Nhiệt độ khô của phiến là biến số được đánh giá thấp nhất trong một đường sản xuất tái chế nhựa, và cũng là biến số thường quyết định liệu một lần ép viên sẽ tạo ra hạt chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn sử dụng trong công nghiệp thực phẩm và có độ nhớt tự nhiên cao hay không. Trong trường hợp của một nhà sản xuất chạy đường nghiền và ép viên, lượng nước còn lại trong phiến không phải là vấn đề tình cờ; nó là một nguy cơ hóa học và cơ học bắt đầu ảnh hưởng đến polymer ngay từ khi chất lỏng thải ra các thành phần hình thành và tiếp tục càn hại sản lượng, tuổi thọ thiết bị dày đặc sàng và các đặc tính cơ học cuối cùng, cho đến khi đường nghiền được tắt và chỉnh lại. Cuốn hướng dẫn này giải thích, từ quy luật về nước trong polymer cho đến bố cục thiết kế chuỗi khô, mọi việc cần làm để cải thiện độ khô của phiến để tạo ra hạt có chất lượng cao. Polyretec, một nhà máy của Wanplas, xây dựng các đường nghiền, các khối đôi ép viên và các hệ thống ép viên cho nguyên liệu PET, PP, PE, ABS và PA, các nguyên tắc kỹ thuật dưới đây được áp dụng trong các thiết bị đó. Cuối cùng của bài viết, bạn sẽ hiểu tại sao PET và PA khó khăn hơn nhiều so với PE và PP, sự kết hợp giữa tách tâm, khối ép viên, những chiếc nồi hơi nóng, các ống khử ẩm, các ống hấp nhiệt, và hút chân không tương ứng với từng loại polymer, cách đo độ ẩm chính xác và cách nào để khắc phục trong máy ép viên khi phiến chưa đủ khô.
Tại sao độ khô của gỗ quyết định chất lượng hạt?
Sự khô cạn của vỏ bột ảnh hưởng đến chất lượng viên nén vì nước không là một chất vô tác dụng trong máy xay tái chế, nó là một chất phản ứng làm phân hủy chuỗi polymer, một chất hút khí tạo lỗ rỗng và một chất ô nhiễm làm bẩn các cửa sàng và kết hợp bụi. Khi vỏ bột tiến gần hơn đến mục tiêu độ ẩm đặc trưng cho chất hút nước, chất dung liên kết chặt chẽ hơn, áp suất ổn định hơn và độ cứng vật lý của viên nén cuối cùng cao hơn. Một nhà máy xem việc sấy khô là một bước hoàn thiện thay vì một điểm kiểm soát liên quan đến quá trình chính sẽ liên tục mất lượng sản phẩm tại máy xay viên nén.
Những thiệt hại mà nước gây ra là cả yếu tố hóa học và cơ học. Từ mặt hóa học, nước kích thích quá trình phân hủy trị huỷ, đặc biệt nghiêm trọng trong các polyme đệm như PET và polyamide như PA6 và PA66, trung bình trong PC và PBT, và ít hơn trong polyolefin. Từ mặt cơ học, nước biến đổi thành hơi nước trong hỗn kết, tạo ra những lỗ khí và những vết bạc, buộc phải thay đổi áp suất và tăng cường sự kết tụ bụi. Những yếu tố này không phải là các nguyên nhân riêng biệt của sự hỏng hóc; chúng liên kết với nhau nên một sự vượt qua hạn lượng nước nhỏ sớm trong quá trình tạo tấm bế sẽ tạo ra nhiều điểm hư hỏng nhiều hơn ở các điểm tiếp theo.
Viscosity nội tại, hoặc IV, là đơn vị đo lường để xác định rõ nhất sự bị tác động của quá trình hydrolix trong PET. Mỗi phần trăm nước thẩm thấu bổ sung dẫn đến mức giảm IV khoảng 0,02 đến 0,08 dL/g trong quá trình gia công lớp vỏ, tùy thuộc vào thời gian nghỉ và nhiệt độ. Đối với PET tái chế từ chai tới chai, nơi IV ban đầu đã thấp sau quá trình tái chế cơ học, mức giảm đó có thể làm sản phẩm rơi dưới phạm vi yêu cầu cho quy trình ép réo thổi lại. PA cũng thể hiện cùng mức độ nhạy cảm, với độ bền và chịu lực giảm dần khi chuỗi amide bị phân hủy.
