Визначення оптимальногоекструдер для гранулюваннядля початківців: 10% перший внесок (5 тисяч доларів для набору вартістю 50 тисяч доларів) + щомісячні платежі в розмірі 800-1000 доларів (5-річний термін, 5% відсотка).перероблені пластмасові відходице складчатість сухих пеллет з фрагментів ПЕ і ПП, які накопичують заряд при пневматичному транспортуванні і потім дуже стійко прилипають до заземленого металевого сіткового піддона.

У цьому посібнику пояснюється, як вибрати екструдер для гранулювання вторинних пластикових крихт шляхом проходження від матеріалу до верхнього ступеня. Ми починаємо з вимірюваних входних змінних потоку крихт, а потім порівнюємо п'ять основних методів обладнання – одновитковий з пристроєм подачі сировини, одновитковий з ріжучою-компакторною машиною, паралельні двошнекові, конічні та протирвні двошнекові і двозв'язкові тендерам. Після цього детально розглядаються підсистеми, які визначають якість гранул: видалення газів, фільтр для плавленої маси і пристрій зміни сітки, насоси для плавленої маси та метод гранулювання. На завершення ми розглядаємо віконічна роботу, усунення дефектів та облік енергопотужності, щоб ви могли без пересторог розрахувати виробничу лінію.

Firma Polyretec, що належить компанії Wanplas, з 2010 року постачає обладнання для переробки пластмас, і поєднує австрійський досвід в області технологій з масштабами китайського виробництва, переробляючи більш ніж 100 відходів у понад 50 країнах. Нижченаведені рекомендації відображають практичний досвід в області постовпольового та промислового перероблення шматочкових відходів, а не ідеальних обчислювальних випадків з підручників. Якщо вказані конкретні цифри, то розглядайте їх як типові межі, які необхідно підтвердити на основі пробного пуску на власному шматочковому матеріалі. Для потреби у односкріпних двошнекових екструдерах для компаундування і обробки Wanplas справить поставку двошнекових екструдерів, що включають компонування, для поєднання з лініями переробки відходів у гранули.

Основні статистичні даніПовторно перероблені пластмасові палички, як правило, містять від 0,3% до 1,0% вологи після прання; щільність грудкового матеріалу із пластмасових паличок може бути такою ж низькою, як 30–80 кг/м3 порівняно з 300–400 кг/м3 для пластмасових гранул; лінії з твердих одноступенових паличок витрачають 0,13–0,22 кВт*год/кг; лінії з двоступеневих верстатів з особливо глибоким видаленням парів працюють на вищому рівні - 0,20–0,35 кВт*год/кг; насос для розплавленої пластмаси може підвищити пропускну здатність на 5–15%. Чим вище мінна в'язкість пластмаси, тим складніший процес. Мінна в'язкість пов'язана з припустимими величинами за формулою Delta IV, що не перевищує 0,03 для префіксів потрібної маркування зразків для розливки в пляшки.

Змінні вводу з перероблених дробин, що впливають на вибір екструдера

Екструдер для гранулювання лише такий хороший, наскільки добре передається сировина. Перед вибором будь-якого маршруту роботи машини потрібно визначити характеристики потоку гранул за шість незалежних змінних, оскільки кожна з них впливає на конструкцію по-різному. Ігнорування будь-якої з цих змінних є найпоширенішою причиною, чому нова лінія не досягає номінального коефіцієнта дії.

Матеріальна сім'я та її теплова чутливість

Установка ідентифікації полімеру встановлює верхню температуру, допустиму показник розтягування та вимогу дегазації. Фрагменти PET є гігроскопічними та чутливими до розтягування; при температурі вище приблизно 285 градусів Цельсія та в присутності волокна вони гідролізуються та втрачають власну в'язкість. HDPE та PP легко пристосовуються, але окислюються, якщо час перебування досить тривалий. Агроплівка LDPE містить чорнила, грунт та силікон та деградує при надмірному розтягуванні. PS та ABS жорсткі та тонкі, і потрібен обережний контроль температури, щоб уникнути пожовтання. PVC - часто становить забруднення у змішаних потоках, але також може служити законним супутником. Воно несумісне з високою температурою та розтягуванням і вимагає спеціального конічної або протироторної схеми одно- або двошнекового екстрактора.

Вміст вологи після прання

Миті гранули, як правило, зберігають 0,3–1,0 % залишкової вологи, залежно від стадії відводу та сушіння. Для ПЕТ ця вологість повинна бути знижена нижче 0,3 %, інакше барабан або гідроліз руйнують IV; для ПЕ та ПП трохи поверхневої вологи випускається через дегазацію, але висока масова частка втрачає енергію та дестабілізує плавлений матеріал. Угоди вологості вирішують, чи вам потрібен кристалізатор на верхньому конвеєрному пересувному транспортері або чи можна витримати суху бездегазіфіковану обертаючу пару.

Грузова щільність і проблема проникнення розчину

Масова щільність визначає, як треба побудувати бункер і шнековий роздавач. Тверді фракції з ПЕТ рідко розташовуються щільно і подаються майже як вільно переміщується тверде скопчення. На противагу фракції з ЕПДМ переважно плавають на поверхні з великою щільністю 30-80 кг/м3 і закупорюють величезну частину повітря, перебудовуючись у будь-якому традиційному бункері та виснажуючи шнек. Тверді фракції з ПП, розподілені по прямокутних пакетах, займають проміжну позицію. Чим менша масова щільність, тим вище потреба в роздавачі з механічною дрібненням, що також здатні щільно стематити завантаження перед живильником.

