一歩のペレタイジングシステムを備えた最適なPP PEフィルムリサイクリングラインを選択することは、根本的には機械問題に捏造された湿気の問題です。ポリオレフィンフィルム（農業用マッシュ、温室シート、包装袋、PP編組バッグ、フィルム収納バッグライナー）は薄く、軽く、そしてキログラムあたりの面積が非常に大きいです。そのジオメトリは、フィルムを安価に製造するうえでも、リサイクルを困難にしてしまう要因です。フィルムに水が付着し、土が摩耗し、またユニット重量ごとの面積が広いため、従来の重力送りはほとんど役に立ちません。剛性HDPEボトルリグレインを扱うラインは、洗浄された農業用フィルムの同じトンマネージメントに苦しむことになります。
通常の二段構造のリサイクルプラントと真に有益なプラントの決定的な違いは、最終洗浄段と押出機の供給口の間の二十秒です。通常の二段構造では、洗�imated粉が八～十二パーセントの残存水分を残したまま機械タイプの乾燥器を通過し、貯蔵シロの内に寒暗になり、周囲の湿度を吸収し、次いで別個のペレッティング押出機に再び冷やして供給されます。それらのすべての段階においてエネルギー、床面積、労力、およびペレット品質が費用として跳ね返ります。一方、一段構造の場合、還元水分を一パーセント以下に稼動させる制圧乾燥装置—加熱されたねじ圧縮器—が、八十度から一百十度の高熱でプラスチケ化されたエッジを持つ粉を直接押出機の供給部へ送り出すのです。降温しない。再び湿りません。二度扱わないのです。
このガイドは、パンフレットを読むのではなく、実際の機械を指定する必要があるプラント技術者、リサイクル事業主、調達マネージャー向けに作成されています。フィードストックの分級、バールオープナーから袋詰めまでの全体的な工程の流れ、摩擦洗浄と浮遊物分離の物理学、エキストルーザーおよび溶融フィルタの構成、ペレット製造方法の選択、水処理、1キロ当たりのキロワット時におけるエネルギー評価基準、ペレットの品質管理、臭気抑制について説明します。また、標準的なフィルムラインを超える高出力または結合グレードのペレーティングが必要な場合には、Wanplasが、プラントを再設計することなく、Polyretecの洗浄ラインに組み込めるマッチングされたシステムを提供しています。Polyretecは、2010 年からプラスチックリサイクリング機器を製造し、2017 年にはPolyretec ブランドを設立し、現在は 50 か国以上で 100 以上のプロジェクトを専任の 24 名以上のエンジニアからなるチームが支えています。
6 なぜ フィルムリサイクルが堅牢プラスチックよりも難しいのか
フィルムリサイクルは、堅牢なプラスチックリサイクルよりも難解です。表面面積による水保持、極低いバルク密度、研磨性の鉱物汚染、洗浄時に残る印刷インキや接着剤の層など、いくつかのメカニズムがあります。これらの要因を考慮せずに、単なるトン数でラインを規定すると、生産の最初の週からも性能が落ちます。
表面積と残留水分
20マイクロメートルのLDPEフィルムの特異な表面積は、同重量の3ミリメートルHDPEボトル壁の表面積のおよそ百倍です。水は、表面張力で結合された表面フィルム、重なったフレークの間に封じ込められた毛細水、そして折りたたまれた或いは管状の断片内部の水池の3つの方法で保持されます。機械的遠心分離機によって、最初のカテゴリは効果的に除去され、第二のカテゴリは一部除去されますが、第三のカテゴリはまったく除去しません。だからこそ、堅固なフレークでのよく機能する水平型の遠心分離機では、残渇率が2〜3％に達する一方で、フィルムフレークプレートに置かれた同じ機械では、8〜12％に安定します。遠心分離機を強く回しても、これ以上の回転数では、フィルムは密集したケーキに成れ、内部の層を遠心力から保護してしまいます。
エキストルーダーに入る十二パーセントの水分は、バルーン内で一キログラムあたり百二十グラムの水を蒸発させ、ベントポートから引き出さなければなりません。一時間あたり千キログラムの生産量の場合、それは一時間に百二十リットルの水が蒸気へと変化することになります。ダブル脱ガスを施したとしても、気体負荷により融合物圧力が不安定になり、糸糸に気泡が生じ、業者は出力を下げることを迫られます。一段圧縮乾燥機は、その気体負荷を、供給ゾーンに到達する前に機械的に、また熱的に除去するために存在します。
粉砕性が低いと輸送性が低下する
緩く洗浄されたフィルム片の積み重ね密度は、固形再加工品と生ペレットと比較して、0.05�0.15トン/立方メートルで、固形再加工品と生ペレットの積み重ね密度をそれぞれ0.30�0.45トン/立方メートルと0.55�0.62トン/立方メートルとします。これにより、3つの結果が得られます。まず、スクリュ輸送機と送風機は、質量ではなく体積に基づいてサイズを決める必要があります。1000kg/hのペレットを搬送可能とする輸送機は、わずか200kg/hのフィルムを運ぶことができます。次に、押し付けまいが排水管である場合、吸着機の揚げ舌は一部空、出力は名前表の一部にまで低下します。最後に、貯蔵シロを巨大なものにしたり、ラインを連続バランスで実行することになり、ブッファーは必要ありません。エンジニアリング的な対策は、圧縮スクリューに強制供給すること、大型の供給管、および1ステップ構造でなら、中間シロの完全な除去です。
土壌や農作物残余物からのミネラル摩耗
農業用覆土用フィルムには、重量の10〜30％を占める土、砂、植物残り物などが混入しています。モース硬度7を持つシリカ砂に比べて、焼結工具鋼板は6〜6.5程度です。湿式破砕機、摩擦洗濯機、接着機に入る1gの砂であっても、機械を切削成形しています。未処理の土は、破砕機の刃を数か月から数週間にまで短くし、摩擦洗濯機のパドルを侵食し、圧縮乾燥機のねじを傷つけ、融着濾過スクリーンを不適切に速やかに目詰りさせます。それゆえに、真剣な農業用フィルム製造ラインは、材料が切断装置に接触する前に、石（土）除去と事前に洗浄を実施し、刃物やねじの材料は、一般的なポリオレフィン用途よりも耐摩耗性を追求すべきです。
印刷インク、接着剤層、臭気媒体。
1．消費後の包装フィルムは、通常、印刷され、時にはラミネートされ、しばしば圧力感性ラベル用接着剤が付けられています。溶剤ベースのインクは、ペレットの色を濃くし、黒点の数を増やし、接着剤の残留物はドライヤーでこなれにくくなり、溶融剤でゲル化します。いずれも冷水で除去できません。標準的な対策として、七十五〜八十五度の高温のカウステック洗浄（一〜三パーセントの水酸化ナトリウムおよび界面活性剤を用いる）を行い、ライン設計全体を変更します：加熱タンク、化学投入、腐食に強いステンレス鋼、高い水処理負荷、およびおよそ的中化を中和するための洗浄段階です。吸収された食品残余物や分解生成物も臭いを持ち、パッケージされている商品が消費者が目にする用途を目的としている場合、それは商業問題となります。
2. 運搬物質の等級とライン構成に対するその影響
単一フィルムリサイクルラインの構成は、すべての原料に適切ではありません。入力バールの汚染レベルは、洗浄強度、摩耗部品仕様、過濾細目など、最終的に販売できるペレットのグレードを決定します。最も一般的な商品上の誤りは、クリーンな工業廃棄物用に指定されたラインを購入し、それを大きく汚れた農業用フィルムを供給することです。ラインは稼働しますが、スループット、フィルター寿命、ペレット品質のすべてが、見積価格としては大幅に劣るものとなります。
下表では、五つの共通ポリオレフィンフィルム原料品質を、実際にライン構成を決定するパラメータに対応させています。汚染レベルは、納入する糸状に含まれる非ポリマーの総重量で表されています。
| 供給物質のグレード | 汚染レベル | 機械での乾燥後の水分 | 必要な洗浄強度 | 装置への相対的な摩耗率 | 実現可能なペレットグレード |
|---|---|---|---|---|---|
| 産業廃棄に付すLDPEフィルム（コンバータのスクラップ、端部スクラップ） | 0.6%未満 | 6～8％ | 冷却洗浄のみ;熱洗浄は任意 | 低。 | 近原生; 同様の製品に吹き戻しするために適しています |
| 後消費 LDPE 包装フィルム（シェイプホッド、ストリッチラップ、袋） | 2% から 5% | 8～10％ | 冷却予洗浄＋摩擦洗浄;印刷物の場合は熱洗浄 | 中型 | 高品質の一般用途グレード。ゴミ袋、内層のフィルムなどに用いられます。 |
| PP製織生地とFIBC生地 | 3 〜 8％ | 9〜12 パーセント | 強烈な研摩洗浄；縫い込まれた繊維とライナーを除去するための浮上分離 | 中・高水準。 | 産業グレード、射出型のパレット、重要ではない加工部品 |
| 農業の覆い被膜 | 10～30％の土、砂、植物残骸 | 10 から 12 パーセント | 嵐石除去、多段式予洗、高強度摩擦洗、高温洗浄 | 非常に高い | 公益事業グレード、ゴミ袋、灌漑用パイプ、地中テキスタイル |
| 温室フィルム | 5～15 パーセント | 9〜11 パーセント | スティン留め除去および摩擦洗浄、粘着テープの残布がある場合は熱洗浄 | 高 | 中型クラス(農業用フィルム、灌漑製品、成形部品) |
表を仕様書として読み取る。
この表の実用的な用途は、通常の読み方とは逆です。販売する固化パウダーの品質から始めて、そのラインがどのような洗浄強度と消耗品仕様を伴って実現できるかを左へ進んで確認します。ターゲット市場がフィルム対フィルムである場合、つまりリサイクルされた固化パウダーが再び吹き板に利用される場合、灰分含量の上限は通常0.5％以下で、黒い点数が低くなければなりません。これにより、高温洗浄、細かい融着物質のフィルター、そして多くの場合、二段フィルターのステージが必要になります。ターゲットが灌漑用パイプや土木用テトリなら、灰分容量の許容範囲は1％を超え、フィルターは粗くでき、ラインの稼働速度と運用コストが下がります。
混合物料については特に言及する必要があります。多くのリサイクル業者は、利用可能な貯蔵のどのタイプを選べばよいか迷ってしまいます。つまり、ラインには月曜日にきれいな後工業廃品が投入される一方、木曜日には高濾過率を要するムール濾過紙が投入されることがあります。平均的な物料に合わせた設計を行った場合、半分は過剰スペックになり、半分は不足することになります。最も汚れたタイプの物料を実際に処理可能なラインについては、洗浄能力と耐久部品の計画を正確に行う必要があります。さらに、ペレット化機とエキストラーダでスピード制御された駆動機を搭載することで、スピードが変化することで、クリーンなタイプの物料の高出力化が可能です。Polyretecは、このように標準的に構成されるPP PEフィルム生産ラインでは、破砕機、摩擦式洗浄装置、絞り乾燥機、ペレット化機にそれぞれ変速制御が設けられており、コントロールパネルで、物料の変化に応じてラインのバランスを再調整できるようになっています。
バレーの品質と事前分別の規則
ラインに絶対に入ってこない汚染物を除去するには、費用を付加しません。インフィードコンベア上で繊維、木材、金属の破片、堅固な容器、ひどく劣化した物質を手動で別出させることで、摩耗とフィルター消費量を低減させ、費用を何回分も上回る利益を得ることができます。インフィードベルト上の磁気分離器と破砕後の第二段階の分離器では、鉄系の破片を排除し、エキストラダーヤーに入る前に捕獲します。土壌が多く含まれた農業用フィルムの場合、生地を事前にカットし、乾燥し排除するドライブで、水を加えないまま大部分の土を除去することができます。これにより、水処理装置への負荷を大幅に軽減することができます。
3. PP・PEフィルムリサイクルラインのフルラインプロセスフロー
完全な一段階のPP PEフィルムリサイクリングラインは、それぞれが特定の汚染物質クラスを除去または次の段階のために材料を調整する十六のプロセス段階からなる連続的なチェーンです。各段階が実際にどのような役割を担っているかを理解することで、欠損した段階を補完しようとするという一般的な失敗を回避することができます。
各段階の説明
バレの開け押し機圧縮されたボールは、立方メートルあたり三百～五百キログラムの密度で到着します。物質を破損させることなく切断せずに分解する必要があります。歯が重なった回転軸がバールを切断し、制御された均等な速度で膨らんだフィルムを選別コンベアに届けます。ここでのフィードレート安定性は、その後のすべての場所で安定性を決定します。急なバールオープナーは、後のペレチザーに急な出力を生みます。
前洗浄および結石除去汚れた原料の場合、底部のスクリューを備えた洗浄槽では、シンプルな沈降によって重い鉱物残留物を除去し、パドルによりフィルムを懸濁状態に維持します。砂、砂利、および金属の断片が沈殿し、継続的に入取されます。この段階で研磨剤を除去することは、農業用フィルムラインにおける最も大きな投資回収が期待できる決定です。
