Küçük ve orta boy işletmeler sessiz bir şekilde dağıtılmış plastik geri dönüşümünün omurgası haline gelmektedir. Büyük ölçekli tesisler, çok büyük, kesintisiz verim miktarlarına bağlıyken, SME geri dönüşümcüleri kompak, değişken son tüketici atıklarına karşı anlayışlı, sermayeye karşı savunulabilir bir hat gerektirmektedir. Bu ihtiyacı en iyi şekilde karşılayan mühendislik felsefesi, plastik geri dönüşüm sürecinde Avusturya teknolojisidir: tek adetli bir ekstruder, entegre bir kesme-torlayan birleştirilmiş, derin vakum degenizleme, sürekli lazer eritimi filtrasyonu ve kapanan döngüde proses kontrolü. Polyretec, Wanplas fabrikası, birkaç yüz kilogram/saat ve küçük tonajlı ticari aralıklar çalışan operatörlere bu sınıf ekipmanı üretmektedir. Bu makale, Avusturya teknolojisi suretinin gerçekten ne sunduğunu, kapasite katmanlarının SME tesis boyutlarına nasıl harmanlandığını, proses zincirinin istasyon istasyonu itibarıyla nasıl davrandığını, en iyi hangi atık akışlarını işlediğini, alıcılar için önemli olan kalite sayılarını ve daha küçük bir operatörün enerji, su ve uygunluk planlamasında nasıl davranması gerektiğini açıklar. Sonunda, bir işletme sahibi veya tesis mühendisi, raporları ve lay-out çizimlerini rahatlıkla okuyabilmeli ve gerçek mühendislik içeriğini pazarlama gürültülerinden ayırt etmelidir.
Plastik Geri Dönüşümde Avusturya Teknoloji Yolu
Plastik geri dönüşümü alanında “Avusturya teknolojisi” ifadesi, yalnızca bir markaya değinmez. Bu, zorlu, düşük hacim doluluğu ve zarda yükü aşan poliolefin atıkları uygulama yolunda gelişen tanınabilir bir mühendislik okulu anlamına gelir. Merkezi fikir bu sistemlerin birbirinden bağımsız adacıklar olarak işlenmesi yerine sürekli, kendini düzenleyen bir çizgide birleştirilmesidir. Bu sayede iş gücü yoğunluğu azalır, yer kaplaması daha düşük olur ve konvansiyonel besleme sistemiyle karşılaştırıldığında daha iyi bir tolerans ile filmlere, elyaflara ve fıstık kabuklarına baş edilebilir.
Merkezde tek sırali ekstrüder bulunur. Ekstrüderin silindirine malzeme pasif bir konveyörden değil, direkt olarak gövdünün üstünde bulunan kesici-kompaktör ile verilir. Kompaktör, ayrıştırıcı ve ön koruyucu bir cihazdır. Kuruyu keser, ısıtır ve yoğurur, ardından yerçekimi ile ekstruderin içerisine bırakır. Bu, standart konveyörden beslenen hafif filmler ve rafia gibi malzemelerin oluşturduğu köprülenme ve dalgalanmalar sorununu ortadan kaldırır. Tek sırali tasarım, polietilen ve polipropilen geri dönüşüm işlerinde standart ikili eksenli ekstrüderden tercih edilir, çünkü daha basittir, bakımı daha ucuzdur ve polietilen ve polipropilen geri dönüşüm gerektiren kesme seviyelerine uygundur.
Özellikle mümkün olduğu durumlarda, deovalatileşme iki aşamada gerçekleştirilir. Tüp, bir boşaltma bölümü içerirken, dike ulaşmadan önce, salınan nem ve gazların altına çekilmesi için hatta bir ya da iki noktada derin vakum uygulanır. Uygulanabilecek hedef vakum seviyesi 0,090 MPa’nın altıdır. Sürdürülebilir bir üretim sisteminde, hata olmadan ekran temizlenebilen bir lazer filtre kullanılır. İki kolonlu gerileme yapabilen ekran değiştirme cihazı, yedeklik sağlamak amacıyla sistemin durdurulmasına izin vermer. Tipik bir filtrasyon kalitesi 60-150 mikrometredir.
Belirgin modern ek olan kapalı döngü kontrolü, online viskozite veya erimiş akış hızı sensörleri, erimiş malzemeyi gerçek zamanlı olarak okur. MFR (erimiş akış hızı), saparsa, kontrol sistemi, silindir sıcaklığını, vidayı hızını veya devolatilizasyon aralığını ayarlar. Ayrıca, lazer filtre, ekran üzerindeki fark basıncını da raporlar ve bu sinyal, geri yıkama zamanlamasını optimize etmek ve dişli pompanın korunması için geri gönderilir. Net sonuca bakarsak, pellet özellikleri, girdi olan boyun kalitesinin haftalık olarak değişken olduğunda bile dar bir bant içerisinde kalır ve bu, bir SME geri dönüşüme tabi bir işletme için tam olarak tam olarak karşılaşılan durumdur.
Başka teknoloji ailesine karşı adil davranmak önemlidir. Alman ve İtalyan okulları, Japon hassas çıkarma geleneği ve Çinli yüksek değerli üretim altyapısı da ayrı birer seçenek sunuyor. Herhangi biri de kategorik olarak diğerlerinden üstün değildir; her biri farklı besleyici, bütçe ve kalite hedefi için en uygun çalışır. Avusturyalı yöntem yalnızca, film ve iplik besleme problemi tamamen çözmüş olduğundan, integrated single-screw ile cutter-compactor konseptinin kısaca bir sembolü olarak kalmıştır. Polyretec, bu Avusturyalı gelenekten türeyen konsepti Çinli üretim ölçeğiyle birleştirmiş ve bu nedenle satış noktalarını sadece büyük dönüştürücüler için değil, SME’ler için de erişilebilir bir maliyet seviyesine yerleştirmiştir.
