リサイクルされたプラスチック生産でペレットの強度を向上させる方法
表 - 材料ごとのプロセスウィンドウ
- リサイクルプラスチックの価値を決めるのはパーオースト強度なのか
- 循環可能プラスチックペレーティングラインの動作方法
- Polyretec新世代ペレタイジングライン
- 断裁やペレット化システム: 5つの方法を比較
- キャップパーツの強度を制御するエンジニアリング要因
- 溶け流量指数と再加工品質を合わせる
- 弱くもっこりとし、不均一なペレットのトラブルシューティングと早期回復
- リサイクルLDPE、HDPE、およびPPペレットの適用産業
- 適切なPolyretecペレタイジングシステムの選択方法
- サービス、サポート、およびWanplas工場へのコミットメント
- よく寄せられる質問
- 結論と次なる手続き
リサイクルプラスチックの価値を決めるのはパーオースト強度なのか
Wanplas の工場である Polyretec は、2010 年以降、プラスチックリサイクリング装置の製造を行っており、24 人以上のエンジニアのチームにより、50 カ国以上にわたり 100 以上の完成済みリサイクリングプロジェクトを納入してきました。同社は、オーストリアの技術プロセスルートと中国の製造能力を組み合わせることにより、買い手にコスト効率の高い、高耐久性のラインをリサイクラに提供しています。リサイクラが品質について語るとき、リサイクルされたペレットがフィルム、パイプ、射出成形に販売できるかどうかを決める最も重要な要素は、ペレットの強度です。ペレットの強度とは、粉や塵に分解されずに、取り扱い、輸送、溶融を耐える能力を意味します。
ペレットの強さは贅沢な仕様ではない。ホッパーからスムーズに石が流れる製品と、粉が生じてサイロに橋を作って、次の加工段階でゲルや樹脂化されていない塊で汚染される製品の違いである。弱いまたは崩壊しやすいペレットは積込みロスを高め、下流のエクストラクターのスクリーンが詰まるリスクを高め、コンバータを低出力で運転しなければならず、融合物を安定させる必要がある。これに対して、強固で均一なペレットはコンバータの稼働速度を上げ、厳密な許容幅を維持し、より少ない欠陥でより清潔なフィルムやパイプを生産することができる。
本稿では、リサイクリングペレタイジングライン内でペレット強度がどのように作られるのか、そして原料の浄化から切断と冷却までの各工程を最適化するための方法について説明します。ペレーテックのニューレジェネレーションペレタイジングラインや、現代的なリサイクリングラインで利用可能なあらゆる切断システムについて触れ、強度をコントロールする技術的要因、一般的な欠陥のトラブルシューティング表、リサイクルLDPE、HDPE、PPペレットを消費するアプリケーション業界、そして材料と出力を正しいペレーテック構成にマッピングする選択表について紹介します。本稿を読み終えた後、高密度で強度の高い均一なリサイクルペレットを生成するラインを指定することが可能になるでしょう。
中心的な考え方は簡単にものづくりできますが、実施は困難です。原料の粒度は隠された工程管理の結果であり、その有用性はマッチ棒の滅熱処理、冷却速度、切断方法、ラインに供給される再加工物質の質などによって決定されます。これらの各変数は、ラインが適切に設計および運用されていれば管理可能です。
ポスト消費品フィルム、農業資材（マルク）、織られた袋、堅牢な容器、および混合PE / PP廃棄物を取り扱うリサイクル業者にとって、経営的状況は厳しい。出力の3％をそうじ粉および粉埃に損失するラインでは、各トン当たりのマージンを滞りなく失っている。ペレットの強度を高めることで、そのマージンを保護でき、粉埃を含む素材を受け取らない高付加価値のコンバターへの扉を開くことができる。つまり、ペレットの強度は、品質指標と同じくらいの利益の妨げになります。
循環可能プラスチックペレーティングラインの動作方法
再生プラスチックペレタイジングラインは、溢れた汚れた廃棄物を、溶融、ろ過、脱華、均一化、切断、冷却の一連の工程を通じて、均一な自由流れの再利用可能なペレットに変えます。この一連の工程を理解することは、ペレットの強度を制御するための第一歩であり、すべての段階では、最終的なペレットに現れる不具合を除去または導入します。
旅は消化機器の上流、つまり斧削機の前から始まります。廃棄されたフィルム、袋、または堅い廃棄物は、まず洗浄され、分類され、清潔なフレークまたは再粉に変えられなければなりません。完全なPolyretecリサイクル工場では、洗浄ラインで汚れ、有機物、ラベル、残留物を除去し、乾燥システムで水分を安全なレベルまで減らします。清潔で乾燥した再粉は、ペレットの強度の基盤です。砂、紙、または水をまだ含む素材で作られたペレットは、どんなに優れた消化機器を持っていようと、同一の密度を維持できません。この理由から、洗浄ステップは任意の家事清掃ではありません。これは、強度管理の最初のポイントです。
