre viaano lungo un piano vibrante forato mentre viene asciugato con aria calda. Il stato fluidizzato assicura un ottimo contatto tra aria e pietre e un tempo di permanenza molto uniforme, quindi è la via migliore per togliere l’ultima umidità superficiale dalle pietre non igroscopiche a elevato throughput. Esegue 1.000-5.000 kg/h senza problemi e funge anche da fase di raffreddamento se l’aria viene fatto scorrere fredda. Non può eliminare l’umidità legata perché usa aria ambientale e il tempo di permanenza è misurato in minuti.
3. Secatura a aria calda con silosi termici
Un blower aspira l'aria ambiente, un riscaldatore a resistenza la riscalda a 70-130 gradi Celsius e viene aspirata verso l'alto attraverso un letto di granuli in un silo isolato. È il cuore del processo per i poliolefini e i polisterici. La limitazione è assoluta: il punto di condensa dell'aria del processo è uguale al punto di condensa dell'aria ambiente, quindi il livello di equilibrio è generalmente compreso tra 400 e
4. Secaturi desiccanti
L'aria processata passa attraverso un letto a maglie molecolari o un rotore a alveoli che assorbe il vapore d'acqua, producendo un punto di condensazione di -30 a -50 gradi Celsius, che viene successivamente riscaldata e immessa nella valanga di asciugatura. L'aria di ritorno viene canalizzata, deumidificata e restituita allo stesso circuito. Questo è l'unico sistema in grado di ridurre a valori in basso di ppm quantitativamente i resi riciclati contenenti vapore d'acqua. I costi di capitale e di utilizzo sono più alti, e l'unità necessita di una circolazione di restaurazione. Tuttavia per la rPET, rPA, rPC, rPBT e rTPU non esiste un modo migliore.
5. Asciugatura al vuoto
Il ridurre la pression assoluta abbassa il punto d'ebollizione dell'acqua e accentua la graduazione della pressione dei vapori senza richiedere aria calda. I secatori a vuoto a rotazione segmentata muovono i pellet attraverso stazioni di riempimento, riscaldamento, vuoto e scarico, riducendo il tempo di asciugatura per il PET a partire da quattro a sei ore a meno di 20-40 minuti. L'efficienza energetica è attraente perché non ci sono grandi flussi d'aria che devono essere riscaldati continuamente. Il compromesso è la complessità meccanica, la manutenzione delle guarnizioni a vuoto e un livello di investimento iniziale maggiore, che lo rende ideale per le operazioni continuous con un solo tipo di materiale.
6. Scegliere la agitazione tramite radiazioni infrarosse
I emettitori a infrarossi di onda media riscaldano la pietra direttamente invece che riscaldare l’aria, all’interno di un disco rotante lentamente che continuamente gira il bed. Perché l’energia va nella polimero invece di in una grossa massa d’aria, lo scalo è rapido e l’energia specifica è bassissima. L’inframare è molto efficace come stadio di asciugatura e cristallizzazione per il rPET, tipicamente portando la pelle o le pietre da 3.000 a 300-600 ppm in 10-20 minuti, alla quale una fase di secchettatura compatta conclude il lavoro. L’assorbimento dipendente dalla colore significa che le pietre chiuse e leggere si riscaldano a velocità differenti, cosa che richiede una compensazione nella strategia di controllo.
7 e 8. Asciugatura delle membrane con microonde e aria compressa
Il secco a microonde si couples direttamente con il dipolo d'acqua, quindi l'energia va praticamente tutta nelumidità anziché nel polimero, e è interessante per le resine sensibili alla idrolisi. Rimane un metodo specializzato con referenze di scala industriale limitate e un controllo di uniformità richiesto. I seccatori a membrana con aria compressa raggiungono un punto di vapore molto basso in un pacco molto ridotto e sono eccellenti per applicazioni di laboratorio e di piccole prestazioni fino a circa 30 kg/h, ma il consumo di aria compressa rende l'energia specifica poco interessante a scala produttiva.
| Tecnologia | Principio di funzionamento | Umidità residua raggiungibile | Energia specifica tipica | Intervallo di temperatura di fusione adatto | Bando di prestazioni pratico | Costo capitale relativo | Costi di operatività relativi |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Macchina di desaguarizzazione centrifuga | Separazione meccanica dell’acqua libera tramite forza centrifuga su una rete perforata | Da 3.000 a 10.000 ppm (da 0,3 a 1,0 percento) | 8 a 20 kWh/t | Tutti i polimeri, prima fase obbligatoria dopo il taglio inumidito | 300 a | Basso | Basso |
| Secco con panno vibrante fluidizzato. | Il panno vibrante fluidifica il letto di granuli in un flusso d'aria caldo che va verso l'alto. | 500 kg/h | 30 a 60 kWh/t | esclusivamente polipropilene (rPS) o acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) | 500 a | Mediano | Basso fino a Medio. |
| Sbrottolatore ad aria calda e silo termico | Aree di pneumatiche di raffrescamento ambiente attraverso una pattumiera di pellet isolata. | Da 400 a 1.000 ppm, limitati dal punto di rovinio ambientale | 60 a 120 kWh/t | rPP, rPE, rPS, rHIPS, pre-asciugatura per altri prodotti | 100 a | Basso | Mediano |
| Desiccante per secchettamento | Il rotore del filtro molecolare o l'adsorbimento in torre gemella producono aria con un punto di rosatura di -40°C in circuito chiuso. | 20 a 200 ppm | 90 a 160 kWh/t, 70 a 110 con recupero di calore | rPET, rPA, rPC, rPBT, rABS, rTPU, rPLA | 30 a | Alto | Alto |
| Secatura al vuoto | La riduzione della pressione assoluta abbassa il punto di ebollizione dell'acqua e aumenta la spinta del gradiente | 20 a 100 ppm | 40 a 70 kWh/t | rPET, rPA, rPC, singola classe di materiale, strappi continuati | 200 a 1500 kg/h | Molto alto | Basso fino a Medio. |
| Secatore rotativo a infrarossi. | L'infrarosso a lunghe onde calda il polimero direttamente all'interno di un tamburo rotante | 300 a 600 ppm solo, inferiore a 50 ppm con un finimento con desiccante | 25-45 kWh/t | rPET prediessicazione e cristallizzazione, rPLA, rPA | 100 a 1.200 kg/ora | Da media a alta | Basso |
| Secatura a microonde | Il riscaldamento dielettrico è in contatto diretto con il dipolo d'acqua all'interno del pellet | 100 a 300 ppm | 40 a 80 kWh/t | Gradi di alta specializzazione e sensibili alla hidrolisi | Da 50 a 500 kg/h | Molto alto | Mediano |
| Asciugatrice a membrana a combustibile comprimibile | Separazione delle membrane di vapore d'acqua dall'aria compressa, poi riscaldamento | 30 a 150 ppm | 180 a 300 kWh/t | Laboratorio, preparazione dell'eampio, micro-lotti | Fino a circa 30 kg/ora | Basso | Molto alto |
La lettura corretta di questa tabella è che i percorsi sono complementari, non rivali. Una linea di finissaggio a pellet in rPET di alta efficienza gestisce il deaerazione centrifuga, quindi il predi-siccazione ad infrarossi o ad aria calda con cristallizzazione, e poi un hopper a desiccanti compatti. Ogni fase rimuove l'acqua a un costo il più basso possibile, e l'aria a temperatura di -40 °C serve solo a rimuovere i pochi ultimi centesimi di parte per mille di acqua. Le fabbriche che saltano le fasi economiche e sovrastimano l'unità a desiccante pagano per questo ogni ora in cui funzionano.
Parametri di asciugatura materiale per materiale
La temperatura di asciugatura, il tempo di permanenza e il punto di nebbia costituiscono un insieme di tre parametri interconnessi, e non tre regolatori indipendenti.Aumenta la temperatura e il tempo di permanenza; ritarda il punto di condensazione fino a raggiungere il livello desiderato. I parametri riportati di seguito costituiscono i dati di riferimento utilizzati dagli ingegneri di Polyretec per valutare i tempi di avviamento di una fase di finizione dei granulati, e presuppongono che il materiale sia stato previa meccanicamente desidratato al di sotto del 1% di acqua libera.