水入付湿式クラッシャーフィルムは、カッティング室に水を注入しながら約40～80ミリメートルの小片にサイズを落としています。水は、冷却剤、埃抑制剤、そして解放された土をブレードからリアルタイムで運搬する運搬媒体として機能します。湿式破砕は第5章で詳しく説明します。2.フィルムに最適化されたスクリューは、再処理されたフィルム材料に見られる溶融流量指数の変動に対処する拡張された圧縮比と混合セクションを備えています。スクリューは、溶融流量指数がプラスまたはマイナス30％の範囲内で変化する材料を投入しても、一貫した押出品質を維持します。フィルムに最適化されたスクリューへの投資は、基本的なエキストルダーのコストに10～20％を追加しますが、高品質と高スループットを実現することで、大きな運営上のメリットをもたらします。
摩擦洗浄装置(第1段階)穴模造されたドラム内の高速ロータは、フレーを相互に衝突させ、ドラム壁に衝突させます。機械的なスクラビングアクションにより、表面に付着した土はドレインで流され、フレーが軸方向に動いている間に水とともに穴のあいだを通過します。
高速摩擦洗浄装置（第二段階）第二の、より速い摩擦段階は最初の段階で生き残った汚染物質—結合した土壌、生物膜、および軽いインクを除去します。 2つの摩擦段階を連立させることによって、最初の段階に比べてかなり多くの汚染物質を除去することができます。これは、マシン間の転送操作によってフラクションの位置が再調整され、新しい表面が露わになり、より多くの汚染物質が除去されるからです。
浮上分離槽密度ベースの分離は、水よりも重いポリマー、PET断片、PVCラベル、ゴム、および残留の鉱物を除去します。ポリオレフィンは浮いており、汚染物質は沈黙し、タンク底から取り出されます。この段階は第六節で説明します。
横型高速摩擦洗浄機新しい水または熱い水を使用した最終的な水平摩擦段階では、磨き洗浄を行い、また重要なことに、フィードを先を抜いて水を捨てることによって乾燥機への送り込み前に水分を除去する処理を開始します。
スクイーザー乾燥機 (圧縮スクイーザー)単一段システムの中心。残留水分は、樽の加熱と蒸気放出による機械的押圧によって八から十二パーセントから一パーセント以下に下がります。詳細については第四節で説明します。
エキストルーザーへのワンサテップ送込高温で凝縮された粉末を直接エキストラクターの給与口に供給します。このような一連の作業を行うには中間シロまたはコンベヤーや冷却段などの段階が必要ではありません。これらがなければ、一段階構造の特徴となります。
2段脱ガス大気の進入口は低密度フィードに混じった残存の蒸気と空気を除去し、下流側の約マイナス0.08メガパスクールの真空進入口は溶融物から残存の水分と有機化合物を引き出します。
熱融過濾画面変換機は、洗浄中に生き残った固形汚染物質（紙の繊維、溶融していないポリマー、鉱物粒子、炭化物）を除去します。フィルターのオプションは、第八章で比較されています。
粉砕。2. 粉砕：水輪式と水中切断ダイ面ホットカッティング、ウォーターリングカッティング、水中カッティング、またはストランドカッティングでは、濾過された溶融体をペレットに変換します。方法の選択肢については、第 9 節をご覧ください。
ペレットの脱水と乾燥。最近生成されたペレットからは表面の水分を遠心乾燥機で除去し、ポリオレフィンの場合は通常0.1％以下の残水量に減少し、加熱乾燥が不要となる。
振動シーベッド単純なスクリーニング段階では、受け入れ可能なペレットの割合から細粒、テール、ダブル、およびサイズが大きすぎる粒子を分別します。スクリーン開口は目標ペレットサイズに合わせられ、二つのデッキの構成によって、単回でサイズが大きすぎるものと小さすぎるものが両方除去されます。フラーク分級の上流域での詳細なスクリーン選定は別の問題であり、ペレット側では、約５ミリメートルの上面デッキと約２ミリメートルの下面デッキを備えた二つの振動式スクリーンが、大部分のポリオレフィンペレットの形状をカバーします。
均質化シロシローで数時間の生産を内部混合することで、色、溶融流動率、水分に関する短期的なばらつきが均一化されます。この段階がなければ、ラインが順調に稼働中でも顧客に見える成分間の変化はかなり大きくなります。
袋封入二十五キログラムの袋やボリュームバッグに自動的に計量して詰めることができ、品質管理用の留保サンプルのためのサンプリングポイントも備えています。
2段レイアウトが異なる場合
二段階のプラントでは、機械式乾燥機の後にチェーンが断線します。フレークは貯蔵シロまたはビッグバッグに供給され、室温へ冷却され、大気中の水分が再吸収され、その後、独自のホッパー、給料機、そしてしばしば別個のアグロメーターまたは圧縮機から始まる別個のペレタイジングラインに送られます。洗浄水と乾燥段階で投入された熱エネルギーはすべて消失します。一段階のラインでは、そのエネルギーは材料自体に保存され、再びプラスチケーションに直行します。
4.主要優位性：ワンステップスッキリドライヤーとエクストラーダーの統合
圧縮乾燥器は、ワンステップフィルムリサイクルを可能にする部品であり、購入者が単に価格のみを比較するときに最も不妥当に仕様が低められる部品です。その機能は、八から十二パーセントの水分を含むフレークを取り出し、八十から一百十度の温度で、無秩序なフレークよりも三から五倍密度が高い状態で、正確にエクストラーダーに合わせた質量流量を供給することです。
按ねじ乾燥機の動作方法
機械的に、圧縮型乾燥装置は、スリットまたは穴あきの筒内に回転する単一のねじであり、その筒の溝の寸法は長さの方向に変化し、排出量は制限されます。3つの効果が同時に発生します。
メカニカルな表現。吐出部分に近付くにつれ、粉状体の質量は圧縮されます。空気と毛細管の水は、バレルのスロットから物理的に押し出され、流出します。この段階でわずか12％の水分が3～4％に減り、熱の消費も特に必要ありません。これが唯一の段階で行うだけでも、水分を12％から3～4％にまで減らすことが可能になります。
摩擦および導電可能な加熱圧縮材料はバレル壁に対して剥離され、摩擦熱が生成される一方で、電気熱を加えてバレルを加熱します。材料の温度は八十度から一百十度に上昇し、残された結合水分が蒸気として発生し、フレーク面がやわらかになります。しかし、意図的にポリエチレンの溶融点より低くして、材料が溶融せずに運搬可能に保たれます。
スチーム排出。生成した蒸気は、エキストラクチオンフードやバレルのスロットから排気され、エトラーゼに送られるのではなく、これを排出します。これは重要なことです。材料を加熱しながら蒸気を適切に排気しない圧縮乾燥機は、蒸気の形で水分をフィードロアに輸送し、そこで凝結してその目的を阻害します。2. ストランドペレーティザーは、ペレット長さの均一性が重要である例、リプロポリエナートや再生ポリマー等の投射成形または繊維用に用いられています。ストランドの清浄と一貫性が要求されるため、汚染の少ない投入を目的にすることができます。ダイサーは、フィードが既に粗大ストックであるニッチで使用される剛性およびプロファイルリサイクルに適しています。
排水時の結果は熱く、半くつった、部分的に表面が溶着されたフレーク状の塊となり、その集積密度は通常 0.25〜0.40トン/立方メートルの範囲になり、残留水分が 1% 未満であることから、信頼性の高いエクストラーダに供給できます。
なぜ高温の直接投入によりエネルギーが節約されますか
ポリエチレンの熱力学を考慮してみます。固体PEの比熱は約2.3キロジュール/キログラム/ケルビン、融融熱は約200キロジュール/キログラムです。25度から220度の溶融温度まで熱を加えるために1キログラムのPEを200度まで温めるには、融融熱を含めて約650キロジュールの熱が必要になります。PEがエクストラダーに25度から100度で入る場合、熱くなった水からの洗浄および圧縮過程で既に生成された熱で、プラスチカライゼーションに必要な感熱分と潜在熱分の約25％がすでに確保されています。
実際には、理想的な計算よりも実測されたラインレベルの省エネルギーは小さいものです。これは、モーターの効率、放射熱損失、エトラーザの自体発熱がすべて相互作用するためです。現実的な現場の経験では、単段と二段の場合の熱効率上昇は、エクストラクションと乾燥の両段を合わせた全消費エネルギーの15~25％にとどきます。年間6千時間稼働する1,000kg/時間のラインでは、これは非常に大きな数のキロワット時であり、オペレーターの介入なしに毎秒の生産時間の中では積み増しされます。
なぜ直接投入によりペレットの品質が向上しますか
エネルギーは主張の半分に過ぎません。質の問題はおそらくそれ以上に強力です：
大気中の水分の再吸収はありません。シロやバッグに保管された洗浄されたポリオレフィンフレークは周囲の湿度と均衡します。湿気の多い気候では、乾燥機から三％で出たフレークは一日以内に再び五％または六％になります。その水分は直接エクストラダー内に入り、気泡、銀の模糊、および糸の断裂を引き起こします。
二次汚染がない毎回の移送、圧搾庫、ビッグバッグは、ほこり、繊維、前回のスラブ残留物、または外来物質を拾うチャンスです。中間保管段を排除することで、完全に汚染の経路を削除できます。
安定した押出装置供給。スクイジングドライヤーは制御されたコンパクトな密度でエキストルーダーへ直接送り出されるため、エキストルーダーは気泡のない均一のボリューミックフィードを受け取ります。また、溶着のない粒状物の波打ち状の供給現象に比べて溶融圧力の安定性が向上し、粒状物の寸法安定性が改善され、フィルターストレスが低下します。
熱処理の経過時間を短くする2回ではなく 1回の加熱操作は、高温状態の合計時間を短縮できるため、酸化的な劣化が少なく、機械的特性の保持が向上し、さらに臭気が低減します。
| パラメーター | 2段階(分離した洗浄とペレチゼーション) | ワンサテップ構成 (スクイージングドラムとエキストルーザーの一体型) |
|---|---|---|
| 具体的エネルギー指数（二段階の基準値＝100） | 100 | 75から85度Celsiuス |
| エクストラダの内部に入り込む水分 | 5～12 パーセント、保管時間と周囲の湿度によって変動します | 1%未満、安定的に管理されています |
| 送入口の材料温度 | 15〜35度Cの環境 | 80〜110 ℃ |
| 設置面積 | 大型で、中間シロとバッファーストレージ、二つ目の給エラーシステムが必要。 | コンパクトで、同量の出力に合わせた床面積が通常20〜30%小さく抑えられる |
| 中間処理ステップ | 運搬、保管、再投入、時には再凝集 | ない、連続移送 |
| 二次汚染によるリスク | 中・高水準。 | 低。 |
| ペレットの品質の安定性 | 可変する；保管方法と気候によって異なる | 高。フィード状態はプロセス制御下 |
| 対する操作員の人数 | 高い、洗浄とペレット化のために分かれたチームが必要になることが多い | 低い；ポンプとモーターの損失が蓄積されます。 |
| 投資の強度は、スループットと自動化によって、一般的に中程度から非常に高いレベルと位置づけられます。500 kg/hのコンパクトラインは中程度、6000 kg/hの完全自動化されたスーパークリーンラインは非常に高いレベルとなっています。各トンあたた运営コストは、エネルギー、水、および苛性酸の消費によって左右されます。 | 中波付きの機器はフェイズの設定が可能ですが、装備台数はより高くなります。 | 集合ブロックで中・高水準。建設・処理コストが低下する点で相殺できる。 |
| 洗浄フレイクを分野別に販売する柔軟性 | 高。フレイクは中間製品として販売可能 | 低い；両方の部分は独立しています。 |
| 起動およびシャットダウンの複雑さ | エネルギー効率の高いモーターと熱回収技術の導入により、エネルギーコストを 35％削減しました。 | 高い、ラインはひとつのシステムとして制御される必要があります |
単一ステージの誠実な制限
単一ステップの統合は、一般的に優れているわけではありません。自社でペレット化を行うのに加えて、洗浄済みフレークを第三者のペレティーザーへも販売するビジネスモデルの場合、二ステップ構成では販売可能な中間製品と、洗浄ラインとペレーティングラインを異なる時間帯および異なる能力で実行できる自由が得られます。単一ステップでは、二つを結合しなければなりません：押出機が停止すれば、洗浄ラインも停止します。専用のフィルムリサイクラーが独自のペレットを生産する場合、この結合は、エネルギー、品質、労働力のメリットのために許容できる対価となります。変動するビジネスをもつ貿易商や受託加工業者にとっては、二段階構成の柔軟性を優先するケースもあります。Polyretecは、両構成を採用し、各取引のビジネスモデルに合わせてラインを構成します。どちらの構成を選択すべきか、という決断はあくまでもユーザーの選択に委ねられます。
5. 湿式粉砕と乾式粉砕
ほとんどの汚れたポリオレフィンフィルムの場合、湿式破砕が正しい方法です。その理由は水自体ではなく、破砕室内の研削装置に水が注入されることで、土壌がリアルタイムで除去され、埃が抑えられ、刃が冷却され、フィルムがローターに巻き込まれないようにして、熱による柔軟化を防ぐからです。乾式破砕は、無質量の専ら産業廃棄物によるトリミング処理の場合に適しています。このタイプのフィルムでは、非常に少ない量に過ぎる化学物質が混入している場合が多いため、材料を後から洗浄することもあまり必要としていません。
切断室で実際に使用される水はどのようなものですか?