Розподіл розмірів грануляту

Більшість ліній прання розміщують частинки величиною від 8 до 16 мм. Менші частинки згоряють швидше, але при цьому виникає більше повітря і пилу; більші частинки подаються стабільніше, але можуть перевантажити пристрій подачі матеріалу. Розподіл розмірів частинок також взаємодіє з фільтром для розплаву, оскільки великі, незазначені металеві частинки або незгорілий перегній підвищують тиск і прискорюють споживання сита.

Показник забруднення: метало-, папіровий, ПВХ і гел

Посівний порошок містить метал, папір, етикетки, ПВХ і силікон на рівнях в ppm, які все ще мають значення. ПВХ є одним з найнебезпечніших спільних забруднювачів в стік PET, оскільки він провокує дегідроклорняння і пожовтіє весь пластик. Папір і деревні волокна розпалюються і стають чорними жматинками. Метал руйнує гвинти і баки. Ці забруднення встановлюють необхідну тонкість фільтрації плазми і необхідність попередньої сепарації металу та класифікації за кольором. Норматив EN 15347 класифікує забруднення в рецикльованому пластику і є практичним мовою для визначення прийнятного рівня якості порошку для постачальника мийки.

Волатильність і вміст летких речовин в плавильних темах

Повернута пелюстка рідко має однаковий показник течії при плавленні. Складні сорти плівошок, додаткові кришки та етикетки поширюють діапазон показника течії при плавленні, а леткі речовини, що утворюються від залишкових мастик, рідин та залишків продуктів харчування, спричинюють запах і утворення бульбашок. Обидві ці змінні підвищують необхідність дегазації та гомогенізації в балках. Показник течії при плавленні слід вимірювати згідно з стандартами ASTM D1238 або ISO 1133 для кожної партії матеріалу, щоб встановити допустимий діапазон обробки.

Нижче наведені таблиці, які позначають основні типи гранул відповідно до рекомендованих методів роботи машини, типової співвідношення довжини до діаметра, діапазону пропускної здатності і споживаної електроенергії. Це лише початкові дані; експериментальний запуск підтверджує остаточні цифри.

Таблиця 1 — тип сировини, рекомендований технологічний маршрут, співвідношення L/D, пропускна здатність і певна кількість енергії.

Вторинний порошкоподібний тип Рекомендована траєкторія робочого руху машини Типове співвідношення L / D Стрій робіт (кг/год) Специфічна енергія (кВт-год/кг)
Кристали PET-бутель (тверді, промиті) Одножупний екструдер + пристрій для подачі матеріалу, або двахступовий вакуум для продуктів харчування. 30:1 до 36:1 (один етап); 40:1 до 48:1 (два етапи) 300 до 2000 кг/год 0,13–0,22
Бідони HDPE та жорсткий регринд Одножупний екструдер + пристрій для подачі матеріалу. 30:1 до 34:1 300–1500 0,13–0,20
LDPE агротехнічна плівка (мякава, з низькою щільністю куска). Одножупний екструдер + ріжучі ножі. 28:1 до 33:1 300–1500 0,15–0,25 мм
ТКАНІ ПП і паpsiра Одножупний екструдер + ріжучі ножі. 28:1 до 32:1 300–1200 0,15–0,24 мм
PS/ABS жорсткі хрусталики Один шестеренний або двопотоковий з дегазацією 32:1 до 40:1 300–1200 0,16–0,26 мм
Сумісні, відходи з високим вмістом летких речовин, з добавками Співвісцресні паралельні двопоточні екструдери. від 40:1 до 48:1 300–1500 0,20–0,35
Жорсткі гранули і профілі ПВХ Конічне/протиобертальне двопротивне викачування. 18:1–25:1 (конічний) 200 до 800 0,18–0,30

Чотиришестерінний екструдер з насадкою для розкочування жорстких пластинок

Єдиний трубчатий екструдер з силовим подавачем є надійним робочим улашком для жорстких, легкотечучих стружок, таких як стружка для бутлів із ПЕТ та перегнаний ПЕВД. Його сила полягає у простоті, низькій вартості капіталу, легкій експлуатації та специфічній енергії, яка дорівнює 0,13 кВт·год/кг. Силовий подавач – часто це струшувач або боковий шнек – стискає стружку в задній частині барабана зі скороченим рухом, щоб гвинт ніколи не страждав від нестачі матеріалу. Це важливо, оскільки жорсткі стружки можуть зв'язуватися і вибухати в магазині за гравитації.

Геометрія та пропускна здатність

Типові геометрії використовують циліндр з відношенням L / D від 30:1 до 36:1 та діаметри гвинтів від приблизно Φ90 доΦ200. Лінія із одним гвинтом Φ120 звичайно забезпечує вихід від 400 до 700 кг/год на PET, а установка Φ200 досягає 1500–2000 кг/год. Продуктивність приблизно пропорційна квадрату діаметра гвинта і швидкості обертання гвинта, але обмежувальним фактором для пластин є, здебільшого, однорідність розплаву та напір фільтрації а не тільки місткість транспортування.