リグリンドが綺麗になって乾燥したら、それをペレット製造用の押出機に投入します。押出機の筐体とスクリューでは、材料を塩化する温度と圧力を作り出します。筐体内では、ポリマーを溶かし、細断し、均質化しながら、スクリューはそれを前方に運びます。うまく設計されたスクリューのプロファイルでは、細断、滞留時間、混合のバランスがとれて、溶融物が均一になるように調整されるので、熱破壊が発生しません。熱破壊は強度の悪化につながります。過度に細断したり、過熱したりしたポリマー・チェーンは壊れ、短いチェーンからは脆くなるペレットが生成します。
溶融物が金型に到達する前に、溶融物フィルタリングステージを通過させます。スクリーン交換装置で砂や未溶融した破片、クロスリンクされたゲルなどの残留物を取り除き、これらがペレット内部の脆弱な部分となることを防ぎます。フィルタリング後に、または専用の換気ゾーンにおいて、溶融物を脱ロウ化します。水蒸気、引き込まれた空気、低分子量の揮発物を真空下で除去します。残りの揮発物は、多孔質でふわふわしたペレットの直接の原因となります。正しく換気されたラインでは緻密なペレットが生成され、不足した換気のラインではスポンジ状の物質が生成されます。
homogenized、濾過された、脱揮発化された溶融体は、その後、ダイに放出され、糸状または溶融状の抽出物としてダイ面から出ていきます。この時点で、断断模型が作動します。設定に応じて、溶融体は水中、水リング、水浴槽中の糸に対する、または空冷式のダイ面ホット切断アラウンドで回転している刃によってペレットにカットされます。カットされたペレットはその後冷却され、乾燥されます。冷却速度は、結晶性、内部応力、そして表面の仕上がりに直接影響し、これらはいずれもコンバータのホッパーとバレル内でペレットの挙動を左右します。
最後に、ペレットをスクリーングし、貯蔵庫へ運んで梱包します。この最終段階では、ペレットの強さが証明されます。強いペレットはスクリーンを通過し、貯蔵庫へ流れ、トラックで存続します。弱いペレットはスクリーンに詰まり、ラインを汚染する細粉に分解します。したがって、洗浄からカットまでの全工程は、強さを確認するステップの単一のチェーンです。
Polyretec新世代ペレタイジングライン
ニューネクセレレーションペレーティングラインは、Polyretecの主力リサイクリングペレーティングマシンで、薄壁LDPEフィルムと厚壁PEおよびPPのリグロンドの両方に対応しています。この機械は過酷で要求の高いポストコンシューマー廃棄物処理向けに設計されており、堅牢な構造を備えています。低容積密度のフィルムおよび高容積密度の剛性廃棄物を強力で均一なペレットに商業規模で変換する必要があるリサイクラにとって理想的な基礎装置です。
新世代ペレット製造ラインの特徴は、困難な原料に対する耐性です。使用済みフィルムは著しく変動します。プリンティング、水分、汚れ、および幅広い融着流動指数を備えています。ラインは高トルクの押出機と、低ボリューム密度のフィルムをチューブターンテーブルで手早く運搬でき、その後融着物を積極的に除結合・脱溶剤させ、断裁します。その結果は、極めて困難な原料でも緻密なペレットが得られます。設定は、材質とコンバターの下流への需要に応じて、ストランド断裁または台形切りに合わせることが可能です。
次に、新世代のペレーティングラインの代表的な仕様表を示しています。これらの値は、リサイクルグレードのラインに対する一般的な構成範囲を示しており、プロジェクトエンジニアリングの際に特定の材料混合物と目標出力を確認する必要があります。
| パラメーター | 代表的な範囲/仕様 | 工学ノート |
|---|---|---|
| スループット | 200 ～ 1000 kg/h | 粉量、MFI、および切断方法に依存します |
| 適用可能な材料 | LDPE、LLDPE、HDPE、PPリグリンド、PP織物、混合後処理済みPE/PP | フィルムと剛性スクラップの両方を取り扱います。 |
| 粉末ジオメトリー | ストランド断裁:2.5～4.0 mm、台形切り:2.0～3.5 mm | 金型孔およびカッターの速度によってサイズ設定 |
| MFI ハンドリング範囲 | 0.3~50 g/10分 | 広い範囲はフィルムから堅いグラスは含まれる |
| ねじ径 | 100〜180ミリメートル | 目標スループットに合わせて選択 |
| L/D比 | 28〜36 | L/Dが長いと均一化が向上する |
| メルトフィルトレーション | 連続スクリーンコンバーター、60～250ミクロン | ペレットを弱める粒面、ゲルを除去しています。 |
| 脱抗雑質化 | シングルまたはダブル真空排気口 | 緻密かつ非多孔性のペレットでは重要です。2.フィルムラインでは重要です。 |