フィルムが切断されると、表面に接着していた土は微小な粒子として解放されます。乾燥式のカッターでは、その粒子は室内に残り、充てん物質とともに循環して、刃とスクリーンに摩擦されます。湿式のカッターでは、トンあたり6〜10立方メートルという典型的な割合で噴射された水が、粒子をスクリーンを通って連続的に排出します。大量の汚染物質を含む農業用フィルムを乾式で粉砕する場合と比べ、刃の寿命は2〜4倍延長できます。
水は熱の問題も解決します。フィルムは熱容量が低く、表面積が大きいため、カットする際の摩擦熱によって温度が急速に上昇します。約七十度以上になっても、LDPEは粘性になり、自身とローターに接着し始めます。その結果は、古典的なフィルムクラッシャー故障モードである：シャフトに巻きつく厚い接着剤の塊が生じ、手作業での取り外しが数時間もかかることになります。連続的な水注入により、棚内の温度を室温近くに保ち、この故障モードを完全に排除することができます。
最終的には、水は空中中に塵を抑える働きをします。汚れた農業用フィルムを乾燥して粉砕すると、土壌、残留農薬、高分子微粉などを多量に含む発がん性の発散性塵が量産されます。これは、健康ボリュームの問題だけでなく、密閉式の粉専用収集装置でも爆発の危険性を増す事になるため重大な安全リスクとなっています。濾過によってこの危険は源にまで排除されます。
刃材料とその形状
刃の仕様は切断品質とメンテナンス費用の両方を決定します。フィルムサービスにおいて実用的な選択肢は次のとおりです。
SKD-11（D2 コールドワークツール鋼に等しい）。高いクロムと炭素含量により、熱処理後の硬度が58〜60HRC程度になるため、優れた耐摩耗性と良好な靭性を有し、一般的なフィルムバッグや織物バッグの用途において最適です。また、刃の寿命、再鋭化能力、コスト面からも最適なバランスを備えています。
D2工具鋼。SKD-11と同等の機能を持っており、同じ用途で広く使用されています。サービス期間中、何回も再研磨することができます。これは、交換作業よりも代替作業の方が遥かに安価であるため重要です。
タングステン結晶化炭化物ハーフェイシング（硬質鍍金）非常に研磨性の高い材料 — 砂の含有量が 20% を超える汚れた農業用むらきれいシート — で、刃先に炳剤が溶融することで寿命が大幅に延びます。ただし、炳剤が溶融した刃は従来の方法で再研削することができず、トランプ金属が衝撃を与える場合など、やわらかくなってしまうため、上流の磁気分離が必須となります。この方法は任意ではなく必須となっています。
ブレードのクリアランスはオペレーターが最も頻繁に怠るパラメータです。フィルムの場合、回転しているブレードと固定ブレードの間の隙間は0.2から0.5ミリメートルで維持する必要があります。0.2ミリメートル以下ではブレードが接触するおそれがあり、壊滅的な損傷を生じます。0.5ミリメートルを超えるとフィルムは切断されるのではなく、長くて切れ毛のような断片が作られて、下流のロータリに巻き込まれることでスクリーンをふさぐことにつながります。クリアランスは、毎回のブレード交換時に確認し、週に一度回数を再設定して、頻繁に使用されている場合には確認する必要があります。
スクリーン・アプラートの選択
スクリーンの開口サイズはフレークサイズを決定し、フレークサイズはすべての以降の工程に影響します。PP PEフィルムの場合、標準的な開口サイズは、40～80ミリメートルです。小さな開口サイズの場合には、表面がより露出されるため、フレークがより均一になり、洗浄効率が向上しますが、同時に破砕機のエネルギー消費が増し、生成される小破砕物が増えます。大きな開口サイズの場合には、生産能力も向上しますが、大きな断片が発生し、洗浄効率が低下し、圧縮乾燥機への摺動が不安定になります。
実用的なルールとして、比較的清潔な包装用フィルム（洗浄要件が中程度）の場合は60～80ミリメートル、農業用フィルム（最大の洗浄面積が必要）の場合は40～60ミリメートルの幅を利用する。PP織り袋材料は、大概50～70ミリメートルで効果的に機能します―織り構造を破壊する程度に小さく、過剰な繊維発生を防ぐ程度に大きいです。2. 実用的な選択時のチェックリストには、原材料分析、目標純度、必要容量、水の回収設計、エネルギー効率、設備面積、自動化、法令遵守サポート、アフターサービス、ペレット化の組み込みなどが含まれます。各候補ラインをこれらを基準に自分の要件に応じて評価し、電子プラスチック廃棄物リサイクルのための最適な硬質プラスチック洗浄ラインは、製品スペックからではなく、このチェックリストを基準として比較することで決定されるものです。
水消費量と再循環割合
毎時間一千キログラムのラインに設置されたウェットクラッシャーは、回転量に対し約六から十立方メートルの水を消費します。そのほとんどは再循環されます：クラッシャーからの水は沈殿することで明確化され、再度戻されます。粒状物質とともに流出し、蒸発する部分、そしてスラッジを排出するための水の再塗布が必要です。水処理ループがうまく設計されているシステムでは、再塗布需要は回転量の約八から十五パーセントです。第12節で、水処理について詳しく説明します。
6.摩擦洗浄および分離物理学
荒廃・浮微分はフィルム洗浄ラインの主力機器であり、まったく異なる物理原理に基づいて機能する。荒廃は、高分子表面に機械的に付着した汚染を除去する。浮微分は、高分子と化学的または物理的に異なる密度による汚染を除去する。いずれも他を代替できず、どちらかが欠けている場合でも、目でも明らかなほど劣率のペレットが生産される。
摩擦洗浄メカニクス
摩擦ホッパは、尖ったまたは押し切り刃をつけた高速回転子を収容した縦円形または水平円形の穴あきドラムから構成されていて、細片が片端に水とともに入り、回転子の回転速度(通常、毎分七百から一千回)まで加速されます。以下の三つの洗浄機構が同時に動作します。
フレー間の摩耗隣接するチリが異なる速度で動いて互いに擦り合わされる。両面がポリマーであるため、この作用は汚染に対しては激しいが、材料自体に対しては優しい。
フレーから壁への衝撃遠心力によって、フレイクが、穿孔ドラム壁にぶつかります。衝撃で、固定化した粒子が浮上し、すぐに穿孔部を通る水流によって運ばれます。
油圧シーケンサーその細片面の反対方向に高い相対速度で移動する水は、粒子をはがし、再沈着を防ぐ。
主要な制御パラメータはローターの回転数です。約700回転/分以下では、結着した土を除去するための機械エネルギーが不十分です。約1,000回転/分を超える場合には、エネルギー消費が急激に上昇しており、フィルムの小片が細かい微粒子に裂かれ、生産量として失われ、水処理システムに負荷がかかります。居住時間は第二のパラメータで、一般的には15～40秒/段階と考えられており、このためラインでは1つの長い機械ではなく、2つまたは3つの段階を並べた構造を採用しています。
情熱洗浄化学
冷却摩擦洗浄により,土砂やゴミを除去することができます。しかし,印刷インク,接着剤,油,グリースまたは生物分解物は除去できません。これらを除去するには,75~85℃の水に1~3%の水酸化ナトリウムと非イオン性界面活性剤を加えた高温なカースト製剤が必要です。
化学処理は、3つの面で機能します。水酸化ナトリウムは脂質残基をサポニファイし、多くの印刷インキの接着剤システムを攻撃することで、顔料層を機械的に剥がすことができます。高温は、接着剤と油の粘度を幾何度も低下させ、機械的作用によって除去できるようにします。界面張力を低下させる表面活性剤は、汚染物質とポリマー表面の間に水が浸透できるようにし、除去された物質を分散させて再沈着を防ぎます。
石灰分濃度をコントロールする必要があります。1パーセント以下では、インク除去が不完全となります。3パーセント以上では、化学消耗が比例的な利益をもたらさず、洗浄工程の負荷が著しく増加し、ペレットをフィルムに使用する場合、ポリオレフィンの表面に酸化が起こり、それが下流の印刷性を損なわす危険があることがあります。85℃以上の温度では、LDPEの場合、材料が柔らかくなり凝集し始めます。しかしながら、ペレットを使用する場合、下流で腐食が生じることと、残留物がペレットに残る恐れがあるため、熱洗浄後の洗浄工程は必須です。
ロータ分離とポリマーの密度
浮動分離タンクでは、ポリオレフィンが水よりも少ない密度を持つ非常に少ない商業用ポリマーであるという性質を利用します。静的状態のタンク内で、ポリオレフィンのフレークが浮かび上がり、パドルコンベヤーで表面から排出され、より密度の高い材料は沿うに沈み、底部のエーガーで抜き取られます。
| 材料 | 密度（立方センチメートル当たりのグラム）。 | 水中での行動 | 分離結果 |
|---|---|---|---|
| ポリプロピレン（PP） | 0.90から0.91 | しっかり浮かびます。 | 小売用袋用集塵器、混合非印刷フィルム |
| 低密度ポリエチレン（LDPE） | 0.91から0.93 | 浮遊体 | 小売用袋用集塵器、混合非印刷フィルム |
| 高密度ポリエチレン (HDPE) | 0.94 ～ 0.96 | すこし浮かびます。 | 原料価値の大半を残す、通常は数十デシリトルの損失に留まる |
| ポリスチレン（PS） | 1.04から1.06 | 浸沒物 | 取り除く |
| ポリエチレンテレフタラート（PET） | 1.38 ～ | 急速に沈下する | 取り除く |
| ポリ塩化ビニル（PVC） | 45 | 急速に沈下する | 取り除く；PVCが破壊され、エクストラーダー内に酸が放出されるため重要な要素である |
| 紙およびセルロース繊維（湿式） | 1.1～1.5 | 沈みますか、または浮遊するままになります。 | 一部除去；溶融フィルタ処理により残留物を処理する |
| サンドとミネラルの土壌 | 2.4 から | 急速に沈下する | 取り除く |
| アルミニウム箔の破片 | 2.7 | 浸沒物 | 取り除く |
二つの実用的な警告がある。まず、0.96グラム／立方センチメートルのHDPEには浮力の余裕がほとんどなく、あらゆる揺らぎや漂着した空気の損失、あるいは付着した汚れはフレークを表面の下に荷重する。タンクの設計では、十分な滞留時間を持つ静かな区域を設置する必要がある—通常60～120秒かかる。次に、汚れたあるいはレーヤーレートされたフレークは、その組成物密度に基づいて動作し、基本ポリマー密度では動作しない。重いペーパーラベルが付いたPEフィルムのフレークが沈んでヤルドとなり、付着した気泡を持つPETの破片がPEフィルムのポケットに折り込まれて浮上し、製品に汚染をもたらすことがある。浮上槽の前の十分な粉砕により、これらの複合物が分離可能な単一素材のフレークに変わる。
汚染物質除去責任マトリックス
| 汚染物の種類 | 主要な取り出し段階 | サポート段階 | 典型的な除去効率 |
|---|---|---|---|
| 懸濁土、ほこり、砂 | 前洗浄およびデストニングタンク。 | 湿式クラッシャーの水注入 | 85〜95パーセント |
| ボンディングされた土壌と乾燥した泥 | 摩擦式洗濯機の段1、2 | クロム成分が高い高温洗浄 | 90〜97% |
| 石、瓦礫、金属片 | 前洗浄沈降 | 磁気分離機・浮上槽 | 98パーセント以上 |
| PET、PVC、その他の高密度ポリマー | 浮上分離槽 | 手動事前分別 | 95～99％ |
| 印刷インクと顔料層。 | 75 〜 85 ℃ での高温苛性薬品洗浄 | 高速摩擦洗浄（ホットウォッシュ後） | 60-90％、インクシステムに依存 |
| 圧力感度接着剤およびラベル接着剤 | 高温苛性薬品洗浄、界面活動剤添加 | 横型摩擦洗浄機 | 70〜90％ |
| 紙ラベルとセルロース繊維 | 高温洗浄の軟化と摩擦 | 熔融濾過による残留繊維 | 80% から 95% |
| オイル、グリス、および食品残渣 | 高温苛性薬品洗浄 | 洗浄段階。 | 85〜95パーセント |
| 臭気の持つ揮発性化合物 | エクストラクター内での排気真空脱ガス | 熱浸出機、溶融温度制御 | VDA 270の評価の改善による測定 |
| 100マイクロメートル以下の微細ミネラル粒子 | メルトフィルトレーション | 摩擦洗浄 | フィルタ細目に依存します; 第八章を参照してください |
7. フィルムリサイクル用エクストラクターの構成
ワンセプト型フィルムリサイクルラインにおけるエクストラーダは、標準的なペレタイジングエクストラーダではない。これは、特に構成された機械で、節水部、スクリュジオメトリ、および通気装置はすべて、原料の重量密度が非常に低く、蒸気と残留水分を含むことから、圧縮後にこれらは依然として存在しているという二つの事実に基づいて設計されている。
なぜ強制送入が必須なのでしょうか？
重力供給では、材料が自重でスクロールチャネルに流れ込み、階段を満たすようになります。新品のペレットの場合、0.55~0.62トン/立方メートルでこれは完全に機能します。フィルムフラークの場合、0.05~0.15トン/立方メートルでまったく機能しません。フラークは給餌口の上に橋を架け、階段は四分の一ほどしか十分でなくなり、出力はスクロールの形状が提供すべきレートの20%か30%以下になります。さらに、給餌速度が不安定になるため、溶融圧力が変動し、ペレティファイアが一貫したペレットを生成できなくなります。
強制供給装置（供給口に取り付けられた、独立に駆動される圧縮ねじまたはピンねじ）は、この問題を解決します。一つの段階のラインでは、苫圧縮乾燥機自体がこの作業の大部分を行い、0.25～0.40トン/立方メートルの事前に圧縮された物質を、直接供給セクションに排出します。高出力構成では、完全な物流メモリ填充を保証し、供給速度制御を乾燥機から切り離すために、補助的な強制供給装置または側方供給圧縮機が使用されます。
完全な充填による技術的利点は、生産能力だけでなく、他にもあります。完全に装填された供給セクションは、固形プラグとして材料を供給し、圧縮区域で安定した圧力の増加、一貫した溶融、および予測可能な比特能消費量を実現します。一部しか充填されていない供給セクションでは、断続的な供給、空気の攫引が起こり、溶融は安定せず、廃棄率が高くなります。
ポリオレフィンフィルムのネジジオメトリ
単段ラインでのPP PEフィルムリサイクルにおすすめの設定は、次の特性を持つ単軸押出機です。
長さ対直径比は、33：1から36：1。これは、従来のペレーテリングエキストルーダーの25：1から30：1よりも長いです。 余分な長さは、2つの放出ゾーンに適切な溶融シールとそれらの間の再加圧を備えるために必要です。 また、再利用可能フィルムの一般的な粉ひあとサイズ分布を十分に溶融させるための十分な滞在時間を提供するために必要です。
圧縮比3：1から3.5：1の間。純粋なポリオレフィンの通常の比率2.5 : 1〜3 : 1より高い値になります。これは、入力材料の積載密度が低いため、完全な溶解密度に達するにはより多くの体積的減少が必要です。しかし、高すぎる圧縮比は過度の摩擦熱と劣化を引き起こすため、リサイクルフィルムでは3.5：1が実用上の上限となります。
バリアースクリューとミキシングヘッド傾斜部上に、固体部を溶融プールから分離するバリアフライが存在し、これにより溶融効率を大幅に向上させ、未溶解物の進む量を減らすことができます。メータリングゾーンにあるミキシング要素（Maddock型またはパイナップル型のミキシングヘッド）は、溶融温度を均一化し、色彩と残留ゲルを分散させます。溶融の均一性は、ペレットの着色一貫性を直接決定するため、商業的には明らかな品質要素です。