Співвідношення стискання та контроль розриву

Для пелюстков потрібна помірна відносна компресія, часто близько 3:1 до 4:1, щоб твердий стовп розвалився і розплавився без надмірного перетираючого дії. З огляду на те, що ПЕТ схильний до перетираючого дії, розмірну секцію слід проектувати для невеликої споживаної енергії і короткого періоду перебування теплоносія. Труба поділена на зони для завантаження, компресії, розплавлення, змішування і дозування, при цьому один або два вакуумні отвори розташовані після зони розплавлення, де розплав достатньо рідкий, щоб газ міг виходити.

Де він не дотримується

Одинопашна лінія має слабке диспергувальне змішування. Вона не може розщепити агломеровану забруднення або гомогенізувати широко розходяться показники МЗУ, як у двопалківних. Для плівки, волокна або матеріалів із дуже низькою щільністю тіла в вакуумному графіці вона може вийти з ладу, за винятком того, якщо до неї додано зеландер. Для продуктів з групою харчового призначення, як правило, необхідний подальший кристалізатор, сушильник та додатковий вакуумний етап для захисту вродженої в'язкості. У порівнянні з конкурентами, такими як EREMA або Starlinger, китайська однопалківна лінія, наприклад, Polyretec, коливає розмірність автоматизації заради значного зниження капіталовкладень, які при цьому залишаються на однаковому рівні.

Ціновий рівень

Капітальні та експлуатаційні витрати для лінії з однією лопатевою жорсткою вибухування мають низький або середній рівень. Це правильний варіант, коли сировина чиста, однорозмірна, жорстка і вже висушена, а цілім є виробництво товарних гранул, а не харчових гранул з РЕТ.

Чотиришестерінний екструдер з насадкою для розкочування та сортування фільмів та м'яких матеріалів

Одношнековий екструдер у поєднанні з розрізником-компактором є стандартним рішенням для м'яких, пухких і низької щільності брикетів: LDPE сільськогосподарська плівка, плівка після споживання, PP тканинні пакети, рафія та незшивні волокна. Самостояльно одношнековий екструдер не може пережвати це матеріал, оскільки брикет плаває з тиском від 30 до 80 кг/м3, затримує повітря і утворює мости. Розрізник-компактор вирішує цей проблемний процес доліком перед екструдером.

Як працює пилка-компактувач

Компактор – це колесо обертання виготовлене з ножів, яке перерубує і володіє тертям плитку, при цьому гаряча поверхня відокремлюється безпосередньо в горловину екструдера. Тертя нагріває матеріал приблизно до 70-95 градусів C, що виводить з поверхні плитки вологість, і що важливіше, плитку зіштовхує, внаслідок чого її вологість зменшується від 3 до 8 разів. Щільнодзюрений, попередньо нагрітий матеріал постійно надходить у бункер з одним гвинтом, без створення перешкод. Ця попередня нагрівка також зменшує термомеханічний навантаження на бункер, що призводить до зниження у загальному відношенні потреби у енергії на відвантажування хмар холодної плівки.

Пропускна здатність і відповідність матеріалу

Лінія для подрібнення і каландрування обробляє 300-1500 кг / год в залежності від діаметра шнека та товщини плівки. Тонка поліетиленова плівка для сільського господарства з великим вмістом мастики потребує компресору у верхньому кінці діапазону попереднього нагріву і сильного відкачування, щоб видалити парові сполуки з друкованого креативу та силіконові звільняючі агенти. Плетена мішка з ПП, будучи жорсткішою, чудово видає матеріал, але може містити пісок та заповнювачі, що призводять до пошкодження шнека і барабана, тому рекомендовані відпрацені дроти.

Ограничення.

Глибоке переставлення дробарки і компресорів збільшує витрати та перевантажує процес, а агресивна подрібнення може перегріти матеріал, чутливий до високих температур, якщо контроль не буде забезпечений. Ця конструкція не є ідеальною для жорстких пластин з ПЕТ, які краще подають через сито, і не забезпечує інтенсивної перемішування чи багатопотоку дегазації, характерних для двобарабанного агрегату. Для відходів з друкованого паперу залишки запахів у готовий гранулят свідчать про недостатню дегазаційну ефективність, і при такому випадку слід розглянути систему з двобарабаними молекулярними сушильниками.

Ціновий рівень

Капітальні витрати – середні. Вартість експлуатації залишається привабливою, оскільки попереднє підігрівання знижує витрати енергії, але віджимання та технічне обслуговування компактора – постійні статті витрат.

Асинхронно обертаюча паралельна сумісна сушильна машина для активно нагнітаючої і компаундуючої обробки відходів

Компресорнуваті паралельні двосіркові екструдери використовуються, коли для пластів вимагається потужне дисперсійне перемішування, глибоке викидування парів або одночасне наповнювання з добавками, компаундів чи барвників. Два взаємозв'язуються одна одної, співобертаючись, вали в закритому циліндрі забезпечують високий ступінь розрізання, чудове самопочищаюче дії і можливість розміщення декількох вентиляційних отворів вздовж довжини комплексу.

Геометрія та здатність газового відкачування

Ці лінії працюють довше при співвідношенні L / D від 40:1 до 48:1, що дає можливість для зон подачі, плавлення, кільного змішування та відведення, а також для дозувальної зони. Вакуум створюється на два або кілька етапів, що, зазвичай, становить від мінус 0,08 до мінус 0,095 МПа, що позбавляє вологу, повітря та леткі речовини значно повніше, ніж у однозубий установці. Для фракцій з високим вмістом вологи або ж ароматних піляць це багатоступеневе видалення зайвої рідини є механізмом, який виключає запах та запобігає утворенню бульбашок та порожнистих гранул.

