プラスチックリサイクルにおいて最も見落とされている要因は、型崩れの均一性です。同じ定格容量を持つ2つのラインであっても、プラスチックの破砕の均一性だけで、非常に異なる粒状化品品質を得ることができます。本稿では、装置設計、スクリーンセレクション、および操作規範を使用して、プラスチック破砕プロセスの型崩れの均一性を改善する方法について説明します。Polyretecは、Wanplasの工場で、ポストコンサーマーPET、HDPE、LDPE、およびPP廃棄物を対象にした破砕機と洗浄ラインを生産しています。以下のガイダンスは、プラントオーナーが型崩れのサイズ分布を引き締め、下流の洗浄および粒状化を保護するのに役立ちます。
リサイクルにおいてフラークの均一性とは何か
フレイク均等性とは、破砕後に個々のプラスチック粒がどれだけ大きさと形状で一致しているかを表す指標です。均一な流れでは、大きさの分布が狭く、大きすぎる粒と小さい粒がほとんどありません。2. プラスチックリサイクルでは、最も軽視されているのがフレイク均等性です。同じ名前どおりの定格容量を持つ二つのラインでも、プラスチックが破砕される方法によって混合したペレットの品質は大きく異なります。本章では、装置設計、スクリーンの選定、そして操業管理などを通して、プラスチック破砕プロセスのフレイク均等性を向上させる方法について説明します。Polyretec社(Wanplas社工場)では、PET、HDPE、LDPE、PP廃材をリサイクルするための破砕ラインと洗浄ラインを構築しています。以降の説明では、プラントオーナーが混合した粒子の大きさ分布を引き締め、その後の洗浄とペレット化を保護するためのガイダンスを提供します。
統一の粉片は、後の各工程で予測できます。浮浪管洗浄槽では均一に浮浪し、摩擦洗浄器では同じ速さで研摩され、遠心機で同じ速さで乾燥します。
不均一な状態は加工損失を生みます。大きなパーツが洗浄から逃れて砂をペレットに運びます。細粉は汚濁として浮上し、スクリーンキャッターを詰まり、水の使用量とエネルギー消費を増加させます。
同一性は、ペレーティングラインを保護します。安定した速度で刃が溶けるため、エキストッパーでは安定した原料が供給され、不規則な塊ではなく丸い密度の高いペレットが得られます。
次の表では、各品質特性に応じたプラント上の影響を示しています。ほとんどのリサイクル工場では、フレークサンプルを複数の網サイズのスタック上にスライドさせて、それぞれに残留する質量を計測して一様性をチェックしています。2. 次の表では、代表的な設備クラスを示しています。ポリレテックでは、プロジェクト工学の段階で、顧客の給料成分と目標フレークサイズに応じて各クラスを設定するため、最終値は見積書で確認されます。
| フレイク問題 | プロセス効果 | 製品の結果 |
|---|---|---|
| 過剰サイズの粒 負の影響が発生する | 脱水段階 | 汚れたペレット |
| 細かい繊維が多い場合に適しています。 | スクリーンが詰まる、スラッジ | より多くの水、より多くのエネルギー |
| サイズが混在する | 乾燥不均一性 | 水分の変動 |
| 統一の粉片 | 安定したフィード | 一貫したペレット |
現実的な目標は、フレークの80%以上を定義されたサイズ帯内に保つことである。正確なサイズ帯は、後のセクションで説明する材質および下流利用により異なります。
実務において均一性を評価するための二つの測定値があります。一つはスペン比で、最大の留まった片と最小のものの比率です。1.0近くのスペン比は、集流装置が十分な密度で機能していることを示しています。もう一つはファイン年間分であり、最小の目部分を通過した物質の質量で、この値は水とエネルギーバランスを保護するために常に低く保たなければなりません。
操作員は、4 mm、8 mm、12 mm、18 mmのネットサイズを持つネットのスタックを使用してスクリーンエクスパートを行います。設定された時間の振動後、各ネット上の残留量を重量計で測定します。健全なPET製造ラインでは、4 mmネットや18 mmネットにはほとんど残留量がなく、8 mmネットと12 mmネットに最も多くの量が残留します。
同相性はバルク密度と相互に関係しています。狭いフレーアッパーバンドでは空隙が少なくなります。その結果、一定のシロ吸収量が増大し、メータリングフィーダーでは安定した質量流量が洗浄およびペレッティング工程に供給されます。
色の一貫性は二次的な信号です。フレークがサイズが一致すると、洗浄によってラベルと接着剤が均一に除去されるため、出力された色はバッチごとに一貫しています。幅の広いサイズバンドは、洗浄されていない材料の部分を隠し、パーオブレット内で暗い斑として見られます。
粉砕プロセスの仕組み
粉砕は粗破砕の後に行われるサイズ削減の段階です。洗浄ラインでは、湿式破砕機またはグラナーラーが、既に破壊されたボトルとフィルムを洗浄に使用できるほど小さなスレッジメントに処理します。
ロータには固定された刃があり、その刃が静止する反対の刃に接触します。素材は剪断点で切断され、その後、ロータの動作と水流力で穴あきスクリーンを通して押し出されるようになります。
画面の穴よりも小さな部品だけ通過します。より大きな部品は、十分に小さく裁断されるまで室内で再循環します。この自己調節ループが最大フィールサイズを決定します。
切断中に注入される水はプラスチックを冷却し、軽い汚染物質を浮かび上がらせます。処理水の泡と水のスラリーはその後、表面清掃のために摩擦ウォッシャーに移動します。
粉砕の品質は、原動力よりも一貫性により左右される。適正な速度で精密に調整された粉砕機は、スクリーン規則の無い大規模粉砕機を上回ります。
リサイクルプラントで使用される2種類の破砕機があります。単軸式の破砕機では、動かせるナイフと固定のベッドナイフを備えたロータを使用し、大きな硬質物体に適しています。洗浄ラインで使用される濡れたグラニュレーターは、ロータを水を充満したチャンバーの下に設置し、洗浄しながら粒子をスクリーンから通過させます。2. 吊り上げ量を削減しながらシロッコ製品の生産量を減らさない2つの設計が選択されています。まず、VFD制御付きのIE3またはIE4モーターが部分負荷時に消費電力を削減します。これは、ほとんどのラインがシフト毎に一定の時間を部分負荷で動作するため、重要なことです。また、閉ループ水回路によってポンプ作業負荷とそれに伴うモータ負荷が軽減されます。Polyretecのオーストリア生産のウォンプラスブランドの洗浄ラインでは、この2つの効率メカニズムを採用し、ウォンプラスの共通のエンジニアリング基準により、各工場においてこれらの効率化手段が導入されています。
