Поліпропіленове незшивне текстиль стало однією з найширше використовуваних гнучких матеріалів у сучасній економіці, але його успіх створює все більше викликів у сфері переробки. Від шпунтових та плавлених медичних масок до композитних хірургічних халатів SMS, зустрічних геотекстилів, вологого засобу для очищення, пакетів для упаковки та рукавичок для з одноразового посуду відходу з поліпропіленового текстилю виробляється в великих обсягах у медичній, гігієнічній, сільськогосподарській, будівельної та інших секторах. Найкраща лінія для переробки відходів з поліпропіленового текстилю на основі австрійської технології вирішує ці виклики, перетворюючи розкиданий текстиль з низькою щільністю на однорідні, повторно використовувані гранули рециклованого поліпропілену за допомогою інтегрованого резача-компактора та процесу одношнекового екструдування. У даній статті розкрито питання матеріяльної науки, архітектури обладнання, робочих параметрів, результатів якості та домінування органів сертифікації, які разом визначають успішну лінію для переробки відходів з поліпропіленового текстилю. Компанія Polyretec, завод Wanplas, побудувала своє обладнання для переробки за принципом австрійської платформи, поєднавши випробувану європейську логіку процесу з китайським виробничим потенціалом, аби поставити лінії, що є надійними та економічними.
Основною особливістю переробки непосібних ткани PP не є сам полімер, який є відмінно відомим товарним поліпропіленом, а фізична форма сировини. Непосібна тканина легка, пухка, заряджається статично й часто забруднена гарячим клеєм, металевими носовими стрічками, поштовими гумками, фарбою для друку та вологою. Класичні підходи до переробки, які застосовуються для жорсткої регміни з поліпропілену чи відходів у вигляді шматків, тут не підходять, оскільки матеріал не може стабільно подаватися у екструдер. Австрійський технологічний підхід вирішує це завдання за допомогою розрізувального-компресуючого комплексу, який попередньо підготовляє тканину шляхом термічного нагрівання за допомогою тертя та механічного тиснення, підвищуючи ємність матеріалу на порядок, перш ніж він потрапить у бункер екструдера. Результатом є стабільний, безперервний і енергоефективний процес, який виробляє перероблений PP, який відповідає вимогам виготовлення за допомогою екструзії, лиття під тиском та перемотування.
Розуміння відходів із невосьмиватого тканинного матеріалу з ПП: джерела та характеристики матеріалу
Невогнетворне полотно з поліпропілену — це не єдиний матеріал, а сімейство структур, вироблених за допомогою кількох різних методів виготовлення та зв’язування полотна. Кожен метод дає різна набор фізичних характеристик, які безпосередньо впливають на спосіб переробки матеріалу. Перша задача кожного інженера з переробки — проаналізувати початковий сырій матеріал, оскільки оптимальна установка трубчато-шнекового гранулятора, конструкція віссю обертання та стратегія фільтрування залежать від того, що дійсно одержується на заводі. Лінія, яка обробляє чисті обрізки з спандбонду, налаштовується інакше, ніж лінія, що переробляє маски та серветки для післяпотреби.
Spunbond, Meltblown та композитні структури
Шпундтована неткане паперо виготовляється шляхом екструзії безперервних ПП ниток на рухомий ланцюг, після чого їх термічно або механічно скріплюють. Це кореневі продукти галузі: торговельні пакети, агротекстиль, оббивка для меблів та лист допоміжного матеріалу для памперсів. Вага грамів такого матеріалу становить, як правило, від 15 до 150 г на квадратний метр, а при збиранні в якості промислового відрізка крайків спосіб сортування не вимагає великих зусиль. Мелблонне неткане своїми здатностями відрізняється від шпундтованого: це тонші волокна, які утворюються за допомогою високо-швидкісної гарячої повітряної струменя. Він забезпечує фільтраційні та бар’єрні функції у масках та респіраторах, але є хитким, пиловитим і часто притягує статичний електричний заряд. SMS — це композит зі шпиндлованих — мелблонних — шпундтованих шарів, який поєднує міцність з бар’єрними властивостями для хірургічних халатів і покривал. Шнуроконічна геотекстиль — це більш важке ПП полотно, зшите механічно, яке застосовується в цивільному будівництві для розділення, водовідведення та опорних конструкцій; воно зайве об’ємне і часто знайоме з мінераловатними домішками.
Потоки після споживання і гігієнічні потоки
Найшвидше зростаючим і найскладнішим сировиною є стерилізовані та зі шихтованим покриттям відходи гігієни та особистої захисту: викинуті маски, захисні халати, papers, одноразові бах�етки та упаковки для посуду. Ці відходи містять жирові речовини, лосьона, фарби, клейові речовини та неприємні запахи, які вимагають інтенсивної відволодівлення. Пакетні мішки та тканинні непросочені торбини є чистішими, але часто з друкованими елементами, в той час як одноразові бахмантики та вкладиші для чашок зазвичай не заражені і легко обробляються. Зрозуміти цей спектр дуже важливо, тому що лінія рециклінгу потрібно запрограмовувати під найгірший реальний варіант, а не під середній.
Основні фізичні параметри кормового зразка
П'ять параметрів домінує у дизайні ліній. Вага грамів (від 15 до 150 грамів на квадратний метр) встановлює обсягову пропускну здатність. Плотність, що становить лише 20-50 кілограмів на кубічний метр для розплющених тканин, є найвищим перешкодою. Вміст вологи від 2 до 8 відсотків необхідно видалити перед розплавленням для уникнення пор у парі і гідролітичного руйнування. Електростатичне заряд призводить до з'єднання шарів і нерівномірної подачі. Забруднення у вигляді плівок на основі термопластичного клею, металевих носових стрічок, еластичних гумових ниток і друкувальної інксу визначає стратегію фільтрації і відбору. У таблиці нижче наведено типовий розподіл значень для різних видів подаваного матеріалу.