Модульна конструкція гвинта.

Шнек складається із заміняються елементів – перекидаючих, розтираючих і обертальних – тому профіль струменя та тривалості контакту йде в залежності від фракції. Бокові короби можуть дозволяти вводити заповнювач, стрічкову целюлозу або рідинний добавник у середину труби, тому той же екструдер для приготування гранул також може проводити формування композиції. Тому завод Wanplas в Керке побудовує лінії з жорсткими шнеками: модульна труба підтримує виготовлення гранульованих відходів та виробництво безперервних композицій із ущільненням або з використанням інженерних композицій на одному устаткуванні.

Коли її вибирати

Виберіть траєкторію з двома гвинтовими роторами, коли пластик змішаний або забруднений, коли вміст летких речовин високий, коли потрібно додавати заповнювач або стабілізатор, або коли специфікація продукту вимагає високого МРФ і однакового кольору. Це також траєкторія для безвипарного процесу виробництва ПЕТ, коли глибоке вакуумне випаровування замінює попереднє сушіння, за умови, що дельта IV становить менше 0,03%. Водночас є перевага у вищій капітальних вкладеннях, більш складеному контролі та швидшому зносі гвинтових елементів в абразивному пластику.

Ціновий рівень

Капітальні та експлуатаційні витрати є високими або дуже високими. Окупність доводиться від вартості продукту: збагачене, знезаражене, однорідне згорнання має кращу ціну, ніж просто повторне згортання.

Конічне двопротивне викачування, протиобертальні маршрути та двомоментні тандемові системи.

Дві додаткові лінії заслуговують окремого уваги, оскільки вони охоплюють матеріали та рівні якості, які не кращим чином обслуговуються одноротною і співобертаючою двокрильовою лініями: конічна або протиобертаюча паралельна двокрилова для ПВХ і жорстких термочутливих матеріалів, а також двоконтурна система для вимогливого ПЕТ і високоякісного ретарніту.

Конічне і протиобертальне двопротивне викачування для ПВХ.

Порошки ПВХ та профілі ніколи не повинні рухатися на високом шеруванні у одношнековому пресі, оскільки ПВХ деградує і виділяє HCl при температурі вище 200 °C. Конічний двоплечий прес та протиобертаючий паралельний двоплечий прес використовують затискну зону, схожу на каландру, яка шляхом уведення та плавлення перетворює ПВХ при низькому шеруванні та короткому тривалість перебування в потоці. Їх співвідношення L/D є невеликим, зазвичай 18:1 — 25:1 у конструкціях конусної форми, і вони навколишньо переносять теплостійку та легко розкладається природу ПВХ. Перепад продуктивності тримається в межах 200 — 800 кг/год, а їх вартість середня або висока. Тому виявлення навіть малих фракцій ПВХ в потоці PET є критичним, оскільки ПВХ, що забруднює корд PET, створює жовтий колір та руйнує корпус одношнекового преса.

Двоконтурні моделі органічного типу із тромелевою конструкцією (тип «мати-дитина»)

Двомовний тандем складається з першого ступеня, який пластифікує, і другого ступеня, що обробляє при низькому прикладенні зусилля з інтенсивним вигрівом. Перший екструдер (часто одношнековий чи перший двошнековий) здійснює плавлення та грубо подрібнення; розплав переводиться до другого екструдера, який працює при нижчому прикладенні зусилля і довшому перебуванні у вакуумі. Ця роздвоєність ізолює процес плавлення при високому прикладенні зусилля від м’якого та повністю дегазованого підфарбовування, що є ідеальним для ПЕТ, де при низькому тиску з'єднання з киснем руйнує IV, і для будь-яких повітряних частинок, де запахи та леткі речовини повинні бути доведені до дуже низького рівня.

спеціалізовані шляхи для ПЕТ;

Для харчового PET є два перевірені маршрути. Перший включає кристалізацію і сушіння, а потім двокорпусний вакуумний екструдер: порошок кристалізується, щоб зупинити прилипання, і висушується до місткості менш ніж 0,3% вмісту вологи, а потім екструдируется через першу стадію пластифікації і другу стадію поглибленого вакууму, що забезпечує захист внутрішньої в'язкості. Другий шлях - сухе безвоздушне ко-обертання двошнековими валами з агресивним вилученням повітря, який приймає високу поверхневу вологість і все одно утримує дельта IV нижче 0,03. Коли остаточна в'язкість все ще не відповідає стандартам в бутлях, подальша твердофазна поліконденсація (SSP) підвищує в'язкість до потрібного значення. Вибір між маршрутами залежить від чистоти порошку, вартості енергії та необхідної остаточної в'язкості.

Ціновий рівень

Двоступеневі та спеціалізовані лінії відносяться до категорії High до Premium. Вони обґрунтовані, коли крупу необхідно відповідати правилам, які стосуються контакту з харчовими продуктами, як, наприклад, FDA 21 CFR 177.1630 або висновок EFSA, або коли завершення сертифікації GRS й безумовна якість – обов'язкові умови договору.

