食品への接触が許される安全な材料に戻すことは、プラスチックリサイクリングにおける最も困難な作業のひとつです。飲むボトルの材質はほとんどがPETだけではありません。その周りには、ラベル、接着剤、別のポリマーから作られたキャップ、インクが配されており、これまでに油、塵、金属が付着しています。これらの汚染物質すべてを取り除くことが、食品連鎖に再導入できるフラクトと、ストラッピングや充填材にしか使えないフラクトの違いなのです。Wanplas専用工場であるPolyretecは、まさにこの課題に立ち向かっています。2010年に根を張り、2017年にPolyretecブランドを設立した同社のチームは、50以上の国で100以上のリサイクリングプロジェクトを実施し、レイアウト設計から試運転までお客様を支援しています。本記事では、食品グレードのPETボトルフラクトから汚染物質を取り除く方法、各汚染物質がイントラインチビジタスと食品安全に与える影響、そしてどのPolyretecライン構成が使用する料材にマッチするかを段階的に解説します。最後に、汚いヘッドからきれいな乾燥した食品グレードのフラクトへの道のりと、そのフラクトがすべての下流工程とのつながりについても説明します。
プラスチックボトルのフラグを食品等級にするのは何ですか
粉砕物は、成分がPETであり食品に移行する可能性のない物質を含まない場合にのみ「食品グレード」となります。これはいかにも簡単なように思えるが、後処理済みボトルは材料と残材の混合物です。それぞれの汚れ物質を理解することが、効果的な洗浄設計の基礎になる。たとえば、接着剤の除去方法は金属キャプリングリングの除去方法とまったく異なるからである。ここでは、汚れ物質群を細分化し、それらがインヒビビリティにどのように影響するかを解説するとともに、リサイクルと再利用を分ける食品安全基準を紹介する。
ポストコンシューマー PET ボトルの一般的な汚染物質
洗浄プロジェクトの最初のステップは、投入原料の汚染物質の監視です。集められたペットボトルの塊は、通常、ペットボトル本体、PVCまたはPOのシュリンクスリーブ、紙ラベル、ホットメルトまたはエミュラント接着剤、PEまたはPPのキャップ材料、キャップや缶のアルミニウム、残余液体と油、インク、そしてゴミを含んでいます。これらはすべて水と温度によって異なる行動をします。以下の表は、それぞれどのように取り除かれていて、そしてなぜ重要なのかについてまとめています。注意してください、一部の汚染物質は浮くものと、沈むものがあることを覚えておく必要があります。この物理的な事実が、後の分別工程における全体的な分離戦略を決定します。
| 汚染物質 | 典型的なソース | 厚さ vs PET | 主要除去方法 | 残留しておけば発生するリスク |
|---|---|---|---|---|
| PVC ラベルおよびシュリンク スリーブ | スリーブ、ラベルの巻き込み | 低減し、浮遊物を減らします。 | 表示剤除去機、浮力・沈力 | HClガス、黄化、IV損失。 |
| 接着剤および接着剂残留物 | ラベル接着工程 | 当て牌付 | 情熱洗浄器、苛性液 | ジェル、黒点、臭い |
| 紙および紙ほこり | 紙ラベル | 浮かんで分散します。 | 前洗浄、摩擦洗浄。 | 繊維の点、ハージング |
| 金属(鉄、アルミ、合金) | キャップ、クロージャー | より高い。 浸透加工か磁気。 | 磁気、渦電流、金属探知機 | スクリーンが閉塞し、機器が損傷した場合 |
| 油及びグリース | 残留飲料、処理 | 表面フィルム | 情熱洗浄器、洗剤 | 臭気、ジェル、微生物リスク |
| 非規格品のカラー | カラー ビン、インク | PETと同じ | 光学分別装置、カラー分別機 | 着色、着色していない製品 |
| 湿気 | 処理水、周囲環境 | 吸収される成分 | 遠心分離機、熱乾燥機 | 水解、IV滴 |
汚染物質が固化特性を悪化させる方法
インチュイティブビジュアル(IV)と呼ばれるインチュイティブビジュアルは、PET分子チェーンの長さを直接測定します。食品グレードのボトルPETは、通常狭いIVウィンドウ内で生成され、洗浄およびその後の押出のステップでは、これらのチェーンを短くしないように注意が必要です。いくつかの汚染物質がIVを間接的に低下させます。水分が最も厳しい要因であり、PETは水と熱の存在下で酸化するため、洗浄機から出るフラークが過度に濡れた状態では、乾燥機または粒状化装置でIVが減少します。熱い洗浄機でのアルカリ条件は、濃度や滞留時間を管理しない場合、エステル結合を攻撃する恐れがあります。残留金属は熱的劣化を促進し、PVCが混入すると、酸がチェーンの分解を促します。そのため、清浄を目的としたプロセスは、単に汚れを除去するだけではなく、各ステップで分子重量を維持するよう設計されています。清浄性に優れているものの、広くIVを低下させるラインは、食品グレード仕様に渡りません。なぜなら、再押出されたボトルは機械的強度に欠けると考えられるからです。
残留汚染による食品安全上のリスク
