プラスチック洗浄ラインでのきれいな分離を達成するには、しばしばひどく無名のコントロールポイントに依存します。それは流し船の分離タンク内の水位です。PolyretecというWanplasの工場は、その創業以来2010年から50カ国以上で数百の洗浄ラインを委託してきました。オペレーターが99％純度の浮体成分を出荷できるか、あるいは汚染された混合物を出荷するかを決定する最も重要な調整は、浮上タンクの水位です。このガイドはフィールドエンジニア向けのマニュアルのようです。密度分離の物理的な変化にいくつかのミリメートルの水位変化が及ぼす影響を説明し、水位を制御する4つの機能面を示し、システムの中で再現可能な7ステップのチューニング手順を示し、水位を調整する際に調整する必要がある変数を列挙し、症状と解決策の矢印ファイルを提供します。目的はシンプルです。現実的な不規則な工場条件下で安定した分離を実現するための水位を設定、検証、およびロックすることです。

浸重分離タンク（しばしばフローテーションタンクまたはフロートウォッシュタンクとも呼ばれる）は、水を介してプラスチックを密度によって分離します。ポリエチレンやポリプロピレンなどの軽いポリマーは表面に浮上し、フロート分として排出されます。PET、PVC、PSなどのより密度の高いポリマーやそれに含まれる砂、ガラス、金属は沈み、持ち上げ装置によって沈殿分として排出されます。水位は飾りではない、それは表面高さ、排出機の水中への下降深さ、底部の静らかな沈殿ゾーン、そして粒子が正しい出口に移動するために利用できる滞留時間を決めています。10mm程度だけ水位を変えると、PETボトルの粉砕物を「沈殿」から「偽浮遊」に変えることも可能です。このような繊細さは、この記事が存在する理由です。

本ガイドの最初のルールは、水位だけで調整しないことです。送御スピード、スクリュースピード、補給水流量、水質、および温度はすべて水位と連動します。水位をマスタダイヤルと扱うことができますが、必ず第4節で説明されているサポート変数も一緒に調整する必要があります。そうしないと、切り替えが行われたり原料の成分が変わったときに結果が変わります。

1. フローティング（沈上浮上）分離の物理

固着水槽での分離は、密度、粒子サイズ、流体の粘度、および表面効果によって制御されます。これらの四つの要因を把握すれば、水位の決定は試行錯誤ではなく予測できるようになります。2. 序列は、意図的に最も安上がりで一般的な原因を最初に確認するように組まれています。ほとんどの実例では、大気中の水分、洗浄品質、および素材特性が原因であるため、ディスクを取り除く前にはこれらの要因を確認します。ディスクを取り外して再生するのは、ディスクの寿命を限定する再生サイクルを費やす最終手段です。フィルターが単に不純な原料を報告している場合、そのサイクルを無駄に費やしてしまいます。

1.1 水に隣接する密度窓

温度20度の清潔な水の密度は1.00g/cm3です。浮上分はその密度よりも軽いポリマーから成り、沈下分はすべて重くなります。次表は、水面の上のどちらの側に粒子が着地するかを決める典型的な密度範囲を示しています。境界に注意してください。低密度のポリエチレンおよびポリプロピレンは余裕を持って浮上し、一方、ポリスチレンおよびPVCは非常に水面の近くに位置しているか、あるいは水面よりも上にあり、そのためそれらは媒質密度の変化に敏感です。

材料	典型的な密度（g/cm3）	水中での行動	実用上の注意事項
低密度ポリエチレン（LDPE）	0.915～0.925	しっかり浮かびます。	浸潤させにくい、超乗せしやすい。
直鎖低密度ポリエチレン（LLDPE）	0.915～0.925	浮遊体	浮力において LDPE と類似する
高密度ポリエチレン (HDPE)	0.940～0.965	浮遊体	硬質な物体には、閉じ込められた空気が放出されるまで十分な充分な湿結が必要です。2.硬質な材料は簡単に破断するため、最もエネルギー効率の高いカテゴリーです。
ポリプロピレン（PP）	0.890～0.910	最も強く浮かびます。	浮遊性の高い一般的なリサイクル素材
ポリスチレン（PS）	1.04から1.07	浸沒物（水中にある）	ほぼ中性;PVCと分離する重質媒体が必要です。
ポリ塩化ビニル（PVC）	45	浸沒物	安定した分離層
ポリエチレンテレフタラート（PET）	1.38 ～	浸沒物	主要なシンク製品。気泡による偽浮くのが起こりがちです。
サンドとミネラルの塊	6	迅速な浸沒物	底に沈着し、再懸濁させない。
鋳アルミニウム	2.70	浸沒物	シンク分型または下流の渦流で取り除く

水位測定作業に関する教訓: 中性体と沈下体の間の境界は、媒体が真に1.00 g/cm3である場合にのみ二値的である。中性体の比重を上方へ方向付ける要因(懸濁物、溶けている塩類、温度)などがあると、浮遊体と沈殿体の分界線が見えなくなり、密度の上下へ変動する。以上は第4節「水質」で議論する。

1.2 ストークス式沈降と粒子サイズの重要性

粘性流体中に沈殿する球状粒子の終端速度は、ストークスの法則に従います：

v = (rho_p - rho_f) x g x d2 / (18 x mu)

そこで、タンクの設計に至ることになる主な2つの要因があります。まず、沈殿速度は粒子の大きさの平方に比例します。そのため、10 mm程度のペットボトルの再生料は、1 mmほどのスライスと比較してもおよそ100倍ほど早く沈みます。次に、ギャップ（粒子密度ρ_pと流体密度ρ_fの値の差）が引力となります。ペットボトルのスライス（1.38）は､水（1.00）中で強い垂直方向の力が働きます。一方、PSの粒子（1.05）ではほとんどの垂直方向の力が働かないため、水中の水柱に留まり、水面上の流れがあるときには浮くものと勘違いされてしまいます。