Alıcıların bir pratik notu: Bağlantılı yol, daha küçük bir parçaları grubunda aşınmayı yoğunlaştırır. Kompakör bıçakları, sürgü ve boru yastıkları, lazer ekranı ve ölçek eklemeleri bakım maliyetini belirler. Makine zorlu bir besleme ile otomatik olarak çalışıyorsa, akıllı bir SME, genel bakım programında bıçaklar için yeniden işlemeyi, borunun aşınması durumunda ayar noktaları ile karşılaştırılması, yani hattının en çok tüketilen ekran ve die yedeklerini stoklama konusunda titiz bir yaklaşım takip eder. Bu ekipmanın avantajı, bu parçaların standartlaştırılmış ve yerel olarak desteklenebilir olmasıdır; böylece bu yol, bazı üst düzey Avrupa markalarının belirli servis bağımlılığına yol açan kilitlenmiş durumdan kurtulur. Kapalı döngü denetimi de bu noktada yardımcı olur: farklı basınç ve güç yük trendlerini erken belirlemek sayesinde bakımı, müdahaleyi yapıcı bir durumdan önleyici bakım durumuna dönüştürür, bu da küçük bir ekipman için kullanım oranını yüksek tutmak için gereklidir.
Küçük ve Orta İşletmeler için Kapasite Pozisyonlandırılması
KOBİ geri dönüşüm süreci tek boyutlu değildir. Bölgesel bir toplayıcı, bir markanın sahip olduğu geri alım döngüsü ve özel bir geri dönüşüm tesisi farklı hacimlere, alana ve personelle sahiptir. Üç kapasite seviyesi çoğu KOBİ senaryosunu kapsar. Birinci seviye yaklaşık 150 ila 300 kilogram saat, ikinci seviye 300 ila 500 kilogram saat ve üçüncü seviye 500 ila 800 kilogram saat arasında değişir. Her seviye farklı bir tesis alanı, ekibin boyutu ve kurulu elektrik gücü gerektirir ve her seviye farklı bir geri dönüş profili gerektirir, bu profili indeks puanlar ile değil de para birimi ile ölçeriz.
150 ila 300 kilogram saatte başvuru bandıdır. Bir ekip, dört ila sekiz kişiyle bir veya iki vardiya boyunca çalışabilir. 500 ila 800 metrekarelik kapalı alan, balyalı yem ve bitmiş peletler için oldukça yeterlidir. Kurulan güç, 120 ila 200 kilowatt aralığında yer alır. Bu seviye, bir operatörün istikrarlı ama kısıtlı yerel atık akışına uygun olup, tarım bölgesindeki hayvan artık filmi toplayabilir veya yakın fabrikalardan çıkan post-endüstriyel atıklar olabilir.
300 ila 500 kilogram/saat seviyesi, ciddi SMB'lerin ana güçüdür. Altı ile sekiz kişiler arasında kadro oluşturulur ve bunlar önlem, hat bakımı, kalite kontrolü ve paketleme işlerini yaparlar. Yüzey alanı, yıkama, peletleme hattı ve taban siloları eklendiğinde yaklaşık 800 ila 1200 metrekare'ye kadar artar. Kurulmuş gücün yaklaşık 200 ila 320 kilovat olduğu görülür. Çözgülü poşet geri dönüşüm malzemesi, karışık sert poliüretan ve ürün son kullanıcılarından elde edilen nitelikli filmlerde, malzemenin tahmin edilebilirliğinden dolayı, motor gücü yakınında çalışılabilir.
500 ila 800 kilogram/saat seviyesi endüstriyel ölçekteki alt segmentin alt sınırına yaklaşıyor, fakat hala operatör yönetimi altında bulunuyor. Bu boyutta 8 ila 10 kişi, 1200 ila 1500 metrekare alana ve 320 ila 450 kilovatlık kurulu güce ihtiyaç duyuluyor. Bu ölçekte ekonomik açıdan değişiklikler yaşanıyor: verim, hattı daha kısa sürede ödüllendiriyorsa da, hizmet yönetimi ve beslenme homojenliği belirleyici faktör olarak ortaya çıkıyor. Hız sabit olmayan ve sınıflandırılmış bir beslemeyi sağlayamayan bir operatör bu seviyesine geçmemeli, aksi takdirde üretimde kullanım dışı kalan kapasiteler geri dönüşümde en pahalı kapasitedir.
Üç katmanlı kapasite konfigürasyon kontrol listesi
| Parametre | Kat 1: 150-300 kg/saat | Kat 2: 300-500 kg/saat | Kat 3: 500-800 kg/saat |
|---|---|---|---|
| Uygun beslenme örnekleri | Tarım filmi, temiz sanayi artıkları, hafif rafia | PP dokuma torbalar, karışık posta tüketici filmi, katı dönüştürme | Devamlı film, yüksek hacimli sert HDPE ve PP için özel akışlar |
| Kapalı tesis alanı. | 500-800 m2 | 800-1200 m2 | 1200-1500 m2 |
| İşletme ekibi | 4-12% (etiketler, şişeler, yapıştırıcı, ürün artıkları) | 6-15% (etiketler, yapıştırıcı, ürün geride kalması) | 8-10 kişi |
| Kurulan güç | 120-200 kW | 200-320 kW | 320-450 kW |
| Kesici-sıklaştırıcı boyutu | Küçük entegre birim | Orta frekanslı | Büfere sahip büyük entegre birim |
| Tipik yatırımcı yoğunluğu | Düşük | Orta | Yüksek |
| Yönetim bilgi beceri talebi | Düşük | Orta | Orta-Yüksek |
| Tavsiye edilen başlangıç modu | Tek değişim, yerel besleme | Bir tank, 4-6 m uzunlukta | İki değişiklik, sözleşmeli beslenme sağlandı |
Bu tablo bir planlama yardımıdır, bir garanti değildir. Gerçek yer kaplaması ve ekipman ilgili endüstriyel alanda, temizlik işlemleri dahil olup olmadığı, paketleme işlemlerinin ne kadar otomatik olduğu ve yapının zaten elektrik ve kanalizasyon dengesinin olup olmadığına bağlıdır. Polyretec projesi mühendisleri de genele bakışta, aşırı yatırım yapma gibi yaygın ve en zararlı hataları önlemek için müşterinin onayladığı aylık verim miktarından değil, varsayımsal bir hedeften makinenin türünü önerir.
