Вступ
Жорстка пластикова лінія змиву – основа будь-якого серйозного процесу переробки ABS та PS, однак більшість обладнання загального призначення для змиву створено для обробки пластикових пляшок або плівки і не працює в моменти, коли зустрічається щільний, змішаний, забруднений жорсткий відход. ABS та PS – це важливі інженерні та товарні пластики для корпусів електронної техніки, оболонок побутової апаратури, внутрішнього оббивання автомобілів, ігор та одноразової упаковки, а їхній діапазон переробки зростає, як такий, що має значення, об'єкт переробки побутового електротехнічного обладнання і постановочний металолом. Вибір кращої лінії змиву для пластикових відходів ABS та PS означає розуміння того, чому ці полімери по-різному взаємодіють з водою, як необхідно розлучати забруднення без прогіркування смоли і як процедура розробки лінії повинна враховувати паливо-вхідний сортування та дозмиваний, відповідний грануль. Ця посібниця описує цілковиту технологічну картину заводським інженерам, менеджерам закупівлі та рециклеру.
ABS, або акрилонібрутинстірол, як правило, має густину від 1,04 до 1,06 г/см3, тоді як полістирол варіюється від 1,04 до 1,06 г/см3 у випадку GPPS і від 1,03 до 1,06 г/см3 — у випадку HIPS. Обидва полімерні матеріали щільніші за воду, що негайно виключає просте поглинання або занурення, що працює так добре при розділенні PET від PP чи PE. Ця одна фізична особливість переглядає всю стратегію миття та сортування, змушуючи операторів віддавати перевагу розділенню за густиною середовища, електростатичному розділенню, автоматичною сортировці за ближньому інфрачервоному діапазоні і рентгенівської детекції для розпізнавання шкідливих добавок. Лінія, яка ігнорує цей факт, буде виробляти загрязнені брикети, що не відповідають установленому стандарту, і які не можна продавати в трудомісткі процеси екструзії та лиття під тиском.
Компанія Polyretec, що входить до складу заводу Wanplas, побудувала свої знання в галузі обладнання для переробки навколо цих саме проблем, комбінуючи австрійську технологію процесів з китайським ефективним виробництвом, щоб забезпечити лінії промивання і гранулювання, які обробляють ABS та PS як вимогливі матеріали. Як частина мережі бренду Wanplas, Polyretec інтегрується з діловими партнерами, такими як Kerke, що виробляють шнекові екструдери, що дозволяє переробникам мати єдиний надійний постачальник інженерного обладнання для повної лінії відновлення жорстких пластмас. У наступних розділах ми пояснюємо процес, науку про відділення, характерні проблеми для кожного матеріалу, профіль продуктивності та функціональності, а також рамку регулювання, яка розділяє прибуткову установку для переробки ABS/PS від складу відходів.
Незалежно від того, чи ви переробляєте відходами полікарбонату (ABS), відходи утилізації електронного обладнання (HIPS) обігрівачів телевізорів або змішані жорсткі брикети з комунального збору, принципи, описані в цій статті, актуальні. Ми вимірюємо ефективність в кВт-год на тонну, кубічних метрах води на тонну за умови закритого циклу відновлення, досяжному відсотковому показникові витягнення і відносних категоріях витрат, а не фіксованих цінах, оскільки профіль забруднення і структура вартості для кожної установки індивідуальні. До кінця ви пізнаєте, як вибрати лінію з максимальною ефективністю, і зможете задавати поставщикам правильні питання.
Чому ABS і PS потребують спеціально розроблених ліній для миття
ABS і PS не можна мити і сортувати за тією ж основою, що і пластмаси, які плавають, і ця різниця впливає на кожне рішення щодо обладнання в подальшому. Стандартна лінія миття пляшок із ПЕТ починає від припущення, що майже все, що легше за 1,38 г/см3, плаває, а все, що важче, тоне, і це є чистим двоїстим принципом. Однак у разі ABS і PS цей двоїстий принцип розпадається, оскільки обидві з них тонуть разом з ПВХ, ПК, ПЕТ і металу. Тому лінія для миття має включати позитивні етапи сортування, які виявляють і витягують необхідний полімер, а не просто виокремлюють його від мінеральних забруднень у воді.
Практичним наслідком цього є те, що спеціалізована жорстка лінія при транспортуванні одного метра матеріалу забезпечує більшу кількість апаратів розділення, ніж плівкова чи пляшечна лінія з однаковим пропускним капіталом. Вона потребує резервуарів з рідкою фазою, настроюваних на вузький діапазон, а також ультрафіолетового випромінювання та інфрачервоного випромінювання для сухого відбору, ротора турбулентності для неферометальних відходів та, все частіше, модуля рентгенівського випромінювання для означення фракцій, містять в собі непромиті фторовані антипиренованинди, у вихідній масі відходів ЕЖЭ. Кожен із цих апаратів додає затрат на капітальне будівництво і насправді й на експлуатацію, але саме вони становлять різницю між шматочками, що відповідають вимогам характеристики EN 15347, і шматочками, яким відмовлено в прийнятті на сортувальній платформі.
Поза за сортингом, ABS і PS відрізняються від PET тим, як вони переносять теплові і механічні навантаження під час прання. ABS є термочутливим, температура вище приблизно 260°C спричиняє окислення фази бутадієну та пожовтіння пластмаси, в той час як PS є схильним до термічного і розтягування розламу, внаслідок чого утворюється мономери стиролу і неприємний запах. Тож лінія для прання, що нагріває розплав перед стадією гранулювання, або яка не висушує гранули досить глибоко перед екструзією, буде руйнувати саме ті властивості, яких прагне відновлювати переробник. Тож найкраща жорстка лінія для прання з порційними плашками сприймає прання і гранулювання як пов’язану систему, а не як дві самостійні машини.
