表 - 材料ごとのプロセスウィンドウ
- LDPEおよびLLDPEフィルム廃材をリサイクル用原料として理解する
- 2. なぜ、フィルム廃棄物はペレタイズするのが難しいのか
- フィルムペレタイジングのためのオーストリアのテクノロジー ルート
- 4.5段階のペレタイジングプロセスの説明
- 5. 新世代のペレタイジングライン
- 6. 単段パレタイジング付きPP/PE軟質プラスチック粉砕および洗浄ライン
- 7. 再資源化粒子の品質仕様
- 8. 単段と二段でのペレタイジング
- 9. エネルギー消費量と生産効率
- 10。リサイクルされたLDPE/LLDPEのペレットの適用分野
- 11. 選択ガイド：原料からモデルの推奨まで
- 12. 一般的な問題、その原因、および解決策
- 13. 洗浄と乾燥との上流統合
- 14. サービスとサポート
- 15. よくある質問
- 16. 結論と次なるステップ
LDPEとLLDPEフィルム廃棄物をリサイクリング原料として理解する
Polyretecは、2010年創業のWanplas工場で製造された、プラスチックリサイクリング機器の有名メーカーです。2017年にブランドを設立しました。オーストリアの先進技術と中国の製造力を融合させ、ポリレテックは消費者および産業廃棄物両方に対応できる、コスト効果の高い高性能なリサイクリングソリューションを提供しています。100件以上のプロジェクト経験、50以上の国におけるサービス、24以上のエンジニアサポート、10年以上の信頼できるコミットメントを社訓として掲げ、ポリレテックは「廃棄物を宝と変える」をスローガンとして活動しています。そのコアリサイクリングファミリーのうち、LDPEおよびLLDPEのフィルム廃棄物のペレチゼーションラインは、プラスチック業界では最も技術的な要件を満たすものの、同時に経済的にも最も価値ある回収ルートの一つです。
低密度ポリエチレン（LDPE）と線状低密度ポリエチレン（LLDPE）は、現代の生活を取り囲む柔軟なフィルムに存在する主力樹脂です。LDPEは、一般的に0.910～0.940グラム/立方センチメートルの密度を有する枝分かれした、低結晶性のポリエチレンで、LLDPEは短鎖の枝を備えた線形ポリマーであり、相似の密度でより高い引張強度と突破防止性を持ちます。これら2つは、グレードによってより広い範囲である通常0.5グラム～50グラム／10分間の溶融流動率（MFR）を有します。それらが一包用の重量物を運ぶ大きな袋や薄いラミネート層などでの包装用フィルムの大部分を占めています。具体的には、ショッピングバッグ、ストレッチラップ、縮みフィルム、農用敷布、ビュービングラップ、印刷用ロール紙、産業用裏地などが挙げられます。
この産業は、リサイクルにとって高い注目を集めている理由は、単純な算数です。フィルムは軽く、製造が簡単で、大量に生成されますが、堅調なコンテナ収集流でほとんど回収されていません。回収されたとき、清潔なまたは中程度の汚染量のLDPE/LLDPEフィルムは、非重要な用途でバイオリジンレジンと比較できるように再エキストルジョンされて、元のポリマー価値のほとんどを回収できます。問題は、フィルムが再利用可能な一貫したペレットに変換するのが、最も困難なプラスチック廃棄物の種類の一つであり、それを克服できるよう設計されたオーストリア製のペレット化ラインです。
本稿では、原料フィルムを送り込むペレタイザー自体、その材料をリサイクルしたペレットへの変換工程、そして最終的なペレットの品質を決定するエンジニアリング選択に焦点を当てており、単独のテーマとして洗浄ラインの速度最適化については取り上げません。そして、ペレタイザーが原料フィルムを受け付け、調整し、溶かし、脱気し、フィルタリングし、均一な顆粒にカットする仕組み、さらにPolyretecがこれらの工程を実装して、さまざまな原料フィルムに対して異なる最終使用目的に適したプロセスを構築する方法について説明します。
フィルム廃棄物はペレット化が難しい理由
フィルム廃棄物は、他のプラスチックリサイクル原料とは異なる振る舞いをします。剛性のボトルフレイクは予測可能にホッパーに落ちます。ゆるやかなLDPEバッグは浮かび、折れたり橋を渡ることがあります。フィルムが難しくなる物理的および化学的な理由を理解することが、最適なペレタイジング構成を選択する第一歩になります。
低密度かつ流動性が低い
緩やかなフィルムは、粉砕された使用済み回収用ポリエチレン・バッグの場合、ボリューム密度が100キログラム/立方メートルを大きく下回るという特徴があります。つまり、数百キログラムのフレイクを保持する容器が、数キログラムのフィルムしか保持しないということです。原料は空気を引き込み、自身に折り返しをおこし、重力供給に抵抗します。従来の重力型コンベアと簡単なスクリューフィーダーは、ストールを起こしたり、サージを起こしたり、あるいはサージと送入口の穴を結ぶ尖尾を形成したりする現象が起こります。オーストリアテクノロジーのアプローチは、最初から統合された破砕器製造機または、材料の自然な流れの振る舞いから独立的な計測が行われる強制供給装置（クロメアンティス）が備わる装置によってこの現象を扱います。
エンゲージメントと包付