窒化または二金属のバレルライニング。リサイクルされたフィルムは、優れた洗浄後にも残析剤を持っています。耐摩耗性の高い二金属バレルライナーを農業用フィルムサービスに強く推奨します。きれいな産業物質では標準のニトリ化が十分です。2. リサイクルされた漁具材料は、カーペット繊維、屋外生地、産業用繊維製品などの繊維製品で使用されています。漁具材料の繊維の由来により、それらは繊維製品用途に適しています。繊維製品は、リサイクルされただけの漁具ポリマーの強度と耐久性に利点をもたらします。繊維製品用途は、リサイクル材料にさらなる市場を提供します。
2段の脱ガス構成
フィルムリサイクルの標準は、ひとつではなく、ふたつの放出ゾーンです。
大気バンパー、初期溶融後に配置するこれにより、低密度の原料で運ばれた大部分の誘導空気と残留水による蒸気が除去されます。この装置は常圧で動作し、放出されるガスの体積流量が大きいため、容量が広く計算されています。通常、溶融物がベンチ口に上昇しないように防火扇または排気用ねじが取り付けられています。
真空ベント、メーターングラウンドに配置燃焼過程で発生する残留水分、低分子量の分解生成物、及び臭いをもつ可揮発性有機化合物を除去するため、真空放出部は約-0.08マーガパスカルの真空を維持します。真空レベル、溶融体温度、および真空放出部における溶融体の表面更新速度のすべてが、脱揮発の効率を決定します。真空放出部には、特別な配置でチャネルの深さを増加させた減圧ゾーンを設け、部分的に溶融体が満杯の部分と、溶融体の表面が広く空いている部分を配置したことで、効率よくドロを除去できます。
両エアー孔の間には、スクラップ処理円周を完全に満たす溶融シール（メンター）が必要です。そうしないと、真空だけでなく大気の空気がもろに逆方向へ流れてしまいます。このシールを正しく設定するのはスクリューデザインの問題であり、オペレーターの調整ではないため、一般用スクリューの代わりにフィルムリサイクル用スクリューを使用することが必要です。
溶融温度制御
LDPEフィルムのリサイクル用の目標溶融温度は通常一百九十~二百二十度に設定されます。PP織り物の場合は、二百十~二百四度です。高温に設定するとフィルタ性能向上と溶融での同質性向上を期待できますが、酸化分解の進行により、臭いが悪化し、パレットの黄化を招きます。また、低温にすると、特性は維持できますが、未溶解化された粒子がフィルターに入ってしまう場合があり、モーター負荷が上昇することもあります。単軸押出機の溶融エネルギーの大部分が、ホイール軸受とチャネル内で生ずる摩擦によるものであるため、ハウザーでの加熱よりも、スロットルスピードがもっと効果的な溶融温度コントロール法であることが多いのですが、多くのオペレーターはこれが見落とされてしまいます。
8. 溶融濾過オプション
溶融フィルターは汚染と完成されたペレットを隔てる最終的な防護システムであり、この部分では不浄な原料による経済性の良否が明確にあらわれます。過こまいすぎるフィルターでは、黒いちくり部やミネラル粒子がペレットに混入し、過細すぎるフィルターでは、大量に混入された汚染物質によってフィルターが数分のうちに目詰まりを起こし、スクリーンの頻繁な交換、溶融中のロスの増加、稼働時間の短縮につながります。フィルターの技術と汚染レベルを一致させることは、設計当初の重要な決定事項であって、アクセサリーの選択ではありません。
フィルタリング細さの理解
スクリーンの繊細さは、メッシュまたはマイクロメートルで表記され、両者の関係はワイヤー径に依存するため、完全に互換性があるわけではありません。標準的な編組ワイヤースクリーンの場合、40メッシュはおよそ400マイクロメートル、60メッシュはおよそ250マイクロメートル、80メッシュはおよそ180マイクロメートル、100メッシュはおよそ150マイクロメートル、120メッシュはおよそ125マイクロメートル、150メッシュはおよそ100マイクロメートルです。再利用可能なポリオレフィンの処理では、80マイクロメートル未満の処理は編組だけのスクリーンでほとんど実用的ではありません、完全に自己清掃機能を備えたシンギングまたはレーザー掘削フィルターを必要とします。
スクリーンパックは通常、層状に構成されます。粗いサポートスクリーンは機械的強度を、細かいスクリーンは実際の濾過処理を担います。中間グレードのスクリーンも用いられる場合があります。ブレーカープレートは、負荷の大きいフィルターでは15〜20メガパスコールへの圧力に耐えます。
技術路線の比較
| 浮遊分離路線 | 一般的な細かさ | 画面変更時に中断 | 溶融物損失/スクラップレート。 | 適切な汚染レベル | 投資の強度は、スループットと自動化によって、一般的に中程度から非常に高いレベルと位置づけられます。500 kg/hのコンパクトラインは中程度、6000 kg/hの完全自動化されたスーパークリーンラインは非常に高いレベルとなっています。各トンあたた运営コストは、エネルギー、水、および苛性酸の消費によって左右されます。 |
|---|---|---|---|---|---|
| 手動プレートスクリーン交換機 | 40 〜 100 メッシュ（400 〜 150 ミクロン） | 変更ごとに数分間の全ライン停止 | 変化ごとの損失が小さいが、累積された場合の損失が大きい | 非常に清潔な産業廃棄物のみ | 低。 |
| 単一ピストン油圧スクリーンチェンジャー | 60～120メッシュ（250～125マイクロメートル） | 短期的な圧力と流量の停止、数秒間 | 一般的に0.5％以下 | ほとんど汚れていないフィルムから軽度に汚れたフィルムまでの状態 | 低中 |
| デュアルピストン/デュアルボルト油圧スクリーンチェンジャー | 60〜150メッシュ（250〜100ミクロン） | 連続使用；一方のスクリーンがフィルター作業を行い、もう一方は交換される | 低い - | 中程度の汚染；パッケージングフィルムの標準的な主力ユニット | 中型 |
| 連続バックフラッシュフィルター | 80〜150 メッシュ (180〜100ミクロン) | ない、生産の最中はバックフラシュが発生する | 中等度、スプール回転回数によって1~3パーセント | 中・重度の汚染。使用済みおよび農業用フィルムも含む。 | 高 |
| 完全自動自己清浄レーザー穴あきフィルター | 70〜150ミクロン、高い開口面積を有するもの | ない、スクレーパーが汚れを継続的に除去 | 低中、0.5～2%程度、汚染状況に応じて | 重いおよび変動性の高い汚染；最高のアップタイムのルート | Premium |
供給材料のための適切な浄化選択
ポスト消費用の包装フィルムで2～5％の汚れがある場合、100～120メッシュのデュアルピストン連続変換器は標準となっており、通常は交換を必要とする間の時間は数時間になる。農業用のマルチフィルムでは、優良な洗浄でもミネラルの微粒子が残るため、連続バックフラッシュまたは自己洗浄フィルターが必須となります。ピストン変換器ではスクリーンの交換をあまりに頻繁に行わなければならないため、生産稼働時間と溶解漏失の両方が許容できない状態になります。
効果的な診断法: バイザーの換気間隔が約45分よりも短くなっている場合、上流で洗浄の問題が発生しているか、または間違ったフィルタリング技術を用いている可能性があります。最初に洗浄を修正する必要があります。フィルタリングは、汚染物質を除去するプロセスの最もコストのかかる部分です。フィルターに到達するたったひとつのグラムの土が、すでに溶融温度まで加熱され、エネルギー費用のすべての部分を引き継いでおり、プロセスからスクラップとして排出され、高価なポリマーを含んでいます。
高品質の出力のための2段フィルタリング
対象となるアプリケーションで、ブラックスポットの数が非常に少なく求められる場合（たとえば、パッケージフィルムの内側層用として再生されたペレットなど）では、二段階のフィルター配置が用いられます。粗い第一段階のフィルター（40 ～ 60 メッシュ）では、大ざっぱな汚染物質を除去し、より精密な第二段階のフィルター（120 ～ 150 メッシュ）で洗浄を行います。この配置により、高価な緻密なスクリーンの寿命が大幅に伸び、一つのフィルターですべてを行う場合よりも安定した溶融圧力が得られます。ただし、費用としては、追加の装置、圧力低下の追加、およびそのための溶融温度の上昇が必要になり、スクリュー速度やバレルプロファイリングの管理が必要となります。
9. 比較したペレタイジング方法
ポリオレフィンフィルムのリサイクリングには4つのペレタイジング方法が使用され、それぞれの方法はペレットの外観、エネルギー消費、残余水分、および設備投資のバランスが異なります。選択は、生産量のレベルと特定の材料の溶融特性に影響するため、エクストルーダー構成を決定した後に行うべきです。
水リングペレティング
水垣切断では、溶融物が複数の穴のあるダイプリートを通じて押し出しされ、切断部面では回転する刃によって即座に切断されます。得られたチャックペレットが、切断室内を回遊する水で囲まれたリング状に放出され、そこで急冷処理を受け、脱水装置へ運ばれます。メカニズムは簡単で堅牢であり、操作ミスに対する誤差も小さいため、中規模のフィルムリサイクル市場では主要なシステムとして使用されています。得られるチャックペレットは円筒型ではなくレンズ状で、やや不規則な形をしており、水中切断の場合の美観上の欠点ながら、ほとんどの用途では機能に影響を及ぼさないものです。水垣システムでは、再生フィルムの状態が変化してもよく対応し、水中システムに比べて操作上の注意不足に対しても許容範囲が広いといえます。
デイフェイスホットカット
「熱押出形状切断」と呼ばれることもある「空冷式押出形状切断」では、ダイプレートで切断を行い、パウダーを水ではなく空気の流れで冷却します。水と直接接触しないため、残留水分はほぼゼロとなり、パウダードライヤーが不要になります。ただし、空気による冷却が不十分な場合、熱いパウダーがくっついてくっつかなくなってしまうこともあり、この方法は急激な溶解過程を伴う材料および適度な粘着性をもつ場合に最適です。水使用量を最小限に抑える必要がある場合、またはパウダーが潜在的に水を持つ下流の工程に直接供給される場合には、この方法は魅力的です。
水中ちっぽけ化
水中ペレーティングでは、ダイプレートとカッティングチャンバーを完全に温度制御された処理水に浸して、ペレットを同時にカットと鋭化し、スラリーとして遠心乾燥機へ供給されます。これにより、最も均一な、球状の、美しい外観を備えたペレットが生成され、ダイ面積あたりの効率が最も高くなるため、高容量ではこの方式が優勢になっています。コストは複雑性に伴います。ダイプレートを凍結を防ぐために正確に加熱する必要があり、水温を狭い範囲内で制御する必要があり、スタートアップにはより高度なスキルが必要となります。ペレットの外観が商業的に重要となる、毎時約1,000キログラム以上のフィルムリサイクルの場合、水中カットが最適な選択肢です。
リング状パシフィング
ストランドペリタイジングでは、溶融物を継続的なストランド状にするためにストランドダイを通し、冷却に使用するために水浴槽を通し、エアナイフで乾燥させ、円柱状のペレットにカッターでカットします。ストランドペリタイジングは、最も均質な円柱状ペレットの形状と最小の設備投資コストを提供し、また可視的に簡単に確認できるという点で優れています。フィルムリサイクリングにおける弱点は、その感度であり、リサイクルされたフィルム溶融物の粘度が変動する場合や残留水分やゲル含量が高い場合、ストランドが破断します。そのため、ストランドペリタイジングは比較的清浄で安定した原材料に対応します。
| 方法 | 適切なキャパシティレンジ | 粒の外観 | 相対的なエネルギー消費量 | 乾燥後の残余水分 | 多くの流れで優れた分離精度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 水リングペレティング | 200～1500 kg/時間 | レンズ型、わずかに不規則、許容範囲内。 | 中型 | 0.1〜0.3％ | 一般的なPPおよびPEフィルム、印刷パッケージングフィルム、織り袋 |
| ダイス面ホットカット（空冷方式） | 150～800 kg/時間 | 不規則に端部に向かって細長く、尾がある場合もある。2. 不規則に小型。3. 配水管と排水部品。 | 低中 | ほとんどゼロ。 水との接触がありません。 | 水の使用を最低限に抑えた後産業用フィルムの洗浄 |
| 水中ちっぽけ化 | 500～3000kg/時間以上 | 制服型でほぼ球形 – 最良の化粧品成果をもたらします。 | 高大型 | 集中圧送乾燥後、0.1%以下 | 高出力の消費者利用以降のフィルム、最高級のペレットグレード |
| リング状パシフィング | 150 から 1000 キログラム/時間 | 制服型円筒形 – 視覚的検査は簡単です。 | 低。 | 0.1〜0.3％ | 安定した溶融強度を備えた一貫した原料 |
300～1,500kg／Hの範囲にあるほとんどのPP PEフィルムリサイクルラインでは、ポリ水輪状ペレタイジングが基本の推奨となります。これは、最終消費者用フィルム特有の粘性変動に利点があります。Polyretecは、四つの方法をすべて供給し、ラインバランスの一部として、交換可能なアドオンではなく、ダイ面積、カッタースピード、溶解ポンプのサイズをすべてエクストルーダー出力曲線に合わさなければなりません。
10. Polyretec PP PEフィルムリサイクルラインの仕様
Polyretecは、2010年にリサイクル装置の製造を開始し、2017年にブランド「Polyretec」を設立したWanplasの工場で、PP PEやソフトプラスチックを優先した破砕と洗浄ラインを500〜1,500kg/hの帯域で構築しています。300kg/hの小さい構成も、試作品や特殊用途向けに搭載できます。PTWシリーズはフィルム専用プラットフォームで、バレオープナーから洗浄、絞り乾燥、エキス トラジション、ペレチゼーション、バギングまでの全プロセスを完全なワンストップ・システムとして提供し、単一のコントロールアーキテクチャとして提供されます。
以下のラインの仕様は、一般的な汚染レベルの後処理済み PP および PE フィルムに適用されています。電力値は、すべてのコンベア、ポンプ、補助駆動装置を含む全ラインに採用された合計の電力を示しており、実際の運転消費電力は、投入原料および負荷係数に応じて、設置電力の 60 ～ 75% です。
| ラインモデル | キャパシティ（kg/h） | 適用可能な材料 | 合計インストール電力（kW） | 水消費量：循環量（時速立方メートル） | 水回収率 | 設置面積（平方メートル） | 必要な操作員 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PTW-300 | 300 | LDPEフィルム、包装用フィルム、軽量のPP織物嵌入袋 | 210〜250 | 4～6 | 80 ~ 85％ | 250 ～ 320 | 2～3 |
| PTW-500 | 500 | LDPEおよびHDPEフィルム、包装用フィルム、PP織物製袋、FIBC | 320～380 | 6～9 mm | 82～88％ | 350 ～ 450 | 3 |