Перевірка реальності щільності: що тоне, а що плаває
В таблиці нижче зведена інформація про поведінку компонентів стрічки жорсткого пластику в простій воді та чому сприйняття «плаває тоне» є недостатнім. Границі щільності є типовими значеннями і можуть відрізнятися залежно від марки, наповнювачів та вмісту добавок.
| Матеріали | Типова щільність (г/см 3). | Вплив на воду | Значення для розділення |
|---|---|---|---|
| АБС | 1,04–1,06 | Поглиблювачі | Невозможно розділити PS, PVC, PC, PET за допомогою розділення на плавучі/пануючі носії |
| GPPS | 1,04–1,06 | Поглиблювачі | Заплутання PET, складно розділити лише за показником плотності, |
| HIPS | 1,03 до 1,06; | Поглиблювачі | Змінний матеріал з гумови модифікація; розрізняється за спектром НІР. |
| PET | 1.38 до | Поглиблювачі (важчі) | Флотація-розділення діє на ПП/ПЕ, але не на АБС/ПС |
| ПП / ПЕ | 0,90–0,97 | Плавучий сепаратор розпаювача пластику ZR 132/28500 | Легко відокремлюється методом флотації з АВС / ПС |
| ПВХ | 1,30–1,45 | Поглиблювачі | Вміст хлору, необхідно видалити за допомогою метода NIR/X-ray. |
| PC | 1,20–1,22 | Поглиблювачі | Товсті; видаляються в масах з підвищеною щільністю або методом NIR |
| Алюміній | ~2.70 | Поглиблювачі швидко | Струм Гейнера видаляє кольорові метали |
| Сталь | ~7.85 | Поглиблювачі швидко | Розділення магнітним чи металоізольувальним методом |
Як показують дані, ABS і PS перекривають один одного за щільністю і перекривають декілька інших затравок. Тільки метод відсортування, який виявляє хімічний склад полімеру, а не лише його плавучість, може дати чистий стік. Це центральне конструктивне обмеження найкращої жорсткої лінії змиву.
Повний ланцюжок процесу від стругання до окатки
Комплексна лінія очищення жорстких ABS/PS і вилучення відходів – це послідовність механічних, термічних і фізичних кроків сепарації, що поступово вилучає неоднорідність розмірів, забруднення поверхонь, етикетки, клейові речовини, масла, метали і несумісні полімери, а потім переробляє чисті гранули в однорідні гранули. Ця лінія несе місію зростаючої однорідності та зменшення розмірів частинок, завершуючись щільною, характеризувальною продуктом. Відсутність або недооцінка будь-якого з етапів слід виявити пізніше у вигляді запаху, чорних зерен, низької стійкості до зіткнення або порушення нормативних вимог.
Генеральна схема виглядає таким чином: машинна або автоматична підготовка маси до сортування; дробарка, яка перетворює великі предмети на фрагменти розміром від 50 до 100 мм; гранулятор, який обрізає фрагменти до рівномірного розміру 12-16 мм з спільним зазором між ніжками 0,15-0,3 мм; змащувальний барабан, що обертається зі швидкістю 700-1000 об/хв, для видалення наявної забруднювальної домішки з піску; бак з гарячою полоскувальною водою при температурі 80-90 °C з 1-3% NaOH та поверхнево-активної речовини і 10-20-минутним перебуванням для вилучення клею, що скріплює етикетку, й олій; промивання; бак для розділення за вмістом; центрифугування для видалення води до залишку 1-3%; сушіння при температурі менше 0,5%; класифікація повітрям для видалення відходів, що мають небезпечні етикетки; детекція металу; нарешті – гранулювання в нагріваному одношнековому або двопоточковому завитковому екструдері з фільтрацією розплаву при 60-150 мкм та різанням водозаймкою або під водою, а потім гомогенізацією у місильній судині.
У нижньому таблиці відображено кожен етап процесу і його обладнання, основні параметри, які визначають процес, а також функцію, яку виконує кожне обладнання. При розгляді будь-якого пропозиції від поставника ставитися до цього таблиці як до основного документа. Дійсні поставники зможуть обґрунтувати кожний параметр, який застосовується до даної лінії.