Tam İşlem Zinciri, Bölüm Bölüm
Geri dönüşüm hattı, en zayıf istasyonuyla ne kadar iyi olursa o kadar iyi olur. Bale'den pellet'e kadar zincir boyunca ilerlerken kalitesi kazanılan veya kaybedilen noktaları görebiliriz. Bir sonraki kısımlar, film ve son kullanıcı atığı gereksinimi olan yıkama aşaması dâhil, Avusturya teknolojisinin tek devamlı bobin yolunda ortak olan kısımlardır.
Yiyiş ve hazırlama sistemi
Balyalı çöp öncelikle açılarak, hacimli sert öğeler tek eksenli bir kuletme cihazından geçirilir. Kılıç aralığı sıkılı olarak, genellikle 0,3 ila 0,8 milimetre olarak ayarlandığında, kesim temiz olur ve parçalanmaz. 20 ila 60 milimetre açıklığı olan bir ekran, kuletme cihazından çıkan ufalanın ya da cilamin boyutunu kontrol eder. Büyük ölçüdeki parçalar yeniden çevrilir; doğru boyutlu malzeme ileri doğru ilerler. Film için, ayrı bir kuletme cihazı ya da kuletme-kompaktör kendisi boyut küçültme işlemini gerçekleştirir ve metal, malzemenin kompakt hale getirilirken, elektromanyetik ve bazen de çarpan akımı ayrıştırma yöntemiyle ayrılır.
Kesme-Kompresör Ön İşleme
Kırıcı-kompresör, Avusturya yönteminin ününü kazandığı alandır. Dönen bıçaklar şişkinliği kılarken, kontrollü bir ısıtıcı, hammaddeyi 60-95 ºC'ye yükseltir. Bu sıcaklıkta, yüzey nemi kaymaya başlar ve polimer yeterince yumuşar, bu sayede aglomerasyon gerçekleşir. Nem oranı 3-8%'e düşer ve toz dolgunluğu 3-8 kat arttırılır. Bu yoğun ve ısıtılmış granül, kömür ayağına geçmeden direkt olarak enjeksiyon tüpüne girer. Film ve lif üretimi için kompresör, opsiyonel ekipman değil, hatların çalışmasını veya durmasını etkileyen birimdir.
Ekstrüzyon ve plastikleştirme
Tek vida ekstruderin uzunluk-dia metre oranı 30 ila 36 arasında bulunur. Daha derin homojenizasyon gerekiyorsa, 30 + 10'dan oluşan iki aşamalı bir yapı, ikinci bir plastifikasyon ve devolatilizasyon bölgesi sağlar. Bağlayıcı, boşaltma bölümü vakum deliği ile paralel konumda yer alır. Sıvı sıcaklığı, polimerin spesifik aralıklarında tutulur: polietilen 190 ila 225 derece Celsuis, polipropilen ise 200 ila 235 derece Celsius arasında. Vida hızı, bağlayıcı profili ve besleme hızı, kontrol sistemi tarafından MFR'in sabit tutulması için modüle edilmekte olan üç düğmedir.
Melttan Filtreleme
Kaynak çubukunun kalıba ulaşmadan önce, 60 ile 150 mikrondan oluşan bir devamlı lazer filtresi geçer. İki kolonlu geri yıkama değişim cihazı, bir kolonun çalışır durumda iken diğerini temizler ve böylelikle üretim duraklamaz. Filtrasyon alanı ve bağlantılı fark basıncı, 8 MPa’nın altında kalmaya yönlendirilir. Lazer filtresinin basınç sinyali, kapalı döngünün bir parçasıdır: fark basıncının yükselmesi durumunda, geri yıkama frekansı otomatik olarak artılarak, dişli pompayı ve kalıpta meydana gelen basınç dalgalanmalarını önler.
Devolatilizasyon
Bir veya iki ara iletim açıkları, eriyikten uçucu maddeleri çeker. Amac, geride kalan nemi 300 ppm'in altında tutmak ve VOC'lar ve geride kalan mürekkep veya etiket uçucu maddelerini çıkarabilmektir. –0.090 MPa'nın altında olan derin vakum, poliolefin'in yeniden işlenmesinde, serbestçe ıslanmış veya basılmış hammaddenin poröz, kokulu veya kırılgan peletler oluşturmasına neden olmadan alınmasını sağlar. Yetersiz degerlilik, geri dönüştürülmüş poliolefin için bozulma ve koku şikayetlerinin en temel nedenidir.