湿式グラニュレーターは、切断と洗浄を同時に行うため、フィルムの均一性が優れています。乾式クラッシャーは正確に切断を行えますが、粉末を浮遊させることになり、同時に粉末が接合してサイズバンドが広がってしまいます。
麻ひき機の出力に合わせて調整されたホッパーから材料が取り込まれます。スレッドやテーブルメーターによって、一定の速度でローターに材料が供給され、チャンバーが詰まることはありません。詰まりは逃げ過ぎの主要な原因であり、ローターより速度を落とすのではなく、供給デバイスで制御する必要があります。
スクリーン後、フレーク状スラリーはスラリーポンプか傾斜されたスクリューによって摩擦洗浄器に送られる。パイプ径とポンプ速度は調整されており、フレークが洗浄器に到達する前に沈殿または再集まり込まないよう設計されている。そうでなければ、スクリーンで得られた均一性が行きわたることになる。
分断点での刃すきは切断品質を決めます。0.2〜0.5mmのすきでは PET ではきれいなスライスが得られますが、より広いすきではフィルムが破損しファインケフゲ心配が生じます。Polyretecは設定時にこのすきを適用し、ラインのプロセスウィンドウに記録します。
フラクションに影響を及ぼす材料特性
異なるプラスチックは密度、溶融性、剛性により異なる方法で粉砕されます。材料を知っておくことで、オペレーターはどのスクリーンと速度を選択するかを確認できます。
PETは密度が高く堅いです。水中では沈み、きれいにカットされた薄片に切れます。高い溶融温度で短時間の熱処理でも汚れずに切断できます。
HDPEは他のプラスチックに比べて緻密ではなく、弾力があります。カッターの下で弾き返り、回転子の回転スピードが低すぎるかスクリーンが大きすぎると、長いサイズのパーツができてしまいます。3. HDPEはミルクのペットボトルや洗剤ボトル、プラスチックパイプに使用されます。耐久性があり、化学的に耐性がありますが、消費者用HDPEにはメタルキャップ、ペーパーラベル、混合されたプラスチック汚染物質が含まれることがよくあります。リサイクリングラインでは、HDPEを他の材料から分離するために強固な選別と洗浄システムが必要になります。
LDPEおよびPPフィルムは、可動性があり熱に影響を受けやすいため、スクリーンに巻き降ろされ長くなる糸を防ぐためには高い回転速度と水冷を必要とします。
表には、典型的な特性範囲が示されています。値はグレードと添加物パッケージによって異なるため、Polyretec は実際の廃棄物のサンプルを用いて設定を確認します。
| 材料 | 比重 g / cm3 | 液体温度 C | キルビング行動。 |
|---|---|---|---|
| PET | 1.38 | 250 ~ 260 | きれいに切断できます。 |
| HDPE(高密度ポリエチレン)。 | 0.94から0.97 | 130 | 弾力があり、浮遊します |
| LDPE | 0.91から0.93 | 110 | 柔らかく、フィルム状 |
| PP (ポリプロピレン) | 0.90から0.91 | 165 | 固いフィルム、浮遊物 |
005 g/cm3 の仕様が求められます。仕様外の密度値は、材料汚染(適切な材料の種類や充填物の含有率の違い)または処理上の問題(空洞、含有物)を示します。電子プラスチックリサイクルでは、ABS、HIPS、PC、およびPC ABS の材料を正確に分別するために、密度に基づいた分別が特に重要です。
餌の水分含量も重要です。乾燥したボール状餌はすっきりと砕かれ、細かくなって埃になりますが、あらかじめ湿らせた餌はより冷たくなり、細粉が生まれにくくなります。高速加熱するフィルム品種では、Polyretec は多くの場合、缶分配装置の前で餌ベルトを噴霧します。
汚染物は切断を変える。砂やガラスはナイフの摩耗を増加させ、スクリーンの端を傷つけてフィルムの切り離し帯を開けます。破砕機の前で予洗いや粗いトロメルを施すと、ナイフを保護し、長時間の作業でも均一な結果が得られます。
PET ボトルのラベルおよび接着剤残渣は、ボトル壁と異なる動作をします。ラベルフィルムは LDPE または PP で、高い処理速度が必要なので、混合ボトル流で必要なスクリーンのサイズは PET ボディに合わせる必要がありますが、回転子の回転速度はラベルをきれいに切断できるように十分に高く設定する必要があります。
壁の厚みは粒の形状を決めます。薄いフードトレーは小さく四角にカットされますが、厚い産業用廃棄物の場合、グラナッカーが均一にカットできるほど小さな粒になっている必要があります。プレショッディング装置を省略すると、硬質産業廃棄物の横に広い帯状が形成される原因になります。
フレイク均一性を制御する主要な要素
破砕プロセスにおけるチップの均一性は、7つの要因によって決まります。これらの要因を共に管理するほうが、単一の要因を調整するより効果的です。
供給の一貫性は最も重要です。混合された、乱雑に整理された丸さ、粘土のバレスの振動密度、および硬さにより、ローターが変化する荷重を追い迫されます。安定した供給量は安定したフレークを生み出します。
スクリーンの孔のサイズとパターンは、フレークのサイズの上限を設定します。小さな孔は、より小さい分布を提供しますが、スループットが低下するため、孔のサイズはラインのキャパシティ目標に合わせる必要があります。
ロータ速度は、素材の切断の積極度を設定します。速度が低すぎると、エラストマーHDPEが切断される代わりに伸びてしまいます。速度が高すぎると、フィルムが加熱され、細粉が生成されます。最適な動作範囲は、600~1000 rpmで、PE、PP、PETなどのほとんどのフレーク用に推奨されています。さらに上の域では、タグ化を防ぐ厚みのある重量フレークのために使用されます。