Kết quả của lực cơ học là đặc tính được người dùng cuối cảm nhận. Mảnh vụn ướt sản xuất hạt cốt có giá trị kéo giãn và tác động thấp hơn do sự gãy chuỗi làm giảm phân phối trọng lượng phân tử và do các khe rỗng nhỏ còn lại hoạt động như những điểm khởi đầu của vết nứt. Màu sắc cũng bị ảnh hưởng: quá trình hydrolique và nhiệt cộng tác làm cho màu xanh vàng, đặc biệt trong các loại PET và các loại làm chậm cháy và không thể đảo ngược tại giai đoạn hạt cốt.
Cuối cùng, khô giấy bảo vệ bản thân dòng sản xuất. Các loại bột ẩm chứa các chất rắn nhỏ và bụi giấy kết thành các sợi và ổn định dưới cồn men trên bề mặt, và những khối này chặn các màn hình, làm tăng tần số hoạt động của thiết bị thay màn hình và làm cho các đọc giá trị áp suất chảy trở nên bất thường. Vì vậy, máy khô được thiết lập và bảo trì chính xác không phải là một thành phần phù hợp mà là một thiết bị cải thiện năng suất và bảo trì.
| Bột hợp chất | Độ ẩm mục tiêu (ppm / %) | Chiếm ẩm (hygroscopic) | Loại nguy cơ chính do nước quá nhiều gây ra: |
|---|---|---|---|
| PET (chất lượng ăn hàng) | < 50 ppm (bottle-to-bottle < 30 ppm) | Cực kì cứng | Thiếu nước hóa học IV từ 0,02 đến 0,08 dL/g, tạo ra các bọt và làm màu vải vàng. |
| PA6 / PA66 | < 200 ppm | Màng mềm, vải mỏng | Chuyển hóa chuỗi amide, các phần dễ vỡ, vết lấp lánh của tia sét. |
| PC | < 200 to 500 ppm | Cực kì cứng | Hóa giải, chia tách, giảm tác động |
| PBT | < 200 ppm | Cực kì cứng | Độ hót giảm, hỏng bề mặt. |
| 000 USD), và PR-60 có thể được mở rộng lên 600-800 kg/h bằng cách thêm vùng tăng nhiệt (chi phí | < 0,1% (1000 ppm) | Mức vừa phải | Đốm xanh uốn cong, uốn cong, bề mặt kém |
| PVC (cứng) | < 300 ppm | Thấp đến trung bình. | Định tính nhiệt bằng cách hỗ trợ phân hủy |
| HDPE / LDPE / PP | < 0,1 đến 0,2% (1000 đến 2000 ppm) | Chỉ nước bề mặt | Lượng bụi kết tích, nạp liệu kém, bọt nhỏ |
| PS/HIPS | < 0,1% (1000 ppm) | Thấp | Xốp, vết rơi ra mặt ngoài |
Cách ẩm ảnh hưởng đến polymer trong quá trình nghiền viên
Nhăn nở tấn công chuỗi polymer trong quá trình tạo hạt thông qua ba cơ chế hoạt động theo thứ tự: nó phân hủy chuỗi trong thiết bị nung, nó bốc hơi thành hơi nước tạo ra các lỗ rỗng, và nó làm không ổn định quá trình bởi gây ra sự biến đổi áp suất và độ thông hơi. Hiểu được thứ tự của các cơ chế này sẽ giúp người vận hành biết phải bỏ nhiều công sức vào điều nào, bởi vì việc làm giảm lượng hơi nước là dễ hơn so với việc làm phản quang lại sự phân hủy chuỗi sau khi đã diễn ra.
