Выбор лучшей линии рециркуляции ПП-ПЭ пленки с одновступенчатой системой гранулирования в фундаментальном плане является проблематикой связанной с влажностью, завуалированной в проблему оборудования. Полиолефиновые пленки – сельскохозяйственные мульчи, укрывные материалы для теплиц, мешки для упаковки, полотнища из ПП и обкладочные материалы FIBC – тонкие, легкие и весьма крупногабаритные по объему. Именно такая геометрия делает пленки дешевыми в изготовлении и болезненными при переработке. Вода пристает к ним, земля перетирается, а рыхлая бункерная плотность промытых гранул делает обычную подачу тяжеленьких материалов практически бесполезной. Линия, позволяющая эффективно обрабатывать регринд из жесткого ПЭТ бутылок, может криво тянуться от той же массы промыточной сельскохозяйственной пленки.
Решающее отличие между обычным заводом по переработке отходов и действительно прибыльным предприятием заключается в том, что происходит в двадцать секунд между последним этапом мойки и входом в экструдер. В традиционном двухэтапном устройстве высушенные куски выходят из механической брани с остаточной влажностью от восьми до двенадцати процентов, охлаждаются в бункере для хранения, поглощают влагу из окружающего воздуха и затем снова загружаются холодными в отдельный экструдер для гранулирования. Все эти этапы требуют затрат энергии, площади, труда и потери качества гранул. В одноэтапном устройстве сжатой сушилкой — нагретой винтовой компресорной установкой — остаточная влажность снижается до одного процента, и порошок с пластифицированными краями выгружается в входную секцию экструдера при температуре от восьмидесяти до ста десять градусов по Цельсию. Некогда не остывает. Не приходится повторно намочить материал. Некогда ему не приходится обрабатываться повторно.
Это руководство предназначено для инженеров заводов, предпринимателей в сфере переработки отходов и менеджеров по закупкам, которым необходимо определить реальное оборудование, а не читать брошюру. В нем рассматривается сортировка сырья, весь технологический процесс от разделителя тюков до упаковки, физика трение-мытья и флотационной сепарации, конфигурация экструдера и фильтрации расплава, выбор метода гранулирования, очистка воды, показатели энергопотребления в киловатт-часах на килограм, контроль качества гранул и снижение запаха. Так же в нем приводятся конкретные спецификации для «Polyretec» — завода Wanplas, который производит оборудование для переработки пластика с 2010 года, создал бренд Polyretec в 2017 году и сейчас поддерживает больше ста проектов в более чем пятидесяти странах от четырехдесяти инженеров и больше. Если требуется увеличение производительности или гранулирование компендированного сырья за пределами стандартной линии изготовления листов, Wanplas поставляет соответствующие системы, которые монтируются на линию «Polyretec», предназначенную для сортировки и мойки, без переналадки завода.
1. Почему переработка пленок сложнее, чем переработка жестких пластмасс.
Переработка пленки сложнее, чем переработка жесткой пластмассы по четырем измеримым причинам: водопределению, обусловленному его поверхностной плотностью, чрезвычайно малой бункерной плотности, абразивному минеральному загрязнению и слоям принтовой краски или клея, которые выдерживают моечное очищение. Каждый из этих факторов влияет на отдельную часть линии, и линия, рассчитанная только на объем продукции без учета этих четырех факторов, будет показывать снижение производительности уже с первой недели работы.
Площадь поверхности и остаточная влажность
Полупрозрачный полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленка толщиной 20 микрометров имеет площадь особых поверхностей примерно в сто раз больше, чем стена бутылки из высокопрочного полиэтилена (ВПЭ) того же веса. Вода находится на поверхности по трем причинам: она связана поверхностным натяжением, застряла между лежащими друг на друге пластинками и находится в виде водяных полостей внутри сгопых или переточенных фрагментов. Механические центробежные эжекторные установки эффективно удаляют первую категорию воды, а вторую — частично. Но они не могут удалять третью категорию вовсе. Поэтому хорошо работающий горизонтальный эжектор на жестких одинаковых пластинках достигает уровня в 2—3% остаточной влажности, а на тканых пленках эта цифра составляет 8—12%. Усиление работы эжектора не поможет — за определенной скорости вращения ротора пленка просто спрессована в плотный хлеб, который защищает внутренние слои от центробежной силы.
Двенадцать процентов влажности, поступающей в экструдер, означает, что сто двадцать граммов воды на килограмм полимера необходимо испарить внутри цилиндра и вывести через отверстия для вентиляции. При пропускной способности в тысячу килограммов в час это ста двадцать литров воды в час, превращающихся в вод пару внутри процесса. Даже при двойном обезвонении парообращение дестабилизирует давление на расплав, образует пузырьки в ниппеле и вынуждает оператора снижать выработку. Однопалубочный сжимающий сушильный модуль существует именно для того, чтобы удалять этот парообратительный вес механически и термически, прежде чем он достигнет зоны вентиляции.
Низкая плотность и поведение при транспортировке.
Размятый монофільмовой пеллет имеет объемную плотность примерно 0,05 – 0,15 тонн на кубический метр, в сравнении с 0,30 – 0,45 для жесткого реграйна и 0,55 – 0,62 для первичных пеллет. Это имеет три последствия. Во-первых, транспортеры и вентиляторы необходимо проектировать по объему, а не по массе — транспортер, рассчитанный на одну тысячу килограммов пеллет в час, будет действовать примерно со скоростью двухсот килограмм в час. Во-вторых, подача по гравитации в горловину экструдера не может осуществляться: пеллет забивает поток, винты лопастей работают частично пустыми и производительность падает до доли номинальной. В-третьих, бункеры для хранения необходимо делать огромными или линия должна работать в постоянном балансе без буфера. Технологические решения — принудительная подача с соединительным винтом, передатки с оверсайзом и — в одноступенчатой архитектуре — отмена бункера.
Минеральная эрозия почвы и сельскохозяйственные остатки.
Агроприемническая мульчирующая пленка может попадать в систему с 10–30% весом почвы, песка и растительных остатков. Кремневая песок имеет твердость по Моосу в 7 баллов; твердый инструментальный сталь стоит около 6–6,5. Каждый грамм песка, попадающий в мокрую дробилку, щетку для отжимания или экструдер, активно обрабатывает оборудование. Неработаяяя почва сокращает срок службы лезвия дробилки от месяцев до недель, изнашивает щетки для отжимания, процарапывает резьбу полимеризатора сжатия и заслоняет марлевые фильтры слишком быстрыми темпами. Вот почему ны-зисульная агроприемническая производственная линия начинается с отсева и предварительной мойки материала еще до того как он попадает на режущий край, и почему материалы для лезвия и вала должны подбираться для абразивной уны-ровки, а не для полиолефинов общего назначения.
Печатные краски, клеевые слои и носители запаха.
Изделия из упаковочной пленки после использования обычно подвергаются печати, иногда ламинированию, и часто покрываются клеевым адгезивом, содержащим восприимчивый к давлению тип клея. Составляющие краски на основе растворителей содержат пигментные частицы, которые приводят к потемнению гранул и повышению количества черных точек; остатки клея приводят к прилипанию в сушилке и образованию геля в расплаве. Оба этих явления не устраняются холодной водой. Стандартным противодействием является мытье при температуре семьдесяти пяти – восемдесяти пяти градусов Цельсия с хлоридом натрия в концентрации от одного до трех процентов и поверхностно-активным веществом. Это ведет к изменениям всей конструкции линии: к наличию нагревательных танков, устройствам для дозирования химикатов, коррозионно-стойкому нержавеющему стали, более высокой нагрузке на очистку воды и стадию промывки для нейтрализации вторичных взвесей. Впитывающиеся остатки пищи и остаточные продукты распада также переносят запах, который становится коммерческим вопросом, если гранулы предназначены для использования в видимых потребителям продуктах.
2. Классы сырья и их влияние на конфигурацию линии
Не существует такой конфигурации линии для переработки всех видов исходного сырья. Уровень загрязнения входящей соляной проволоки определяет интенсивность промывки, параметры эксплуатационного износа, точность фильтрации и, как следствие, сорт пеллет, которые можно продавать. Наиболее частой производственной ошибкой является покупка линии, рассчитанной на чистую послеугольную стружку, а затем подача в нее сильно загрязненной аграрной пленки – линия будет работать, но коэффициент переработки, срок службы фильтра и качество пеллет будут значительно ниже тех, что приводятся в проспекте.
В приведенной ниже таблице сопоставлены пять распространенных типа сырья для производства полиолефиновых пластиков и параметры, которые являются основными при определении конфигурации линии. Уровень загрязнения измеряется общим весом примесей, не принадлежащих к полимерам, в прессованном бале.
| Категория уржива; | Уровень загрязнения | Влажность после механической сушки. | Необходимая интенсивность мойки. | Относительный темп износа оборудования. | Достижимый сорт гранул. |
|---|---|---|---|---|---|
| Фильмы LDPE промышленного производства (лишнее сырье и отходы по краям подошвы) | Ниже 1 процента | 6–8% | Только холодная промывка; опциональная горячая мойка | Низкий. | Близкий к первому прессованию; подходит для раздувания в трубу с последующим поджимом в аналогичные продукты. |
| Отработанная полиэтиленовая пленка LDPE для упаковки (скрылки, пленка для стягивания, пакеты) | 2 — 5 процента | От 8 до 10 процентов. | Холодная предварительная мойка с помощью трения плюс мойка; горячая мойка для печатного материала | Середний | Достойный общий класс качества; мешки для мусора, внутренние слои упаковочной пленки |
| Тканые мешки из ПП и тканей FIBC | 3–8 процентов | от 9 до 12 процентов | Интенсивная трениевая мойка; отделение расплавленного пластика механической фильтрацией | Середина до высокая. | Индустриальный класс; инжекционные ящики, поддоны, некритические формы. |
| С Farmer мульч-пленка | 10–30 процентов почвы, песка и растительных остатков | 4. 10 – 12%. | Испаривание камня, многоступенчатое предварительное мытье, мойка с высокой интенсивностью трения, горячее мытье | Очень высоко | Класс коммунальных услуг; пакеты для мусора, поливные трубы, держатель из ткани геотекстиля |
| Пленка для оранжерей | 5–15% | от 9 до 11 процентов | Удаление камней плюс стирание; горячее мытье при наличии следов скотчерской ленты | Высокая | Средний класс; сельскохозяйственная пленка, компоненты для орошения, литые детали |
Чтение таблицы как инструмента спецификации
Практическое использование этой таблицы обратное по отношению к ее обычному прочтению. Начните с класса гранул, который вы планируете продавать, затем проследите слева, чтобы узнать, какую интенсивность мощения и характеристики износа должен иметь линия. Если целевой рынок – это переработка пленкового материала, то есть рециркуляция гранул в выдуваемый пленочный материал, верхний предел содержания пепла обычно ниже 0,5%, а число черных точек должно быть низким, что требует горячего промывки, тонкой фильтрации топленого материала и часто стадии двойной фильтрации. Если целевой рынок – это трубы для орошения или геотекстиль, тогда мажорность увеличается выше 1%, фильтрация может быть грубее, а скорость работы линии уменьшается и снижается себестоимость.
Смешанное сырье заслуживает особого внимания. Многие рециклирующие предприятия покупают все балли и котлы, которые доступны, поэтому линия во вторник получает чистые послеиндустриальные металлические отходы, а в четверг – сильно загрязненную мульчлитную пленку. Линия, спроектированная только для среднего уровня, получается переоборудованной в половине случаев и недооборудованной в другой половине. Правильный подход – определить производительность мойки и износ деталей для наиболее загрязненного сырья, которое предприятие реально обрабатывает, и обеспечить гибкость пропускной способности экструдера и пеллетизатора с использованием двигателей с регулируемой частотой, чтобы чистые виды могли работать с большей производительностью. Для производств полиэтиленовой пленки модель Polyretec, как правило, конфигурируется таким образом, что для изменения состава сырья достаточно настроить механизмы бруса, самонагружающих вальцов и экструдера с частотным регулированием с пульта управления, а не подвергать изменениям весь механизм.
Качество пучка и дисциплина предварительной сортировки.
Очистка загрязнений, которые никогда не попадают в линия, не приносит каких-либо дополнительных затрат. Ручная сортировка на входном конвейере, позволяющая удалять веревку, древесину, металлические фрагменты, жесткие контейнеры и подвергшиеся сильному разрушению материалы, обычно окупается многократно за счет снижения износа и потребления фильтров. Магнитный сепаратор на входном конвейере и второй на выходе после дробления поднимают железные фрагменты, прежде чем они достигнут экструдера. Для агропленки с большим количеством мусора предварительная мелкая резка и сухой предварительный очистной барабан могут удалить значительную часть некрепко прикрепленного мусора до добавления воды, что значительно снижает нагрузку на установку для очистки воды.
3. Полный технологический процесс линии по переработке пленок полипропилена и полиэтилена
Полная одношаговая линия рециркуляции ПП ПЭ представляет собой непрерывную цепь шестнадцати этапов обработки, каждый из которых удаляет определенный разновидность загрязнения или подготавливает материал для следующего этапа. Понимание того, чем каждый этап занимается, предотвращает распространенную ошибку, заключающуюся в попытке компенсировать отсутствие одного из этапов чрез перегрузку следующего.
Этапами описано весь процесс.
Открыватель тюков.Сжимаемые тюки прибывают с плотностью от трехсот до пятисот килограммов на кубический метр и должны быть разбиты, не разрывая материала на неконтролируемые фрагменты. Ротор с размещенными с шагом зубья разделяет тюк и подает свободную пленку на конвейер сортировки со стабильной, равномерной скоростью. Стабильность скорости подачи здесь определяет стабильность на всем пути ниже; всплесково работающее устройство для разрыва тюков приводит к всплескам на прессовку минут через восемь.
Напорное зачистное устройство и зачистное устройство для обеззараживания.При наличии загрязненного исходного материала предварительный резервуар для мойки с донным шкивом удаляет тяжелые минеральные отходы путем простого осаждения, а лопасти поддерживают пленку в состоянии суспензии. Песок, гравь и металлические отломки оседают и непрерывно выгружаются. Удаление абразивов в этот момент, еще до использования режущих кромок, является наиболее выгодным решением в линии для обработки сельскохозяйственных пленок.
Мокрый измельчитель с впрыском водыПленка размещается во втулке диаметром от сорока до восьмидесяти миллиметров, при этом в камеру резания впрыскивается вода. Вода действует в качестве охладителя, пресекателя пыли и транспортного средства, которое в реальном времени отводит освобожденную почву от ножей. Сухой дробление обсуждается подробно в разделе пять.
Трибочная мойка (первая стадия)Высокоскоростной ротор внутри перфорированной барабана ускоряет пластмассовые гранулы друг относительно друга и относительно стенки барабана. Механическое шлифование удаляет поверхностно связанную почву, которая проходит через отверстия в барабане вместе с водой при продвижении гранул в осевом направлении.
Высосная фрикционная моечная машина (вторый этап).Второй, более быстрый этап фрикционного двигателя удаляет загрязнение, которое ужило первую проходку – усохшую почву, биопленку и легкий чернила. Два этапа фрикционных движений по очереди позволяют удалить гораздо больше загрязнений, чем при одном этапе, выполняемом в два раза дольше, потому что каждый переход между машинами переупорядочивает хлопья и открывает новые поверхности.
Плавающая емкость для разделения.Разделение на основе плотности удаляет любые полимеры более тяжелые, чем вода – фрагменты ПЭТ, этикетки ПВХ, резину и остатки минерального вещества. Полиолефины всплывают, а загрязнения тонут и выводятся из дна бассейна. Эта стадия рассматривается в разделе шесть.