| ドライブ電力 | 55 ～ 250 kW | スクリューのサイズと出力に応じてスケールが変わります。 |
| 冷却オプション | 水浴式、空冷式、水リング式、水中冷却方式 | 断裁方式に合わせる |
| 乾燥後の残余水分 | 0.1%以下 | 溶融物の細孔化を防ぐ |
新世代のペレタイジングラインは、リサイクラーが、フィルムと堅牢な廃材両方を一貫したペレット品質で処理できる柔軟なプラットフォームを必要とする場合に最も価値があります。その脱溶性処理とろ過は、ポストカンセルコンテンテーションに合わせて調整されており、安価な単機評ラインではこれらを実現できません。最大の稼働時間を必要とするオペレーションでは、連続スクリーン交換機を使用すると、フィルタリングをラインを停止させることなく実行でき、長期稼働でペレット品質が安定します。
断裁やペレット化システム: 5つの方法を比較
カッティングシステムは、ペレットの形状を整える最後の機械段階であり、最終的なペレット強度と均一性を決定する上で最も重要な要素のひとつです。Polyretecでは、複数のカッティング技術を融合させ、ラインを材料に合わせることができます。5つの主要なカッティング方法は、水冷ストランドペレーティング、空冷ストランドペレーティング、空冷ダイ-フェイスホットカッティング、水環ダイ-フェイスホットカッティング、および水中ペレーティングです。
スラントカットでは、圧延されたスラントを水冷浴槽を経由して回転器具で切断します。これによりきれいな円筒形のペレットが得られ、広いMFI範囲で許容できます。このため、リサイクルLDPEやPPに対して依然人気があります。空冷式スラントカットでは、水冷浴槽を省き、スラントを室温の空気または強制空気で冷却します。これは、水に対する感受性が高い場合や乾燥負荷を最小限に抑える必要がある場合に便利です。対面型切断では、ダイス出口で直接溶融物を切断します。空冷対面型熱切断方法では、切断されたペレットに冷風を吹き付けます。水環状方法では、切断されたペレットを水の環に流します。さらに、加圧水槽内で切断を行う水中方法では、すべての切断方法の中で最も均一で高密度の球型のペレットが得られます。
切断方法の選択によって、ペレットの強度は実測可能な範囲で変化します。水中切断では、熱溶融物質の空気に対する曝露を最小限に抑え、酸化を抑え、最も一貫した形状と最高のボリューム密度を実現します。水リング切断は次いで水平になり、リサイクルポリオレフィンへの最適なコストと品質のバランスを提供します。ストランド切断は堅牢でメンテナンスが簡単ですが、ストランド破片に対しては過敏で、冷却または引く速度が適切でないとサイズ外のペレットや融着ペレットが発生します。空気冷却型の切断では、水による接触を避けなければならない材料に適しており、コンパクトですが、冷却が不十分なため、ペレットの形状を管理するには慎重な調整が必要となります。
| カット方法 | 冷却媒体 | 適切なもの | 形状 | 強度制御に関する注意事項 |
|---|---|---|---|---|
| 水冷式ストランド | 水浴び式 + 空気ソーイング | LDPE、LLDPE、PPフィルムおよび再生物質 | シリンダ形 | 許容範囲、繊維断切れの影響は大きい |
| 空気冷却式のストランド | 環境中または強制的に供給された空気 | オーブンから放出した水分量のヨウ素定量法 | シリンダ形 | 冷却負荷を低くし、ライン速度を低減します |
| 風冷式ダイ・フェイスホット切断 | 金型面に空気噴射 | コンパクトライン、水を嫌う素材 | 不規則な丸行 | 形状制御の微調整が必要です |
| 水リング型の表面熱切削 | ウォーターリングスweep | リサイクルPE/PP、中高出力用。 | ほぼ球形 | 強力で均一で、バランスの取れたコスト |
| 水中ちっぽけ化 | 圧力水室 | 個人によって同じことが要求される高品質のペレット需要 | 球状、輝きのある | 最高の均一性とボリューム密度 |
強度の観点からすると、溶融物から均一の温度と圧力で切り取られた丸玉をすぐに均一に冷却するダイ・フェイスメソッドは、一貫性があると言える。ストランドカットでは、その品質に匹敵する水準を実現できるが、ストランドスピード、浴槽温度、カッターのタイミングを一貫して維持することが必要だ。再生業者が最も均一な粉砕度と最も粉を少なくする最高の品質を求める場合、コンプライアンスを保つ上で安全で確実な選択方法は、水リングまたは水中カットである。多様な製造において、サービス性が高く安全な操作を実現する上でストランドカットが最適な選択となります。
キャップパーツの強度を制御するエンジニアリング要因
ペレットの強さはライン内の限られた物理過程によって決まります。これらをマスターすると、ペレットをマスターできます。主要な要因は溶融濾過の品質、脱揮発、冷却速度、切断方法、再粉砕の汚染、および水分の制御です。いずれの要因もペレットの強さを高めますが、怠った場合には削減します。