ナイフの形状と摩耗はせん断角度を変える。鋸歪したナイフは切断するのではなく、粉末を搾り出し、動力消費を増大させます。セグメント化された硬いナイフは切断面を鮮明に保ちます。
樹脳、HDPE、およびフィルムなどの原料の混合は、各種原料が異なる設定を必要とするため重要です。混合パレットを稼働させるには、優位にある分子量および画面の大小を考慮した処理速度が必要です。
湿気と物流量も役割を果たしています。カット中の湿気はフィルムを冷やし、微小フィンを減少させます。チャンバーに過剰な材料を供給すると、ロータスピードが低下し、大きすぎるピースが生成されます。
そして、メンテナンスの規律は設定を誠実に保ちます。トラム鉄によって変形したスクリーンは、静かにフレーク帯を広げてしまいます。定期的なチェックでそれを見つけ出さねばなりません。
処理前のスクリーニングは均一性を確保する決定的な要素です。大きすぎる粒子や詰まったスクリーンは、リターンを通過して従来のチェンバで再入室し、上の部分のバンドが固定されます。Polyretecは、スクリーン面積を定格流量に調整し、スクリーンを通過するときの圧力を低く抑えます。
摩擦洗浄は最後に形成されるフィラのサイズを調整する。摩擦洗浄機は表面からの汚染物質を洗浄するが、サイズを変化させない。クラッシャーが混合サイズを送信すると、洗浄機は小さなフィラをより多く洗浄し、大型のフィラに汚染物質を残す。したがって、均一なクラッシュを行うことで、洗浄も均一になり水消費量が削減される。
流形による分類では,密度で流体化床と消容槽により分類が行われますが,粒子生成装置で生成された粒子の多面的性により,粒子は沈降していく速さが変わるため,混沌とすることがあります。また,不規則な粒形状は,混合物に混入する原因となります。相変わらずの穴孔径にすることで,不規則な粒形状を防ぎ,混合物の混入を防ぐことができます。
遠心乾燥はサイズにも反応します。小さなフレイクは大きいものよりも早く乾きますので、混合流れは乾燥した水分が広がって処理しきれず遠心分離機から出ていきます。密なフレイクは乾燥して一定の水分レベルになり、この水分レベルはペレタイジングエクストラーダが安定した融層を生み出すために必要となります。
オペレータの習慣は最終的な要素です。同じ機械は、プロセスウィンドウが記述されてからしか、異なるシフトで異なるバンドを生成します。スクリーン、スピード、フィード、水の4つの設定を記録すると、優れたプロセスは繰り返し可能なプロセスになります。
スクリーンサイズとローター速度の比較
スクリーンのサイズとロータスピードは、オペレーターが毎日使用する2つのダイヤルです。 表には、混合されたボトル廃棄物に生じるフレーク結果と共に、共通な設定をペアしています。
| スクリーン孔 | 回転子速度 | フレイクサイズ | 同一サイズ | 注意事項 |
|---|---|---|---|---|
| 8mm | 高 | 6 ~ 10 mm | 高 | フィルムグレード |
| 12 mm | 中型 | 10 から 14 mm | 高 | バランスがとれた設計 |
| 18 mm | 中型 | 14~22 mm | 中型 | 硬く凝固したプリカット品 |
| 18 mm | 低。 | 18 から 30 mm | 低。 | HDPE 拡張 |
中速の12mmのスクリーンサイズは、混合されたペットボトルとフィルム廃棄物にとって最適なスポットです。10~14mmの帯域でほとんどのフライを保ちながら、スループットを維持します。
フィルム専用ラインでは、高速で使用した 8 mm のスクリーンにより長い繊維が生じません。また、硬質ボトル専用ラインでは、中速で使用した 18 mm のスクリーンにより過度の切断と過度な首絡みを防ぎます。
スピードは単独でではなく、フィードレートとも調整すべきです。過剰供給が処理しきれない状態でスピードを上げる場合、大きな部品が発生することになります。室内が詰まった状態だとこの効果はより強調されます。
スクリーンの孔形状もカットに影響します。円形の孔はほぼ球形のフレークを提供し、長いシルバーをより少なくします。スロット付きスクリーンはスループットを高めますが、長方形の部分を通過させることができるため、長いフレークを許容できるフィルムに適していますが、厳密な PET では、シャープな形状を維持する必要があります。
スクリーンエリアが30パーセントオープンのスクリーンでは、複数の旋回を通すスピードでより小さな粒のペレットが生成されます。パオリテックでは、スクリーンの厚さと孔の配置をロータと組み合わせて、目標した粒度に到達します。
以下の表は、変化の小さな回転速度による12 mmの固定スクリーン上の帯の動きを示しています。効果は材料に依存しており、LDPEフィルムは切断過程で液漏れするため、PETはより広範な回転速度範囲を許容します。
| 材料 | 画面 | 速度段階 | バンドシフト | リスク |
|---|---|---|---|---|
| PET | 12 mm | +10% | 10 から 13 mm | 粉末量少ない |
| PET | 12 mm | -10% | 11 to 15 mm | わずかに大きいサイズ |
| LDPEフィルム | 10 mm | +10% | 6~9 mm | 低水十分な水が存在しない場合、電源が中断された場合などの場合に、ストランドは交換しないでください。 |
| LDPEフィルム | 10 mm | -10% | 9〜14 mm | 長い糸 |
ロータの回転速度の10%のステップは安全なチューニングの大きさです。大きなステップではバンドが目標値を越えて跳躍するため、フィード素材が変わらない限り避けるべきです。操作者は、各回転速度変更後には、新しいウィンドウを確認できるようにシーブテストを再実行する必要があります。
Polyretec PETボトル洗浄ラインクラッシャー
Wanplasの工場であるPolyretecでは、チューニング済み湿式破砕機を食品等級のPETボトル洗浄ラインに組み込んでいます。このラインは500 kg/時間~6000 kg/時間までの容量で、さまざまなフレークグレードに対応しています。