| PTW-800 | 800 | 使用済み包装フィルム、農業用フィルム、PP織り布袋。 | 470〜560 | 9〜13 | 84～89％ | 480〜620 | 3 から 4 台 |
| PTW-1000 | 1000 | 消費品フィルム、温室用フィルム、緑肥用フィルム、PP編組素材 | 580～690 | 11 to 16 | 85〜90パーセント | 600～760 | 4 |
| PTW-1500 | 1500 | 大量の混合済み廃棄フィルム、ヘビー級の農業用フィルム、PP編み込み生地、FIBC | 820～980 | 16～23 | 85〜90パーセント | 820～1050 | 4～5 |
ライン仕様テーブルを読む方法
比較引用ではよく誤読されるため、3つの点について説明が必要です。
容量はバンドで供給される球状混合物の出口で定義されます。バンドで供給される混合物の投入口ではありません。1,000 kg/hのラインは、毎時 1,000 kgの仕上げられた、調理済みパウダー（結晶化されたペレット）を生成します。20%以上の汚染を受けた農業用フィルムの場合、対応するバール送入量は大まかに1,250 kg/hとなります。送入量を引用することでラインの容量が実際より大きく見られ、実動起動後に失望する原因の一つになります。
水消費量は循環量であり、消費量ではありません。上記の数値は、洗浄回路を通過する水の量です。水処理ループを稼働した場合、新しい補充の需要はこの数値の約8～15％になると考えられています。12章では、詳細な水バランスが記載されています。
フットプリントは、メンテナンスアクセスが提供される線形レイアウトを前提とします。以下の範囲には、歩行路、統制室、および水処理エリアが含まれますが、原料ブレーキの保管や製品ペレットの倉庫は通常、リサイクル工場において最大の空間消費量となっています。建物のジオメトリを考慮すると、U型やL型のレイアウトでは、機械の設置面積を10％から15％も圧縮することができます。
標準的な範囲と設定可能なオプション
PTWラインには標準装備として、バールオープナ、インフィード選別コンベア（磁力分離装置付）、プレウォッシュおよび石除去タンク、湿式クラッシャー（水注入機能付）、2つの摩擦洗浄段階、浮遊分離タンク、水平方向の高速摩擦洗浄機、絞り乾燥機、双重脱ガス付1本奥行きのエクストラクター、油圧スクリーンコンバーター、脱水機能付きペレタイザー、振動シーベ、湿式同質化シロ、バッグ装置、統合水循環システム、およびタッチパネル型ヒューマンマシンインターフェースを備えた集中制御パネルを搭載しています。
設定可能なオプションには、カオスと界面活性剤たんねん加工付きの熱洗浄槽、重たる土の場合の追加粗削除段階、高度な溶融フィルターを連続バックフラッシュまたは自己清浄タイプに改良したもの、高度な粉砕機で水中切断に改築したもの、圧力安定化のための溶融ポンプ、非常に低いボリューム密度のフィード用の横向き送り加圧機、溶解気体浮上機能付きの広範囲な水処理パッケージ、耐摩耗性のバイメタルバルブとソレノイドスイッチ、データ収集機能付きの遠隔監視、およびバギング前のペレットの金属検出が含まれています。
11. Polyretec 重要機器仕様書
線レベルの数値は予算計画に役立ちますが、ラインが機能するかどうかを判断する機械は湿式破砕機、摩擦洗浄機、絞り乾燥機、押出機、およびペレット装置です。以下の表は、PolyretecがPTWシリーズに適用する機械レベルの仕様であり、これがあれば、購入者が各段階が、明言されたライン容量に合ったものは本当にそれだけのサイズなのか、それとも過剰な容量を主張する機械で、それ以下のものなのかを確認できます。
| 機器 | キー次元 | PTW-300 | PTW-500 | PTW-800 | PTW-1000 | PTW-1500 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 潮濕式破砕機 | ロータ径（mm） | 500 | 600 | 800 | 800 | 1000 |
| ローター長(mm) | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | |
| ブレード配置（回転／固定） | 9 / 2 | 12 / 2 | 15 / 3 | 18 / 3 | 24 / 4 | |
| ドライブ電力 (kW) | 37 | 55 | 90 | 110 | 160 | |
| 摩擦洗浄装置(各段階) | ドラムの直径 (mm) | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 |
| ロータースピード（rpm） | 700〜900 | 700〜950 | 750〜1000 | 750〜1000 | 750〜1000 | |
| ステージごとのドライブ電力 (kW) | 11 | 15 | 22 | 30 | 37 | |
| スクイーザー乾燥機 | ネジの直径（mm） | 200 | 240 | 280 | 320 | 380 |
| 生産能力（kg/h） | 350 | 560 | 880 | 1100 | 1650 | |
| 出口の水分量 | 1％未満に対し、全範囲、出力資材温度 80〜110℃ | |||||
| ドライブ電力 (kW) | 37 | 55 | 75 | 90 | 132 | |
| 単スクリュー押出機 | ネジの直径（mm） | 110 | 130 | 150 | 160 | 180 |
| L/D比 | 33:1 | 33:1 | 36:1 | 36:1 | 36:1 | |
| 出力（kg/h） | 300〜350 | 500〜580 | 800～900 | 1000 ～ 1150 | 1500 到 1700 | |
| メイン駆動電力（kW） | 90 | 132 | 200 | 250 | 355 | |
| ペレット化機 | タイプ（標準構成） | 水リング | 水リング | 水リング | 水リングまたは水中 | 水中 |
| 刃速度（rpm） | 600～1400 | 600～1600 | 700〜1800 | 700〜2000 | 800～2400 | |
| ドライブ電力 (kW) | 7.5 | 11 | 15 | 18.5 | 30 | |
機器表を確認ツールとして読み取る。
注目すべきは、スプリング式乾燥装置の処理能力とエックストラーダの出力が、それぞれノンリム・キャパシティを上回っていることです。PTW-1000ラインでは、スプリング式乾燥装置は一千一百キログラム／時間で、エックストラーダは一千～一千一百五十キログラム／時間まで対応します。工場毎に必ず留保のために十から十五％のキャパシティを設定しているのが、工場が目標の出力を達成できるか否かを決める重要な指標です。引用請求書を比較する際には、ラインの仕様とその各部品の仕様を確認してください。各部品の仕様がラインの仕様を完全に満たしている場合、実際の作業状況ではラインのキャパシティが不足する恐れがあります。
第7節で説明されている混合ヘッド付きバリアスクリュー、二重脱気装置、および圧縮比3：1から3.5：1は、PTWエクストラーダー全シリーズにおいて標準となっています。バイメタルバレルライニングは、PTW-800およびそれ以上のモデルでは標準装備で、小型のラインではオプションとして提供されます。農業用マッチフィルムの場合、ラインのサイズに関係なくバイメタルバレルライニングを装備することを指定すべきです。これは、分素子の負荷が摩耗の主原因であるためです。
12. 水処理および水の再利用
フィルム洗浄ラインは再利用装置を装備した水処理プラントであり、後追いの水処理を行うプラントでは高単価でこの事態に気付く。ラインから排出される洗浄水には、不溶解性の土壌、溶解した有機物、ポリマーファイナス、界面活性剤、そして高濃度のカオスティック洗浄が行われている場合には高いpH値が含まれる。未処理のまま排出することは事実上全ての管轄区域で違法であり、循環率で新鮮な水を購入するのは経済的に破たんにつながる。適切に設計されたループは、循環水の80～90％を継続的に回収することができる。
4段階の処理ループ
沈殿浄水は、在り位置により砂、土砂粒子等の濃い固体が重力の作用で沈下する沈殿槽に流れます。傾斜板を備えたランベラ清浄装置は、特定の槽容量内において有効な沈殿面積を大幅に増大させるため、エリアが限られている場合の標準的な選択です。スラッジは底部から連続的にまたはタイマーによって引き出されます。沈殿処理は一般的に全懸濁固形物の60 ~ 80%を除去しますが、固形物1kgあたりの最も安価な除去段階であるため、容量を充分に設定する必要があります。
溶解した空気浮上微粒子、高分子小粒子、乳化油、低密度の有機物は合理的な時間内に沈殿しません。溶かされた空気浮遊は、水に微小な気泡を注入し、これらの粒子に吸着させ、それらを表面へ運びます。浮遊層を除去するスキーマーは、浮遊層を作り出します。浮遊セルに投入される凝固剤および凝結剤は、微粒子を大きな、浮力の高いフロクに集積させることで、捕獲を大幅に改善します。この段階が、汚損した農業用フィルムで高い水リサイクル率を実現できるようにするものです。
濾過精濾された水を磨くための砂フィルター、マルチメディアフィルター、またはディスクフィルターを使用し、残余の懸濁精地を摩擦洗浄機や破砕装置に戻すことなく磨き、研削または再沈降を引き起こさない範囲まで除去します。フィルタバックワッシュは沈積段に戻ります。
過程に戻る。2. 返水入口位置。3. 20～40％の再利用可能な社内混合物処理した水は、清浄水タンク内で緩衝され、再処理に戻される。すべての再帰水が同じ品質を必要とするわけではない。ウェットクラッシャーや予洗浄タンクは低品質の水を受け入れることができ、最終洗浄段階は最も純粋な水または新たな補給水を使用すべきである。二つの品質レベルの再帰システムを設計する（最も純粋な段階から最も汚れた段階に向けて水を搬送する）ことにより、処理負荷と新鮮水の需要を大幅に削減することができる。
pH管理と苛性そただしハンドリング
炙熱な咳生水を使用している場合、その回路から出る水は通常十一度から十三一度の間の pH を有します。これを一般の洗浄水と分離した回路に保持することが重要です。理由は、その化学成分は保存する価値があること、混合により全体的な系統がアルカリへと変化し、絨毯化作用に支障が出ることです。カウステック回路の水は濃度が低下したために新たなナトリウム塩化物を補充し、オーガニック負荷があまりにも高くなると定期的に浄化されます。浄化された化学液は、主要処理回路に入れたり排出する前に中和する必要があります。
線容量による水バランス
| ライン容量（kg/h） | 5 キュービックメートル / トン、あるいは最大流量のときに 4 から | 新鮮な化粧水（時間あたりの立方メートル） | 水回収率 | 湿式汚泥が生成され、清潔なフィルムを投入する場合（kg/h）。 | 湿式汚泥が生成され、農業用フィルムを投入する場合（kg/h）。 |
|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 4～6 | 0.5～0.9 | 80 ~ 85％ | 10～20 | 90 から 180 |
| 500 | 6～9 mm | 0.8～1.3 | 82～88％ | 15～35 | 150～300 |
| 800 | 9〜13 | 1.1～1.8 | 84～89％ | 25～55 | 240～480 |
| 1000 | 11 to 16 | 1.3～2.2 | 85〜90パーセント | 30～70 | 300～600 |
| 1500 | 16～23 | 1.8 パーセント | 85〜90パーセント | 45〜105 | 450～900 |
シュルダの数値は、濾圧機またはスクリューピューリング機で再処理された約六十～七十％の乾物含量の湿式シュルダを表します。きれいなフィルムと農業用フィルムフィードの劇的な差は考える価値があります：毎時間千キログラムの農業用覆土用フィルムが、清潔な包装用フィルムの十倍のシュルダを生成できます。シュルダの処理能力、貯蔵施設、および処分施設は、工場が処理する予定のファインドソースの中で最も汚染されたものに合わせて設計する必要があり、ラインの引き渡し前に、処分ロジスティクスが整えられなければなりません。
実際的な水処理システムの設計アドバイス
フィールド経験からの3つの提案。第一に、沉積量を大きくすること。それは工場内で最も安価なタンク容積であり、これが提供する緩衝能力は原料の変動を吸収し、他の部分が停止しないようにします。第二に、定期的な手動底部清掃に頼るのではなく、打楽器式の汚泥処理システムを設置すること。手動で処理する場合、稼働時間を制限するボトルネックになるだけです。第三に、淡水の補充量を継続的に計測および記録すること。補充量の上昇は、処理ループの劣化を示す最も早いと最も信頼できる兆候であり、通常は凝集剤投与の欠陥もしくはフィルターの保守が必要とされることです。
13. エネルギー消費の基準
具体的なエネルギー消費量は、キログラム当たりキロワット時で表わされ、フィルムリサイクルラインにおける最も有用な運転指標です。マシーン効率、原料の品質、および運転の規則性をひとつの数値で捉えることができ、地方のエネルギー料金に関係なく各工場間で直接比較可能です。ポストコンシューマーのパッケージングフィルムをリサイクルする十分な設備を整えられた1段階PP PEフィルムリサイクルラインでは、合計具体的なエネルギー消費量は0.30から0.45キロワット時/キログラムの範囲でなければなりません。
エネルギーはどこへ行くのか
| 処理ステージ | 全ラインエネルギーの割合 | 典型的な仕様消費 (kWh 当たり kg のペレット) | 変動の主要な要因 |
|---|---|---|---|
| 粉砕（バレオープナー、湿式クラッシャー、運搬装置） | 8〜12パーセント | 0.025〜0.055 | スクリーン・アプラート、刃の削れ具合、材料の厚さ |
| 洗浄 (摩擦洗濯機、浮遊池、ポンプ) | 15～20 パーセント | 0.045～0.090 | 洗浄段数、汚染度、回転速度 |
| スクイーザーと乾燥 | 18 ～ 25 パーセント | 0.055～0.110 | インレットの水分、目標アウトレットの水分、タンクの加熱プロファイル |
| 押出 (メイン駆動、バレル加熱、真空システム) | 40から50パーセント | 120～0.225。10. | ヘッド設計、溶融温度、給料温度、フィルター圧力降 |
| 成形と温存系(カッター、乾燥機、めし、サイロ、バッギング装置) | 8〜12パーセント | 0.025〜0.055 | ペレタイジング方法、冷却水の温度 |
| 総ライン数 | 100 パーセント | 0.30から0.45まで、密度増加後、フライトが満載の場合 | 汚染レベルが主要な変数である3. 汚染レベル、実現可能なペレットグレード、および下流の応用 |
数値の解釈
押出が支配的であることが、このワンステップアーキテクチャが対象とする理由です。ドラム温度が八十から百十度のマテリアルを押出機に供給することで、有意深い量の蓄熱がなくなります。また、注入されるマテリアルの水分が一パーセンテージ以下の温度で供給されると、バルブ内の水の蒸発による大量の潜在的な熱損失が回避されます。これは、ワンステップとツーステップを比較した場合の十五から二十五パーセントの熱配分の節減から来ています。