熱融過濾ペレットは、その最も弱い混合物に応じてのみ強固になります。粉砕材、溶融していない断片、そして架橋されたゲルは、応力集中部位となり、機械的負荷や再溶融時に微小な破裂を引き起こし、その破裂性を示します。60から250ミクロンの連続スクリーンフィルターによって、これらの欠点は再溶融前に除かれます。スクリーンの精度が高いほど、溶融物はより清浄になりますが、スクリーンの精度は圧力上昇率および生産量とのバランスを保たなければなりません。調整されたフィルタステージが強固で均一なペレットの第一の保証となるのです。
除結合・脱溶剤処理閉じ込められた揮発物質が固化したペレット内部に気泡を作り、内部の空洞を生じるため、強度が低下し、ペレットが溶解検証試験で浮く。 フィルター処理後に真空排気を行うと、水蒸気、空気、低分子量の分解生成物を除去できます。ダブルベント構造は、湿ったまたは高濃度で汚染された燃料原料を処理するには、シングルベントよりも優れています。ポーリング性のペレットがあるなら、まずベントのパーツを調べてください。
冷却速度冷却速度は結晶性と内部応力に影響します。速すぎると、コアが溶融状態のままパーコートが固化し、その後に亀裂が生じる応力が蓄積されます。遅すぎると、パーコートが変形し、凝集し、または水分を含みます。目標は、一様な速度で制御された冷却です。水リングと水中システムは、最も一様な冷却を実現でき、ストランドバースは、熱衝撃を避けるために、正確な温度制御が必要です。
切断方法上述のように、ダイス面切断は、最小限の空気露出により、均一な球状しなりを生成し、表面を脆化させる酸化を抑えます。繊維切断は堅牢ですが、同期に依存します。切断方法は、球状しなりのジオメトリと表面の整合性を制御し、両者は後工程での処理を受けた後のエンドユーザーへの渡しに直結します。2. 専用補助設備として、Polyretecは、回収効率、品質、プロセスのスムーズさを向上させるための脱水装置と結晶化乾燥機を提供しています。脱水装置は、湿気対策の最初の手段であり、最も安価です。結晶化乾燥機は、熱乾燥の過程で凝集しないようPETフラークを準備します。両機器とも、ホストラインに合わせた構成で提供されており、これまで述べた適切な規模設定の原則が実用的に適用されます。
再粉砕汚染。ペレタイザーで汚れた飼料を修正することはできません。 河砂、紙、有機物、および未洗浄の廃棄物の残留物は、含まれ物や揮発物となり、ペレットを弱めてスクリーンを汚します。 そのため、強度を維持するためには、上流で適切な洗浄ラインは不可欠です。 Wanplas グループ内では、合わせて洗浄とペレタイゼーションが、システムとして機能するように設計されているため、清潔で乾燥した再生物がエクストラダーに届きます。 洗浄に手を抜いたり仕様を下回ったリサイクラは、カッターの品質にかかわらず、永久に弱いペレットと悪臭のあるスクリーンと戦わなければなりません。
01 から製粉材に入った水は、バレルで蒸気へと変化し、密度を減らして排出されます。また、ポリマーの一部を水分化し、分解を促進します。ペレット化前に製粉材を0.1％以下の残湿度に乾燥することは非常に重要です。残余の水分が溶融材に混入すると、空気が沸きすぎて空洞状の粒が形成されます。したがって、ペレット強度を制御するには、水分管理が不可欠です。
| 要因 | 強度に対する影響 | 制御アクション |
|---|---|---|
| メルトフィルトレーション | ひびを生じる含まれ物を除去しています。 | 60～250ミクロンの連続画面 |
| 脱抗雑質化 | 内部の空隙を防ぎます。 | フィルタリング後のシングルまたはダブル真空排気口 |
| 冷却速度 | 結晶度と応力を設定する | 同一サイズの凝固、バスまたは水の温度のコントロール |
| 切断方法 | ジオメトリと表面の整合性を設定する | ユニフォーム化のための台形切り、多用途性のためのストランド |
| 再粉砕汚染 | 含有物と揮発性物質について紹介します | 上流で洗浄と分別を行い、再利用可能な金属をきれいにします |
| 水分含量： | パイロリンポリオーシを防ぐ | 水分が0.1％未満の乾燥再研磨材料 |
溶け流量指数と再加工品質を合わせる
Melt flow index（MFI）は、通常グラム毎十分で測定され、再利用された材料がどのようにペレット化されるか、またペレットの強さがどの程度になるかを予測するための最も重要な数値です。MFIは、標準負荷下で溶融物がどれだけ容易に流れるかを示します。これは分子量への代用値で、高いMFIは短い鎖と低い粘性を意味し、低いMFIは長い鎖と高い粘性を意味します。いずれの極端な場合にも、ペレットの強度が影響を受けます。