Pelletizing
Filtrelenmiş, deşarj edilmiş ham madde die üzerinden kesilir. Polimer türüne ve fabrikanın tercihine bağlı olarak üç yöntem uygulanır. Su dairesi pelletizing, lifleri veya ham maddeyi su dairesine fırlatarak yüz üzerinden keser; strand pelletizing, istenilen uzunlukta lifi, soğutma batıktan sonra dönen bir kesici aracılığıyla çekerek keser; su altı pelletizing ise ısı hassas veya verimli üretim için su altında keser. Pelet boyu 2,5-4 milimetre aralığında olur ve şekil ve boyutların birliği, die ve kesici ayarının nasıl olduğunun doğrudan bir göstergesidir.
Tüm zincir boyunca, insan etkileşimi, donanım kadar önemlidir. Modern bir Avusturya tabanlı hat, ayar değerlerini, alarmları ve trend verilerini, bir operatörün haftalar yerine günler içinde öğrenebileceği bir PLC ve HMI aracılığıyla sunar. Tarife yönetimi, fabrikada, her hammadde türüne ait bir profil saklama özelliğine sahiptir. Böylece, tarım filmi toplanan katlardan pamuklu çanta konularak sıcaklıklar ve hızlar yeniden hesaplanmak yerine, pratik olarak, bir tarif düzenlenir. Veri toplama, barak çubukları, vakum seviyesi, eritme basıncı ve MFR trendi kaydeder, böylece kalite iddiaları, alıcı ya da sertifikasyon istasyonuna, kanıtlarla desteklenir. Küçük ve orta ölçekli işletmeler için, bunlar sakin bir avantajdır: hattın, her tesiste polimerler uzmanı gerektirmez, sadece eğitimli bir teknisyen gerektirir ki, alarmları okuyabilsin ve komşu tesisat mühendisinin bıraktığı tarifler kitabını izleyebilsin.
Alttaki ve kaplama
Yeni hammadde merkezi çeken bir santrifüjde kurutulur ve miktarı 0,05%aşa düşürecek şekilde seyreltilmiş ya da ventileli bir kurutucuda kurutulur. Üst kısımdan kaçan demir veya alüminyum parçaları, metal detektör tarafından yakalanır. Ardından, tozlar zıtlaştırılmakta ve poşetlenmeden önce küçük farklılıklar giderilmektedir. Son olarak, otomatik paketleme makinesi ürünü tartar, etiketler ve paketler halinde satışa hazırlanır. Kaba poşet dışı kullanımdan sonraki ürünler için sıkıştırıcı öncesinde, fırça yıkayıcı ve durulama havuzları da dahil olmak üzere yüzme ve yıkama aşaması bulunmaktadır. Bu konuda detaylı bilgi vermek için, sitedeki bir diğer makale bulunsa da, burada kısa bir şekilde ele alınacaktır.
İşlem Bölümüyle Parametre ve Kalite Etkileşimi
| İşlem bölümü | Belirlenmesi gereken anahtar seçenekler | Yanlış ayarlanmış kalite |
|---|---|---|
| Kırıcı | Fırça aralığı 0,3-0,8 mm; ekran 20-60 mm | Yırtılmış malzeme finelerin artmasına ve kompaktör verimliliğinin ve topraklama homojenisinin bozulmasına sebep olur. |
| Kesici-kompaktör | 60-95 C; nem 3-8 %; yoğunluk x3-8 | Yüksek nem veya düşük yoğunluk, kopma, kabarma ve kalitesiz eritimi oluşturur. |
| Extruder tüpü | L/D 30-36:1; PE 190-225 ºC; PP 200-235 ºC | Yüksek sıcaklık, polimerin kalitesini düşürür; düşük sıcaklık, pütür oluşumu ve jellemeyi sağlar. |
| Erozyon filtrasyonu | Lazer 60-150 mikrometre; dP 8 MPa veya daha az. | Kaba ekran siyah parçacıklar bırakır; yüksek dP riski nedeniyle pompanın bozulması ve arızası meydana gelir |
| Devolatilizasyon | İç basınç -0,090 MPa veya daha düşük; nemin altında 300 ppm | Tutulan volatiller, zehirli koku, ve kırılgan peletler oluşturur. |
| Pelletizing | Toprak kütlesi 2,5-4 mm; homojen şekli sergiler | Boyut dışı ya da uçları işleme, dolum ve yeniden erime sorunlarını aşağı doğru oluşturur. |
| Kurutma ve Isı Kontrolü | 0,05 %'nin altındaki kalan nem oranı; homojenleştirme | Yıkanmış tabletler reprosestifiye sırasında hidrolize olur; iyi karıştırılmadığında, farklı partilerde değişim görülür. |
Malzeme Ailesi ve İşlem Kompensasyonu
Hiçbir tek adım her tür plastik için mükemmeldi. Avusturya tek şaft yöntemi poli-olefinlerde başarılıdır ve özel kompensasyonlarla birden çok ailenin işlenmesini sağlar. Sınırları bilmek, pahalı yanlış eşleştirmeleri önler.
LDPE tarım filmi
Düşük yoğunluklu polietilen tarımsal film, klasik kesici-sıkıştırma makinesinin besi maddesidir. Bu film, 3 ila 8 oranında toprak ve 5 ila 20 oranında nem içermesiyle kirli bir hâlde geliyor. Yıkama işlemi, toprak miktarının büyük kısmını gideriyor ve sıkıştırma makinesi, salma ile önceden kabul edilebilir 3 ila 8 oranında nem oranına düşmesini sağlıyor. Sıkıştırma makinesi yoksa, bu kuru, hafif film, düzenli bir şekilde beslenmek neredeyse imkansız hale geliyor.
PP örgülü çantalar ve rafia
Polipropilen örme torbalar, rafia ve bant atıkları iyi yoğunlaştırır ve yolu ile ilgili sıcaklık aralığını kaldırabilir. Yazıcı mürekkebi, ana kirliliği oluştururken, derin vakum aşaması, beraberindeki buharları çeker. Mükemmel bir lazer ekranı (genelde 60 ila 90 mikrometre yakın) yüksek mürekkep yükü olduğu durumlarda gereklidir.