このため、平らなフィルムおよび薄いフラクトは、式でいうよりも悪い振る舞いを見せます。30ミクロンの厚さのフィルム片は、体積比が非常に高く（実質的な球形のものとは大きく異なる）表面張力と抵抗力により保たれ、流れによって漂流し、その沈下密度が「沈没」と示されるにもかかわらずオーバーフローに運ばれる可能性があります。水位は、フィルムが出口に到達するまでの横方向の移動距離と沈下量を制御し、これにより「形の要素」の問題に直接対処します。

1.3 表面張力、気泡、および偽浮遊

フロートテンキーで最も頻繁に発生する分離不良は、密度測定値が正しくないという問題ではなく、それは空気です。摩擦式ウエシャーから新しく出てきたPET粉末には、その表面に微小な気泡がついています。それぞれの気泡は小さなライフジャケットです。上がるべき、下に沈むべきPET粒が、表面で持ち上がり、ポリオレフィン部品と一緒にオーバーフローワークラインへ放出されます。この「誤り浮上物」が、水位調整で解決しなければならないコアにあたる矛盾を表しています。水位を上げると、気泡が離脱する時間が増え、PET粒の沈下を行程が長くなりますが、同時に軽い沈下物質をオーバーフローに移す機会も増えます。標準対策としては、穏やかな表面散布や排気ゲシュワイアー、そして正確で安定した水位がとられます。激しい搾出などは、より多くの気泡を作り出すだけです。

1.4 温度の影響

1．水は恒定的な媒体ではなく、20〜45℃に加熱することでその密度は約0.990 g/cm3に低下し、粘度はおよそ40％減少します。低粘度は沈降を促進し、これは有用ですが、密度の低下は浮遊窓をわずかに狭くし、ほぼ中性の材料を浮上させやすくすることもあります。冬場、冷水はより粘性が高くなり、沈降が遅くなり、夏場で機能していたレベルでは分離不十分になることがあります。実動調整温度で確認されたレベルを計画するか、温度感度の高い原料では25〜35℃の範囲にあるほど涼しくすることを考慮します。

2. 水位の四つの機能面

レベルゲージの一つの数値は、実際にはタンク内の4つの異なる物理的機能を制御しています。それらを個別に考えることが、なぜ一個の変化が一部分にとっては役に立ち、他の部分にとっては不利になるかを診断する最速の方法です。

機能の特徴	どのような点を制御していますか?	推奨の値	間違った場合の失敗モード
オーバーフローウェアの高さ	ぶつかり分およびオーバーフロー水が流れ出した場所の表面が高くなったりすること。	底部より下のタンクの深さの60 ~ 75%	あまり低い:浮上分がクリアされない。あまり高い:過剰な水の残留
効果的な分離深さ	表面からシンクスクリュー上部までの水柱がクリアです。	300～600ミリメートル	過削しすぎると、沈下物相が上方へ引き上げられてしまい; 過深いと、滞在時間が浪費され、水も必要量より多く必要になります。
放出シールド / プロペラの浸没	フロートコンベアは表面よりどの程度下に位置しますか？	50から120ミリメートル	過削しすぎると、多すぎる水分を上方へ持ち上げてしまい(脱水負荷)、過深いと沈下物相が浮上口まで連れて行かれます。
安定化ゾーン	安定した沈みを実現する低干渉性の下層	150～250ミリメートル	乱流:沈降分が再び懸濁し、浮上口から汚染される。

2.1 オーバーフローウェーブの高さ

おりは、浮遊物と余水が排出される場所のより側。総タンク深さの60〜75％に設定するのが均衡がある：浮遊物の割合が排出パドルへの長く穏やかな移行経路を持っていればよいが、使わずにタンクを水で満たすほど上のものはない。Polyretecの洗浄ラインではおりは調節可能なので、レベル設定ポイントとおりの位置はそれぞれ独立してではなく、ペアとして合わせています。

2.2有効な分離深さ

これは、水面と沈殿分スクリューの上端の間のネットスクラブル列です。300mm以下では、特にフィルムや小さいフレークの沈殿物がスクリューの掃除ゾーンにとらえられ、浮遊側へ運ばれます。600mm以上では、わずかしか分離効果が得られない分、タンク容量、水の備蓄量、滞留時間が増えてしまいます。300～600mmの範囲は、ほとんどのPETおよびPP/PEの洗浄ラインで使われています。

2.3 出力用ねじとパドルの沈下

浮上分量は、表面下でわずかに沈められた回転するパドルまたはスクリューによって浮上します。沈めるのは、50～120mm程度です。あまり浅くするとパドルが水のシートを脱水スクリーンに投げ、下流の乾燥負荷を増やし、ポンプ水を浪費します。あまり深くすると、パドルの渦が沈んでいるフィラクを浮上させます。沈める深さは水位によって調整されます。そのため、水位計はこの面を実質的に制御するものです。

2.4 沈殿ゾーンの閑散期

タンクの最下部の 150 ～ 250 mm の領域は、最も静かな場所であるべきです。汲取り用スクリューが粒子を集める前に沈殿するよう、この領域には沈殿した粒子が落ち着く静かな層が必要となります。レベルがあまりにも低くなり、汲取り用スクリューがこの領域を揺動したり、戻り水が底部に近すぎる位置へ降ろされたりすると、沙子や PET は再浮上して、最後は浮遊水路へ流出してしまいます。設計のルールとして、この領域を保護し、試運転時に確認してください。