破砕機には、硬質刃、セグメント刀と、迅速に交換可能なスクリーンが装備されています。オペレータは、プランツが繊維質に適した製品を製造する場合と、ボトルからボトルのフレーを製造する場合で、スクリーンの変更に応じて、スクリーンの開口寸法を8 mmまたは18 mmに切り替えます。 単軸または二軸式の破砕機の破砕室は、比較的密閉された容積です。フィルムには汚れが付着し、レジーム材には石が取り付けられています。また、ラベルに記載されたペットボトルや厚さのある工業用材料などもフィードとして供給されます。これらの物質は、切断力が大きくなり、スループットが低下し、室内での高温の物質の滞留時間が長くなります。室内温度が上昇し、軸受け温度も高まり、モーターの電流が増加します。
変速可能なロータによって、一つの機械で硬質PETおよびそれに付着するLDPEラベル残渣の両方を処理できます。水を注入することで、切られたPETがさらりとして黄変することなく切断できます。
表には、PETライン内の代表的なクラッシャー階層が記載されています。Polyretecは、ソリューションのエンジニアリング時期に、お客様のフィードに対して各階層の正確なパラメーターを確認します。
仕様:ポリルテック PET ラインクラッシャーの回転タイヤ
| ライン出力 | ローター | モーター | 画面 | ちぎれたもの | 湿気 |
|---|---|---|---|---|---|
| 500 kg/h | 600 mm | 55 kW | 12 mm | 10 から 14 mm | ≤2 percent |
| 2000 kg/h | 900 mm | 160キロワット | 12 mm | 10 から 14 mm | ≤2 percent |
| 6000 kg/h | 1200㎜ | 400 kW | 14 mm | 12〜16 mm | ≤2 percent |
除水後の水分は2%以下にとどまり、下流のペレッティングエクストルーダーを保護します。加えて、一定の水分はバッチごとに乾燥機の負荷を安定させます。
食品グレードのrPETでは、完全洗浄工程では破砕の後に高温洗浄と細かいろ過が行われます。これらの後続工程が確実に規格を満たせるのは、破砕機の均一なフレークによるものです。
PET破砕装置のレベルの選択は、ビンの供給元から始まります。キャップおよびラベル付きの消費者後のバレルには、混合された壁厚を削るために高いモーターレベルが必要です。一方、キャップが取り除かれたソート済みのビンを使用すると、低いレベルで稼働し、エネルギーを節約できます。
ナイフ数はロータ幅に比例します。600 mmのロータは1200 mmのロータよりもより少ないセグメントを使用しますが、どちらのタイヤでもシーワングルが同じなのでラップ形状が一貫して維持されます。これにより、プラントは500 kg/時間から6000 kg/時間に成長することなく、そのラップグレードを再決定する必要がありません。
クライナーでの水使用は、フレーク冷却と輸送にリンクします。Polyretec は、カットゾーンをペットのスメア温度(通常250℃の溶融点以下に)以下に保つように水リングを設計し、フレークは融着せずに室から綺麗に出るようにします。2. 水使用量は、ラインの容量と水の再利用レベルによって異なります。Polyretec のラインは、閉ループ式水処理と循環機能を備えており、淡水の使用量は全洗浄量のほんの一部です。3000~6000kg/hの大型ラインには、より大きな沈殿およびろ過回路が付いており、自動制御システムにより、洗浄化学物質の投与を最適化することで、水使用量と化学物質使用量の両方を削減します。
ビン間の製品に関しては、8 mm~12 mmのスクリーングレーンを使用すると、洗浄と固体多縴結合ステップに均一で細かなフレークが供給できるため最適です。ファイバグレードでは、6000 kg/時間の枠では、一部の均一性を犠牲にして生産量を向上させることができます。2. 既存の業務にリサイクリング機能を追加する場合には、システムの統合が特に重要になります。リサイクリングシステムは、既存のワークフローを妨げるのではなく、補完するように作られなければなりません。また、廃棄プラスチックのクリートやコンテナーがリサイクリングシステムに運ばれる方法、処理済み素材の保管方法、および当社の既存の在庫管理システムや品質管理システムとのリサイクリングオペレーションのインタフェースについても考慮する必要があります。
ラインの制御システムで、ロータ負荷、水流量、およびモータ電流が記録されます。定期的な供給時に電流が上昇すると、スライスバンドが仕様外になり始める前に、オペレータに刃の摩耗やスクリーンの負荷に関する早期警告が提供されます。2. 製品の品質との間のリンクは直接的です。ISO 9001では、顧客要件に重点を置いているため、クリアンケア手順はフィルム品質の仕様、特に前述した残り灰量と水分量の目標を達成するために存在します。灰が上昇すると、ISO 9001の是正措置ループでは、ルート原因分析が必要となり、通常はビーターの清掃が怠った、または不完全だったことが明らかになり、手順が厳格化されます。この閉ループにより、リサイクルプラントはペレタイジングの顧客に一貫した品質を認証することができます。
Polyretec PP/PEソフトライングラナイザー
PP/PEソフトプラスチック破砕・洗浄ラインは、フィルム、編み目バッグ、農業用フィルムを対象としており、500kg/hから1500kg/hまで、ワンステップペレット化が可能です。2. PR-1000超大径シュレーダーは、ポリレテックが大規模な産業グループや大規模な集中型プラスチックリサイクル拠点向けに展開したハイエンド型カスタマイズロングライフモデルです。1000mmの超大径ローターデザインを採用し、1200mm×1000mmの超大型給食口により、800mmの大径プラスチック配管、オーバーサイズのプラスチックコンテナブロック、厚みのある産業用プラスチックプロフィールといった超大型産業プラスチック廃棄物を一度に一体化的に破砕できるため、すべての手動前処理ステップを排除することができます。
フィルムはペットボトルとは異なる粉砕プロファイルを必要とします。グラナレータは高いロータースピードと強い水流で運転され、LDPEとPPが長い繊維に結びつかないようにします。