| Materiale riciclato. | Temperatura di essiccazione | Tempo di permanenza | La richiesta di punto di nebbia | Umidità target (ppm / %) | Tipo di secadora | Drying eccessivo ed aumentato rischio per il processo. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| polivinilcloruro e polietilene (prodotti dalla pellicola) | 80 a 90 °C | 0,5 a 1,0 ore | Condizioni ambientali accettabili. | Inferiore a 500 ppm | Macchina sgonfiatrice e silosche a caldo | Superiore a 100 °C per periodi prolungati: promossa l'ossidazione e lo scolorimento del riciclatore con contenuto basso di stabilizzanti. |
| polivinilcloruro e polietilene (prodotti da riutilizzazioni rigide) | 85 a 95 C | 0,5 a 1,5 ore | Condizioni ambientali accettabili. | Inferiore a 400 ppm | Macchina sgonfiatrice, traino fluidificato e silos | La materia fine e il polvero portano più acqua superficiale rispetto al materiale in polvere, separateli prima attraverso i tamponi |
| rPS e rHIPS | Da 70 a 80 °C | 1 a 2 ore | Temperatura ambiente fino a −20°C | Più basso di 1.000 ppm | Aria calda con desiccante per le granulometrie trasparenti | Superiore a 85 °C, ammollisce la superficie del pellet e provoca un ponte nella scagua |
| Granule di rABS, 400 kg/h | 80 a 90 °C | 2 a 4 ore | Minus 20 a minus 40 °C | Più basso di 1.000 ppm | Foglietto informativo "Foglietto informativo "Desiccant hopper"" | Il tempo prolungato superiore a 90 °C degrada la fase di butadiene e indebolisce l'aspetto lucido della superficie. |
| rPET, fase di cristallizzazione | 160 a 170 C, agitato | 20 a 40 minuti | Condizioni ambientali accettabili in questo stadio. | Crystallinità superiore al 35 per cento | Crystallizzatore agitato o unità rotativa ad infrarossi | Senza agitazione, il fondo si sinterizza formando una massa solida a una Tg di 78 °C. |
| rPET, fase di asciugatura | 160 a 170 C | 4 a 6 ore | Da -40° C obbligatorio | Inferiore a 50 ppm, inferiore a 20 ppm per i filamenti | Cisterna con disascrittore, isolata | Superiore a 180 °C: accelera lo scolorimento termico e la formazione di acetaldeide. |
| rPA6 | 80 C | 4 a 6 ore | Da -40° C | 800 a | Foglietto informativo "Foglietto informativo "Foglietto informativo "Desiccant hopper" with tight control"" | Inferiore a 500 ppm, il fusione diventa dura e le parti si frantumano; sopra 100 C, il polimero si ossida e diventa giallo |
| rPA66 | 80 a 90 °C | 4 a 6 ore | Da -40° C | 200 chilogrammi all'ora | Foglietto informativo "Foglietto informativo "Desiccant hopper"" | Stesso parametro di sovrattessitura dell'estremità superiore del pistone come la rPA6; i gradi ricchi di vetro tollerano meglio il basso valore |
| rPC | 115 a 125°C | 3 a 4 ore | Da -30 a -40° C | Di inferiori a 200 ppm; | Foglietto informativo "Foglietto informativo "Desiccant hopper"" | Superiore a 130 °C o oltre 8 h: formazione visibile dello scolorimento nei gradoni trasparenti. |
| rPBT | 120 a 130 °C | 3 a 4 ore | Da -40° C | 200-400 ppm | Foglietto informativo "Foglietto informativo "Desiccant hopper"" | Sensibilità alla hidrolisi molto vicina al rPET; non riutilizzare i residui non controllati senza ristretto ulteriore |
| rTPU (tipo poliestere) | 95 a 105 °C | 2 a 3 ore | Da -40° C | Al di sotto dei 300 ppm e al di sotto dei 200 ppm per le pellicole | Cisterna con disascrittore, reggito superficiale | Ghiaccio morbido dal numero di Shore inferiore a 85: mantenere una bassa profondità del letto e utilizzare una scarificazione coniugata. |
| rPLA | 45 a 55 C in fase pre-staggio, poi 80 a 95 C | 2 h plus 3 a 4 h | Da -40° C | Di inferiori a 250 ppm; | Desiccante a due fasi | Il rPLA amorfo si occupa sopra la Tg di circa 58 °C; si cristallizza delicatamente prima di aumentare la temperatura. |
| rPOM | 80 a 100 °C | 2 a 3 ore | Minus 20 a minus 40 °C | Di inferiori a 200 ppm; | Cisterna con disascrittore, temperatura limitata | Non superare la temperatura di 110 °C. La decomposizione termica rilascia formaldeide e richiede estrazione. |
| rPMMA | 80 a 90 °C | 3 a 4 ore | Minus 30 °C | Inferiore a 400 ppm | Foglietto informativo "Foglietto informativo "Desiccant hopper"" | I lot di grado ottico presentano turbidità anche se si verificano incidenti brevi di umidità; prelevare campioni di ogni lotto |
Come adattare questi finestrini al materiale riciclato
Il materiale di riciclo non è mai così uniforme come la resina originaria e quasi sempre sono necessari tre adattamenti. In primo luogo, allungare il tempo di permanenza del 20-30% per i residui post consumo perché la distribuzione del diametro delle polveri è più ampia e le polveri più grandi determinano il tempo di essiccazione. In secondo luogo, abbassare il tetto di temperatura di 5-10°C quando il flusso contiene una perdita residua di stabilizzante successive scorte termiche poiché il materiale riciclato ha meno riserva termica rispetto al materiale originario. In terzo luogo, verificare il valore di riferimento con un test di umidità reale sul flusso di produzione effettivo anziché affidarsi al tabellino dei parametri, perché la contaminazione, il contenuto di additivi e la geometria delle polveri alterano l'equilibrio.
La geometria dei pellet merita una considerazione a parte. La diffusione dell'acqua fuori da un pellet varia in media in rapporto al quadrato del percorso di diffusione più breve. Un pellet sferico tagliato sott'acqua di 4 mm ha un tempo di asciugatura di circa il doppio rispetto a un pellet da lente tagliato con una lunghezza di striscia di 2,5 mm nelle stesse condizioni. Se il tempo di asciugatura è il punto debole della linea di produzione, variare il diametro dei pellet alla taglia è spesso un'opzione più conveniente rispetto all'acquisto di uno sboccatoro di asciugatura più grande.
Principi, dimensionamento e calcolo del caricatore del desecante
000 ppm a meno di 50 ppm. Tirare il punto di rosata a -50°C consente un ulteriore margine, ma aumenta l'energia di regolazione per guadagni ridotti su molte gradi di PET riciclato.La maggior parte dei malfunzionamenti di asciugatura nelle stazioni di riciclo sono legati a malfunzionamenti del caricatore o alla ridotta capacità di aspirazione, e non a problemi di adsorzione. In genere, il desumidificatore funziona correttamente mentre il caricatore canalizza aria attraverso il materiale o lo scaldaire è del 40% troppo piccolo.
Assorbimento: torre gemella versus rotore a alveare
I sistemi a due torri riempiono due recipienti con granuli silicati molecolari, tipicamente di tipo 13X o 4A. Una torretta assorbe l'umidità dell'aria di ritorno mentre l'altra viene rigenerata con aria calda a una temperatura compresa tra 200 e 280 gradi Celsius, e poi raffreddata. Un valvola di transizione le alterna su un circuito regolato in base all'orario o al punto di nebbia. Le unità a due torri sono robuste e tolleranti al denso, e offrono un punto di nebbia stabile di -40 gradi Celsius, ma l'evento di transizione genera una piccola sfumatura del punto di nebbia che non dovrebbe essere rilevante.
I sistemi a rotore con miele di coccodrillo utilizzano una ruota impregnata con desiccanti, che ruota continuamente e è divisa in settori di assorbimento, regolazione e raffrescamento. Poiché la rotazione è continua, l'uscita del punto di nebbia è fondamentalmente priva di spigoli e si attesta tipicamente tra i -40 e i -50 gradi Celsius. I sistemi a rotore sono compatti e garantiscono una migliore stabilità del punto di nebbia, cosa importante per il PET di qualità alimentare e per il materiale a gradi di fibra, in cui una singola variazione del punto di nebbia può rovinare un ciclo di filatura. La temperatura di regolazione è generalmente compresa tra i 180 e i 220 gradi Celsius, inferiore a quella di una torre doppia, contribuendo così a migliorare l'equilibrio energetico.
Dimensionamento del malaxatore di asciugatura
Il volume del carico segue direttamente dal throughput e dal tempo di residenza richiesto. La formula di calcolo è la seguente:
Il volume del hopper in litri equivale al throughput in kg/h moltiplicato per il tempo di asciugatura in ore, diviso dalla densità del materiale in kg per litro, moltiplicato per un fattore di sicurezza di 1,2 o 1,3.