フィルムは柔軟であり、回転軸、ネジ、および攪拌装置に巻き付く傾向があります。一度フィルムの帯線が軸に付いたら、一層の固体物質となり、送り部分を堵ぎ止めることがあります。フィルムを毛羽状に切断し、またはより高密度で管理可能な形状に凝集することで、フィルムの巻きつきが減り、塊状の物を除去しながら高速の送出率を実現することができます。
高い表面積は汚染負荷が高くなることを意味します。
フィルムは他のすべてのプラスチック製品よりもキログラムあたりのより大きな表面積を備えています。その大きな表面には、印刷インク、接着剤、紙ラベル、アルミニウムラミネート、ほこり、食品残留物があります。プリント溶剤と残留気体は、ポリマー内やその表面に保持されています。洗浄による水または単に環境中の湿気は、折りたたまれた部分内に残されます。これらすべてを除去または管理しなければ、溶解したフィルムをきれいなペレットにカットすることはできず、結果として口が大きく開いており、臭いのある、斑点がモザイク状に広がってしまった不適材になることになります。
傾斜および収縮
多くのフィルムは製造時に二軸方向に軸方向化され、強度が増します。しかし、エクストルーダーのバレル内で加熱すると、この軸方向化は緩んだりして、材料は収縮しようとします。このような状態では不均一な融融浸透、局所的な熱的劣化、および不均一な滞留時間につながります。スクリューとバレルの設計は、この緩和に順応し、それに反抗するのではなく、これをスムーズに受け入れる必要があります。
給料原料の変動率
ポストカスタマ用フィルムは決して一つの材料ではありません。買い物袋はLDPEとLLDPEのブレンド、少量のポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、および非プラスチックの汚染物を含んでいる場合があります。厳密に印刷されていない工業用ストレッチラップと激しい印刷が施された買い物袋は異なるものであり、農林芸用フィルムには砂、石、紫外線安定化剤を含んでいる場合があります。これらの違いは理想的な溶融温度、脱ガス要求事項、およびろ過レベルを変動させます。堅固なペレタイジングラインは、これらの多様性に対応し、お客様側の常時介入を必要とせずに高い性能を発揮する必要があります。
フィルムのペレタイジングのためのオーストリアの技術ルート
ここで「オーストリアの技術」とは、ユニークなエンジニアリング哲学で、特定の製造業者を指すわけではありません。前処理の材料取り扱いと圧延およびペレット化の核心を緊密に統合し、インテリジェントなプロセス制御を採用し、溶融物の切断前に揮発物や汚染物質を除去することが特徴です。Polyretec は、この考え方を中国の製造スケールで実現しており、そのラインが、世界中のフィルムリサイクラ向けに構築されたオーストリアの技術によるペレーティングシステムとして位置づけられている理由です。
統合細断機・供給機・押出機コンセプト
特徴的なのは一体化された材料パスです。シュレーダーまたは凝集装置は、直接エキストルーダーの強制供給口に接続されており、ブリッジが発生するオープンホッパは不要です。フィルムはスクリュー付近で切断または締め込まれ、クラマーやサイドフィーダーが、エキストルーダーの溶融圧力とモーター負荷によって制御される速度で、バーホルに押し込みます。この閉鎖型のフィードループは、カバ形成率が低いフワフワしたフィルムにおいても、数分おきに停止することなく連続生産が可能にします。
インテリジェントフィード制御
固定されたスクリュー回転速度ではなく、制御システムは、バレルの満杯度、スクリーンチェンジャでの溶融圧力、そしてモータのアンペア値に基づいてフィーダーを調整します。フィルターに物料が積もっている場合は、フィーダーがスローになります。バレルが空になれば、それに反してスピードアップします。その結果、スクリューとバレルを保護しながら、一貫したペレット品質を何時間も持続する安定した自己修正型のスループットが実現します。
安定した溶融特性を備えた長テクノロジーのシングルスクリューポリマー描写
オーストリアのルートでは、フィルムの徹底的な溶融と混合のために、長いモノピッチ溶融加圧装置を使用します。必要に応じて、バリアおよび混練部品を搭載しています。長いバレルにより、徐変した温度プロファイリング、穏やかなせん断加工、およびデガス化およびろ過の段階に先駆けて、溶融物が均一になります。配合が必要な場合や高出力が要求される場合には、WanplasはPolyretecラインと一体化したマッチングされたツインスクロールペレタイジングシステムを提供し、前面のフィルムハンドリングに変更することなく設定を拡張します。
強力な脱ガス処理と高精度の濾過
フィルムのラインでは、供給材料には水分と印刷用揮発性化学物質の両方が含まれるため、通常は二つの真空脱ガスゾーンが使用されます。溶融濾過では、連続またはデュアルステーションサイズのスクリーン装置を用います。汚染の激しいフィルムでは、レーザーを利用したフィルター構想により、スクリーン寿命を延ばすことができます。この組み合わせにより、最終ペレット内の気孔率、臭気、および黒いシークを抑制することができます。
安定した、繰り返し可能なペレタイジング
切断は、圧力と生産量を合成させて、ペレットのサイズを一定に保ちます。水リングダイスフェイスホットカットは、低粘度のLDPE/LLDPE溶融をきれいに処理できるため、通常はフィルムに用いられます。最も均一なペレットサイズと最小の塵を必要とする場合には、水中グラニュレーションが選択されます。