Горизонтальный высокоскоростной фрикционный очистительОкончательный стадий горизонтального трения с помощью свежей или горячей воды выполняет полировочное мытье и, что особенно важно, начинает процесс обезвоживания, удаляя свободную воду с фłака перед тем, как она попадает в сушильный пресс.
Сосатель-сушитель (винтовый пресс).Ядром одновенных системы является механическое сжатие в комбинации с нагревом бочек и удалением пара, в результате чего остаточное влажность снижается с 8-12% до менее 1%. Подробнее об этом можно узнать в четвертом разделе.
Одноступенчатая подача в экструдер.Горячие, уплотненные загрузочные пластины подают непосредственно в участок питающей шнековой секции без промежуточного силоса, конвейера или стадии охлаждения. Это является определяющей особенностью архитектуры, основанной на одном шаге.
Двойная фильтрация для высококачественного сырья.Атмосферный вентиль удаляет большую часть остающегося пара и воздуха, смешанного с кормом с низкой плотностью; дальний вентиль вакуума при примерно минус 0,08 мегапаскалях удаляет остаточную влагу и летучие органические соединения из расплава.
Фильтрация расплава.Сменный элемент удаляет твердые загрязнения, которые выжили после мощения — бумажные волокна, не расплавившийся полимер, минеральные частицы и угаренные и компоненты. Возможности фильтрации представлены в разделе восьмой.
Гранулирование.Головной подрезание при высокой температуре, подрезание в кольце воды, подрезание под водой или подрезание в конвейерной ленте преобразовывает фильтрованный расплав в гранулы. Выбор метода описан в разделе девять.
Отвод воды и сушка гранул.Центрифугольный сушильный агрегат удаляет колеблющуюся влагу с только что нарезанных гранул, благодаря чему остаточная влажность обычно снижается до 0,1 процента для полиолефинов, для которых необходима негигроскопическая сушка.
Воздушный сито.Простая селекционная стадия отделяет гранки, хвосты, двойные и слишком крупные агломераты от допустимой фракции гранул. Отверстия в ситах выбираются в соответствии с целевым размером гранул, а конструкция с двумя ярусами удаляет как слишком крупные, так и слишком мелкие частицы за один проход. Подробный подбор сит для сепарирования пластин на входе — отдельная тема; в конце процесса производство гранул чаще всего используется двойной трепелительный сит с верхним ярусом около пяти миллиметров и нижним ярусом около двух миллиметров, который покрывает большую часть геометрий полиолефиновых гранул.
Гомогенизационная емкость.Смешивание нескольких часов производства в силосе с внутренней перемешиванием выравнивает краткосрочные колебания цвета, скорости плавления и влажности. Без этого этапа вариации от партии к партии, заметные для заказчика, могут быть значительными, даже если линия работает нормально.
Загрузка мешков.Автоматическое взвешивание и заполнение в мешки весом 25 кг или в малые пакеты с пунктом взвешивания для сохранения образцов на проверку качества.
Где двухфазная схема расстановки отличается
В двухступенчатой заводской установке цепь разрушается после механической сушки. Пеллет транспортируются в складовый силос или в большие мешки, охлаждаются до температуры окружающей среды, повторно поглощают атмосферную влагу и затем подаются в отдельную линию подготовки гранул, начинающуюся с собственного бункера, питателя и часто с отдельного агломератора или уплотнителя. Тепловая энергия, вложенная в моющее воду и этап сушки, полностью теряется. В одноступенчатой линии эта энергия сохраняется в самом материале и передается непосредственно на пластификацию.
4. Основное преимущество: интеграция пресса-сушильника и экструдера в одно устройство
Закрытый сушильник — это компонент, благодаря которому возможен одновременный рециклирование пленки, и это компонент, который чаще всего неадекватно рассчитывается при сравнении ценных предложений, сделанных только на основе цены. Его функция заключается в том, чтобы принимать гранулы с влажностью от восьми до двенадцати процентов и подавать их в экструдер при влажности менее одного процента, при температуре от восемьдети до ста десять градусов по Цельсию, при плотности в три-пять раз превышающей плотность свободных гранул, и при скорости потока, которая точно соответствует скорости потока в экструдере.
Как работает прессово-сушильное устройство.
Механический метод заключается в использовании сушильной машины с одним винтовым узлом, работающего внутри скошенного или перфорированного корпуса, с уменьшающимся каналом вдоль его длины и ограниченным отводом. Здесь действуют три эффекта:
Механический Ausdruck.По мере уменьшения объема канала в направлении слива массы пластовых частиц сжимается. Свободная и капиллярная вода физически выталкивается через прорези цилиндра и отводится в дренаж. Само по себе это этап позволяет извлекать влагу из двенадцати процентов до трех-четырех процентов, а это требует практически никаких тепловых затрат, поскольку не происходит каких-либо фазовых изменений.
Трибо-йониобращение, нагрев с помощью трения или электрического тока.Сжатый материал срезают по стенке барабана, в результате чего возникает трение, при котором создается тепло, а электрически нагретые зоны барабана добавляют контролируемое проводящее тепло. Температура материала повышается до от восьмидесяти до сто десяти градусов по Цельсию — достаточно высокой температуры для выпарки остающейся связанной влаги в виде пара и размягчения поверхности щепок, но умышленно ниже температуры плавления полиэтилена, чтобы материал оставался транспортабельным, а не превращался в расплав.
Выпуск пара.Пар, образующийся при процессе, выпускается через отверстия в барабане и экстракционный кожух, а не направляется до экструдера. Это важно: прессово-сушильный агрегат, нагревающий материал, но не обеспечивающий адекватный отвод пара, просто транспортирует влагу в виде паров в отверстие для загрузки, где она конденсируется и теряет эффективность.
В результате выгрузки получают горячую, полусвертную, частично поверхностно обожженную гранулированную массу с объемной плотностью, обычно в диапазоне от 0,25 до 0,40 тонн на кубический метр — достаточно плотную, чтобы стабильно подкармливать экструдер, — с остаточном содержанием влаги менее одного процента.
Почему прямая горячая загрузка экономит энергию?
Рассмотрим тепловые расходы для полиэтилена. Теплоемкость твердого PE примерно 2,3 килоджоуля на килограм по Кельвину, а теплота плавления составляет примерно 200 килоджоулей на килограм. Для того чтобы повысить температуру одного килограмма PE с двадцати пяти по двасти двадесят градусов необходимо около 650 килоджоулей, включая тепло плавления. Если материал поступает в экструдер при температуре ста градусов вместо двадцати пяти, примерно 170 килоджоулей на килограм от этой потребности уже было выделено — бесплатно — по теплу, которое образуется в процессе моечной и прокаточной обработки. Это примерно двадцать пять процентов от общего количества тепла, в том числе для пластификации.
В практике реальная экономия на уровне линии ниже идеального расчета, поскольку влияют такие факторы, как эффективность двигателя, тепловые потери от излучения и нагрев экструдера самим процессом выдавливания. Реальный опытен на месте производства показывает, что экономия в теплосети при одновойчной или двухпрессовой технологии равна пятнадцати-двадцати пяти процентам всего потребления энергии на экструзию и сушку по сумме этапов. На линии, способной выдавливать одну тысячу килограммов в час и работающей шесть тысяч часов в год, такая экономия составляет очень большое количество киловатт-часов, и это появляется в процессе каждого часа производства без вмешательства оператора.
Почему прямой загрузка улучшает качество гранул?
Энергия составляет лишь половину аргумента. Аргумент о качестве, пожалуй, еще более силен:
Отсутствие повторной поглощения атмосферной влагиМытый полиолефиновый брикет, хранимый в силосе или больших мешках, приходит в равновесие с влажностью окружающей среды. В условиях влажного климата брикет, оставленный сушилкой с влажностью в три процента, может быть приведен в нормальный вид в течение суток – следы влаги выветрятся и влажность будет составлять пять или шесть процентов. Такая влага попадает напрямую в экструдер и приводит к образованию пузырьков, появлению мерцающей серебристой полосочки и разрыву нитей.
Отсутствие вторичного загрязнения.Каждый трансфер, каждый silo и каждый большой мешок — это возможность подобраться к пыли, волокнам, остаткам предыдущего шага или сторонним материалам. Устранение стадии промежуточного хранения исключает целый путь возможного заражения.
Стабильная подача в экструдер.Поскольку прессово-сжатая сушилка выгружает материал при контролируемой сжатой густине прямо в горловину подачи, экструдер получает постоянный объемный поток, а не перебои и перекрытия, характерные для рыхлого гранулята. Стабильность давления расплава улучшается, что напрямую способствует повышению дисперсионных характеристик гранул и снижению нагрузки на фильтр.
Кратковременный температурный режимОдно отапливаемое место вместо двух означает меньшее общее время при повышенной температуре, что уменьшает окислительное разрушение, улучшает сохранение механических свойств и снижает запах.
| Параметр | Двухэтапная (отдельное пральное оборудование и прессование гранул) | Одноступенчатая система (вмещенные пресс пневматические волоки и экструдер). |
|---|---|---|
| Конкретный показатель энергопотребления (двухступенчатый базовый показатель = 100) | 100 | От 75 до 85 |
| Влага, попадающая в экструдер | 5–12% с изменением в зависимости от времени хранения и влажности воздуха | Не более 1 процента, постоянно контролируемый |
| Температура материала при входе в оросительное сопло | Температура окружающей среды, от 15 до 35 градусов по Цельсию | 80–110 градусов Цельсия. |
| Отпечаток | Более большой; требуется промежуточный бункер, шкаф-буфер и вторая система захвата. | Компактно; как правило, на 20-30% меньше площади для равного вывода |
| Строки промежуточной обработки | Транспортировка, хранение, перегрузка, иногда повторная агломерация. | Никакая, непрерывная передача |
| Риск вторичной загрязнения. | Середина до высокая. | Низкий. |
| Продолжительность стабильного качества гранул | Переменная; зависит от дисциплины хранения и климата. | Высокое; условия пополнения материала контролируются в процессе. |
| Необходимое количество операторов на смену. | Более высокая; для мытья и грануляции часто нужны отдельные бригады. | Ниже; команда составляет один-два человека |
| Инвестиционная сложность. | Средне-волновое; можно фазовано регулировать. | Середина до высокая для интегрированного блока, компенсированная более низкой стоимостью строительства и обслуживания. |
| Гибкость продавать мытые гранки отдельно | Высокое; тонкие пластиковые листы можно продавать в виде полуфабриката. | Ниже; линия оптимизирована для создания гранулята |
| Сложность запуска и завершения работы | Ниже; два отдельных блока независимы | Более высокая; линия должна быть сбалансирована как одна система. |
Честное ограничение однократного шага
Единовыходная интеграция не является универсально превосходящей. Если ваша бизнес-модель предполагает продажу вымытого гранулята третьим сторонним производителям гранул, а также гранулирование на собственных мощностях, решение с двумя этапами позволяет вам получить промежуточный продукт, который можно продать, и выбирать время запуска линии для мытья и линии для гранулирования в зависимости от потребностей. Единовыходное решение их связывает: если экструдер перестает работать, линия мытья тоже прекращает работу. Для большинства специализированных предприятий по переработке плит, производящих свои собственные гранулы, это связанное функционирование является приемлемым компромиссом, обеспечивающим сведения к минимуму затрат на энергию, улучшение качества и экономию рабочей силы. Для трейдеров и мелких заготовителей, которые ведут переменную деятельность, более гибкая двухэтапная схема может оказаться более удачной. Компания Polyretec занимается строительством обеих схем и выполнит конфигурирование линии, ориентируясь на конкретную бизнес-модель, а не навязывая единого универсального решения.
5. Влажная измельчение в сравнении с сухим измельчением
Влажная сушка является правильным выбором для практически всего зараженного полиолефинового материала, и причина этого не заключается в воде самой по себе, а в том, что вода производит воздействие на абразивную нагрузку, находящуюся в камере резки. Введение воды в дробилку позволяет устранять освобождавшуюся грязь в режиме реального времени, препятствует образованию пыли, охлаждает кромки и предотвращает термическое размягчение, в результате которого пластиковый материал может навиваться на ротор. Сухая сушка остается подходящей только для чистых остатков производства, где нет минерального загрязнения и материал не подвергается последующей очистке.
Какого рода вода используется в камере резки?
При разрезании пленки поверхность, склеенная с грунтом, разделяется на тонкие частицы. В сухом дробилке эти частицы остаются в камере, циркулируя с материалом, и с каждой оборотной выгрузка нарушает их о поверхностях лопастей и емкости. В влажной дробилке введена вода в следующем пропорциональном соотношении: шесть- десять кубических метров на тон продукта. Частицы непрерывно удаляются через ситовое основание. Жизнь лопастей при обработке сильно загрязненной сельскохозяйственной пленки может быть увеличена в два-четыре раза по сравнению с сухим дроблением этого же материала.
Вода также решает проблему охлаждения. Пластиковое покрытие обладает низкой тепловой массой и большой поверхностью, поэтому трение, возникающее при резке, быстро подогревает его. При температуре выше примерно семидесяти градусов Цельсия ПЭТВ становится прилипчивым и начинает клеиться к себе и к ротору. В результате возникает классический показатель неисправности дробилки пластиков: твердая масса склеенных полимеров, обмотанная вокруг вала, которая требует нескольких часов ручного удаления. Постоянное инжектирование воды поддерживает температуру камеры близко к окружающей среде и полностью исключает этот вид неисправности.
Наконец, вода подавляет пыль, вдыхаемую в воздухе. Сухое измельчение загрязненной сельскохозяйственной фольги создает значительный уровень дисперсной пыли, содержащей грунт, остатки химикатов и частицы полимера. Это истинная проблема безопасности на рабочих местах, а также фактор риска взрыва в закрытых системах сбора пыли. Мокрое измельчение избавляет от опасностей на стадии производства.
Материал и геометрия лезвия
Спецификации ножа определяют как качество резки, так и стоимость обслуживания. В процессе обслуживания пленки практические варианты следующие:
SKD-11 (эквивалент сталь инструментов для холодной работы D2)Высокое содержание хрома и углерода обеспечивает отличную износостойкость и хорошую твердость после термообработки, составляющую около 58–60 НРК. Это стандартный выбор для обслуживания пленок и тkanыh сачков и обеспечивает лучшее соотношение между сроком службы кромки, способностью наточить их и стоимостью.
D2 — инструментальная сталь.Функционально равноценен SKD-11 при другой маркировке, широко используется для той же функциональной цели. Оба вида можно многократно перенарезать в течение срока эксплуатации, это важно, поскольку повторная заточка дешевле замены.
Волфрамовый карбид с твердосплавным покрытием.Для крайне абразивных условий работы — особенно загрязненной сельскохозяйственной мульчирующей пленки с содержанием песка выше двадцати процентов — удлиняет срок службы вставка из карбида, сваренная на режущую кромку. Недостатком таких вставок является то, что они не могут быть обычным образом резами и более распушены в условиях ударных нагрузок от примесей, поэтому предварительное магнитное разделение становится обязательным мероприятием, а не просто опцией.
Узор лезвий — важнейший параметр, о котором операторы уделяют слишком мало внимания. Для плёнки интервал между вращающимися и неподвижными лезвиями должен быть в пределах от 0,2 до 0,5 мм. При меньшем расстоянии наблюдается риск контакта низ, что приводит к непоправимым повреждениям. При большем расстоянии плёнка скорее рвется, чем режется, образуются длинные нити, которые накапливаются на подсосных валах и блокируют экраны. Если необходимо выполнить замену лезвий, следует проверить интервал и вернуть его к исходному значению, а также проверять его один раз в неделю в случае интенсивной работы.