| Джерело корму | Масова вага (г/м²) | Вантажна щільність (кг / м³) | Вологість (%) | Типові забруднюючі речовини |
|---|---|---|---|---|
| Трим для краю зі спінболду | 20–80 | від 25 до 45 | 1 до 3 | Невелика кількість друкованої фарби та протистатичний агент |
| Медиа фільтра для перетирання повітря | 15–40 | 20 до 35 | 2 до 5 | | Тонкі волокна, пил, неприємний запах. |
| SMS композитний ППЕ | 40 до 90 | від 25 до 50 | 3–7 | Гарячий адгезійний склад, еластичний, кінетичний, запаховий |
| Геотекстиль, проколений голкою | 100–150 | 30 до 50 | 3–8 | Мінеральні наповнювачі, ґрунт, стабілізатор у випроміненні |
| Стержневі та гігієнічні відходи. | 30–70 | 20 до 40 | 4 до 8 | Лосьйони, масла, запахи, друк. |
| Упаковка та мішки | 50 до 120 | 30 до 50 | 2−4 | Тяжка фарба для друку, ламінація. |
Чому низька щільність в'язкості є головним завданням переробки
Об'ємна густина - це маса матеріалу на одиницю об'єму, і для незв'язних нетканих ткани з поліпропілену вона становить лише 20-50 кг на кубометр. Щоб уявити, кубічний метр легкої ткани важить менше, ніж одне доросле людина. Така надзвичайна легкість є головною причиною майже кожного питання з годування при традиційному переробленні. Коли легка пухка тканина падає на лоток екструдера, вона дуже погано заповнюється, затримує повітря і утворює стабільні арки або мости, які блокують горло. Далі, навіть коли вона все ж потрапляє до гвинта, низька густина заповнення позбавляє зону змащування можливості створювати постійний тиск на розплав, тому екструдер вибухає й голодує.
Австрійське технологічне рішення полягає в усуненні розриву щільності перед екструзією. Стрічковий компресор відрізає розсипані тканини на менші фрагменти, а тепло тертя використовується для одночасного висушування і уплотнення їх до щільного, гарячого, вільно стікаючого агломерату з об'ємною щільністю від 300 до 450 кг на кубічний метр. Це означає десятиразове поліпшення, достатнє для стабільного гальмування або примусового забовдування в гребінь гвинтової сушарки. Без цього попереднього підготовчого етапу операторам доводиться використовувати захватні транспортери, потроху завантажувати матеріал або роздільний агломератор, що призводить до зниження продуктивності, збільшення споживання енергії і підвищення навантаженості на операторів.
Влажність поглиблює проблему. При концентрації в 2–8 % вода в сировині викликає перетворення паливного зерна на пар всередині барабана, що призводить до утворення порожнин, виливання і пошкодження гранул. Ножовий пресовлювач здатний зменшувати вміст вологи від 5 % до нижче 0,3 % під час попереднього підготовки, тому екструдер працює з сухим, щільним матеріалом. Цей один елемент інтеграції — що відрізняє справжню лінію переробки нетканого матеріалу від відремонтованої лінії гранулювання плівки.
Австрійські технологічні маршрути: однопровідний ріжучо-згладжувач проти двоповерхового екструдера
Фраза «австрійська технологія» у циклі переробки ПП відноситься до архітектур процесу, яку вперше запровадили європейські виробники обладнання, такі як Erema і NGR, де ножиково-компресорна установка безпосередньо з’єднується з екструдером. Загальна ідея полягає в тому, що попередня обробка і розплавлення відбуваються в послідовному, теплозв’язаному порядку, а не в відокремлених машинах. Існує дві основних реалізації: інтегрована лінія з одним етапом і лінія з двома етапами. Обидві різняться принципово від старої точки зору, в якій використовується відокремлене агломераційне і екструдерне обладнання.
Процес екструзії та пресування в одному кроці
У конструкції з одним кроком фрезерного пресорушителя розташований прямо над одношнековим екструдером або поруч з ним. Фрезеровані та нагріті тертям дрібні частинки падають через короткий перехід у порожнину завантаження шнеку, тому фактично відсутній проліт часу і мінімальні втрати тепла. Екструдер отримує гарячі, сухі, щільні матеріали в контрольованому режимі. Ця схема компактна, енергоефективна і з урахуванням поліпшена чимованості відходів невирватистого матеріалу, таких як обрізки, перетворені шматки та відсортований гігієнічний матеріал.
Двоповерховий екструдувальний тракт.
Двуступенева конструкція використовує перший екструдер для розплавлення, фільтрації і гомогенізації матеріалу, потім переносить розплав через помпу розплавленого матеріалу або адаптер до другого екструдера, призначеного для глибокої деволатилізації та остаточного підтиску перед гранулюванням. Ця сепарація є цінною, коли корм містить велику кількість тисненого, запашного матеріалу або велику кількість летких сполук, тому що другий етап може працювати в більш тривалому і глибокому вакуумному режимі, не жертвуючи стабільністю розплавленого матеріалу. Додатковими недоліками є вищий інвестиційний обсяг, більший металевий парапет і більше споживання енергії.
Традиційний агрегатор з екструдером
Класичний метод використовує один або кілька агломераторів для насичення тканини, а потім ручно або пневматично переносить агломерати до окремої екструдеру. Ця відокремлення призводить до втрати тепла, виникнення пилових відходів, нерівномірності температури подачі сировини та трудомісткого процесу. У сучасних лініях австрійського походження ця відокремлення відсутня, оскільки застосовується пряме з'єднання, що дозволяє виключити цей слабкий ланку. У таблиці нижче наведено порівняння трьох підходів.
| Аспект | Вирізний-пресова машина однієї операції | Двоповерховий екструдер. | Агрегатор + екструдер |
|---|---|---|---|
| Спринцові зв'язки процесу. | Пряме з'єднання; | Два екструдера в серії | Несправні машини |
| КЗП | Компактні | Велика | Великий з передачею |
| Глибина девосталлизації. | Модерна | Глибока спеціальна стадія обробки. | Обмежено |
| Енергія на кг | Низкий - середній | Середній до високий | Середній до високий |
| Найкращий компонент корму | Чистий або помірно замінний матеріал. | Тяжке друкування, неприємні запахи, леткі речовини. | Низькоцінні, стабільні об’єми переробки |
| Капітальні витрати | Середній тип (100 кг/год): | Висока | Низкий - середній |
Компанія Polyretec, що розташована в заводі Wanplas, орієнтує свою лінію гранулювання нової генерації на цю австрійську філософію, а історія її проектів включає рециклізаційну систему для виробництва нетканих матеріалів з поліпропилену і рукавичок з термопластичного еластотерафта для групи компаній, яка до цього експлуатувала машину Erema. Цей посилання підкреслює, як інтегрована архітектура ріжучого преса і компактора передається між брендами і регіонами, а також підтримує одну і ту ж логіку процесу.