Основні підсистеми: видалення газів, фільтрація розплаву, насос розплавленої маси та методи гранулювання

Незалежно від маршруту роботи машини, чотири підсистеми визначають, чи гранули придатні для продажу: дегазація, фільтрація сплаву, стабілізація тиску сплаву і метод виготовлення гранул. Якщо вибрати щось не так, втратите інвестиції в екструдер.

Видалення газів

Дегазація вилучає вологу, закачуваний повітря і летучі речовини. Індивідуальний вакуумний випуск підходить для сухого, чистого та ненасиченого порошку. Двох- або багатоступеневому відкачку потрібно для плівки, друкованого матеріалу та ПЭТ, що контактує з їжею. Важлива верхня постачальна частина вакууму: насос з водним кільцем більш дешевий і також переносить пари та пил, але створює лише середній тиск; відцентровий вентилятор (часто підживлений насосом з водним кільцем) створює більший тиск, до мінус 0,08—0,095 МПа, який є необхідним для низького залишку СОХ та захисту ПЭТ IV. Залишок СОХ після грануляції необхідно перевірити не за відчуттям, а аналітичним методом.

Фільтр для плавленого матеріалу та змінний екран

Фільтрувальний стрічка, також відома як поворотник, витягує тверді забруднення — метал, попіл паперу, гель, непоширений тар та ін. — з розплаву, перш ніж вони потраплять до лючка. Стрічкові фільтрувальні стрічки типу пластини використовують зігнуті електролічні щітки, доступні у ручних, гідравлічних та двошвидкісних версіях з чотирьма поперечними шийками, що дозволяють виставляти чисту очистку на місце. Неперервні стрічкові фільтри і автоматичні фільтрувальні стрічки типу рамочок заміняють фільтрувальну стрічку, не зупиняючи лінію, що дозволяє підтримувати постійний тиск. Стрічки з лазерно врізаних та щілинних жорстких дротин дають точні, однорідні пори, що відповідають приблизно від 60 до 180 сеткам, і витримують менший збиток, ніж ткана сталева стрічка. Зворотний тиск через фільтр зростає з поглинюючою здатністю та забрудненням і, зазвичай, становить від 8 до 20 МПа; розмір фільтрувальної стрічки та частота її заміни повинні відповідати навантаженню забруднення, щоб лінія не зупинялась кожні кілька годин. Висока розміри суміші зменшує пор бруд і збільшує його концентрацію, але за рахунок цього понижується енергія та зростають витрати на купівлю фільтрувальної стрічки.

Таблиця 3 — опції механічної фільтрації залежно від точності, автоматизації, ступеня забруднення та відносних витрат

Розв'язання проблеми фільтрації. Типова точність Ступінь автоматизації Прийнятній рівень забруднення Відносна тиражна група
Ручне обладнання для зміни щіток 150–300 мікрометрів (60–100 сита) Руками; лінії зупинки. Низький. Низький.
Гідравлічний розподільник на двох поршнях. 100-250 мікрометрів (70-150 решіток) Гідравлічний, з швидким переключенням. Низька до середньої Середній тип (100 кг/год):
Неперервний привід з рейкою / пластинчастий автомат 80 до 250 мікрометрів (60 до 170 сит) Повністю автоматичний, без зупинки. Від середнього до високого Висока
Лазерна скронована / вігрована сітка 80 до 300 мікрометрів (60 до 180 сит) Автоматичне з безперервним зміною Високий, схильний до утворення гелів Від високого до дуже високого

Насос для виведеного матеріалу для стабілізації тиску

Затворна помпа (геарова помпа), встановлена між екструдером і прес-формою, ізолює прес-форму від пульсацій вісімки. Вона підтримує тиск в прес-формі стабільним у межах приблизно плюс-мінус 0,2 МПа, що підвищує точність розмірів і форми гранул і підвищує продуктивність від 5 до 15 % через те, що екструдер може працювати з більшою швидкістю обертання вісімки без змін тиску. Для виробництва гранул з плівкового матеріалу і волокон, коли важливо дотримуватися однакової якості ниток або поверхні прес-форми, помпа повертає себе у вигляді підвищення продуктивності та якості готової продукції. Вона додає витрати і придбаває обертовий, термозахований компонент, який необхідно обслуговувати, тому в найчастішому її рекомендують в системах середнього і високого рівня.

Методи гранулювання порівняно

Метод гранулювання визначає форму гранул, навантаження переохолодження та кількість робочого місця. Грабляне гранулювання відводить екструдовані гнучкі нитки через водяний басейн, сушить їх під впливом повітря і розрізає на повідельнику; методика проста і дешева, однак займає багато місця та потребує постійного контролю. Вона погано підходить для водоутримуючих ПЕТ-шнурів, які поглинають воду. Водяне ринкове гранулювання розрізає пластичний матеріал на ринок, що обертається, на поверхні роз­давального пристрою. Воно підходить для плівки та м'яких матеріалів, працює з середнім або високим об'ємом переробки та вимагає невеликого споживання води. Підводне гранулювання розрізає в даховану водою камеру, полягає в отриманні шарів, рівномірних, без пилу, при найвищому об'ємі переробки. Він підходить для ПЕТ та матеріалів з високою температурою плавлення та для продуктів харчування, де пильність гранул має значення, але за комплектом обладнання його вартість становить ставку Premium. Розріз забою головою (повітряного охолодження) застосовується для деяких ПЕ/ПП, в яких небажане контактування з водою.