| Етап процесу | Оборудження | Ключовий параметр. | Функція і роль. |
|---|---|---|---|
| Сортування впускного матеріалу | Ручне ланцюг + попереднє сортування за допомогою НІР | Видалення ПВХ, металу, непластиків. | Захищає наступне обладнання і якість продукту. |
| Друкування | Единий або двошвидкісний млівець. | Випуск із відстані 50-100 мм | Зменшує великі корпуси до управліжних розмірів |
| Гранулювання | Гранулятор | Зазор між лезвими 0,15–0,3 мм; діаметр сита 12–16 мм | Уніве єснність фрагментів забезпечує послідовний процес змивання |
| Предирання | Вальц / роликовий барабан / рулон. | 700-1000 об./хв. | Видаляє пісок, бруд, дрібні фрагменти ярликів. |
| Горячепромивання | Підігрітий змивний резервуар | 80-90?C; NaOH 1-3 проценти; 10-20 хвилин | Викидає клей, масла, та дрібні залишки продукту |
| Прання | Миття свіжою водою | Цільовий pH = | Відмивання амоніакових і поверхнево-активних залишків |
| Відділення за щільністю | Бак з навантаженням | Проектування від 1,0 до 1,2 г/см3; | Розділяє ABS/PS на важші та легші фракції |
| Відпрацювання | Центрифугальний сушильний агрегат. | Остаточна вологість 1-3 відсотки. | Видаляє вільну воду перед термічною сушкою. |
| Теплова сушка | Сухий тепловий сушильник | Менше 0,5% вологості | Застосування запобігає розривим і гідролізу при екструзії |
| Зневоднення / класифікація повітря. | Класифікатор повітря / зигзаг | Помилки і видалення мікропровідників | Підвищує чистоту оптичного сортінгу і прозорість гранул |
| Детектор металу | Детектор / сепаратор металу | Желязний та неметалевий відхід. | Збереження екструдерної гайки і зміновника сітки |
| Зграївлювання | Двоколінковий або з вентиляцією одноколінковий екструдер | L / D 36-44; сито 60-150 мікрометрів | Плавлення, деволатилізація, фільтрація, розрізання на гранули |
| Гомогенізація. | Мелювання силосу | Універсальність партії | Ідеальна щільність, мелкість і розподіл добавок |
Ланка, сконфігурована за цією схемою, доставляє промиті дрібні гранули та пеллети в один безперервний процес. Компанія Polyretec пропонує лінії промивання та нову установку з пеллетування, які інтегруються саме в цьому ланцюзі, а для стадії екструзії завод Wanplas Group поставляє коротуючі двошнекові екструдери з коефіцієнтом L/D та вакуумною деволатизацією, необхідними для термометрично чутливого ABS та PS.
Етапне розбиття жорсткої лінії миття ABS/PS
Розуміння кожного етапу якнайвиразніше дозволяє правильно розрахувати обсяг обладнання та виявити проблеми до того, як вони досягнуть гранул. У наступних розділах описуються етапи, які найчастіше вирішують, чи успішна буде сформована із засувками логістична схема.
Крок 1: введення та попередній відбір
Протяг матеріалу починається на повільній широкій стрічці, де оператори або автоматизований вибірник видаляють очевидні не пластикові, металеві та ПВХ об'єкти. Для вхідного матеріалу, отриманого з ОРЕВ, на цьому етапі потрібно спочатку флагматизувати оболонки з бромованимий пожежовищними речовинами, хоча остаточна підтвердження належить рентген-цитого пізніше. Детектор металу на вході захищає молота від сторонніх металевих предметів. Пресортировка є дешевою і дуже еффективною: кожен кілограм забруднюючих речовин, вилучених на цьому етапі, позбавлює від необхідності повторної сортировки в майбутньому.
етап 2: дріблення
Одновитковий шредер з ковшалем звичайний для великогабаритних корпусів побутової техніки та електронних пристроїв, в той час як двошвидкісний пристрій справляється з запутаніми, змішаними балами з меншою затисненням. Мета отримання фрагментів завтовшки 50 – 100 мм, достатньої для уникнення надмірного бруднення та мінімальної для стабільного подачі на гранулятор. Переборство в цьому стані збільшує утворення пилу та знижує вихід; недостатнє подрібнення призводить до зупинки роботи гранулятора. Керування швидкістю ротора, розміром екрана та тиском гідравлічного ковша – це налаштування, на яке варто звернути увагу.
Стідя 3: Грохочення.
Гранулятор перетворює роздроблені частини в гранули, готове до вимочування. Відстань між острими кромками лез в розмірі від 0,15 до 0,3 мм і сита з діаметром від 12 до 16 мм забезпечують однорідність гранул, які добре вимочуються і якісно відсортовуються. Чим гостріше ніж, тим менше багатої відкладення та енергоспоживання. Абразивним ножем можна лише змастити наноси, а не розрізати їх, а це призводить до більшого утворення пилу і пересушування етикеток. Для ABS необхідно уникати надмірного перебування гранул в ситі, оскільки високий рівень нагрівання сприяє виділенню стиролу з відходів.
Крок 4: попереднє прання та тертя
Кріплення з греблі або тертя, обертаючись на швидкості від 700 до 1000 об/хв, механічно вимиває вологе грунт, пісок та шматки етикеток з поверхні чіпів. Кріплення з тертя використовують обертову лопать у рамці з отворами; чіпи збиваються один від одного і від рамки, а фрагменти забруднень видаляються через ерозію без надмірної деформації. Ця стадія захищає хімікати для гарячого миття від втрати, коли забруднення легко видаляється, а також зменшує навантаження на систему очищення води.
етап 5: гаряче промивання
Гаряче прання - це серце жорстко-пластикової очистки. При 80-90 °C з 1-3% NaOH і поверхнево-активного речовини етикетні клеї розбухають і відділяються, а масла та жири емульгуються. 10-20- хвилинний перебування забезпечує розрив клею з терморезистівних етикеток та друкованих фарб. У випадку з ПС, дотримуйтеся температур, що близькі до нижнього кінця діапазону, і уникайте тривалого перебування, тому що ПС розм'якшується й може агломеруватись. У випадку з ABS, допустима верхня кромка діапазону, але слід спостерігати за прискореним утворенням піни від залишкових органічних речовин. Після цього ретельно промийте, щоб каустик не потрапив до екструдера, де він активізував би руйнування матеріалу.
етап 6: розділення за густиною на середовищі
Якщо ABS і PS опускаються в воду, резервуар для застосування середовища з потрібною густиною, як правило, містить розчин солі або хлориду кальцію, який настроюється під густину від 1,0 до 1,2 г/см3, для збирання плаваючих забруднень, таких як PP і PE, залишаючи при цьому основний фракційний матеріал. За допомогою вибору густоти середовища оператори можуть усувати більш важкі фракції, наприклад PVC або PC, від потоку ABS/PS. Середовище постійно контролюється та поповнюється необхідною кількістю, оскільки кожна завантажка стружки диспергує або забруднює розчин. Відновлення середовища в замкненій системі не дає зростання операційних витрат за середньою рівнем, а не у верхню сферу.