食品接触は外観だけでなく、移動限界によっても規制されています。フレークが粘着剤、油分、または非食品用ポリマーの残片を持っている場合、それらの物質はリサイクルされたボトルから飲料や食品に移行する可能性があります。粘着剤残留物や油分は有機物であり、臭気や微生物数を持つ可能性があります。PVC 汚染は、リサイクルされた材料が再加熱される際に、PVC が分解して塩化化合物を生成するという理由から、古典的な懸念事項です。特定のインクやフタからの重金属も、同様の理由から厳しく制限されています。そのため、食品グレードのリサイクルは、最終的なフレークまたはペレットの検査を通してのみ判断されるものであり、ビジュアル的な清潔さではありません。同義語での法規制については、この記事の後半の合規セクションで扱っていますが、規制された移動限界を大きく下回るレベルにまで非PET 構成物を減らせることを、繰返しデータで実証する必要があります。
食品からの接触に対する汚染物質許容線
微粒の純度は、最終用途や適用する規制に依存しますが、技術目標は一貫しています。ボトルからボトルへの原料に対して、微粒の純度は通常99.9%以上であることが求められます。PVC残留物は通常、50部位当たり百万部位以下であることが求められ、厳格なルートでは非PET汚染の合計量は百部位当たり百万部位以下とされています。金属は、数ミリメートルを超える断片が生じないように、検出して除外するレベルまで除去されます。色は、最終製品が顧客の色合い許容範囲内であるようにコントロールされます。これらの数値は恣意的なものではありません。それらは、「食品等級」を実測できた数値として表されます。洗浄ラインは、そのバンドがシフトを繰り返しても維持できることによって、機械の一部としてではなく後付けとしてではなく扱われるため、プロセスコントロールと最終検査が重要です。
完全な汚染物質除去プロセス
食品等級PETフレイクから汚柞物を除去するプロセスは、物理的および化学的手順の系列であり、各手順は特定の汚染物族に対処するものです。ある段階を省略または過小に設定すると、その汚染物が次の段階で生き残り、取り除くのがとても困難になります。標準のPolyretec手順は、以下の順序をたどっています。プレウォッシュとラベル除去、粉砕、冷水洗浄、アルカリと洗浄剤による高温洗浄、摩擦洗浄、浮遊式/沈下式分離、光学選別、最終洗浄、乾燥。それぞれの段階について詳細に説明しているので、どの段階がどんな汚染物に対処するのか、なぜ特定の順序が重要なのかについてご確認いただけます。
| ステージ順序 | 機器 | 目標汚染物質 | 出口結果 |
|---|---|---|---|
| 1 | 前洗浄タンク、ラベル除去装置。 | 紙、ゆるいゴミ、浮遊する袖 | ラベルがほどいて、バンドが開いた |
| 2 | 破砕機またはグランカラン | 瓶全体、大きな部品 | 同一サイズのフレイク、10~16mm |
| 3 | 冷却洗浄 | 砂、粉塵、可溶性糖 | 大量の不活性荷物を落下させる |
| 4 | 情熱洗浄器、アルカリ剤および洗剤 | 接着剤、粘着剤、油、グリース | ボンディング残元を放出 |
| 5 | 摩擦洗浄装置 | 表面フィルム、マイクロゲル、ファイバ | 洗浄された光沢があり、花びらのような材料 |
| 6 | 浮上沈下タンクまたはハイドロサイクロン。 | PVC、PE、PP(浮遊物) | PET流れは分離されます。 |
| 7 | 光学分別機、NIRおよびカラー。異なるプラスチック種類を分別する際に99%の精度を達成する光学分別機とAI駆動システム。 | 色や形が不明なプラスチック | 高純度による選別フレーク |
| 8 | 最終洗浄、遠心分離機、乾燥機。 | 化学物質の残留、水分 | 乾燥した食品等級のフレーク |
粉砕前洗浄とラベル除去
バルは汚れていて、圧縮され、しばしば瓶全体が含まれている状態で到着します。最初のステージでは、表面の汚れをとることから始まり、物質を切断する前にラベルを分離します。予洗浄タンクまたは専用のラベル除去装置で、瓶を水中に投入して、紙ラベルを柔らかくし、PVCまたはPOスリーブを一部剥がします。ラベルを初期段階で除去すると、破砕機を保護できるようになります。なぜなら、もし全てのスリーブが回転子に巻き込まれると、設備の故障につながります。また、この段階では、バルから除去される多くは、稼動中から下流の装置を磨耗することを防ぐための粗く砕ける砂や塵です。優れた予洗生成は、水を循環させることと、ラベルが浮かんでPETが水面下に残るように、適切な保持時間を設定することでラベルと浮遊するゴミを浮上させ、再循環させません。
均一なフレイクに粉砕
予洗後に、ボトル全体がキャップなどの破砕機に投入されます。破砕機を「クラッカー」と呼ぶこともありますが、この場合は一定のサイズの小片に砕きます。そのサイズは10㎜から16㎜の間で通常あります。一定の大きさの小片は、その後のステップに不可欠です。大きすぎる部品では、中に汚染物が隠れてしまう上に、小さすぎるとスラッジが発生して分離が困難になります。調整が行き届いた破砕段階では、PETボディからキャップ材やラベルの破片が解放され始めます。そのため、その後に洗浄化学分析を行うのではなく、まずこの段階に置きます。破砕機には、ほこりを抑制し、素材を冷却し始めるために水が吹き付けられ、破砕された混合物はその後すぐにお水洗水路に流れます。
冷情浄:緩やかで下敷きのある土砂を取り除く作業