2.5 これは実際の Polyretec ラインで何を意味するのか

Polyretec製食品グレードPETボトル洗浄ラインでは、漕ぎ上げ洗浄ステーションは、この4つの面に基づいて設計されています。下の表は、ライン容量に応じた推奨レベルジオメトリーの規模を示しています。容量はPolyretec洗浄ラインの範囲から引用しており、ジオメトリーは上記の設計推奨事項に基づいており、製材試験時にはプロジェクトごとに調整されます。

仕様	500 kg/hクラス	1000 kg/h クラス	2000 kg/h クラス	3000 kg/hクラス	6000 kg/hクラス
定格容量(Kg/h)	500	1000	2000	3000	6000
沈上浮上分離槽	1	1	2	2	3
効果的な分離深さ（mm）	300〜450	350～500	400～550	450～600	450～600
排出虫歯ネジの沈没 (mm)	50 ～ 90	60～100	70 ～ 110	80〜120	80〜120
安静基底ゾーン（mm）	150 から 200	150～220	180～240	200～250	200～250
ロータスクリューの回転速度（rpm）	6 ～ 12	7～14	8～16	9 ～ 18	10～18
水消費量（t/ha）	0.6〜1.0	0.5～0.9	0.4〜0.8	0.4〜0.7	0.3から0.7
代表的な設備容量（kW、参照）	120〜180度	200～280	350～480	520〜700	850〜1100
コンプライアンス	新しい価値を創造	新しい価値を創造（ワンプラスグループ品質システムに基づいて構築）

重要なメッセージ: 大型のラインでは、単にタンクのサイズが大きくなるだけでなく、タンク数が増え、分離コラムがわずかに深くなります。3 に挙げられた水位管理手順は、サイズに関わらず同じであり、タンクごとのセットポイントと段数のみが異なります。2. 重要な参照資料には、安全な途上を保つための安全距離についての ISO 13857、緊急停止機構の設計についての ISO 13850、ガードについての ISO 14120、高慣性ローターに対するガードロック機構付きのロック機構についての ISO 14119、騒音測定についての ISO 11201、プラスチックやゴムのためのサイジングリダクション機械の製品規格としての EN 12012-1、欧州に輸出する機械については CE マーキング、すべてのブレードまたはスクリーンの変更に際しては、電気および油圧の両方による絶縁のロックアウト-タグアウト手順を適用する必要があります。

3. 水位調整のステップバイステップ SOP

これはガイドの最も重要かつ最も繰り返し可能な部分です。あらゆる新しいラインや主要な原料変更の後に、文字通りこれを実行してください。最も重要な規律は、単一変数調整です：水位だけを変更し、その他すべてを保持し、測定して記録し、その後に決定することです。

一段上がった 。	アクション	目標/受け入れ。	なぜ重要なのか。
1. 空タンク時のベースライン	記録してください。タンクの全体深さ、ねじ軸高さ、ウェアの基準値。線を付け、目盛り付いた目盛りガラスを設置してください。	5mmまでの測定が可能	繰り返し測定できないものを調整することはできません。
2. 排水設備使用	塩素処理槽を20～30mm程度低く満たし、表面の流速を観察	表面速度 0.05〜0.15 m/s	高速の表面流れは、浮上物を浮遊剤吐出口に運ぶ
3. 低負荷試験	40％の定格キャパシティで供給; 15〜20分間を維持する	安定したベッドで、振動がなく	低負荷では、完全な負荷に達する前のレベルウィンドウが表示されます。
4.三点でのサンプル取得	浮遊出口、流し下り出口、溢水戻りから各々1 kgずつ採取し、乾燥させ、重量を計測する。	浮上純度と沈下残留の算出	目視による推測ではなく分離を数量化
5. 単変数調整	水盛りを上下 10 mm 改変し、10 分間運転後、サンプルを新たに取ってみます。	クリアランスvs.純度とキャリーオーバー。	複合的因子がない状態で交差最適点を求めます
6.荷重勾配チェック	60%, 80%, 100% 容量で再テスト	完全負荷時の確認ウィンドウを保持します。	満載するとベッドが厚くなり、最適条件では通常5~15 mm減少
7. ロックとボード	SOP と HMI にセットポイントを書き込み、レベルアラームをプラスまたはマイナス 15 mm で設定します。	アラームの限度が有効になっています	カラーガインと品質変動の警告を維持する。

3.1 第1段階: 空タンクのベースラインキャリブレーション

タンクを空にして、底面からウィアまでの全体の高さ、シンクねじ軸の高さ、およびオーバーフローリップの基準を測定し、表示します。タンクの壁に永久的な目盛付きの線とサイレンスガラスを取り付けます。オペレータが5mm以内に水位を一目で読み取れるようにすることを推奨します。これは片手間な作業のように思えますが、使用済みラインの“原因不明の分離漏れ”の多くは、リペア後のレベルインジケータを誰も校正していなかったことが原因です。

3.2 ステップ2：クリーンウォーターの試験実験

塩素処理槽を20～30mm程度低く満たし、いずれかのスクリュを保持せずに塩素処理を実施します。浮遊トラサー（小さなLDPE片）を投入してその流動時間を計測し、または流速旗を使用して、表面の流速を推定します。目標値は0.05から0.15 m / sです。ここを超えると、表面流速は浮遊パドルに向けて沈殿したフレークを運ぶコンベヤーになります。もし流速が高すぎる場合は、復水流量を減少させるか、レベルを触れる前に循環パドルの角度を調整します。