リボン付き回転子と張力が高い吸気ストリップはシャフトを回転させるのではなく、カット部に引き込まれます。8~10mmのスクリーンは、フィルムの洗浄および粒化に適した小さなフィルムを生成します。
表には代表的な段階が記載されています。PET ラインと同様に、最終値は、お客様の実際のフィルム廃棄物のサンプルを Polyretec がテストした後で設定されます。
仕様:ポリルテック PP/PE ソフトライングラナーの回転タイヤ
| ライン出力 | ローター | モーター | 画面 | ちぎれたもの | 湿気 |
|---|---|---|---|---|---|
| 500 kg/h | 500 mm | 45 kW | 8mm | 6 ~ 10 mm | ≤3 percent |
| 1000 kg/h | 700 mm | 90 kW | 10 mm | 8〜12ミリメートル | ≤3 percent |
| 1500 kg/h | 800 mm | 132 kW | 10 mm | 8〜12ミリメートル | ≤3 percent |
単段ペレタイジングを選択した場合、均一な顆粒は洗浄機から新世代ペレタイジングラインに直線的に流れていき、ハンドリングを削減し、汚染リスクを低減します。
農業用フィルムには砂と接着剤が含まれています。Polyretecは、追加の摩擦段階と予洗浄を追加することにより、グラニュレータに洗濯された清潔な飼料が届き、カッター交換間でフレイク帯がより長く保持されるようにします。
フィルムの厚さは薄いショッピングバッグから厚い織物バンドリのサックまであります。高速のグラニュレーターは薄いフィルムに対応し、ワラプルハンドルと低減速のインテークは、他のシャフトに引っかかる可能性のある厚い織物PPに適しています。
一台でペレチゼーションを行う場合、洗浄されたフレークは新世代ペレチゼーションラインの前に密度増強機を経ずに送られます。均一なフレークが同一の速度で密度化されるため、溶融物が均一にエクストラーダーに注入され、ストランドカッターにより排出される大きさに合わせたペレットが得られ、サイズ不良の発生が極めて少なくなります。
破砕前または破砕後の色分別は、フィール流れに変化をもたらします。明るい色と色付きのフィルムが一緒に破砕され、それぞれの帯域と球状化色が保たれますが、分別を行うことで、2つの均一な流れが得られ、それぞれに明確な帯域と独自の球状化色が確保されます。Polyretecは、お客様のグレード計画に合わせてラインを設定します。
編組された袋は印刷インキとラミネーションを運びます。高速の水流と摩擦によりほとんどのインキを洗い流すことができますが、重いラミネーションの場合、グラナーが切断ではなく折るシートを認識しないように、事前に切断するか、より強い摩擦段階が必要です。このステップを計画することで、処理後の粉の形状を保持できます。
プロセス最適化手順
フィルムの均一性を改善することは一回限りの取り組みではなく、日常的な作業です。以下の手順は、工場のチームが毎シフト適用できる実用的なチェックリストとなります。
最初のステップは、フィードを分類することです。不透明物を取り除き、リジッドとフィルムを分離することにより、破砕機が処理する材料の範囲を絞り込むことができ、これが最も利益の出やすい作業となります。
第2の手順は、優勢分類の画面を設定してロックすることです。予測できない頻繁な画面変更は、上流での不良原料分別が行われていることを示します。
ステップ3は、給送速度を調整することです。給送率が許す限りだけ速度を上げてくださいが、チャンバーを詰めないことです。
ステップ4では、簡単なフレークスクリーンテストを使用してノズルの摩耗状況を確認します。粉が帯域上に上がると、品質が低下する前に分割式ノズルを交換します。
ステップ5は水流を正常に保つことです。水が少ないとフィルムが熱して毛髪を形成し、多すぎるとパウダーが漂い、フィルムを手狭な状態にしてしまいます。
6 つ目の手順は、各バッチをログすることです。画面、速度、投入物、フレークテストの記録で、一貫性を維持するプロセスを見える化でき、オペレーターやシフト間で一貫性が安定します。
7 つ目の手順は、水質を確認することです。再循環された洗浄水には、フレークに再定着する微小固体が含まれています。サイドストリームフィルタによりスラリーが清潔な状態に保たれますので、クラッシャーの投入物とフレークバンド運転が安定します。
ステップ 8は、ドライヤーとフレークを一致させることです。10~14mmの帯域向けにチューニングされた遠心ドライヤーは、フィルム用のものよりもより少ない残留水分を残します。手動のバリングテストは、間違ったドライヤーを使うと水分が拡散し、ペレットレート溶融が不均衡になります。
ステップ9では、毎月のスクリーンの点検に「許容できる」「許容できない」プラグゲージを使用します。摩耗によって引き伸ばされた穴は、大きなフレークを無音に通過させてしまいます。スクリーンを修理しなくても、頻繁に交換することで、帯域の上段を固定していられます。
10 つ目の手順では、バックアップオペレーターにシーブ検査を実行させます。一貫性は結果を読み取る人によって左右されるので、二人の訓練を受けた読取り者を置くことにより、シフト間でずれが発覚しないようにします。
ログ点の毎週の検証では、低下傾向が分かります。罰金額が徐々に上がり始めると、通常、送風系の変更が必要になります。早期に把握されればすでに規格外の粉化物が発生する前に対処できます。Polyretecでは、この検討を作業員訓練中に取り入れています。
適用分野
同一サイズのフレイクが高価値のリサイクル製品を実現します。ポリレテックのリサイクリング装置は、廃棄プラスチックを再利用可能なペレットやブロックに変換して、かつては原料ルーサンのみを使用していたメーカーに提供します。
プラスチック製品の生産において、安定したPETフラクションは繊維、ストラップ、シートになり、PEおよびPPのペレットも予測可能な溶融挙動によりフィルム、パイプ、プロファイルとなっています。