Il fattore di sicurezza copre il volume del cono che non partecipa al letto di asciugatura, la buonanivita superiore al livello del materiale e il fatto che una hopper completamente piena abbia una distribuzione dell'aria scarsa in cima. Per il materiali riciclato con densità volumetrica variabile, si usa 1,3. Un esempio su un caso pratico: pellet in rPET a 500 kg/h, 5 ore di tempo di asciugatura, densità volumetrica 0,82 kg per litro. Questo dà 500 per 5, diviso per 0,82, multipiicato per 1,3, che è circa
Dimensionamento del volume dell'aria di processo
Il volume d'aria deve trasportare sia il calore necessario per portare il materiale alla temperatura di asciugatura che il vapore d'acqua emesso. La regola di settore dell'industria è di 1,8 a 2,5 metri cubi d'aria all'ora per kg/h di throughput, ma l'estremo superiore viene usato per l'asciugatura a temperatura elevata di rPET e per i materiali con alte percentuali di umidità iniziale. Di norma, sotto i 1,5 metri cubi all'ora per kg/h, il letto si raffredda dall'alto verso il basso e le strati inferiori non riescono mai a raggiungere la temperatura di asciugatura, che è la causa classica di un asciugatore che ha lavorato tutta la notte e che ha comunque una percentuale di rPET di soli 300 ppm.
| Materiale e rendimento | Tempo di asciugatura | densità apparente | 890.000 dollari statunitensi. | Scegliuto dal contenitore | Volume di aria processata. | Cacciavite termoindicativa |
|---|---|---|---|---|---|---|
| pellet di rPET, 150 kg/h | 5 h | 0,82 kg/L | 1.190 L | 1.200 L | 330 a 375 m3/h | 15 a 20 kW |
| pellet di rPET, 300 kg/h | 5 h | 0,82 kg/L | 2.378 L | 2.500 L | 660 a 750 m3/h | 30 a 38 kW |
| pellet di rPET, 500 kg/h | 5 h | 0,82 kg/L | 3.963 L | 4.000 L | 1.100-1.250 m3/h | Da 50 a 62 kW |
| flocchi di rPET, 500 kg/h | 5 h | 0,38 kg/L | 8.553 L | 9.000 litri | 1.100-1.250 m3/h | Da 55 a 68 kW |
| Granuli di rPA6, 200 kg/h | 5 h | 0,68 kg/L | 1.912 L | 2.000 l | 400 a 460 m3/h | 12 a 16 kW |
| rPC pellet (250 kg/h) | 4 ore | 0,66 kg/L | 1.970 L | 2.000 l | 500 a 575 m3/h | 20 a 26 kW |
| Granule di rABS, 400 kg/h | 3 ore | 0,60 kg/L | 2.600 L | 2.600 L | 760 a 880 m3/h | 24 a 32 kW |
| grumi di rTPU, 150 kg/h | 2,5 h | 0,62 kg/L | 786 L | 800 L. | 300 a 340 m3/h | 10 a 14 kW |
Elementi di design meccanico del hopper che decidono le prestazioni.
- Angolo del conoUn angolo di cono incluso da 60 gradi è il minimo pratico per i granulati che scorre con facilità. Il riciclato viscoso, il rTPU morbido e i granulati con un contenuto elevato di finimenti necessitano di un angolo da 65 a 70 gradi o di un inserto di flusso massico per evitare una zona di stagnazione lungo la parete, dove il materiale resta per un tempo molto più lungo del tempo di residua previsto.
- Torrente a cono per la dispersione dell’aria.L'aria processata entra nel cono e deve essere distribuita su tutta la sezione trasversale. Un cono di distribuzione proporzionato impedisce all'aria di percorrere un percorso breve verso l'alto del centro, che mette in risalto l'annello esterno del letto che rimane inefficacemente asciutto.
- Isolamento.Cinquanta millimetri di velluto minerale con una pelle esterna in acciaio inox è il criterio standard per un servizio a 160 gradi Celsius per sodziatura del PET. Risparmiare l’isolamento in una vasca da 4000 litri equivale a perdere diversi kilowatt in continuazione e crea una schermata termica fredda dove il materiale non arriva mai alla temperatura desiderata.
- Filtrasione dell'aria di ritorno.I pellet di riciclaggio fanno scollare le finiture. Un filtro a cartuccia con un rilevatore di differenziato di pressione protegge l’armatura desiccante dalla colata di polvere, che è la causa più comune di un deterioramento a livello di punto di nebbia lento e silenzioso durante i mesi.
- Rispolveratore su aria di ritornoL'aria di ritorno dovrebbe essere raffreddata prima di arrivare al desiccante, perché la capacità di adsorzione diminuisce rapidamente con l'aumento della temperatura. Una temperatura dell'aria di ritorno superiore a 60 gradi Celsius riduce visibilmente il punto di condensa raggiungibile.
- La posizione del sensore di punto di nebbiaMisurare all'uscita del secatore, prima del riscaldatore, e registrarlo. Una linea di tendenza del punto di nebbia è il primo avviso di affaticamento del desiccante, di sblocco del filtro o di una valvola di transizione che va a fuori.
Misure di ottimizzazione energetica che meritano di essere adottate
Tre misure consentono di recuperare in modo affidabile l'energia in una centralina di riciclo che opera in modo continuo. Il recupero dell'aria di ritorno in ciclo chiuso sfrutta il calore sensibile già presente nell'aria di ritorno e normalmente risparmia dal 15 al 25% dell'energia totale necessaria per il secchiamento. Il controllo basato sul flusso di passaggio regola il volume dell'aria e la potenza dello scaldatore in funzione delle esigenze di estrusione effettive, anziché funzionare al massimo della potenza di design, cosa che è importante perché la maggior parte delle linee opera a un livello inferiore di quella nominale durante la maggior parte della giornata di lavoro. Il recupero del calore dall'esaurimento della regenarazione del desiccante nell'aria di processo entrata consente il recupero di energia che altrimenti verrebbe dispersa nel soffitto. Unite, queste misure possono spostare una stadio di secchiamento di rPET dalla fascia dei 140 kWh per tonnellata alla fascia dei 90 kWh per tonnellata, senza modificare in alcun modo la finestra di processo.
Recycled PET "Deep Dive": cristallizzazione, SSP e ricupero IV.
Il Recycled PET è il solo tipo di resina riciclata in cui l'essiccatura non è solo una fase preparatoria ma fa parte della creazione di valore.Se sequenziato correttamente, il processo di cristallizzazione e raccolta asciuga il prodotto e lo protegge dall'elevata viscosità intrinseca, e un optional processo di policondensazione in stato solido può riformare attivamente questa viscosità. Se sequenziato in modo errato, lo stesso materiale può bloccare il contenitore con un'agglomerato solido o lasciare il secchettatore con un peso molecolare troppo basso per poterlo vendere.
Perché la cristallizzazione deve venire prima
I granulati amorfi di rPET, in particolare quelli tagliati sott'acqua e ghiotti rapidamente, presentano una temperatura di transizione vetrica intorno a 78 gradi Celsius. Riscaldati direttamente a una temperatura di asciugatura di 160 gradi Celsius e la superficie passa dallo stato elastico all'aderente, formando un legame tra i granulati adiacenti. Il letto sinterizza in un masso che deve essere svuotato dalla trincea in modo meccanico. La cristallizzazione agitata a una temperatura di 160-170 gradi Celsius per 20-40 minuti, con agitazione meccanica continua o un flusso fluttuante che mantiene i granulati in movimento, aumenta la cristallinità a circa 35-40%. Le regioni cristalline non si ammorbidiscono a temperatura di asciugatura, quindi il letto rimane libero.
Un aspetto importante per i riministi: la polvere di rPET di origine bottle è già parzialmente cristallizzata nella parete del corpo, ma amorfica nella regione collo e base, quindi un flusso di polvere ha una cristallinità mista e è più tollerante di una polvere fresca amorfica. Le polveri ottenute dalla pulizia della polvere attraverso un dispositivo di granulazione sfilano completamente amorfi a meno che la linea nre tragga in considerazione anche un livello di cristallizzazione, motivo per cui una linea di granulazione di polvere di rPET segmentata sotto l'acqua deve sempre essere seguita da un cristallizzatore.
Condensazione in stato solido e recupero IV
La condensazione in stato solido, universalmente abbreviata come SSP, consiste nel continuare a controllare la reazione di condensazione del poliestere in fase solida. I polveri cristallizzati e secchi vengono tenuti a 200-215 gradi Celsius, sotto il punto di fusione, in atmosfera di azoto o al vuoto per 8-16 ore. L'ambiente inerte o evacuato elimina continuamente il glicolo etilene e l'acqua rilasciati dalla reazione, facendo avanzare l'estensione della catena. La viscosità intrinseca solitamente aumenta da 0,70 a 0,74 dl/g all'ingresso della SSP a 0,80-0,86 dl/g all'uscita, riportando il materiale a livello soddisfacente per bottiglie e fatturazione.