Выбор отверстий в экране.
Объем отверстий на ситце определяет величину фракций, а величина фракций влияет на все нижележащие операции. Для пленки PP PE общие размеры отверстий составляют от сорока до восемьдесяти миллиметров. Меньшие размеры отверстий обеспечивают более равномерные фракции и повышают эффективность моечного процесса, так как больше площади поверхности сталкивается с моющим средством. Однако меньшие отверстия также увеличивают потребление энергии дробилки, уменьшают пропускную способность и увеличивают количество утильсмеси. Более крупные отверстия увеличивают пропускную способность, но приводят к образованию больших фрагментов, которые моются менее эффективно и менее стабильно подаются на триммер.
Практическое правило: используйте шестьдесят-осемдесять миллиметров для относительно чистой упаковочной пленки, когда требования к мойке невысоки, и сорок-шестьдесят миллиметров для сельскохозяйственной пленки, когда требуется максимальное опыление поверхности. Материал тканевых мешков обычно хорошо работает при пятидесяти-семидесяти миллиметрах — достаточно малый размер, чтобы разорвать тканевую структуру, и достаточно большой, чтобы избежать чрезмерного образования волокон.
Количество потребляемой воды и соотношение рециркуляции
Влажный дробилка на линии обьема в одну тысячу килограмм в час потребляет примерно шесть до десяти кубических метров воды в час циркуляции. Почти все это рециркулируется: вода, выходящая из дробилки, попадает на осадку, очищается и возвращается. Свежая вода на пополнение требуется только для замены того, что выходит с гранулами, что испаряется и что вымывается гнойным мусором. В хорошо продуманной системе с циклом очистки воды спрос на пополнение обычно составляет от восьми до пятнадцати процентов объема циркуляции. В раздел двенадцатый подробно описано очищение воды.
6. Физика трением, мойки и разделения
Трибологическая мойка и разделение на плавающие элементы — два основных элемента линии мойки пленочных материалов. Они работают на основе совершенно разных физических принципов. Трибологическая мойка удаляет загрязнения, которые механически прикреплены к поверхности полимера. Разделение на плавающие элементы удаляет загрязнения, которые химически или физически отличаются от полимера по своей плотности. Ни тот, ни другой метод не могут заменить друг друга, и линия, лишена одного из компонентов, будет выдавать плотву более низкого качества.
Механика смазывающего моечного действия
Фрикционные подшипники состоят из вертикального или горизонтального перфорированного барабана, в котором установлен высокооборотный ротор с лопастями или скребками. Осадки поступают в один конец вместе с водой и ускоряются до скорости вращения ротора, обычно составляющей от 700 до 1000 оборотов в минуту.
Абразивный износ зёрна по отношению к зёрнуОднородные частицы, движущиеся со скоростями, отличающимися друг от друга, подвергаются трению друг о друга. Поскольку оба поверхности — полимерные, это действие агрессивно влияет на загрязнения, но бережно относится к самому материалу.
Удар зёрна о стенку оборудованияЦентробежная сила втыкает гранулы в стенку перфорированного барабана. Торможение удара вымывает приклеенные частицы, которые незамедлительно уносятся водой, проходящей через отверстия.
Гидравлический нож.Вода, движущаяся с большой относительной скоростью по поверхности пластинки, удаляет ослабленные частицы и предотвращает их повторное осесание.
Скорость ротора является основным регулируемым параметром. Ниже около семисот оборотов в минуту механическая энергия недостаточна для удаления приклеенной почвы. Выше примерно тысячи оборотов в минуту мощность потребления энергии резко возрастает, и пленка слоится на мелкие частицы, которые вымываются и загрязняют систему водоочистки. Время пребывания — второй параметр, обычно от пятнадцати до сорока секунд на стадию — поэтому линии используют два или три стадия последовательно, а не одну длинную машину.
Химия горячей стирки
Холодное трение-мытье удаляет изделие от грязи, пыли и легких загрязнений. Однако оно не удаляет печатную краску, клей, масло, жир или биологические следы. Для этого необходима горячая каустическая мойка: вода при температуре от семидесяти пяти до восьмидесяти пяти градусов по Цельсию с гидроокисом натрия в концентрации от одного до трех процентов плюс неионогенный поверхностно-активный компонент.
Химия действует по трем направлениям. Натрий гидроксид (натрий карбонат) превращает жирные остатки в мыло и разрушает связующие системы в многих полиграфических чернилах, позволяя механически удалить слой пигментов. Высокая температура снижает в десятки раз вязкость клеев и масел, таким образом, делая их устранение механическим способом. ПФД снижает интерфазное напряжение, благодаря чему вода может проникать между загрязнителем и полимерной поверхностью и сохраняет устраненную массу в состоянии дисперсии, что обуславливает ее устойчивость к повторному образованию.
Состав каустика необходимо контролировать. Если его концентрация ниже одного процента, удаление чернил будет неполным. Если состав каустика выше трех процентов, увеличиваются затраты на химические реагенты, существенно возрастает нагрузка на пролив, а на поверхности полиолефина может происходить окисление, что может повлиять на подготовительную обработку пленки, если пельты используются для производства пленки. Температура выше восьмидесяти пяти градусов по Цельсию обычно приводит к нежелательному эффекту для ПВХ — материал начинает размягчаться и агломерироваться. Обтирание после горячего промывания — обязательный этап, необходимый для удаления способных вызывать коррозию в дальнейшем остатков каустика, которые могут оседать на пельте.
Явление разделения флота и плотности полимеров.
Плавающая сепарационная емкость использует тот факт, что полиолефини − один из немногих товарных полимеров, менее плотных, чем вода. В неподвижной емкости пластмассовые частицы плавают и распределяются на поверхности за счет лопастного конвейера, в то время как более плотные материалы沉нут и удаляются за счет донного винтового насоса.
| Материал. | Плотность (грамм на кубический сантиметр). | Поведение в воде | Результат разделения. |
|---|---|---|---|
| Полипропилен (PP) | 0,90–0,91 | Плавают, распадаются. | Сохранен в качестве продукта. |
| Полиэтилен низкой плотности (LDPE) | 0,91–0,93 | Плавающие средства. | Сохранен в качестве продукта. |
| Полиэтилен высокой плотности (HDPE) | 0,94–0,96 | Плавают слабо. | Сохранен в качестве продукта; требуются спокойные условия в резервуаре. |
| Полистирол (PS) | 1.04–1.06 | Погружаются | Снимите. |
| Полиэтилентерефталат (ПЕТ) | 1.38–1.40 | Высвобождается быстро. | Снимите. |
| Поливинилхлорид (PVC) | 1,35–1,45 | Высвобождается быстро. | Снимите; критично, так как ПВХ дегератирует и выделяет кислоту в экструдере. |
| Бумага и целлюлозное волокно (в мокром состоянии) | 1.1 от 1,1 до 1,5 | Погружаются или остаются в подвешенном состоянии | Частично удалена; остаток обрабатывается методом фильтрования расплава. |
| Песок и почва в количестве от 5 до 20%. | 2.4–2.7 | Высвобождается быстро. | Снимите. |
| Оломешки алюминиевой фольги. | 2.7 | Погружаются | Снимите. |
Существуют два практических предупреждения. Во-первых, HDPE, обладающее плотностью 0,96 грамма на кубический сантиметр, практически не имеет плавучести, и любые турбулентные потоки, потерю воздуха или налипание примесей могут опустить пластиковый фрагмент под поверхность. Конструкция резервуара должна обеспечивать зона неподвижности с достаточным временем пребывания – обычно от шестидесяти до ста двадцати секунд. Во-вторых, загрязненные или ложатые пластиковые фрагменты ведут себя в соответствии со своей общей плотностью, а не плотностью исходного полимера. Фрагмент из ПЭ, на котором прикреплена тяжелая бумажная этикетка, может опуститься и быть утраченным как попадающий в урожай. Впрочем, фрагмент из ПЭТ, согнутый в карман из ПЭ с уловленным воздухом, может всплыть и загрязнить изделие. Достаточная обработка фрагментов до попадания в резервуар плавучести освободит их из комбинированных материалов и превратит в отдельные фрагменты, состоящие из одного материала.
Матрица ответственности за удаление загрязнений
| Вид загрязнения | Этап первичной обработки. | Вспомогательный этап | Типичная эффективность удаления |
|---|---|---|---|
| Различные осыпающиеся материалы, пыль и песок. | Напорное зачистное устройство и зачистное устройство для удаления камней. | Впрыск воды в мокрый измельчитель | 85-95 процентов |
| Присохшая грязь и замуленная почва | Стадии трениемотора 1 и 2 | Горячее мытье при высоком содержании глины | 90 – 97 процентов |
| Камни, гравий, металлические фрагменты | Сеттическая отстойка | Магнитный сепаратор; бак для плавучих материалов | Выше 98 процентов |
| ПЭТ, ПВХ и другие тяжелые полимеры. | Плавающая емкость для разделения. | Ручная предварительная сортировка. | от 95 до 99% |
| Строение слоев печатной краски и пигмента. | Горячий каустик очистка при температуре 75-85 °С | Скоростное промывание трения после горячей стирки | от 60 до 90 процентов, зависит от системы чернил |
| Липкий клей для этикеток на основе чувствительного к давлению вещества | Горячая очистка каустиком с использованием поверхностно-активных веществ | Горизонтальный фрикционный очиститель | от 70 до 90%. |
| Бумажные этикетки и целлюлозные волокна. | Softening при горячем стирке плюс трение | Фильтрация расплава для остаточных волокон | 80-95 процентов. |
| Масла, жиры и остатки пищевых продуктов. | Горячий каустик очистка | Стадия промывки | 85-95 процентов |
| Воздухопропускные летучие соединения, истощающие запах | Вакуумирование извлечения из экструдера | Горячий мониторинг; регулирование температуры сырья | Мерен по VDA 270 улучшение оценки |
| Мелкие минеральные частицы размером менее 100 микрометров. | Очистка плавильного материала. | Трибочастиковое мытье. | Зависит от размера зерен сетки; см. раздел восьмой. |
7. Конфигурация экструдера для утилизации пленки
Экструдер в линии рециркуляции пленки является не традиционным экструдером для гранулирования с отдельным бункером. Это специально конфигурированная машина, в которой сектор подачи, геометрия шнека и аспирационная система разработаны с учетом двух обстоятельств: исходная материя имеет очень низкую густоту и все еще содержит остаточную влагу и паровую фазу даже после пережатия.
Почему принудительная подача необходима
Суровый метод засыпки зависит от того, что материал поступает в канал винта под собственным весом и заполняет полки. При суровом гранулированном материале массой 0,55-0,62 т/куб. м оно работает отлично. При фольтовых гранулах массой 0,05-0,15 т/куб. м оно не работает вообще. Фольтовые гранулы застревают выше впускного люка, полки заполняются только на четверть, а производительность падает до 20-30% от того, что должна давать геометрия винта. Даже хуже: скорость засыпки становится нестабильной, поэтому давление на расплав колеблется, и гранулятор выпускает нестабильные гранулы.
Система подачи материала — уплотнительный screw или компрессор, установленный в горле подачи и приводимый независимо — решает эту проблему, механически подталкивая материал в основной screw с контролируемой скоростью. В линии с одним этапом сам сушильный агрегат выполняет большую часть этой функции, выгружая предварительно уплотненный материал со скоростью от 0,25 до 0,40 т/м3 непосредственно в секцию подачи. В режимах с высокой производительностью все еще используется дополнительный силажный увлажнитель или компрессор с боковой подачей материала для обеспечения полного заполнения камеры и отсоединения регулирования скорости подачи от сушильного агрегата.
Техническая выгода полного заполнения подачи распространяется за пределами производительности. Полностью заполненный участок подачи транспортирует материал в виде твёрдого бугра, что обеспечивает стабильный нагнетание давления в зонах сжатия, однородное расплавление и предсказуемые затраты энергии. Частично заполненный участок подачи характеризуется непоследовательной транспорцией, смешиванием воздуха, нестабильным расплавлением и более высокими показателями шлака.
Геометрия скрепления для полиолефиновой пленки
Рекомендованная конфигурация для переработки полипропиленовой пленки в одноступенчальной линии — это однозубый экструдер с такими характеристиками:
Соотношение длины и диаметра 33:1–36:1.Это более длительный процесс, чем обычный пресс для гранул с коэффициентом прессования 25:1-30:1, и дополнительная длина необходима по двум причинам: чтобы разместить две зоны проветривания с надежным уплотнением пластика и рекомпрессировкой между ними и обеспечить достаточное время пребывания для полного плавления широкого распределения размеров слоев, типичного для переработанной пленки.
Число сжатия от 3:1 до 3,5:1.Выше, чем 2,5:1-3:1, что характерно для цельного полиолефина, поскольку входной материал имеет более низкую плотность и требует большего объемного уменьшения для получения полной плотности расплава. Однако слишком высокий коэффициент сжатия приводит к чрезмерному нагреванию и деградации путем истиране, поэтому 3,5:1 является практическим верхним пределом для переработанной пленки.
Сcrew and Mixing Head с соединительным элементом.Барьерная сталь разделяет прочный слой от пулов расплава вдоль переходной зоны, что значительно повышает эффективность плавления и снижает количество нерастворившегося материала, перемещающегося вперед. Миксирующий элемент — головка смешивания типа Maddock или ананас — в зоне дозирования обеспечивает однородность температуры расплава и раз dispersion цветов и остатка желе. Однородность расплава напрямую определяет равномерность цвета гранул, что является заметным коммерческим качественным показателем.
Нитридное или биметаллическое обмазка трубы.Переработанная пленка содержит остатки абразивных материалов даже после отлительной мойки. Для использования сельскохозяйственной пленки особенно рекомендуется биметаллическая обкладка бака с высокой износостойкостью; стандартное нормування нормально подходит для чистой постпромышленной материала.
Двухступенчатый откос.
Стандартными для переработки пленки являются две зоны отдушивания, а не одна:
Атмосферный клапан, расположенный после первичного плавления.Это удаляет основную часть навозящихся газов, доставляемых при низкой плотности залива, плюс пар от остаточной влаги. Устройство работает при комнатном давлении и имеет достаточно большой размер, так как объемный поток выделенного газа велик. Часто устанавливается вентиляционный заполнитель или вентиляционный вентиль, чтобы попадающая в отверстие для выпуска шлам не поднималась вверх.
Вакуумный клапан, расположенный в зоне дозирования.Рабочая система вакуумного вентиля действует при гауссовском давлении около −0,08 мегапаскалей, удаляя из расплава остаточную влагу, продукты низкомолекулярного распада и летучую органо-вспыливающую среду с запахом. Высоту вакуума, температуру расплава и скорость обновления поверхности расплава в зоне вентиля также определяет эффективность обезвоживания. Зона декомпрессии с целенаправленно увеличенной глубиной каналов у вентиля создает частично заполненный участок с большой свободной поверхностью расплава, которая и обеспечивает эффективность вакуумного удаления.
Между двумя выводами должна быть герметичная зона — участок, где канал пистолета полностью заполнен, иначе вакуум просто вытягивает воздух назад через атмосферный отвод. Выполнение этой герметизации — вопрос дизайна шнека, а не настройки оператора, поэтому шнеки для переработки пленки нельзя заменять шнеками общего назначения.
Контроль температуры плавления.