Крок 7: Відведення вологи та термічне сушіння
Центрифужний сушильний агрегат видаляє вільну воду до 1 – 3% залишкової вологості, а сушильний агрегат гарячим повітрям – нижче 0,5%. Цю вологість не можна пересудити перед екструзією: залишкова вологість в ABS при гарячому впливі перетворюється на лужу, і у виготовлених виробах виникає розплющування, крихкість та нестійкість розмірів. Енергозатрати на сушіння – важливою частиною енергоспоживання на тонну продукції в ланцюзі; тому ефективність сушильного агрегату та відновлення теплової енергії мають значення.
Етап 8: Промивка повітрям і виявлення металу
Після сушки зигзагове або повітрове класифікатор відокремлює легкі частинки та дрібні шматочки від важких гранул, підсилюючи поток для остаточного оптичного розділення. Після цього металевий детектор відхиляє все залишкове залізо та неметали. Два ці етапи є останньою лінією захисту екстрактора та чистоти гранул і повинні розташовуватися безпосередньо над мольбертом екструдера.
Стадія 9: напилення в осад
Гранулювання перетворює чисті плівки в однорідний, злежувальний продукт. Вентильований одномоторний екструдер достатній для чистих матеріалів з однією сертифікованою групою голоразміру, а ексцентрик примусової подвійної суміші L/Dw 36 до 44 і вакуумна деволатилізація оптимальні для ABS і PS, які містять запахи, леткі компоненти або призначаються для внесення добавок, таких як модифікатори удару. Фільтрація пластичного матеріалу через змінне сито в діапазоні від 60 до 150 мікропрогрею перешкоджає утворенню гелів і попередників плям чорного кольору; різана кислотна робоча зона зазвичай 15 °C під водою дає ідеальні гранули. Силос гомогенізації переходить у середній розмір, рівномірно розподіляючи МФI, кольор, а також добавки по партіям.
Сортування технологій порівняно: речовина з високою щільністю, електростатичне, НІР, сепаратор нейтронних потоків, рентгенівський.
Порадивши, що метод "плавуна-синк" не працює для ABS і PS, лінія з мийки повинна використовувати одну або декілька технологій позитивної ідентифікації. У кожної з них є оптимально узгоджена робота, і кращі лінії комбінують ці технології у декілька рівнів, щоб забруднення, пропущене однією технологією, було виявлене іншою. Нижче розглянуто, як вони відрізняються.
| Технології | Відділяє за допомогою | Найкращий для ___________ | Ограничення. |
|---|---|---|---|
| Розділення на основі характеристик складової плавучості та тонучості. | Плавучість в уречевленої солі (1,0–1,2 г/см3) | Процес працює за системою Wanplas. | Невозможно відрізнити ABS від PS; необхідно управляти середовищем |
| Електростатичне відділення | Поляризація трибо-електричного заряду. | Розділення ABS, PS та PVC на сухому повітрі. | Чутливість до вологості і порошку; потрібна суха сировина |
| Ближній інфрачервоний (NIR) | Густина поглинання полімерного матеріалу | швидке визначення АБС / ПС / ПК / ПВХ | Чорні або заповнені вуглецем деталі поглинають світло; вимагають чистої поверхні |
| Струм Гейнера | Індуктивний металодетектор | Видалення алюмінію, латуні та міді | Немає впливу на пластик; тільки на метал |
| Рентген (визначення BFR) | Атомна ознака брому/хлору. | Зображення хлороформних антипіротехнічних присадок у ABS відходах ЕЕВВ | Ініціальні витрати високі; потрібно калібрування та обробка відхилень |
Розподілення за густиною – це основна технологія для видалення бульбашного забруднювача і має середню величину капітальних витрат. Електростатичне і неінвазивне виділення (NIR) – це прецизійні технології, що дозволяють відділити ABS від PS та від ПВХ, де густота перетинається; обидві технології мають середню величину капітальних витрат, але дають якість, що приваблює на ринках для лиття під тиском. Електромагнітне виділення – це спрямована технологія, яка забезпечує ефективний вилучення металу, при цьому K-подошва задіюється для сталі. Рентгенівська детекторна технологія стає все більш обов'язковою для полімерних потоків електронного обладнання, оскільки для їх виділення потрібно вилучити бромовані пожежобезпечні добавки, щоб відповідати нормам RoHS та PoP; капітальні витрати на цю технологію – висока до дуже висока; однак регулятивні ризики, що накладаються на полімерні потоки, виправдовують вкладення капіталу.
Структурована стратегія може передбачати здійснення першим шаром з фільтруванням за густиною для виливки дешевої та в обмеженій кількості фракції ПП/ПЕ, потім НІР для розділення АБС, ПС та ПВХ, потім електростатичного шліфування для полірування межі АБС/ПС та, нарешті, рентгенівського опромінення для карантину кожної частки, що містить БФР. Точну схему залежить від складу кормової сировини. Однак лінії, які працюють за одним методом, завжди сповільнюються при переробці різноманітних жорстких відходів.
Матеріал-специфічна обробка ПЕТ і ПС
Прання становить лише половину історії; сама смола почергово виношує суворі правила обробки, коли кожурек досягає екструдера. ABS та PS є чутливішими на способи, які не характерні для PET та поліолефінів, і порушення цих правил призводить до втрати всіх витрат, поширених на господарчу діяльність по ланцюгу.
Влажність та висушування.