芳香堆積の五段階プロセスについて
容量の大きさにかかわらず、全てのLDPE/LLDPEフィルムペレタイジングラインでは、物質を以下の5つの機能段階（フィードおよびシャードング、プラスチフィケーシングおよび押出機、脱ガス、溶融フィルタリング、およびペレタイジング）に移動させます。以下の表には、各段階の機能と目標を概説し、詳細な検討を行います。
| ステージ | 機能 | 主なパラメーター | プロセスターゲット |
|---|---|---|---|
| 1. 給料と破砕処理 | 扱いやすいフィルムの計量入力 | 紙レーダーの速度、ねじ負荷のフィードバック、カットサイズ | 安定したフィード、負荷変動が4パーセント以下 |
| プラスチケージング | ポリマーの溶融と均質化 | バレルゾーン 160～230℃、L/D 28～34 | 同質な完全溶解されたストック |
| 3. 除気化 | 水と揮発性成分を取り除く | 真空状態 -0.06〜-0.09MPa、1〜2ゾーン | 残存揮発性物が0.1%未満 |
| 4. 溶融濾過 | 固形物およびゲルを取り除き、乾燥させて伝送する。 | 60〜250マイクロメートルのメッシュ（圧力制御） | ゲルと黒点数が少ない |
| 5. ペレタイゼーション | 溶融体を切断して冷却 | 水リング、40～60℃、カッター同期 | 3〜5mmの均等な粒子、ほとんど粉が飛散しない |
ステージ1：給送および破砕
バルブまたはラフフィルムは、シャッフル機またはアグロメーターで分散され、管理可能なフェルトまたはコンパクトな形状に変えられます。そこから、多くの場合、クラマーまたは側面に取り付けられたスクリューのような強制供給装置が、材料をエトラダーの吻側に送り込みます。強制供給装置の速度は、主駆動部の負荷によって調整されます。バルブが目標の満杯に近づくにつれて、強制供給装置は軽くなり、空になるとさらに強く動作します。ラフフィルムとアグロゲイトフィルムの取扱方法は異なります。ラフフィルムでは、強制供給装置だけに頼り、前凝集を利用します。既にアグロゲイトまたはデンシティ化されたリグリンドは、固体のような扱いになり、少ない介助が必要ですが、圧力の急上昇を防ぐための制御された計量が依然必要です。
ステージ 2: プラスチケ化および押出
筒内では、高いL/D比を持つ単押出形押出機は、筒ヒーターによる導電性の熱と回転しているねじによる剪斷熱の組み合わせにより、フィルムを溶融させます。ねじのプロファイルでは、低密度材料を受け入れるための深めの給与部分、圧縮して溶融させる圧縮部、そして安定した圧力下の溶融物を供給する供給部分が用意されています。バリアフライトとオプションの混合要素により、均一性が向上し、これはフィルムでは重要です。不均一な溶融によりゲルや弱い部分が生じることがあるからです。温度はゾーンごとに設計されており、通常は供給部分ではより低温で圧力を上げ、溶融部に向かって温度が上昇し、特定のLDPEまたはLLDPEグレードの最終接液温度にまで調整されます。
ステージ3:脱ガス処理
最終的に溶融したポリマーには、洗浄時に残る水分と、印刷インキや接着剤に含まれる可揮発性有機化合物が含まれるため、溶融物を真空中のバレルの換気部に均一に薄膜として塗布し、一度または二度の真空脱ガスによりこれらを除去します。ポリマーは、製造後の清潔で乾燥したフィルムの場合にシングル脱ガスが適切ですが、印刷された袋や高湿度の農業用フィルムの場合には、ダブル脱ガスが推奨されます。効果的な脱ガスは、ペレット中の気泡や多孔性をなくし、最終的なリサイクル製品からの悪臭を低減するために最大の効果をもたらします。
ステージ4：溶解濾過
切断前に、溶融物は固形の汚染物質（紙、アルミ、砂、クロスリンクされたゲル、劣化したポリマー）を除去するフィルターを通過させます。最も単純なオプションは手動スクリーンパックですが、連続的なフィルム運用では、ラインを停止させることなくスクリーンを交換できる連続またはデュアルステーションエスクリーナーの方がずっと実用的です。レーザーアシストされたフィルター構想は、レーザーで切断されたディスクと連続的な清掃を利用し、汚染度が高いフィードでは稼働時間を延長できます。フィルタリングの粒度はミクロメートルまたはメッシュで表されます。粗いスクリーン（200〜250ミクロメートル程度）は、汚いフィードで流量を保護し、細かいスクリーン（60〜100ミクロメートル）は、フィルム間再利用でより清潔なペレットを得ることができますが、それにより圧力とスクリーンの寿命が低下します。この選択は、ペレットの清潔度と持続可能な流量の間の計画的な取り引きです。
5 階段目:撹き粉づくり
フィルタされた融材はダイスに到達し、三つの方法のうちの一つでペレットに切断されます。水環状ダイス面ホットカットでは、水の環がダイス面に対して刃を回転させ、冷却された水によりペレットが運ばれます。これはLDPE/LLDPEフィルム向けの標準的な方法であり、低粘度の融材を信頼性の高い方法で扱い、丸みのある均一なペレットを製造します。水下ペレティングでは、融材面の下側で融材の列が水中のチャンバーで切断され、最も高い均一性を実現し、ほとんど発生しません。練り型ペレティングでは、冷却された列がカッターを通過することによりペレットに切断されますが、高出力時に柔らかい、低強度のLDPE/LLDPE融材には適していません。切断後、ペレットは水から分離され、遠心分離機で水分を除去し、乾燥してから保存または袋詰めされます。