Температура расплава для переработки пленки LDPE обычно составляет от ста девяноста до двухсот двадцати градусов по Цельсию; для тканого материала PP — от двухсот десяти до двухсот сорока. Прогревание выше поддерживает возможность фильтрации и однородность расплава, но ускоряет окислительное разрушение, приводит к ухудшению запаха и желчению гранул. Охлаждение поддерживает свойства, но может поставить под угрозу наличие неизмеленных частиц в фильтре и повысить нагрузку на двигателе. Поскольку значительная доля энергии, необходимой для плавления в одноладовом экструдере, уходит на трение, а не на нагревание цилиндра, скорость вала часто является более эффективным средством регулирования температуры расплава, чем настройки нагревателя — а это нужно учитывать многим операторам.
8. Опции фильтрации расплава.
Разработка фильтров – это последняя линия защиты от загрязнения и это та область, в которой экономика загрязненного сырья становится крайне явной. Фильтр с слишком крупными отверстиями пропускает черные частицы и минеральные частицы в пеллет; фильтр с слишком мелкими отверстиями на сильно загрязненной продукции затуманивается через несколько минут, вынуждая постоянно менять сетки, приводя к высоким потерям плавки и низкой работоспособности. Соответствие технологии фильтрации уровню загрязнения является первоначальным решением при проектировании линии и не является дополнительным выбором.
Понимание тонкости фильтрации
Точность сеточных отверстий может быть измерена либо в сетях, либо в микрометрах, но эти единицы не есть эквивалентные. Для стандартных тканых изделий широкого диапазона в качестве приблизительного рабочего значения можно сказать следующее: 40 сеток соответствует примерно 400 микрометрам, 60 сеток – примерно 250 микрометрам, 80 сеток – примерно 180 микрометрам, 100 сеток – примерно 150 микрометрам, 120 сеток – примерно 125 микрометрам и 150 сеток – примерно 100 микрометрам. Фильтрация с более низкой точностью, чем около 80 микрометров, при использовании повторно используемых полиолефинов, редко бывает реализуема без решительных мер; тканые фильтры в этом случае подходят, и требуются скрепленные или термообработанные фильтры в поставляемом системах с возможностью самоочистки.
Экраны обычно собираются слоями: грубый вспомогательный экран для обеспечения механической прочности, тонкий экран для осуществления собственно фильтрации и иногда интермедиарный. Пластина-разделитель поддерживает экранную установку под давлением раствора, которое может достигать от 15 до 20 мегапаскалей на сильном нагруженном фильтре.
Порядок технологических решений по сравнению
| Маршрут фильтрации | Типичная мелкость. | Прерывание при смене экрана | Потеря расплава / процент брака. | Умеренный уровень загрязнения | Инвестиционная сложность. |
|---|---|---|---|---|---|
| Ручной сменный пластинчатый экранирователь. | От 40 до 100 отверстий в сизи (от 400 до 150 микрометров). | Полное остановка линии на несколько минут при изменении компонентов. | Низкий по каждому изменению, но высокий совокупный убыток от очищения. | Очень чистая утильная отходная продукция | Низкий. |
| Экранный сменник с одним поршнем. | От 60 до 120 сит (от 250 до 125 микрометров), | Короткий перерыв давления и притока, секунды. | Низкое давление, как правило, ниже 0,5 процента. | Очищайте слабо загрязненные пленки. | Низкий-середний. |
| Двухпоршневый (двухвинтовой) гидравлический регулятор плоскостей | От 250 до 100 микрометров (от 60 до 150 сита) | Непрерывное, верхний фильтр | Низкое, 0,3–0,8% | Средняя загрязненность; стандартный рабочий конвейер для упаковочной пленки | Середний |
| Непрерывный клапан рециркуляции | 80-150 мелких размеров (180-100 микрометров) | Никакая, автоматическое отмывание производится в процессе производства | Средняя — от 1 до 3 процентов в зависимости от частоты смыва | Середина до высокая степень загрязнения; полимерная пленка после использования и сельскохозяйственная пленка. | Высокая |
| Полностью автоматический самопочищающийся фильтр, выдолбленный лазерами | от 70 до 150 микрометров с высоким открытым пространством; | Никакая, скрапер постоянно удаляет загрязнения | Низкий-середний, 0,5-2%, зависит от содержания загрязнений. | Тяжелое загрязнение и высокая изменчивость; маршрут с максимальной доступностью работы | Premium |
Выбор фильтрации для исходного материала
Для чистых постпромышленных обрезных листов ОПП достаточно одношнекового или двухшнекового гидравлического изменения размеров на 80–100 мелких размерных просечек, и оно обеспечивает наилучшее соотношение цены и качества. При содержании загрязнения в упаковочном полиэтилене от двух до пяти процентов стандартным является двухшнековой непрерывный измельчитель на 100–120 мелких размерных просечек, который может работать по несколько часов без изменения решеток. Для агрополиэтилена, т.к. минеральные частицы сохраняются даже при глубоком мытье, необходим непрерывный фильтр от сильного загрязнения или самоочищающийся фильтр, т.к. в противном случае подача продукта через отделочный станок будет прерываться так часто, что время работы станка и потери пластмассы станут неприемлемыми.
Полезная диагностика: если интервал смены экрана составляет менее сорока пяти минут на изменяемом поршне, у вас есть либо проблема с умыванием выше по потоку, либо неправильная технология фильтрации. Исправьте в первую очередь проблему с умыванием, потому что фильтрация – это самый дорогостоящий этап в цепочке, на котором удаляется загрязнение. Каждый грамм почвы, который достигает фильтра, уже нагрелся до температуры плавления, что влечет за собой все дополнительные затраты на энергию, и выходит из процесса в виде отходов, включающих ценный полимер.
Двойное поливное моечное оборудование.
Когда целевое применение требует очень низкого количества черных точек — например переработанные гранули, предназначенные для внутреннего слоя упаковочной пленки — используется система двухступенчатого фильтра: грубой первой ступени фильтра на 40-60 ячейки удаляет крупные загрязнения и защищает вторую ступень, за которой следует тонкий вторый стадий фильтра на 120-150 ячейки для полирования. Такая схема существенно продлевает срок службы дорогостоящих тонких экранов и обеспечивает более стабильный давление пластика, чем попытка выполнить все эти задачи с помощью одного фильтра. Стоит это дополнительное оборудование, дополнительный перепад давления и, как следствие, несколько более высокая температура пластика, которую необходимо контролировать путем регулировки скорости шнека и профилирования барабана.
9. Сравнение методов гранулирования
Для переработки полиолефиновых пленок используются четыре метода гранулирования, и каждый из них характеризуется разным балансом внешнего вида гранул, расхода энергии, остаточной влажности и капитальных затрат. Выбор должен производиться после того, как будет определена конфигурация экструдера, а не перед этим, поскольку он зависит от уровня выработки и характеристик плавления конкретного материала.
Пелетирование с использованием водного кольца
В системах подводного лечения расплав выталкивается через пластину с несколькими отверстиями и сразу же режется вращающимися лезвиями. Пески выбрасываются в водный кольцо, обмазывающий внутреннюю часть камеры для резки, где они охлаждаются и отводятся к установке для отводки воды. Такая система проста в механическом исполнении, надежна и прощает операторские ошибки, поэтому она доминирует на рынке переработки пленки средней производительности. Пески имеют линзообразную или незначительно неправильную форму, а не идеально цилиндрическую, что из эстетических соображений является недостатком, но не играет роли для большинства приложений. Подводные системы способны хорошо регулировать изменение вязкости частиц насыщенной переработанной пленки и легче переносят операторские ошибки, чем системы подводного резки.
Выжигание ступенькой
Головной подрезание при высокой температуре, иногда называемое охлаждением конвейерной ленты, происходит на дисковой плите и колотые гранулы охлаждаются потоком воздуха, а не в воде. В силу отсутствия контакта с водой остаточная влажность близка к нулю, и освертной печь не требуется. Предельная ситуация заключается в том, что горячие гранулы могут примириться друг с другом, если охлаждение воздухом недостаточно, и этот способ лучше всего подходит для материалов с резким переходом температуры плавления и умеренной адгезией. Он привлекателен там, где потребление воды необходимо свести к минимуму или где гранулы подаются непосредственно в процесс, несущий к ним контакт с водой.
Подводное прессование гранул
При подводном гранулировании пластина затвора и камера для резки полностью immergются в воду, температура которой контролируется. Гравитеты режутся и закатываются одновременно и транспортируются в виде суспензии в цент Riparian Dryer. Это позволяет получать наиболее одинаковые, сферические, эстетически привлекательные гранулы и обеспечивает наибольшую производительность на площади затвора, поэтому данный метод широко используется при высоких производственных мощностях. Недостатком такого метода является сложность его организации: пластина затвора должна быть точно нагрета, чтобы предотвратить образование наледей, а температура воды должна поддерживаться в определенном диапазоне. Кроме того, стартовое поглощение требует особого мастерства. При рециркуляции пленки свыше тысячи килограммов в час, когда важно, чтобы гранулы имели привлекательный внешний вид, метод подводного гранулирования является превосходным выбором.
Пелетнирование ниток
Стрельчатое пеллетирование выжигает расплав в виде непрерывных нитей через струйную форму, охлаждает их в водной ванне, сушит при помощи воздушного ножа и подает в нож, который нарезает их на цилиндрические пеллеты. Такой способ дает наиболее однородную геометрию цилиндрических пеллет и имеет самую низкую стоимость, а осмотреть его очень просто – разрыв нити сразу же становится очевиден. Недостатком стрельчатого пеллетирования при рециклинге пленки является именно эта чувствительность: в рециклируемой пленке имеется различная вязкость, остаточная влага или геливые включения, которое приводит к разрыву нитей, а также требует вмешательства оператора. Поэтому стрельчатое пеллетирование эффективнее всего при использовании относительно чистого и стабильного исходного материала.
| Метод | Умеренный диапазон производительности | Внешний вид гранул. | Относительное энергопотребление | Остатков влаги после сушки | Оптимальный материал |
|---|---|---|---|---|---|
| Пелетирование с использованием водного кольца | От 200 до 1500 килограммов в час | Форма линзы, немного неравномерная, приемлемая. | Середний | 0,1–0,3 процента | Общие полипропиленовые и полиэтиленовые пленочные материалы, упаковочная пленка с печатью, тканевые пакеты |
| Выборочное горячее формовочное обработка (охлаждение воздухом) | 150-800 килограммов в час | Неравномерные, напоминающие линзу; у некоторых частиц хвостики | Низкий-середний. | По сути, нулевая; отсутствие контакта с водой. | Очищенная постпроизводственная пленка, при которой использование воды должно быть минимальным. |
| Подводное прессование гранул | 500-3000 килограммов в час и больше | Однородное и почти сферическое; наилучший косметический эффект. | Средний до высокий | Не более 0,1 процента после центрифугирования. | Агрофилл с высоким содержанием влаги, премиальные классы гранул |
| Пелетнирование ниток | 150−1000 килограммов в час. | Однородная цилиндрическая форма; удобный визуальный контроль. | Низкий. | 0,1–0,3 процента | Чистая и сухая пластиковая плита с стабильной силой расплава. |
Для большинства линий рециклинга PP-PE пленочных отходов от двух до трехсот до одной тысячи пятисот килограммов в час рекомендуется использовать метод кольцевого гранулирования, поскольку он переносит вариабельность вязкости, свойственную постпотребительской пленке. Компания Polyretec поставляет все четыре метода и указывает гранулятор в составе балансного решения, а не как взаимозаменяемый аксессуар, поскольку площадь формы, скорость резца и размеры нагревательного насоса должны соответствовать кривой вывода экструдера.
10. Спецификация линии рециркуляции полиэтилентерефталатной пленки Polyretec
Polyretec, завод Wanplas с историей производства оборудования для утилизации, относящейся к 2010 году, и брендом Polyretec, созданным в 2017 году, строит линии для измельчения и мойки ПП–ПЕ мягкого пластика с интегрированной однократной прессовкой в диапазоне производительности от пятисот до одна тысяча пятисот килограммов в час, а также более небольшие конфигурации по триста килограммов в час для пилотных и специальных операций. Серия PTW является платформой, предназначенной исключительно для использования с пленками: полный «под ключ» комплекс от расщепления брикетов до мытья, отжима, сушки, экструзии и прессования в пеллеты с последующей упаковкой, поставляемый в качестве единой сбалансированной системы с одной архитектурой управления.
Ниже приведены спецификации линии, настроенные для пленки PP и PE после использования потребителем при типовых уровнях загрязнения. Приведенные показатели мощности представляют собой общую установленную мощность на всей линии, включая все конвейеры, насосы и вспомогательные приводы; фактическая потребляемая мощность обычно составляет шестьдесят до семьдесят пять процентов от установленной мощности в зависимости от сырья и фактора нагрузки.
| Модель линии | Мощность (килограммы в час) | Применяемый материал. | Общая установленная мощность (кВт) | Потребление воды, циркулирующее (кубических метров в час) | Вода, хранящаяся после обезвоживания. | Отпечаток (кв. м) | Необходимы операторы. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PTW-300 | 300 | ПВХ-пленка, пленка для упаковки, лёгкая тканная сумка из ПП. | 210—250 | 4 до 6 | 80 — 85 процентов | От 250 до 320 | 2–3 |
| PTW-500 | 500 | LDPE и HDPE-пленка, упаковочная пленка, PP-планка, FIBC. | 320 до 380 | 6–9 | 82–88 процента | От 350 до 450 | 3 |
| PTW-800 | 800 | Отходы упаковочных материалов от конечных потребителей, сельскохозяйственные пленки, полипропиленовые ткани | 470–560 | от 9 до 13 | 84–89 процентов | 480–620 | от 3 до 4 |
| PTW-1000 | 1000 | Посущенная упаковочная пленка, пленка для парников, мульчирующая пленка, полотно из ПП | 580 до 690 | 11 до 16 | 85-90 процентов | 600 до 760 | 4 |
| PTW-1500 | 1500 | Большие объемы смеси вторичного полиэтилена с низкой плотностью (головной иридальный полиэтилен), тяжелых агрофильмов, тканевого полипропилена и контейнерах для отходов ФИБС | 820–980 | От 16 до | 85-90 процентов | 820–1050 | 4 до 5 |
Как прочитать таблицу спецификаций линии
Три пункта заслуживают объяснения, поскольку они часто неправильно интерпретируются при сравнительных расчетах.
Мощность определяется на выходе пельетов, а не на входе насыпных пучков.Линия, которая имеет номинальную производительность один тысяча килограммов в час, производит тысячу килограммов готовых, просеянных пелет в час. При наличии сильно загрязненной сельскохозяйственной пленки с 20% загрязнения соответствующая скорость подачи балок составляет примерно одну тысячу двести пятьдесят килограммов в час. Названием номинальной производительности инженеры обычно преувеличивают способности линий, и это является распространенным источником разочарования после запуска.
Потребление воды является объемом циркуляции, а не расходом.Приведенные выше числа отражают объем воды, проходящей через мойку в час. В процессе работы цикла очистки воды требуемый объем свежей воды составляет примерно восемь- пятнадцать процентов от этого значения. В разделе двенадцатом представлен подробный баланс воды.
На тупиковой площадке предполагается линейная компоновка с доступом для обслуживания.Приведенные расстояния включают пешеходные дорожки, смотровые комнаты и зону водоочистки, но не включают хранилище балок сырьем или склад готовых гранулов, которые обычно являются самыми большими потребителями пространства в перерабатывающей мощности. Удлиненная или буквенная форма конструкции позволяет сжать размеры машины на десять-пятнадцать процентов, если геометрия здания потребует этого.