3.3 ステップ 3: 低負荷材料試験

給料量を定格容量の 40% 程度に調整し、システムベッドを 15 から 20 分間安定させます。低めの給料量から始める理由は、ラインが負荷を受ける前に分離ウィンドウを広く開き、その中心を特定するためです。この段階で粒形不均一な料を投入すると、真のレベル効果が隠れます。したがって、安定した、一定の量で投入してください。

3.4 ステップ4：三点サンプリング方法

3つの1 kgのサンプルを一覧します。浮上部からのサンプル、水開きからのサンプル、過水溢れの帰水からのサンプル（後者は、どれだけの細かい粒が流出しているかを知ることができます）。それぞれを乾燥させて重量を計算します。そして、手で分別するか密度をチェックして、二つの数値を算出します。浮上部の純度％（浮上部のサンプルの本当にLDPE / PPの割合）、水開きの滞留率（PET / PVCが間違って浮上部と一緒に流出している分率）。これらの2つの曲線は、その後の変更状況のスコア板になります。

3.5 第 5 段階：単変数切り抜き

レベルを正確にプラスまたはマイナス 10 mm で変更し、10 分間実行して再びサンプリングします。浮上物純度と沈殿物損失をレベルと共にグラフ化し、最適な値は、両方の曲線が許容範囲にあり、間隔が最も広い交差点です。ここでスクリュースピードも変更しないようにしてください。同時に 2 つの要素を変更すると、問題を修正したのはどちらかわからないし、次の供給物質の変更によってまた問題が起こります。

3.6 ステップ 6：荷重濃度確認

60%, 80%, 100% の評価容量でサンプリングを繰り返します。材料ベッドが厚くなり、静かなゾーンが容易に乱されるため、最大負荷時に最適レベルは5～15 mm低下することを予測します。フル負荷レンジ全体で検証されたレベルだけがロックしても安全です。

3.7 第 7 段: セットポイントとアラームのロック

確認レベルをライン SOP および HMI レシピに記載します。上流の水流量異常が発生した際に、プラスまたはマイナス 15 mm のレベル警告を設定して、製品品質の低下を防ぎます。ポリレテックのラインでは、これは名付けられたレシピとして保存されており、シフトの変更や新しい素材のグレードの場合、最初から調整するのではなく、単に適切なレシピを呼び出すだけです。

4. 水位と結合した変数

レベルだけをチューニングすることは、エンジンのアイドリング速度だけをチューニングするようなものです。これらのサポート変数はレベルとともに動かされる必要があります。分離が成立しないといけません。

可変変数	推奨の範囲	水位と連結	互換性が異なっている場合の症状
材料供給量またはベッドの荷重	kg/m2/h単位でタンク容量に対する量	負荷過多はすべてのレベル設定を無意味にすることがある。	レベルに関係なく、フレクション全体の混合
ロータスクリューの回転速度	6～18回転/分	速度が高くなりすぎると、引き込みを防ごうために低いレベルで動作させる必要がある	上流に運ばれた段階を浮遊させる
ヌメラインのスピードが低すぎる、惰性域が妨げられている	3 回転/分から 10 回転/分	速度が遅すぎると、砂が蓄積し、再浮上します。	ベースプレートの剥がれ、走り廻りの増加
循環パドル	表面を押し上げる角度と速度。 差し込みではなく、押し付けではない。	角度が悪いと下流に流れ、水位を低くする	運搬されるのではなく、下に押し込まれる材料
化粧水の流れ	0.3~1.0 m3/トン	過剰な流量は、レベルを上昇させ、表面速度を上げます。	過剰量の信濫処理、水位不安定
酸水の供給位置	地表から 100 ～ 200 mm 下	あまり深くでは静止圏に違いが生じる	沈浮分離機へ戻された段階を再懸濁させる
水質（浮遊物）	30 g/L 以下の SS、中潤度は	高い SS 値は表面密度を上げ、浮遊物を生成します。	PS/PVC混合流れ
温度	25～35度の方がいい	冷水はゆっくりと沈積するため、水平を深めるか、加熱する必要があります。	冬季の不充分な分離
泡が立っている	最小限、界面活性剤残燃を調整	泡層は偽の高レベルを模倣します。	浮遊分が汚染し、オーバーフロー損失が発生

4.1 送料速度とベッド厚さ

浮性タンクには毎升水面平方メートルあたりの最大荷重量があります。それを超えると、卵胞が太くなり、浮性成分と沈性成分が物理的に混合し、水位がどのような状態でも分離する前に混合します。タンクを行動量に合わせて設計し、設計荷重を上回って投入しないでください。水位が高いのかと思って、そのことで問題が解決したかについて念を落としてはいけません。

4.2 ナットの回転速度

フロート転送ねじは6～18 rpmで回し、シンクねじは3～10 rpmで回します。回転速度が高いほど乱流は大きくなり、エタンが多く発生します。したがって、ねじを高速に動かすほど、安定したゾーンを維持する水準を低く設定しなければなりません。まずは素材を確実に運搬するようにねじの回転速度を調整し、次にそれらの周りの水準を細やかに調整してください。

4.3 循環パドルの角度と速度

パドルは、物質をフロート排水口に向けて表面沿いに押し出すようにすべきであり、シンクゾーンに押し込んではならない。下に押し込む角度は、レベル設定に反する効果を持ち、シンクの物質を再度浮遊させる。ブレードの角度を調整して、表面流量がステップ2で測定した0.05～0.15 m/sの帯域内に維持されるようにしましょう。

4.4 洗浄水と回流

トンあたり0.3から1.0m3のメイクアップ水は、媒質を清潔に保ちますが、流入量が多すぎると水位の上げとなり、表面の流れが速まることになります。返却水は平面から100から200mm下に流れるようにし、静かな底部領域に爆風を起こさないようにする必要があります。オーバーフローとのバランスをとって、水位を正確に設定点に保つことが必要です。