Таблиця 3: Поширені помилки при виборі вентилятора, симптоми та методи корекції

Метод гранулювання Форма гранул Вантажопідйомність Вживання води. Енергетична нота Найкращий матеріал
Пелетізація стрічок Циліндричні, змінної довжини Низька до середньої Середній тип (гнучка + суха): Найменш енергоємний ПЕ, ПП, жорстка гранули
Водяний круговій гранулювання Близько сферичної, невеликої Від середнього до високого Середній тип (100 кг/год): Середній тип (100 кг/год): Фільм LDPE, ПП, м'які кристали
Пеллетування під водою Сферичні, однорідні Висока Висока (закритий цикл) Висока ПЕТ, матеріали з високим розтягувальним в'яжемо;
Гаряча ріжка з безворсовим поверхневим захистом (з охолодженням повітрям) Помел не правильної форми, незначної величини. Середній тип (100 кг/год): Немає Середній тип (100 кг/год): PE, PP, що уникають води

Нижче стадії розрізування гранули перекидаються через вібраційний шнек для розподілу за розміром, через кріозал для видалення пилу, на паперову трубу та мішень для змішування або гомогенізації, перед упаковкою. Гомогенізація в мішці вирівнює відміти тиску твердого речовини та кольору від однієї партії до іншої.

Вікна параметрів процесу за матеріалом

У кожного полімеру є температурний інтервал, в якому пластик стабільний, а гранули чисті. Робота нижче цього інтервалу призводить до поганого плавлення і утворення несплавлених буртих включень; робота вище цього інтервалу пошкоджує полімер, жовтявить гранули та, в разі ПЕТ, знижує вроджене в’язкість. Нижче наведено діапазони температур у обертовому барабані біля порожнини матриці; місцеві температури пластику можуть відрізнятися на кілька градусів.

Структурний план

Матеріали Вікно температури барабана / плавки (градуси Цельсія) Направляючий механізм швидкості для шурупу Температура розплаву/ стиснення.
Шматочки PET 265–285 Середня, уникайте перевищення кутової швидкості Охорона IV; глибокий вакуум
HDPE 190 до 230 Від середнього до високого 8–18 МПа у фільтрі
LDPE плівка 170–210 Середній тип (100 кг/год): Менший тиск, уникнення деградації
PP (ткань, жорсткий) 200 до 240 Від середнього до високого 10 до 18 МПа на фільтрі
PS/ABS 200 до 230 Середній тип (100 кг/год): Уникайте жовтого кольору, вентилюйте добре.

Швидкість обертання шнека встановлює час зчеплення та тривалість перебування, і для ШПТ, чутливою до зчеплення, вона повинна бути помірною, у той час як для ПЕ та ПП швидкість може підвищуватись для збільшення продуктивності. Натиск розплавленого матеріалу на фільтрі та ділі слід контролювати постійно, оскільки зростання значення означає заповнення фільтра або звуження діла. Стабільність тиску в ділі, особливо у випадку використання насоса розплавленого матеріалу, є найкращим індикатором стабільної якості гранул.

Спільні дефекти і протизаходи

Даже добре вибраний екструдер для гранули можна знайти дефекти, коли зсувається попередній шматок або вікно процесу. Нижній діаграма - це карта діагностики, яка використовується техніками служби підтримки Polyretec. Кожен дефект вказує на корінну причину та конкретні засоби для протидії.

Таблиця 4: порівняння конфігурації продуктивності

Дефект. Найімовірна причина. Захід цивільного спротиву
Колірні плями і вуглевосстановлення Стресовані зони, тривале перебування, запізнене прибирання Продовжити термін утримання, розробити більш щільний цикл чищення, знизити температуру залишкових продуктів в реакторі та регулярно проводити промивку
Бульби / порожні гранули Вміст вологи або недостатнє випаровування Покращують сушіння, додають стадію вакууму, посилюють вакуум до мінус 0,09 МПа, перевіряють герметичність насосних кришок
Неоднорідний розмір гранул Відстань між ножами, зношування кромки, невідповідність швидкостей. Налаштуйте зазор між ножем та штампом, заточіть або замініть леза, виконайте згладження відстані між областю різання ножа та штампа залежно від пропускних можливостей, додайте насос для розплаву.
Кольорові смуги / темні лінії Незадовільне протікання, нерівномірне розподіл цементозних бобів, потрапляють в сировину сторонні фракції, утворення конгломератів. Використовуйте двоканальні екструдери або додайте елемент змішування, забезпечте гомогенізацію в силі, стиснути сортування кольорів на передвпровадженому етапі
Кислотність MFR змінюється між партіями Неоднорідний вид заповнення, ривковий режим подачі. Гравиметричний кормовищук з втратою ваги, вузька смуга МФР, перевірена відповідно до ASTM D1238 / ISO 1133
Зношення штифта і ствола Висока концентрація золи, піску, наповнювача, металів в порошку Розділювач металу на початковому етапі, антиабразивна прокладка, зменшення добавок, підтримання розмірів зазору
Запах у гранулах Відновні леткі речовини, чорнила, масло Додайте етап дегазації, підвищіть вакуум, використовуйте двомапулову помпу, покращете миття.
PET IV drop / brittle pellet Вологість + різання + кисень Сухий з вологістю нижче 0,3%, в два етапи під вакуумом, завіс неактивного газу, утримання дельти IV нижче 0,03%.