SSP ha un altro vantaggio che i produttori di prodotti in grado di contatto con gli alimenti valutano molto di più rispetto all'elevata viscosità delle fasi preliminari: toglie i contaminanti volatili. L'acetaldeide, il principale volatile che altera il sapore nel PET, scende da 5 a 15 ppm nei rifiuti plastici riutilizzati sottoposti a un trattamento termico a 150 °C a meno di 1 ppm dopo il trattamento con SSP. I solventi residuali, la limonene da imballaggi di agrumi e altri migranti provenienti dalla catena post-consumerizzato, sono anche ridotti, il che è fondamentale per la prova delle prestazioni di disinfezione necessaria per l'approvazione per il contatto con gli alimenti.
| Fase | Temperatura | Tempo di permanenza | Atmosfera | Risultato target | Modo di guasto se saltato o impostato in modo errato. |
|---|---|---|---|---|---|
| Sviluppamento meccanico. | Ambiente | Secondi | Aria | Acqua libera sotto il 1% | I riscaldatori downstream consumano energia per evaporare l'acqua liquida. |
| Pre-ricottamento | 130 a 150 °C | 10 a 30 minuti | Aria calda o infrarossi | Umidità compresa tra 500 e | L'unità di desiccazione è sovrassalita e sovraroaddotta senza motivo |
| Crystallizzazione | 160 a 170 C, agitato | 20 a 40 minuti | Aria calda con agitazione | Crystallinità superiore al 35 per cento | Il letto si sinterizza in un bloccotto solido nella cisterna di asciugatura |
| Secchettamento | 160 a 170 C | 4 a 6 ore | Da -40° C punto di nebbia nell'aria, circuito chiuso | Umidità inferiore a 50 ppm | Perdita idrotermica del IV compresa tra 0,02 e 0,10 dl/g durante la successiva fase di fusione. |
| Condensazione in stato solido | 200 a 215 °C | 8 a 16 ore | Azoto o vuoto | IV pari a 0,80-0,86 dl/g, acetaldeide inferiore a 1 ppm. | Il materiale resta a stato fibroso o a livello di foglio piuttosto che a livello di bottiglia. |
| Raffreddamento controllato | Bene sotto i 40° C | 20 a 60 min | Aria asciutta | La temperatura del pacchetto deve essere inferiore a 40 °C | Condensazione dentro alla borsa mentre il carico si raffredda. |
| Sistema di imballaggio della barriera | Ambiente | Immediato | Copertura in acciaio inossidabile, sacchetto desiccante | Umidità tenuta inferiore a 100 ppm per il cliente | Ogni kWh speso per il processo di asciugatura viene restituito durante l'imballaggio. |
Esigenze di umidità rPET di qualità alimentare
Il PET riciclato per il contatto con i cibi è dotato delle specifiche più elevato nella industria del riciclo. I produttori generalmente tengono l'umidità inferiore al 50 ppm nel momento dell'esportazione e specificano un livello inferiore al 20 ppm all'ingresso del hopper della macchina preforme, con un acetaldeide inferiore al 1 ppm e una viscosità intrinseca all'interno di una banda stretta concordata con il convertitore. Le normali di certificazione, come la legislazione UE 10/2011 per i materiali di contatto con i cibi in plastica, le opinioni dell'EFSA sulle procedure di riciclo e le lettere dell'AFDA di non opposizione, si basano su un controllo documentato e ripetibile, che significa che le fasi di asciugatura e delle SSP devono essere strumentalizzate e registrate, non solo attuate. Un registratore del punto di condensa e un registratore del livello di umidità individuale sono un elemento fondamentale del pacchetto destinato ai contact con i cibi, quanto lo step della decontaminazione.
Misurazione dell'umidità, campionamento e criteri di accettazione.
Una linea di riciclaggio che non può misurare l'umidità al livello ppm non può vendere sui mercati di ingegneria o alimentare, indipendentemente dalla buona calità dei suoi secchettori.La misura non è un pensiero dopo il fine o un lusso di laboratorio; è il solo meccanismo che converte un processo di asciugatura in una specifica documentata. In pratica, sono quattro i metodi utili e che rispondono a domande diverse.
Titolazione Karl Fischer: il metodo di riferimento
La titolazione coulometrica di Karl Fischer con cambio di campione all'interno del forno è la tecnica di riferimento per i plastici, descritta dalla norma ISO 15512, metodi A e ASTM D6869. Un campione di pellet pesato viene caldo in un forno chiuso, di solito di 20 a 30 gradi Celsius sotto al punto di fusione del polimero, e l'acqua liberata viene trasportata da ossigeno azoto secco in una cella di titolazione, dove una reazione a base di iodio la consuma stoichimetricamente. La risoluzione raggiunge valori di decimi di ppm, e il risultato è specifico per l'acqua invece che per qualsiasi volatile. Si tratta della unica metodica che un cliente che utilizza il rPET per alimenti sia disposto ad accettare come riferimento di arbitrato. Lo svantaggio è il costo, la gestione dei reattivi e un tempo di esecuzione di 15 a 40 minuti per campione.
Perdita a secco: il motore principale della produzione
Persa di seccheggio, descritta nella metodologia B dell'ISO 15512 e nell'ASTM D6980, misura il peso che un campione perde quando viene riscaldato in condizioni definite, solitamente su un analizzatore di umidità a halogene o a infrarossi. Questa procedura è rapida, generalmente da 5 a 15 minuti, economica e facile da usare ogni giorno. Il suo principale limite è la specificità: risponde a tutti i volatili, quindi il detergente residuo, gli additivi di produzione, il monomero o il solvente assorbito da un flusso post-consumo viene contabilizzato come acqua. Per il materiale riciclato questo errore è sostanziale e può aumentare le letture di 100-300 ppm. Il metodo corretto è quello di correlare il risultato della pesa di seccheggio con quello della titolazione Karl Fischer una volta per ogni flusso di materiale, e quindi utilizzare l'offset per il controllo quotidiano della produzione.
Il monitoraggio del punto di nebbia: l'indicatore del processo
Un dispositivo di misura del punto di condensa misura l'aria del processo, non i granuli, ma è il segnale continuativo più prezioso della fabbrica. Gli strumenti a specchio refrigerato sono i più precisi e vengono utilizzati come riferimento di calibrazione; i sensori capazzoli in polimero capacitivi sono quelli che si installano permanentemente sulle uscite del secatore perché sono robusti e economici. Due posizioni meritano di essere dotate di un dispositivo di misura: l'apporto d'aria secca alla scanalatura, che dovrebbe indicare -40 gradi Celsius o meglio, e l'aria di ritorno, il cui contenuto di umidità dice quanto acqua il letto continua a dare via. Quando il punto di condensa dell'aria di ritorno converge verso quello dell'apporto, il materiale è asciutto.
In linea Near Infrared e altri metodi di rilevazione rapida
La spettroscopia vicino alla luce infrarossa può essere montata su una linea di trasporto di pellet per fornire una lettura continua dell'umidità senza campionamento. La calibrazione è specifica al materiale e richiede un dataset di riferimento creato con il metodo di Karl Fischer, mentre i riciclati scuri o abbondantemente pigmentati sono più difficili da calibrare. Quando il metodo gioca il suo ruolo è nelle operazioni a volume elevato con una singola corrente in cui il contenuto di umidità, che si era fino a quel momento un test per lotti individuali, viene trasformato in una variabile di controllo, che consente di regolare la produzione della scheda vaccuum in tempo reale.
| Metodo. | Principio: | Intervallo di utilizzo | Tempo di prova tipico | Standard di riferimento | Il miglior utilizzo | Limitazione principale |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Coulometrico Karl Fischer con forno | Determinazione dell'iodo specifico per l'umidità rilasciata dal forno | 5 ppm a 5.000 ppm | 10. Da 15 a 40 minuti. | Metodo A di ISO 15512, ASTM D6869 | Certificati di analisi, valutazione di conformità, fattore di sicurezza, certificativi di materiale, nox e arbitraggio sulla qualità | Costi dei reagenti, personale operativo addestrato, controllo lenticente della rotazione |
| Persa di seccheggio, analizzatore a halogene. | Perdita di peso gravimetrica sotto riscaldamento controllato | 100 ppm fino al 5% | 5 a 15 minuti | Metodo B di ISO 15512, ASTM D6980 | Controllo di produzione turno per turno | Conta tutte le volatili come acqua, leggermente surclassate per quanto riguarda il riciclato |
| Termometro con punto di condensa a marcia refrigerata. | Detrazione ottica della condensazione su uno specchio raffreddato | Da -60 a +30° C punto di nebbia | Minuti, in grado di funzionare continuativamente | protocolli di calibrazione degli strumenti | Referenze intervallo | Costi e sensibilità all'aria contaminata |
| Sensore capacitivo di punto di rugiada | La capacità della pellicola polimérica varia in presenza del vapore d’acqua | Da -60 a +20° C punto di nebbia | Fondo di riserva (10%): | protocolli di calibrazione degli strumenti | Periodica corrispondenza fra rotazione del rametto e agitazione | Sviluppo nel tempo, necessità di recalibrazione annuale. |
| In linea vicino alla regione infrarossa | Absorbe i residui di luce infrarossa all’acqua | 200 ppm in su, a seconda della calibrazione | Fondo di riserva (10%): | Validazione del metodo | Continuo con schermo grosso più schermo fine a guida. | Necessità di una calibrazione per materiale; più difficile con i pelleti scuri. |
| Controllo della pressione o delle bolle durante la fusione. | Inspezione visiva di uno strapazzato o di una purga per la presenza di bolle | Qualitativamente, circa sopra 500 ppm | 2 a 5 minuti | Pratica interne | Controllo veloce "go o no-go" al momento dell'avviamento della linea | Non quantitativo, fa mancare il danno causato dalla sfilature alle basse temperature |
Protocollo di campionamento che garantisce la fiducia del numero.
Unampling scorretto compromette gli strumenti migliori. Il protocollo che sopravvive alla verifica del cliente è il seguente. Prenditi l'impronta alla scarica della hopper di asciugatura o al capo di imballaggio, mai da un sacco aperto che ha riposato. Utilizza un contenitore sigillato in metallo o in vetro o un sacchetto in alluminio asciugato e sigillato subito, e prova entro i 10 minuti successivo alla prelevazione. Prendi tre incrementi a cavallo del lotto, all'inizio, nella metà e alla fine della riempimento, e segna il dato più elevato tra i tre invece che la media, perché il cliente troverà il sacco peggiore. Registra la temperatura e l'umidità relativa ambientale nel momento della prelevazione. Per ogni campagna di produzione, esegui un test Fischer contro il risultato di solito ottenibile sul prelievo senza asciugatura per confermare che l'offset sia ancora valido. Infine, registra costantemente il punto di rugiada dell'erogazione del residuo ed attacca la tendenza al certificato di analisi per le classi idroscopiche.