4.5 水質管理

微粒は謎の敵です。SSが30 g/Lに近付くと、明らかな媒体密度は1.02 g/cm3に達し、ポリスチレンや軽いPVCまでをあざむくほどになります。タービディティをオンラインで監視するか、毎シフト水平で水深計で密度を測ってください。媒体密度が変化すると、水を交換するかサイドフィルターを通すようにすればいいです。水位を調整し直すと問題は隠れますが、それは問題を隠すだけです。

4.6 インテリジェントな細かな色分類と完成品の出力

冬の冷水はゆっくりと沈積する。水平を少し深くするか、回路を25〜35℃の働く温度帯に加熱する。洗浄段の残留界面活性剤から発生する泡は、高水平のように見える不純物を浮上させ、浮揚分に汚染する。これを処理するには、泡を除去し、軟化させることではなく、水平を泡の中に下げる必要があります。

5. 低故障診断のマトリックス

分離がオフのときは、このマトリックスを使用して症状から根本原因へ、そして対策へと移動します。ほとんどの行には水位が表示されていますが、実際の修正がカップルされた変数であるということに注目してください。

症状	ルート原因	対策
フロート分で見つかるPET／PVC	レベルが高すぎ + 表面速度が速すぎ + SS が限度を超えている	レベルを10～15mm低くし、カット返流を確認し、媒質の密度を調整し、スキーム泡を除去する。
流し口に多量のPEが含まれる	レベルが低すぎ + スクリューの浸潤不足 + 過剰攪動	レベルを上げ、かき混ぜの浸水深さを深め、浮き止めシートスピードを減速させます。
溢水の材料	取り出し口が引き込み過ぎたか、または配管が間違って繋がっているか。	供給や流入量を減らし、水面より下に回収口を再配置し、ウェアの高さを確認する
分離はまず良く、次に悪く、また良くなります。	材料の変動、不均一なベッド、バッチの密度の変動	均一な区間供給、あらかじめ混合されたバッチ、レベルアラーム帯の幅を若干広くする
表面で泡が立っている	洗浄段階から残留した界面活性剤、スリーブラベル、PPジッパー	発泡防止剤を追加し、補充、精濾、洗浄化学物質を確認する。
サンドが底に積もり、床に広がる	低速のヌメライン、沈浮分離機のノズルが遅すぎる	シンクネートねじ回転速度を上げ、底区間を保護してレベルを確認します。
浮遊混入分が過度に湿っている	放出のプロペラの浸没深さが深すぎる	レベルをわずかに上げるか、かき混ぜの浸水深さを50～120 mmに調節します。
フィルム上の浮遊物純度が低い	形状要素: フィルムが列に取り付けられ、オーバーフローに引きずられます	レベルを 300 ～ 600 mm の帯に関して確認し、表面速度を下げ、脱空気要素を加えます。

有意義な習慣：浮遊純度が低下したときには、まずレベルに触れる前に媒質密度と表面速度を確認しましょう。多くの「レベル関連の問題」は、実は水質や流れに関する問題で、レベルが流れただけのカバーをしているのです。根本原因を正すと、既に調整しているレベルも再び正常に動作します。

6.多段フローテーションと工程統合

通常、一つのタンクで食品品質を実現することは不可能です。連続したタンクを使って調達するため、足跡面積や水の量は減少する一方で、各段階の水位ロジックは変わりません - 単にセットポイントが調整されるだけです。

設定	ステージ	対象浮遊純度	ケースを使用します。	レベル ノート
単段機	1 セット、手元に十分	85〜92パーセント	非食品リグリンド、混合工業スクラップ	中バンド300～500mmに設定
2段機構	1 大粒+1 小粒	92〜96％（粗）、その後99％（細）	標準PETボトル洗浄装置	フロートの階層レベルは、±5 mm よりても細かく調整される
三段階	大きめの+細かい+磨き	99％以上	食品グレードのリサイクルPET、高価値のPP	プラスまたはマイナス 10 mmのポーランドステージ警報
重量中間剤を添加	固液リンク (NaCl あるいは CaCl2)	PS を PVC から分離します。	PS/PVCの分離率が95％以上	ある程度の密度（1.05から1.20） ;腐食と排水を予定

6.1粗糙および細部の階層化

第一タンクは主要な任務を負っています。大量の沈殿分とほとんどの汚染物質を寛容なレベルで除去します。第二タンクでは、より厳しいレベルウィンドウと穏やかな表面を使用して浮上分を99％に磨き上げます。Polyretec PETラインでは、食品グレードの出力に向けて、二台または三台の沈殿浮上タンクを連立した構造が標準的です。下流のタンクは、最後のタンクよりも少し厳しいレベルを設定しています。

6.2 上流および下流段階とのマッチング

浮上ステージは島ではありません。上流の摩擦洗浄と湿式破砕によって、供給物料の清浄度と泡の排除が決まります。下流の脱水・乾燥によって、浮上分が運搬する水の量が決まります。各段階の水量を調整し、浮上タンクに過渡、または浸水が生じないようにします。下流のばら出し工程では、Wanplasでは、洗浄ラインから直接脱水された浮上分を受け入れる、相互連動したツインスクリュー型ばら出し装置を供給しています。これにより、全工程が一貫しており、設定負荷を超えて供給することは決して避けましょう。水位が高くても、設計負荷を超えるのは厳禁です。