Hydrolyses là phần không thể đảo ngược. Trong PET, phân tử nước tách sợi bằng cặp este; trong PA, chúng tách sợi bằng cặp amides. Tốc độ phản ứng tăng đáng kể theo cả nhiệt độ và độ ẩm, vì vậy phần vi trục thả nhiệt hổi và ẩm ướt nhất của trụ thả chính là nơi có hiện tượng hư hại nghiêm trọng nhất. Hiệu quả biểu nä lạnh tương ứng là giảm 0,02 đến 0,08 lít/kilограм cho PET, nhưng kết quả không thể nhìn thấy là phân bố khối lượng phân tử vĩnh viễn bị ngắn lại, bước nào tiếp theo trong dòng công nghệ cũng không thể khắc phục được. Hóa phối đồng nhất tinh thể có thể tái tạo hiệu quả d (P) cho PET, nhưng chỉ với chi phí năng lượng và thời gian bổ sung, và nó không thể khắc phục mọi lỗi.
Việc lỏng hóa là phần có thể nhìn thấy. Nước còn lại trong vùng hóa rắn trở thành hơi nước siêu nóng. Nếu vùng thoát khí hoặc hấp dẫn không có khả năng khống chế nó, hơi nước được vận chuyển vào hồ nóng ở hình hiện định. Ở đó, nó tạo thành những bọt sủi được kết tụ thành các lỗ rỗng bên trong viên. Hoặc nó tại đi theo cương mạch dòng chảy để tạo ra các vệt bạc và các vết sắc ở bất kỳ bề mặt được định hình sau đó. Đối với những ứng dụng có bề mỏng và trong suốt, thậm chí chỉ một phần trăm của hơi nước còn lại cũng đủ để khiến khách hàng không chấp nhận.
Thực tế bất ổn định là phần đắt giá. Các bọt và hàm lượng khí sôi khác nhau làm thay đổi độ áp suất hiệu quả của vật liệu nóng chảy, do đó áp suất nóng chảy thay đổi từ một chu trình đến chu trình khác. Những thay đổi này được máy đọc là bất ổn, khiến máy thay màn lọc phải chuyển tải hơn nhiều lần và sản xuất ra các viên gỗ nhỏ hơn tiêu chuẩn hoặc màu sắc không đồng đều trong các lô sản phẩm. Vì máy thay màn lọc đang phản ứng với độ ẩm mà không nên đến với nóng chảy, người vận hành cuối cùng phải tiêu tốn lượng màn lọc và công sức để che giấu vấn đề khô ráo.
Nhóm bụi kết khối là phần không ồn ào. Phạt ẩm mang theo các hạt mịn và mảnh giấy hoặc nhãn còn lại, chúng tụ lại dưới sự tác dụng của áp lực bề mặt thành các viên tròn mịn. Những viên này chỉ tồn tại trong hỗn hợp nóng hơi kém, xuất hiện dưới dạng sợi đen hay màu xám, và làm tăng sự tắc nghẽn rắn vặn. Phạt khô đã loại bỏ bụi cung cấp thức ăn một cách đều đ Currently, your browser does not accept cookies. To give us a chance to improve this site and make it even better for you.
Sắc vàng kết hợp các thông tin trong câu chuyện. Khi hydroli hóa và tiếp xúc nhiệt cao cùng tác dụng, hai nguyên nhân trên sẽ oxy hoá các đầu chuỗi và các chất phụ trợ, vì thế hạt chuyển sang màu vàng. Ở PET, điều này được đo trực tiếp dưới dạng biến động giá trị màu b*, khi đã thay đổi, nó không thể được khắc phục tại máy tạo hạt, mà chỉ có thể ngăn ngừa bằng cách giảm độ ẩm và tăng kiểm soát nhiệt độ.
Thực thể khử chất liệu: Từ thùng rửa đến sợi khô
Sâu chuỗi khử nước là một chuỗi các hoạt động đơn vị trong đó nước được loại bỏ khỏi mảnh cục bộ giữa bể rửa và khoang tẩm của máy hạ áp. Một chuỗi được thiết kế hợp lý sẽ loại bỏ phần lớn lượng nước một cách rẻ hơn bằng cách sử dụng lực cơ học trước khi chi các năng lượng cho khử nước bằng nhiệt. Luật điều khiển toàn bộ chuỗi rất đơn giản: chạm và xoay nhanh ra càng nhiều nước càng tốt trước, sau đó chỉ sử dụng nhiệt cho phần không thể loại bỏ bằng lực cơ học.