冷い流水洗いは、フレークそのものを初めて濡らす工程です。冷水は、前洗浄で取り除けなかった汚れ、砂、および可溶性の糖類を洗い流します。水が冷たいため、接着剤に反応しませんが、大量の不活性汚れを落とすことで、ホットワッシャーが粗い汚れではなく化学物質に注力できるようになります。また、冷い流水洗いは、粉砕による機械的熱でフレークを冷却し、軽く残っているラベルの断片を浮かせて落とします。この工程は安価に実行でき、ホットワッシャーの化学物質の寿命を延ばし、ダウンストリームの摩擦式洗浄機への負荷を軽減します。効率的な工場では、この水を循環させ、濾留しますので、消費は少なくなり、固体回収効率が向上します。
アルカリと洗剤を併用した熱洗浄装置
ホットウォッシャーは接着剤や油の汚染物質を除去するための重要な装置です。PETフィラは、一般的に制御された量の石鹸ソーダと界面活性剤または洗剤が混合されたアルカリ剤を含む熱湯の中で揺動されます。熱と化学反応により、ラベル接着剤が弱まり、フィラ表面から剥がれます。同時に、洗剤は残留飲料やハンドリングによって生じる油性・脂性残留物を乳化させて除去します。温度、塩酸の濃度、および保持時間は、洗浄品質を決める三つの要素です。過少の場合、接着剤が残ってしまいます。過多の場合、IV損失や過剰な化学物質の移染のリスクがあります。Polyretecラインは、現地の原料の汚染プロファイルに合うようにレシピが調整されています。ホットウォッシャー後、フィラは顕著に清潔になり、機械的研削の準備が整います。
摩擦洗浄装置:メカニカルな表面洗浄
化学処理で汚染物質がだまして、フリクション・ワッシャがそれを除去します。フリクション・ワッシャは、細かなパウダーを高速で穴あきスクリーンに当てて回転させ、これにより水はパウダーから付着していた接着剤や紙繊維、表面フィルムを壊して取り除きます。それは、フロップの中に組み込まれた機械的な清掃ブラシと同じ効果です。この工程は、パウダーの明るさと再押出時に黒点をつくる微小ジェルを除去するのに決定的です。高効率のフリクション・ワッシャは、最終的に浄化する際の負荷を大幅に軽減し、もともとあるしっとり感を削減し、その後の試験室で測定される純度数値を向上させることができます。穴あきスクリーンは、取り除いた汚染物質を通しながら、PETパウダーはローター室内にとどめられるので、分離は一括処理ではなく、常に行われています。
浮上物と沈下物の分離: PET、ポリ塩化ビニル、PO の浮上物
密度はPETのリサイクリングにおける最もクリーンコンポーネントです。PETの密度は約1.30〜1.40グラム/立方センチメートルですが、PVCは約1.35〜1.45ですが、実際にはPVCフィルムおよびPOラベルは軽く振る舞い、PEおよびPPキャップ材料は約0.90〜0.97です。水浴槽では、PETのフラッグは沈み、ほとんどのラベルおよびキャップポリマーは浮上します。上流へ向かうように浮上物と沈み物のテンキーまたは一連のハイドロサイクロンを使用すると、浮上物が除去され、沈んだPETが引き継がれます。密度の重複が懸念される場合は、濃密媒体調整を使用できますが、標準ボトルの流れでは、単純な水分離でPVC、PE、およびPPの大部分を除去できます。上の汚染物質表では、PVCとPOを「浮上物」と分類しているのは、この単段処理がPVC制御のスゴクの骨格をなしているためです。浮上物と沈み物を正しく実行することは、PVC制御の重要なポイントです。
色および素材純度に関する光学ソート
密度分離を実施した後でも、サイズや挙動の違いで混入している非PETおよび色の異なる粒が残ってしまう場合があります。近赤外線とカラーカメラを使用する光学式分別装置は、これらを高速で識別して排出します。近赤外線センサーは、同じ密度を持つ少数のポリマーとPETを区別し、カラーカメラは、クリアまたは淡い青色の製品が要求される場合、青色、緑色、または色漂いの粒を排出します。食品等級のrPETでは、光学式分別により純度は「パレットに積めるほどきれい」から「ボトルにできるほどきれい」と向上します。最新の分別装置は、非常に高い排出精度を実現することができ、お客様の色の許容範囲に合わせて調整できます。Polyretecラインでは、計画された切断速度を維持しながら粒を風干しできる状態にするために、光学式分別は粒が安定した状態になってからの位置に配置されています。このため、カメラには水の膜ではなく、真の粒が写ることになります。
最終洗浄と乾燥
最後に洗浄して、化学物質の残留や残余の微小な汚染物質を除去します。次に、フレークを脱水し、乾燥します。脱水は通常、フリーの水を放出する遠心分離機で行われ、そのあと乾燥機で固定された指定条件に達させ、通常は1パーセント未満、プレミアムグレードでは0.5パーセント未満に調整します。残留水は、次の熱処理段階で酸化を引き起こすうえ、塩が溶けている場合は測定値の汚染物質が大きくなるので、不要です。清浄で乾燥したフレークはシロまたはダイレクトに光学ソータに運ばれ、最終の通過を経て品質管理へ進みます。乾燥段階ではエネルギー消費が集中するため、Polyretecは空気量、温度、滞在時間のバランスをとって、運用コストを中価格帯に維持する設計にしています。
食品等級PET洗浄ライン: 500~6000 kg/h