HDPE Rigid Malzeme
Pet şişeler, kapaklar ve kovalar gibi yüksek yoğunluğa sahip polietilen sert ürünler daha yoğun olup, yoğunluk artışı için sıkıştırmacın daha az bağımlıdır, ancak bunlar da akışı entegre etmenin şokları kontrol altında tuttuğu faydadan yararlanır. Sert gıdaların genellikle daha az yıkanması gerekir ve daha sert bir filtrasyonu toleran eder, bu da ekran ömrünü uzatır ve ters yıkama sıklığını düşürür.
PET Pet Şişesi Flakes
1- PET önemli bir istisnadır. Polietilen tereftalat, hidrojenizasyon zincirinden korunmak için eritildiği halde kristalleşmelidir ve kurutulmalıdır. Ayrıca intrinsik viskoziteler korunmak veya yeniden oluşturulmalıdır, çoğu kez tek kol örgülü kesme dökme makineleri yerine katı halde veya çapraz döndürülen ikiz kol makineleriyle yapılmaktadır. Polyretec'in PET şişe yıkama hatları çubuk-öleme aşamasını ayrı olarak işler ve PET için yapılan pelletleme aşaması, aynı makine yapısının kullanılmasıyla değil, farklı işlem yapısı ile gerçekleştirilir. Küçük ve orta ölçekli bir işletme, PET şişeleri ve LDPE filmleri aynı tek kol örgülü makinada üretmek istemez, çünkü bu durumda önemli bir değişim çalışması gerekecektir.
Çok katmanlı kompozit film
Polyolefin ile EVOH, naylon veya Alüminyum'un kombine edildiği çok katmanlı filmler gerçek bir sınır teşkil eder. Uyuşmaz katmanlar ve metalizasyon homojenleştirmeyi engeller ve pelet içerisinde jel ve delaminasyon riskini artırır. Böyle bir malzeme akışının küçük bir kısmıyken, hat bunu tolerans eder; egemen durumdaysa farklı bir işlem veya ayrıştırma gerekir. Hamur karışımının açık şekilde değerlendirilmesi, yatırım yapma kararı verirken çok önemlidir.
Kontaminasyon ve Katkı Kompenasyonu
Polimer aile için ötesinde, hat doğrultusunda çöpün taşıdığı şeyi telafi etmek zorundadır. Yıkanmış film, vakum aşaması tarafından arındırılması gereken pigment ve mürekkep getirir. Yarattığı balza da fazla olduğu için, daha iyi ve sık sık filtrelenmesi istenir. Pratikte, geri dönüştürücüler, vakum aşaması boyunca eriyen malzemeyi oksitatif bozulmalara karşı korumak için kompaktor ya da yan takma makinesi aracılığıyla küçük dozlarda stabilize edici ya da antioksidan malzemeler katılır. Akışın polietilen ve polipropilen ile karıştığında genellikle faz bölünmesi gerçekleşen durumlarda, uyumlaştırıcı da eklenebilir. Bu eklenmeler bilinçli ve ölçülüdür, temin edilmemiştir, çünkü eklenen maddenin fazla kullanılması MFR ve balza bütçesini değiştirir ve bir sertifikasyonu geçersiz hale getirebilir. Disiplinli tesis, eklem maddesinin dozajını, sıcaklık ve vakumla birlikte kaydedilen bir formülden biri olarak kabul eder, böylece tozların endüstriyel kullanım olasılığının olduğu kabul edilmiş özellikte kalmasını sağlar.
Atık türü, ön işleme ve yapılandırma
| 000 ila | Ön işlem gereksinimi | Önerilen yapı |
|---|---|---|
| LDPE tarım filmi | Yıkama, toprak giderme, %3-8 nem olur biçimiyle ön-çürütme | İlkel kesme-kompaktör, tek tırnaklı, derin vakum, 90-150 mikrometre lazer |
| PP dokuma torbalar ve rafia | Bale açma, metal ayırma, hafif yıkama | Kırıcıcı-tozlayıcı, tek kavramalı, 60-90 mikrometre boyutundaki boyama teli |
| HDPE sert geri dönüşüm malzemesi | 20-60 mm'ye kadar kırılma, metal çıkarma, opsiyonel yıkama | Tek vidalı veya sıkıştırıcı beslemeli, daha iri 120-150 mikron filtrasyon |
| PET şişe tozları | Kristalizasyon, kurutma, IV yönetimi | Özel PET yıkama hattı ve çift şaftlı veya katı hal yolunu değil, tek şaftlı sıkma makinesini kullanma |
| Çok katmanlı kompozit filmler. | Kompatibiliteyen katmanları sınırlamak için ön uç sıralama | Çoğunluk olarak karıştırılmamalıdır; daha ince filtrasyon, daha yüksek deşarj, sık gel sestir. |
Bankabilecek pelleti tanımlayan kalite ölçütleri
Yeniden kullanılan pellet’in değeri yalnızca bir dönüştürücünün ödeyeceği ücretten kaynaklanır ve bu ücret ölçülebilen, tekrar edilebilir özelliklere dayanır. Avusturya rotasının kapalı döngü kontrolü, bu değerler arasında satılabilir bir aralık yaratmak için vardır.