Ключовий вузол 1: фрезерний прес-збивач
Урізноманітнювач-компактор є основою будь-якої лінії переробки незразкових полотен, а правильне розміщення та налаштування її впливають на роботу цієї лінії. Це вертикальна камера з тривалим обертанням, яка екранувана нерухомими та обертальними ножами. Тканина вводять через тангенційне вікно, ріжуть її на менші фрагменти і викидають на стіну камери, де тертя з матеріалом і корпусом створює тепло. Це тепло висушує кусочки та м'якшує ПП так, щоб поверхня ставала липкою, що сприяє коагуляції частинок у щільні суміші під час зниження до випускного отвору.
Клас об'ємів і пропускна спроможність
Комерційні резачки-компактори для цієї сфери призначені для робіт ефективного об'єму камер у 300, 600, 900 і 1200 літрів. Вибір залежить від прогнозованої пропускної потужності лінії, оскільки компактор повинен бути в змозі заповнити повний потік тканини перед його передачею, не перевантажуючи. Апарат на 300 літрів використовується на експериментальних та комерційних дрібних лініях, а агрегат на 1200 літрів — на найбільших одновалових екструдерах для переробки великих обсягів сміття після споживання.
| Об’єм вижимного преса (л); | Типова швидкість обертання ротора (об/хв) | Швидкість кінця ножа (м/с) | Установіть діаметр шнека (в мм) | Приблизно пропускна здатність (кг/год) |
|---|---|---|---|---|
| 300 | 900–1100 | 30 – 38 кВт | 90–105 | 150–300 |
| 600 | 800 до 1000 | 34 до 42 | 105–120 | 300 до 500 кг/год |
| 900 | 700 до 900 | 38 до 44 | 120–135 | 500–800 |
| 1200 | 600–800 | 40 до 45 | 135-150 кВт | 800 до 1200 |
Матеріал ножа, його зношування та встановлення зазору
Обертові і стаціонарні ножі, як правило, виготовляються з загостреного інструментального сталі або сплаву з карбідом вольфраму, щоб не пошкоджуватися від мінералів, що містяться в геотекстилю та друкованих покриттях. У міру зносу ножів розмір зазорів збільшується, а ефективність розрізу зменшується, що знижує нагрів від тертя і може викидати матеріал з оптимального температурного діапазону. Регулярний контроль зазорів і своєчасне обертавання або відновлення заточеності ножів є необхідними елементами технічного обслуговування. Тангенціальний отвір руху розпиленого матеріалу з кутом, завдяки чому він викидається через камеру, а не прямісінько вниз, максимально збільшує час перебування матеріалу і тертя, необхідний для щільності.
Проводка з регулюванням температури
Температура виведення з пресувача становить від 80 до 110 градусів Цельсія. Це цілеспрямовано проводиться нижче температури плавлення поліпропілену, яка становить від 160 до 165 градусів Цельсія. При правильному вікні PP пом’якшується і набуває поверхнево-приклеювалого стану, але не розплавиться, внаслідок чого частки згуртовуються без перетворення на тверду масу. Якщо температура піднімається надбагато, матеріал розплавиться, прилипне до ротора і утворюють опалюються коми, що забивають відведення. Оператори регулюють вікно через швидкість ротора, щільність корму, охолодження камери та рециркуляцію процесуального повітря. Вміст вологи знижується з приблизно 5 відсотків до нижче 0,3 відсотка у цій стадії, а маса на одиницю об’єму зростає від 20 до 50 кілограмів на кубометр до 300-450 килограмів на кубометр.
Ключовий вузол 2: одношнековий екструдер
Нижче ніж штампуючий компактор розташований одношнековий екструдер – машина, яка зводить до стану плавлення, змішує, обезвольтує і піддає стиску насиплених PP. Для переробки нетканого матеріалу з ПП передпарадного сортування в переробку оптимальна одношнекова конфігурація замість двошнекової, оскільки сировина вже була першопідготовлена, а завдання полягає в неінспірированому плавленні, а не інтенсивному змішуванні. Геометрія і температурний режим шнека і циліндра визначають якість гранул.
Розмір і відношення довжини до діаметра винта
Стандартні діаметри рівні 90, 105, 120, 135 і 150 міліметрів. Довша гвинта, яка виражається у співвідношенні довжини до діаметра (L/D) 30-36, надає більше часу існування для розплавлення, змішування та виголовування. Вище L/D також підтримує спеціальну зону деволатилізації, яка є критичною для харчової сировини, яка може спричинити неприємні запахи. Конструкція гвинта включає бар'єрну секцію для розділення твердих утворень від розплаву та повітрань та змішувальний головку поблизу відведення, щоб перемішати температуру і колір перед фільтрацією.
| Розмір винта (мм) | Л / Д співвідношення | Температура зони барабана (°С) | Температура розплаву (°C) | Вакуум (МПа) |
|---|---|---|---|---|
| 90 | 30 – 33 | 180-220 °С | 200 до 220 | -0,06 до -0,08 |
| 105 | 30 – 34 | 185–225 | 200–222 | -0,06 до -0,09 |
| 120 | 32–35 | 185–228 | 205–224 | -0,07 до -0,09 |
| 135 | 32 до 36 | 190 до 230 | 205–225 | -0,07 до -0,09 |
| 150 | 33 до 36 | 190 до 230 | 208–225 | -0,08 до -0,09 |
Гвинт бар'єру та головка для змішування.