Polyretecでは、食品等級のPET洗浄ラインを500キロ/時間から6000キロ/時間の範囲で提供しています。各容量層は特定の発砕物等級および汚染量に合わせて設計されています。以下の表は代表的な層と、購入者が比較するべき指標を示しています。発砕物等級出力、電力指数、乾燥後の水分、残留汚染指数です。これらは計画値であり、実際の仕様は、原料サンプルをPolyretecのラボでテストした後、通しラインの規模を購入者の実際のバレルに合わせて決定します。
| 容量階層 (kg/h) | フレイグレード出力 | 電力指数(kW、標準値) | 水分 20~30%から 5~8%までに下がる | 残留汚染指数 |
|---|---|---|---|---|
| 500 | シートグレード、基本食品グレード | 低。 | 0.6%未満 | 50 ppm 未満のPVC |
| 1000 | シートグレード、食品接触用 | 低中 | 0.6%未満 | 50 ppm 未満のPVC |
| 2000 | ボトルからボトル、超清浄仕様 | 中型 | 0.5% 未満、固体性状ポリコンデンサ後の | 100 ppm 未満の非 PET |
| 3000 | ボトルからボトルへ、高純度 | 高大型 | 構造成形前の | 100 ppm 未満の非 PET |
| 5000 | ボトルからボトル、高級品 | 高 | 構造成形前の | 50 ppm を下回る |
| 6000 | ボトルからボトル、高級品、大型プラント | 高から非常に高に | 構造成形前の | 50 ppm を下回る |
フレイグレード出力オプション
同じ物理線路は、洗浄段数、光線選別機の通過回数、およびドライヤーの密閉度を調整することで、さまざまなフラークグレードを提供することができます。シートグレードの出力は、カラーとPVCの制限が中程度の場合に適しており、ボトルからボトルのグレードには、直接食品再押出しに必要な充分な洗浄と選別が追加されます。スーパークリーン構成では、ボトルからボトル規制に求められる追加の除染ステップに備えてフラークを準備します。Polyretec は、プロジェクト設計においてグレードを定義することで、買い手は最終製品が実際に要する段階だけを支払います。このモジュール化された考え方により、設備費用は現実的となり、将来、市場がボトルからボトル需要に拡大すればより高度な純度を実現する余地を残せます。
電力インデックスと電力消費
耐熱器スイッチ、摩擦式洗濯機モーター、脱水機がユーティリティ消費の主役です。表に示されたパワー指数は、局所的な電圧、水温、汚染負荷によって結果が変わるため、固定数値ではなく、相対的な計画値です。Polyretecでは、段階間の熱回収と主要モーターの可変周波数駆動を最適化するため、中規模のラインでは、高い容量のラインほど多くのエネルギーを消費しません。水は濾過を通して循環させるため、新鮮な水の使用量は低く、排出前に処理しなければならない水の量も少なくなります。買主がコストモデルを要求した際、Polyretecは、運用コストを容量に合わせた低、中、高、または非常の高いレベルで示し、決まっているひそかな数値ではなく、購入前から透明な経済的見地を提示します。
新世代ペリタイジングラインとダウンストリーム統合
洗浄により、清潔で乾いたフレークが生成されます。多くのお客様はその後、これらのフレークを安定した再押出のために統一された小粒に変換する必要があり、そこでペレーティングが流れに入ります。Polyretecは、最大出力および安定した運転を可能にする、ポストコンセンピューティブ廃棄物に最適化された新世代ペレタイジングラインを提供しています。以下の表は、その代表的な計画パラメーターを示しています。フードグレードのPETの具体的なケースでは、Polyretecの洗浄ラインに続く下流のペレーティングは、統合供給によって処理されます。Wanplasは、Polyretecの洗浄出力に直接接続された、マッチしたペレーティングシステムを提供し、お客様は不浄のバレからリサイクルPET小粒に至るまで、分離された2台の装置ではなく、統合されたプロセスを利用できます。
| パラメーター | 新世代ペレタイジングライン | PETペレタイジング(Wanplas)に合わせる |
|---|---|---|
| 主要材料 | PE、PP、LDPEフィルム、リグリード | 洗浄ラインからの清潔なペットフレーク |
| 出力範囲 | 高大型 | 洗浄容量に一致します |
| カット方法 | ダイ面ホットカット、ウォーターリング選択 | PETを防御するために構成されたデイスフェース |
| 成形物処理システム | 連続スクリーンベルトフィルター | 食品接触用の高精度フィルター |
| 統合 | 独立型またはラインリンク型 | Polyretec の洗浄ラインへの直接リンク |
パーオーストライバは洗浄からを促進するのですか
フレークはシート押出やストラッピングに適していますが、多くの生産会社はペレットを好んで使用しています。ペレット化されるフレークは溶融し、溶融液をろ過し、均一な粒状にカットされるのです。このステップの危険は、熱によるものです。溶融状態のPETは、残留水が残る場合には容易に加水分解し、過剰に加熱するとIVが断片化します。そのため、洗浄ラインは骨太まで乾燥したフレークを供給し、ペレターは滞留時間と真空脱気を厳密に制御する必要があります。両方の機械が一つのサプライヤーによって調整されると、「マッチしたシステム」という言葉の意味が具体的に表されます。すなわち、ドライヤのセットポイントとペレターの供給が練り合せられた状態で調整されるからです。独立した各ベンダーがIVが失敗した場合に相手を非難し合うという議論には消えるのです。