Melting akış hızının istikrarı ilk önemli noktadır. Satın alanlar bir MFR penceresi belirler ve hattın bir üretim ve parça arasında %10 artması veya azalması içermelidir. Öncelik veren MFR veya viskozite algılama, bu özellikin değişkendeki besleme ile gerçekleştirilmesini sağlar. Kıvılcım sayısı, bir alanda erimemiş veya kros-katarken oluşan parçacık sayısını yansıtır. Temiz bir laseryen ekranı ve doğru tüplerin profili, onu düşük tutmayı sağlar. Sararmış indeks (YI), termal ve oksidasyonel geçmişi takip eder. Aşırı sıcak veya az vakum çalıştırılan bir hattın sararmaya başlaması, renk duyarlı convertörlerin parçasını kabul etmeyerek düzeltilmesi gereken bir sorundur.
Mekanik tutunma, güç gerektiren uygulamalarda önemlidir. Taze referans noktasıyla karşılaştırıldığında 85 ila 95%'lik gerilme mukavemetinin korunması, iyi yönetilen poliolefin geri dönüşüm için gerçeğe yakın ve savunulabilir bir hedef sunar. Asit içeriği, inorganik kirlilikten kaynaklanan yanmaz atık, 1,5% veya daha az olmalıdır; yüksek asit oranları yetersiz yıkama veya ekran bozulması ile ilişkili olup, görünüm ve işlemeyi de zarara uğratır. Bu ölçütler, bir SME operatörü için hatanın sadece çalışmasını mı yoksa gerçek bir ürün üretip üretmediğini söyler.
Avrupa Birliğindeki entegre yol ile geleneksel ayırılan yol
SME, seçenekleri değerlendirirken, ilk boğaz, entegre Avusturya tipi tek silindirli + kesme kompresör hattı ile temelik bir tek silindirli ekspressörün, bağımsız bir çapraz kesme makinesi, ayrı bir birleştirme makinesi ve bir temelsiz tek silindirli ekspressörün birleştirilmesi ile oluşturulan geleneksel ikili yapı arasında bulunur. Aşağıdaki tabloda, yatırım yoğunluğu ve bakım zorluğu, 5 aşamalı bir ölçekte olan Düşük, Orta, Yüksek, Çok Yüksek ve Premium olarak değerlendirilerek karşılaştırılmıştır.
| Karşılaştırma boyutu | Avrupa entegre rotası (tek vidalı + kesici-kompresör) | Tradisyonel bölümli yol (ayrı ayrı kesici, agregatör, ekstruder) |
|---|---|---|
| Yatırım yoğunluğu. | Orta | Düşük – orta. |
| Ayak izi verimliliği | Yüksek | Düşük |
| İşgücü talebi | Düşük | Orta ve yüksek |
| Bakım zorlukları | Orta | Yüksek |
| Film ve iplik toleransı | Çok Yüksek | Düşük – orta. |
| İşlem kontrolü ve otomasyonu | Yüksek | Düşük |
| Ürün dengesi (MFR stabilitesi) | Yüksek | Orta |
| Yükseltme ve genişletme maliyeti | Orta | Yüksek |
| En uygun görev | KOBİ'de değişken son tüketicilerden gelen atık | İç piyasadaki temiz ve birbirine benzeyen atık malzemeyle işletme |
Bölünmüş yolun avantajı, düşük giriş biletidir ve her makinenin bağımsız olarak çalışabilmesi sayesinde bazı işletmeler işlevsellik açısından tercih ederler. Bunun eksisi, zor koordinasyon işini insanlara bırakmasına neden olur: Bir işletmenin kesicinin üretimini, galakonunun durumunu ve ekstrüderin talepini el ile eşlemesi gerekir. Birleşik yol, hattı kendi kendine koordinasyon yapması için mühendislik alanında daha fazla yatırım yapar. Teknik personelin eksik olduğu küçük ve orta ölçekli bir işletme için, bu birleşim genellikle değerlidir. Yiyecek temizse ve tek kaynaktan gelen endüstriyel atık niteliğindeyse, bölünmüş yol da mantıklıdır.
Küçük ve Orta Büyüklükteki İşletmeler için Uygulama Önerileri
Hat çizmek kolaydır. Bu hatı yıllarca karlı bir şekilde işletmek, küçük ve orta ölçekli işletmelerin başarılı olup olmadığına karar verir. Yukarıdaki mühendislik prensiplerinden dört tavsiye doğdu.
Önce yatırım sürecini aşama biçimde gerçekleştirin. Modüler bir yaklaşım, bir işletmecinin temizleme ve tek binatör seviyesiyle başlayıp, besleme hacminin uyum gösterdiğinde ikinci bir extruder, ikinci bir silo ya da otomatik paketlemeyi eklemesini sağlar. Wanplas, Polyretec'in ana markası ve özel fabrika ağı, bu aşamalı düşünceden destek alır ve Wanplas'ın Kerke fabrikası, PET ya da mühendislik rezil akışları için Polyretec temizleme sistemleriyle birleştirilebilen ko-rotan çift tahıl extruderlerini tedarik eder. Küçük başlama, nakit akışını korur ve hareketsiz kapasitenin ödememesi sayesinde tasarruf sağlar.
İkincisi, makinelerin gelmeden önce tesisat malzemelerini planlamak gerekir. Kompresör hava, seçilen seviyedeki kurulu kilovat bandına uygun üç fazlı güç, soğutulmuş ve proses için kullanılan su ve drenaj, olası aksaklıkların önüne geçmek için binada tasarlanmalıdır. Kuluçka döneminde küçük ve orta ölçekli işletmelerin en yaygın hataları, yetersiz güç veya su ile yetenekli bir hat kurmak, sonra da çıkış değeri adet etiketine ancak ulaşıp ulaşmamayı merak etmektir.