I criteri di accettazione devono essere scritti come un tetto più un metodo, mai come un solo numero. «Umidità inferiore a 50 ppm» è insensato senza «determinata con il metodo Karl Fischer coulometrico per la norma ISO 15512, dal campione preso all'estremità di imballaggio». I reciclatori che specificano in questo modo raramente esprimono dubbi; quelli che non lo fanno, si contendono per i metodi di test in ogni occasione.
Imballaggio e magazzino: impedire il ricercamento dell’umidità
La rimozione umidità è solo metà del lavoro; l'esclusione dell'umidità è l'altra metà, ed è molto più economica.Un tonnellata di riciclato idrotermosolubile secca al 50 ppm e imballata in un sacchetto tessuto non rivestito raggiungerà oltre il
Ridurre la temperatura prima dell'imbottigliamento
I pellet che uscito da una saccetta di asciugatura a 160°C devono essere raffreddati con aria secca a meno di 40°C prima della chiusura della busta. Ci sono due ragioni a questo. Innanzitutto, i pelleti caldi in una busta chiusa portano l'umidità residua nell'aria presente nell'area superiore del sacco, che poi si condensa sulle pareti più fredde della busta e cade nuovamente sul materiale. In secondo luogo, i pelleti caldi accelerano la loro stessa ossidazione all'interno della confezione chiusa. Un passaggio di raffreddamento con aria secca dopo l' asciugatura è economico ed elimina i due problemi sopra citati.
Opzioni di confezionamento della barriera
| Formato di imballaggio | Prestazioni della barriera | Umidità indicativa dopo 30 giorni a 30°C e 80% di umidità relativa. | Adatto per | Costi relativi |
|---|---|---|---|---|
| Sacchetto di PP non rivestito, 25 kg | Essenzialmente nullare; tela permeabile. | Approccia il valore di equilibrio completo | rPP, rPE, rPS solo | Basso |
| Sacchetto tessuto con rivestimento interno in PE, 25 kg | Moderato, limitato dall'integrità del sigillo. | Tipicamente 30 a 60 per cento dell'equilibrio. | rHDPE, rPP | Basso fino a Medio. |
| Sacchetti bulk con foro in PE, da 1.000 a 1.250 kg | Moderato, rapporto superficie/massiccio positivo | La parte centrale resta molto più asciutta di quella esterna; | Materiali a base di rPP, rPE, rABS | Mediano |
| Sacchetto a taglio con rivestimento laminato in alluminio | Alti, trasmissione praticamente nulla del vapore quando sigillati | Tipicamente tiene entro il 50 e il 150 ppm rispetto al valore di pacchetto. | rPET, rPA, rPBT, rTPU, di grado alimentare | Alto |
| Sacchetto in pellicola di vetro sigillato al vuoto con sacchetto disidratante | Tensione di torsione molto elevata, rilevante eliminazione dell'umidità | Effettivamente stabile nel valore di imballaggio | rPET di qualità per la fibra, qualità medica e ottica, campioni | Premium |
| Ottabino con foro coperto | Moderato a alto, a seconda della qualità del tappo | confrontabili con le sacche a corpo libero rivestite | L'alimentazione automatizzata presso i grandi convertitori | Da media a alta |
| Silospiatto a luci ed aria filtrate | Alto, mantenendo la copertura | Stabilità indefinita con aria asciutta continua. | Consumo locale di prodotti | Capitale elevato, piccolo consumo |
Regole del magazzino e dello showroom
- Tenere la relativa umidità dello spazio di deposito inferiore al 60%, quando si immagazzinano materie prime idrogene, e tenere i pallets distanti dal pavimento e dalle pareti esterne, dove si forma la condensa.
- Non conservare mai i sacchetti chiusi sotto il sole diretto o contro una parete calda. Il ciclare delle temperatura fa entrare aria e umidità attraverso qualunque giunzione imperfetta.
- Lasciare che i sacchi sigillati si stabilizzino a temperatura ambiente per diverse ore prima di aprire. L'apertura di un sacco freddo in un'ampia stanza bagnata frena la condensazione dell'acqua direttamente sulle polveri.
- Definire una finestra di utilizzo con sacche aperte nella scheda di dati tecnici: generalmente 8 ore per il rABS e il rPC, 4 ore per il rPET e il rPBT, e 2 ore per il rPET di qualità fibre e il rTPU. Dopo questo periodo, il materiale torna attraverso il secchio.
- Scrivi le indicazioni di ri-siccatura sul sacco per le gradi idrofobici in modo che l'operatore del cliente abbia i parametri senza dover contattare nessuno.
- Per il trasporto marittimo attraverso regioni umide, aggiungere sacchetti securizzanti all'interno del liner e utilizzare sacchetti securizzanti per contenitori. Il costo è trascurabile rispetto al valore di un contenitore rifiutato.
Equipaggiamento per l’assorbimento e il dessiccamento di Polyretec
Polyretec costruisce i fasi di desidratazione e asciugatura come parte integrante delle proprie linee di lavaggio e granulazione, anziché come accessori aggiuntivi.Questo è importante perché l'umidità residua che esce dalla macchina di desidratazione determina la portata di ogni fase in linea di seguito, e l'incompatibilità tra l'uscita del granulatore e la capacità di seccheggio è il collante più frequente trovato durante l'avviamento. Le linee di lavaggio Polyretec vanno da 500 kg/h a
Modulo del prodotto uno: macchina di desidratazione centrifuga Polyretec.
La macchina di disidratazione è la prima e la più economica fase di rimozione dell'umidità e è integrata in ogni configurazione di granulazione umida Polyretec. Un rotore verticale con attacchi rinforzate accelera la miscela di pelet e acqua contro una lamiera a angolo o una griglia perforata; l'acqua fluisce attraverso la griglia mentre i pelet vengono sollevati e scaturiti. L'apertura della griglia viene selezionata in funzione del diametro dei pelet in modo che i residui siano separati con l'acqua anziché trasportati nel prodotto finale. I blocchi sono sigillati e lubrificate con un grasso; il motore è montato sopra la zona umida, soluzione che consente di sopportare l'uso costante per tre turni consecutive.
| Specifiche | Classe 500 kg/h | 1.000 kg/h | classe 2.000 kg/h | classe 3.000 kg/h |
|---|---|---|---|---|
| Capacità nominale di pelletaggio | 300 a 600; | 700-1200 kg/h | 1.500 a 2.200 kg/ora | 2.500-3.200 kg/h |
| Potenza del motore principale | 7.5 kW | 11 a 15 kW | 18,5 a 22 kW | 30 a 36 a 1 |
| Velocità del rotore | 1.200-1.450 giri/min | 1.200-1.450 giri/min | 000 kg/h | 000 kg/h |
| Possibilità di apertura dello screen | 0,8-2,0 mm | 0,8-2,0 mm | 1,0 a 2,5 mm | 1,0 a 2,5 mm |
| Umidità all'uscita, pelleti rigidi. | 0,3-0,6 per cento | 0,3-0,6 per cento | 0,4 a 0,8 per cento | 0,4 a 0,8 per cento |
| Umidità all'uscita, pelleti a strati morbidi. | 1,0 a 2,0 percento | 1,0 a 2,0 percento | 1,5 a 3,0 percenti | 1,5 a 3,0 percenti |
| Materiali di contatto | Acero inox 304, 316 opzionale. | Acero inox 304, 316 opzionale. | Acero inox 304, 316 opzionale. | Acero inox 304, 316 opzionale. |
| Collegamento per la ricirculazione dell’acqua | Sì, per il ciclo d'acqua della linea | Sì, per il ciclo d'acqua della linea | Sì, per il ciclo d'acqua della linea | Sì, per il ciclo d'acqua della linea |
| Energia specifica tipica | 12 a 20 kWh/t | 10 a 16 kWh/t | 9 a 14 kWh/t | 8 a 13 kWh/t |
Modulo del prodotto due: sistema di asciugatura ad aria calda e silos termici Polyretec.