クリーンな工業用 LDPE フィルムは、通常 0.28 から 0.33 キロワット時/キログラムに設定され、洗浄が最小限で、濾過圧力低下が低いためです。大量に汚染された農作業用のマッシュルーム フィルムは、最上部に位置し、通常 0.42 から 0.50 に設定されます。これは、多くの洗浄段、高温洗浄、より大きな搾り乾しタンク負荷を必要とし、濾過圧力低下が非常に大きくなるためです。ご使用の測定値が、普通の包装フィルムの 0.50 を超える場合は、何かが間違っている可能性があります。最も一般的な原因は、スクリューが劣化し、バルブが過度に逆流を許すこと、フィルタが高い圧力低下で詰まっていること、エトラダー供給部が不足していること、または搾り乾しタンクで十分な蒸気排出が行っていないために、エトラダーが乾燥作業を負担していることです。
実用的なエネルギー削減対策
製膏濾過フィルターを清潔に保つ。フィルターの圧力降下は純粋な寄生エネルギーです。18 MPaの圧力で運転するフィルターは、8 MPaで運転するフィルターに比べ、同等の出力のために有意に多くの主駆動力を消耗し、余分な剪切も溶融温度を上昇させ、ポリマーを劣化させることになります。
ネジとバルーンの隙間を確保します。1．摩耗により、ラジアルギャップが拡大して、フライト上に溶融物が逆方向に流れるため、出力が低下し、特定のエネルギーが増大し、溶融物の温度が上昇します。同じ材料を繰り返し接合しているためです。スクラップの直径とバルーンボアを定期的に測定し、摩耗が悪化する前にリヤイングまたは交換を行う、簡単な予防メンテナンスを行うことで、速やかに投資回収が図れます。
あらゆる場所で可変周波数ドライブを使用します。ラインが部分負荷時でも速度が一定に保たれるポンプ、摩擦ベアリング、および配管ユニットは、エネルギーを大量に浪費します。ライン全体で周波数をコントロールすると、変動負荷下で補助エネルギー消費が通常 10～20% 削減できます。
バレルや加熱タンクを断熱します。バレル断熱ジャケットと絶縁された高温洗浄タンクは、輻射損失を大幅に削減します。これは利用可能な最も低コストのエネルギー対策の一つであり、予算を考慮して建設されたラインではしばしば省略されます。
溶融体を過熱させないでください。単一スラリングエクストルーダーで多くの熱が供給されるため、出力を上げるのに必要なスピードを下げるのが、ヒーター設定値を下げるより効果的であることがあります。2. ウェビング廃棄物から回収された毎トンのPPは、それ以外なら化石原料から生成される新たなポリマーの何トンもを消費します。持続可能性の目標や法的なリサイクリング目標を設定している企業にとって、洗浄ラインを運営することは、循環経済の目標に向けて直接および測定可能な貢献となります。3. あらゆる送渡、サイロ、大口径袋は、ほこり、繊維、前回の混合物残留物、もしくは外来物質を拾い集める機会となります。中間保管段を排除すると、汚染の経路がまったくなくなります。
14. ペレットの品質管理
リサイクルパウダーは仕様に基づいて販売され、その仕様は、どのような下流市場に参入できるかを決定します。ポリオレフィンリサイクル物は、溶解流動度、灰分含量、水分、黒点数、色の差異、臭気評価、引張強さなど、7つの測定値によって定義されます。これらを定期的に測定し記録を保持している工場は、要求の厳しい用途に対応でき、機材の性能に拘らない工場は、低品質の原材料に限定されます。
7つのコア測定
熔融流動度 (MFR)ISO 1133 または ASTM D1238 によると測定される値であり、通常は、PE の場合は 190 ℃、2.16 キログラム荷重で、PP の場合は 230 ℃、2.16 キログラム荷重で測定する。MFR は、基礎樹脂のグレードと、熱劣化の程度の両方を表わします。生産バッチ間で著しく上昇するMFR は、通常は過剰な溶融温度または経過時間が長すぎることで起こります。絶対値と同様に、一貫性も重要です。フィルムを送受信するお客様は、MFR が次月の値と同じであることを知りたいと考えています。
アッシュの成分。ISO 3451 または ASTM D5630 に基づき、制御された燃焼により測定。灰分は、無機残渣（鉱物性土壌、充填剤、色素）を表します。これは洗浄とろ過の有効性を最も直接測定する指標です。0.5％未満は優れた洗浄を示し、1～2％は農業用フィルムリサイク レイトを表し、3％以上であれば材料は低品質の用途に限定され、お客様の機械での磨耗を早めます。
湿気。乾燥時の損失またはカール・フィッシャー定量法によって測定されます。 ポリオレフィンには水分を吸収する性質がないため、問題となるのは表面の水分です。 適切に機能する遠心乾燥機は、0.1% 未満の水分を残すはずです。 高い値は、ペレタイザーでの脱水に問題があることを意味し、材料特性の問題ではありません。
黒点数定められたサンプル量で視覚的にカウントされ、通常、キログラムあたりの球塊数で表されます。場合によっては、0.2ミリメートル以上という大きさのしきい値が付きます。黒い点は、エクストルーダーの死区に蓄積された炭化されたポリマー、除去されていない汚染物質、およびバーの壁から剥落した劣化した材料から発生します。これは、明るい色のリサイクル材料で最も目立つ欠陥です。
カラーディフェレンス (デルタ E)色度計でCIELAB空間の基準標準と比較して測定。リサイクル物では、実際の問題は特定の目標に合わせることではなく、通常混在したポストカスタマーフィルムが必ず灰色または濃い灰色であるため、バッチ間の一貫性です。2バッチ間のデルタE値が2未満である場合は目でほとんど感じられませんが、5以上の場合は明らかであり、顧客からの苦情の原因となります。2. 測定方法
臭気評価（VDA 270）標準化された感覚検査で、有条件のサンプルを訓練されたメンバーが評価し、六点のスケールで評価します。一は感知不能、六は耐えられないという意味です。自動車や消費者製品の顧客は、多くの場合三または三半以上のVDA 270の評価を指定します。第15節では、この評価を向上させる方法について説明します。
引張強度と折れ曲げ伸長率。ISO 527またはASTM D638によって圧縮成型や射出成型試料で測定した。引張強さにより、ポリマーの主鎖が処理の過程を生き残っていることが確認された。破断の伸び率はより感受性の高い指標であり、劣化が始まる時には引張強さよりも早く低下する。
汚染度、実現可能なパウダー品質、および下流の用途
| 供給物質の汚染 | 達成可能な灰分含量 | 典型的なMFRの一貫性 | リアルなペレットランク | 適切な下流アプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| 後工業 LDPE、1％未満 | 0.3%以下 | バッチ間の10％の範囲内 (プラスまたはマイナス) | 処理の初期段階、フィルムグレード | ブローンフィルム、ストレッチラップ、ライナーフィルム、エキスプレス塗装 |
| 消費者使用後の包装フィルム、2％から5％ | 0.4〜1.0％ | 15％の範囲内 (プラスまたはマイナス) | 高品質の一般用途グレード。ゴミ袋、梱包用フィルムの内部層などに使用されます。 | ゴミ袋、建築シート、多層包装フィルムの内側層、射出成形された非重要な部品。 |
| PP製織生地とFIBC、3～8％ | 0 キログラム/トン | 20％の範囲内 (プラスまたはマイナス) | 産業グレード | 射出成形で作られた棚・パレット、花器、編組テープ、工業用成形品 |
| 温室フィルム、5～15％ | 0.8 ～ | 20％の範囲内 (プラスまたはマイナス) | 中型クラス | 農業用フィルム、灌漑用パイプ、ジオテクセルバック、成形された農業部品 |
| 農業用の覆い膜、10～30％ | 1.5 〜 | 25％の範囲内 (プラスまたはマイナス) | 公益事業グレード | ゴミ袋、灌漑用パイプ、ケーブルダクト、地質膜バック、排水コンポーネント。 |
実用的な品質システムの構築
フィルムリサイクルプラントの実用的なラボには、溶融流動率試験器、灰分測定用ムッフル炉、水分測定装置、小型色度計、および引張試験用ラボープレスが必要です。機器の高度さよりも、サンプルを適切に取得することが重要です。バッキングステーションで毎時間サンプルを取得し、バッチラベルで保存し、溶融流動率と灰分を少なくとも毎シフトテストするようにしましょう。引張試験とにおいテストは、よりまれに行うことができます。通常は、毎生産ロットまたはお客様の要件による頻度で行います。
ホモゲナイズ シロは、大部分の工場が十分に活用していない品質管理手段です。肥料を袋に入れる前に 4 から 8 時間間、生産を調整することで、短期的なバラツキが劇的に和らがされ、わずかに異なる製造時間の連続が一本の均一なロットに変わります。一貫性を重視するお客様──良いお客様は、常にそのようにしています。平均品質のわずかな向上よりも、このことに価値がある場合がしばしばあります。
15. 後処理フィルムにおける臭気軽減
臭いは、再生フィルムペレットが高付加価値市場に参入できない原因で最も多い品質属性です。また、一機種の装置修復によって最も改善できない属性でもあります。家庭用製品のポリオレフィンにおける臭いの原因は少なくとも4つで、4つの異なる対策が必要です。特定の原材料のどの源が支配的であるかを理解することは、VDA 270 レーティングを向上させるための前提条件です。
4つの臭気の発生源
以前の内容物の吸収残留物ポリオレフィンは、最初の寿命の間、食品、洗剤、農薬、燃料から脂肪または芳香族化合物を吸着します。これらの化合物は表面ではなく、ポリマー本体に拡散するため、表面洗浄では取り除くことができません。それらは溶融段階で、熱効果によって排除する必要があります。
劣化品ポリオレフィンの熱や酸化分解によってアルデヒド、ケトン、カルボン酸、および短鎖炭化水素が生成され、これらすべての化合物の臭気閾値は低いです。溶融温度の上げるごと、滞在時間の延長によるごとに、この負荷は増加します。この源はプロセスパラメータを通して完全に管理できます。
マイクロバイオロジー的活動。数週間湿らせたまま捲いて保存されたフィルムの有機残渣は、バクテリアや酵母の増殖を促し、大変低い臭気閾値を有する揮発性脂肪酸、アミン、硫黄化合物を生成します。高温の苛性洗浄により、これは効果的に対処できます。冷水洗浄ではそうではありません。
残存添加剤およびインキ溶剤滑剤、抗酸化剤、および残存する印刷インク溶剤は,通常は軽微なものであっても持続する背景臭気を発生します。
5か所のニオ誌軽減パス
レバー 1: 持続的な真空脱気を強化するこの規格は最も影響力の大きいものです。マイナス0.06メガパスカルからマイナス0.09メガパスカルにまで深化した真空は、不純物を除去する駆動力を大幅に向上させます。同様に重要なのが、ベントゾーンにおける溶融体表面の更新速度：圧力低下領域で深いゲートと部分的に埋まったチャネルを備えていると、全体的に埋まっている場合より溶融体の表面がはるかに大きく露出されるため、ベントゾーンに専用の脱不純化スクリュメントメントを設置することで真空レベルを変更することなく、大幅に採取効率を向上させることができます。
レバー二つ:蒸気または不活性ガス除去。真空バルブの上流に少量の水または窒素を注入することで、ストリッピング媒体が作られます。注入された液体は蒸発して、溶融物中に細かい気泡として広がり、不揮発性の有機化合物はその気泡中に分離し、バルブから排出されます。これは化学工学の蒸気ストリッピングと同一の原理を持ち、揮発性の限られた化合物では真空のみよりも効果が大幅に高くなります。注入速度は小規模であり(通常は質量ベースで1%以下)、安定化させないよう注意深く管理する必要があります。
レバー三つ:融解滞在時間を制御します。高温下の長時間の退層は、脱気によって既存の臭気が除去されるよりも新たな臭気が生じさせます。スクロー、アダプターおよび金型内の息苦しい部位が特に悪い原因となります。そこに停滞する材料は極度に劣化し、次いで主流に間欠的に流れ出します。流線型の流路設計、鋭角の回避、および定期的な洗浄はこの影響を低減します。
レバー 4: 溶融温度を下げる熱分解からの臭気は温度とともに急激に上昇します。LDPEフィルムリサイクル料の溶融温度を230から205度セルシウスに下げることで、通常、明らかに測定可能なVDA 270の向上が得られます。制限はフィルタリング性と溶融体の均一性であり、そのため、減少は適切な混合と許容可能なフィルタ圧力降下を伴う必要があります。
レバー 5: 上流の洗浄を強化する75〜85度の高温カオスティック洗浄により、微生物や脂肪分生成源が溶融物に入る前に除去される。これは最も安価な臭気低減方法であり、汚染物質を水で除去するのは真空中での除去よりも常に安価である。臭気に敏感な市場をターゲットにするユーザー再生フィルムでは、熱洗浄は任意のものではなく、必須であるべきである。
現実的な期待
シングル脱ガス処理により製造されたコールドウォッシングライン用のユーザー向け包装フィルムリサイクレートは一般的にVDA 270のグレード 4~5 に相当します。ホットカウステン洗浄を加えることで、通常半段階から一段階強化されます。適切に設計された二段階脱ガス設備を使い、真空を深く取り除くとさらに半段階から一段階強化されます。融着流出と注意深い温度調整を行うと、グレード 3~3½ へまで向上し、ほとんどの非自動車向け消費者用途がカバーできます。ユーザー向けフィルムからしかしグレード 2 以下までのレベルに到達することは、機械によるリサイクルのみでは困難であり、極めてきれいな入力物質を使用する必要があります。
16. 選択ガイド：ラインモデルへの要件
次の選択表では、一般的なお客様のシナリオを特定のポリレテック製ラインモデルと、それに付随する重要な設定決定に変換します。設定は容量と同じくらい重要です。同じPTW-1000ラインを異なる原料のために購入する二つのお客様は、大きく異なる機械を取得することになります。
| お客様のシナリオ | 推奨のラインモデル | 温水洗浄が必要ですか？ | 残渣濾過仕様 | 推奨のペレタイジング方法 | その他の主な設定情報 |
|---|---|---|---|---|---|
| 500 kg/hのコンバーターからのしっかりした工業廃棄物LDPEフィルムで、汚染率は1%以下 | PTW-500 | いいえ。冷水のすすぎと摩擦洗いは十分です | デュアルピストン油圧スクリーンコンテンツ器、100メッシュ | 水環状、または円筒形ペレット形状が好まれる帯状 | 標準的なニトリッドされたバーナーは適切であり、二段階の摩擦を備っています。コンパクトな水ループが搭載されており、2~3人のオペレーターで運用できます。 |
| 1000 kg/h の後消費包装フィルム、印刷済み、混合スリンカップフードおよびストレッチラップ、汚染率 2 ～ 5％ | PTW-1000 | 1、はい。75〜85℃の熱い毒洗浄液を使用し、導入剤と洗浄段階を実行します。2、はい。POLYRETECのHGシリーズは、シンプルなスクリーン交換（同梱）により軟質プラスチック（LDPE/薄HDPE）を処理できます。しかし、軟質プラスチックへの適切な対応のために、軽負荷用のグラナーを使用することがより費用効果的です（硬質プラスチックへの対応に向けて、耐用性を高めるために、重負荷モデルを予備として保管しておきましょう）。 | 連続バックフラッシュフィルター、120 メッシュ (フィルムグレード出力用デュアルピストン) | ウォーターリングのための規格; 水中切断で、小粒状の物体の外観が商業的に重要である場合 | 双金屬バレル、3段階の摩擦、臭いを除去する深い真空脱ガス、水循環中の溶解空気浮上 |