1）高MFI数値の物質、例えば太壁HDPEや繊維交換反応で強く結合した廃棄物は、硬く均質にプラスチカゼできません。そのため均一化には長いL/D缶、高いトルク、そして効率の良いスクリューシェアが必要となり、そうでない場合、ペレット内に溶融していない塊が含まれて弱体化されます。低MFI数値の物質、例えば劣化したLDPEフィルムのように、流動性は高い一方、短い鎖のために自然に脆いペレットとなります。こうした物質は器口でドロールし、長い融着した繊維となるため、裁断性が低い傾向があります。優れたリサイクリングラインの技術とは、0.3～50g/10minの幅全域を機能を妥協せずに処理することです。
リグラインの品質は MFI 値と密接に関連しています。混合された後処理廃棄物には広い MFI 値の成分が混入していることもよくあり、混合物における平均 MFI 値は、その幅よりも重要ではありません。幅広な MFI 値分布は不均一に溶けますので、そのペレットには高いおよび低い粘度の領域があり、冷却および収縮が異なるために内部応力が発生し、弱い部分が生じます。ポリマーの種類および可能な場合にはグレードによって分別することにより、MFI の幅を狭めてペレットの均一性を劇的に改善できます。色によって上流で分別し、密度によって分別することにより、MFI の範囲と最終的なペレット強度を保護できます。
添加剤は、強度の回復を意図的に行うためにも使用できます。寸分の狂いもなくコントロールされたMFIを実現すると言う点で、微量の相容性のあるチェーンエクステンダーは、劣化したポリオレフィンの分子量を再構築してペレットの堅さを向上させることができます。安定剤は、高摩擦ペレティングステップで、溶融物をさらに熱および酸化破壊から保護します。これらの添加物は、実際のライン起動時に、材質特性を調べながら決定するのが好ましいです。過剰に加えると、プレートアウトや黄変などの障害が発生するためです。最適なラインは、オペレーターに、MFIのリジデンス時間、発気、投入量をコントロールするポイントを提供し、事後的対応ではなく、予防的対応をすることが可能にします。
実際に、ペレティングラインは、目標となる原材料の最悪の場合のMFIと汚染を考慮した設定が該当するべきで、平均値ではありません。きれいで均一な産業廃棄物用に調整されたラインは、混合された終末消費者用フィルムでは困難ですし、最初の症状は弱い又は砕けやすいペレットとなります。PolyretecのNew Generationペレティングラインは、意図した最悪の動作状態に合わせて設計されているため、原材料の品質が日ごとに異なるリサイクラーエンジニアにとって最適です。
弱くもっこりとし、不均一なペレットのトラブルシューティングと早期回復
適切に指定されたラインでさえ漸く誤差が生じ、そのような場合には、粒子の状態からその原因を推測することが可能です。下記の表では、最も一般的な粒子不正の原因と、その原因を取り除き再び安定させる手順が示されています。部屋に出かけるときには、まずこのチェックリストを参照しましょう。
| 不具合の特定 | おそらく原因 | 修正 |
|---|---|---|
| 扱いにくく、取り扱いの際に崩れやすい粉末 | オーバーシェアやオーバーテンプラチャなどで発生する熱分解、ダイス横面での酸化、不良濾過によるインクルージョン | バレル温度とスクリュースピードをより低くし、スクリーンのミクロ定格を引き締め、空気曝露を減らすためにダイフェイスカッティングに切り替え、安定剤を追加します |
| 内部空洞を有する多孔性または泡状の錬片 | 不十分な脱分子化。リグリンド中の残留水分および溶融中の閉じ込められた空気。 | バキューム放出を改善し、二重の放出口を設け、0.1パーセント以下の再粉砕を行い、給送機での空気混入を検証する |
| 不均一なペレットサイズまたは融着した大きな塊 | カッター速度とストランドまたは溶融量が同期しません。部品の磨耗、不満足な溶融圧力 | カッターと出力比を再計算し、刃を交換し、ギヤポンプやよりよい供給により溶融圧力を安定化させ、ドライホールの均一性を確認してください。 |
| ペレット製品の長い尾または糸 | 切断温度が高すぎる、刃が鈍る、切断前に冷却が不十分である | 金型温度を減らし、刃を研磨または交換する、カットポイントより前に冷却を増やす。 |
| シロ内にブリッジやダストが存在するペレット | 粉砕性が低いため、破損時の細粒が多発する | 水輪や水中切断に移行し、分級機のスクリーンを締め、再研磨の清浄度を向上させることで破損を減らします。 |
| 顆粒の表面のくすんだり、板状になったりすること。 | 混入された添加剤過剰、分解残流、汚染物質 | 添加剤の量を減らし、ろ過を改善し、安定剤パッケージを材料データで確認する |
これらの欠陥のすべてのパターンは同じです。強度の問題はほとんどの場合、カッターのみから生じるものではなく、通常は加工時のフィルタリングや排気、冷却、カットで発生した小さな偏差の連鎖が結果として目立つペレット不具合を引き起こします。回復に至る最短の方法は、洗浄から切断に至る各処理ステップを順にチェックしながら進み、カッターのみを調整するのではなく、各コントロールポイントを一つずつ確認することです。