新世代ペレタイジングライン
新世代ペレタイジングライン は、ポリリテックのリーディング製品で、プラスチック廃棄物（主に薄膜材LDPEフィルムと厚膜材PEおよびPPの再生材）のペレット化に適しています。頑丈なフレームと重量級の駆動システムによって、消費者後期廃棄物への最高のパフォーマンスが可能になります。オーストリアの新技術である砕捨物送出機器・押出機準概念を、二重脱気機能や連続フィルタリング機能と統合し、スモールスペシャリスト・オペレーションから大規模な集中型リサイクル企業まで対応します。
下記の仕様は、シリーズの典型的なエンジニアリング範囲であり、確実に固定されたパラメータとしてではなく、構成の検討を支援するために提供されています。最終値は、お客様の実際の原料と目標出力に基づいて確認されます。
| モデル | キャパシティ（kg/時間） | ヘックス径（mm） | L/D比 | 設定 | 脱気 | 成形物処理システム | ペレティゼーション | 表示電力（kW） | 材料形状 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NGPL-300 | 300〜500 | 130 | 30:1 | 単段機 | シングル | スクリーン変換装置、手動 | 水輪型ダイ面熱切断 | 110〜140 | 不整列したフィルム、フッフー |
| NGPL-600 | 500～800 kg/h | 150 | 32:1 | 単段機 | ダブル | 連続スクリーンベルトフィルター | 水輪型ダイ面熱切断 | 180～230 | 裕有なフィルム、凝集体、ふわふわ感を伴うフィルム |
| NGPL-1000 | 800～1200 | 180 | 33:1 | ツインステージオプション | 二台の油圧装置 | 水輪または水中装置 | 280〜360 | ゆっこフィルム、再粉砕 | |
| NGPL-1500 | 1200〜1500+ | 200 | 34:1 | 2段階型 | ダブル | レーザーフィルターオプション。 | 水中の崩壊 | 380～480 | 薄い壁の LDPEフィルム、再加工 |
各モデルは同じ制御哲学を共有しています。すなわち、負荷に基づくフィード調整、ゾーン温度プロファイリング、自動スクリーン交換器圧力監視、および同期切断です。NGPL-600およびそれ以上のモデルでは、大部分のフィルム廃棄物には、単一脱ガスでは完全に除去できない印刷および水分負荷が含まれているため、標準で二段脱ガスが搭載されています。NGPL-1000およびNGPL-1500は、汚染または脱ガスの需要が厳しい場合に、ツインステージシステムとして指定できます。これについては、下記の単段システム対ツインステージシステムセクションで詳しく説明します。
PP/PE ソフトプラスチック破砕洗浄ライン - ワンサテップペレチゼーション搭載
単一の統合ラインから不純なフィルムとペレットを受け取りたい場合には、Polyretecでは、500～1500 kg/hの生産能力を備えたPP/PE軟質プラスチック破砕洗浄ラインを提供しています。このラインは、破砕、摩擦洗浄、浮遊分離、脱水を経て、中間の再ペレーティング工程なしに直接ペレテーションを行うことができ、多くのフィルムリサイクラのプロセスルートを短縮し、手荷物損失を低減します。
| モデル | キャパシティ（kg/時間） | 破砕機の出力（kW） | 洗浄システム | ペレティゼーション | ろ過 | 代表的なフィード |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PW-500 | 500 | 55 | 摩擦式洗浴器と浮上タンク | ストランド、または水リング | スクリーン変換装置 | フィルム、編組バッグ、農業用フィルム |
| PW-800 | 800 | 75 | 摩擦、浮游物、脫水 | 水環型ダイス面 | 連続スクリーンベルトフィルター | フィルム、編組バッグ、農業用フィルム |
| PW-1000 | 1000 | 90 | 完全洗浄と乾燥 | 水輪または水中装置 | 二台のスクリーンコンバーター | フィルム、編組バッグ、農業用フィルム |
| PW-1500 | 1500 | 132 | 完全洗浄と乾燥 | 水中の崩壊 | レーザーフィルターオプション。 | フィルム、編組バッグ、農業用フィルム |
フィードが中程度の汚れでないが過度にプリントされていない場合には、ワッシングステーションが、ロスト要因の大部分を除去することで、スクリーンチェンジャーへの負担を軽減し、ペレットの外観を向上させます。フィルムが過度にプリントされている場合、または強い臭気を発生させている場合には、ドブガスを二重に除去する独立したニューワンクジェネレーションペレタイジングラインの方が最適です。これらを組み合わせることも可能で、ワッシングラインは、きれいなフレークまたは共集塊を生成し、ペレーテーマシンによって、そのフォーマットをペレットに処理します。単軸フィルムペレーティングを超える、下流の化合物化や二軸フィルムペレーティングに対応するためには、ポリレテックラインと直接連結した、マッチングされた二軸フィルムペレーティングシステムをウフラプラズが供給しています。