Винт типу бар'єру несе додаткову лопатку, яка розділяє незмeltовані тверді фракції від плівки нагрітого матеріалу, що підвищує ефективність розплавлення і зменшує ризик попадання незмолотого гелового компонента в гранули. Сегмент для дозування створює стабільний тиск перед змішувальною головкою, яка є розподільним та денатурюючим елементом, що вирівнює температуру і вносить додатково готовий продукт (мастербач або стабілізатор). Тому що сировина для неводяного матеріалу PP і так має однорідну будову, змішувальна головка не має потребуватися агресивної, а перетягнутість обумовлювала б лише підвищення швидкості термічного та окисного розкладання.
Деволатилізація та вакуумування
Зона видалення призначена для витягування заблокованого повітря, залишкового пари вологи та летючих сполук розкладу під вакуумом від -0,06 до -0,09 мегапаскаля. Для забезпечення гігієни і надходження ОЗТ ця зона є основним етапом контролю запахів. Правильно розміщена і запечатанна вентиляційна система запобігає класичній помилці «витікання вентиляції», коли матеріал, а не газ виходить з порту вентиляції. Температури бака зонуються від 180 до 230 °C, в той час як фактична температура плавлення тримається на рівні від 200 до 225 °C для обмеження теплового розкладу ланцюга ПП.
Ключовий вузол 3: фільтрація смоли та розмінувальник
Ба навіть після розрізання, уплотнення та екструзії, скловідморозок переносить забруднювачі: попільня, зконденсовані в молодинці, залишки друкарської фарби, фрагменти термозв'язкового матеріалу, волокна паперових етикеток та тверді частинки мінерального пилу. Фільтрація відмирочного матеріалу видаляє їх перед утворенням гранул, що дозволяє захистити нагрівач і отримати чисті гранули. Австрійська технологічна схема базується на безперервному фільтрації, тому заміна сітки не зупиняє виробничий процес.
Фільтр і автоматичний зміна екрану
Продуктивний фільтр з безперервною лентовою системою пропускає розплав через нескінченну лазерну перфораційну ленту, яка поволі пересувається, щоб забруднений відрізок виносився з потоку розплаву і очищався або вивозився, а при цьому в процесі з'являється нова перфорована лента. Ця конструкція забезпечує майже постійний тиск. Дубова конструкція з чотирма станціями для заміни фільтрів містить два пакети фільтрів у послідовну систему з різними положеннями, яка дозволяє змінювати один пакет, поки інший залишається в експлуатації; ця конструкція – відмінна оснастка для конвейєрного безперервного виробництва. Обидві системи забезпечують постійний тиск і уникнення скачків тиску та короткочасних поривів у роботі, характерних для ручних платформних систем змінного фільтрування.
Класифікації розмірів мікронормових часток лазерним фільтром
Шила з лазерною пробивною тріщиною доступні діаметрами 56, 80, 100 і 150 мікрометрів. Вибір – це баланс: тонкі сітки видаляють більше забруднень, але збільшують тиск заднього потоку і скорочують термін служби, в той час як грубі сітки захищають пропускну спроможність, але пропускають більше геля та домішок. Для незначно забруднених тримів штучного волокна часто використовуються сітки з діаметром 100 – 150 мікрометрів, тоді як для принтованих, зв'язаних клеєм або пилуватих харчувань вибирають сітки з діаметром 56 – 80 мікрометрів, незважаючи на вищу ціну, пов'язану з тиском.
| Тип пелюсток | мікрон (μм) | Найкращий корм | Задув тиску | Тривалість експлуатації екрана |
|---|---|---|---|---|
| Лазерний фільтр, грубий | 150 | Прочистити обрізки шпагату; | Низький. | Довге |
| Лазерний фільтр, середній | 100 | SMS, економічна друк | Середній тип (100 кг/год): | Середній тип (100 кг/год): |
| Лазерний фільтр, тонкий | 80 | Надрукована, з клейовою стрічкою | Висока | Середня – коротка |
| Лазерний фільтр, надтонкий | 56 | Пилюка, геотекстиль | Очень высокая квалификация. | Довжина до 2,2 м; |
Очищення фільтрації самовідновленням
Фільтри самовідновлення запобіжного тиску періодично переміщують невелику частину чистої розплавленої маси через сито, щоб вилучити уловлені забруднювачі, що подовжує термін експлуатації сита і стабілізує тиск. Площу фільтрації слід співвідносити з пропускною здатністю: занадто мала площа вимагає частого зміни і коливання тиску, тоді як занадто велика площа збільшує витрати і час перебування розплавленої маси. У рівень забруднення кормового матеріалу, а не в тип полімеру, залежить необхідна площа фільтрації і частота пересування сита.
Основний модуль 4: способи згортання частинок
Після фільтрації чиста маса проходить крізь формовочну головку і розрізається на гранули. До трьох методів належать: пеллетування водяним колом, пеллетування під водою та пеллетування нитками. Вибір впливає на форму гранул, ефективність охолодження, утворення пилу та робочої навантаження оператора.
| Метод. | Охолодження | Діапазон MFR | Діапазон концентрації пилу | Типове використання |
|---|---|---|---|---|
| Водяний круговій гранулювання | Круговий водяний кільце, сухе повітряне випаровування | Широка (середня-висока) | Низький. | Предпочтіти для ПП-невовта |
| Пеллетування під водою | Підйомна вода | Низька до середньої | Дуже низька | Високий потік, низький коефіцієнт плодотворності |
| Пелетізація стрічок | Бак для води, висушування повітрям | Середнє – теплочутливий | Середній тип (100 кг/год): | Низкий обʼєм, лабораторний, спеціалізований |
Пічковий гранулювання з водяним кільцем є стандартним для рециклування незчіпних ПП матеріалів. Розплав виходить з фаски екструдера вниз або горизонтально в обертається водяне кільце, яке негайно охолоджує розплав і транспортує зрізані гранули, після чого вони відводять воду та висушуються. Ця технологія дозволяє працювати в широкому діапазоні швидкості витікання розплаву, характерному для рециклованого ПП. Вона виробляє однорідні круглие гранули з невеликою кількістю клинців і дозволяє виконувати процес безперервно з мінімальним участі оператора. Підводне гранулювання застосовується для дуже високих обсягів і тих розплавів з низькою в'язкістю. Звідси процесу враховує низький вологість, а коли потрібний повільний, контрольований процес, вибирають струнове гранулювання.