Wanplasはスレッチャリングシステムを提供しています
特に食品グレードのPETに関しては、下流のペレット化は個別の姉妹工場としてではなく、Wanplasグループ経由で供給されます。言葉の使い方は記事の内容に関して重要ですが、技術的なポイントはシンプルです。Wanplasでは、清浄・乾燥されたPolyretec製粉を供給し、統一された仕様でrPETペレットに変換するマッチングされたペレット化システムを提供します。これにより、お客様は、洗浄とペレット化において単一の性能保証、単一の調達チーム、そして単一のスペアパーツフレームを得ることができます。この統合は、グループソリューションを選ぶ理由のひとつでもあります。設計の指針となる高度な欧州産の製造プロセスルートと、中国製造が統合されることにより、食品グレードの能力を競争力のあるコストで提供し、規制が要求する品質を損なうことなく実現します。
品質管理と食品接触規定
清潔状態は測定によってのみ確認されます。食品等級ラインは、出力時に、クラッキングが前述の純度、IV、金属、および色目標を満たしていることを検証する必要があります。このセクションでは、4つの検査基準と、rPET用の「食品での接触」を定義する規制フレームワークについて取り上げています。Polyretecは、ラインレイアウトに品質管理を組み込むことで、サンプリングと却下が単独のラボ訪問ではなく、通常業務の一部となるようにします。
| 品質パラメーター | テスト方法。 | 典型的な目標 | チェックした場所 |
|---|---|---|---|
| クラスタ純度 | 密度分割、手動または自動化されたソートカウント | 99.9パーセント以上 | 出力サンプル、各バッチ単位 |
| PVCの残留成分 | NIR識別、ラボカウント | 50 ppm 以下 | 浮上下機と分選機の後 |
| 固有粘度維持 | 溶解フレイク上のキャピラリ粘度計 | タフな保持波幅 | 行前後 |
| 金属 | 磁気、渦電流、金属探知機 | 検出時点で却下 | 清潔フレークの出口 |
| 色と調色 | 光学分別機によるグレーディング | お客様の設定範囲内 | 最終ソートパス |
| 湿気 | 乾燥機後の水分分析器 | 0.5% 未満の水分 | ドライヤーの出口 |
フレイク純度の検証
純度は、フレイクサンプルを採取し、通常は密度チェックと手動または自動化された分別の組み合わせによってPETをすべてから分離し、残余分を百万分の一で報告することで測定されます。ボトル間での移行を目指したラインでは、ワッシュ仕様表で記述されている厳しい基準を満たすように、非PETコンタミネーションを制御すべきです。純度の検査は各バッチごとに実施され、自動化された工場では、バッチ全体が脆弱になる前におきてフラグを立てるインラインセンサが利用できます。一貫した純度は、購入者がボトルコンバーターに仕様を約束できるもので、食品接触認証において監査官がまず確認する数値です。
約
1.IVは、溶解したフレイクのサンプルをカプリラーポン数測定器で測定し、その結果を入荷された瓶のIVと比較して保持率を計算します。リベれたラインでは、液滴が小さく予測可能です。IVが適正範囲外になる場合、原因はドライヤーでの水分濃度が高い、カウステックの投与量が高すぎる、またはペレライジング時の熱の過剰性などにあると追跡されます。IVは、最終製品の機械的強度に直接結びつくため、質に関する情報として扱われます。ポリレテックは各グレードで予想されるIV保持率を文書化しますので、顧客はこれを製品仕様に組み込むことができます。
金属の検出と除去
金属とは蓋、閉鎖、ひらめきのあるハードウェア、さらには少ない破片も含まれます。わずかな断片でもスクリーンチャンジャを塞ぐことやネジを傷つける可能性があります。このラインでは、早期に磁気セパレータで鉄系金属を除去し、銅系金属を渦電流または誘導装置で除去し、クリーナーフレーク出口に装備した金属検知器で結果を確認します。この金属検知器は、検出結果に基づいて拒否ゲートをかける機能を備えており、これにより、金属信号を含むフィーケーストリームは流れを許さずに処理することが可能になります。この処理で、製品の品質と、メタル残留物がある場合に下流のペレタイザーを損傷から守ることができます。金属除去は、単一の機器に信頼するのではなく、複数のステップで設計する必要がある高度な技術です。
カラー分類と光学分類
カラーサーティングは、お客様が購入した色ニュアンスの許容範囲を厳格に適用することにより、品質管理を確実に行います。クリアフレーク製品では青と緑は除外され、ライトブルー製品では狭い青い帯を許容します。この工程段階で使用される光学選別機は、最終グレーディングでも使用される同一技術であり、その受容範囲は調達前における試験により設定されます。カラーを管理することは、後の較正による色ニュアンスの修正はシーギング(新たな原料と混ぜ合わせる)が必要となり、コストが上昇しリサイクル率の主張値も低下するため、重要です。安定したカラーサーティングは、品質と商業的業績の両面で重要な役割を果たします。
FDA、EU 10/2011、およびGB基準への適合性