Per i pellet di rPP, rPE, rPS e rHIPS, un sistema di rimontaggio settico seguito da una camera di asciugatura al caldo con sistema a silo termico offre la soluzione completa. I pellet vengono trasportati in un silo termicamente isolato, dove l'aria calda scorre in modo ascendente attraverso il deposito; un sistema di scarico controllato a livello garantisce un tempo di permanenza costante. Il sistema funge anche da buffer tra la granulazione e il confezionamento. Ecco perché Polyretec dimensiona il volume del silo per un periodo di produzione di almeno 45 minuti al carico nominale. La temperatura è gestita con un circuito chiuso e con una regolazione ad alto limite, e un ciclonetto con un filtro per la pulizia dei polveri ripresa la polvere dall' scarico piuttosto che disperderla nell'area da granulo.
| Specifiche | Tipologia 300 kg/h | configurazione 600 kg/h | Configurazione 1.000 kg/h | 1.500 kg/h |
|---|---|---|---|---|
| Volume di lavoro del silo | 600 L | 1.200 L | 2.000 l | 3.000 L |
| Potenza di riscaldamento | 18 kW | 30 kW | 48 kW | 72 kW |
| Volume dell’aria del sopramembrandatore. | 600 m3/h | 1.200 m3/h | 2.000 kg/ora | 3.000 kg/ora |
| Potenza del motore del sopramembrandatore | 2.2 kW | 4,0 kW | 5.5 kW | 7.5 kW |
| Intervallo di temperatura di funzionamento | 60 a 130 °C | 60 a 130 °C | 60 a 130 °C | 60 a 130 °C |
| Tempo di permanenza sulla scheda tecnica | 45 a 90 minuti | 45 a 90 minuti | 45 a 90 minuti | 45 a 90 minuti |
| Umidità di uscita, rPP e rPE | Inferiore a 400 ppm | Inferiore a 400 ppm | Inferiore a 500 ppm | Inferiore a 500 ppm |
| Isolamento | 50 mm canna di lana minerale, schermo in acciaio inossidabile | 50 mm canna di lana minerale, schermo in acciaio inossidabile | 50 mm canna di lana minerale, schermo in acciaio inossidabile | 50 mm canna di lana minerale, schermo in acciaio inossidabile |
| Controllo | PLC dotato di schermo touch screen, archiviazione delle ricette | PLC dotato di schermo touch screen, archiviazione delle ricette | PLC dotato di schermo touch screen, archiviazione delle ricette | PLC dotato di schermo touch screen, archiviazione delle ricette |
Modulo del prodotto tre: sistema di cristallizzazione e asciugatura a dessiccanti Polyretec.
Quando il pellet è ipoglicico, Polyretec fornisce un sistema combinato di cristallizzazione e desiccamento come parte del pacchetto di attrezzatura accessoria. Un crystallizzatore agitato porta il rPET amorfico ad uno stato cristallino a flusso libero, poi un secchio di essiccazione isolato alimentato da un deumidificatore a leghe acciaio mantiene il materiale a temperatura sotto un punto del nebbio di 40 gradi Celsius. Il punto del nebbio di alimentazione e di ritorno è entrambi monitorati, l'aria di ritorno è filtrata e raffreddata prima di raggiungere il rotor, e tutta la linea è interconnessa in modo che un excursus del punto del nebbio sorga un allarme invece di produrre silenziosamente un materiale non conforme.
| Specifiche | configurazione 150 kg/h | Tipologia 300 kg/h | 500 kg/h di configurazione | Configurazione 1.000 kg/h |
|---|---|---|---|---|
| Volume del lavoro del cristallizzatore | 200 L. | 400 L | 600 L | 1.200 L |
| Temperatura del cristallizzatore | 160 a 170 C, agitato | 160 a 170 C, agitato | 160 a 170 C, agitato | 160 a 170 C, agitato |
| Volume del magazzino del secatore | 1.200 L | 2.500 L | 4.000 L | 8.000 L |
| Volume di aria processata. | 350 m3/h | 700 m3/h | 1.200 m3/h | 2.300 m3/h |
| Potenza dell'aria riscaldata del processo | 18 kW | 36 kW | 60 kW | 110 kW |
| Potenza del riscaldatore di regenerazione | 9 kW | 15 kW | 24 kW | 45 kW |
| Punto di getto garantito della condensa. | Da -40° C o meglio | Da -40° C o meglio | Da -40° C o meglio | Da -40° C o meglio |
| Intervallo di temperatura di asciugatura | 60 a 180 °C | 60 a 180 °C | 60 a 180 °C | 60 a 180 °C |
| Umidità al flusso raggiungibile, rPET | Inferiore al 50 ppm | Inferiore al 50 ppm | Inferiore al 50 ppm | Inferiore al 50 ppm |
| Allestimento degli strumenti | Comparazione dell'archetipo della fornitura. | Comparazione dell'archetipo della fornitura. | Comparazione dell'archetipo della fornitura. | Comparazione dell'archetipo della fornitura. |
Questi tre moduli sono progettati per essere combinati. Una impresa di riciclo di pellicole PP e PE acquista di solito il modulo uno e il modulo due. Un’ impresa di riciclo di PET ad uso alimentare acquista il modulo uno e il modulo tre, con il modulo due che agisce come una fase di asciugatura economica prima dell’unità desiccante. Per le imprime che desiderano costruire un operazione completa di riciclo, Polyretec integra i moduli con la propria linea di lavaggio e la linea di granulazione di Nuova Generazione, in modo che lo stato di umidità in tutto l’ impianto sia progettato una sola volta, come un sistema, invece di essere negoziato tra fornitori indipendenti dopo l’installazione. Quando un cliente ha bisogno di capacità di smistamento in fase successiva alla linea di riciclo, Wanplas fornisce sistemi di granulazione a due torci integrati che si collegano direttamente con l’ equipaggiamento di Polyretec.
Settori di applicazione per granulati riciclati correttamente asciugati
Ogni mercato destinatario di resina riciclata ha il proprio tetto umidità e muoversi verso l'alto della catena del valore significa quasi sempre scendere sulla scala ppm.Un riciclatore che può raggiungere solo 1.000 ppm è limitato alle invesature a parete spessa e all'estrusione di qualità bassa. Un riciclatore che può dimostrare 50 ppm con un certificato Karl Fischer può vendere polimeri utilizzati nell'industria delle fibre, nelle pellicole da contatto col cibo e nelle materie composte per l'ingegneria, dove lo stesso materiale di partenza guadagna molti più.
| Segmento di utilizzo finale | Resina riciclata tipica | Specificazione dell'umidità | Prodotti finali concreti | Cosa accade se viene superato il limite specificato? |
|---|---|---|---|---|
| Laboratori di modellazione per iniezione | polivinilcloruro, polietilene collaudato (rHDPE), acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) | Inferiore a 500 a | Scatole, pallet, bidoni, oggetti di uso domestico, clip sottoporte di auto. | Scivolamento e strisce sull'ottica obbligano a ridurre i livelli estetici del prodotto |
| Film e imballaggio | rLDPE, rLLDPE, rPP | Inferiore a 300-500 ppm | Sacche di rifiuti, filmelli per la costruzione, pellicole di secondario imballaggio, sacche da … | Le buchi di agio e le rotture del file riducono la velocità di linea e la qualità del prodotto. |
| Eccitazione di tubi e tubi. | rHDPE, rPP, riciclo di film | Inferiore a 400 ppm | Canali di drenaggio a pressione, condotti di protezione dei cavi, strati core di tubo ondulato. | I vuoti nella parete riducono la rigidità dell'anello e falliscono nel test idrodinamico delle rendite |
| 000 a | rPET, rHIPS, rPP | Obiettivo inferiore al 50 ppm per rPET | Tavole per alimenti, imballaggi in blister, fogli protettivi, pannelli di visualizzazione | Bubbles nella schiuma e perdita di IV che rovinano il comportamento di termoformazione |
| Fibra e tessuto non tessuto. | rPET | Di inferiori a 20-30 ppm; | Fibra d'uncinetto, fibra di riempimento, geotessuto, nastro di appaltamento | Rotoli danneggiati, variazioni del denier, usura dello spinning. |
| Composti di ingegneria | rPA6, rPA66, rPC, rPBT | 200 a 1200 ppm in base alla resina | Mancinate di vetro, carrelli elettrici, corpi di connettori, parti per apparecchiature | Perdita del peso molecolare che si manifesta solo nei test di resistenza del cliente. |
| Resina riciclata da contatto con i cibi | rPET ad uso alimentare | Inferiore a 50 ppm con metodo documentato | Forme per bevande, piatti per alimenti, applicazioni bottiglia-bottiglia | Perdita della certificazione, e non solo presunte criticità qualitative. |
| La costruzione e la realizzazione | polivinilcloruro, polietilene collaudato (rHDPE), materie prime composite in legno-plastica | Al di sotto di 800 ppm | Profili di copertura, pannelli di posa, tavole di drenaggio, geocelle | Formazione della superficie e instabilità dimensionale nei profili spessi |
I due principali settori di applicazione di Polyretec corrispondono direttamente a questa tabella. Il primo è la produzione di prodotti di plastica, convertendo i rifiuti plastici in polveri riciclabili che alimentano le operazioni di formaggio, estrusione e umidificazione elencate sopra. Il secondo è l’utilizzo di risorse rinnovabili, riducendo la dipendenza dai resinidi primari. Entrambi dipendono dal fatto che il pellet rispetti una specifica specifica sulla umidità, poiché ciò trasforma una granella da rifiuto in una materia prima qualificata con un cliente fiducioso.