ABS поглинає від 0,2 до 0,4% вологість, що здається невеликим показником, але достатнім для порушення гідролізу та розшарування під час нагріву. Частинки ABS повинні висушитися при температурі близько 80 градусів C протягом 2-4 годин при температурі точки роси -20 до -40 градусів С перед гранулацією. PS поглинає менше, але також користується перевагами висушування, що запобігає появі вертикальних смуг. Недостатнє висушування — найпоширеніша причина косметичних та механічних дефектів у перероблених деталях ABS та PS.
Термічна чутливість
ABS перетворюється при температурах від 210 до 250 градусів Цельсія і розкладається при температурах понад близько 260 градусів Цельсія, коли фаза бутадієну окиснюється, плівка жовтіє, і падає міцність при ударі. ПП розкладається при дещо нижчій термічній стійкості та генерує стиреновий мономер і запах при дії тертя та внаслідок нагрівання. Екструдер для виготовлення гранул повинен утримувати фінітні температурні зони, використовувати небуртове геометричне положення насоса і застосовувати вакуумну девоталізацію для видалення летких речовин зі складу у залишковому стані перед екструзійної камерою. Вакуумна видування також вирішує наступний питання: запах та вміст шкідливих для здоров'я речовин.
Суперерогація запаху та вивільнення СОЗ
Остаточної споживачем та ТКТ ABS/PS часто містять запахи від використання, залишки поверхнево-активних речовин або перетворення. Вакуумна девольатиляція на двома гвинтовими екструдерамі, в комбінації з адекватною тривалістю впливу та іноді із дотифлюючим агентом, зменшує запахи до прийнятних рівнів для внутрішніх і автомобільних застосувань. Лінія, що гранулює без девольатиляції, виробляє гранули, які мають запах та втрачають ринкову вартість.
Кольорова стратегія та повторне сортировка
ABS та PS доступні у будь-якому кольорі, а суміш різних кольорів дає синюваті чи брудні пластмасові брикети. Доминирують дві стратегії: класифікація за кольором за допомогою НІР або оптичних пристроїв перед пранням, щоб отримати чисті білі, чорні або натуральні гранули, або прийняття суміші натурального потоку для застосувань, не пов'язаних із зовнішнім виглядом. Класифікація за кольором на початку процесу підвищує вихідну вартість, але збільшує кількість обладнання та знижує загальний пропускний об'єм; вибір залежить від кінцевого ринку.
Повернення стійкості до впливу
Розділення та повторний нагрів таки знижують внесок рубероїдної фази щодо міцності ABS. Для відновлення ударної міцності, у компонування додають SBS або MBS ударні модифікатори та, де ABS змішується або комбінується з іншими фазами, чоловічий ангамідний комунікатор. Ці компоненти вводять на стадії гранулювання за допомогою бічного піддону на двошнековому екструдері. Без них перероблена ABS може не відповідати показникам ударної міцності у вимогливих корпусах.
Огляд якості гранул після виробництва
У кожному лоті потрібно перевіряти індекс течії при злитті (MFI) та ударну стійкість Ізода, а також візуально перевіряти наявність чорних крапок та геля. Величина MFI свідчить про стабільність молекулярної маси; різке зростання засвідчує розпад матеріалу. Тест на ударну стійкість Ізода підтверджує здатність матеріалу відновлюватись після модифікації. Два згаданих тесту – це мінімальний поріг перед відправленням гранул до ливарника. У таблиці нижче опублікований перелік контрольних пунктів, що залежать від виду матеріалу.
| Властивість / питання | АБС | PS (GPPS/HIPS) | Методика контролю |
|---|---|---|---|
| Ступінь вбирання вологості. | 0,2–0,4% | Низкий, але присутній | Сушити при 80 ° C, 2-4 години, точка роси -20…-40 ° C |
| Вікно обробки | 210–250 °C; > 260 °C деградує | Знизити допустиму похибку; ретельно стежити за термічним опроміненням. | Защіплювання зонального контрольного пристрою, ніжний затягуючий компонент, вакуум |
| Запах / СОЗ | Модератний до високого рівня | Ризик висипання стиролу | Вакуумне дегідрування в екструзії |
| Повернення характеристик після впливу | Додати компатібілізатор SBS/MBS + MAH | HIPS, вже модифікований гумовими добавками | Бічне подавання на двоконусних сухарівках |
| Поріг якості | MFI + ізотера, чорні включення | MFI + зовнішній вигляд + ПДК | Лабораторний відбір за партіями |
Класи ефективності витрат потужності, споживання води та рейтинг енергоефективності
Жорсткі лінії для змиву та гранулювання ABS / PS звичайно специфікуються в трьох типах потужності: 500 кг / год, 1000 кг / год і 2000 кг / год вихідного матеріалу. Вплив пропускної спроможності визначає відмітки у площі, електроенергії, витрати води, персоналу та загальних витрат. Нижче наведені типові межі; фактичні значення залежать від рівня забруднення, глибини поділу та місцевих умов електропостачання.