リサイクルLDPE、HDPE、およびPPペレットの適用産業
強力な再生ペレットは、循環プラスチックを運転しているさまざまな業界の原料です。ポリレテック・ラインが緻密で均一なLDPE、HDPEまたはPPのペレットを生産した後、これらのペレットはフィルム、パイプ、および射出成形セクターで製造工程に戻ります。ペレットの強さは、この変換装置によって受け入れられるかによって直接決定されます。
| 産業 | 典型的な製品 | 好みのペレット | 強度要件 |
|---|---|---|---|
| 可変の包装フィルム | カリーーバッグ、シュリンクフィルム、ストレッチフィルム | リサイクルされたLDPE/LLDPE | 高均一性、低ゲル量、低粉末量 |
| 農業用フィルムと覆土 | 温室フィルム、マッシュフィルム、シレージラップ | リサイクルLDPE/HDPEブレンド | 清掃された溶融物、良好な張力保持 |
| パイプおよびプロファイル | 排水管、導管、プロフィール | リサイクルHDPE/PP | 高密度で空孔なし、一定のMFI |
| 射出成形 | バケツ、槽、キャップ、家庭用品 | リサイクルPP/HDPE | フリー流動性が高く、ファイン粒度が小さく、安定したMFI |
| 網カバとラフィア | 編組された袋、袋、テープ | リサイクルPP | 高い靭性、低炭素含有量 |
| 建設とジオメ膜 | シート、膜、複合体 | リサイクルPE/PP。 | 密度の高い汚染物質がなくなっているペレット |
Wanplasグループ内では、Polyretecラインフィードから回収されたペレットは、グループの専門工場ネットワーク全体にわたって、フィルム・シート押出からパイプ生産にわたる、共通のWanplas品質フレームワークの下で段階的に下流工程で使用される。リサイクラの観点から、ペレットの強度こそが資材をこれらのより高い付加価値の出荷先に適合させる要因となる。塵が多くしっかりしていないペレットは、低付加価値の用途にばかり使用することになり、強く清潔なペレットは、利益率が高いフィルムおよび射出成形用途で販売できる。
フードコンタクトと医療用途では、さらに厳しい管理が求められており、適切な種類のリサイクル品については、FDAやEU 10/2011の枠組みによる地域規制と証明が必要となります。消費者からのポリオレフィンのリサイクル品は、非食品用フィルム、パイプ、産業用成形に利用されるが、クリーンで低汚染の高品質なペレットを製造することは、どのようなアプリケーショングレードの改善でも必要となる基盤になります。
適切なPolyretecペレタイジングシステムの選択方法
ペレタイジングシステムを選択することは、材料の種類とそのMFI範囲、必要な生産量、およびペレット品質目標をマッチングすることです。以下の表は、一般的なリサイクリングシナリオに基づき、初期の推奨事項を示しています。最終的な構成は、実際の原料での材料サンプル試行により確認する必要があります。
| 材料/出力 | おすすめのポリレテック・システム | カット方法 | なぜ |
|---|---|---|---|
| 消費後のLDPEフィルム、200～500 kg/h | 新世代ペレト製造プロセス、コンパクト構造モデル | 水冷式ストランドまたは水リング | 低いバレ特性のものを取り扱います; 中程度の生産量時の良好なペレットの均一性。 |
| 混合PE/PP用フィルムおよびバッグ、500～1000kg/h | 新世代ペレト製造プロセス、高出力構造モデル | 水リング型の表面熱切削 | 高いスループットを強固で均一なペレットで実現する |
| HDPE 硬質廃材とビン、300 ～ 800 kg/h | ダブルベント付きの新世代ペリタイジングライン | 水リングまたは水中 | ダブルベントで揮発物を除去し、緻密なパイプグレードのペレットを生成します。 |
| PP製織およびラフィア、300～700㎏／時間 | 新世代ペレト製造プロセス、PP調整スクリューブ付きモデル | 水リングまたはストランド | PPチューニングプロファイルで強度とMFIを保護 |
| どんなポリオレフィンでも、一様なペレットの製造 | 新世代ペレト製造プロセス、水中カッター付きモデル | 水中ちっぽけ化 | 要求の厳しいコンバーター向けに最も高いボリューム密度とサイズの均一性 |
| 耐水性の低い試験または低出力試験 | 新世代ペレト製造プロセス、空冷オプションモデル | 空気冷却式のストランドまたは熱切断処理済みのダイ面 | 接触する水を避け、コンパクトな設置面積を実現します。 |