リサイクルペレットの品質仕様書
リサイクルされたペレットの価値は、それがどの程度要求の厳しいプロセスに再入れられるかによって判断されます。さまざまな最終用途は、汚染、水分、および特性の保持に関して異なる上限を定めます。次の表は、LDPE/LLDPEリサイクルペレットの最も一般的な三つの再利用ルートの目標帯域をまとめたものです。
| 物件 | ブローンフィルムの再利用 | 射出成形 | パイプおよびプロファイル |
|---|---|---|---|
| 酸化物粒子のサイズの均一性 | 0.5 mm 以上または以下 | 0.8 mm 以上または以下 | 1.0 mm 以上または以下 |
| 水分含有量 | 0.1%以下 | 0.2%以下 | 0.3%以下 |
| MFRの安定性 | 10% 以上または以下 | 15% 以上または以下 | 20% 以上または以下 |
| スピックと混入物 | 5 kg当たり未満 | 15kg当たり以下 | kg 当たり 30 以下 |
| 臭い | 低。 | 適度 | 適度 |
| 引張強度の保持率と未開発の比較 | 80パーセント以上 | 75パーセント以上 | 70パーセント以上 |
粒形状と均一性は、その後の供給と溶融の安定性に影響します。丸い、一貫した粒は、不規則または塵のような材料よりも良くなっています。ペレットに閉じ込められた水分は、次のプロセスで散開と気孔性を引き起こすため、脱水と乾燥が確認されなければなりません。黒い点は、劣化したポリマーと不十分なろ過から来ています。より堅牢なスクリーンとより積極的な脱ガスはそれらを減らします。溶融流速の安定性は、ラインがどれほど一貫して稼動され、混合されたグレードが予測可能に調合されているかに反映されます。臭いは、残留揮発物とインクに対応しています。徹底した脱ガスとアップストリームの洗浄のみがそれを除去します。機械的特性の保持は、正しい温度プロファイリングと滞留時間制御を通して熱的劣化を回避することによって達成されます。
シングル段階VSツイン段階ペレタイジング
LDPE/LLDPEフィルムペレタイジングラインの構成において重要な決定事項は、単段または二段の押出装置を使用するかどうかである。単段ラインでは、溶融、脱ガス、濾過、ポンプまでの処理のために一基の押出機が使用されます。二段ラインでは、通常第一基押出機からの溶融物を転送することで、さらに混合と脱ガスのステージとより広い濾過面積を備えた第二基押出機が追加されます。
| 方面 | シングル段階 | 二重段、2. 二重ねじ混合、3. 二重ねじ押出機： |
|---|---|---|
| ベストの飼料原料 | 清潔で汚染が少ないフィルム | 印刷用汚れた高湿度フィルム |
| 脱気容量 | シングルまたはダブル真空 | 二重超圧バルブ採用で、よりスムーズな加工が可能です。 |
| 輸送エリア | 一つのスクリーンの制限 | 大型の二重スクリーン |
| 溶かし残り時間。 | より低い | さらに高い |
| 負荷下のスループット安定性 | 適正 | 素晴らしい |
| 投資レベル | 中型（ベースライン100の約1.0倍） | 大型（ベースライン160の約1.6倍） |
| 保守ニーズ | より低い | さらに高い |
| 1kgあたりの特定エネルギー | より低い | わずかに高い |
一般的なルールは、汚染が高い場合、脱ガスの需要が厳しい場合、またはターゲットのペレットが繊細なフィルム製造に戻さなければならない場合は、ツインステージを選択することです。ツインステージシステムは、より高価でありわずかにより多くのエネルギーを消費しますが、シングルステージラインがストールしたり、絶えずスクリーンを変更する必要がある場合でも、スループットを維持します。清潔なポスト産業廃棄物については、シングルステージが経済的かつ十分な選択となります。
エネルギー消費とスループット
フィルムペレタイジングはエネルギーに敏感であるため、成分の多くのコストは破砕、押出、乾燥の電力に関連しています。具体的なエネルギーは、キロワット時/キログラムのペレットとして表現するのが適切で、汚染、湿度、および必要なフィルターの細かさに応じて増加します。下表は、一般的なサイズ範囲と、100ポイントで基準を設定した相対的なコスト指数の一覧です。
| 素材の状況 | 具体的なエネルギー（kWh/kg） | 相対コストインデックス（基準100） |
|---|---|---|
| 乾燥したLDPEフィルム | 0.30から0.45まで、密度増加後、フライトが満載の場合 | 100 |
| 印刷されたPP/PEフィルム、織り布袋 | 0.40～0.55 | 115 |
| 高湿圧剤農業用フィルム | 0.50～0.70 | 135 |
| 大量に印刷され汚染したもの | 0.60～0.85 | 150 |
| 再粉砕、低な寸法密度 | 0.35～0.50 | 105 |