再生可能資源活用において、均一なフレークを使用することで、リサイクル原料目標を達成しつつ、加工の安定性も確保できます。揃った飼料とは、ライン停止回数の少なさとスクラップの低さを意味します。2. 再生可能資源活用において、洗浄されたフレークでは、石油化学原料から作られた一次プラスチックへの依存度を低減させることができます。自治体やブランド所有者は、リサイクル原料目標を設定する機会が増加しています。信頼できる洗浄ラインを用意することが、そのリサイクル原料を供給するための第一歩となります。Polyretec は「廃棄物を宝に変えよう」との使命を掲げており、この循環的目標と全く合致しています。
成品には包装フィルム、飲料ボトル、建築用シート、排水管、自動車の装飾板、家事用品などがあります。食品用rPET はすべてのタイプの中で最も微小なチップサイズが求められます。
農業用フィルムの回収は、低密度廃棄物を利用可能なPEおよびPPペレットに戻すことによって農場と温室をサポートします。きっちりしたフレイクの均一性により、洗浄されたフィルムが再放出に十分に清潔になります。
食品および飲料の包装は一様なPETフレークの最大供給源である。ボトルからボトルへの再生PETでは、厳しい不純物制限に適合する必要があり、狭いフレーク帯は、ライン速度でそれらの限界に達することができる洗浄と除染を可能にする。
繊維および繊維のユーザーは、安定したPETフレークを衣服、衛生用品、地技繊維用のストッペル繊維に変換します。 ファイバーラインは、混合供給でカッターが不均一に摩耗するため、ユニフォーム性はカッター寿命を延長します。
建設現場では、プロファイル、パイプ、およびボードにリサイクルされたPEとPPが使用されています。均一のペレットから製造した排水パイプは壁厚と圧力指数を維持します。規格外のフレークは、現場で破損する薄切部を引き起こします。
自動車および家電部品では、リサイクルされたポリプロピレン系合成物を使用しています。一貫したフレークで安定した充填と色合いが得られるため、コンパウンドメーカーは、バッチの違いを隠すために新鋭樹脂を過剰に添加しなくても、機械仕様を満たすことができます。
日用品とストラッピングベルトは需要のピークとしています。ストラッピングでは、清潔で均一なペット素材から高張力を必要とし、薄い壁の台所用品は、安定した溶融流量を達成するために、きついフレークベルトが必要とされます。
クラッシャーの選択ガイド
材料とターゲットフレークに対してカッターを選択してください。表は、一般的な工場の状況をお勧めのPolyretec構成に変換します。
| 材料 | 目標フレーク | 容量 | お勧めの設定 |
|---|---|---|---|
| PETボトル | 10 から 14 mm | 500~6000 kg/時間 | PET洗浄ライン破砕機 |
| LDPEフィルム | 6 ~ 10 mm | 500〜1500 kg/h | PP/PE ソフトライングラニュレーター |
| PP製織生地 | 8〜12ミリメートル | 500〜1500 kg/h | PP/PE ソフトライングラニュレーター |
| 混合パルプ | 10 から 14 mm | 1000 kg/h | PET破砕機、選別用フィード |
| 塩水洗浄で成型されたペレット状物 | ペレット | 洗浄機に合わせる | 新世代ペレタイジングライン |
生産能力は定義済みの供給品に基づいて評価されます。6000 kg/時間の PET ラインでは、通常の汚染率でソートされ、ゆるく転がされたペットボトルが用いられます。湿潤なまたは接着剤が多い供給品は実際の生産量を下げます。3. 生産能力は、スタートアップ企業が最初に引き受けるリストですが、志向ではなく、予算と供給品の確定された構成に基づいて設定されるべきです。次の表では、ような小規模回線の能力と、初回の運用者が予想する設置面積と相対的な投資額を対応付けています。コストラベルは機器計画に一般的に使われる相対的な帯域を使用しています:低、中、高、非常に高、およびプレミアム。
購入時に拡張計画を立てる。Polyretec は現在は扱っている容量よりも一段上のサイズの破砕機を提供できるため、その後の洗浄装置のアップグレードにより破砕機を交換しなければならないことはありません。
材質や屑サイズを超えて、投資を守るために必要な 3 点の選択基準があります。単位当たりの電力量は、効率を示します。単位当たりの電力量が低いラインは、エネルギーコストの変動によって利益を維持できます。階層間で刃の共通化により、在庫を削減できます。立体面積によって、その破砕機が既存の倉庫に収まるかどうかが決定されます。
下表では、2つのPolyretec破砕機ファミリーを比較し、プラントが機械をサイトとグレード計画に合わせることができるようにしています。この表は計画支援ツールであり、約束ではありません。実際の設置面積と労働者数は、洗浄の有無、パッケージングの自動化度、そしてビルに既に電気も配管も設置されているかに依存します。Polyretecのプロジェクトエンジニアは、お客様による確定された月間供給量の基にTierを提案することが一般的であり、これは、中小企業のリサイクルプロジェクトにおいて最も一般的かつ最も有害な過剰投資ミスであるためです。
| 要因 | PETラインクレーザー | PP/PE ソフトグラナー |
|---|---|---|
| ベストの飼料 | 几乎固体状のボトル、トレイを扱う場合 | フィルム、織り袋 |
| スピードプロファイル | 中型 | 高 |
| スクリーンの範囲 | 8~18 mm | 8~10mm |
| トン当たりの消費電力 | 大規模生産での低さ | 中型 |
| ナイフのタイプ | セグメント化された頑強な面 | 防紙巻き、セグメントタイプ |
| 下流 | 洗浄からリサイクル塩化ビニールへの移行 | 洗浄からペレットへの移行 |
袋とフィルムの両方を生産するプラントの場合、Polyretecは、両方に統一性を欠くことなく共有するには排出スキップ層と速度が大きく異なるため、単一の妥協マシンの代わりに、PETラインとソフトラインの両方を供給することが多い。
可変の投入料量を持つプラントの場合、PET破砕機では可変回転速度のロータ機構が薄いフィルム残渣を処理し、別のソフトラインは厚いフィルムを処理します。この分割により、各ラインを最適な状態に維持し、単一の混合設定で生じる微小粒子や繊維を防止できます。