Üçüncü olarak, su döngüsünü kapatın. Yenilenebilir yıkama hattı suya çok ihtiyaç duyabilir, ancak doğru şekilde tasarlanmış kapalı sistem sayesinde proses suyunun %85 ila %95'i flotasyon, sürtme yıkama ve ayrıştırma işlemlerinden sonra geri kazanılır. Arıtma cihazından gelen çamur, durulama ve filtrasyon yoluyla bulanıklığı yönetilerek, atılmadan önce suyu içinden ayırılır. Kural ihlali konusunda bir konformiteyi sığdırmaktan öte, su geri kullanımı birçok alandaki direkt işletme maliyetlerini azaltmak ve çoğu bölgede işletme lisansının verilip verilmeyeceğini belirlemek için büyük bir fırsattır.
Dördüncü olarak, gürültü, toz ve enerjiyi korumak gerekir. Makineler ve merdaneler gürültü üretir ve bu gürültü için kaplamalar veya ani mesafe gereklidir; fıstık havuçlama sırasında oluşacak toz transfer noktalarında ele alınmalıdır. İyi ayarlanan bir kesme – sıkıştırma makinesi ile tek bırakan hattı için spesifik enerji tüketimi genellikle 0,25 ile 0,45 kilowatt-saat/kg arasıdır. Üst sınırı sağlayabilmek için, sıkıştırma makinesinin ön ısıtmasını beslemeyle eşleştirmek, hareketsiz durumda çalışmanın en aza indirilmesi ve filtrasyon fark basıncının kontrol altında tutulması gereklidir. Ayrıca ekranların tıkanma yapmamasına dikkat edilmesi gerekir.
Beşinci olarak, kurulum ve eğitim çalışmalarını depozito kapsamında değil, sonradan düşünülen bir husus olarak ele alın. Teslim olup bekleyen bir tesis, bir maliyet oluşturur. Montajı yapılmış, deneme beslemeden geçmiş ve belgelenmiş bir tarife kitabı ve yetiştirilmiş bir ekipten oluşan bir tesis ise ilk haftadan itibaren bir varlık olarak kabul edilir. Fabrika kabul süreçleri, tesis yerindeki kurulum ve en az bir tam görev günü boyunca yapılan denetilmiş çalışmalara para ayırın. İlk aşamada, tüm ekipman verimliliğini izleyin: planlanan olmayan duruşlarla kaybedilen üretim zamanı, düşük döngü süreleri nedeniyle kaybedilen verimlilik ve spesifik dışı parçacıklar nedeniyle kayıp kalite. Bir SME zinciri, bu üç değerin hızlı bir şekilde ölçülmesini sağlar ve tek başına besleme yetersizliği, tek bir aşınmış istasyon veya sadece personel yetersizliği gibi durumların başarıyı engelleyen faktörlere güçlü bir şekilde odaklanır. Avusturya yolunun aletlendirmesi, bu ölçümü uygun maliyetlere getirir; ölçüm işlemine olan disiplini, operatörün sorumluluğundadır.
Geri dönüştürülmüş çıktı için standartlar ve sertifikalar
Yerel ara mal piyasasını aşarak satış yapmak isteyen KOBİ'ler için sertifikalar herhangi bir papejlerden ibaret değildir; marka bazlı ve Avrupa çapında olan tedarik zincirine ulaşmak için bir pasaport görevi görürler. Birkaç çerçeve önemlidir:
EuCertPlast, takip edilebilirlik ve sorumlu girdi odaklı olarak Avrupa'daki plastik geri dönüşüm süreçlerini sertifikasyona sunmaktadır. EN 15343 Avrupa standartları, takip edilebilirlik ve geri dönüştürülmüş içeriğin hesaplanmasına ilişkin tanımlamalar içerir ve sık sık EuCertPlast ile birlikte kullanılır. ISO 15270, plastik atıkların proses seviyesindeki toplanması ve geri dönüşümüyle ilgili rehberlik sunar. Uluslararası Geri Dönüştürülmüş Standardı, yani GRS, tedarik zincirindeki geri dönüştürülmüş içeriği doğrular ve sosyal ve çevresel işleme kriterlerini kapsar. RecyClass, plastik ambalajların geri dönüştürülebilirliğini ve geri dönüştürülmüş içeriğini değerlendirir ve uyumluluk yazıları çıkarır, bunları işleyenler tarafından referans olarak kullanılır. En ileri seviye uygulamalar için, Avrupa Birliği'nde gıda kontaklarına uygun geri dönüştürülmüş plastik, Tüzük EU 2022/1616 tarafından yönetilir ve gıda dokunması için tasarlanmış geri dönüştürülmüş malzemeyi üreten süreçlere kapsamı belirler.
Bir SME, bunları sona erdirmek için bir kontrol listesi olarak görmemeli, ayın ilk gününde tasarım girişlerini çöpe atmamalıdır. Tedarik zincirinin etkinliği, girdi güvenliği doğrulama ve tutarlı süreç kayıtları, kontrolörler tarafından incelenen maddelerdir ve kısır doğrulama sistemi, intuisyonla çalışan sistemlere göre daha kolay sertifikalandırılabilir. Polyretec, Wanplas fabrikalarının pek çok ülkenin projelerinde deneyim sahibi olması nedeniyle, genel olarak, sertifikasyon hazırlığı için dokümanlandıralmış işlem parametreleri ve izlenebilir ekipman yapısını sağlar.
Çok Sık Sorulan Sorular
Bir plastik geri dönüşüm hattı için Avusturya teknolojisi ne anlama gelmektedir?
Tek makaralı extrüzyon ile kesici-kompaktör, iki aşamalı devoletilasyon, sürekli lazer erimi filtrasyonu, derin vakum dekonisyonu ve kapalı döngü içindeki viskozite veya erime hızı kontrolü bir teknoloji felsefesine dayanır. Amacı, kirli veya düşük hacimli son tüketici atığı kullanarak istikrarlı pelet kalitesi sağlamak ve aynı zamanda operatörün teknik bilgisinin gerekliliğini azaltmaktır.