食品と接触するrPETは、地域によって規制されています。米国では、FDAが食品と接触するリサイクルPETについてのフレームワークを設定しており、汚染物質の移行を防ぐことに焦点を当てています。欧州連合では、EU 10/2011で、食品と接触するプラスチック製品についての規制が定められており、ボトルからボトルへの超洗浄試験を含んでいます。中国では、関連するGB規格が食品と接触するプラスチック製品に関して規定され、国内生産者が満たすべき限界と試験方法が定められています。Polyretecでは、出力をこれらのフレームワークに基づいて評価できるよう、食品グレードラインを設計しており、ラインの文書は、証明者への送付をサポートします。本記事では、標準を純粋なテキストとして示している点に注意してください。この記事のエンジニアリング目標は、実際に存在しているものであり、洗浄工程のあらゆる段階に影響を与えています。
フィードストックに最適なラインを選択する方法
ラインの選択は、原料ではなくカタログ番号から始まります。汚染プロファイル、目標純度、および日産量が構成を決定します。次の選択表では、一般的な入力条件を推奨されるPolyretecモデルにマッピングしているので、サンプルテストによって最終仕様が確認される前に、その内訳を確認できます。
| 入力物質汚染パターン | 対象純度 | 推奨ラインモデル | 注記 |
|---|---|---|---|
| ラベルが少なく、接着剤が少なく、バールが清潔である | シートグレード | 食品等級 PET 洗浄ライン 500〜1000 kg/h | シングルホットワッシュ, 1 機間通過 |
| 多種のラベル、適度な接着剤、一部のPVC | 食品との接触、非ボトル | 食品等級 PET 洗浄ライン 1000〜2000 kg/h | 強力なホットワッシング、浮力と沈下、ソーター |
| 粘着剤、油、高い PVC 含量 | ビンからビンへの準備完了 | 食品等級 PET 洗浄ライン 2000〜3000 kg/h | 2段ホットウォッシュ、2段ソーター、緊密な乾燥機 |
| 可変的な低等級の消費後混合物 | プレミアムボトルからボトルへ | 食品等級 PET 洗浄ライン 3000〜6000 kg/h | 完全なステージ設備、超高清浄オプション |
| クリーンなフレイクをペレットにする場合 | 食品グレードのrPETペレット | 洗浄ラインとWanplasのマッチしたペレタイジング | 統合された乾燥と脱ガス |
供給物質の容量に適した容量を選択します
生産能力は、ピーク時の生料量ではなく実状の7日間の生料量から選択すべきです。2交替で2000 kg/時間のラインは、バラを待っている間屋外に放置される6000 kg/時間のラインよりもはるかに多くの年間生産量を実現します。Polyretec は、買い手に、集配契約から年間生産量のモデルを作成し、プラントが設計基準点(エネルギーと品質が最も適正な状態)近くで稼働できるように層を設定します。能力不足は時間外労働と摩耗を引き起こし、過剰な能力は資本を浪費させ、待機コストを高めます。上記選択表はスタート地点であり、Polyretec ラボで実施する生料サンプル試験によって、具体的な段階数が決定されます。
コストの考慮事項
投資コストと運転コストは固定の数値ではなく、範囲で表されています。500 kg/hのシート生産ラインは、低投資および低運転コスト、2000 kg/hのびんからのびんへの生産ラインは中レベル、6000 kg/hのプレミアム生産ラインは高または非常に高レベル、プレミアムモデルでは超清浄モデルがあります。運転コストは電力および水処理にかかるコストに依存していますが、Polyretecでは回収と再循環を通してこれらのコストを削減します。次に説明するスペアパーツポリシーは、寿命コストを保護する分離した予測可能な項目で、コストを低、中、高、非常に高、プレミアムとして表示することで、通貨やエネルギー価格が異なる地域間の比較が誠実になり、一定の金額を提示することなく条件に沿ったコストを提示できます。
食品グレードのrPETフレーク用の用途分野
清潔、乾燥した食品級フレークは複数の最終市場を開いており、選択するグレードは対象とする市場に合致する必要があります。最も高い価値を持つ用途はボトルからボトルへの流動ですが、シート、ストラップ、ファイバーはわずかに異なる仕様を許容する強い市場です。このセクションではフレークをその用途と一致させて、ライン設計を商業計画に合致させます。
ボトルからボトルのリサイクル
ビンからビンへのプロセスは最も厳しいながらも最も価値のあるものです。ビンに添付されるレベルまで洗浄されたフレイクが、さらに要求する超清掃または汚染除去工程を受けて、再生PETボールペレットに変換されます。これによりリサイクル率が向上し、ブランドが公表するリサイクル比率目標を達成することができます。洗浄工程では、PVCと非PETの限界値を厳しく管理する必要があります。下流のWanplasは、溶融過程での濾過と脱ガスを通して、IVを保護する必要があります。Polyretecのお客様にとって、このプロセスは主力のアプリケーションであり、フードグレードラインが存在する理由でもあります。
食品接触シートとトレイ