| Параметри | Категорія 500 кг/год; | 1000 кг/год найвищий клас | рівень потужністю 2000 кг/год |
|---|---|---|---|
| Побутова виробнича потужність | 500 кг/година | 1000 кг/год | 2000 кг/год |
| Енергоємність | Середній кВтгод/тонна | Середній кВтгод/тонна | Від середнього до високого кВт·год/тонну |
| Потребність у воді | Низкий - середній м3/тонна | Середній м3/тонна | Середній м3/тонна |
| Циклічне використання | 80-90 відсотків | 80-90 відсотків | 80-90 відсотків |
| Прибутковість | Від середнього до високого відсотка | Від середнього до високого відсотка | Від середнього до високого відсотка |
| Оператори. | Низька (1 – 2). | Низкий - середній (2-3) | Середній тип (8–12 мм): |
| КЗП | Компактні | Середній тип (100 кг/год): | Велика |
| Катігорія капітальних витрат | Середній тип (100 кг/год): | Висока | Очень высокая квалификация. |
Енергоємність краще вимірювати у кВт•год на тон, а не в чистих кіловатах, оскільки це нормалізує потік і дозволяє порівняти лінію з пропускною здатністю 500 кг/год з лінією з пропускною здатністю 2000 кг/год. Найбільші споживачі енергії – це підігрів води (непреривний нагрів води), сушки та екструдер. Потребність у воді знижується до мінімуму після налаштування закритого циклу, оскільки 80–90% процесової води відбирається через флотацію, фільтрацію та додаткове зрошення цвянитей. Частка виділення встановлюється головним чином через забруднення корму та кількість пасів сортування: чиста виробнича матерія зазвичай дає вище результат, ніж нечиста цвяниця з WEEE.
Для того, щоб пояснити, європейські та австрійські постачальники, такі як EREMA та Starlinger, встановлюють стандарти для інтегрованих систем промивання і екструзії, а італійські фахівці, такі як SOREMA, і німецькі фірми, такі як Herbold Meckesheim, надають безцінний досвід у сфері промивки та розмірного зменшення. Polyretec, завод Wanplas, орієнтує свої лінії на середньому та вищому рівні капіталовкладень, об'єднуючи технічний досвід, походить з Австрії, з вигідністю китайського виробництва, завдяки чому загальні витрати залишаються нижчими, ніж у ліній Premium, що збудовані в чистому європейському форматі, але при цьому схема застосування зборок залишається аналогічною.
Обробка та споживання води в замкненому циклі
Промивання АБС та ПС сформує брудну стрічку, в якому є значна кількість суспендованих частинок, розчинених масел, рідкого каустику та клейових складових. Викид цих композицій безостановочно є незаконним у багатьох районах і неекономічним. Система з використанням замкнутого водяного циркуляційного контура відновлює основну частину води та повертає її на етапи попереднього промивання та полоскання.
Традиційна установка починається з флотації з розчином повітря (DAF), в процесі якої мікро-пузирі піднімають підвісні нафтопродукти і дрібні частинки на поверхню для збирання. Далі проводиться флокуляція за допомогою полімеру і коагулянта, що згущує дрібні частинки, щоб вони осіли або фільтрувалися. Множистепенне фільтрування, нерідко пісок або картридж, за яким слідує стадія полірування, видаляє залишок, перш ніж чиста вода повертається в лінію. Замісна вода заміщує лише частину, що втрачена у процесі випаровування, прямий вихід продукції та збирання осаду, тому попиту на свіжу воду в діапазоні від 1 до 3 м³ на тон залишається на рівні 2000 кг/год навіть при 2000 кг/год.
Жирова осаду і фільтрат є основними твердими відходами лінії і повинні оброблятися як потенційно забруднений потік, особливо для подачі відходів ЕЕВЕ, де частки BFR можуть концентруватися. Добре налагоджена замкнута схема не тільки зменшує рахунки за воду, але і знижує обсяг відходів, що потребує ліцензованого утилізації, що одночасно зменшує операційні витрати і вплив на навколишнє середовище. Лінії для миття Polyretec розроблені на основі цієї циркуляційної схеми, так що користувацькі витрати залишаються передбачуваними, а не залежать від місцевої ціни на воду.
Якість, стандарти та відповідність нормам
Повторно використовувані ABS і PS потрапляють на ринки з посилюючими вимогами до речовин, тому дотримання вимог — не є необов’язковим. Відповідні стандарти та правила становлять критерії прийняття, по якій покупці здійснюють перевірку, і лінія прання повинна здатна довести відповідність за допомогою документації та вибіркового тестування.
ISO 15270 надає рамки для відновлення та переробки відходів з пластику, показуючи, як слід специфікувати та управляти процесом відновлення. EN 15347 охоплює характеристику відходів з пластику, визначаючи, як зразки та результати аналізу зараження і складу відображати так, щоб покупці та продавці говорили одним мовою. RoHS обмежує корисну діяльність шкідливих речовин у електричному та електронному обладнанні і безпосередньо впливає на ABS та PS, отримані з ООПП, оскільки металеві корпуси старих пристроїв можуть містити заборонені речовини. Регламент ППТ визначає жорсткі обмеження щодо стійких органічних речовин, включаючи деякі бромовані антипірени, якими історично користувалися при виробництві ABS; тому скринінг X-радіологічними методами є важливим для пакування електроніки. Стандарт GB/T 40006 визначає вимоги до переробленого пластичного матеріалу на китайському ринку і застосовується до ліній, які обслуговують азіатських переробників.
Контроль якості повинен бути вбудований у лінію, а не надягатися на неї в кінці. Внутріпроцесні перевірки включають контроль вологісті при сушінні, підтвердження відсутності металу перед екструзією та постійний моніторинг густоти матеріалу. Постпроцесні перевірки включають тесті MFI, удар в ізодометрі, визначення кольору, кількості чорних плям і, коли це вимагає кінцевого використання, скринінг на заборони під час виробництва на такі речовини, як бром. Лінія, що не може провести такі перевірки, буде змушена вкладати багато зусиль, щоб пробитися на ринок постачальників автомобілів, побутової техніки та електроніки, де документальне оформлення має таку ж цінність, як самі гранули.