Küçük veya orta ölçekli bir işletme hangi kapasite seviyesini seçmeli?
KOB’ler genellikle 150-300 kg/sa, 300-500 kg/sa ve 500-800 kg/sa arasında seçim yapar. İlk tür, yerel toplayıcılar için uygundur, orta düzey, stabil halatlı torba veya kuru kalıp geri dönüşüm akışları için uygundur ve en üst düzey, sürekli beslenme ve 500-1500 m2 kapalı alan olan özel geri dönüşümcüler için tasarlanmıştır.
Film ve fiber beslemesinde, dişli-pres yıkama makinesinin neden önemli olduğu?
Deli film ve lif çok düşük hacim yoğunluğu ve yüksek uçuş muşi ile su içeriği sahiptir. Kütük kesme cihazı, malzemeyi 60-95 C'ye ısıtır, nemi %3-8'e düşürür ve hacim yoğunluğunu 3-8 kat artırır, böylelikle birleşerek döküm makinasının silindirine direkt, dalgalı olmayan bir şekilde takılması önlenir. 30–80 kg/m³'lik dökülen film, düşük kütle hacmine karşın çok büyük bir hacimsel işleme kapasitesine ihtiyaç duyar. Sadece kütle üzerinden boyutlandırılan konveyörler ve kazanı, kıt kuyruk nedeniyle ve kesiciyi aşırı hızlandırarak kılıflarını sabit bir şekilde artıracak ve ton başına daha fazla enerji harcatacaktır.
PET şişe tozları bu tür bir hatta işlenebilir mi?
PET, poliolefin filmden farklı bir yol gerektirir. Ekstrüzyon öncesinde kristalleşme ve ön kurutma gerekir ve hidrolitik ve termik yıkımını önlemek için katı hal veya iki karışık çift vidalı seçenekler ile intrinsik viskozite yönetimi yapılmalıdır. Polyretec'in PET yıkama tesisleri, bu yıkama aşamasını poliolefin pelletizasyonundan ayrar.
Üretim hattında ürün kalitesi nasıl doğrulanır?
Erime akış hızı stabilitesi, en fazla %10 sınırları içinde tutulur, kalem sayısı ve sararma endeksi izlenir, kalsit oranı %1,5'in altında kalır ve germe dayanım oranı, yeni ham refakatinin %85-95'ine dayanır. Online MFR veya viskozite sensörleri, kağnı sıcaklığı ve dişlilerin hızına bağlı olarak sarmalayıcı ayarını gerçekleştirir.
Yenilenmiş pellet alıcıları için hangi sertifikalar önemlidir?
Avrupa ve marka bazlı tedarik zincirleri için, EuCertPlast, EN 15343 izlenebilirlik, ISO 15270, GRS, RecyClass ve gıda teması plastikler için EU 2022/1616, nihai pelet özellikleri yerine tedarik zincirinin doğruluğunu, giriş kaynakları ve işlem kontrollerini kontrol eder.
KOBİ'ler su ve enerji tüketimini nasıl kontrol etmelidir?
Kapanmış bir dolaşım su sistemi, filtreleme, sürtünme yıkama ve santrifüj mekanizmaları sonrasında 85-95 oranında iş sularını geri getirir ve çamurlar kurutularak onaylı işlemler için yönlendirilir. Esneme ve azaltma ayarları beslemelerine uyarlanırsa, bu sayede spesifik enerji tüketimi 0,25-0,45 kWh / kilogram çıkış için ortalama 0,25-0,45 kWh/dakika seviyelerinde gerçekleşir.
Tek asma yolu, katmanlı film atıklar için uygun mu?
Sadece bir azınlık bileşeni olarak. EVOH, naylon ya da alüminyum içeren çok katlı filmler homojenleşmeyi önler ve jel ve delaminasyon riskini artırır. Bir SME, bu tür malzemeyi ön uçta ayırmalı ya da oranını azaltmalıdır; bu mümkün olmazsa daha ince filtrayı ve daha agresif gaz çıkartma yöntemlerini kullanmalıdır.
Sonuç
Özellikle entegre kırpıcı sıkıştırıcı ile çalışan tek şaftlı extrüder, derin vakum deşarj sistemi, sürekli lazer filtrasyonu ve kapanan MFR kontrolü merkezli Avusturya teknolojisi çemberi, bugün mevcut olan en SME dostu yapı olabilmektedir. Değişken, düşük yoğunlukta, kontaminatlı poliolefin atıkları, büyük bir uzman ekibi gerektirmeksizin, tekrarlanabilir olup, sertifikalandırılabilir pellet haline dönüştürür. Gereken kapasite aralığını (150-300, 300-500 ve 500-800 kilogram/h) önceden seçerek, önceden bir planlama uygulamak, kapalı su dolaşımı kurmak ve standarttan hariç gelen bir konsept oluşturmak, küçük veya orta ölçekli bir işletme, kompakt, savunulabilir ve marka liderli tedarik zincirlerine uyum sağlayan bir geri dönüşüm operasyonu kurabilmesini sağlar. Polyretec, Wanplas Fabrikası, bu Avusturya kökenli konsepti, Çin üretim ölçeğiyle birleştirerek, kaliteli geri dönüşümden yoksun olan operatörler için teknolojiyi ulaşılabilir hale getirmektedir. Makine büyüme büyütse bile harika bir şey değil, disiplinli mühendisliktir, ve disiplinli mühendislik, doğru bakarsak, atığı zenginlik haline getirmektedir.