Основний модуль 5: допоміжні системи
П'ять основних одиниць підтримуються додатковим обладнанням, яке захищає процес та визначає якість фібри. Ці системи часто недооцінюються, але вони є вирішальними для стабільної комерційної експлуатації.
Розділення металів
Відходи із нетисового полотна PP, особливо маски та халати, містять металеві носоутримувачі, скоби та дроти. Магнітний відділювач виводить феромагнетичні частини перед компресором, а детектор металу або спіральний елекромагнітний перетворювач виділяє неферомагнетичні фрагменти. Метал, що потрапляє до резача-компресора чи до шнека, завдає серйозної шкоди ножам та циліндру, тому відділення здійснюється вже на першому етапі і не підлягає переговорам.
Пневматичне транспортування, відведення води та сортування
Після грануляції пневматична система транспортування перевалює гранули в відцентровий сепаратор для видалення поверхневого вологи, а потім на вібраційний екран для розділення по розміру, де витягуються дрібні частинки та решту. Спокійний розмір гранул підвищує віддачу в подальших етапах технологічного процесу та покращує зовнішній вигляд готової продукції. Гомогенізаційний силос забезпечує однакову вихідний склад продукції, попередньо змішуючи послідовні партії, що особливо важливо, коли склад сировини коливається.
Лоопинг з процесною водою і сушінням
Системи з водяним кільцем і підводними системами циркулюють технологічну воду через фільтр і холодильник, щоб зберегти стабільну температуру і форму гранул. Чиста ланка води запобігає забрудненню гранул і зменшує біологічний ріст. Етап висушування перед зберіганням у силосі гарантує, що вологість в кінцевих гранулах залишається нижче порога, який викликає дефекти процесу лиття під пресом.
Пропускна здатність і споживання енергії
Продуктивність лінії пропорційна діаметру шнека, і відносини не лінійні, оскільки більші шнеки проходять глибше, але також обробляють масивні потоки плавленого стану. Нижче наведені дані є репрезентативними для невавоночного кормового корму на лінії з вбудованим одношнековим перерізнувачем. У них розраховано на помірний рівень забруднення та належне попереднє підготовку.
| Розмір винта (мм) | Вантажопідйомність (кг/год) | спеціальна енергія (кВт·год/кг) | Відносні капіталовкладення |
|---|---|---|---|
| 105 | 150–300 | 0,30–0,40 | Середній тип (100 кг/год): |
| 120 | 300 до 500 кг/год | 0,29–0,38 | Середня-висока |
| 135 | від 400 до 700 | 0,28–0,36 | Висока |
| 150 | 800 до 1200 | 0,28–0,35 | Очень высокая квалификация. |
Зокрема, споживання енергії, як правило, становить від 0,28 до 0,40 кВт-години на кілограм перероблених гранул PP. Більші лінії, як правило, належать до нижнього кінця, оскільки постійні витрати розподіляються на більший об'єм продукції, а також тому, що інтегрований стрижень-щібовий пристрій уникає подвійного нагрівання самостійного агломератора. Нижча будова, більша вологість та щільніша фільтрація повинні привести до збільшення споживання енергії. Оператори повинні простежувати специфічне споживання енергії як один із ключових показників продуктивності, тому що щадне зростання ЦЕ часто сигналізує про знос ножів, засмічення екрана або проблеми з виходу повітря, перш ніж цей процес призведе до виникнення отходів.
Показники якості рецикльованого ПП
Важливість переробленого ПП визначається рядом вимірюваних параметрів. Купувачі гранул переробленого ПП вказують ці параметри в контрактах, тому лінія переробки повинна бути налаштована так, щоб постійно відповідати цим характеристикам.
Структурна зміна швидкості руху розплаву
Чистий спанбондовий ПП має вигону розплаву в межах від 25 до 35 грамів на 10 хвилин. Після переробки термо-оксидативне розривання ланцюгів під час нагрівання порушує полімерні ланцюги і, як правило, підвищує значення до 30–45 грамів на 10 хвилин. Це зростання означає, що перероблена матеріал рухається легше і, зазвичай, легше формувати, але трохи слабкіше в ході удару. Великий неконтрольований скачок МСР сигналізує про надмірну термовікову історію і повинен бути виправлений шляхом зниження температури розплаву, скорочення часу витримування і додавання стабілізатора.
Кольор, попіл, запах та вміст механічних домішок
Індекс жовтивості (YI) зростає при термічному і оксидному впливі та при залишках мастила; його контролюють нижчу температуру обробки і, коли потрібно, невелике додавання оптичного відбілювача або світлого маст-хэшера. Вміст попіл відображає неорганічні забруднення, такі як наповнювачі, мінерали та паперу; його слід мінімізувати, забезпечуючи якісне впускання і фільтрацію. Запах оцінюють за методом VDA 270 за допомогою сенсорного аналізу на шкалі, де менше значення - краще. Це ключовий критерій прийняття в автомобільній та гігієнічній промисловості. Утримання міцності протягування на 80-95% від вихідного штучного мастила можливо при чистому впуску, а кількість чорних точок на одиницю площі контролюють за допомогою фільтрації і чистоти вала.
| Індикатор. | Референційний суровай промисловий поліпропілен | Зазвичай – рецикльований ПП | Штифт управління |
|---|---|---|---|
| Температура плавлення (г/10 хв) | від 25 до 35 | 30 до 45 | Температура, дозиментний час, стабілізатор. |
| Індекс жовтініння | Низький. | Низька до помірної | Температура, магістральний відтінок. |
| Вміст азоту (в %) | Менше 0,1 | 0,1 до 1,5 | Відокремлення, фільтрація |
| Якість запаху (ВДА 270) | Класи 1-2 | Ранг 2–4 | Проколювання, дезодорант |
| В'язкість (%). | 100 | 80 – 95 | Антиоксиданти, збільшувачі ланцюгу. |
| Червоналки (вказано в кілограмах) | Найменший. | Низький. | Фільтрація, догляд за гвинтами |
Підвищення якості завдяки добавкам та модифікації
Вторично перероблений ПП часто потребує узгодженої модифікації, щоб відповідати стандартам при виготовленні наступних продуктів. Раптова точка переробки ідеально підходить для дозирування цих добавок, бо змішувальний блок і силос для зберігання та гомогенізації розподіляють їх рівномірно.