Guida alla selezione: mettere in relazione il materiale e la produzione a una configurazione di asciugatura
La configurazione di essiccazione giusta è determinata da tre dati di input: quale polimero, quante ore e quale porosità di uscita desidera il cliente.Il tabellino seguente transforma i tre ingressi in una combinazione di apparecchiature Polyretec raccomandata. Utilizzatelo come configurazione iniziale, poi confermala con un test umidità sul materiale reale, perché il livello di contaminazione e la geometria della poltiglia possono modificare il tempo di residua di circa un terzo in una o nell'altra direzione.
| Strumento del materiale | Uscita. | Umidità target (ppm / %) | Configurazione Polyretec raccomandata | Punti di dimensionamento chiave |
|---|---|---|---|---|
| Granuli di film di rLDPE e rLLDPE | 300 a 600; | Inferiore a 500 ppm | Macchina di desuccessione 500 kg/h di classe piu silo di aria calda 600 kg/h configurazione | I granuli morbidi tengono più acqua superficiale; consentire il tempo di permanenza completo di 90 minuti. |
| polivinilcloruro rigido (rPP) e granulato riutilizzato di polietilene rigido (rHDPE) | 1.000 kg/ora * $0,20/kg = | Inferiore a 400 ppm | Mezzo per la desidratazione 2.000 kg/h classe plus, cuscino fluidizzato e silo a aria calda 1.500 kg/h | Rimuovere i residui prima dell'ammasso, il loro contenuto di umidità è eccessivo |
| grumi di rPS e rHIPS | 200-500 kg/h | Più basso di 1.000 ppm | Macchina di disidratazione Classe 500 kg/he superiore, silo a caldo con cappa a 80 °C | Mantieni la temperatura al di sotto della fascia di ammorbidimento per evitare le bridge. |
| rABS, rPP, materiali di breve conservazione | 300 a 500 kg/h | Più basso di 1.000 ppm | Macchina sgonfiatrice + sistema desiccante (configurazione 500 kg/h a 85°C) | Tre ore di permanenza, punto di rugiada a 20 °C, sono sufficienti. |
| pellet di rPET, di qualità per fogli | 300 a 500 kg/h | Inferiore al 50 ppm | Macchina sgonfiatrice + sistema di cristallizzazione e desiccante (configurazione 500 kg/h) | Capacità del cesto 4.000 L, flusso di aria 1.200 m3/h, punto di rugiada minus 40°C |
| pellet di rPET, di qualità per contatto con cibi | 500 a | Obiettivo inferiore al 50 ppm con decontaminazione | Sistema di cristallizzazione e dessiccazione in configurazione 1.000 kg/h con fase di policoncondensazione in stato solido e raffreddamento con aria secca | Il logging del punto di nebbia è obbligatorio per il file di certificazione |
| pellet di rPET, di qualità per fibre | Da 500 a 800 kg/h | Di inferiori a 20-30 ppm; | 000 kg/ora con fase di policon... | Estendi il tempo di permanenza a 6 ore e mantieni il punto di rugiada a -45°C |
| granuli di rPA6 e rPA66 | Da 100 a 300 kg/ora | 800 a | Sistemi di desiccazione configurazione 300 kg/h a 80 °C con controllo del tempo preciso | Non forzare il processo; impostare un timer sia sul lato basso che sul lato alto. |
| rPC e rPC-ABS pellet | 150 a 300 kg/h | Di inferiori a 200 ppm; | Sistemi di desiccazione configurazione 300 kg/h a 120 °C | Limitare il tempo totale di permanenza a 8 h per proteggere la qualità del colore |
| grumi di rTPU | 100 a 250 kg/h | Al di sotto dei 300 ppm | Sistema disciacquantatore di 150 kg/h, configurazione in lega bassa, 100°C | Angolo a cono pronunciato e basso fondo della valvola per prevenire un eventuale ostruzione. |
| Poliolefini misti da rifiuti post-consumo | 3.000 kg/h e superiore | Al di sotto di 600 ppm | 000 kg/h di classe, più lecce fluidizzate e silos di aria calda di | I silos paralleli permettono di pulirne uno durante un cambio di colore |
Servizio, test e supporto
Un’e specificazione di asciugatura è solo così buona quanto il processo di messa in servizio sottostante, e per questo motivo Polyretec considera le prestazioni in materia di asciugatura come un risultato effettivo e non come una proposta sulle schede di dati.Il pacchetto di supporto seguente è ciò che un cliente Polyretec riceve di norma, supportato dalle promesse della marca Wanplas condivise in tutte le fabbriche Wanplas.
Verifica dei materiali di ingresso e prove pilota.
Inviate una campionatura di pellet o fogli e gli ingegneri di Polyretec eseguiranno misurazioni della umidità, della densità apparente, della distribuzione dei pellet e del contenuto di polveri, quindi effettueranno un tentativo di essiccazione secondo le vostre specifiche richieste. Il risultato del tentativo sarà un rapporto che assegnerà la curva dell'umidità nel tempo, la temperatura raccomandata, il tempo di permanenza e il punto di rugiada, e la dimensione delle apparecchiature indicate. Questo step impedisce solitamente i due errori più cari da affrontare durante un progetto di riciclo: un hopper di essiccazione sottoproporzionato e una unità di secchimento acquistata per un materiale che non ne necessitava.
Esame in fabbrica dopo spedizione
Ogni macchina di desuccessione, silo di seccheggio e sistema di dessiccanti viene controllata e testata in fabbrica prima di essere imballata. La prestazione di punto di pieghezza viene verificata rispetto al valore garantito con un strumento calibrato, viene misurato l'output del calore e il volume dell'aria del ventilatore, vengono calibrate le circuiti di controllo della temperatura e vengono testati funzionalmente gli interruttori di sicurezza. I clienti sono invitati a assistere personalmente al test al di sotto della politica di fabbrica aperta di Wanplas, o a ricevere uno screening registrato con i dati di misura associati.
000 dollari.
La squadra di 24+ ingegneri di Polyretec copre l'installazione e la messa in servizio in oltre 50 paesi in cui opera la fabbrica, basandosi su più di 100 progetti di riciclaggio completati. La messa in servizio include la verifica del risultato di umidità sul materiale del cliente, non solo la conferma che la macchina funzioni. La formazione del personale riguarda i temporizzatori di avvio e spegnimento quotidiani, gli intervalli di pulizia degli schermi e dei filtri, l'analisi dello stato del desiccante, l'interpretazione della tendenza del punto di rugiada, la tecnica di campionamento dell'umidità e la procedura di risposta quando viene attivato un avviso di punto di rugiada.
Ricambi e supporto a lungo termine
- 500 $ di pezzi di ricambio gratuiti ogni anno, la politica Wanplas condivisa in tutte le fabbriche copre gli articoli di usura che hanno un impatto sul servizio di asciugatura: schermi, guarnizioni, cartucce filtranti e guarnizioni.
- Sostituzione gratuita delle parti danneggiate entro la scadenza della garanzia., con la garanzia di trasporto che forma anche parte delle promesse della marca Wanplas.
- Garanzia della capacità produttiva, in modo che i parametri di capacità e umidità stabiliti all'ordine siano i parametri verificati alla messa in servizio.
- Garanzia dei standard di qualità., incluso un rimborso più 10 percentuali di compensazione se il materiale fornito non raggiunge il livello di qualità concordato.
- Il supporto tecnico a distanza., in modo che gli ingegneri possano revisionare i dati del controller e condurre un operatore attraverso una sequenza diagnostica senza dover aspettare la votazione.
- Politica della fabbrica aperta., in modo che i clienti possano visitare le installazioni, osservare i macchinari in costruzione e vedere l'impianto funzionare utilizzando materiale effettivamente riciclato, prima di prendere una decisione.
Un calendario di manutenzione pratica per gli impianti di essiccazione.
| Intervallo | TASK | Perché è importante |
|---|---|---|
| Ogni turno | Registrare il punto di condensa della fornitura, la temperatura del carico e una lettura di umidità. | Creare i dati di trend che catturano la degradazione prima che si trasformi in una lotto inattivo è il primo passo dell'ingegneria: |
| Ogni giorno | Controllare la differenza di pressione del filtro dell'aria di ricupero e svuotare il collettore dei frazionamenti. | I filtri bloccati privano il letto di aria e quietevoli orchestrano il punto di condensa. |
| Settimanale | Ispettare la griglia di sgusciamento per vedere se è dallaccessa, usurata o se il filo ad angolo è danneggiato. | Una schermatura usurata lascia entrare molti fine nella spazzatura e lascia passare l'acqua al secatore. |
| Mensile | 5-2.5 mm di materiali non ferrosi e | La corrente del raccordo crea zone stagnanti con tempi di residenza molto superiori alla progettazione |
| Trimestralmente | Controllare l'analizzatore di perdita in asciugatura a confronto con un riferimento di Karl Fischer. | Mantenere l'indicatore della numerazione del processo inaccettabile a seconda del cambiamento del flusso delle sostanze |
| Annualmente, con possibilità di ripristino in caso di malfunzionamento. | Recalibrare i sensori della temperatura del neo, valutare la capacità del disidratante, eseguire l’escalda continua del riscaldatore di ricostituzione. | La fatica del dessiccante è graduale e invisibile senza una misurazione calibrata. |
Domande Frequenti
Quale livello di umidità è accettabile per i granuli di plastica riciclati?