食品包装用シートおよびサーマフォーミングトレーは、飲料ボトルの直接の再利用に比べてやや寛大な緩和限度で、食品グレードのフレークを使用することができます。フレークは、クラムシェル、トレイ、およびブリスターパック用に使用されるロール在庫に押出されます。シートが食品に触れるため、フレークは依然として食品接触基準を満たす必要がありますが、ボトルからボトルへのプライマリユースに必要な超高純度試験が適用される必要はありません。このアプリケーションは、1000〜3000 kg/h のレベルで強力な適合であり、同じラインからシートおよびストラップの両方のお客様にサービスを提供することができます。
縛り、繊維、および非食用用途
材料が汚い場合や色の許容範囲が広い場合、フレイクスは引き締めバンド、ポリエステル繊維、および非食品の成型部品に使用できます。これらの用途では、より高い汚染度や低いIVが許容されるため、シートグレードの出力や事前に食品グレード確保した場合でも十分です。ビジネス計画にこの出荷口を加えておくことにより、柔軟性が得られます。ビングレードの需要が低迷している期間中は、同じラインでボリュームを引き締めバンドへと移行することが可能になり、設備の収益を市場周期を通じて守ることができます。Polyretecはラインを設計し、段階を有効にしたりバイパスさせたりすることでグレードを調整できるようにしています。
サービス、サポート、およびアフターセールス
リサイクルラインは長期的な生産資産であり、その寿命生産量は製鋼だけでなくサポートにも依存しています。Wanplas の工場である Polyretec は、すべてのラインに包括的なアフターサービスを提供し、お客様が安心してプラントを運転、保守、更新できるよう支援します。以下の点は標準的な提供事項であり、オプションではありません。
総合的なアフターセールスサポート
包括的なアフターサービスは、工場での試験から出荷前の段階で始まり、設置、試運転、操作員のトレーニングに至るまで続きます。Polyretecのエンジニアは、立ち上げ時に現地で支援し、その後はリモートモニタリングと技術サポートを通じて常時連絡可能です。生料混合物の混合が変化するにつれ、ライン構成に合わせて予備部品をストックしており、レイアウトやレシピの変更もサポートしています。グループの24名以上のエンジニアは、お客様が専門家の対応を待つ時間が少ないようにしており、100名以上の完成したプロジェクトは、実際の運転データを基にする深いリファレンス基盤を提供しています。
年間500ドル分の無料部品
Wanplasグループのコミットメントの一環として、Polyretecラインでは、日常的な摩耗品への500米ドル相当の無料パーツを年間ごとに提供しています。このため、予定されたメンテナンスで予想外のコストが発生しません。本方針は通貨記号なしで記載されており、スクリーン、シール、小規模な機械部品など、通常の運行中に摩耗する消耗品に適用されます。欠陥部品の保証交換と組み合わせると、購入者に予測可能なサービス予算を提供し、予測されないダウンタイムを減らすことができます。この無料パーツは、グループの「無料パーツ」という約束を具体的な形で表しているものであり、お客様が無名の再販業者ではなく、ブランドの工場を選ぶ理由のひとつです。
工場を公開し、訓練を行う。
Polyretecはオープンな工場方針を採用しています。お客様は工場を訪問し、製造状況を確認し、試作サンプルをテストラインで使用できます。トレーニングでは、運転、洗浄化学原料投入、光学選別機の校正、日常メンテナンスなどについて説明します。これにより、お客様のチームがプロセスを自慢できるようになり、サプライヤーにすべての調整を依頼する必要がなくなります。また、オープンな工場は食品接触原料としての認証に対する徹底した調査をサポートします。これは、監査員や購入者が品質システムを現地で確認できるためです。こうした透明性は、Wanplasが中国のプラスチック機械を世界各国のお客様に提供することで、マーケティング上の主張ではなく、実際のエンジニアリングに裏付けを与える当社のミッションにぴったりです。
よく寄せられる質問
Food グレードの PET ボトルのフレイクからどのような汚染物質を除去する必要がありますか?
1.主要な汚柈は、PVC収縮ラベル、接着剤や接着剤残余物、紙、金属、残留油・油脂、規格外の色、および水分です。これらはすべて、フレイクの純度を下げたり、内在粘度を低下させたり、また包装材の食品安全性をリスクにさらすため、処理前に除去しなければなりません。完全な洗浄工程では、すべての汚柈を定められた順序で処理し、単一の装置に頼るのではなく、このすべての不純物の対処を目的としています。
なぜPVCはPETフレークから分離する必要があるのでしょうか?
PVC の密度は PET よりも低いため、PET が水中に沈んだりすると PVC は浮上します。さらに、PET を製造する際に熱を加えたときに PVC は塩酸を放出し、PET を分解させ、装置を腐らせることがあります。浮上・沈下分離機と光学選別装置により、PVC を非常に低い残存レベルまで除去することができ、製品の品質と下流機器を保護できます。PVC を仕様を遵守したレベル以下に維持することは、適切にチューニングされた食品グレードのラインの明確な兆候です。
熱洗浄装置はペットフラクションから接着剤と油をどのように除去しますか?