Споживання енергії і обліку продуктивності

Розмір лінії наспіх є енергетичним та продуктивним розрахунком. Завантажувальна потужність не завжди відповідає споживаним енергії, адже реальна навантаження залежить від швидкості шнека, в'язкості розплавленого матеріалу та режиму дегазації, а енергетичний фактор станції (часто 0,8...0,9 для лінії екструзії з комбінованими приводами) встановлює видиму потужність, яку треба забезпечити від мережі. Специфічна енергія — кВт-год на 1 кг отриманого гранульованого продукту — це показник, який повинен знаходитися в будь-яких порівняннях між різними технологічними схемами.

Специфічна енергія за маршрутом

Лінії з одношаровою ріжучою коробкою є найбільш ефективними з енергоспоживанням на рівні 0,13-0,22 кВт·год/кг. Лінії з резервуарною коробкою з механічною обробкою листового поліетилену характеризуються енергоспоживанням на рівні 0,15-0,25 кВт·год/кг, оскільки попереднє нагрівання компенсує частину навантаження в резервуарі. Двоштокові та двокамерні системи з глибоким випаровуванням і додаванням суміші працюють з енергоспоживанням на рівні 0,20-0,35 кВт·год/кг. Додавання переносно-зволожувального насосу зазвичай призводить до зменшення енергоспоживання при заданих показниках виходу, оскільки можливе підвищення швидкості обертання вала при стабільному тиску, а також збільшення продуктивності завдяки обрізці крупок.

Облік пропускної здатності та зміни графіка роботи

Потужність переробки, зазначена на етикеті заводу, розрахована на безперервну подачу сировини і чисті гранульовані відходи. Надій виробництва в реальних умовах дорівнює ефективності завантаження (як правило, 0,85–0,92) помножено на показник «доброго співвідношення» (як правило, 0,95–0,99). Лінія, що переробляє 1000 кг матеріалу за годину при ефективність завантаження 0,88 і показником «доброго співвідношення» 0,97, випускає приблизно 839 кг готового грануляту, або приблизно 20 тонн у 24-годинний цикл. «Добрий» показник співвідношення досягається завдяки якісному очищенню шлаку і грануляції. Тому, якщо очисник буде обладнаний грубозернистим ситом, це знизить енергоспоживання, але тим самим збільшить кількість відхилених часток у сортере кольорів, що згодом призведе до зменшення ефективності виробництва.

Перевірка якості та стандарти

Кожну партію потрібно тестувати на швидкість розплавлення (ASTM D1238 або ISO 1133), густину (ASTM D1505 за методом словесної колоною), клас забруднення (EN 15347) та, у разі, коли такий матеріал використовується в контакті з продуктами харчування, релевантні правила міграції та чистоти (FDA 21 CFR 177.1630, EFSA). Процес переробки та цикл використання матеріалу описані в стандарті ISO 15270, а завод повинен володіти системою якості, відповідною стандарту ISO 9001. Доказ постачання продукції, що містить рециклований матеріал, надається сертифікатом GRS. Ці посилання є мовою, якою користуються покупці та торговці, і повинні бути представлені в описі характеристик гранул.

Найчастіші питання

Яка різниця між екструдером з одним шнеком і двома шнеками для гранулювання перероблених пластів?

Єдиний гвинтовий екструдер є простішим, менш дорогим і добре підходить для жорстких, мало-заповнених плівок, таких як PET і HDPE, коли вимоги до розтягування і змішування незначні. Паралельний двошнековий екструдер забезпечує значно сильніший дисперсивний міксер, самопочищення і багатоповерхову вакуумну видалення газу, необхідний для потіків з високим вмістом летких речовин, високою вологістю або з добавками, що проміжний міксер значно вищий за рівнем капіталу та обслуговування.

Чи потрібен розпилювач-компактор для тонких шматків агротекстурованого ЛДПЕ?

Так, в більшості випадків. LDPE сільськогосподарські плівки та подібні м'які, плитки з низькою щільністю (30-80 кг/м3) скачують і затягують повітря у простій бункер. Зрізний компресор щільно та попередньо нагріває матеріал до приблизно 70-95 градусів Цельсія, що збільшує щільність від 3 до 8 разів, і стабільно подає бункер без образу.

Як вибрати між пилоподавлювачами і водяною плівкою та підводним формуванням?

Струйна гранулювання відносно проста і дешева, підходить для низької та середньої пропускної здатності, а також потребує водяної ванни та повітряного сушіння. Водногранулювання відмінно підходить для плівкових і м'яких матеріалів при середній та високій пропускній здатності і помірному споживанні води. Водоплавне гранулювання забезпечує кулясті, однорідні гранули при найвищій пропускній здатності та особливо рекомендується для ПЕТ та матеріалів, що мають високий вміст розплавленої маси, але стоїть значно дорожче.

Який показник мікронів потребуватиметься для відходів PET після споживання?

Для вимитих порошків з PET, продуктів вторинного ринку, використовуються безперервні змінаря сіток або лазерні/іскривні порожнисті волокна з розміром 80-300 мікрометрів (близько 60-180 сіток). Для більш чіткої фільтрації в діапазоні 80-120 мікрометрів використовують більш високий тиск відкатів, який може становити 8-20 МПа, коли концентрація гелю, паперу та силікону дуже висока.