Depende completamente dal polimero e dal processo downstream. I rPP e il rPE non higroscopici sono normalmente accettati a meno di 500 ppm, i complessi di stireni inferiori a 1.000 ppm, il rABS fino a 1.000 ppm, l'rPC sottol 200 ppm, l'rPBT tra 200 e 400 ppm, e l'rPET fino a 50 ppm nel caso di lavorazioni in traccia e istruzione e fino a 20-30 ppm nel caso della produce in fibra. La PA6 riciclata è l'eccezione, dove la specificazione è un intervallo piuttosto che un tetto, generalmente da 800 a 1.500 ppm, perché il poliammide secato in eccesso perde la resistenza e diventa difficile da processare. Sempre scrivi il criterio di accettazione con il metodo di prova scritto, perché un numero senza un metodo rivolgede a controversie.
Un secatore a caldo può asciugare i pellet di PET riciclato?
No, non a specifica. Un secatore ad aria calda riscalda l'aria ambiente, il cui punto di rugiada è generalmente compreso tra i 10 e i 25 gradi Celsius, e il riscaldamento altera l'umidità relativa ma non il contenuto di acqua assoluto. Il pavimento di equilibrio che l'aria può raggiungere nel poliestere è nei centinaia di ppm, molto oltre l'obiettivo di 50 ppm. L'aria calda è genuinamente utile come fase di seccheggio e pre-riscaldamento che porta il rPET da alcuni migliaia di ppm a 500-1.000 ppm a basso costo, ma è necessario un secatore d'aria sotto vuoto che mantiene un punto di rugiada negativo di 40 gradi Celsius per completare il lavoro.
Per�ch� gli impellettamenti di PET riciclato devono essere cristallizzati prima dell'asciugatura?
Il rPET amorfo ha una temperatura di transizione vetrosa intorno a 78 gradi Celsius. Il riscaldamento diretto a una temperatura di asciugatura di 160 gradi Celsius porta la superficie del pezzetto attraverso uno stato guastoso e gommoso, e i pezzetti vicini si fondono fino a quando tutto il letto non sinterizza in un blocco solido che deve essere segregato dalla ciotola. La cristallizzazione agitata a 160-170 gradi Celsius per 20-40 minuti aumenta la cristalinità a circa il 35%, e i regioni cristallini non si ammorbidiscono alla temperatura di asciugatura, quindi il letto rimane libero di movimento.
Come posso sapere se il problema di asciugatura è generato dalla macchina asciugatrice o dalla lastra?
Misura il punto di condenzazione della sorgente all’uscita del secchettore e la temperatura a tre profondità nel serbatoio. Se il punto di condensa è a o sotto i -40 gradi Celsius, ma la temperatura inferiore nel serbatoio è di 15 gradi o più al di sotto della temperatura di regolazione, il problema è il volume di aria o la distribuzione dell’aria, e non il secchettore. Se il punto di condensa si è spostato verso valori più alti di circa i -20 gradi Celsius, controlla il filtro dell’aria di ritorno, la temperatura dell’aria di ritorno e lo stato del desiccante. Di modo generale, un errore del punto di condensa è un problema del secchettore, un errore della curva di temperatura è il problema del serbatoio o del ventilatore.
È possibile surriscaldare i granuli di plastica riciclabili?
Sì, per due specifiche famiglie. Il poliammide riciclato se secco a meno di circa 500 ppm perde l'effetto plasticizzante dell'acqua residua, che aumenta la viscosità del fondu, complica il riempimento di sezioni sottili e riduce la resistenza all'urto nella parte assemblata. Il policarbonato riciclato tenuto a temperature superiori a 130 gradi Celsius per periodi prolungati giallisce, distruggendo così il valore delle qualità trasparenti e di colore chiaro. Per i poliolefini, i styrenici e il poliestere il rischio concreto è quello del danno termico e ossidativo per effetto della temperatura eccessiva e non della stessa secchezza, quindi fissare la temperatura e il tempo di permanenza.
Quanto rapidamente i pelleti seccati riassorbono l'umidità?
Molto rapidamente per le resine igroscopiche. Il PET riciclato asciugato al 50 ppm e lasciato all'aria aperta a 23 gradi Celsius e 60 percenti di umidità relativa raggiunge in genere
Qual è la differenza tra il secchio e la policondensazione in stato solido?
Il processo di asciugatura elimina l'acqua ed è fondamentale per garantire al materiale la sua massa molecolare originaria. La policoniattura in stato solido riallaccia la massa molecolare già presente, continuando la reazione di condensa in fase solida a 200-215°C sotto azione di azoto o di vuoto per 8-16 ore, aumentando la viscosità intrinseca da circa 0,72 dl/g a 0,80-0,86 dl/g e riducendo il tasso di acetaldeide a meno di 1 ppm. L'asciugatura è fondamentale per tutti i materiali riciclabili; la policoniattura in stato solido rappresenta un passo aggiuntivo di valore che fa passare il rPET di tipo lamiere al livello di materiali utilizzabili per la produzione di bottiglie e di strisce di imbottitura.
Quanta energia consuma effettivamente il riassorbimento dei granulati riciclati?
Il deumidificazione meccanica è la fase più economica, con un costo di circa 8 a 20 kWh per tonnellata, perché muove l’acqua liquida senza evaporarla. La dessidratazione ad aria calda generalmente costa da 60 a 120 kWh per tonnellata, e la dessidratazione con sorgente asciugatore da 90 a 160 kWh per tonnellata, calando a 70-110 con recupero del calore in circuito chiuso. La dessidratazione ad infrarosso è attraente a 25-45 kWh per tonnellata, perché l’energia va nel polimero e non in un’ampia corrente d’aria. L’obiettivo dell’ingegneria è far sì che ogni fase economica rimuova quanto più possibile di acqua, in modo che l’aria fredda a -40 gradi Celsius si occupi solamente della quantità minima possibile.
Ho bisogno di un getto separato se l'esclusa a aspirazione della mia estrusore a pelletizzazione è dotata di un aspirapolvere?
Sì. Una sezione in barattolo ventilata elimina l'umidità dalla fusione durante la pelletizzazione, proteggendo il processo di estrazione stesso, ma il pellet passa poi una badia di acqua o un campione d'acqua al tagliatore e attrae nuovamente l'acqua superficiale, e i pellets igroscopici iniziano a assorbire l'umidità legata al momento del raffreddamento. La ventilazione al vuoto e il secco del pellet risolvono problemi diversi a punti diversi nella linea, e una fabbrica che vende prodotti ingegneristici o di fascia alimentare ha bisogno di entrambe le soluzioni.
Conclusione
L'eliminazione dell'umidità dai granuli di plastica riciclati dopo la produzione si riduce a una sola diagnosi e una sola disciplina.La diagnosi è se il vostro polimero contiene acqua superficiale o acqua legata. L'acqua superficiale può essere rimossa con una macchina di centrifugazione della polvere e un silo a calore, a una spesa di 8-120 kWh per tonnellata, con apparecchiature semplici. L'acqua legata nei poliestri, poliamidi, policarbonati e poluri basati su poliestere ne compromette solo il punto di nebbia basso e ogni ora di tentativo di rimuoverla con aria ambientale più calda è un'ora di danneggiamento idroscopico che si accumula nella fusa.
La disciplina é' la misurazione. Un riciclatore che registra costantemente il punto di condensa è provveduto, effettua un controllo del perdite dall'umidità dopo ogni turno, controlla con il metodo Karl Fischer ogni trimestre e imballa nelle lattine traspiranti dopo il raffreddamento sotto i 40 gradi Celsius manterrà una specificazione che apre mercati di fibra, fogli, composti per l'ingegneria e i prodotti a contatto alimentare. Un riciclatore che si fida sul display della temperatura impostata del secatore e bagni di trama senza rivestimento manterrà la vendita nel segmento più basso del mercato, indipendentemente dall'efficienza della linea di lavaggio upstream. Il divario tecnologico tra queste due posizioni è minore di quanto si attenda la maggior parte dei proprietari delle industrie; il divario nei rendimenti, no.
Polyretec, una fabbrica Wanplas, produce impianti per il riciclo dei materiali plastici da quando è stata fondata, nel 2010, con la sua marca lanciata nel 2017, oltre 100 progetti realizzati, copertura di servizi in oltre 50 paesi, 24 fornitori di esperti e linee di lavaggio e granulazione da 500 kg/h a
Se stai definendo una nuova fase di finitura dei granuli o stai risolvendo un problema di umidità del risultato che non riesci a spiegare, invia una campione rappresentativa dei tuoi granuli o sfoglie. Gli ingegneri di Polyretec misureranno l'umidità in ingresso, la densità apparente e la distribuzione della dimensione dei granuli, eseguiranno uno studio di asciugatura confrontando i risultati con la tua specifica di riferimento e invieranno un rapporto con la curva di asciugatura raggiunta, il periodo di processo indicato e una configurazione di impianto. I clienti possono anche visitare la fabbrica sotto la politica di apertura, assistere alla costruzione e al test delle macchine e vedere un test di asciugatura eseguito con il loro materiale prima di qualsiasi impegno. Mettici il polimero, il flusso prodotto e il target di umidità e la configurazione verrà proposta in seguito.
