Выбор правильнойБарабанный экструдердля начинающих: 10% предоплата (5000 долларов за набор стоимостью 50000 долларов) + ежемесячные платежи в размере 800-1000 долларов (период погашения 5 лет, процентная ставка 5%).перерабатывание пластиковых очиток в гранулыУчтите, что это единственный решающий фактор, который определяет предельный уровень качества гранул, производительности и эксплуатационных затрат на любом предприятии по переработке. В отличие от производства первичного полимерного состава, где корм является одинаковым и сухим, переработанные гранулы поступают с большим количеством колебаний влажности, объемной массы, загрязнения и скорости плавления, которые напрямую меняют, какая линейка экструдера будет успешной. Экструдер, идеально подходящий для гранул жесткой ПЭТ бутылок, может плохо функционировать при обработке мягкой агрохимчистой ПЭВП, а линия с двумя шнеками, спроектированная для интенсивного удаления паров, может быть переработанной и неэффективной для чистой реграиндованной ПЭВП одного сорта.

В этой статье подробно рассматривается, как выбрать экструдер для гранулирования переработанных пластиковых стружек, начинаясь от исходного материала. Мы начинаем с измеримых входных переменных потока стружек, после чего сравним пять основных технологических решений экструдеров — с одним шнеком и питателем, с одним шнеком и резчиком-компактором, с кочесывающимся параллельным двойным шнеком, с конусным и противоположно вращающимся двойным шнеком и двухступенчатыми тандемами. Затем рассматриваются подсистемы, определяющие качество гранул: обезвоживание, фильтры, насосы и метод гранулирования. Завершается обзор окнами процесса, методами устранения неисправностей и подсчетом энергопотребления, чтобы можно было с уверенностью рассчитать обширность производственной линии.

Полиретек, завод Wanplas, поставляет оборудование для переработки пластика с 2010 года и сочетает австрийский опыт процесса с китайским производственным масштабом более чем в 100 проектах по переработке в более чем 50 странах. Приведенные ниже рекомендации отражают практику работы на непрерывных потоках из одноразового пластикового сырья или вторичного пластика, а не идеальные случаи из учебников. В тех местах, где приведены конкретные цифры, следует рассматривать их как типовые диапазоны для проектирования, которые необходимо подтвердить путем тестовых проб на вашем конкретном непрерывном потоке. Для нужд однороторных комбинированных линий Wanplas предоставляет завода Kerke экструдеры с вращающимися в одной плоскости роторами, которые крепятся на линии по переработке гранулированного пластика.

Потребительские переменные рециклируемых пластмасс, влияющие на выбор экструдера

Экструдер для гранулирования является таким же хорошим, как и корм, который он получает. Перед выбором какой-либо маршрута производства необходимо проанализировать поток полос по шести независимым переменным, поскольку каждый из них влияет на конструкцию по-разному. Игнорирование какого-либо из них – наиболее частая причина, по которой вновь установленная линия не достигает заявленной производительности.

Семейство материала и его термическая чувствительность.

Полимерная идентичность определяет температурный предел, допустимую рабочую температуру и требования к удалению газов. Фрагменты ПЭТ имеют гигроскопические и уязвимые к нагрузке свойства; при температуре выше 285°С и в присутствии влаги они подвергаются гидролизу и теряют внутреннюю вязкость. HDPE и ПП терпимы, но окисляются при длительном времени пребывания. Аграрный полиэтилен LDPE, используемый в виде пленки, содержит красящий пигмент, почву и силикон и деградирует при превышении допустимой нагрузки. ПС и АБС жесткие и хрупкие и требуют бережного температурного контроля, чтобы избегать пожелтения. ПВХ — часто представляет собой примесь в смешанных потоках, но также может являться законным сырьем — является непереносимым по отношению к высоким температурам и нагрузке и требует использования специальной конусной или противоположно вращающейся двойной подшипниковой линии, а не линии с одним подшипником.

Содержание влаги после мойки

Умытые столбцепотребляют обычно от 0,3 до 1,0 процента остаточной влаги в зависимости от стадий обезвоживания и сушки. Для полиэтилена этилтерефталата эта влага должна быть удалена ниже примерно 0,3 процента, прежде чем сосуд или гидролиз разрушат IV; для полиэтилена и полипропилена небольшое количество влаги на поверхности удаляется через обезвоживание, но большое количество остающейся влаги отнимает энергию и дестабилизирует расплав. Уровень влаги определяет, нужно ли вам кристаллизующий сушилка вверх по течению или приемлемо ли использование сухого непрерывного стека для обезвоживания.2. Умытые столбцы полиолефинов, хранящиеся в силосе или больших мешках, выравниваются с окружающей влажностью. В условиях влажного климата столбцы, оставившие сушилку на уровне 3 процента, могут снова достичь 5 или 6процентов через день. Эта влага доходит гораздо быстрее, чем вода к намлегко погружается в экструдер и создает бублики, серебристые разводыи перегибы прядок.