6.3 PSおよびPVC用の重中分離

ポリスチレン（1.04～1.07）とPVC（1.35～1.45）とも、単純な水では沈い込みますので、標準浮上槽では分離できません。また、媒体に塩（ナトリウム塩化物またはカルシウム塩化物）を溶解することでその密度が1.05～1.20 g/cm3にまで高くなり、ポリスチレンが浮上する一方でPVCは沈み続けます。この方法は効果的であるものの、腐食に耐える構造と塩水廃水の処理装置が必要です。淡水タンクに関するこのガイドで取り扱われているような水管理問題とは異なるものです。この方法を使用するのは、流れの中にポリスチレンとPVCが混在している場合だけです。

7. 計測器、自動化、および SPC

始動時には手動でレベルを読み取ることは問題ありませんが、シフト間のレベルずれを管理するには、計測器とフィードバックループが必要です。良い点は、水位が閉ループ制御に最適な変数の一つであることです。

7.1 レベルと品質の測定器

各タンクに、5 mm の精度を保つ柱台形式レベルスイッチ（磁気フラップ、超音波、または圧力式）を設置します。オンライン透明度計と定期的な水位計またはインライン密度計を追加し、中核の密度を監視します。供給線と返送線に流量計を設置すると、真の原因（水質、流量）が悪化分離に現れる前に追跡できます。

7.2 閉ループ制御

レベルトランスミッターをPLCに接続することで、メイクアップバルブとオーバーフローバルブが設定されたレベルを自動的に維持します。操作者はチューニングされたレシピから目標レベルを設定します。コントローラは蒸発、飛散、および入流の変動を補償します。セクション3の7段階のSOPは、レシピを選定する設定手順となり、その後の自動化ではそのレシピを維持します。

7.3 SPC と記録

ログレベル、浮遊状態の純度、およびシンクキャリアを時間とともに統計的プロセス制御図として表示します。フィードや水質が変化していることを示す、平均値のたなる、または散布範囲の拡大は、お客様からの苦情の発生までに、長い期間前からの警告となる。Polyretecラインでは、同じデータがリモート監視に供されますので、工場のエンジニアは現場へ訪れることなく、操作者と共にトレンドを確認し、調整を提案することができます。

7.4 安全および環境に関する注意事項

浮遊槽は深い水域の危険箇所です。誰もがオープンな槽で作業する前に、ガードレール、滑り止めプラットフォーム、ネジのロック機構などを設置してください。環境方針を満たすために、閉じた水循環システム（精製、溶解気体浮上、PACまたはPAMの投与）により再利用率を85～95％に上げ、スラッジを脱水し、定期的に廃棄するようにしてください。ラインはCE機器規定に基づいて構築されており、工場はWanplasグループシステムの一環としてISO 9001品質管理とISO 14001環境管理を実施しています。

8. 材料別チューニング

第2節の4つの面は万能ですが、各原料には個性があります。これらは材料ごとに行われる調整になります。

8.1 PEフィルムと印刷されたLDPE

低密度ポリエチレンフィルムは最も浮遊性の高い一般的なリサイクル材料であるため、ほとんど沈没しません。それどころかリスクはそれ以上に大きく、フィルムが表面を覆って空気を閉じ込め、レーベルや汚れを残しながら溢流槽まで漂着する可能性があります。表面速度を低めに（0.05〜0.10 m/s）設定し、300〜600 mmの範囲の上部にレベルを設定してフィルムが長く静かに進む道を確保し、浮遊パドルより前に気泡が外れるように脱気噴霧を追加してください。排出パドルの沈入状態を注意深く観察し、フィルムの塊が大量の水を持ち上げるため、脱水スクリーンを保護するためにダイプを50〜90 mmの範囲にしてください。

8.2 PETボトルフレーク

PETはシンク製品で、浮上した偽浮遊物に該当します。摩擦洗浄器の後、薄片には浮遊させるマイクロ気泡が付いています。浮遊空間での滞在時間が十分長ければ、浮遊装置の出側にたどられたPETはご指定通りの品質を保つことができます。中～高位離型深度を目標に設定し、三点サンプリングを行い、浮遊装置の出側に送られたPETが指示した品質を満たしていることを確認します。PETが浮遊装置へと送られ続けている場合は、まず、中密度(SSまたは温度)を調整し、次にレベルを10mm低く設定してください。

8.3 剛性 HDPE

硬い高密度ポリエチレン製品（ビン、キャップ、棚）は浮遊性があるが大きくてボリュームがあり、浮き気味になって空気の空洞を作ります。入口で完全に湿っていることと、安定した中程度の表面流れにより、乱流によってシンクゾーンに押し込まれるのを防ぎます。堅牢なHDPEラインは、通常はフィルムラインより浮動スクリューを少し早めに使うことになります。これは、パーツが大きくなり、正の伝送が必要となるためです。つまり、引き込みを防ぐためにわずかに低いレベルにする必要があります。

8.4複合材および多層材料

多層フィルム、ラミネート、紙プラスチック複合体は予測できない挙動を示します。密度は層比によって変化し、おおよその断片は、その周囲に含まれる空気と付着した汚れによって沈み上りを示します。こうした条件に対して水位アラーム帯を少し広めに設定し、保守的な表面速度で稼働し、上流段階での分別とより多くの洗浄を行ってください。単一の水位設定では、事前に分別すべきだった流れを救うことはできません。浮上タンクは完璧に処理するためのものであり、奇跡を起こすためのものではありません。

8.5 付属の Polyretec フィルム洗浄モデルに関する注意事項

柔らかいPP/PEフィルムおよび印刷LDPEに関して、Polyretecは専用の洗浄ラインで同じ液面浮上ロジックを使用しています。台湾での参考インストールでは、PP/PEフィルムの洗浄機PTW1000フィルム洗浄モデルが使用されていました。 Polyretecの柔らかいPP/PE粉砕洗浄ラインの容量は500から1500kg/hで、浮上段は引き立て標準プロセス(3章)に従って試運転時に調整されます。