熱流しは、洗浄剤が添加された加熱アルカリ水を用い、ラベル中の接着剤を軟化させて水で分解し、油分残存物質を溶解します。機械的に粒に分けて掻き回すことで、粉がきれいになります。水温、弱アルカリ濃度、滞留時間は、入力材料の汚染レベルに合わせて調整されます。この段階はバランスを取って、ラベルの接着剤がPETを過熱させることなく分解されるように設定されます。サイズが小さい粒子は排除されますが、パウダーで溶解した粘着剤はシートの入稿に回すことができます。
食品用接触用rPETではどのような純度レベルが必要ですか?
食品用途には、PVC残存物のレベルが50ミリオン部以下であること、および総非PET汚染物のレベルが100ミリオン部以下であることを前提として、片面紙の純度が99.9%以上が求められます。具体的な臨界値は、使用目的および適用される規制(FDAやEU 10/2011等)に依存します。洗浄ラインは、生産シフト間においても一貫性を持つように特定されています。
洗浄されたフレークを直接ボトルからボトルのリサイクルに利用できるか?
洗浄された片は直接シートおよびストラッピングに利用できます。ボトルからボトルへの再利用のために、大多数の規制はさらに超洗浄または除染ステップを必要とします。その後、Wanplasは、洗浄された片を新しいボトルへの再押出に適したrPETペレットに変換する適合したペレタイジングシステムを提供します。洗浄ラインでは、片材を準備し、統合ペレタイジングでは、同一仕様のもとで循環を完了します。
洗浄中に固有粘着性はどのように保たれますか?
内在粘度は、過剰な温度や圧縮を避けること、清潔な処理水を使用すること、および熱アルカリ体での滞留時間を最小限に抑えることで保護されます。適切に調整したラインでは、最終的なフレークが食品等級の再押し出しに必要な分子量を保持できるように、内在粘度の低下を厳しく制御します。さらに、ドライヤーも重要です。次の熱処理段階で残る水分が、加水分解による内在粘度の低下の主な原因です。
Polyretec の食品グレードの PET 洗浄ラインはどのような容量範囲をカバーしていますか?
食品等級のPET洗浄ラインは、500kg/hから6000kg/hの範囲で設計されており、キャパシティレベルはプロジェクトごとにフリック等級、パワーインデックス、残留水分量、および最終汚染インデックスに合わせて調整されます。適切なレベルは、原料サンプルのテストにより確認され、実際の束の形状に合ったステージ数になります。2. 食品等級のPETボトルフリック洗浄ラインは、500kg/hから6000kg/hまでの容量で設計されており、さまざまなフリック等級に対応しています。ラベル除去装置、高温洗浄装置、多段階の水田浮沉分離装置、および光学選別入口を組み合わせることで純度と収率を高く維持できます。下表は、容量クラス別の代表的な仕様を示しています。3. 四つの要因
Polyretec ラインにはどんな型式保証サービスが付随していますか?
Wanplas 社の Polyretec は、設置・試運転、オペレータ教育、リモートテクニカルサポート、工場見学申込み制度、毎年 500 ドル相当の無料部品費など、あらゆるメンテナンスに関するサポートを提供しています。グループの 24 人以上のエンジニアと 100 件以上のプロジェクトが、真の運用経験を基にこのサポートを実現させています。
結論
食品等級のPETボトルフラークから汚染物質を取り除くのは、単一の機械ではなく、厳格な手順です。PVCラベル、接着剤、紙、金属、油、規格外の色、水分は、洗浄、粉砕、高温洗浄、摩擦洗浄、浮上と沈下の分離、光学的な選別、そして最終乾燥など、それぞれの専用段階が必要です。その結果、純度、内在粘度、金属含量、色に関する食品接触規格を満たす清潔な乾燥したフラークが得られ、瓶内交換、シート、またはストラップ市場に供給できるようになります。Wanplasの工場であるPolyretecは、2010年に展開を始めて、2017年にブランドを設立。50か国に及ぶ50件以上のリサイクリングプロジェクトを約24名のエンジニアがサポートしながら進めてきました。食品等級PET洗浄ラインは、等級に合わせた500~6000 kg/hの容量を備えており、新世代ペレタイジングラインおよびWanplasのマッチしたペレタイジングシステムを用い、清浄されたフラークを、統一された規格に沿った均一なrPETペレットに変換します。包括的なアフターセールス、年間500米ドルの無料パーツ割引、オープンファクトリー方針を備えた、汚れたバールから食品等級の素材への道は、エンジニアリング、測定、サポートによって確かなものとなります。
食品級PETリサイクルプロジェクトを計画している場合は、投入資材の説明、目標フライクグレード、および日当たり量をPolyretecチームに送信してください。我々は、試験サンプルを実施し、汚染プロファイルに合ったライン構成を提案し、まず工場を訪問して、洗浄と分別の効果を見ることができます。我々のエンジニアは、能力規模の決定、品質目標設定、そして統合的なペレット化ルートの計画を行い、プラントが実際に動作しているプロセスを実地の目で見ることができるように準備します。