スループットは、フィードの状態とマシンのサイズに大きく依存します。清潔なフィルムでは1000 kg/hの能力があるラインが、湿っていたり、農業用フィルムのプリントが厚かった場合は、わずか600から700 kg/hしか出力できません。脱ガス機能とフィルター機能にさらに多くのエネルギーが必要となり、スクリーンもより頻繁に交換しなければなりません。最適なフィードではなく、実際の最悪の状況のフィードに対して設定するプランニング能力をすることで、不適切な初期稼働パフォーマンスが予想されるのを防ぐことができます。全体的なラインの相対的な投資範囲として、「低」、「中間」、「高」、「非常に高」、「プレミアム」といった概念があり、単一段のNGPL-600は中間程度に該当し、レーザーによるフィルターケース付きのNGPL-1500は高から非常に高クラスに分類されます。
リサイクルLDPE/LLDPEペレットの適用産業
LDPE / LLDPEペレーティングラインの原料は幅広いものです。農業用フィルムには、マルク、温室カバー、シーラージングなどがあります。パッケージング用フィルムは、収縮及び引き伸ばしフィルム、パレットフィルム、産業用ライナーなどに分けられます。プリント済みフィルムは、ロール資材、ラベル、ショッピングバッグなどから生成されます。ショッピング用および小売用のバッグ、バブルフィルム、産業用収縮フィルムは共通の入力資材です。生成された再生燃料は、さまざまな製造工程に再入れられます。
ブローティングフィルムの用途では、完璧な透明性が要求されないゴミ袋、カーターー、工事用フィルム、農業用フィルムにリサイクルされたLDPE/LLDPE鋲が使用されています。射出成形では、バケツ、キャップ、箱、家庭用品に活用されます。パイプとプロファイリング用押出成形では、無圧排水パイプ、コンドクト、プロフィルに使用されます。シートと板の押出成形では、裏材層や非重要なシートに貢献します。鋲のクリーンさと均一性が高いほど、コンバーターが製品の性能を損なわせることなく使用できるリサイクル含有率が高くなります。このため、脱ガスとろ過の品質は、鋲の市場価値に直接影響します。
選択ガイド:値段にあわせて機種を推奨する
適切な構成を選択するには、原材料の状態、目標出力、そして予定されているペレットの用途を考慮する必要があります。下記の表は、一般的な状況と推奨される構成および濾過設定をまとめています。
| 原料状態 | 対象出力 | 粒の使用 | 推奨構成 | ろ過 |
|---|---|---|---|---|
| 50 です。これは、より多くの洗浄段階、高温洗浄、より高い絞り乾燥装置の負荷、およびより高い濾過圧力降下が必要であるためです。測定値が通常の包装フィルムで | 300～600キログラム/時間 | ブローンフィルム | 単段機 NGPL-300 または NGPL-600、水リング付き | スクリーン変換装置、100μm |
| 印刷フィルム、ショッピングバッグ | 500～1000 kg/h | フィルムまたは押出 | 単段機でダブル脱ガス、NGPL-600 または NGPL-1000 | 連続的、80 μm |
| 高湿圧剤農業用フィルム | 500～800 kg/h | 射出成形されたパイプ | プレドライ機能を備えた二段階 NGPL-1000 | 両局面、120マイクロメートル |
| 再粉砕またはフラーク | 800～1500 kg/h | すべての用途 | 2段構造のNGPL-1500 | レーザーフィルターオプション。 |
| 統合洗浄とペレット化 | 500〜1500 kg/h | さまざまな | PW-500 から PW-1500 への一段階アップ | 連続スクリーンベルトフィルター |
本ガイドは出発点であり、最終推奨は、お客様のフィルムの実際のサンプル（汚染および湿気特性などを含む）と照らし合わせる必要があります。現実のフィードストックは、どの基準や表も捉えきれないほど様々な条件を持ちます。Polyretecでは、最終的な構成を決定する前に、試験実験を実施してサンプルを評価します。
一般的な問題、原因、および解決策
よく設計されたラインでさえ、稼働中に問題が起こります。そのほとんどは、フィードの変動、濾過荷負荷、または脱ガスの適切さに起因します。以下のトラブルシューティングテーブルは、LDPE/LLDPEフィルムペレタイジングラインを運用しているオペレーターやプラントマネージャー向けに実用的な参照資料です。 各欠陥は、根本原因と具体的な対策を示しています。
| 問題 | おそらく原因 | 推奨行動 |
|---|---|---|
| 材料の安定性または橋渡し | 非常に低いボルク密度、静的、大きすぎるフィルム | クレーマー速度を増加し、前凝集を行い、水分を制御し、カットサイズを減らす |
| 溶融圧力変動 | 一貫性のないフィード、スクリーンカーシング | 負荷フィードバックを使用してフィーダを安定化し、自動スクリーンコンバーターを使用し、脱ガス操作を確認する。 |
| 錬片の多孔性または気泡 | 閉じ込められた水分または揮発物質。 | ガス発生を改善し、原料の前処理、第二の真空ゾーンを追加する |
| ペレットに黒い斑点が付いています。 | 劣化した材料、汚れたスクリーン、過熱 | 空気によるまたは静電気による選別を行う |
| ストランド、または金具の型壁で破損 | 弱い融着、スクリーン圧、冷たい金型 | 溶融温度を上げ、ダイを清掃し、濾過を確認し、カッター同期を確認します。 |
| ペレットの凝集または凝集 | 切断性の低下、温かい水、過重負荷 | カッタースピードを調整し、水温を下げ、処理できる量を減らします。 |