Стабілізація та розростання ланцюга;
Комбінований пакет антиоксидантів, що включає антиоксидант 1010 і антиоксидант 168 у дозах від 0,2% до 0,4%, відновлює термічно-окисну стійкість, яка втрачається у перший період експлуатації та під час рециклінгу. Мультифункціональний епоксидний регенератор з розчиненими ланками у дозах від 0,3% до 0,8% взаємодіє з кінцевими ланками, щоб частково відновити молекулярну вагу, протипоглиблюючи підвищення коефіцієнта згоряння при низьких температурах (МФР) та поліпшити текучість та ударну в’язкість пластика. Ці дві заходи становлять основу заготовки рецикльованого ПП, яка придатна для продажу.
Закріплення, заповнення та контроль запаху
Поліолефінові еластомери (ПОЕ) в кількості від 5 до 10 % підвищують стійкість до ударів при низьких температурах та гнучкість, що корисно для автомобільної промисловості та тих виробів, які потребують довговічності. Мастір-баштек з кальциевого карбонату знижує вартість та покращує жорсткість невеликих неважливих частин, а мастір-баштек з фарбовими пігментами стандартизує зовнішній вигляд та забезпечує стабільність на всю лінію постачання. Мастір-баштек із дезодорантом та залежним ущільненням у вакуумі розв'язує проблему запаху в сферах гігієни та спецодягу. У таблиці наведено опис комплекту інструментів для модифікації.
| Додатковий компонент | Дозировка. | Функція. | Вплив на властивості |
|---|---|---|---|
| Антиоксидант 1010/168 | 0,2 – 0,4% | Теплова-оксидативна стабілізація | Омега-6 містить обмеження зростання спектра МФР, але зберігає міцність |
| Епоксидна розширююча смола | 0,3–0,8 % | Відновлення молекулярної маси | Вище, оскільки міцність розплаву менша, ніж у брикетів, але їх не стає так крихким |
| Ущільнювач POE | 5 до 10% | Пом'якшення удару | Підвищення стійкості до впливу при низькій температурі |
| Філлер-мастербіч з CaCO3 | Як вимагається | Витрати та жорсткість | Вища пружність, нижча вартість |
| Мастезяційний присадка для кольорів | Як вимагається | Стандартизація зовнішнього вигляду | Стабільна колір протягом партії |
| Деодораційний мастичний факумент | Як вимагається | Замаскування і поглинання запаху | Нижче класифікації VDA 270 |
Нижча інфраструктура з переробленого PP
Рецикльований ПП від нетиканого сировини є універсальним товарним полімером. Його конкретне застосування залежить від фінальних практичних властивостей, кольору, ступеня запаху та вмісту пеку в кінцевому продукті.
| Програмне забезпечення | Процес | Вимоги до якості | Типова придатність завантажувального матеріалу |
|---|---|---|---|
| Деталі типу коробок і контейнерів. | Лиття під тиском | Добре сприйняття, низький аромат | Чистіть при помірному забрудненні |
| Невидимі деталі автомобільного інтер'єру. | Лиття під тиском | Низкий уровін, стабільна швидкість розплавлення. | Вентильований, стабілізований |
| Переплетіння геотекстилю | Обертання | Висока МФР, низька гель | Прочистити шпагат; |
| Кріплення і нанесення стрічки. | Екструдія | Висока міцність, низький вміст попелу | Чистість системи |
| Ткані мішки та мішки | Екструдія стрічки. | Добре відтворюваність | Прийнятне, стабілізовано |
| Компоненти меблів | Лиття під тиском | Міцність, зовнішній вигляд | Закріплена, забарвлена |
Широко використовується ін’єкційне виготовлення некритичних тривалих товарів, де незначне зміна ВАР і невелика втрата властивостей не мають значення. Можливе повторне скручування в новий геотекстиль або непокриті матеріали для чистої сировини, що становить найбільш циркулярну послідовність. З ростом вимог до сталого розвитку в 2026 році та у наступні роки продовжується зростання попиту на сертифікований перероблений поліпропілен для цих цільових застосувань, що посилює бізнес-обґрунтування для спеціально призначеної лінії переробки поліпропілена у непокриті матеріали.
Сертифікати та нормативні документи
Продаж переробленого ПП у регулюючих або товарно-орієнтованих ланцюгах постачання потребують документації. Відповідні стандарти видані у вигляді простих текстових імен, які не повинні бути оформлені гіперпосиланнями у технічній літературі.
Стандарти вторинної сировини та відстежуваності
GRS (міжнародний стандарт у сфері рециклування) сертифікує перероблений вміст та відповідальну переробку по всій ланцюгу постачання і його широко вимагають від брендів. EuCertPlast сертифікує європейський поштовий перероблений пластик відповідно до встановлених критеріїв. RecyClass оцінює перероблюваність та перероблений вміст пластикової упаковки. ISO 14021 регулює самовідокремлені екологічні заяви, такі як заяви про вміст переробленого матеріалу, а EN 15343 визначає можливість відстежування та методологію обчислення вмісту переробленого пластику. Ці стандарти разом дозволяють переробнику довести як кількість, так і походження переробленого матеріалу.