原則は、最良なものよりも、最悪な予測されるフィードストック用にラインのサイズを設定することです。クリーンな工業スクラップ用に設定されたラインでは、混合された消費者後搾出フィルムが流れると、除去効率が小さすぎて弱いペレットが生成されます。Polyretecの新世代ペレタイジングラインは、このような除去効率を考慮して設計されており、入力品質が変動するリサイクラ―に対して、デフォルトの推奨設定です。
ペレット品質の目標が最高の場合、水中の切断は追加投資に見合う価値があります。これは、空気への露出および冷却の不均一さの影響を実質的に排除することができるからです。ほとんどのリサイクルポリオレフィンオペレーションでは、水リング切断によって、90％の利点がこれまでより低コストで簡単なメンテナンスにより得ることができます。ストランド切断は、サービスの簡潔さと各種材料に対する柔軟性が、ペレットの均一性の最後のポイントよりも重要である場合に適している方法です。
サービス、サポート、およびWanplas工場へのコミットメント
ペレタイジングラインを購入することは、長い運用関係の始まりであり、その関係の強さは、ペレットの強さと同じ重要性を持ちます。Wanplas工場として、Polyretecはグループ内にある専門工場全てで共有するWanplasブランドのコミットメントの下で事業を展開しています。これらのコミットメントは、リサイクリングラインが長年にわたり定格ペレット品質で運用されることを確保するために設定されています。いくつかのサプライヤーから個別的に機械を購入すると、スプレッドシート上では魅力的に映りますが、実際は間違ったやりかたで、統合リスクは簡単に購入者のチームに移ります。下記の比較では、商業上ではなく、技術的な結果によってプラントが定格能力を発揮できるかどうかが決定されるため、リスクレベル、期間、統合作業の数を比較しています。
Polyretec のすべてのラインは、出荷前に生産試験を実施し、顧客の原料を代表する材料のペレット品質と生産量が確認されます。設置と試運転は、Polyretec のエンジニアが行い、フィルタリング、排気、冷却、カットパラメーターを実際の廃棄ガスに調整します。操作員の訓練では、スタートアップだけでなく、水分管理、スクリーン交換、カッターの調整などの日常的操作に関することも網羅され、これによりペレットを丈夫に維持します。
Wanplasの共通スペアパーツポリシーでは、年間500米ドルの無料スペアパーツが提供され、保証期間内の損傷パーツは交換無料です。リモートモニタリングとサポートを利用すると、Polyretecのエンジニアはラインデータを分析し、微妙なずれがペレットの品質に影響を与える前に調整のアドバイスを提供します。オープンファクトリーポリシーでは、お客様が工場を訪問し、製造品質を監査し、独自の材料で試運転を体験できるようにしています。
契約上の約束以上に、ペレットの強度を保つことができる実践的な支援は、プロセスの知識の継続性です。Polyretec では、洗浄とペレティゼーションを一連のリサイクルシステムの一部として設計しているため、エンジニアリングチームは全工程を最適化することができます。弱いペレットとして現れた汚染物質の問題は、洗浄段階に遡れ、原因元で修正することが可能であり、これがペレットの強度を高く保つための唯一の持続可能な方法です。このシステムレベルの視点は、個別のマシンを組み合わせて製造するよりも、専門の Wanplas の工場から調達する方が持続的なメリットを生み出します。
よく寄せられる質問
リサイクル可能なプラスチックにおけるパーオブレットの強度に関する重要な要素は何でしょうか。
最も重要な要因は鋳物の清浄度です。この清浄度は、上流処理（洗浄、溶液処理、煙霧分離）に依存します。粒子は、その最も弱い接合部または空隙にのみ強固であるため、研削処理を行う前にゴム質、ゲル剤、揮発性物質などを除去することは、どんな切削機器の設定よりも強度に効果があります。これを制御冷却と組み合わせると、強固で均一な粒子を作る基盤となります。
リサイクルされたペレットが多孔質で軽量な理由
多孔性の低密度ペレットは、ほぼ常に閉ざされた揮発物または水分が原因です。 再加工物中の残留水が缸内で蒸気として発生し、不十分な真空排気により、固化するペレット内に空気と分解生成物が残る。 再加工物を0.1パーセント以下の水分に乾燥させ、真空排気を改善または追加すると、多孔性は通常消失します。
どの切断方法で最も強力なリサイクルペレットが生成できますか?
水中鋳造では、溶融材を水圧下の水容器内で切断・冷却し、空気への曝露を最小限に抑えるので、最高の均一性、高密度、常に強力なペレットが得られます。高圧水圧で加工する水リングダイ型切断は安価な代替手法ですが、均質性においてもスターンド切断にまさらないものではありません。スターンド切断は堅牢で柔軟性も高いものの、サイズ外れや融着したペレットを防止するために、作業者の調整に依存します。
MFIはペレットの強度にどのように影響し、どのように管理すべきでしょうか?