仕様	PP/PE 粉砕ライン (500 kg/h クラス)	PP/PE 粉砕ライン (1000 ～ 1500 kg/h クラス)	PTW1000フィルム洗浄モデル
定格容量(Kg/h)	500	1000 ～ 1500	参考となるフィルム洗浄モデル
供給方式	フィルム、織り袋、農業用フィルム	フィルム、織り袋、農業用フィルム	PP/PEプラスチックフィルム、フルオートマチック
浮かせ落とす分離	1タンク、水深は300～500ミリ	1 から 2 個のタンク、水位調整幅 350 から 600 mm	統合された自動レベル制御
ロータスクリューの回転速度（rpm）	6 ～ 14	7～16	レシピ制御
水消費量（t/ha）	0.5～1.0	0.4〜0.8	閉じたループ型で高度な再使用
下流オプション	単一ステップのペレタイジング可	単一ステップのペレタイジング可	球状成形へのリンク
コンプライアンス	新しい価値を創造	新しい価値を創造	新しい価値を創造

9. Polyretec 機器, 構成, およびサポート

本ガイドに記載されているすべての情報は、Wanplasの工場であるPolyretecの洗浄ラインの設計と導入方法に組み込まれています。水に浮くものと沈むものを分離するステップはオプションではなく、タンクの形状から設計され、実際の物質に合わせて調整されます。

9.1 適用分野

Polyretec洗浄回収装置は、プラスチック製品の製造—消費者向けおよび産業廃棄物を再利用可能な粉体やパウダーに回収し、再生資源の利用を実現し、新生プラスチックへの依存を減らします。PETボトル、PP/PEフィルム、織物バッグ、農業用フィルム、および剛体HDPEを処理する製造ラインでは、きれいな密度分離が重要です。

9.2 要件から構成への推奨

プロジェクトの概要をポリレテック洗浄ラインの構成にマッピングするために、この表を使用してください。容量はポリレテック洗浄ラインの範囲に従います。浮上システムは、2〜6節のレベル原則を反映しています。

ご要望	おすすめのポリレテック構成設定	浮遊段階	純度の目標
食品グレードのPETボトル、500〜1000kg/h	食品グレードのPETボトル洗浄ライン、500〜1000kg/hクラス	2つの沈起式タンクを直列に使用する	ロータ純度が99%以上
食品等級のPET、2000～6000kg/h	食品グレードPETボトル洗浄ライン、2000から6000kg/hクラス	2～3台並列	ロータ純度が99%以上
PP/PEフィルム、印刷されたLDPE、500 kg/h	PP/PE軟質粉砕回収洗浄ライン、500kg/hクラス	1 タンク、レベル調整 300～500 mm	ロータ純度 92〜96%
PP/PEフィルム、1000～1500 kg/h	PP/PEの軟質破砕洗浄ライン、1000～1500 kg/hクラス（PTW1000クラスフィルム洗浄）	1 から 2 個のタンク、自動水位調整	ロータ純度 92〜96%、一段階ペレチゼーションオプション
PSとPVCの混合ストリーム	洗浄ラインと重中間 (塩水) ロープ	重量物: 密度1.05から1.20	PS/PVC の分離率は 95% 以上
消費者後処理用混合堅固包装	予混配と2段階浮上の洗浄ライン	粗めの上に細いタンク	ロータ純度 95〜98%

9.3 サービスとサポート

Polyretec はすべてのラインについて実用的で現場で実証済みのサポートを提供しています。出荷前に、ラインを実際の原料を使用して材質試験に使用し、水位とスコープセットポイントが確かなものとなり、計算に基づかずに決められます。エンジニアは、本ガイドの 7 ステップのレベル調整を含む現地での設置および試運転を行います。操作員のトレーニングでは、毎日の水位チェック、三点採取、およびマトリクスによる故障対応が説明されます。リモート監視により、工場では水位と純度の傾向を確認し、迅速に助言を提供できます。Wanplas グループのポリシーでは、年間 500 米ドルの無料部品と保証期間内の損傷部品の無償交換、およびいつでも顧客の訪問を受け入れる開かれた工場ポリシーが定められています。

9.4 後続工程の統合

浮上段の後、脱水された浮上部品はペレタイジングに移ります。Polyretecの新世代ペレタイジングラインは、薄壁LDPEフィルムと厚く壁されたPE/PPリグリンドの両方を処理できます。統合トレインでは、Wanplasは洗浄ラインに直接接続されるマッチングツインスクリュー式ペレタイジングシステムを提供します。ここで説明する水位管理策は、その原料の品質を保護しますので、最終的なペレットは仕様に合います。

9.5 プロジェクトの実績

Polyretecは、2010 年以降、50 か国以上で 100 以上のリサイクリングプロジェクトを提供しており、24 以上のエンジニア支援リソースと信頼性の高いコミットメントを確立しています。参考インスタレーションには、LDPE フィルムリサイクリングおよびペレタイジングシステム、PP ノンタン及び手袋リサイクルプロジェクト、スティックが多いフィード向けのLDPE フィルムの洗浄と高耐久性の破砕、そして完全自動 PP/PE フィルム洗浄などがあり、これらは上述のレベルおよびフロー調整方法によって委託されました。