| 最終ペレットの水分が多い | 澱の乾燥または脱水が不十分です。 | セントリフィューゲーを改良し、乾燥処理を加え、水分分離を検証する |
| 推進能力は定格より低い | 材料制限、スクリーンの詰まり、低スピードのスレッド | フィーダ、粗目のプレフィルター、スクリューの回転速度を制限内に調整します。 |
| 頻繁な画面の切り替え | 汚染物の量が多い | 粗いプレフィルター、二重ステーションチェンジャー、レーザーフィルターを検討します。 |
| ペレットの臭気 | 残存揮発性物、インク、不十分な脱ガス | ガス抜きを強化し、上流の洗浄を改善して通気設備を設置 |
| 不均一なペレットサイズ | カッターまたは水リングの同期エラー | 断面速度をスループットに合わせて調整し、刃の摩耗を確認し、型を検証します。 |
| 高いエネルギー消費量 | ツバで巻いたり、温度が高すぎる | 温度プロファイルを最適化し、不要な裂擾を減らします。 L/D 振動が適切になります。 |
| Die の滴りかじりまたは溶融の漏出 | 金型における圧力不均衡 | バックプレスを調整し、金型のジオメトリを確認して、溶融液の流れのバランスをとる |
| グラニュー糖の変色 | 酸化、過熱、安定化剤の消失 | 温度を下げて、安定剤を追加し、必要に応じて不活性気体を使用します。 |
アップストリーム統合：洗浄および乾燥を含む
ペレタイジングラインは単独で動作するものではありません。その入力条件は、その出力品質を決定し、最も重要な上流の要素は水分です。洗浄ラインから出るフィルムは、ペレタイジングまで水分を除去し、高水分内容の農業用フィルムの場合は乾燥させる必要があります。残存する水分はスループットと臭気制御のコストをかけなければならない脱気ゾーンで除去されるからです。PolyretecのPP/PEソフトプラスチッククラッシングおよび洗浄ラインは、直接ペレタイジングに供給できる洗浄済み水分を除去した素材を提供します。一方、新世代ペレタイジングラインは、別の洗浄段階でクリーンなフレークまたはアグロメーターを受け入れます。
このアプリケーションでは、再生ポリエチレンを他の材料との双軸混合または合金化する必要がある場合、Wanplas は、Polyretecラインに同期させた双軸ペレタイジングシステムを提供します。これにより、お客様は、一人の技術者の責任の元で完全なフィルムからコンパウンドへの生産ラインを構築できます。主要な統合原則は、洗浄および乾燥工程で、一定の水分および汚染レベルの材料を供給することで、ペレタイザーで安定した生産量とペレット品質を維持できるようにすることです。
サービスとサポート
Polyretecは、Wanplasグループの共通のコミットメントに基づき、すべてのペレタイジングラインを包括的なアフターサービスでバックアップしています。出荷前に、各ラインは、代表的な材料を使用して組み立てられ、テストランが実施され、お客様が工場での受け入れを確認することができます。その後、エンジニアは、設置と試運転のためにお客様の現場に移動し、ラインを一般的な設定ではなく、実際の現地飼料に合わせて調整します。
サポートパッケージには、技術的な質問に対する24時間のエンジニアサポート、年間500ドル分の無料交換部品を用意するスペアパーツプログラム、温度、脱ガス、濾過の関係を理解するためのフォーマルおよびプロセストレーニング、コントロールを接続して遠隔で運用および保守を支援すること、カスタマーが訪問して監査を行い、試運転を目撃できるオープンファクトリーポリシーが含まれています。グローバルな顧客向けには、50カ国以上にわたるサービスネットワークと10年以上の信頼性の高いコミットメントがあり、保証期間をはるかに超えて部品とノウハウの長期的な利用が可能になっています。
よく寄せられる質問
フィルム廃棄物のための単一スクリューと双生スクリューのペレタイジングの違いは何ですか。
シングルスクリューペレーティングでは、溶融、脱気、濾過、ダイへの供給に用いるエクスフューザーをひとつ使用します。これはLDPE/LLDPEフィルムの標準的でコスト効率の高い選択手段です。ツインスクリューペレーティングには、より強力な混合、大きな濾過面積、および余分な脱気が可能な、第二の同軸交叉形状のエクスフューザーが追加されます。これらは、フィルムが汚染が強い、印刷された、または添加物を混合する必要がある場合に価値があります。単一スクリュー環状法は、単純なフィルムからペレットの回収に適しています。Wanplasは、必要がある方向に対応したツインスクリューペレーティングシステムを供給します。
デガス化はLDPE/LLDPEフィルムから水分と臭いを除去しますか。
ポリマーが溶けた後、それを通常-0.06から-0.09メガパスカルまでの真空下でキープされたバレルの配管された部を通過させます。この真空下では、水蒸気と溴性有機化合物が印刷インクや接着剤から薄い溶融フィルムから引き抜かれます。単一脱気処理では、清潔で乾燥したフィルムを取り除き、二重脱気処理では、プリントされた袋や湿った農業用フィルムに使用されます。強力な脱気処理は、ペレット中の気泡を防ぎ、リサイクル製品の臭いを軽減する主な手段です。
汚染度の高い印刷フィルムにはどのようなフィルタを使用すべきでしょうか?