| 800 kg/hの農業用被覆用フィルム（重い土壌負荷である15～25％、季節的なキャンペーン運営） | PTW-800 | 推奨；洗浄でより付着したマルチフィルムの灰分含有量と臭気が大幅に改善される | 完全自動自己清浄フィルター、100〜150ミクロメートル。ピストン交換機はすでにもはや見えなくなります。 | 水リング | 充填剤除去を高速湿式前処理機や乾式前処理ドラムで行い、タングステン・カーバイド製シャフトの硬質磨き頭部を使用した破砕装置を採用。また、大容量の沈殿槽とスラッジプレス、そして各サイクルに四つの摩擦タンクを備えている |
| 1500 kg/hのPP織り袋およびFIBC、3から8％の汚染、常時3班制運転 | PTW-1500 | 任意。化学物質、鉱物、肥料などの荷物を搬入した場合の高温洗浄対応。 | 連続バックフラッシュフィルター、100 ~ 120 メッシュ (大量生産向け) | この設定の出力安定性と丸玉の均一性を実現する水中ペレタイジング | 耐久性に優れたベール開き装置とプレシャレッド機、広幅ローターを備えた湿式破砕機、ライナーと繊維をきれいに除去できるサイズの漂浮式タンク、圧力の安定性を保つための溶融ポンプ、6～8時間の生産に対応した均質化シロ、 |
Polyretecが選定プロセスをどのように運営しているか
上の選択表は、最終仕様ではなく、始めのポイントです。実際にラインを構成する前に、Polyretec 社では次の四つの情報を求めます。少なくとも二十キログラムの代表的な原料サンプル、目標の生産量（キログラム／時間単位で年間）とペレットの意図的な下流利用方法、および設置場所の制約（使用可能な床面積、電源、排水の許可など）。その後、工場のテストライン上で試運転を行い、その特定の原料についての実質的な収率、実質的な灰分含量、および実質的なエネルギー消費量を確認します。これこそが、購入決定をするのに限りなく信頼できる基準となるものです。
収率は最も過小評価される数値です。二十パーセントの汚染、八パーセントの水分を含む農業用ダンボールを、汚染除去、細かい粉の喪失、フィルター破片を考慮した上で、終わったペレットとして計算すると、約七十〜七十五パーセントとなります。その鋳物原料に対して、収率を保険として九十パーセントと仮定すると、大幅に誤った結果となります。それを避けるには、トライアルランを実施する必要があります。
17. Wanplas の下流のペレーティング設備
Polyretec製のPP PEフィルムリサイクリングラインに組み込まれている単スクリュエキストラクターは、2重脱気と溶融フィル トレーションにより洗浄、絞り乾燥されたフィルム片をクリーンなリサイクルペレットに変換すること に最適化されています。また、その機能は効率的であり、低い具体的エネルギー消費率です。しかし、本機は複合 プリマーではありません。リサイクル業務を行う多くの事業者では、洗浄ラインに加えて複合施設が必要とされています。2. カッターコンパクターと組み合わせた単スクリュエキストラクターは、低密度で浮遊し、空気を閉じ込め、架橋しやすい ソフトでフワフワする低密度のフレークに最適です。LDPE農業用フィルム、終末消費者用フィルム、PP編組 バッグ、ラフィア、および不織布繊維については、単一スクリュエキストラクターでは処理できないため、まず バレルの上流側にカッターコンパクターを配置します。
シングルスクラー再生押出だけでは不十分な場合
3つのケースでは異なる機械が必要になります。一つ目は、再生材に炭酸カルシウム、タルク、ガラス繊維などを添加する場合です。顧客の剛性やコストの仕様を達成するためにこれらの添加剤を再生材に混合するとき、配分と分散の混合機能は、単一スプレッダーのリサイクリングエキスプレス機では満たせません。二つ目は、混合されたポリオレフィンの流れの互換性向上です。PPとPEの割合を互換性向上剤と混合して、使用可能な合金を生成するには、設定可能なスクラップによって施された正確で制御されたせん断が必要です。三つ目は、広範囲にわたる系統の調色で、色の均一性が高くなければなりません。このような場合、双回転式ツインスクリュー機の混合品質はかなり安定した結果をもたらします。
統合路線
洗浄されたフレイクの高出力ツインスクリュー混合および、填充剤、相溶性剤、またはカラーマスターバッチが必要な改質用ペレット化において、WanplasではPolyretecの洗浄ラインに直接組み合わせられるペレット化システムを提供しています。両方がWanplasグループの製品であるため、洗浄ラインと混合システムの間のインタフェースは即興的ではなく、プロジェクトとして共に設計されています：絞り乾燥装置の出力、側送り装置の配置、制御アーキテクチャ、およびユーティリティコネクションは全て共同に定められています。
実用的なアーキテクチャはシンプルです。Polyretec洗浄ラインは、配合品の圧搾乾燥によるバレの開封を処理し、暖かい、乾燥したコンパクタブルなフラークを生成します。このフラークは、バッチ柔軟性が必要となる際に緩衝されたサイドフィーダを経由して、もしくは直接、Wanplasが提供するコロナ転送式ツインスクリューソリューションに送り出されます。このソリューションには、充填剤と添加剤用の重量測定型フィーダ、ファイバーや高純度の鉛こげをサイドフィードで供給、脱デボリダライゼーション用のツインウェント、そしてペレタイザーの前に行なわれる溶融フィルタリング機能が備わっています。その結果、同一の洗浄装置で、クリーンなリサイクルペレットと、仕様規準に適合した複合化材を同時に生成できるようになります。
必要があるかどうかを判断します。
ほとんどのフィルムリサイクラは最初の日にツインスクリューコンパウンドを必要としません。お客様のビジネスがフィルム廃棄物を一般目的のリサイクルペレットに転換し、グレード別に販売する場合、PTWシリーズの一体型単一スクリューラインが最適な機械であり、コンパウンド製造機能を追加することは元金がかかるにもかかわらず利益を生まないでしょう。お客様がモルダーやエクストルーダに仕様に合わせたコンパウンドを提供する場合,お客様がフィラーの塊率、剛性値、色などを指定する場合、ツインスクリューの方式が必要となるので、プラントレイアウトを最初からその計画に組み入れる必要があります。後でバックアップすると、プラントの両半分の物流を大幅に再構成することになります。仕様段階で５年間の製品ロードマップを綿密に検討することで、レイアウトの決定を変更することも多くありますが、何らコストは発生しません。
18. よく見かけられる問題と解決策
どのフィルムリサイクリングラインも同じいくつかの生産上の問題に直面します。うまく稼働しているプラントと苦闘しているプラントを区別するのは、診断速度です—複数の潜在的原因のうちどれを最初にチェックするか、そしてそれらをどの順序でチェックするかに関して検討することです。以下の表では、一般的な7つの問題を原因別に整理しています。
| 問題 | 最も考えられる原因 | 改善策 (優先順) |
|---|---|---|
| ペレットに気泡や空洞があります。 | 0.5％以上の残存水分をエクストルーダーに供給、真空排気口の目標レベルを達成できず、排気口とシール材の接合部が摩耗して破損し、脱水機の蒸気排気口が阻馬された場合 | すり上げ乾燥装置の出口で片状剤の湿度を測定し、蒸気除湿機のホウドおよび缶の取りきり孔を清掃して確認する。真空ポンプの動作状況とポリマー取り込みの誤りのない真空パイプの状態を確認する。すり上げ乾燥装置の缶の加熱プロファイルを確認する。溶融シール機構の不備がない点でエクストルダーのねじが適当なフィルムリサイクル設計であることを確認する。 |
| ペレタイザーでストランド破壊（ストランドシステム） | 様が悪くなるため、丸太初期の圧力が低くなる。熔融温度が高くなりすぎるため、熔融強度も低くなる。未溶融粒子が溶融体に含まれている。不一致したフィードが溶融圧力の揺れを引き起こしている。冷却槽の温度が高すぎるか、低すぎる。 | まず湿気を排除し、溶融温度を 5 ℃の段階で下げ、観察し、フィルター圧降の計測と高められた場合はスクリーンの交換を行い、フィードアップ機の動作と供給セクションの満タン状態を確認します。また、水浴槽の温度とストランドパスの長さを調整し、金型内の部分的に封鎖された穴の点検を行います。 |
| パウダー中の高灰分 | 汚染レベルに対する洗浄の強度が不十分である。摩擦式洗浄機の回転子の速度が低すぎるか、パドルがすり減った。浮遊乳化槽が過負荷であるかまたは乱流が生じている。融液フィルターがあまりに粗く効率が悪い。破砕スクリーンが大きく、粗く洗浄された大きな断片が生じる。 | 汚染の通過している箇所を特定するために、中間ポイントで灰の量を測定し、摩擦式のワッシャーのローター速度を1000 rpmに近づける。摩耗したパドルを点検して交換し、フロートタンクの処理量を減らすか滞留時間を延ばす。フィルタリングを1段ずつ細かくしていく。小さなクラッシャーのスクリーンの開口部を考慮する。 |
| ペレットの黒い点 | ねじとタンクの死んだ領域からの炭化されたポリマー、アダプタまたは金型内の劣化した材料、過剰な溶融温度、不十分なスクリーン交換間隔、フィルターを通過する汚染物質 | 排気コンパウンドを使用してエキスストラクターを十分に排気します。スレッド、アダプター、およびダイの燃焼焼跡について確認し、機械的に清掃します。ストagnationを引き起こす損傷または摩耗したスレッドフライを確認します。溶融温度を下げる。スクリーン交換間隔を短くします。スクリーンパックの完全性を確認し、ブレーカープレートの周りにバイパスパスがないことを確認します。 |
| 完成品ペレットの匂いが強い | 不十分な真空脱気、溶融温度が高すぎ、滞留時間が長く、不完全なゾーンがある、ウェット保管された原料からの微生物汚染、汚染された末端消費者用フィルムへの熱洗浄が行われていない | 真空度がマイナス0.08メガパスコルまたはそれ以上になることを確認し、換気口での減圧領域を追加または深化させ、溶融温度を下げ、制御された水または窒素注入によって溶融成分を取り除くことを検討し、溶融物の上流に熱ヤシ油による洗浄を加えて、加工前の原材料の保管時間を短縮する |
| 明細欄値に比して生産量が低い | バルク密度が低いためエクストラーダの供給部が完全に満たされていない;給餌速度が低すぎている;ネジとバレルが摩耗して逆流が生じている;溶融物フィルターが目詰まっている;乾燥機が十分効率で動作していない;過多な溶融物の粘性からモーターが電流過剰に達している | フェードトラックの満杯状態を視覚的に確認し、フレードを増加させるか、あるいはドライヤー排出レートを減らします。 シールとボルトの磨耗を元の寸法に基づいて測定し、スクリーンを変更して圧力差回復率を監視し、ドライヤーの収率がエキストルーダーの需要に合っていることを確認します。 エキストルーダの供給口での材料温度が80～110℃の範囲内であることを確認します。 |
| メルトフィルターが遅すぎる | 滤過が指定されたレベルの下にある洗浄性能、設計ケースより汚れた原料、実際の汚染レベルに対応していない突き上げの細かすぎ、洗浄から生き残ったペーパーや繊維、ジェルを生成する劣化したポリマー | エクストラクション前にフレーク灰内容を測定して、洗浄不足量を定量化する、濾過変更前の洗浄性能を回復する、汚染が設計値を大きく上回っている場合は、連続的なバックフラッシュまたは自己洗浄フィルターにアップグレードする、また、大粒の前処理フィルターの段階をファインフィルターの前に追加する、溶融温度を低下させてゲル形成を抑制する |
必ず覚えておきたい診断原則
フィルムリサイクリングラインのペレット側におけるほとんどすべての品質問題は、洗浄や乾燥において上流側に発生しており、エトラーダーでは発生しない。エトラーダーは問題を確認できる場所であるため、そこに目を向けることが多くなり、結果として洗浄の不完全さを補正するためにエトラーダーパラメータを調整する時間が無駄に長くなる。スージングドライヤの出口でフレイク灰分およびフレイク水分を常に測定する習慣を確立する。これらの二つの数値は即座に問題が上流側にあるか下流側にあるかを示すものであり、リサイクリング工場におけるこの単一の診断手順は、他のどの習慣よりも多くの生産時間を節約する。
19. リサイクル・フィルム・ペレットの用途
リサイクルPPおよびPEフィルムペレットには、真の市場が存在しますが、この市場は品質グレードにより分類されています。見込めるアプリケーションと実際に必要なものを把握することで、価格設定ポジションと装置仕様が決定されます。
ゴミ袋とゴミ袋。
リサイクルされたLDPEフィルムペレットの出荷量が最大規模であること。ゴミ袋はグレーや黒色に対応し、灰分含量はおよそ2％まで許容され、食品接触適合性は必要ありません。吹出しフィルム処理では、安定した溶解強度と低いゲル・ブラックスポット数が求められ、ゲルは薄いフィルムで気泡の不安定さや目立つ欠陥を生じます。農業用フィルムリサイクルからのユーティリティグレードペレットは、通常、加工安定化のためにビライン材と混合されています。
農業用マルチフィルム・地蓋材
リサイクルされたLDPEは直接農業用フィルム生産に戻され、同じ材料流で循環します。ブラックミュールフィルムは特に寛容で、カーボンブラックマスターバッチはすべての色のバリエーションをカバーします。要件は機械的に解決されます。適切な引張強度と伸長に加えて、意図されたフィールド寿命に適した紫外線安定化が必要です。灰分含量が2％までとなる場合は一般的に許容されます。
灌漑用パイプと排水コンポーネント
押出PE灌漑パイプ、滴り水路用パイプ、そして波形排水パイプは、中級グレードおよびユーティリティグレードのリサイクル材料における強い圧倒的な市場です。ウォール厚がフイルムに比べて厚いので、まれに含有物が許容され、埋設されたサービス環境では美的な品質を要求することもないので問題ありません。圧力耐性パイプは別の問題です―コントロールされたMFR、確定された長期間の水静挙動、そして低い汚染が必要となりますので、多層基質壁中の中間層にほとんどの圧力管用合成材料のリサイクル材料分が使用されます。
射出成形で作られた棚、パレット、コンテナー
フィルムバッグおよびFIBCのリサイクルPPは、射出成形された産業用製品である輸送箱、パレット、花鉢、工具トレー、および建築用バケツに自然にフィードされます。これらの部品は厚い壁が付いており、構造上柔軟性があり、通常は暗色です。衝撃強度が重要であるため、材料は過剰に分解されてはなりません。また、成形サイクルを安定させるために一貫したMFRが不可欠です。
5〜8.5
良質リサイクル素材にアクセスできる最高の価値を持つ出口。三層または五層のブローワン構造では、中間層はリサイクル素材の相当大部分を担うことができ、元皮質層は表面の品質、シール性、および必要な食品接触防止性を提供します。要件は厳しいものです：灰分が1％未満、ゲルと黒点数が極めて低い、MFRが一貫性を保っており、臭気も許容範囲内である必要があります。これらを達成するには、温水洗浄、極細または二重溶融濾過、および規則的な溶解温度制御が必要となります。だからこそ、先のセクションで説明した装置仕様が、商業上重要となるのです。
土木テキスタイルと地熱膜裏地