Стандартные области применения и конфигурируемые опции
Каждая линия PTW в стандартном исполнении включает: развалькуватель прядей, конвейер сортировки посылок с магнитной сепарацией, резервуар для предварительной мойки и удаления камней, мокрый дробилку с инжекцией воды, две стадии трения, сепаратор по плавучести, горизонтальный высокоскоростной сушильник трения, одношнековый экструдер с двойным обезвоживанием, гидравлический сменный сито, гранулятор с обезвоживанием, вибрационное сито, силос для хомогенизации, станцию упаковки, интегрированную систему циркуляции воды и централизованную панель управления с сенсорным экраном пользовательского интерфейса.
Настраиваемые параметры включают: резервуары для горячего промывания с дозировкой каустика и поверхностно-активных веществ, дополнительные этапы трщального промывания для тяжелых грунтов, модернизированную фильтрацию расплава для постоянного обратного промывки или самоочищения, модернизированную гранулирование для подводного резания, насос для стабилизации давления, компактор для загрузки с очень низким объемным весом, расширенный пакет обработки воды с флотацией растворенного воздуха, двухметаллический сосуд и износостойкие бункерные шнеки для абразивных материалов, удаленный мониторинг с получением данных и обнаружение металла в гранулах перед засыпкой в мешки.
11. Технические характеристики ключевого оборудования Polyretec
Цифры на уровне линии полезны для составления бюджета, однако машинами, определяющими, выполняет ли линия поставленные задачи, являются мокрый дробилка, фрикционные бункеры, давливая сушилка, экструдер и пелетизатор. В таблице ниже приведены характеристики по уровню машин, которые Polyretec применяет в линейном ряде PTW: таким образом, покупатели могут убедиться, что каждый этап подобраны по заявленному капацитету линии, а не является меньшей машиной, чем заявлено.
| Оборудование | Ключевой размер | PTW-300 | PTW-500 | PTW-800 | PTW-1000 | PTW-1500 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Влажный измельчитель. | Диаметр ротора (мм) | 500 | 600 | 800 | 800 | 1000 |
| Длина ротора (мм) | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | |
| Размещение лопасти (поворотное / неподвижное). | 9 / 2 | 12 / 2 | 15 / 3 | 18 / 3 | 24 / 4 | |
| Мощность режущего агрегата (кВт) | 37 | 55 | 90 | 110 | 160 | |
| Трибочная мойка (по отдельным стадиям). | Диаметр цилиндра (мм) | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 |
| Скорость ротора (об/мин) | 700 до 900 | 700 до 950 | от 750 до 1000; | от 750 до 1000; | от 750 до 1000; | |
| Мощность режущего агрегата на этапе | 11 | 15 | 22 | 30 | 37 | |
| Сосатель-сушитель. | Диаметр винта (мм) | 200 | 240 | 280 | 320 | 380 |
| Производительность (кг/ч) | 350 | 560 | 880 | 1100 | 1650 | |
| Влажность на выходе. | Не более 1 процента по всей области; температура материала на выходе 80–110 градусов Цельсия | |||||
| Мощность режущего агрегата (кВт) | 37 | 55 | 75 | 90 | 132 | |
| Одношнековой экструдер | Диаметр винта (мм) | 110 | 130 | 150 | 160 | 180 |
| Коэффициент L/D | 33:1 | 33:1 | 36:1 | 36:1 | 36:1 | |
| Выход (кг/ч) | от 300 до 350 | 500 до 580 | 800 до 900 | 1000–1150 | 1500 до 1700 | |
| Мощность основного двигателя (кВт). | 90 | 132 | 200 | 250 | 355 | |
| Гранулятор. | Тип (стандартная конфигурация) | Водный круговорот. | Водный круговорот. | Водный круговорот. | Водяное кольцо или подводное гранулирование. | Подводная |
| Скорость резака (об/мин) | От 600 до 1400 | 600 до 1600 | 700 до 1800 | 700 до 2000 | 800 до 2400 | |
| Мощность режущего агрегата (кВт) | 7.5 | 11 | 15 | 18.5 | 30 | |
Чтение таблицы оборудования как списка контроля
Забегаем, что выработка усушающего сушильного агрегата и выход экструдера указаны над номинальной линейной мощностью — в линии PTW-1000 используется сушильный агрегат, рассчитанный на один тысячный килограмм в час, и экструдер, способный перерабатывать от тысячи до тысячи одинста килограммов в час. Это намеренное десять-пятнадцать процентов задел по производительности — именно этот параметр позволяет линии удерживать заявленную производительность, когда качество исходного сырья снижается. При сравнении котировок проверьте значения параметров компонентов с показателем линии; если все компоненты рассчитаны именно на рабочую мощность линии, она будет превышать номинал в реальных условиях.
Заглушка с головкой для смешивания, двойная система дегазации и соотношение сжатия от 3:1 до 3,5:1, описанные в разделе семь, являются стандартными для всей линейки экструдеров PTW. Биметаллическое оформление бункера – стандарт для PTW-800 и выше и доступно в качестве опции для устройств меньших размеров; для полимерных мульчирующих пленок оно должно быть указано независимо от размера линии, поскольку нагрузка от минералов — основной фактор износа.
12. Очистка и рециркуляция воды
Линия для мойки пленки представляет собой водоочистную станцию с приемником для рециркуляции, а предприятия, которые обрабатывают воду в последнюю очередь, на собственном опыте утверждают, что это очень затратно. Ванная вода, выходящая из линии, содержит взвешенный грунт, растворенные органические вещества, полимерные частицы, поверхностно активное вещество и, при использовании горячей смешанной мойки, вещества с высоким pH. Отпуск такой воды без очистки в таких странах, как Соединенные Штаты, является незаконным, а покупка свежей воды с такими расходами привели бы к экономической катастрофе. Правильно спроектированный циклический процесс позволяет собирать от 80 до 90% циркулирующей воды.
Четыре этапа цикла очистки
Седиментация.Вода для мойки поступает в осадочные резервуары, в которых время пребывания позволяет песку, частицам почвы и другим плотным твёрдым веществам опускаться под действием силы тяжести. Ламеллезные очистители с наклонными пластинами существенно увеличивают эффективную площадь осаждения в пределах данного объема резервуара и являются стандартным выбором, когда площадь помещений ограничена. Слизь выкачивается из дна непрерывным или автоматизированным образом. Осаждение обычно улавливает от шестидесяти до восьмидесяти процентов общего объема взвешенных веществ и является самым дешевым этапом очистки на килограмм твёрдых веществ, поэтому его следует проектировать с достаточной запасом.
Растворенная воздушная флотация.Тонкие частицы, отходы полимера, эмульгированные масла и органическое вещество с низкой плотностью не оседают в течение разумного времени. Диспергированная воздушная флотирование вводит микропузырьки в воду; пузырьки присоединяются к этим частицам и переносят их на поверхность, где рогатка удаляет образовавшийся пластовый слой. Дозирование флокулянтов и коагулянтов перед клеточкой флотирования существенно улучшает уловка путем агрегации тонких частиц в более крупные и плавающие флоки. Это стадия обеспечивает возможность достижения высоких уровней рециркуляции воды в загрязненной сельскохозяйственной пленке.
Фильтрация.Пеллетные фильтры, мультимедийные фильтры или дисковые фильтры полируют очищенную воду, удаляя остаточные взвешенные частицы до того уровня, когда вода может возвращаться в механизмы трения и дробилки без вызывая истирание или отложение. Обратная промывка фильтров возвращается в стадию седиментации.
Возврат процессу.Обработанная вода буферируется в резервуаре с чистой водой и перекачивается обратно в процесс. Не вся возвращаемая вода требует одинакового качества: мокрый дробилщик и резервуар для предварительной промывки могут принимать воду более низкого качества, в то время как в заключительный стадий промывки должна поступать чистейшая вода или свежая присадка. При разработке системы возврата с двумя уровнями качества — каскадной подачей воды от наиболее чистой стадии назад к наиболее грязной — существенно снижаются обегрузки обработки и потребление свежей воды.
Управление рН и обращение с каустиком
Когда используется горячее мытье с помощью каустика, вода, выходящая из этого цикла, обычно имеет рН от одиннадцати до тринадцати. Ее необходимо хранить в отдельном цикле от общего цикла промывки, и то из-за экономии химических веществ и потому, что смешение этой воды с основным циркулирующим водным потоком приводит к возвышению общего уровня pH, что сказывается на флокуляции. Вода из цикла каустика пополняется свежими, растворёнными в воде, каустиками, когда содержание последних падает, а периодически проводится промывка, если химическое накопление становится слишком высоким. Промытую воду, содержащую каустики, необходимо нейтрализовать, прежде чем отправлять ее в основной цикл или вывести в септичное осаждение.
Баланс воды по номинальной мощности
| Вместимость линии (кг/ч) | Циркулирующая вода (кубические метры в час) | Пресная вода для пополнения (кубометры в час). | Вода, хранящаяся после обезвоживания. | Поток мокрого шлама, чистая пленка (кг/ч) | Поток мокрого шлама, корм с аграрной пленкой (кг/ч) |
|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 4 до 6 | 0,5 – 0,9 | 80 — 85 процентов | 10 до 20 | 90 до 180 |
| 500 | 6–9 | 0,8 до 1,3 | 82–88 процента | 15 до 35 | От 150 до 300 |
| 800 | от 9 до 13 | 1.1 от 1,1 до 1,8 | 84–89 процентов | 25 до 55 | 240 — 480 |
| 1000 | 11 до 16 | 1,3–2,2 | 85-90 процентов | от 30 до 70; | 300 до 600 |
| 1500 | От 16 до | 1,8 — 3,1 | 85-90 процентов | 45 – 105 | 450–900 |
Цифры по отношению к шламу приводятся как влажный шлам после фильтровальной или винтовой прессовки примерно при 60-70% сухих твердых веществ. Серьезная разница между чистой пленкой и агропленкой стоит рассмотреть более подробно: при скорости 1000 килограммов в час агропленка может давать в 10 раз больше шлама, чем чистая упаковочная пленка. Розничные мощности по обработке, хранению и утилизации шлама должны быть рассчитаны на самую грязную исходную продукцию, которую завод намерен перерабатывать, а логистика по утилизации должна быть организована еще до ввода в эксплуатацию линии, а не после первого перелива ямы для шлама.
Практические советы по проектированию водной системы
Три рекомендации, полученные в процессе практической работы. Первое — увеличить объем осаждения — это самая дешёвая стадия очистки, а буфер, который он обеспечивает, поглощает вариации исходного сырья, что иначе может нарушить весь цикл. Второе — установить систему обработки прессованного осаждения, а не полагаться на периодическое ручное очищение ям, поскольку ручное очищение является узким местом, ограничивающим рабочее время установки. Третье — непрерывно измерять и записывать количество свежей воды, используемой для пополнения. Рост соотношения пополнения является самым ранним и наиболее надёжным показателем того, что цикл очистки ухудшается, обычно из-за аномального дозирования флокулянтов или необходимости обслуживания фильтров.
13. Стандарты потребления энергии
Специфическое энергопотребление, измеренное в киловатт-часах на килограм готового гранулированного материала, является наиболее полезным операционным показателем для линии переработки пленки. Он отражает эффективность оборудования, качество исходного сырья и дисциплину при эксплуатации в одной цифре и позволяет сравнивать предприятия независимо от местных тарифов на энергоснабжение. Правильно настроенная одноступенчатая линия переработки ППП из полиэтилена из послеконсумратной упаковки должна обеспечивать общий показатель специфического энергопотребления в диапазоне от 0,30 до 0,45 киловатт-часов на килограм.
Куда уходит энергия
| Этап процесса | Доля общей энергетической потребности линии. | Типичный удельный расход (кВт⋅ч на кг гранул) | Основной фактор вариации |
|---|---|---|---|
| Дробление (открыватель тюков, влажная дробилка, транспортирование) | 8-12 процентов | 0,025 до 0,055 | Отверстия в экране, острота лезвия, толщина материала. |
| Моечная (фрикционные моечные барабаны, плавательный бак, насосы). | 15–20 процентов | 0,045 — 0,090 | Количество этапов мытья, уровень загрязнения, скорость вращения ротора |
| Сосание и сушание. | 18-25 процентов | 0,055 — 0,110 | Влажность впуска, целевая влажность выпускного отверстия, профиль нагрева бака |
| Экструзия (главный привод, нагревание отверстия, вакуумная система) | 40-50 процентов | 0,120–0,225 | Дизайн шнека, температура плавления, температура подачи, падение давления фильтра |
| Гранулирование и вспомогательные средства (нож, сушилка, сито, бункер, упаковка) | 8-12 процентов | 0,025 до 0,055 | Метод гранулирования, температура охлаждающей воды |
| Общая электрическая мощность: около 14 МВт | 100 процентов | 0,30 до 0,45 | Уровень загрязнения является ключевой переменной. |
Толкование цифр
Преимуществом является экструзия, на которую ориентирована архитектура с одним этапом. Поставка материала в экструдер уже при температуре восемьдесят до ста десяти градусов Цельсия позволяет удалить существенную часть требуемой сенсибильной теплоты, а введение материала, имеющего влажность менее одного процента, устраняет очень большую санкцию замерзания воды в резервуаре. Именно поэтому экономия в термальной цепочке при однокорпусной технологии по сравнению с двухкорпусной составит от пятнадцати до двадцати пяти процентов.
Чистая постпромышленная пленка LDPE находится в нижней части диапазона, обычно 0,28-0,33 киловатт-часа на килограм, поскольку стирка занимает минимум времени, а падение давления при фильтрации — низкое. Тяжело загрязненная сельскохозяйственная мульчирующая пленка находится в верхней части диапазона, обычно 0,42-0,50, поскольку требуются больше стадий очистки, термоочистка, более высокая нагрузка в прессово-сушильном аппарате и гораздо большее падение давления при фильтрации. Если полученное вами значение превышает 0,50 при обычной упаковочной пленке, то что-то не так: наиболее распространенными причинами являются изношенный винт и барабан, позволяющий чрезмерному возврату отходов, запыленный фильтр, работающий при высоком падении давления, незаполненный дверной отсек экструдера или прессово-сушильный аппарат, работающий с недостаточно хорошиим отводом пара, в результате чего экструдер выполняет работу по сушке.
Практические меры по сокращению энергопотребления
Крепкий фильтр.Паразитная потеря давления в фильтре. Если фильтр работает при 18 мегапаскалях, а не при 8, то потребляется значительные больше энергии от основного привода для такого же выхода, а дополнительное разрушение структуры материала увеличивает температуру расплава и снижает пластичность полимера.
Убедитесь в достаточности расстояния от винтов и цилиндров.С возрастанием износа увеличивается радиальный зазор, что позволяет розплаву течь назад по ребрам. Отвод снижается, удельная энергия возрастает, температура расплава увеличивается, так как тот же материал перетирается снова и снова. Измерение диаметра шпинделя и диаметра центрального отверстия цилиндра с заданной периодичностью и повторная углубленная разметка или замена прокладок, прежде чем износ станет серьезным, — это простой профилактический ремонт с быстрой окупностью.
Используйте двигатели переменного тока везде.Насоси, фрикционные уплотнения и конвейеры, работающие с фиксированной скоростью при частной нагрузке линии, потребляют значительные энергетические ресурсы. Управление частотой по всему участку линии обычно позволяет снизить энергопотребление наложительных устройств на десять-пятнадцать процентов при переменной нагрузке.
Изоляция цилиндра и нагреваемых емкостей.Отелочные условно-проходимые манжеты и изолированные баки для горячей промывки существенно снижают радиационные потери. Это одно из наиболее недорогих мер по повышению энергоэффективности и часто игнорируется на линиях, построенных с учетом сжатых бюджетов.