MFI には分子量が反映されます：非常に低い MFI は均一に塑形しにくいため、非常に高い MFI は短く脆弱な鎖を意味します。いずれも管理されていない場合、弱い粒状物質が生成します。ポリマーとグレードを参考にして、MFI の分布を狭めるために、低 MFI 材料用に長い L/D バーエルと高いトルクを使用し、導入時における劣化した、高 MFI の廃材に対して互換性がある鎖伸長剤や安定剤を検討してください。
洗浄ラインで本当にペレットの強度を向上させることができるか？
確かにそうです。未洗浄の廃棄物には砂、紙、有機物、残留物などが含まれています。これらは溶融物中の含有物や揮発物となり、脆弱で粗く腐敗したペレットを生成します。適切な洗浄回路は上流に配置され、清潔で乾燥した再加工料を提供します。これは、あらゆるペレーテータが強力なペレットを作成するために欠かせない前提条件です。環プラズ・グループ内では、この理由から、洗浄とペレーテーションをひとつのシステムとして設計しています。
なぜペレットのサイズが均一でなくなり、つぶれたりしますか
不均一なサイズと融着した塊は、通常、カッターがメルトの出力と揃っていない、ブレードが摩耗している、またはメルト圧が不安定であるために生じる。カッターの回転速度をバンドまたはメルトの流れに合わせて再調整し、ブレードを交換して、良好なフィードまたは歯車ポンプで圧力を安定させる。また、すべてのダイ穴が均一でないかを確認してください。ブロックされた穴があると、残りの穴が過剰に押し出しられるためです。
ペレット化前に、レクリネイトでどれくらいの水分が残るでしょうか?
原料が押出機筒に入る前に、残留水分は0.1%以下に保つ必要があります。これを超えると、水は蒸気となって空洞を生成し、ペレットを弱め、そして表面の発泡を引き起こします。洗浄後の乾燥および脱水ステージが重要であり、ラインはフィードで水分検査を実施して確認する必要があります。
水中切断は、再生ポリオレフィンのための追加コストに完全に価値があるのですか?
ほとんどのリサイクラ業者にとって、水リングカットは、品質上の多くの利益をより低いコストと単純なメンテナンスで得ることができるため、実行可能な選択です。水中カットは、薄膜または射出成形用に高い要求がかけられている際、原料粒が厳密な粒度分布と最高の固有質量を達成しなければならない場合、もしくは製品が品質範囲の最上位を占めている場合に、費用の対価として適しています。
長時間の生産を通して、ペレットの強度を安定させるにはどうすればよいですか?
安定した強度は、安定したプロセス制御から得られます。連継スクリーン交換を実行して、ろ過が中断しないようにし、真空放出装置を常に稼働させ、投入口の再圧成分の水分を監視し、摩耗によってトールとファインが生じる前にブレードの交換を計画してください。Polyretecのエンジニアによるリモート監視は、ずれを早めに示すことができ、US$ 500 の無料パーツ年間保証により、消耗品が常に確保できます。
Polyretecペレット化ラインはどのような出力を提供しますか?
新世代ペレタイジングラインは、材料のボリューム密度、MFI、そして切断方法に応じて、典型的なスループット範囲が200から1000 kg/hとなります。特定の給料に対する正確な定格出力は、出荷前に材料サンプル試験および生産テストによって確認されますので、引用された数値は、実際のペレット品質を反映するものであり、最良の場合の数値ではありません。
結論と次なる手続き
リサイクルプラスチック生産におけるペレット強度は謎ではありません。それは、洗浄からカットまでの各段階での規律正しいコントロールの総和です。清潔で乾燥した再生塊を投入すれば、適切にデボライライゼーションされた融点が、均一にカットされ、冷却されて、緻密で滑らかに流れるペレットが作られます。Wanplas社の工場であるPolyretecのNew Generationペレティングラインは、後処理使用済みのLDPE、HDPE、およびPPに対して、ストランドからウォーターリング、水中断続切断機までの切断オプションを備え、ラインを材料と品質目標に合わせて設計されています。
実践的な方法は明確です。きれいなリグリンを生成する洗浄ラインから始め、最良の飼料ではなく、最悪の飼料用にペレタイジングラインを指定し、品質と予算に合った切断方法を選択します。強度を高く維持するために、ろ過、排気、冷却の規則を厳守します。不具合が発生した場合は、カッターだけを調整するのではなく、洗浄からカットまでのラインを調べ、トラブルシューティングテーブルを使用して原因を素早く特定しましょう。
Polyretec は、10 年以上のリサイクリングプロジェクト実績、100 個以上の納入実績、50 か国以上のフィールド知識をあらゆるラインに投入し、Wanplas が約束する US$ 500 の無料パーツ購入権 (年間)、出荷前の製造テスト、インストールおよび試運転、操作員のトレーニング、リモートサポート、オープンファクトリー方針を裏打ちしています。リサイクルプラスチック成形ラインの計画、更新を考えており、強度と出力が高く、埃が付かない成形材を求めている場合は、材料仕様と目標出力をご提出いただき、カスタマイズされた構成をご提案します。また工場の現地査察を調整したり、お手元の原料でサンプル試運転を依頼することもできます。当社のエンジニアリングチームが廃棄物ストリームを分析し、性能と生産能力の目標に合致する Polyretec 成形システムをご提案します。