Законодавство щодо контакту з продуктами харчування та одноразового використання
Для харчового РР, виготовленого із вторинного пластику, центральним нормативним документом є ЄС 2022/1616, де вимагається, щоб вторинний пластик вироблявся за затвердженим процесом та був визнаний безпечним через випробування, що підтверджує видалення мікроорганізмів. Надання харчового стандарту РР із невибрянного матеріалу складно, оскільки у гігієнічному їх вигляді та відходах ОПВ є різні мікроорганізми, а суперчистий процес перевірки є вимогливим. Більшість ліній, навпаки, націлені на промислову продукцію. На ринку велику роль відіграє директива ЄС про одноразовий пластик, яка впливає на вимоги до наповнення виробів, неформально підвищуючи вартість РР, отриманого з надійних джерел.
| Стандартний / нормативний. | Об'єкт | Зв'язок з НЕ тканинними ПП |
|---|---|---|
| GRS (міжнародний стандарт у сфері рециклування) | Перероблений матеріал, відповідальне оброблення. | Вимоги до ланцюга поставки торгової марки |
| EuCertPlast | Європейська сертифікація переробленого пластику. | Доступ на ринок ЄС. |
| Сертифікат RecyclClass | Спроможність до переробки і вміст переробленого матеріалу | Заяви щодо упаковки |
| ISO 14021 | Фільтр самозачищає від стовпів нетримання, охоплює будь-які вхідні процеси. | Метка вторинного вмісту |
| EN 15347 | Відслідковуваність та розрахунок вмісту | Доказ про ланцюгову сліду. |
| ЄС 2022/1616 | Органічно перероблений пластик для контакту з продуктами харчування | Шляхи виробництва харчового rPP |
| Випробувальне завдання EFSA | Дослідження безпечності процесу переробки | Харчове допущення |
| Порядок ЄС у сфері утилізації упаковки. | Правила щодо вмісту одноразового пластику | Драйвер попиту на перероблений матеріал. |
Найпоширеніші несправності та діагностика
У будь-якого добре налаштованого обладнання з'являються дефекти. Найпоширеніші проблеми, які виникають у процесі переробки незнорінгових нетканих матеріалів з поліпропілену, обумовлені такою їх особливістю, як низька щільність і велика кількість забруднювачів в годі. Розпізнавання в процес допоможе запобігти виникненню браку і простою виробництва.
| Несправність | Найімовірна причина. | Збитки на виправлення |
|---|---|---|
| Здуття кульок або закупоривання; | Переповіття, занадто тяга зуба, надмірна кількість клею; | Знизити швидкість обертання ротора, розширити зазор, зменшити вміст сировини, охолодити цикл. |
| Шляходіяння обертаючої частини, нестача подачі | Низка бункерна щільність, конструкція живлення, пальне живлення | Перевірте щільність компактора, встановіть гребінку, перевірте подачу. |
| 4. Випаровування повітря з вентиляційного отвору (матеріал). | Загальне переповнення зони виходу, низький вакуум, низька температура розплаву. | Зменшити наповнення, підняти температуру барабану, збільшити вакуум. |
| Часте змінення екрана. | Висока забрудненість, надто тонке сито, мала площа. | Загострювання екрана, збільшення площі фільтру, поліпшення попередньої сортировки |
| Пеллети з хвостовими частинами | Надтонка фреза, невірна швидкість, нерівномірна температура плавлення | Заточування ножів, налаштування швидкості різання, покращення з'єднання; |
| Запах, що перевищує допустимі параметри | Невідповідне провітрювання, висока летючість сировини | Подовження вакуумування та додавання антидора, двомістна опція. |
Більшість проблем виходить від однорідності харчового матеріалу. Дисциплінована внутрішня перевірка, яка класифікує нетекстильний відхід за джерелом, видаляє метал і відокремлює сильно забарвлений або з прилипаючим матеріалом захищає всю лінію. Фабрика Polyretec, яка належить до Wanplas, підтримує свої лінії за допомогою технічного супроводу та щорічної безкоштовної гарантії на заміну запасних частин, щоб знання напрацьованих деталей, таких як ножі, фільтри та внутрішні шайби, могло залежати від графіка заміни, а не від пошкодження.
Найчастіші питання
Яка є найкращою конфігурацією лінії переробки невощоємних тканин з ПП?
Для більшості післяпромислових і постпотужних відходів ПП, найефективнішою схемою є одні стрічка, в якій прямо зрізальний компактор з’єднується з одностопорною екструдером, а далі – з безперервною сіткою зміни, фільтрацією розплавленого матеріалу і відеозарядженням. Ця австрійська технологія справляється з дуже низькою щільністю відходів без додаткової агломерації.
Чому густина в таких домашніх випадках є найбільшим викликом для рециклінгу ПП-невисівок?
Незгортний ПП тканинний матеріал має щільність близько 20-50 кг на кубометр. Ця об'ємна легкість робить стрічкову подачу нестабільною, викликає мостіння і позбавляє екструдер. Розбивач-компактор готує матеріал шляхом термічного нагріву та стискання зворотно-поступальними рухами, піднімаючи щільність матеріалу до 300-450 кг на кубометр перед тим, як він вступить у камеру.
Яка різниця між пристроєм для подрібнення-компактора одного етапу і екструдуванням двомомторної?
Однокомпонентна лінія включає схопитель-екструдер прямо до одношнекового екструдера, тому попередньо нагріті, щільні плівки постійно подаються в шнек. Двокомпонентна лінія використовує перший екструдер для розплавлення та фільтрації розплаву, а потім передає розплав на другий екструдер для деволатилізації та остаточного гранулювання. Двокомпонентні системи підходять для ситного, сильно зараженого або сильно запашного корму.
Яка температура в резачково-скупченому пристрої і чи він розтоплює ПП?
Резально-зв'язувальний агрегат нагріває матеріал до приблизно 80–110 градусів Цельсія. Це значно нижче температури плавлення поліпропилену (160–165 градусів Цельсія), тому поліпропілен розм'якшується, сушиться і агломерується, а не повністю плавляється. Дотримання цього інтервалу запобігає накопиченню плавленого матеріалу, що може призвести до скупчення і закупорювання.
Який діаметр гвинта слід вибрати для вихідного матеріалу з ПП?
105-міліметровий односторонній шнек звичайно забезпечує 150-300 кілограмів на годину, 135-міліметровий шнек ― 400-700 кг/год, а 150-міліметровий ― 800-1200 кг/год. Вибір діаметра шнека залежить від очікуваного обсягу сировини, рівня забруднень та вимог до якості пеллет.