Не перегревайте расплав.Каждые десять градусов Цельсия ненужной температуры плавления увеличивают энергозатраты, ухудшают запах и ускоряют окислительное разрушение. Поскольку трещотка обеспечивает значительную часть тепла в одношнековом экструдере, снижение скорости вращения при одновременном сохранении производительности за счет улучшения подачи часто оказывается более эффективным, чем снижение установленных значений нагревателя.
14. Контроль качества плиток
Рециклированный гранулированный полимер продается в соответствии со спецификацией, а это определяет, на каких рынках можно реализовать этот продукт. Семь параметров характеризуют рециклированный полиолефин: скорость плавления, содержание золы, влажность, количество черных точек, разниться цвета, оценку запаха и характеристики по прочности. Завод, который периодически анализирует все эти параметры и ведет записи, может реализовать свой продукт в самых требовательных отраслях; завод, который этого не делает, ограничен сложением коммерческой продукции, независимо от качества его оборудования.
Серию из семи основных параметров
Скорость течения расплава (MFR)Измеряется по стандартам ISO 1133 или ASTM D1238, обычно при температуре 190 °C с нагрузкой 2,16 кг для ПЭ и при температуре 230 °C с нагрузкой 2,16 кг для ПП. MFR отображает как основной класс резины, так и степень термического разрушения. Увеличение значений MFR в пределах одного производственного цикла означает, что происходит распад цепочки полимеров, обычно это происходит при слишком высокой температуре пластика или слишком длительном времени его нахождения в расплавленном состоянии. Важна не только абсолютная величина, но и стабильность – клиентам, выпускающим пленки, важно, чтобы показатель в следующем месяце тоже был таким же.
Содержание пепла.Определяется в соответствии с ISO 3451 или ASTM D5630 с помощью контролированного сжигания, содержание пепла определяет процент содержания неорганических остатков — минерального грунта, наполнителей и пигментов. Это единственный наиболее прямый показатель эффективности мойки и фильтрации. Показатель ниже 0,5% свидетельствует об отличной мойке; от одного до двух процентов характерен для сельскохозяйственного полимерного рециклата; выше трех процентов обуславливает применение материала только в низкосортных сферах и вызывает ускоренный износ инженерной техники заказчика.
Вода.7. Измеряется за счет потерь от сушки или титрования с помощью Карла Фишера. Полиолефины не гигроскопичны, поэтому единственная проблему представляет влажность на поверхности, и правильно работающий центробежный сушильный агрегат должен обеспечивать показатель ниже 0,1%. Более высокие значения указывают на сбой в процессе обезвоживания в грануляторе, а не на проблему, связанную с свойствами пропитанной волокнистой смеси.
Количество черных точекСчитается визуально на определенной массе, обычно выражается в очках на килограмм, иногда с порогом размера, например, свыше 0,2 миллиметров. Черные точки появляются из-за карбнифицированного полимера в мертвых зонах экструдера, неочищенных загрязнений и отслаивающегося материала со стены барабана. Это наиболее заметный дефект на светлом цветном рециклированном материале.
Разница в цвете (delta E).Измеряется с помощью колориметра по сравнению с эталонным стандартом в пространстве CIELAB. Что касается рециклируемого материала, то практическая проблема заключается в меньшей степени в соответствии конкретному стандарту, а скорее в сохранении стабильности характеристик между партиями, потому что смесь отходов после использования всегда будет иметь цвет от сероватого до темно-серого. Разница в значении ΔE, не превышающая двух единиц, как правило, не вызывает впечатления с глаза. При значении, превышающем 5 единиц, это будет заметно, и это вызовет жалобы со стороны клиентов.
Оценка запахов (ВДА 270).Стандартизированный сенсорный тест, в котором обусловленный образец оценивается профессиональной группой и оформляется на шестибалльной шкале, где балл 1 означает неосуществимый, а балл 6 — недопустимый. Заказчики автомобильной и потребительской продукции часто требуют оценки по стандарту VDA 270, которая равна трем из шести максимумов. В разделе пятнадцатом рассматривается, как улучшить эту оценку.
Тягопрочность и величина удельного растяжения.Определение по ISO 527 или ASTM D638 на образцах прессованных или литых. Сопротивление прочности подтверждает, что полимерный скелет пережил процесс. Удлинение при разрыве является более чувствительным показателем (но оно снижается раньше, чем показатель прочности, если начинается деградация).
Уровень загрязнения, достижимый класс гранул и применение в последующих процессах.
| Загрязнениеыржива: | Достижимое содержание пепла. | Типовая постоянство характеристик MFR | Реалистичный класс гранулирования. | Подходящие downstream-применения |
|---|---|---|---|---|
| Промышленно! использованный LDPE, менее 1 процента | Не более 0,3 процента. | В пределах плюс или минус 10 процентов от партии к партии. | Близкий к первому прессованию, фильмовый класс. | Вздутый полиэтиленовый материал, намотанный в пленочный материал, лента и полиэтиленовый наполнитель. |
| Пластмассовый фолий для упаковки после использования, 2–5 процента | 0,4–1,0 процентов | В пределах плюс или минус 15 процентов. | Достойный общий класс качества | Мешки для мусора, строительная плексиглазная пленка, внутренние слои многослойной упаковочной пленки, литьевые пластины незачастую важного назначения |
| Тканые мешки из ПП и ткани FIBC, 3-8 % | 0,8–2,0 процента | В пределах плюс или минус 20 процентов. | Индустриальный класс. | Литье под давлением ящиков, паллет, цветочных горшков, тканевой ленты, промышленных формовок |
| Пленка для оранжерей, 5–15 процентов | 0,8–1,8 процента | В пределах плюс или минус 20 процентов. | Средний класс | Аграрный материал, поливочная труба, подложка из геотекстиля, формуемые сельскохозяйственные компоненты. |
| Сельскохозяйственная мульчирующая пленка, от 10 до 30 процентов | 1,5 - 3,0 процентов | В пределах плюс или минус 25 процентов. | Класс коммунальных услуг | Мешки для мусора, полиэтиленовые трубы, телевизионные шкафы, подкладочный слой геомембран, отводные компоненты |
Строительство практичной системы контроля качества
Рабочую лабораторию для завода по переработке пленки необходимо оснастить тестером текучести расплава, муфельной печью для определения золы, балансом влаги, небольшим цветометром и лабораторным прессом для изготовления образцов на удлинение. Важнее соблюдение дисциплины при отборе пробы, чем сложность инструментов: следует брать пробу каждый час с станции для упаковки, идентифицировать ее маркой партии и проводить испытание текучести расплава и золы не реже одного раза в смену. Проверка на разрыв и запах можно проводить реже, обычно по каждой партии производства или по требованию заказчика.
Гомогенизатор силоса – это инструмент контроля качества, которым многие предприятия не пользуются должным образом. Смешивание четырёх-восьми часов производства перед упаковкой существенно уменьшает краткосрочные колебания, превращая серию немного различающихся результатов за один час в один стабильный лот. Для клиентов, которым действительно важна стабильность (и клиенты, платившие большие деньги, всегда его ценят), это часто является более ценным, чем незначительное улучшение среднего качества.
15. Снижение неприятных запахов для послеконечного материала
Воня — это свойство, которое чаще всего мешает переработанному гранульованному полимеру получить доступ на более ценные рынки. Кроме того, это свойство в наибольшей степени не поддается одновременному решению с помощью соответствующего оборудования, поскольку в пострециклических полиолефинах запах возникает как минимум из четырёх различных источников, для устранения которых требуются четыре различных мероприятия. Понимание того, какой именно из этих источников преобладает в вашем конкретном сырье, является предпосылкой для улучшения показателя VDA 270.
Четыре источника неприятного запаха
Остатки от предыдущего содержимого.Полимер в течение его всего срока службы поглощает жирные и ароматические соединения из пищевых продуктов, моющих средств, агрохимикатов и топлива. Эти соединения диффундируют в структуру полимера, а не просто осаждаются на его поверхность, поэтому очистка поверхности не удаляет их. Для их удаления необходимо применять тепловой метод.
Продукты деградацииТермическая и окислительная деградация полиолефинов вызывает образование альдегидов, кетонов, карбоновой кислоты и коротких углеводородных цепей — все они имеют низкую зону без запаха. Каждый дополнительный степень температуры расплава и каждая дополнительная минута пребывания в процессе повышают нагрузку. Этот источник полностью находится под вашим контролем за счет параметров процесса.
Микробиологическая активность.Органические остатки на пленке, которая была упакована и хранилась мокрой в течение недель, поддерживают рост бактерий и грибов, образуя летучие жирные кислоты, амины и серные соединения с крайне низкими порогами запаха. Горячая каустическая обработка эффективно справляется с этим; холодная обработка неэффективна.
Остаточные добавки и растворители печатной краскиАнтиоксиданты, смазки и остаточные растворители печатной краски способствуют незначительному, но постоянному запаху.
Пять путей смягчения запахов
Рычаг 1: усилить вакуумирование.Это наиболее эффективное однородное решение. Углубление вакуума от минус 0,06 до минус 0,09 мегапаскаля существенно повышает силу, приводящую к удалению растворенных компонентов. Не менее важным является скорость обновления поверхности расплава в дренажной системе: зона декомпрессии с глубокими отдушками и частично запружённой трубой обеспечивает намного большую поверхность расплава, чем полностью запружённая труба, и добавление специального элемента для удаления растворенных компонентов в зоне дренажа может существенно повысить эффект удаления, не меняя уровня вакуума.
Рукоятка №2: удаление пара или инертного газа.Впуск небольшого количества воды или азота в расплав прямо над отводным клапаном вакуума позволяет сформировать средство для вымывки. Вспарывающийся жидкий флуид испаряется и рассеивается по поверхности расплава в виде мелких пузырей, а нерастворимые органические соединения отличаются повышенной испаряемостью и переходят в эти пузырьки, выходя из системы. Этот процесс работает по тому же принципу, что и паровая вымывка в химической технологической отрасли, и он значительно эффективнее, чем вакуум для соединений с ограниченной испаряемостью. Скорость впрыска невелика – обычно не более одного процента по массе – и должна тщательно контролироваться, чтобы не дестабилизировать расплав.
Рукоятка №3: управление временем нахождения расплава.Длительное пребывание при высокой температуре приводит к быстрому образованию нового запаха, чем удаление существующего запаха дегазацией. Мёртвые зоны в шнеке, переходнике и цилиндре являются наиболее опасными, поскольку материал, находящийся в них в покое, разлагается очень сильно, а затем частично отщепляется и оказывается в основном потоке. Простое оформление каналов стыка, избегание резких углов и регулярная очистка способствуют снижению этого эффекта.
Рычаг 4: понизить температуру плавленияГенерация запаха в результате термального разложения резко возрастает с увеличением температуры. Понижение температуры расплава с 230 до 205 градусов Цельсия на рециркулируемой пленке LDPE обычно приводит к значительному улучшению в соответствии со стандартом ВДА
Рычаг 5: улучшить промывание смеси вверх по течениюГорячее отжигание в температурном диапазоне от 75 до 85 градусов Цельсия удаляет источники микробиологических и жировых загрязнений, прежде чем они попадут в расплав. Такое очищение является самым дешевым способом снижения неприятного запаха, поскольку удаление загрязнения с помощью воды всегда дешевле, чем с помощью вакуума. Для вторичного использования пленки, предназначенной для рынков, требовательных к отсутствию неприятного запаха, горячее отжигание следует рассматривать как обязательное условие, а не как опцию.
Реалистичные ожидания
Рециклированный материал из упаковочной пленки, полученный на ситовой линии с одним аваскуляционным процесом, как правило, соответствует категории 270-4-5 VDA. Добавление горячего мытья с помощью щавелевой соли обычно повышает качество материала на полный порядок. Дополнение двухступенчатой аваскуляции с глубоким вакуумом повышает качество на еще полный порядок. Дополнение разгонки расплава и тщательного контроля температуры позволяет достичь четвертой категории (3,5) или даже третьей категории, что открывает широкий круг различных потребительских применений. Добиться первой категории (или ниже) с помощью механической переработки таких постпотребительских пленок очень трудно и требует чрезвычайно чистого исходного материала.
16. Руководство по выбору: требования к модели линии
В следующей таблице показано, как простому потребителю четыре наиболее распространенные сценария использования перерабатывающих линий помогают выбрать определенный тип линии Polyretec и сформулировать необходимые конструктивные решения. Конструкция важен не менее чем производительность. Именно так два покупателя, приобретающие PTW-1000, для разного сырья получают линии, кардинально отличающиеся друг от друга.
| Сценарий клиента, | Рекомендуемый тип линии | Необходимо ли горячее мытье? | Спецификации фильтрации плавления | Рекомендуемый способ грануляции | Другие нюансы конфигурации оборудования. |
|---|---|---|---|---|---|
| 500 кг/час чистая послепромышленная пленка из конвертера, печать минимальная, загрязнение ниже 1 процента | PTW-500 | Нет; достаточно холодной промывки и фрикционного порошкового моющего средства. | Двухпоршневой (двухвинтовой) гидравлический регулятор плоскостей, 100 отверстий | Водный кольцо, или лента, где предпочтительна цилиндрическая геометрия гранул | Стандартный нитридированный барабан обеспечивает достаточную тягу; имеются два ступени трения; отвечает требованиям конструкции с плотным охлаждающим контуром; процессы можно проводить поодиночку или с участием 2–3 операторов. |
| 1000 кг/ч упаковка из пленки для послеконсуммации, отпечатанная, смешанная суперконтракционная и рулонная упаковка, загрязнение 2–5 %. | PTW-1000 | Да; горячий мыльный порошок при температуре 75-85 градусов Цельсия с поверхностно-активным веществом плюс этап промывки. | Непрерывный клапан рециркуляции, 120 микрон, или двухклапанный с двойным фильтром для выпуска пленки | Стандартный водный круг; подводная резка, когда внешний вид гранул имеет коммерческое значение | Биметаллический бак; три стадия трения; глубокое вакуумное рассасывание запаха; вспучивание растворенного кислорода в водяном контуре |
| 800 кг/ч сельскохозяйственный плёночный мульч, угнетённое грунтовое давление 15–25%, сезонная кампанная работа | PTW-800 | Рекомендовано; горячая мойка существенно улучшает содержание пепла и запах на загрязненных мульчовых пленках. | Полностью автоматический самопочищающийся фильтр, размером от 100 до 150 микрометров; сменные поршневые элементы быстро засоряются | Водный круговорот. | Расширенное обезжиривание с предварительным измельчителем и сухой барабанной системой предварительной очистки, дробилные пластины из вольфрам-кадмиевого композита; двухслойная камера; расширенная седиментационная и гноющий пресс; четыре стадии трения |
| 1500 кг/ч PP плетеный мешок и FIBC, до 3-8% загрязнения, непрерывная работа с трехсменным режимом работы | PTW-1500 | Опционально; горячая мойка, когда в мешках хранились химические, минеральные или удобрения. | Непрерывный клапан рециркуляции, с размерами от 100 до 120 микрон, подходящий для высокой пропускной способности | Подводная гранулирование обеспечивает стабильность выпуска и однородность гранул при данной производительности. | Взрыватель и предварительный измельчитель с большим рабочим ресурсом; сушильный агрегат с широким ротором; бак с поплавком, рассчитанный на удаление линдера и волокон; насос для расплавления с постоянным давлением; силос для гomогенизации, рассчитанный на 6–8 часов работы |
Как "Полиретек" проводит селекционный процесс
Выбраная выше таблица является отправной точкой, а не окончательной спецификацией. На практике компания «Polyretec» требует выполнения следующих четырех шагов перед конфигурированием линии: представленного образца исходного сырья в количестве не менее двадцати килограммов, целевого объема выработки в килограммах в час и в час за год, предполагаемой дальнейшей переработки гранул и ограничений, существующих на выбранном участке: наличие площади помещения, разрешения на электроснабжение и отведение воды. После этого на заводской линии провести пробный пуск, с помощью которого можно определить фактический выход, фактический процент пепла и фактическое потребление энергии на единицу продукции для этого конкретного материала, что является более надежным основанием для принятия решения о покупке, чем любая таблица.