サービスとサポート
Polyretecは、創業から数年の運営期間中にあらゆるラインをサポートしてきました。工場のリサイクル設備の起源は2010年であり、そのブランドは2017年に設立されました。これまでに50以上の国で100件を超えるプロジェクトを実施し、24件の現地エンジニアを配置してきました。
各プロジェクトでは、お客様の廃棄物のサンプルを用いて出荷前の検査を行います。Polyretecではラインが工場を出る前にフレークサイズ、出力量、および水分量を確認します。
エンジニアは現地でラインを設置し稼働させ、回転子の速度、スクリーン、および洗浄化学物質を設定し、その後オペレーターに安全な運転、刀を交換する方法、およびフレークスクリーンのテストについてのトレーニングを行います。
Wanplasグループのサービス約束はポリレテック(Polyretec)ラインを対象としています。お客様は、毎年500米ドル相当の無償の部品を受け取り、保証期間中に破損した部品を無償で交換できます。2. Wanplasグループのアプローチは、オーストリアのプロセス原則を吸収し、中国で設備を製造するものです。コスト構造により、継続的な使用可能なラインを、純粋な欧州OEMが課すプレミアムレベルの投資よりも、中段または上段の相対的投資で提供することができます。Wanplasの工場であるポリレテックは、このモデルを洗浄とペレタイジングラインに適用し、オーストリアスタイルのプロセスフローと中国での製造規模、およびWanplasグループの共通エンジニアリングおよびサービス基盤を融合しています。その結果、安定状態の運用において欧州の同等機器と同様に動作し、同時に大幅に低減された資本負荷を備えたラインが完成します。
Polyretecは、輸送保証、生産能力保証、および品質基準を提供しています。品質に問題が生じた場合は、10%の補償を返金または追加します。工場は、監査やサンプル試験のためにお客様の訪問を歓迎しています。
リモートサポートにより、訪問間のプロセスの窓を正確に保てます。エンジニアは制御システムデータを確認し、スピードとスクリーンの調整に関する助言を行うことで、均一性を保ちます。
予備部品の在庫はお客様と一緒に計画します。Polyretec は摩耗部品(ナイフ、スクリーン、シール、ベアリング)のリストを作成し、定格運転時間に基づいた在庫レベルを提案します。これにより、ナイフ交換が出荷を待たずに実施でき、フレークバンドがメンテナンスの遅れによって脱出しません。
トレーニングではシーブテストを詳細に取り上げます。オペレーターは、各シーブの重量測定、分布の読み取り、ドライトの異常の原因がナイフの摩耗であるかスクリーンの伸ばしが原因か、またフードの変更によるものかどうかを判断するなどのスキルを習得します。これが、サービス上の約束を日常的な一方向性に変えるためのものです。2. トレーニングは3段階に分けられています。オペレーターは、スタートアップとシャットダウンの順序、レシピの選択、日常的な品質チェック、湿式セクションで粘着剤が炭化しないように保つ日常的な清掃手順などを学びます。保守技術者は、ブレードのインデックス設定と隙間調整、スクリーンの交換、ネジとバレルの検査、油圧および空気圧システムのメンテナンス、週ごとおよび月度ごとの予防サービススケジュールなどについて学びます。スーパーバイザーは、欠陥マトリックスの使用によるプロセスのトラブルシューティング、パラメータのログ記録、品質の傾向把握、および特定のエネルギーおよび生産量データの解釈について学びます。トレーニングは、設定時における現地での受講およびリモートでの受講が可能です。
年次ライン監査において、年間を通じてフィードソースが変化するため、最適なスクリーンと速度が移動する可能性があり、監査では流し台を現在の廃棄物にリセットするほか、次の操作の引継ぎに際して変更を資料化します。
運転開始に関わる文書化された記録がラインとともに送られます。元の隙間設定、スクリーンサイズ、およびテスト済みフレーク分布が整理されるため、将来のサービス訪問で、機械がまだ適格な状態に残っているかどうかを推測するのではなく、確認できます。
安定したフレイクを実現するクレーターメンテナンス
保守メンテナンスは、片材一様性を維持または失うステップです。試運転後、破砕機が完全に設定されたとしても、数週間以内に不具合が発生します。これは単純な手順によって断層とスクリーンが仕様内なら維持されます。このセクションでは、プラスチック破砕プロセスにおいて最も重要なチェックをとり上げます。2. 保守メンテナンス項目には、破砕ナイフの検査と交換、摩耗部品の検査、ベアリングの潤滑、シールの交換、および電気システムの検査などがあります。適切なメンテナンスは部品寿命を延長し、故障を防止します。保守コストは通常、機械投資の5〜10%です。信頼性のある運転のためには予防保守が必須です。
ナイフの検査は最も重要です。セグメント状のナイフは先端が最も早く摩耗し、摩耗した先端は切り離すのではなく損傷するため、罰金を巻き上げます。Polyretecでは、すべてのシフトで視覚的検査と手触り検査を行い、週に一度シーバーテストを使った計測検査を行うことを推奨しています。
ナイフの回転と交換は一定のパターンに従います。ほとんどのセグメント式ローターでは、オペレーターは一新された刃に各セグメントを回転させ、購入間の時間を二倍にします。ログに回転日を記録することで、セグメントが寿命を終える前に使用し続けることが防止されます。
スクリーンメンテナンスは第二の柱です。フィーケット・バンドの上部をスクリーンが設定するため、延伸や凹みがあるとバンドが開きます。穴の大きさを毎月プラグゲージで確認し、トラップ金属に接触した時には即座に交換すれば、バンドを固定できます。
ベアリングとドライブ部品の検査で、ロータースピードが保護されます。摩耗したベアリングによってロータースピードが低下してしまうと、モーターがトリップせずにHDPEが大きすぎる部分に伸ばされます。振動の傾向から、この現象をフライク試験で確認する前に発見することができます。