よく寄せられる質問

浸漬剤沈殿分離タンクの適切な水位はどのくらいでしょうか。

固有のレベルはありません。オーバーフロー・ワイヤーを、底部の200 mm 以上上に配置し、効果的な分離深さを300 から 600 mm に設定し、排出スクリューまたはパドルを 50 から120 mm に没入させ、底部の 150 から 250 mm まで静止区域を保護します。次に、セクション 3 の 7 ステップの単一変数方法で調整します。

なぜPETのファレンが浮動感分の中に存在するのでしょうか

PETは水よりも密度が高いので、浮遊するPETはほとんど常に、フレーク面にくっついた気泡、過剰な表面速度による軽い物質の溢流、または懸濁物による目視される媒質密度が1.02g/cm3を超えるための偽浮遊状態です。レベルを変更する前に、これらの3点を確認してください。2. PETは高度に吸湿性を持ち、湿度が低く保管状況管理ができる、密閉されている集水槽に保管しておかなければなりません。食品グレードの用途では、EU 10/2011とFDAの期待を満たす必要がありますので、保管環境は清潔で、追跡可能な状態で保管する必要があります。

水の温度は浮遊分離に影響しますか?

はい。20～45度の加熱により、水の密度は約0.990 g/cm3 に低下し、粘度は約40％減少し、そこに沈殿するスピードが向上します。しかし、浮上と沈殿の密度間のボリュームが狭くなります。冬期では、冷たい水の沈殿スピードが低く、通常、25～35度の温度保持または緩和された加熱が必要となります。2. はい。高温では、細孔からの圧力が低下するが、特に熱に敏感な材料では、品質劣化やペレットの変色の原因となります。流れを維持するために最低限の温度を使用し、溶融流量や色チェックなどで確認してください。加熱速度が冷却能力を超えていると、錆やペレットの変色などが原因となってしまいます。

フィールドでの分離品質をどのように測定しますか?

三点サンプリング法を使用します。浮上口から、沈下口から、および溢水回流水からそれぞれ1 Kgずつ取り出し、乾燥させて重さを計算し、浮上性純度％と沈下残留率％を算出します。10 mmの単変量変化のたびに繰り返し行い、結果を両曲線とともにプロットします。

フル稼働時の水位を上げるべきか、下げるべきか？

定格の全負荷時には、原料の膜厚が増加するため、通常は40%負荷設定比における最適レベルが5～15mm低くなります。セットポイントのロック前に、60%、80%、100%の能力状態でレベルウィンドウを必ず確認してください。

漂浮槽ではどのようなねじ回転速度を使用すべきですか?

典型的な範囲は、浮遊分転送ねじの場合6～18 RPM、沈下分ねじの場合3～10 RPMです。高い回転数は乱流と引き込みを引き起こすため、実際に物質が動くだけにまでスピードを上げましょう。

一台の浮上タンクで、PSとPVCを分けることはできますか？

浄水では浮かず、PS（1.04から1.07）、PVC（1.35から1.45）はどちらも水に沈むので、PSを浮かせるためには密度を1.05から1.20g/cm3に高める必要があります。PSが浮くためにPVCが沈むことで必要となる重量物として、NaClやCaCl2水溶液などが挙げられます。今回のロー・ループの内で発生する腐食や廃水処理におけるコストを考慮してください。

POLYRETEC は浮遊槽の操業開始をサポートしていますか?

Wanplas の工場である Polyretec は、お客様の実質的な原材料について材質試験を行い、現場でのレベルおよびスクリューのチューニングを実施し、操作員の研修を提供し、リモートでの監視支援を行い、年間 500 米ドルの無償部品とオープン工場訪問制度をご提供しています。また、Polyretec では、カタログの既定値ではなく各プロジェクトの実際の汚染状況に基づいてレーザーによる濾過を仕様として定めます。この先端技術による現場試験の際には、こちらの記事に記載されている校正方法を使用して指導します。新しいパウダリーエンドリッパーの設計をご検討中の方、または既存のフィルターが当初の性能から逸脱しているとのご相談の中では、原材料の分析結果、設定予定の生産量、および現在の差分をお持ちの場合には、資料をお送りください。そうすることで、基準値や調整内容を全く異なる材質に基づいて設定できます。

結論

浮上タンクの水位は、非常に小さな数値ですが、大いに重大な結果をもたらします。同一タンク内で、ウェア高さ、分離深さ、スクリュ進入深さ、沈殿ゾーンの4つの物理的要素が一度に決定されます。また、給水量、スクリュ速度、水質、温度とも密接にリンクしています。信頼できる方法は、直観ではなく手順です。空のタンクの実験を用いて予め標準化し、クリーンな水で試運転し、低負荷での給水、3箇所でのサンプリング、レベルを10 mmずつ下げる取り込み、および全負荷との比較を行うなどの手順を経て、セットポイントを警告機能により保証します。このようにして、単一のシンク フロートタンクでは92～96％の浮遊物純度が得られます。2～3段階のタンクを組むと、食品等級の99％を達成できます。

1つめに、洗浄ラインを計画又はアップグレードする際のプランニングに、超 50カ国において2010年以降のプロジェクト実績を持つWanplasの工場であるPolyretecに委託しましょう。Polyretecは、ゲージングから初期稼働の段階で実際の原材料に合わせることにより、シンク浮き分離段を最適な構成に設計し、トラブルのない効率的な稼働を可能にします。ご使用の原材料および目標なめらかさに関する情報をお送りください。専門チームが構成をお勧めし、検証実験のため工場までお越しいただきます。ご使用のラインには年間500ドルの無償部品と完全なオペレーター研修が付いているほか、設定値の徹底した適用による低コストメンテナンスもいたします。精製のスタートは適切な水位から。適切な水位は、測定可能で繰り返し可能な手法で定めることから始まります。