Массовая плотность и проблема формирования мостов.

Плотность составляет 300−400 кг/м3, и фрагменты PET почти рассыпаются. Фрагменты LDPE напротив, лежат на поверхности с плотностью 30−80 кг/м3 и заполняют огромное количество воздуха, что приводит к возникновению перекрытия в любом обычном бункере и голоду конвейера. Полутвердые фрагменты ПП и волокно занимают промежуточные места. Чем ниже плотность, тем сильнее аргумент в пользу насадки-компактора или фрикционного бункера, которые механически уплотняют материал перед загрузкой.

Распределение размеров фракций

Большинство линий стирки образует сырье фракции от 8 до 16 мм. Более мелкое сырье быстрее плавляется, но загрязняет больше воздухом и пылью; более крупное сырье подается стабильнее, но может перегрузить силовое подающее устройство. Разнообразие фракций сырья взаимодействует также с фильтром плавленного сырья, поскольку слишком большая, неуловимая металл или не сожженное сырье повышает давление в заднем участке и ускоряет расход фильтрующего элемента.

Уровень примесей: металл, бумага, ПВХ и гель

Массы бутылок после использования содержат металлы, бумагу, этикетки, ПВХ и силикон в ppm-нормах, которые все еще имеют значение. ПВХ является наиболее опасным сопутствующим загрязняющим веществом в потоке ПЭТ, поскольку оно дегидрохлоринирует и окрашивает весь расплав. Частицы выжигаемой бумаги и древесной волокна становятся черными частицами. Металл повреждает винты и корпуса. Эти примеси задают необходимую тонкость фильтрации расплава и необходимость предшествующей перед разделованием металла и сортировки по цвету. Стандарт EN 15347 классифицирует загрязнение в переработанном пластике и является практичным инструментом для определения приемлемости качества матрицы для поставщика оборудования для вакуумной мойки.

Флуктуации скорости течения расплава и летучие вещества

Рециклированные крошки редко имеют единую скорость плавления. Смешанные бутылочные сорта, добавленные крышки и этикетки расширяют диапазон ХВР, а летучие вещества, оставляемые после вязких чернил, масел и остатков пищи, приводят к появлению запаха и появлению пузырьков. Оба этих фактора повышают требования к дегазации и гомогенизации в вертикальном варе. Скорость плавления следует измерять по стандарту ASTM D1238 или ISO 1133 для каждой партии исходного сырья, чтобы определить предполагаемое окно обработки.

В таблице ниже приведены основные типы фракций и рекомендованные режимы работы машины, а также среднее отношение длины к диаметру, производительность и удельный расход энергии, которые можно ожидать. Это исходные величины; окончательные числа определяются в ходе пробного запуска.

Таблица 1 — тип исходного материала, рекомендуемая технологическая линия, соотношение L/D, пропускная способность и удельный расход энергии

Переработанный тип гранулята.	Рекомендуемый маршрут обработки	Обычное отношение L/D	Диапазон производительности (кг/час)	Специфическая потребность в энергии (кВтч/кг)
Отработанные пластмассы из бутылок PET (твердые, промытые)	Один шнек + подающий аппарат или двухступенчатый вакуум для продуктов питания.	30:1 — 36:1 (одинарный); 40:1 — 48:1 (двухступенчатый)	от 300 до 2000	0,13–0,22
Бутылки из HDPE и жесткая регринд	Один шнек + подающий аппарат.	30:1 до 36:1	От 300 до 1500	0,13–0,20
LDPE сельскохозяйственная пленка (мягкая, с низкой буровой плотностью).	Один шнек + режущий пресс.	28:1 по 33:1	От 300 до 1500	0,15–0,25
Пряжая сумка из ПП и рафия	Один шнек + режущий пресс.	28:1–32:1	От 300 до 1200	0,15–0,24
ПС/ABS твердые зерна	Одношнековая или двухшнековая с обезвёдительницей	От 32:1 до 40:1.	От 300 до 1200	0,16–0,26
Смешанные, с высокой степенью изменчивости, с добавленными наполнителями частицы	Совместно вращающиеся паралельные двухвинтовые.	От 40:1 до 48:1	От 300 до 1500	0,20 – 0,35
Жёсткие сланцы и профили из PVC.	Конусная / противорасположенная двойная шнековая.	От 18:1 до 25:1 (конусная).	200–800	0,18–0,30