Прибыльность – это показатель, который наиболее часто недооценивается. Бал издревянной мульчировочной пленки при степени загрязнения двадцати процентов и влажности восьми процентов дает около семидесяти до семидесяти пяти процентов от доставленной массы как готового гранулированного пеллета после устранения загрязнений, потери мелких частиц и отходов фильтра. Создание бизнес-плана с допуском на рентабельность в девяноста процентов для этого исходного сырья даст очень неправильный результат, и это испытательный цикл, с помощью которого можно избежать такой ошибки.
17. Способность насыпной гранулировки от компании Wanplas
Единый шнековый экструдер, интегрированный в линию переработки полиэтилентерефталатной (ПЕТ) пленочной упаковки, оптимизирован для выполнения одной задачи: преобразования перемытой, сжатой-сухой пленочной стружки в чистый рециклетный гранулат с двойным обезвоживанием и фильтрацией плавки. Он выполняет эту задачу эффективно и с низким расходом энергии на единицу продукции. Однако это не агрегат для смешивания, и некоторые предприятия по переработке ПЭТ нуждаются в способности смешивания, наряду с линией мытья.
Когда на рынке недостаточно экструдера с одним валом.
Существует три ситуации, требующие использования различных машин. Первая – введение наполнителей и добавок: добавление карбоната кальция, талька или стекловолокна в рециклируемый материал для достижения заданной жесткости или стоимости требует дистрибутивной и диспергирующей способности коэацирующегося двухшнекового устройства, которое не может быть реализовано одношнековой машиной для переработки макулатуры. Вторая ситуация – совместимость смешанных потоков полиолефинов: смешивание фракций полипропилена и полиэтилена с совместителем для получения пригодного для использования сплава требует точного и контролируемого скашивания вдоль настраиваемого шнека. Третья – растворение мастера цвета при высокой нагрузке с требованиями к тщательной ди dispersе, когда качество смешивания двухшнековой машины обеспечивает заметно лучшее равномерное распределение цветов.
Интегрированный маршрут
Для высокопродуктивной двойной скреперной фасовки отмытых колец, а также для модифицированной грануляции, требующей наполнителей, совместителей или цветных рецептурных смесей, Wanplas поставляет соответствующие системы грануляции, которые интегрируются непосредственно с линиями мытья Polyretec. Поскольку обе системы принадлежат к группе Wanplas, интерфейс между линией мытья и системой фасовки разработан не спонтанно, а как единый проект: установочные характеристики циркулятора вакуумного сушильного оборудования, конфигурация бортового загрузки, архитектура управления и коммуникационные соединения определяются вместе.
Практическая архитектура проста. Линия моек Polyretec осуществляет разрезание тюков путем сжатия, сушки и получения горячего, сухого и уплотненного гранул. Эти гранулы подаются — либо непосредственно, либо через буферный боковой подавач, когда требуется гибкость партии, — в двойную коаксиальную систему с двумя винтами, поставленную компанией Wanplas, с гравиметрическими подавателями для наполнителей и добавок, боковым заряжением для волокна или высокообъемных минералов, двойным продуванием для деволатилизации и фильтрацией расплава перед гранулятором. В результате получается единое предприятие, способное выпускать как чистые рециклируемые гранулы, так и смешанный материал, соответствующий требованиям спецификации, с одной передней структурной единицы мытья.
Опредите, нужен ли он вам.
Большинство перерабатывающих компаний не нуждаются в двухвинтовой стержневой линии с первого дня. Если ваше предприятие перерабатывает отходы пленки в универсальные переработанные гранулы, продаваемые в соответствии с определенными стандартами, интегрированная одновинтовая линия серии PTW — правильное решение, а добавление способности к смешиванию будет капиталовложением, не приносящим никаких отдач. Если ваше предприятие поставляет спецификации по классу обработанных гранул формовальникам или экструдеру — когда заказчик указывает нагрузку на мел, значение жесткости или цвет — двувинтовой путь несоблюдения необходим и следует планироваться в дизайне завода с самого начала, потому что последующая переделка потребует перестроения системы материалов: перемещаемого между двумя полуфабрикатами. Обсуждение полной пятилетней дорожной карты продукции на этапе спецификации ничего не стоит и часто меняет решение по дизайну.
18. Общие проблемы и решения
Каждая линия по переработке пластиковых пленок сталкивается с одним и тем же коротким списком производственных проблем. Что отличает хорошо работающее предприятие от одерживающегося бородной лысиной, так это скорость диагностики – знание того, на какую из нескольких возможных причин нужно первым делом проверить и в каком порядке. В таблице ниже приведены семь наиболее распространенных проблем по причине и способу их устранения.
| Проблема | Наиболее вероятные причины | Меры корректировки в порядке их приоритетности |
|---|---|---|
| В пелетах присутствуют пузырьки или поры. | Остаточная влажность выше 1 процента, поступающая в экструдер; целевой уровень вакуумной вентиляции не достигнуто; уплотнение между вентилями повреждено; блокировка отвода пара из сушильного агрегата | Снимите влажность пластов на выходе из двухкамерного сушильного агрегата; очистите и проверьте отводную капельницу пара и отверстия в баке; проверьте эффективность вакуумного насоса и наличие полимерного остатка в вакуумной магистрали; проверьте температурный профиль нагревания бака на двухкамерном сушильном агрегате; убедитесь, что винт экструдера имеет правильную конструкцию с целостной масляной герметичной зоной. |
| Разрыв стержня на грануляторе (системы для стержней) | Вода в пластике, которая приостанавливает процесс, высокое температурное значение пластика, неизрасоложенные частицы, неравномерная подача, колебания давления пластика, слишком высокая или низкая температура охладителя. | Устраните влагу в первую очередь; понижайте температуру плавления на этапах по 5 градусов Цельсия и проверяйте; проверьте усадку фильтра и меняйте экран, если она повышена; проверьте работу силового под载чика и наличие загруженного участка; отрегулируйте температуру водяного нагревателя и длину пути проволоки; проверьте впрессовку на предмет частично забитых отверстий. |
| Высокий содержание аsh в гранулах | Недостаточная интенсивность мытья для уровня загрязнения; скорость вращения ротора машины для мытья с помощью трения слишком низкая или плунжеры изношены; бак с поплавком переполнен или в нем возникают турбулентные течения; фильтр для расплава слишком грубый; сита дробилки слишком большие и оставляют не до конца очищенные крупные фрагменты. | Измерьте долю пепла на промежуточных точках, чтобы определить место, где происходит загрязнение; увеличивайте скорость вращения ротора пневматической щетки до 1000 об/мин; осмотрите и замените изношенные щетки; уменьшите пропускную способность плавательной емкости или увеличьте время пробы; повыше фильтруйте одним ступенью крупнее каждую последующую ступень; рассмотрите возможность установки более мелкой сетки дробилки или уменьшения ее отверстий. |
| Черные пятна в гранулах | Карбонизированный полимер из шестерни и цилиндра, загрязненный материал в адаптере или матрице, чрезмерно высокая температура расплава, слишком длинные интервалы замены сеток или загрязнение, проходящее через фильтр. | Тщательно очистите экструдер с помощью очищающего вещества; осмотрите винт, адаптер и отверстие на наличие нагаров и очистите их механически; проверьте, нет ли повреждений или износа винтов для предотвращения застоя; понизите температуру плавления; сократите интервал смены сетки; проверьте целостность пакета сетки и отсутствие пути обхода вокруг барабана. |
| Сильный запах в готовых гранулах. | Недостатнее удаление газов из вакуумной камеры; слишком высокая температура расплава; длительный период пребывания и «мертвые зоны»; микробная нагрузка от влажно хранимых исходных материалов; отсутствие горячей промывки загрязненных отходов из вторичного использования; | Проверьте, чтобы уровень вакуума был ниже минус 0,08 мегапаскаля или лучше; добавьте или углубите зону декомпрессии в отверстии для отвода; понизьте температуру плавления; рассмотрите возможные варианты разделения расплава с помощью контролируемого введения воды или газа азот; добавляйте горячие каустические средства для промывки, расположенные выше по течению; уменьшите время хранения исходного сырья до обработки. |
| Низкий выход по отношению к эталону на табличке | Распределительный отсек экструдера не полностью заполнен из-за низкой объемной плотности; скорость подачи материала слишком низкая; износ шнека и цилиндра, позволяющий обратному потоку; засорен фильтр раствора; прессовочный сушильный агрегат не обеспечивает требуемого уровня высушивания; мотор находится в пределах предельного токового сопротивления из-за чрезмерной вязкости раствора | Визуально проверяйте заполнение горловины подачи; увеличивайте скорость подачи материала сифоном или усиливайте его давление; измеряйте износ шнека и барабана по сравнению с исходными размерами; меняйте экраны и отслеживайте восстановление давления; проверяйте, соответствует ли производительность сушильного устройства требованиям экструдера; проверяйте, чтобы температура материала в горловине подачи была в диапазоне от 80 до 110 градусов Цельсия. |
| Материя, образующаяся при плавлении, блокирует фильтр слишком быстро. | Емкость стирки ниже уровня, на который был рассчитан фильтр; исходный материал более грязный, чем рассчитано в конструкции; фильтр слишком тонкий для фактического уровня загрязнения; бумажные или волокнистые частицы, не удаленные в ходе стирки; деградированный полимер формирует гели | Измеряйте содержание термического песка перед экструдированием, чтобы оценить недостаток промывки; восстановить эффективность промывки перед сменой фильтрации; если загрязнение действительно выше, чем по проекту, усовершенствуйте непрерывную заливку обратно или самоочищающийся фильтр; добавьте грубую стадию предварительного фильтра перед тонким фильтром; снизите температуру расплава, чтобы ограничить образование геля; |
Диагностическое правило, которое стоит запомнить
Почти все качество проблем в конце линии переработки гранул существует вверх по течению, в процессе промывки или сушки, а не в экструдере. Экструдер — это место, где проблемы становятся видимыми, поэтому именно сюда и направляют свои поиски, поэтому так много времени тратится на корректировку параметров экструдера в качестве компенсации недстатка промывочного процесса. Установите рутинную проверку содержания пепла в гранулах и влажности на выходе экструзионного сушильника. Два этих показателя сразу дают вам понять, является ли проблема выше по потоку или ниже. Самое важное — быстро распознать закономерность. Это и отделяет двухдневную перерыв в работе от двухнедельного.
19. Применение перемолотых пленок
Рециркулируемый полиэтиленовый и полипропиленовый зерновой пелет имеют истинный и постоянно растущий рынок, но этот рынок сегментирован по классу качества. От того, в какие приложения может реально быть применен ваш маркетинговый класс, и от того, что конкретно требуется в каждом из этих приложений, зависят ваша ценовая позиция и спецификация оборудования.
Мешки для мусора и накидные пакеты
Единственный крупнейший рынок для переработанных гранул LDPE-пленки. Мешки для мусора могут принимать серые и темные цвета, допускают содержание пепла до примерно двух процентов и не требуют соответствия требованиям к контакту с пищей. Переработка надуваемой пленки требует достаточной прочности расплава и низкого показателя наличия гелей и черных точки, поскольку гели вызывают нестабильность пузырей и видимые дефекты на тонкой пленке. Теплоэнергетическая гранула из рециклинга сельскохозяйственной пленки нашла здесь естественный дом, обычно смешиваясь с большим количеством виринового материала, который стабилизирует процесс переработки.
Сельскохозяйственная мульчирующая пленка и покрытие почвы
Переработанный LDPE возвращается прямо в производство агрофильмов, обеспечивая кругооборот материала. Черная мульчирующая пленочка особенно терпима, поскольку черный карбоновый отвердитель покрывает всю палитру цветов. Ресурсы должны обеспечивать достаточную твердость и линейность для выдерживания процедуры укладки, а также стабилизацию от воздействия УФ-излучения, необходимую в соответствии с ожидаемым сроком эксплуатации на поле. Влага, содержащаяся в смеси, не должна превышать 2%.
Трубы для полива и компоненты дренажа
Экструдированная полиэтиленовая труба для орошения, трубки для капельного полива и изогнутая дренажная труба являются крепким выходом для вторсырья среднего и бытового классов. Толщина стенки является щедрым, поэтому редкие вкрапления являются терпимыми, а окружающая среда скрытого обслуживания не требует косметического качества. Труба, рассчитанная на давление, — другое дело: она требует контролируемой МФР, проверенного долгосрочного гидравлического поведение и низкого загрязнения, поэтому для большинства труб, работающих под давлением, используется только ограниченная доля вторсырья в среднем слое многослойной стенки.
Литые изделия ящики, паллет и контейнеры
Переработанный ПП из тканых пакетов и мешков с фиксаторами входит в инъекционно литые промышленные изделия: транспортные ящики, поддоны, цветочные горшки, ящики для инструментов и ведра для строительных работ. Эти детали имеют толстую стенку, обладают структурной прочностью и обычно имеют темный цвет. Стойкость к ударам имеет значение, поэтому материал не должен подвергаться чрезмерному утилизации, а постоянное СВП важно для стабильного изготовления формовок.
Внутренние слои многослойной упаковочной пленки
Найвысоковероятный изолирующий отсек, доступный для сырья высочайшего качества. В структуре пенообразного полиэтилена с тремя или пятью слоями средний слой может содержать значительную долю рециклируемого материала, а внешние наружные слои обеспечивают поверхностные качества, герметичность и необходимую барьерную функцию для получения продуктов, которые могут контактировать с пищевыми продуктами. Требования к сырью очень высоки: содержание пепла не должно превышать одного процента, уровень содержания гелов и черной точки должен быть минимальным, характеристика кипения должна быть однородной, запах — приемлемым. Для достижения указанных результатов требуются горячая обработка, тонкое или двойное фильтрование сирья и строгий контроль температуры при плавлении — именно поэтому обсуждение характеристик оборудования в предыдущих разделах имеет большое коммерческое значение.
Геотекстильный и геомембранный утеплитель
В строительных проектах — дренажные геокомпозиты, геомембраны под основанием, материалы для борьбы с эрозией — широко используются полиолефин, полученный из вторичного сырья, и переносят относительно высокую долю золы и темный оттенок. Основным техническим требованием является длительная стойкость под воздействием УФ-излучения и химических веществ в почве, решаемым путем использования наборов стабилизаторов, а не через повышение чистоты вторичного сырья.
Каналы для прокладки кабелей, строительные конструкции
Дополнительные объемные отверстия включают кабельную защиту, временную строительную пленку, влагоупрочняющие мембраны и широкий спектр некритичных промышленных формовок. Эти приложения обычно определяются механическими характеристиками, а не происхождением материала, поэтому более важны постоянная МФР и постоянное содержание пепла, чем абсолютная чистота.
20. Обслуживание и поддержка
Линия по переработке является непрерывным производственным комплексом, а не отдельным устройством, и разница между комплексом, который достигает номинального объема продукции за шесть недель, и таким, который способен нагружаться только через год, в значительной степени зависят от качества обслуживания. Компания Polyretec, завод Wanplas, обеспечивает для своих линий по переработке ППЭ-пленки комплексную программу обслуживания, построенную на основе более чем ста уже реализованных проектов, покрытия сервиса в более чем пятидесяти странах и команды из двадцати четырех и более инженеров.