Вивчення проблеми: дефект і матриця якості
І навіть добре побудована лінія під час відпуску може дефлектувати. У матриці нижче вказані ознаки несправностей разом із причинами, які оператори повинні час від часу потрібно контролювати на пульті управління. Вчасна реанімація недоліків відбиває необхідність в розплавленні запасів пластикового матеріалу.
| Симптом/дефект | Найімовірна причина. | Виправлення |
|---|---|---|
| Жовті або спарені грануляти | Екструдер дуже гарячий; температура ABS > 260 ºC; поганий вакуум | Нижчі зони барабану; покращення відволагшення волокон |
| Розходження / срібні смужки | Остаточна вологість вище 0,5 відсотка | Перевірте сушильну установку; підвищіть режим керування точкою роси; збільшіть час сушіння. |
| Низький рівень удару по межі пори (изод) | Історія теплоту; відсутній модифікатор впливу. | Додавання SBS / MBS; зменшення тривалості зберігання; перевірка з’єднувача; |
| Чорні плями в грануляті | Гелі / сторонній полімер; погана фільтрація | Защіплювання екрана до 60–150 мікрометрів; поліпшення сортировки |
| Стійкість до пошкоджень; | Недостатня деволатизація; залишкове поверхнево-активне речовина | Підвищити вакуум; збільшити час промивання; додати агент натримання; |
| Смішане кольорове / мутне відновлювальне пластикові відходи | Немає сортировки за кольором; суміш сировини | Додайте оптичну класифікацію; розділіть натуральні від кольорових. |
| Виявлення засоруджень ПВХ | Свій НІР / електростатичний сорбент | Налаштуйте NIR; додайте електростатичну стадію; карантинний етап партії. |
| Ризик невідповідності вимогам BFR | Вихід НОО без рентгенологічного скринінгу | Інсталюйте систему рентгенографічного контролю щільності, а твердофазному матеріалу вкладайте у спеціальні пакети. |
| Велике споживання води | Закритий цикл, якого обійшли або ДВЗ спрацював неправильно | Встановіть знову цикл; перевірте відстоювання та фільтрацію; |
| Метал в продукті | Детектор несправний або відключений | Тестування детектора; перевірка порога відкидання; огляд системи зміни екрана. |
Ця матриця також працює як checklist налаштування: якщо лінія не може настроюватися таким чином, щоб зачистити кожен ряд, то вона неправильно спеціфікована для корму, яку призначена обробляти. Інженери компанії Polyretec зазвичай проводять 24-годинний безперервний тест на представницькому корму перед передачею, щоб виявити ці режими несправностей при реальному навантаженні, а не в ідеальних лабораторних умовах.
Як вибрати правильну лінію прання та постачальника
Вибір оптимальної жорсткої лінії для прання відходів з полістиролу і ABS залежить від характеристик введеного сировини, типу отримуваного вихідного продукту, виробничої потужності та відповідальністю за дотримання вимог, які оцінюються за сумою вартості власності, а не за роздрібною ціною. Нижче наведено послідовну схему вибору.
Крок 1: Характеристика Вашого кормового матеріалу
Тестуйте дійсні рулони, які ви будете обробляти, та визначте співвідношення ABS і PS, вміст ПВХ та металу, щільність етикеток і клею, рівень забруднення олією та запахом, чи представляють якісь вхідні відходи побутових відходів ризик БФР. Цей одне аналізування визначає всі подальші рішення, починаючи з потужності фрезу і закінчуючи тим, чи є обов'язковим рентгенівський контроль.
Крок 2: Ознайомлення з цільовим маркуванням.
Визначте, чи виробляєте ви природний промитий дріт для кріплення із вимогами до кольору, сумішений природний гранулят для невимогливих застосувань або модифікований за вплив гранулят інженерного класу. Мета визначає глибину відбору, специфікація сушіння та необхідність двошнекової формування з боку-системою подачі.
Крок 3: Оцінити рівень продуктивності
Скоригуйте виробничий показник навантаження до рівня 500, 1000 або 2000 кг/год, але розрахуйте розмір на реальний темп одержання, а не на показники за замовленням. Лінія, що продукує 1000 кг/год і дає 70% темпу одержання, все ще поглинає менше гранули, ніж лінія 500 кг/год, яка має 90% темп одержання. Тож оцінюйте вихід, а не тільки вхід.
Крок 4: Вкажіть розділову колоду переробки
Просіть розділення за «шатами»: маси повітря для видалення бульбашок, ФМО та електростатика для розділення АБС/ПС/ПВХ, магнітне поле для металів та рентгенівські промені, якщо в продукцію входять відходи ПЕПЕ. Запитайте кожного постачальника, які методи включені у його пропозицію, і де є прогалини.
Четвертий крок: перевірка готовності електромережі та дотримання норм
Задайте запит на кВт•год на тон, м3 води на тон з відсотком повторного використання та документацію, яку лінія створює відповідно до стандартів ISO 15270, EN 15347, RoHS, REACH, попи та GB/T 40006. Постачальник, який не в стані надати ці дані, є ризиковою подією.
Сьомий крок: оцінювання постачальника, як партнера системи
Лінія прання і гранулятор повинні проектуватися як одна система. Компанія Polyretec, завод Wanplas, постачає лінії для прання і нового покоління гранулятори, а також може інтегрувати двошнекові екструдери Wanplas Group для етапу пресування, що забезпечує єдиного відповідального партнера від навантаження до гомогенізованих гранул. При порівнянні постачальників уважно вивчайте післяпродажну підтримку, політику обслуговування запасних частин та навички налаштування оборудання не менш уважно, ніж пропозицію на поставку обладнання. Вибирайте постачальника, який проведе постійне випробування насосних потужностей з вашим сировиною перед приєднанням до взаємозв’язку.
Найчастіші питання
Яка найкраща гідростатична лінія миття жорсткої пластмаси для відходів з ABS і PS?