Одношнековый экструдер с приводной подачей для жестких пластин

Единый экструдер с подавателем обеспечивает непрерывную подачу жестких, свободно текущих гранул, таких как гранулы для пластиковых бутылок и регенерированный HDPE. Его сила заключается в простоте, низких капитальных затратах, простом обслуживании и количестве энергии, равном 0,13 кВт·ч/кг. Подаватель — часто бункер-разгрузочный или боковой наполнитель — подает гранулы в горловину барабана с контролируемой скоростью, чтобы винт никогда не страдал от недостатка материала, а это важно, поскольку жесткие гранулы могут заклинивать и переполняться в сепараторе по тяжести.

Геометрия и пропускная способность

Типичные геометрии используют бункер с коэффициентом L / D от 30:1 до 36:1 и диаметрами шнеков от Φ90 до Φ200. Линия с одним шнеком Φ120 обычно обеспечивает производительность от 400 до 700 кг / ч на ПЭТ, в то время как устройство с Φ200 достигает производительности от 1500 до 2000 кг / ч. Производительность примерно пропорциональна квадрату диаметра шнека и скорости вращения, однако ограничивающим фактором для гранул часто является однородность расплава и давление в реакторе фильтрации, а не просто способность транспортировки.

Соотношение сжатия и контроль сдвига

Для пластин необходима умеренная степень сжатия, обычно около 3:1-4:1, чтобы твердое легкое образовывалось и растворялось без излишнего перемешивания. Поскольку ПЭТ чувствителен к раздавливанию, отсеки для дозирования должны быть спроектированы с низким коэффициентом удельной энергии и коротким временем пребывания. Трубка разделена на зоны приема, сжатия, расплавления, смешения и дозирования, при этом после зоны расплавления один или два вентиля зазора для вакуума расположены там, где раствор достаточно тонкий для того, чтобы газ мог выходить.

Там, где применяется на рециркуляционной линии

В однозонной линии с одним шнеком реализуется слабая дисперсионная смешивание. Она не справляется с разбиванием агломератов и не дозволяет хорошо сглаживать изменение относительной волюлы основе нафтосодержащих смол, что не свойственно при работе двухконусного экструдера. При производстве пленки, волокон или материалов с высокой плотностью использовать его невозможно, нужно добавлять как минимум аэроскатер. А для пищевой РПЭТ обычно требуется кристализатор, сушильный блок и дополнительный вакуумный участок для сохранения естественной вязкости. В сравнении с одношахтными линиями других фирм, таких как EREMA или Starlinger, китайский завода Wanplas (например, Polyretec) экономит средства на автоматизации, но при этом лишает себя ряда функций основного процесса.

Стоимость слоя

Стоимость основного и эксплуатационного капитала в линейке стругового жарения жесткого гранулята низкая или средняя. Это лучший вариант, когда сырье чистое, однокассовое, жесткое и уже высушено, а задача заключается в создании промышленного гранулята, а не сырья для пищевой промышленности.

Одношнековый экструдер с резцом-компактором для пленки и мягких материалов

Единый рилевый экструдер в паре с резцом-компактором является стандартным решением для мягких, пушистых, плот-безраспространенных крошек: ЛДПЭ-земляных пленочек, послеконсумптивных пленочек, ПП-сетчатых мешков, рафии и нетканных нитей. Сам по себе единый рилевой экструдер не может сглотнуть этот материал, поскольку крошечки плавают на плаву с плотностью от 30 до 80 кг/м3, создают засоры в виде воздушных пузырей и мостов. Резец-компактор решает эту задачу вверх по течению в барабане.

Как работает пресс-компактор

Компрессор представляет собой вращающуюся ножовую камеру, которая измельчает и нагревает плитки трением, в то время как горячая сторона выгружается прямо в воронку подачи екструдера. Трение предварительно нагревает материал до примерно 70-95 °C, что выгоняет влагу с поверхности и, что более важно, сжимает пучки, в результате чего массовая плотность увеличивается в 3-8 раз. Плотный, предварительно нагретой материал поступает в однороторный цилиндр непрерывно и без образования мостов. Это предварительное нагревание также снижает термическую нагрузку на цилиндр, что позволяет уменьшить энергопотребление при загрузке холодной пленки.