印刷および汚れたフィルムでは、ラインを停止させることなくフィルターを交換する連続またはデュアルステーションソーンフィルターが利用されます。清浄度とスループットのバランスをとるため、微小さは80～120ミクロン程度です。汚染が非常に高い場合は、レーザーによる洗浄機能を使用すると、スクリーンの継続的な清掃によって稼働時間が延長されます。適切な選択は、ペレットの清浄度と持続可能なスループットを取捨選択し、実物のフィルムサンプルと比較して確認する必要があります。
ペレタイジングラインは洗浄ラインに直接接続することができますか？
はい。PolyretecのPP/PEソフトプラスチック粉砕洗浄ラインは、500から1500 kg/hの評価を受け、汚れたフィルムを受け付けて単一列車からペレットを供給する一手間でペレット化を行います。別の洗浄ラインは、クリーンなフレークまたは凝着物を新世代ペレット化ラインに供給することができます。重要な条件は、洗浄および乾燥段階で、定められた一定の水分および汚染レベルで素材を提供することです。
ブローンフィルムの再利用でどのようなペレット品質が期待できますか?
ブローンフィルムの再利用では、約±0.5ミリメートルのサイズ均一性、0.1パーセント未満の水分、±10パーセントの変動幅の融着流動度、1キログラムあたり5個以下の黒いちじみ、低い臭気、および使用する樹脂の80パーセント以上の引張強度維持を目標にします。これらを実現するには、二次脱気、精細な濾過、そして安定したプロセス制御が必要です。これらは、オーストリア技術をベースとするこの設備配置が完璧に達成することができます。
一般的なラインでは、どれくらいの床面積と電力が必要ですか?
シングルステージの NGPL-600 は、ほとんどのリサイクリングワークショップに適したわずかな敷地面積を占め、約 180 ～ 230 kW のインストール電力が必要です。一方、ツインステージの NGPL-1500 は 380 ～ 480 kW 近くになり、第 2 のエックスストラーダと大型の紙吸収材が必要となり、敷地面積はエックスストラーダ自体のものに加えて、供給装置、シロオ、乾燥装置も加わります。具体的なレイアウトとユーティリティ要件は、設定時に確認されます。
Polyretec はどのような型式保証サービスを提供していますか？
支援は、出荷前の試運転と工場受入、エンジニアによる現地設置と試運転、グループでは年間500米ドルの無料パーツプログラム、配合と製造プロセスのトレーニング、遠隔運用と保守支援、およびオープンファクトリー政策による訪問と試運転が含まれます。24名以上のエンジニアのチームと50カ国以上のネットワークにより、長期的なサポートを提供します。
ウェートリングと水中のペレタイジングのどちらを選択すればよいか？
水リング方式の針面熱切断法は、LDPE/LLDPEフィルム用の標準的な切断手法であり、低粘度の溶融液を確実に取り扱い、より簡素な処理で均一な丸みのある球粒を形成できる。水中結晶化手法では、溶融液の表面以下に球粒形成を行なうため、最も高い均一性と最小のゴミが得られ、この方法はパウダーが繊細なフィルムへの接触や配合工程に戻るときにとても好ましいものであり、高価な水上結晶化方法よりも適している。ストランド切断方式は、より単純であるが、高出力で柔らかいフィルムに適さない。
結論と次なる段階
LDPEおよびLLDPEフィルム廃棄物は、低密度、絡み、高い表面汚染、および含まれている水分と揮発性物質などにより、大量かつ価値の高いですが、リサイクルが困難なフィードストックです。オーストリア独自の技術であるペレタイジング工程では、一体型砕く器—送り装置—押し出し器が、荷位置に基づいた上下の供給制御、長尺の単軸プラスチき化、強力な二段重蒸発、細かな連続溶融過濾、水循環式または水中泡状化という機能を備え、この課題に対処します。ポリレテックは、ワンプラス社の工場として、この工程を高需要の販売後のフィルム用の新世代ペレタイジングラインと、ワンバイトプロセスによるペレタイジング一段工程による統合操作が可能なPP/PE軟質プラスチック破砕洗浄ラインとしてパッケージ化しており、100機を超えるプロジェクト実績、50か国以上のサービス提供、24か国の技術者支援、および「廃棄物を宝物に変える」という責務を背景にしています。
ご自身の現状に適した設定を得るには、フィルムのサンプル、汚染および湿気のプロファイル、目標生産量、および予定されているペレットの使用を提出してください。Polyretecは、試験運転を通じて材質を評価し、適切な単段またはツイン段構成、適切な脱ガスとろ過を推奨し、工場訪問をお客様に招き、お客様が飛び込む前に試験および監査を実施します。この明文化された招請文書は、オーストリア技術のフィルムペレット化ラインを定義するオープンでサンプル主体のエンジニアリングアプローチを反映しています。