機能土木工学に関連した用途（排水用ジオコムポジット、地質膜の背景層、洪水対策用素材）では、大量のリサイクルポリオレフィンを使用し、比較的高い灰分と濃い色を許容します。長期間にわたる紫外線と土壌化学によって引き起こされる劣化を防ぐために、主要な技術的要件は、リサイクル材の純度ではなく安定化剤パッケージを通して対応されています。
ケーブルダクト、建設用シートおよび産業成形品
他のボリュームアウトレットには、ケーブル保護ダクト、一時的な建設用シート、防湿膜、および幅広い非重要な工業用成形品などがあります。こうした用途では、材料の由来よりも、機械的性能が重視されることが多いため、一貫したMFRや一貫した灰分量が絶対的な純度よりも重要になります。また、POLYRETECのエキストルーザーは、プラスチックのリサイクルにおける共通の課題である変動する原料を処理するように設計されています。最適化された温度設定により、これらの機械は、リサイクルされたプラスチックのバッチ間の変化（例えば、湿度の違い、汚染率）に対応でき、出力の品質や効率を犠牲にすることなく、手動設定することが可能です。この適応性はPOLYRETECの重要な差別化要素であり、適切な温度調整は、オペレーターがこのメリットを最大限に活用するための方法です。
20. サービスとサポート。
リサイクリングラインは、一から構築された独立した機械ではなく、連続的なプロセス装置であり、最大生産能力に達するのに6週間かかる工場と1年までにかかる工場の違いは、ほぼすべてサポート品質にかかる問題です。Wanplas工場であるPolyretecは、100以上の完成済みプロジェクト、50カ国以上に及ぶサービスコVER、24名以上の技術者によるサポートプログラムを設け、お客様に安心して工場を運用、保守、改修していただくことができます。以下の項目は標準的なサービスであり、オプションとして提供されるわけではありません。
出荷前のテスト
すべてのラインは、出荷前には工場内で組み上げて動作テストを実施します。ライン全体の配列や軸受けの温度、駆動電流、制御の連動性を、完全なライン検査を通して確認します。お客様が事前に供給物質を用意している場合は、実際の生産試験を実施し、実際の物質入力、圧搾乾燥機出口での水分量、灰分含量、末粒の品質を確認します。これらの試験結果はすべて文書化され、機械とともにお客様の工場に引き渡されます。
サンプルトライアル
将来のお客様は、すべての購入約束以前に、工場テストラインで試作処理の為の素材サンプルを送っていただきます。試作処理から三つの数値が得られ、これらの数値は事業成功を決定するものです。具体的には、実質的な産出率、キログラムあたりの実際の特定のエネルギー消費量（キロワット時間単位で表示）および灰分、MFR、および視覚的検査によって測定された実際の可能なペレット品質です。非慣例的な原料（厚くプリントされたフィルム、層状構造、異常に汚れた農業関連物資）の場合、この試作処理はラインを正確に指定する唯一の信頼性の高い方法です。
インストールおよび試運転
エンジニアは機械的インストール、配電の検証、ウォーターロープの充填および試運転をサイトで行い、ラインをコントロールされた順序で定格出力まで稼働させます。試運転には、顧客の特定原料に対応する初期プロセスパラメータセットの設定を行ってそれを制御システムにベースレシピとして記録することが含まれ、これによりオペレータが、原料を変更した後に戻るための確実なベースポイントを得ます。
オペレータとメンテナンスのトレーニング
トレーニングは、日常的な運用、原料の評価、パラメーター調整、スクリーンの交換手順、ブレードの交換とクリアランスの調整、凝図剤投入を含む水処理の操作、品質サンプリングの手順、クラッシャー、ホットウォースタンク、エクストラーダーの安全手順などをカバーします。トレーニングは引き渡し時に提供され、ドキュメントにより補強されます。メンテナンストレーニングでは、ブレード、摩擦式洗浄器のパドル、圧縮乾燥機のねじ、エクストラクタのねじとバルーンの摩耗度測定、ポンプとバルブのサービスなどの定期点検間隔について説明します。
予備パーツのポリシー
Wanplasは、グループ全体に対して年間500米ドルの無償部品の提供を約束しています。この限度内で、日常使用される消耗品および摩耗品に対応しています。無償部品の枠を超えた場合、あらゆるラインにクリッパーのブレード、摩擦ホース、スクリーンパック、シール、ベアリング、およびドライブコンポーネントをカバーする推奨モデルを提供します。必要なモデルが速やかに枯渇しなかったために送付されなくなる前に、当施設は適切な在庫を手に入れることができます。
リモートサポートとデータ監視
(1) データの収集による遠隔監視を構成可能なオプションとして利用できます。ログ記録されたプロセスデータ（融点圧力、融点温度、モーター電流、真空レベル、湿度値、生産量）を通して、工場エンジニアは離れた場所から問題を診断し、多くの場合は現場訪問なしに問題を解決できます。傾向データは予防保守への基礎としても役立ちます。例えば、出力が一定の際にメインドライブ電流が緩慢に増加することは、毎日の観察では確認できない早期のねじおよびバレル摩耗の兆候です。
工場見学。
お客様は作成中のラインを確認し、試験実装をご覧いただけます。また、エンジニアリングチームと会談することもできます。これだけの規模の資本投資において、タンクの製作品質、ネジの仕上げ、電気パネルの構築の基準は、製品仕様書よりもお客様に多くの情報を提供します。訪問には、工場検証と材料の検証の両方をカバーする実験実装を加えることができます。
21。よく寄せられる質問
ワンステップとツーステップのフィルムリサイクリングラインの違いは何ですか。
二段階のラインでは、洗浄と粉砕を二つの独立したプロセスに分けます。洗浄されたフレークを八から十二パーセントの水分まで乾燥して保管し、その後冷たい状態で別に設置された粉砕ラインに再投入します。一段階のラインでは、水分を一パーセント以下に減らす圧縮乾燥装置を設置し、八十から一百十度の高温のフレークを直接エクストラダーの給付部に供給します。一段階の経路では、通常は熱網系のエネルギーを十五から二十五パーセント削減でき、より一貫したペレット品質を実現し、床面積を二十から三十パーセント短縮でき、シフトあたりの操業員数を一から二人削減できます。二段階の経路では、洗浄されたフレークを中間品として販売できる柔軟性が維持されます。
スクリース乾燥機の後、フレークにどれくらいの水分が残っていますか?
指し込み乾燥機が正しくサイズ設定されており、その蒸気排出が機能している場合、1%未満が一定に維持されます。これは、フィルムフレイクを使用する単なる機械式遠心分離機から8〜12%を維持しているという点と比較されます。この減少は、自由水とキャピラリパーキウェイルを表現するメカニカル圧縮と、残余結着水を蒸気として蒸発させ、その蒸気をバレルスロットを通じて排出するバレル加熱を組み合わせることで達成されます。排出水分が1%を超える場合は、まず蒸気抽出パスとバレル加熱プロファイルを確認してください。
1ラインでPP編組バッグとPEフィルムを処理できますか？
はい、ほとんどの商業生産ラインでは両方が可能です。PPとPEは水中に浮くので、浮上分離ステージでは両方を分別しません。両方を同じ洗浄ラインで処理します。違いはエクストラーダ部分にあります。PPの場合は、溶融温度が高く、一般には二百十から二百四十度ですが、LDPEの場合は一百九十から二百二十度です。PPとPEの混合ストリームを流すと、中間的な特性をもつブレンドペレットが生成されます。これは多くの工業用途には許容されますが、フィルム級の出力には適していません。両方を分離せねばならないときは、ラインをキャンペーンして、PPを長期間運転し、その後にペアを注入し、PEを運転することです。両方同時で分離しようとすると、図表化に失敗するでしょう。
どの程度の水リサイクル率が現実的に達成できますか?
凝集、溶存空気沈降、濾過、および制御された再送を含む適切に設計された処理ループを使用する場合、約80〜90％の水が処理され、その後に添加される新鮮なメイカーワterは循環量の8〜15％です。フレークによって失われた水を、スラッジと蒸発によって取り戻します。最高の結果を得るには、無活性管理ではなく積極的に管理される凝結剤投入が必要であり、最もクリーンな水を最終洗浄に、低質な水を破砕機と予洗に送る層状再送システムが必要です。
ポストカスタマー用フィルムペレットの臭いをどのように抑えますか?
費用対効果の高い順に、五つのレバーを操作してください。溶融する前に、微生物や脂の残渣を除去するために、75~85℃の熱カウステック洗浄を追加します。マイナス0.09メガパスコルの真空脱ガスをさらに深くして、ボイラーで溶融表面の更新を最大化する脱ガスゾーンを追加します。溶融温度を下げる必要があります。温度が高くなるほど劣化による臭気の発生が急激に増加するためです。デッドゾーンを除去し、滞留時間を短くします。最後に、真空ボイラーの上流に水または窒素をわずかに注入して、溶融を制御した抜き取りを行うことを検討します。これらの手順を実施すると、後処理済みフィルムリサイクル料をVDA 270グレード4または5から、グレード3または3.5に引き上げることが通常できます。
PP PEフィルムリサイクリングラインの典型的なエネルギー消費量はどれぐらいですか?
適切に構成された一段階の流れにおいて、完成品ペレットの1kgあたりの総具体的なエネルギー消費量は0.30から0.45キロワット・時間です。高品質の化学廃棄物LDPEフィルムは、最も低い水準で、0.28から0.33です。大変汚染された農業用の埋設用フィルムは、最も高い水準で、0.42から0.50であるため、洗浄の段階が多く、高温洗浄および融液に対する圧力降下がはるかに高いです。押し出しは全体の40から50％、圧縮と乾燥は18から25％、洗浄は15から20％、粉砕は8から12％、揮散剤を含むペレティングは8から12％を占めます。
農業用フィルムについては、どの溶融濾過を選択すべきでしょうか?
一百から百五十ミクロンの範囲の連続的なバック・フラッシュフィルターまたは完全自動的なセルフクリーニングフィルター。ピストン式スクリーンエンクロージャは、きれいで軽度に汚染されたフィルムでは丈夫に機能しますが、養料フィルムでは転換があまりにも速くなり、微粒子が残留します。実用的なテストとして、ピストンエンコージャではスクリーンエンコージャ間の時間が四十五分以下となった場合、洗浄の改善が必要か、フィリング技術のアップグレードが必要になります。まずは洗浄を直してください。メルトフェーズの汚染を除去するのはラインの最も高いコストとなります。
農業用敷地フィルムでどのようなペレット生産率を期待できますか?
20% の汚染と 8% の水分を含む材料で、汚染除去、洗浄中の細粉損失、および溶融フィルタ廃棄物を考慮した場合、届けられた蓍重量のおよそ 70–75%。きれいな後工業用 LDPE トリムは、およそ 92–96% を実現します。二〜五％の汚染を含む消費者用包装フィルムは、通常、およそ 88–92% を実現します。楽観的な収率の前提に基づくビジネスケースを構築することは、フィルム回収における最も一般的な財務上の誤りであり、そのため、ラインサイズへのコミットする前に実際の原料のサンプルの試運転を行うのは良いアイデアです。
ホモゲナイザー・サイロが必要ですか？
もし同一の物性を要求するお客様に販売するなら、もちろんです。産出時間の 4～8 時間の間の色や溶融流動率、水分などの短期的な変動を平滑化する均質化シロは、一貫したロットを生み出します。そうでなければ、製造の間の時間ごとの変動がお客様に伝わり、バッチ間の品質不一致に対する不満が出て、品質を重視しないお客様しか取り引きすることができなくなります。 リサイクリングプラントで可能な最も低コストの品質向上手段の一つです。
22。 結論。
最良のPP PEフィルムリサイクリングラインは、最大のエキストルダまたは最高のネームプレート容量では定義できません。ラインがフィルムの4つの根本的な難題——高い表面積と頑固な残留水分、従来の供給方式では克服できない非常に低いボリューム密度、摩耗部品を破壊する研磨性のあるミネラルの汚染、カラーインク、接着剤、冷水洗浄でも残った残留物など——を完全に解決することで評価されるのです。これらの四つの要素を均衡したものが、より大きなエキストルダを備えたものや、弱い洗浄前端を備えたものよりも、あらゆる品質レベルとコストにおいて優れた性能を発揮します。
1つのステップ構造は、湿気問題の解決に向けた構造的な答えです。装置は、湿気を約8〜12%から1%未満まで加熱締めこみ乾燥装置で下げてから、すぐに熱くてコンパクトになったフレークをエクストラダーに供給し、2段構成の工場の干燥、保管、再加熱の段階を省略します。この操作で生じる影響はすべての運営全体を通じてみられます。熱帯鎖エネルギーが15〜25%低減され、大気中の湿気再吸収がなくなり、二次汚染の経路全部が排除され、エクストラダー製膏の供給が安定し熔融圧が安定し、変質や臭気が少なくなります。また、施設面積が20〜30%小さくなり、シフトあたりの作業者が1〜2人減ります。
そのコアの周りには、残りの処理が原料により決まります。適切に指定された刃材料と0.2〜0.5mmのすき間を設けたおさらい砕きでは、ラインを摩耗から保護します。700〜1000回転/分の2〜3の摩擦洗浄ステップで、固定された土壌を除去し、ポリオレフィンとそれ以上の密度のものの間の密度差を活用する浮遊別水槽、75〜85℃の高熱石灰洗浄でインク、接着剤、および微生物の負荷を除去します。33:1〜36:1の強制送り付けを備えた単軸エキスプレスで3:1〜3.5:1の圧縮比で、混合ヘッドを備えたバリアスクリューと二重脱気により、そのフレークをきちんとした融着物に変えます。実際の汚染レベルに合わせた融着物除去、および出力量と品質目標にあったびたい方法で成形すると、プロセスが完了します。循環水の80〜90％を水処理で回復し、フルラインで0.30〜0.45kWh/kgの電力消費を実現します。
Wanplasは2010年から、50カ国以上で100以上のプロジェクトを行っており、Polyretec製のビルリサイクリング設備を、カタログのデフォルトではなくお客様の実際の原料に合わせて、300から1,500キログラム/時間のPTWシリーズとして供給しています。同時でもなければ、そのビジネスにはクリーンリサイクル材に加え、混合、充填、相乗性を持つグレードも必要な場合があります。そんな場合は、Polyretecの洗浄ラインと一体になり、一貫したエンジニアリングプロジェクトとして機能する双テンショナルペレタイジングシステムを、納品することも可能です。このサポートには、買い付け前のサンプル試験から、工場試験、設置、設定、オペレータのトレーニング、グループで年間500米ドルの無料保守部品ポリシー、リモート監視、工場見学の機会などがあります。
2026年にPP PEフィルム回収ラインを評価する場合、もっとも有益で最も単純なステップは次のとおりです。実際の材料の代表的なサンプル、目標出力量、つどくと思われるペレットの用途、及び敷地面積、電力供給、排水許可条件を提示してください。その材料で試験運転を行えば、実質の生産率、実質の比特能消費、および実質のペレット品質を把握できます。これらの数値は、ビジネスケースが依存している数値です。取得したこれらの数値から、ライン構成をより適切に選択することができます。あなたは専用ラインの構成を確認するために、工場を訪れて、実際にラインの運転中を見学し、工場の生産品質をご自身で確認されることを強くお勧めします。