Взаимодействие пропускной способности и материала

Линии для разрезных дробилок-компакторов обрабатывают от 300 до 1500 кг/ч в зависимости от диаметра винта и толщины пленки. Тонкая агропленка ППД с высокой нагрузкой чернил требует компактора на более высоких пределах температурного предварительного нагрева и сильной дегазации для удаления летучих веществ из печати и силиконовых разрыхлителей. Волокнистые мешки ПП, будучи более жесткими, подаются хорошо, но могут содержать песок и наполнитель, который ускоряет износ винта и барабана, поэтому рекомендуются антиабразивные накладки.

Ограничения.

Кусторез-компактор увеличивает стоимость и усложняет конструкцию в сравнении с обычным бункером, а резкий измельчение может привести к перегреву чувствительных к температуре материалов, если не обеспечить контроля. Он не подходит для твердых крошек PET, которые лучше подавать за счет силового кормления, и не обеспечивает интенсивное смешивание или многопроходное обезвоживание, характерного для двухшестневого устройства. При двоичной переработке из полимерных пленок остаточный запах сигнализирует о недостаточной степени обезвоживания, и в таких случаях целесообразно использовать двухшестневой аппарат или двухступенчатую технологию.

Стоимость слоя

Капитальные расходы средние. Операционные расходы остаются приемлемыми, поскольку предварительное нагревание сокращает расход энергии в барабане, но износ ножа и обслуживание уплотнителя являются постоянными расходами.

Параллельный ко-оборачивающий экструдер с двойными винтами для тяжелого дегазации и смешивания.

Ко-обертывающийся параллельный двойной шнековый экструдер выбирается в случаях, когда к порошкам предъявляются требования к интенсивной дисперсионной смешиванию, интенсивному удалению газов или одновременной модификации с наполнителями, приглушителями или красителями. Два взаимодействующих, ко-обертывающихся шнека в закрытом цилиндре обеспечивают сильное действие перетирания, превосходную самополировку и возможность выведения нескольких всасывающих отверстий вдоль всего цилиндра.

Геометрия и способность удалять газ

Эти линии работают более продолжительно при соотношении L/D от 40:1 до 48:1, что дает возможность создать зоны подачи, плавления, многократного смешивания и отвода, а также зону дозирования. Вакуум всасывается на двух или более стадиях, обычно достигая минус 0,08–0,095 МПа, что позволяет извлечь влагу, воздух и летучие вещества намного более полно, чем при наличии одной вентиляционной системы на одношнековом прессе. Для фракций с высоким содержанием влаги или краски в виде гранул эта многопоступенчатая обезвоживание способствует удалению запахов и предотвращению образования пузырей и полых гранул.

Модульная конструкция шнеков.

Винт состоит из взаимозаменяемых элементов — транспортирующих, смешивающих и реверсивных — поэтому профиль распределения и время контакта регулируется в соответствии с размерами гранул. Боковые подающие устройства могут вносить в них наполнитель, стекловолокно или жидкую добавку в средней части барабана, поэтому та же самая прессово-экструзия также выполняет смешивание. Вот почему завод Wanplas в Кекерке строит линии с коаксиальными двойными винтами: модульный барабан поддерживает как рециркуляционное гранулирование, так и производство тарных заготовок или инженерных смесей на одном устройстве.

Когда его следует выбирать

Выберите способ с двойными винтами, когда пластиковые гранулы смешиваются или загрязняются, когда концентрация летучки высочайшая, когда необходимо добавлять наполнитель или сополимеризатор, или когда спецификация продукта требует строгого контроля показателя мерной скорости и цветовой окраски. Это также способ для линейного процесса, в котором глубокий вакуумный обезвоживающий эффект заменяет предварительную сушку при условии, что Delta IV остается ниже 0,03. Торговая отдача – более высокая капитальная затрата, сложный контроль и быстрее изнашивание винтовых элементов при работе с грудой с высоким содержанием абразивов.

Стоимость слоя

Стоимость основного и эксплуатационного капитала высока или очень высока. Возврат инвестиций происходит за счет повышения стоимости продукта: комбинированного, дезодорированного, однородного гранулята, который имеет более высокую цену, чем первичный гранулят.

Конусная двойная шнековая, противорасположенные траектории и двухступенчатые тандемные системы.

Две дальнейшие линии заслуживают особого внимания, поскольку они предназначены для материалов и уровней качества, которые не хорошо обслуживаются однозонными и ко-оборотными двойными винтовыми линиями: конусная или противооборотная параллельная двойная винтовая линия для ПВХ и жесткого теплочувствительного сырья, а также двухступенчатая тандемная система для требовательного ПЭТ и высококачественного повторного гранулирования.

Конусная и противорасположенная двойная шнековая для ПВХ.