水システムのメンテナンスはしばしば無視されます。つまり、詰まった噴霧部が局所的な冷却を遮断し、室の一部が高温になるため、フィルムがストランドに付着します。毎週の噴霧部のクリーニングと流量チェックにより、最大ローター幅全体に均一でカットされたパッドが得られます。
以下の表は実用的なメンテナンス頻度をまとめます。頻度は走行時間に比例します。20時間運転する6000 kg/hのラインは、1交代だけ運転する500 kg/hのラインよりも頻繁に点検が必要です。その他のリサイクラにおける教訓は、遺物オーストリア製マシンから、オーストリア製テクノロジーをベースとしたポリレイテックのラインに切り替えることにより、プロセスの結果を維持しながらコスト構造を改善できるということです。ただし、供給、ろ過、制御の段階は、概要的な仮定上ではなく、実際の廃棄物の混合物に沿って指定する必要があります。
| タスク | 頻度 | 目標(8~14mmの洗浄ラインフィルムおよび15~30mmの固定容器のプレカット)。より小さな均一な粘土を洗浄して、より安定したペレットを作ることができる。 | フレークへの影響 |
|---|---|---|---|
| ナイフの目視検査 | 各班ごと | エッジは粉砕されていない。 | 粉末量少ない |
| 隙間チェックテスト | 毎週 | バンド規格内 | 安定した粒度 |
| スクリーンプレグゲージ | 毎月 | 穴サイズを維持している | 固定上限帯域 |
| 軸受振動 | 毎月 | 制限範囲内 | 安定したマースフロー |
| ノズルを清潔にします。 | 毎週 | 全流プロセス | より効率的な冷却 |
| 年次審査 | 年間 | ウィンドウのリセット | 給料に一致します |
補機ベルトの調整も定期メンテナンスの必要項目です。荷重の下でゆるんだドライブベルトは、実効回転数を低下させ、軸受の寿命を縮めてしまいます。これを放っておくと、二枚ラムサイズが大きくなり破損する可能性があります。どちらも安上がりである反面、放っておくと大きな損失を生み出します。
Polyretecは納入されたラインに合わせた保守チェックリストを提供し、試運転時の正確なトルク、隙間、スクリーンサイズを示します。このチェックシートを使用すると、プロジェクトで求められていたフレークの均一性を維持することが最も簡単です。3. Polyretecは、プロセスフロー図、電気回路図、機器マニュアル、予備品リスト、試運転記録など、各ラインに完全な技術文書を提供します。これにより、認定監査と内部保守計画の両方が文書化された基準に基づいて行われるようになります。
よく寄せられる質問
良いフレーク一様性目標とは何ですか。
10〜14㎜など、選択されたサイズ帯の中に80%以上の粉黒目を保つようにします。100㎜あたり0.05㎜以下の放散率と0.05㎜以下の角度を維持します。
どんなスクリーンサイズで最も良いフレークが得られますか?
中速の12mmのスクリーンは、混合されたビンおよびフィルム廃棄物に適しています。フィルム製造ラインでは8mm、硬質ビン製造ラインでは18mmを使用します。スクリーンを主流の部分に合わせてください。
なぜ鈍い刃は均一性を損なうのでしょうか
鋸刃は切れるのではなく押しつぶすため、罰金を増やして電力を消費します。セグメント化された硬質刃は、鋸刃の切れ角を維持し、フレイクバンドを保護します。
フィルムはボトルと異なる設定が必要ですか?
はい。フィルムでは、絡まりを防ぐためにより高いローター回転数と強い水流が必要です。ボトルでは、過削りおよび細かい穴傷を防ぐため、中程度の回転速度と大型のスクリーンを必要とします。
粉砕した後におけるペレタイジングが可能ですか?
洗浄および乾燥後。新世代のペレタイジングラインでは、清潔で乾燥したフレークが使用されます。湿ったフレークや汚れたフレークは、まず完全な洗浄を受けなければなりません。
どの程度の頻度でスクリーンを交換すると良いでしょうか?
レベルを正確に 10 mm 加減して、10 分間運転し、再サンプリングします。フロート純度と沈降残留物をレベルに対応させたグラフを描画します。最適値は、両方の曲線が許容できる点で、これらの二つの間の隙間が最も大きいところです。ここでネジ回転数も変更したくなることでしょうが、両方同時に変更すると、問題が解決していたのかどうか分からなくなり、次の原料変化でまた解消されてしまいます。
Polyretecは実際の廃棄物をテストしますか?
はい。Polyretecの洗浄ラインはペレッツ化とシートエキスプレスを下流に統合することができます。WanplasのKerke工場はこの出力に統合され、複合および食品グレードのrPETペレット生産を行うことができるツインスクリューエキスプレスを供給しています。
フレーク中のファインコンテンツをどのように削減しますか?
過剰な高速切断を避け、ナイフを鋭く保ち、スクリーンを材料に合わせることで、微細発生を低減できます。また、湿式切断と安定したフィードも微細発生を低減します。
PETに比べてフィルムではどのような回転速度が適しているでしょうか?
PETは12~14mmのスクリーンで中間速度で運ばれ、きれいな断面が得られます。LDPEおよびPPフィルムでは、8~10mmのスクリーンと強い水流が必要で、これにより長い繊維を抑えることができます。
スクリーンホールの形状は、フレイクスにどのように影響するのですか?
丸い穴はほとんどのスリバーがなく近似球形のフレークを生成するため、コアレックスの硬いPETに最適です。スロット付きスクリーンは生産量を増加させますが、細長な部品も通過するため、フレークとしての使用よりもフィルム品質に適しています。
結論
フレーの均一性は粉砕工程で獲得されるものであり、後で修正することはできません。厳密な給餌の分類、適切なスクリーン、バランスのとれた回転子の速度、鋭いセグメント状刃、そして規律のある収集により、フレーが狭い範囲に維持されます。Wanplasの工場であるPolyretecは、これらの制御要素を自社のPETおよびPP/PE洗浄ラインの粉砕機に組み込んでおり、均一なフレーが安定したペレット化ラインに供給されます。Polyretecに廃棄物の仕様を送り、カスタム化された粉砕機構を提供し、工場の監査を実施するか、自社の素材でサンプルの試運転を依頼してください。