Тестирование перед отправкой.
Каждая линия собирается и проверяется на заводе перед отправкой. Механическая загрузка проверяет соответствие углов, температуру подшипников, ток приводных двигателей и взаимное блокирование систем управления по всей линии. Если заказчик поставляет исходный материал заранее, проводится производственный пробный пуск на реальном материале, чтобы проверить выход, влажность на выходе пресс-сушителя, содержание золы и качество гранул, прежде чем оборудование отправится заводу, а не обнаружит проблемы во время пусконаладочных работ на месте у заказчика. Результаты пробного пуска документируются и передаются вместе с оборудованием.
Пример пробного запуска
Потенциальным клиентам рекомендуется отправлять образцы материала для испытания на заводской линии до принятия решения о покупке. Исключительно в ходе испытания можно определить три важные параметра, которые подскажут, стоит ли вкладывать средства в установку: фактический выход, фактическая энергоемкость (в киловатт-часах на килограмм) и фактальное качество гранул, определяемое с помощью анализа золы, МДО и визуальной инспекции. В случае нетипичного сырья, например сильно окрашенной пленки, ламинированных конструкций или сильно загрязненного сельскохозяйственного материала, обеспечение правильной настройки линии может быть только с помощью испытания.
Установка и введение в эксплуатацию
Инженеры посещают место для надзора за механическим монтажом, проверки электрических соединений, заполнения циркуляционной системы и запуска, а также поэтапного запуска, который приводит линию к номинальной мощности в контролируемом порядке. Комиссирование включает определением начального набора параметров процесса для конкретного исходного сырья заказчика и запись его в качестве базового рецепта в систему управления, чтобы операторы имели известную веру щифму для возврата к ней после любого изменения исходного сырья.
Обучение операторов и технадзора
Обучение охватывает ежедневную эксплуатацию, оценку исходного сырья, настройку параметров, процедуру замены экранов, замену ножей и установку зазоров, операцию по обработке воды, включая дозировку флокулянтов, рутинный отбор проб качества, а также процедуры безопасности для дробилки, резервуаров с горячим мытьем и экструдера. Обучение проводится в ходе пусконаладочных работ и подкрепляется документацией. Обучение по техническому обслуживанию охватывает графиков осмотров ножей, валиков с натяжным уплотнением, винтов компрессора и измерительных приборов для обнаружения износа шнека и барабана экструдера, а также обслуживания насосов и клапанов.
Стратегия резервных частей
Компания Wanplas применяет обязательство по бесплатным запасным частям в размере 500 USD в год для всей группы, что покрывает простые расходные материалы и изношенные детали в рамках этого лимита. За пределы этого бесплатного лимита предоставляется перечень рекомендованных запасных частей, который охватывает ножи дробилки, жесткие уплотняющие щетки, ковшовые скринировочные комплекты, уплотнения, подшипники и компоненты привода, а также указываются быстроиспользуемые детали, чтобы завод мог держать соответствующие запасы вместо того, чтобы ждать доставки, если изнашивается одна из запчастей.
Дистанционная поддержка и мониторинг данных.
Косвенное мониторирование с получением данных доступно в качестве конфигурируемой опции. Запрощенные данные процесса — давление расплава, температура расплава, токи двигателей, уровень вакуума, показания влажности и производительность — позволяют инженерам завода диагностировать проблемы с расстояния и часто разрешать их без визита на производственное помещение. Данные о тенденциях являются основой для прогнозительного технического обслуживания. Например, медленно растущий ток основного двигателя при постоянной выходной мощности — это ранний сигнал износа винта и цилиндра, который невидим при ежедневном наблюдении.
Открытие посещений завода.
Заказчики всегда могут посетить производственное предприятие, чтобы осмотреть находящиеся в стадии строительства линии, наблюдать за пробными запусками и встретиться с инженерным коллективом. При капитальной покупке такого масштаба качество изготовления емкостей, отделка винтов и стандарт строительства электрощитов сказываются на покупателе больше, чем какая-либо спецификационная таблица. Посещения можно совместить с пробным запуском образца, чтобы одно посещение охватывало как проверку завода, так и квалификацию материала.
21. Часто задаваемые вопросы.
В чем разница между одноступенчатой и двухступенчатой линией переработки пластиковых пленок?
Двухступенчатая линия разделяет процесс моечного очищения и гранулирования на два независимых процесса: моченые гранулы сушатся до степени влажности от восьми до двенадцати процентов, хранятся и затем снова подаются в холодном виде на отдельную линию гранулирования. Односторонняя линия включает сушильный пресс, который отводет влажность ниже одного процента и подает нагретый гранулят при температуре от восемдесяти до ста десяти градусов по Цельсию непосредственно в секцию подачи экструдера, без посредственного хранения. Одноступенчатый маршрут обычно позволяет экономить от пятнадцати до двадцати пяти процентов энергоресурсов теплового блока, обеспечивает более стабильное качество гранулированного продукта, занимает на двадцать-тридцать процентов меньше полезной площади и требует на одну смену на один-два оператора меньше. Двухступенчатый маршрут позволяет сохранять гибкость в процессе продажи промоченной гранулы в качестве промежуточного продукта.
Сколько влаги остается в гранули после прессово-сушильного агрегата?
Присоединяйте один процент в зависимости от надлежащего размера прессово-гориловой сушилки и функционирования системы отвода пара. Это сравнивается с восемью-десятью процентами от односместной центрифуги на фольгу. Уменьшение достигается за счет механического сжатия, при котором выделяется и выделяется капиллярная влага, в сочетании с нагревом барабана, при котором остаточная связанная влага выкипает паром и удаляется посредством отверстий в барабане. Если процент вытекания влаги превышает один процент, сначала проверьте тракт отвода пара и профиль нагрева барабана.
Может ли одна линия обрабатывать как тканевые пакеты из ПП, так и пленку из ПЭ?
Да, и большинство коммерческих линий делают это. PP и PE плавают в воде, поэтому стадия разделения по плавуемости не позволяет различать их, и оба процесса проходят на одной линии предварительной обработки. Различия заключаются в экструдере: PP нуждается в более высокой температуре плавления, как правило, от двухсот десяти до двухсот сорока градусов по Цельсию в сравнении с ста-о-сто девяносто до двести двадцати для LDPE. Запуская смешанный поток PP и PE, получают смешанные гранулы с промежутыми свойствами, которые приемлемы для многих промышленных приложений, но не для производства пленки. В том случае, когда два этих полимеров надо держать отдельно, настроите линию — работайте с PP некоторое время, очистите ее, затем запустите PE, — а не пытайтесь проводить разделение одновременно.
Какой уровень рециркуляции воды можно реализовать на практике?
Восьмидесяти до девяноста процентов при правильно конструированном цикл обработки, включающем седиментацию, улавливание растворенного воздуха, филтрацию и контролированный возврат. Свежая добавка воды составляет тогда всего восемь-пятнадцать процентов объема циркуляции, заменяя воду, потерянную при удалении частиц, а также при испарении. Чтобы достичь верхнего предела, необходима активная регулировка дозы флокулянта, а не установление ее значений и последующее забывание, а также каскадная система возврата, при которой чистейшая вода направляется на последнее промывку, а вода низкой степени очистки — в дробилку и для предварительного промывания.
Как уменьшить неприятный запах в переработанной грануляте упаковки из пост-потребительских пленок?
Работуйте с пятью рычагами в порядке эффективности. Добавьте жаркое каустическое мытье при температуре от 75 до 85 градусов Цельсия, чтобы удалить микробиологические и жировые отложения перед плавлением. Усилите вакуумное обезвоживание к минусу 0,09 мегапаскаля и добавьте зону разгерметизации, которая максимально ускоряет обновление поверхности расплава в вентиле. Понизьте температуру расплава, поскольку выработка запаха от деградации резко возрастает с повышением температуры. Избавьтесь от мертвых зон и сократите время пребывания расплава. Наконец, рассмотрите контролированную очистку расплава путем небольшого впрыска воды или азота вверх по потоку от вакуумного вентиля. Введя все эти меры, можно обычно перевести рециклированный филм от класса VDA 270 четвертый или пятый в класс третий или третий с половиной.
Какая обычная энергопотребность линии по переработке ПП-PE?
Общий расход специфической энергии для хорошо настроенной однокамерной линии составляет от 0,30 до 0,45 киловатт-часа на килограм готового гранулированного продукта. Для чистых от отходов постпромышленных пленок из ЛДПЭ этот показатель находится в нижней части диапазона, составляя около 0,28-0,33 киловатт-часа. Углеродистые пленки для мульчирования, сильно загрязненные растительными отходами, находятся в верхней части диапазона, составляя около 0,42-0,50 киловатт-часа, поскольку для их очистки требуется больше этапов, горячая очистка и значительно более высокое давление перепада фильтрации расплава. На экструзию приходится от сорока до пятидесяти процентов всего потребляемого электроэнергия, сжимание и сушка — от восемнадцати до двадцати пяти процентов, очистка — от пятнадцати до двадцати процентов, измельчение — от восьми до двенадцати процентов, а гранулирование с дополнительными компонентами — от восьми до двенадцати процентов.
Какую микронизацию следует выбрать для сельскохозяйственной пленки?
Продувной фильтр или полностью автоматический самоводяной фильтр в диапазоне от ста до ста пятидесяти микрометров. Многоходовые щеткодержатели, которые хорошо работают с чистой или слабозагрязненной пленкой, слишком быстро засоряются при работе с мульчпленкой, поскольку минеральные частицы выдерживают даже хорошее промывание. Практический тест: если интервал замены экранов на многоходовом щеткодержателе меньше сорока пяти минут, либо нужно улучшить промывку, либо модернизировать технологию фильтрации. Устраните сначала проблему с промывкой, поскольку удаление загрязнений в стадии плавления- это самая дорогостоящая операция на линии.
Какая производительность гранул я могу ожидать от сельскохозяйственных мульчирующих пленок?
Приблизительно семьдесят-сеventy пять процентов от массы доставленных блоков для материала с концентрацией загрязнений двадцати процентов и влажностью восемь процентов, после устранения загрязнений, потери мелких частиц в процессе промывки и порций смеси, пропущенных сквозь фильтр с расплавом. Чистое отработанное послеобработанное трико, изготовленное из ЛДПЕ, содержит девятьдесят два- девяносто шесть процентов. Опаковка из пленки с двумя- пяти процентами загрязнений обычно содержит восемьдесят восемь-девятьдесять два процента. Основной финансовый риск заключается в оптимистичном предположении о выходе и поэтому перед установкой линии следует провести пробную эксплуатацию с использованием реального сырья.
Нужна ли мне унитарная силосная емкость?
Если вы продаете клиентам, которые конкретизируют свойства, а таковых именно больше всего платили за товар, то ответ — да. Силос для смешивания, который выдерживает от четырех до восьми часов производства, делает цветовые, температурные и влажностные характеристики материала более однородными в рамках одного лотка. Без него даже в течение одного часа наблюдаются вариации, которые передаются клиенту, и претензии о несовпадении характеристик в разных партиях понижают спрос на ваш товар, ограничивая клиентскую базу до тех, которые безразличны к качеству. Это один из наиболее экономичных способов повышения качества в цикле рециркуляции.
22. Заключение
Самая лучшая линия рециклирования пленки PP и ПЭ с одноступенчатой системой гранулирования определяется не самым большим экструдером или самой высокой номинальной производительностью. Определяется тем, насколько полностью линия решает четыре основных проблемы пленки: высокая площадь поверхности и устойчивая остаточная влажность, очень низкая удельная плотность, которая предотвращает обычную подачу материала, абразивное минеральное загрязнение, разрушающее запчасти, и краски, клеи и поглощенные остатки, которые выживают даже при холодной мойке. Линия, которая успешно решает все четыре этих проблемы в оптимальном соотношении, превосходит по всем показателям качества и экономичности любую систему с большим экструдером и слабым фронтальным мытьем.
Архитектура с одним этапом является структурным решением проблемы влаги. Извлекая изделие с влажностью от восьми до двенадцати процентов до уровня менее одного процента в нагретой пресово-издавливающей сушильной камере и подавая его горячим и уплотненным прямо в экструдер, линию исключают этапы промежуточной сушки, хранения и повторного нагревания, характерные для установок с двумя стадиями. Последствия этого достигают всей производственной цепочки: сжигание от пятнадцати до двадцати пяти процентов меньше энергии, не допускается повторное поглощение атмосферной влаги, исчезает вся вторая линия попадания загрязнений, устанавливаются стабильный материал для экструдера и, следовательно, стабильное давление плавления, короче общее время термического перегорания с меньшими показателями деградации и неприятным запахом, сокращается площадь общей установки на двадцать-тридцать процентов и количество операторов на смену.
Вокруг этого ядра последуют остальные решения, зависящие от сырья. Влажное дробление с правильно выбранным материалом зубцов и зазором в 0,2-0,5 миллиметра защищает линию от истирания. Два или три этапа трения при семистах-одной тысяче оборотов в минуту удаляют прикрепленный грунт; бак разделения по поверхности использует разницу в плотности между полиолефинами и материалами с более высокой плотностью; горячее мыльный мытье при семьдесят-пятидесяти пяти градусах Цельсия справляется с чернилами, клеем и микробиологическим наваром. Однозатяжной экструдер с принудительным загрузкой, коэффициентом сжатия 3:1-3,5:1, скребковым транспортировщиком с смесителем и двойным удалением воздуха преобразует эти стружки в чистый расплав. Фильтрация расплава, соответствующая действительному уровню загрязнения, и метод гранулирования, соответствующий целям по выпуску и качеству, завершают цепочку. Очистка воды позволяет возвращать восемьдесят-шестьдесят процентов циркулирующей воды, а вся линия потребляет от 0,30 до 0,45 киловатт-часов на килограм.
Полирэтек, предприятие Wanplas, занимающееся оборудованием для рециклинга с 2010 года и имеющее более ста проектов в более чем пятидесяти странах, поставляет эту линию под маркой PTW в диапазоне от трехсот до 1500 килограммов в час, конфигурируя ее исходя из фактического исходного материала заказчика, а не по умолчанию из каталога. Если бизнес также требует смесей, наполнителей или совместимых сходов помимо чистого рециклина, Wanplas поставляет совместные двухвинтовые грануляционные системы, которые интегрируются напрямую с линией промывки Polyretec как единый технически выработанный проект. Поддержка предоставляется в рамках предварительного пробного тестирования перед покупкой, а также при проведении заводского тестирования, монтажа и пуска в эксплуатацию, обучении персонала, применения правила группы Wanplas о бесплатных деталях стоимостью 500 долларов США в год, удаленном мониторинге и посещении завода.
Если вы рассматриваете линию по переработке ППЭ в 2026 году, самым ценным и простым шагом, который вы можете предпринять, станет отправка представительного образца вашего фактического исходного сырья, включая предполагаемый объем продукции, предполагаемое применение пеллет и ограничения, действующие на вашем объекте, касающиеся площади, поставки энергии и разрешений на слив воды. Пробный пуск с использованием этого сырья даст вам реальную производительность, реальное потребление энергии на единицу поглощенной массы и реальное качество пеллет, на которых опирается ваш экономический расчет. Оттуда можно будет создать индивидуальную конфигурацию линии, соответствующую вашему сырью, а не предположениям. Вы также можете посетить завод, посмотреть, как работает эта линия, и убедиться в качестве изготовления на собственные очи поди, прежде чем принять решение.