На высокогерметических единичных шнеках никогда не следует использовать фрагменты и профили из ПВХ, поскольку при нагревании выше 200 °C ПВХ разлагается и выделяет HCl. Конусные двойные шнеки и шнеки, вращающиеся в противоположных направлениях, имеют нип, напоминающий калабратор, который плавно транспортирует и плавит ПВХ при низком истиране и коротком времени прохождения. Коэффициент Д/Р у них короткий, обычно 18:1-25:1 для конусных конструкций, и они переносят температурозрительную, легко разлагающуюся природу ПВХ. Производительность умеренная – около 200-800 кг/ч, а стоимость – средняя или высокая. Поэтому обнаружение даже незначительных фракций ПВХ в потоке ПЭТ крайне важно, поскольку ПВХ, загрязняющий исходный материал, делает желтым и коррозирует цилиндры единичного шнека.

Двухступенчатые тандемные (материнско-дочья) системы

Двухступенчатые тандемы сочетают первую ступень, предназначенную для пластификации, и вторую ступень, отвечающую за финишную обработку при низком градиенте с интенсивной рассасывкой. В первый экструдер (часто однороторный или первый двухроторный) осуществляется плавление и сырое смешивание; плавленый материал передается во второй экструдер, работающий при более низком градиенте и длительном вакуумировании. Это разделение изолирует высокоградуентное плавильне от мягкой, полностью обезвоженной финишной обработки, что идеально подходит для полиэтилена стерила, где градиент и кислород совместными усилиями разрушают IV-кислород, а также для любых гранул, где необходимо добиться низкого уровня запахов и летучих веществ.

Одиночные маршруты ПЭТ.

Для rPET категории пищевого использования существуют два проверенных подхода. Первый состоит в кристаллизации и сушке, а затем экструдировании через два стадия вакуумной машины: пластины кристализуются, чтобы устранить прилипаемость, сушатся до влажности менее 0,3%, и затем экструдируются через первый стадий пластификации и второй стадий глубокого вакуума, который защищает внутреннюю вязкость. Второй подход включает сухую бездымную коаксиальную двухвинтовую машину с агрессивным вакуумным удалением паров, которая допускает более высокую поверхностную влажность и сохраняет ΔIV ниже 0,03. Когда окончательная ΔIV все еще не соответствует спецификациям, используемой для боттлов, добавление ПКТ (солидный поликонденсат) после экструдера поднимает ΔIV до требуемого значения. Выбор одного из этих подходов зависит от чистоты пластиков, энергопотребления и требуемой конечной ΔIV.

Стоимость слоя

Двухуровневые и специализированные линии высокого качества предназначены для удовлетворения требований к упаковке, предназначенной для контакта с пищевыми продуктами, например, принятых в соответствии с FDA 21 CFR 177.1630 или заключения Экспертной группы ЕС по пищевым добавкам (EFSA), а также когда сертификация GRS и однородность IV являются предъявленными требованиями контракта.

Ключевые вспомогательные системы: удаление газа, фильтр расплава, насос для расплава и методы гранулирования.

Какой бы ни был путь работы машины, четыре субсистемы решают, пригодны ли гранулы для сбыта: обезвоживание, фильтрация расплава, стабилизация давления расплава и метод гранулирования. Если они сделаны неправильно, то тратятся денежные средства на экструдер.

Дезартикуляция

При дегазации удаляется влага, задержанный воздух и летучие вещества. Единой вакуумной вентиляцией поддается чистый, сухой, обладающий низким запахом гранулят. Дополнительной вентиляции требуется для пленки, печатных материалов и ПЭТ, предназначенного для контакта с продуктами питания. Важна источник вакуумного извлечения: водяной конический насос дешевле и может использовать пары и пыль, но создает лишь умеренную вакуумную разность давления; корончатый вентилятор (часто погружаемый в водяной насос) обеспечивает более глубокое вакуумирование, до минус 0,08 до минус 0,095 МПа, что необходимо для низкого остаточного содержания летучих органических соединений и в целях защиты ПЭТ IV. Остаточный уровень летучих органических соединений при гранулировании следует подтвердить с помощью органолептического контроля или анализа, а не делать подобные предположения.

Фильтр расплава и сменитель сит.