Який розмір мікронів фільтра розплавлення підходить для переробленого НВП ПП?
Екрани лазерного фільтру з розміром 100−150 мікрометрів є типовими для незначно забруднених матеріалів типа spunbond та SMS крайового оброблення, а екрани з розміром 56−80 мікрометрів використовуються, коли вхід включає дрібні тканини, пил, паперові етикетки або залишки розплавленого клею. Більш щільне фільтрування піднімає тиск у трубопроводі та скорочує термін служби екрана, тому рейтинг повинен відповідати дійсному рівню забруднення.
Водотягувальний пристрій, підводний або перегнивальний – який з них кращий?
Воднервно-рулонне гранулювання є найбільш відомим методом у вторинній переробці невибухжених тканів з ПП, оскільки він добре справляється з широким діапазоном текучості плавлених розплавів вторинного ПП, мінімізує деформацію гранул та забезпечує можливість роботи в безперервному режимі. Воднервно гранулювання підходить для виготовлення високого обсягу та товстих розплавів, а рулонне — для невеликих виробництв або для формолантів, які чутливі до високої температури.
Який показник течії пластмасової смоли може очікуватися від переробленого нетканого ПП?
Натуральний PP класу спанбонду звичайно має швидкість плавлення від 25 до 35 грамів за 10 хвилин. Після рециклізації термооксидативний розрив ланцюга, як правило, змінює цю величину до 30-45 грамів за 10 хвилин. Цей зростання очікується і може бути виправлений шляхом застосування розщеплювача ланцюга або змішування з натуральним матеріалом.
Як я можу зменшити запах у рециклованому ПП від масок і салфеток?
Запах з масками, серветок та засобів особистого захисту походить від масла для тіла, лосьйонів, фарб і вологих реагентів. Його можна зменшити завдяки зонам глибокого подолання летючості при тиску від мінус 0,06 до мінус 0,09 мегапаскаля, додаванням дезодоранту у формі синтетичного порошку та підвищеної тривалості перебування в секції з проколюванням бака. Останній запах перевіряють за допомогою тесту ВДА 270 за оцінювання запаху органолептично.
Чи можуть перероблені невулканізовані пакети з ПП відповідати вимогам, що стосуються контакту з продуктами харчування?
Органічно перероблене ПП для контакту з продуктами харчування є складним, оскільки вимагає дотримання вимог ЄС 2022/1616 та тесту виклику EFSA, який демонструє, що процес переробки видаляє забруднювачі до безпечних рівнів. Більшість ліній повторної переробки невосполеного ПП виготовляє продукцію промислового класу; харчової якості PP можна досягти лише за допомогою валідованого надзвичайно чистого процесу і документованого простежування.
Які сертифікати потрібні для продажу рецикльованого PP як GRS або EuCertPlast сертифікованого?
GRS - Global Recycled Standard - охоплює рециклований вміст і відповідальну переробку. EuCertPlast контролює європейський вихід пластику, що рециклується після споживання. RecyClass оцінює можливість рециклування та вміст рециклованого матеріалу, в той час як EN 15343 регулює можливість відстеження і обчислення вмісту рециклованого матеріалу. ISO 14021 охоплює самооцінені екологічні показники.
Скільки енергії споживає лінія переробки ПП-невидимки за один кілограм?
Конкретне споживання енергії для лінії з одним клемовим шнеком, що включає розпилювач-компактор, зазвичай коливається в інтервалі від 0,28 до 0,40 кВт-години на кілограм відновлених гранул ПП. Споживання зростає при низькій щільності корму, високій вологісті та жорсткішій фільтрації. Шлях з одним етапом зазвичай менш енергоємний, ніж комплексна установка з агломератором і екструдером.
Що викликає комкування або закупорку ріжучого пресу-компактора?
Парование та засмічення відбуваються, коли температура упорядкувача перевищує вік процесів повільного плавлення ПП, коли розрахункове відстань між ножами занадто дрібне, коли завантаження перевищує норму, або коли матеріал містить надмірну кількість клею на основі гарячого запікання або еластомерних компонентів. Коррегуючі заходи включають зменшення швидкості обертання ротора, збільшення зазорів між ножами, зменшення швидкості завантаження та додавання цикла охолодження перед упорядкуванням.
Висновок
Для успішної лінії переробки полотна безшовних тканин з австрійською технологією менш важливо окреме обладнання, ніж безперервна, термозалежна послідовність від машин для нарізування та компресування до однорідного екструдера, переробки шлаку, фільтрації та гранулювання. Машина для нарізування та компресування вирішує фундаментальну проблему щільності завантаження в 20-50 кг/м3 обробкою шматку тканини термічним всмоктуванням та стисканням до 300-450 кг/м3, при цьому вигрілося вологість знижується до менш ніж 0,3%, однорідний екструдер далі розплавляє, змішує та деволялізує ПП при контрольованій температурі 200-225° C, все це роблять скриніт-дифузор і лазерний фільтр для видалення забруднень до 56 мкм, водарувальна грануляція забезпечує одинакову крупність гранул з енергоємністю 0,28-0,40 кВт/год/кг.
Якість регулюється за допомогою вимірюваних показників, таких як швидкість руху плавлення, індекс жовтості, попелі, клас запаху за стандартом VDA 270 та здатність до витягування, а потім поліпшується за допомогою антиоксиданта 1010/168, епоксидного удлинителя ланцюга, зміцника POE, заповнювача, барвників та усувача запаху. Отриманий перероблений ПП використовується для жорсткого литва, повторного розведення геотекстилю, в'язання мішків та виготовлення деталей для меблів, а також може бути сертифікований за стандартами GRS, EuCertPlast, RecyClass, ISO 14021 та EN 15343. Polyretec, завод Wanplas, об'єднує логіку австрійського процесу з китайським виробничим потенціалом та оновленими продуктовими лозунгами Wanplas: «Розігріти клієнтів всього світу із китайського пластикового обладнання», що робить її надійним партнером для підприємств, які будують чи модернізують лінію переробки НВПП у 2026 році і у подальшому.