Найкраща лінія поєднує вертикальний або горизонтальний шредер, гранулятор з достатньою щільністю блюд, гаряче каустичне промивання, розділення за густиною або електростатичне розділення, центрифугування та термічне сушіння, а також інтегрований екструдер для гранул. Правильна конфігурація залежить від забрудненості корму, бажаного рівня чистоти та обсягу виробництва.
Чому розділення в осаді-накруці не працює для АБС і ПС?
ABS при 1,04-1,06 г/см3 і PS при 1,03-1,06 г/см3 тонуть у воді, тому їх не можна відокремити один від одного або від інших важких полімерів за допомогою простого підвищення плавучості. Потрібна більш щільна речовина, наприклад розчин солі або кальцію хлориду, або висушування за допомогою сухого електричного або NIR-сортименту.
Скільки енергії споживає жорстка лінія прання і гранулювання ABS/PS?
Енергоємність краще виражається як кВт · ч за тон початкової сировини. Добре інтегрована лінія прання та гранулювання, як правило, має середню або високу енергоспоживання, а найбільший її споживання виявляється на етапах гарячого прання, сушки і екструзії. Збір води в замкненому циклі зменшує водний відпечаток, а не енергетичний.
Чи потрібний особливий підхід до фракцій ABS, що одержують з СООТ?
Так, ABS, одержаний з відпрацьованих приладів електроенергетики, часто містить бромованих антипіренивних речовин. Такі фракції необхідно виявляти, наприклад, за допомогою рентгенографічної методики, та відводити відповідним чином для дотримання обмежень, встановлених у рамках розпорядження RoHS і програми щодо перманентних органічних речовин. Додавання BFR-матеріалу до переробленої продукції гранул може призвести до порушення регуляторних норм та неприйняття продукції ринком.
Який рівень якості може досягти готовий гранули ПЕТ?
Випуск і чистота залежать від якості корму і глибини сортування. За допомогою системи насадки з відцентровими струменями, електростатичного та NIR-сортименту і виявлення металу лінії можуть отримувати високоочищені пластини, які підходять для повторної переробки. Остання відсоток отриманого матеріалу залежить від рівня забруднення та числа пасів сортування.
Чи слід мити ABS і PS разом чи окремо, а також пресувати в гранули?
Їх слід, як правило, підбирати перед гранулюванням, оскільки поводження їх ''розплаву'' і параметри впливу відрізняються. Контрметання можливе тільки тоді, коли кінцеве застосування приймає змішану поток, але роздільна щільнення зберігає якісний показник і спрощує одержання характеристики міцності.
Чому до гранулювання необхідно осушити БАФ?
ABS поглинає від 0,2 до 0,4% вологість і є теплозберігальним вище приблизно 260 градусів C. Висушування при приблизно 80 градусів C протягом 2 до 4 годин при низькому рівні точки роси захищає стабільність розплавленого вуглеводу, запобігає розшаруванню та пожовтіння, а також підтримує надійну вакуумувалу мінералізацію під час екструзії.
Які стандарти застосовуються до відновлених гранул та гранул АБС та ПС?
До ключових нормативів належать ISO 15270 для рециклізації пластику, EN 15347 для характеристики рециклованих пластиків, RoHS та REACH для обмежень щодо речовин, обмеження ПДВ для бромованих антипіренами, а також GB/T 40006 для рециклованих матеріалів з пластика. Ці нормативи визначають методи збирання проби, чистоту і граничні межі токсичних речовин.
Що таке розділення за густиною-медіа і коли його використовують?
Данеміся — це установка, яка відрізняє пластик від смоли, підіймаючи або опускаючи його в заданому розчині солі, який, як правило, регулюється в діапазоні від 1,0 до 1,2 г/см3, щоб розділити відшарований ПП і ПЕ від АБС і ПС або опустити важчі ПВХ і ПК. Це основний сепаратор для об'ємних стрічок, де на звичайній солоній воді пластик плаває та опускається, але сам по собі він не дозволяє відрізнити АБС від ПС.
Висновок
Найкращим жорстким пластиковим лінією для обробки відходів ABS і PS є не стандартна машина для прання PET або плівки, змінена етикеткою; це спеціально розроблена система, створена на основі того факту, що обидва полімери більш щільні за воду і тому невидимі для розділення на різновиди транспортування. Успіх досягається завдяки послідовному подрібненню, організованому гарячому пранню, ретельному сушінню та хірургічному стороннього впливу, який поважає термобезпечність ABS і поведінку запаху і ВОК PS, загалом все це оточене закритою системою управління водою та системою забезпечення відповідності лінії ISO 15270, EN 15347, RoHS, REACH, POPs та GB/T 40006.
Вказівка на лінію за допомогою характеристики корму, потрібної сертифікації, і класу виробничої потужності, вимоги на кіловат-годину на тон і кубічні метри води на тон з відсотком повторного використання, а також вибір постачальника, який обєднує процеси прання та гранулювання в одне відповідальне обладнання. Компанія Polyretec, що розташована в ЗаСПІркаванні"Ванплас", пропонує саме такий комплексний підхід, поєднуючи технологію обробки, яка була винайдена в Австрії, з китайською ефективністю виробництва та можливістю повного інтеграції двопоршневих екструдерів групи Wanplas"Керке", що використовуються для виготовлення інженерних гранул, модифікованих впливом. Для підприємств, які готові перетворити відходи ПАБС та ПС у відповідні, високоякісні гранули, шлях є очевидним: характеристика корму, визначення компоновки процесів сортування, перевірка згідно з матрицею дефектів і запуск на повний навантаження, перш ніж прийматимуть рішення.