Сбойный фильтр, также называемый сменным экраном, удаляет твердые примеси — металл, остатки бумаги, гель, неутаявшие частицы — из расплава перед формой. Пластинчатые сменные экраны используют уложенную сетку из проволоки и бывают ручными, гидравлическими или двухколонными четырьмя-экраносными версиями, которые перемещают чистый экран в нужное положение. Продольные ленточные фильтры и автоматические сменные экраны с раздвижными пластинами заменяют экран без остановки линии, поддерживая давление в постоянном состоянии. Сверелогие и штриховые экраны с сквозными окнами с исключительной точностью и равномерными ячейками от 80 до 300 микрометров, что соответствует от 60 до 180 мешкам, лучше защищают от засмолжения, чем тканые сетки. Обратное давление в фильтре возрастает с уменьшением размера ячеистой сетки и загрязнения и обычно находится в пределах от 8 до 20 МПа; площадь фильтра и частота смены сетки должны соответствовать нагрузке на фильтр, чтобы линия не останавливалась каждый несколько часов. Более мелкая сетка улучшает внешний вид гранул, но повышает расход энергии и стоимость экранов.

Таблица 3 — Опции фильтрации расплавленного материала по точности, автоматизации, уровню загрязнения и относительной стоимости

Опыт фильтрации	Типичная точность	Уровень автоматизации	Умеренный уровень загрязнения	Относительный уровень стоимости
Ручной сменный пластинчатый экранирователь.	150-300 микрометров (60-100 растворная решетка)	Ручное регулирование, линии остановки	Низкий.	Низкий.
Гидравлическая двойная колонна с четырьмя экранами	100-250 микрометров (70-150 марки)	Гидравлика, быстрый переключатель	Низкий до средний	Середний
Непрерывная ленточная/сдвижная пластина автоматика	80 — 250 микрометров (60 — 170 сит)	Полностью автоматический, без остановок	Середина до высокая.	Высокая
Лазерный перфорированный / клинчатый экран	80 — 300 микрометров (60 — 180 сит)	Автоматический с непрерывным барабанным транспортером.	Высокий, склонный к формированию геля	Высокий до очень высокий

Насос расплава для стабилизации давления

Насос для расплавителя (цилиндровый насос), установленный между экструдером и формовочной головкой, изолирует формовочную головку от колебаний вала. Он поддерживает давление в формовочной головке в пределах от +0.2 до −0.2 МПа, что позволяет добиваться более строгого контроля над размером и формой гранул и повысить производительность на 5–15%, поскольку экструдер может работать при более высокой скорости вращения вала без колебаний давления. Для перепелетирования пленки и нитей, когда важно обеспечить равномерность нити и лицевой поверхности формовочной головки, прибор окупает себя с точки зрения производительности и качества конечного продукта. Он увеличивает издержки и требует постоянного обслуживания, поэтому обычно устанавливается на производственные линии среднего и высокого уровней.

Методы гранулирования в сравнении

Метод гранулирования определяет форму гранул, уровень охлаждения и трудозатраты. Процесс гранулирования прутиков состоит в пропуске экструдированных прутиков через водную ванну, их сушке воздухом и резке на распределителе. Этот метод прост и недорогой, но требует больших площадей и постоянного ухода, а для гигроскопичных нитей ПЭТ, которые впитывают воду, он не подходит. Метод гранулирования с водным кольцом заключается в резке расплава на вращающемся ноже на лицевой стороне пресса-гранулятора в форме водного кольца, что подходит для производства пленки и мягких материалов, обеспечивает средние и высокие показатели выхода и требует умеренного объема воды. Подводное гранулирование осуществляется внутри заполненной водой камеры и обеспечивает сфенические, одинаковые, свободные от пыли гранулы при самых высоких показателях выхода. Это метод предпочтительный для ПЭТ и материалов с высоким содержанием расплава и для сфер широкого применения, где важна чистота гранул, при этом он требует высоких затрат на оборудование.

Таблица 3: Ошибки при выборе вентиляторов, симптомы и меры их устранения

Метод гранулирования	Форма гранул.	Производительность	Использование воды	Примечание по энергоснабжению	Оптимальный материал
Пелетнирование ниток	Цилиндрический, сужение концов	Низкий до средний	Средний (сеанс с водой + сухой)	Самый низкий	ПЕ, ПП, жесткие гранулы
Пелетирование с водяным кольцом	Близко к сферической форме, небольшого размера.	Середина до высокая.	Середний	Середний	ПВХ-пленка, ПП, мягкие тёрки.
Подводное прессование гранул	Сферообразный, однородный	Высокая	Высокая (закрытый контур)	Высокая	ПЭТ, материалы с высокой степенью плавления.
Выборочное горячее формовочное обработание (охлаждение воздухом)	Неравномерные, маленькие	Середний	Нет	Середний	PE, PP избегают контакта с водой

После обрезки гранулы проходят скринирование на вибропрецессе, отдушивание, пневматическое транспортирование в силос и смешение или хомогенизацию в силосе перед упаковкой. Хомогенизация в силосе позволяет выровнять вариации значений MFR и цвета из партии в партию.