Наскільки важливе видалення газів у випадку переробки пластикових гранул?

Дегазація має вирішальне значення. Остаточна волога, застрягаючий повітря та летючі речовини з фарб, масел та залишків продуктів харчування призводять до утворення бульбашок, пухирчастих гранул, запаху та гідролізу. Една або дві вакуумні вентиляційні світи з тиском від 0,08 до 0,095 МПа видаляють ці речовини; особливо для ПЕТ необхідна сильна дегазація, інакше знижується внутрішня в'язкість, а гранули стають крихкими.

Яка типова рівноважна енергія при гранулюванні екструдера для ошкульких відростків?

Одновалову лінію для щільних гранул з ПЕТ або ПЕХ, як правило, витрачають від 0,13 до 0,22 кВт∙год на кг гранул. Двоповерховий двошовний і двоконтурний системи з інтенсивною видаленням парів витрачають більше енергії, часто від 0,20 до 0,35 кВт∙год/кг, залежно від вологості, наповнювача і вакуумного режиму. Додавання помпи для розплавленого матеріалу може підняти продуктивність на 5–15 % при аналогічній витраті енергії.

Чи можу я гранулювати відгукли PET без попередньої сушіння?

Це залежить від маршруту. Стандартна одношнекова лінія потребує кристалізованого та висушеного корму з вмістом вологи нижче 0,3% для уникнення гідролізу і ЗТ-збитку. Суха безконтактна мультішнекова лінія з глибоким вакуумним дегазацією може приймати вищий вміст вологи на поверхні, але для продуктів харчової якості рПЕТ етап кристалізації та висушування перед двопосмітним вакуумним екструдером залишається більш безпечним маршрутом для підтримання значення ДТ < 0,03.

Як утримати стабільну швидкість потоку плавленого матеріалу з відновлених гранул?

Стабільність наступає за умови постійної складності кормового матеріалу та стабільного обсягу виготовлення. Для цього використовуйте електронний системою керування дозатор блокажу обсягу, регулюйте вміст вологи в пластях та будову обсягу, підтримуйте бажану температуру барабана і швидкість скручки та перевіряйте ознаку MFR (формула, що розраховується за часом витікання розплави, що виходе з екструдера) на кожному партії за допомогою тестера рівня розплави згідно з ASTM D1238 чи ISO 1133, щоб виявити зміни в поєднанні з різними сортами або деградацію.

Які стандарти застосовуються до якості та тестування перероблених гранул?

Основними стандартами є ISO 1133 та ASTM D1238 для визначення швидкості плавлення, ASTM D1505 для визначення щільності за допомогою колони з градієнтом щільності, ISO 15270 і EN 15347 для класифікації процесу recyling і забруднення гранулята, ISO 9001 для управління якістю, FDA 21 CFR 177.1630 та EFSA для отримання дозволу на контакт з продуктами харчування та GRS для сертифікації вмісту рециклованого матеріалу.

Висновок

Вибір правильногоекструдер для гранулюваннядля початківців: 10% перший внесок (5 тисяч доларів для набору вартістю 50 тисяч доларів) + щомісячні платежі в розмірі 800-1000 доларів (5-річний термін, 5% відсотка).перероблені пластмасові відходиПочинайте з пластику, а не зі станка. Оцініть вологість, вологовідтертост, розмір пластикової заготовки, рівень забруднень та швидкість рідини в стані плавлення - ці величини визначають оптимальний варіант. Жорсткі, чисті пластикові заготовки найкраще обробляти на однокулачному екструдері з приводом подачі матеріалу з енерговитратами 0,13-0,22 кВт/кг. М'які об'єми пластиків з низькою густиною та щебінки вимагають секційного компактору. Високоволокнисті, змішані або засипані дрібними наповнювачами пластики вимагають рифованих паралельних одношнекових екструдерів з багаторівневим зневодненням, а ПВХ - конусних або протироторних одношнекових екструдерів. Дуже вимогливе ПЕ вимагає двоступінчастого тандему або сухого одношнекового екструдера з ΔIV менше 0,03 (одношнековий екструдер зі зменшенням кількості повітря).

У межах будь-якого маршруту суборганізації обладнують або змінюють лінію гранулювання: розмір гранул регулюється під час випаровування летких речовин, вибирається тонкість фільтруючих мембран та рівень автоматизації, враховуючи навантаження зараження, додається насос для розплаву, якщо важлива стабільність тиску та віддача, а сам метод гранулювання – по строках, у водяних кільцях, або під водою відповідно до матеріалу і сорту. Згодувати кожен лоток відповідно до стандартів ISO 1133, ASTM D1238, ASTM D1505, EN 15347 та норм, що стосуються контакту з продуктами харчування, якщо це необхідно. Фірма «Поліретек», що входить до складу Wanplas, розробляє та постачає ці лінії гранулювання, використовуючи процесний досвід, що походить з Австрії, а також забезпечує інтеграцію з двопродуктовими пресованими тракторами Wanplas, тому один такий ж флейк може бути перероблений з миття через гранулювання до високоякісного ізготовленого продукту за один якісний рух. Для конкретного аналізу флейка та пропозиції розмірної лінії обміняйте з інженерною командою «Поліретек» представницький зразок та прогноз в середньому необхідного рівню часів реагування.


Товари Polyretec