Окна параметров процесса по материалу

Для каждого полимера существует температурный диапазон, при котором расплав является стабильным, а выходная пластина чистой. Если температура ниже этого диапазона, теряется стабильность расплава и на пластине образуются нерасплавленные включения; если же температура превышает этот диапазон, полимер деградирует, пластина пожелтеет, а для ПЭТ снизится внутренняя вязкость. Приведенные ниже значения относятся к параметрам в специальном вытяжном барабане; местная температура расплава может отличаться на несколько градусов.

Таблицы содержания

Материал.	Окно температуры барабана/плавильника (градусов Цельсия)	Ръкопись скорости винта	Напор при нагревании и вырезании.
Плитки из ПЭТ;	265 до	Средняя — избегать перетяжки	IV – защита; глубокий вакуум
HDPE	От 190 до 230	Середина до высокая.	8-18 МПа при фильтрации
ПЭВД пленка	От 170 до 210	Середний	Низкое давление, отсутствие ухудшения качества.
ПП (тканевые, жесткие)	200–240	Середина до высокая.	10-18 МПа при фильтре
ПС/ABS	200–230	Середний	Избегайте желтения, хорошо проветривайте.

Скорость шнека влияет на время перемещения и время содержания—для термопластов с чувствительностью к гибанию она должна оставаться умеренной, а для ПЕ и ПП может быть повышена для увеличения производительности. Наблюдение давления материала в фильтре и в прессе должно осуществляться непрерывно, поскольку его увеличение указывает либо на загрузку емкости, либо на укладку прессы. Стабильность давления в прессе, особенно в случае наличия насоса для расплава, является наиболее надежным показателем стабильного качества гранул.

Общие дефекты и меры по их устранению

Даже совместимые по техническим характеристикам экструдеры могут создавать дефекты, если неисправен источник загрузки в виде лент или отклоняется от установленных параметров процесс. Таблица, представленная ниже, — это таблица диагностики неисправностей в полевых условиях, использованная инженерами сервисного отдела компании Polyretec. Каждый дефект указывает на причину и конкретное решение.

Таблица 4: сравнение конфигураций мощности

Неисправность:	Вероятная причина.	Противоуправление
Черные комки (или карбонизация)	Пункты сдатки, длительное пребывание, просроченная очистка.	Уменьшение срока пребывания, установление цикла чистки, снижение температуры дна реактора, регулярное продувку
Бульбы / полые гранулы	Выход влаги или недостаточная дегровка	Усовершенствуйте сушку, добавьте водоотделку, увеличьте давление вакуума до минус 0,09 МПа, проверьте уплотнение насосного механизма.
Неравномерный размер гранул	Зазор между ножом и питателем, износ лезвия, несогласованность скоростей.	Настраивать зазор между ножом и формовочным инструментом, выполнить доводку или заменить лезвия, синхронизировать скорость резки и производительность, установить дополнительную помпу для перекачки расплава.
Строение цвета/темная линия	Плохое смешивание, неомоложенная смесь, загрязнение	Используйте двойные винтовые элементы или добавьте элемент смешения, выполните смешивание в силосе, укрепите до грубых условий для сортировки цветов.
Сдвиг MFR между партиями	Неравномерный материал для корму, скачкообразное кормление.	Гравиметрический лишний вес питателя, узкая полоса фракций, проверка в соответствии с ASTM D1238/ISO 1133
Износ винтов и цилиндра	Высоким содержанием аsh, песка, наполнителей, металла в брикетах	Удаление металла в цепи поставки, полотенце из жаропрочного материала, уменьшение добавок, поддержание промежутков.
Запах в готовых гранулах	Остаточные летучие вещества, краска, масло	Добавить стадию обездувания, увеличить вакуум, использовать двойную винтовочную установку, улучшить процесс мытья.
ПЕТ IV капли / крошечные гранулы	Влажность + истирание + кислород.	Сухой ниже 0,3 процента, двухступенчатый вакуум, инертный налёт, поддержание дельты IV ниже 0,03.

Энергопотребление и учет пропускной способности.

Сравнение разных вариантов – на заклютельном этапе предстоит рассчитать потребляемую мощность и производительность. Установленная мощность электродвигателя не такая же, как энергопотребление, – фактическая нагрузка зависит от скорости вращения шнека, вязкости расплава и обогащения кислородом, а коэффициент мощности электросети (часто 0,8–0,9 в линии экструзии с различными типами привода) определяет номинальную мощность, которую должен поставлять источник питания. Точный расход энергии – киловатт-часов на килограм готового гранулированного материала – является показателем, позволяющим сравнивать различные варианты производства.

Специфическая потребность в энергии на труд

Линейки с одним винтом и жёсткими пластиками имеют наивысшую эффективность — от 0,13 до 0,22 кВтч/кг. Линейки с клеечно-разрезным экструдером стоят от 0,15 до 0,25 кВтч/кг, поскольку предварительное нагревание компенсирует некоторый загрузочный потолок бака. Линейки с двумя винтами и двухступенчатыми системами с глубоким обезвоживанием и смешиванием работают от 0,20 до 0,35 кВтч/кг. Добавление мешалки увеличивает производительность за счет использования более высокой скорости вращения шнека при стабильном давлении и повышает качество сырья путем отбора насыщенных гранул.

Расчёт пропускной способности и смены

Максимальный поток линии предполагает непрерывное загрузку и чистые куски. Фактический выпуск за смену равен максимальному выходу линии, умноженному на показатель использования оборудования (обычно от 0,85 до 0,92) и на показатель работоспособности (обычно от 0,95 до 0,99). Линия с производительностью 1000 кг/ч при показателе используемости 0,88 и показателе работоспособности 0,97 выпускает около 839 кг/ч готовой гранулы, или примерно 20 тонн в течение 24-часового рабочего дня. Показатель работоспособности позволяет оценить свою стоимость надежности мелкозернистого сепаратора и качества удаления газов литейной печи.

Проверка качества и стандарты

Каждый лоук необходимо проанализировать на скорость плавления (по стандарту ASTM D1238 или ISO 1133), плотность (по стандарту ASTM D1505 с использованием градиентно-денситных колонн), класс загрязнения (EN 15347) и, если материал предназначен для контакта с пищевыми продуктами, соответствующие требования к миграции и чистоты (FDA 21 CFR 177.1630, EFSA). Процесс рециклинга и цикл использования материала определяются стандартом ISO 15270, а завод должен обладать системой качества, соответствующей стандарту ISO 9001. Заявления о содержании переработанного материала подтверждаются сертификацией GRS. Эти стандарты – язык, которым пользуются покупатели и производители, и они должны фигурировать на таблице спецификаций гранулированного материала.

Частые вопросы

Заключение

Выбор подходящегоБарабанный экструдердля начинающих: 10% предоплата (5000 долларов за набор стоимостью 50000 долларов) + ежемесячные платежи в размере 800-1000 долларов (период погашения 5 лет, процентная ставка 5%).перерабатывание пластиковых очиток в гранулыначинайте с гранул, а не с машины. Опишите влажность, объемную плотность, размер гранул, уровень примесей и скорость течения расплава, а затем выберуте верный путь. Жёсткие, чистые гранулы из ПЭТ и ПЭХД лучше всего обрабатываются однозвенным экструдером с фидером мощностью 0,13–0,22 кВт/кг. Мягкие, низкодисперсные пленки и волокна требуют гранулятора-компактора. Стреми с высоким содержанием летучих соединений, смешанные или добавленные наполнители необходимо обрабатывать при помощи ко них трёхосным экструдером с многоступенчатой обезвоживанием. Для ПВХ подходят конусные или противоходные трёхосные экструдеры, а для требовательных ПЭТ — двухступенчатые тандемные или сухие тёзы с показателем дельта IV ниже 0,03.

В рамках любой линии сублимирование осуществляют подсистемы, которые определяют размер гранул, удаляют углекислый газ, выбирают степень уделения расплава, автоматизируют процесс очистки от примесей, предусматривают установку насосов для расплава, когда важна стабильность давления и продуктовый показатель, а также выбирают метод прессования — лентовый, водорасширительный или под водой, — с учетом свойств материала и вида продукции. Каждый лот проверяют по стандартам ISO 1133, ASTM D1238, ASTM D1505, EN 15347 и правилам, касающимся контакта с продуктами питания, если это необходимо. Polyretec, завод Wanplas, разрабатывает и поставляет эти линии по прессованию гранул, используя процессные технологии с австрийской составляющей, и обеспечивает интеграцию с двойными шнековими смесительными системами Wanplas модели Kerke, чтобы один и тот же гранулированный продукт мог проходить через циклы промывки, формирования гранул и смешивания в рамках единой системы контроля качества. Для анализа конкретных гранулов и подготовки проспекта линии отправьте в инженеering-отдел Polyretec образец и целевой показатель производительности.