Một chuỗi hoàn chỉnh cho đường dây thiết bị sản xuất chai PET tiêu biểu bao gồm: máy rửa và máy rửa ma sát, một mâm rửa để loại bỏ nước, máy diệt nước xoáy, một đường ống gió nóng tùy chọn, và cuối cùng là máy khô hoặc máy xông hơi bức xạ ngay trước đoạn truyền liệu. Đối với dây PE và PP, chuỗi này thay thế bước xoáy bằng máy nén nhựa, bởi vì dây PE và PP có cấu tạo mịn nên không thể làm khô bằng cách xoáy máy như dây PE cứng. Mỗi bước có việc làm riêng về độ ẩm vào và ra, đồng thời có chi phí riêng về năng lượng, và nghệ thuật của việc này là đẩy nhiều công việc có thể nhất tới các giai đoạn trước đó có chi phí thấp hơn.
Tiến trình khử nước bằng cơ học là bước có giá cả thấp nhất. Tủ khử nước xoay tâm thường lấy nguyên liệu có độ ẩm vào 8 đến 15 phần trăm và cung cấp nó với độ ẩm vào 1 đến 3 phần trăm, tiêu thụ chỉ vài kilowatt giờ mỗi tấn. Bước duy nhất này loại bỏ phần lớn khối lượng nước mà không cần gia nhiệt, chính vì vậy nên luôn được thực hiện trước bất kỳ máy khử nước nhiệt nào.
Khử ẩm bằng nhiệt là bước cần độ chính xác cao. Máy khử ẩm bằng dòng khí nóng và các loại khử ẩm biến chất loại bỏ phần nước còn trú ngụ cuối cùng mà các lực cơ học để lại, và đối với các loại resin có tính hấp ẩm, đây là bước thực sự bảo vệ nồng độ IV và độ cứng cơ học. Khử ẩm bằng tia hồng ngoại và cao áp là các biến thể độ cường độ cao giúp rút ngắn thời gian lưu trú hoặc giảm năng lượng trên tấn, nhưng giá thành của chúng cao hơn khi lắp đặt.
Độ hàn của dây sốt phải được điều chỉnh riêng cho từng loại nhựa. PE và PP chỉ cần xử lý ống khô vật liệu và một quán gió nóng ngắn hạn. PET, PA, PC và ABS cần theo trình tự ống khô vật liệu + nóng, trong đó giai đoạn nóng cho PET đặc biệt được thiết kế dung để đạt năng suất dưới 50 ppm. Cách điều chỉnh cài đặt ống khô cho tất cả các loại nhựa theo cách đồng nhất là nguyên nhân phổ biến dẫn đến chất lượng gói bột không ổn định.
Xả nước bằng máy móc với máy tạ khô
Máy sấy tâm lực xoay loại bỏ nước bề mặt tự do bằng cách xoay viền vào một màn hình có lỗ kích thước nhỏ để lực tâm lực đả đẩy nước ra ngoài qua các lỗ trong khi viền nặng hơn vẫn nằm bên trong khay. Đây là công cụ chính của phương pháp rửa nước bằng máy, bởi nó nhanh chóng, có giá thành thấp và ôn hòa với vật liệu, và là giai đoạn mà phần lớn khối lượng nước cần được loại bỏ.
Máy khô xoay dọc và xoay ngang chiếm đa số trong các dây chuyền tái chế, lựa chọn giữa các loại máy phụ thuộc vào đầu vào. Máy khô xoay dọc có thể xử lý bằng sắc lan tốt và có dáng nhỏ gọn, trong khi các đơn vị xoay ngang được ưu tiên khi bố trí dây chuyền phù hợp với dòng chảy vật liệu theo chiều ngang và khi sắc lan phải được vận chuyển thẳng vào giai đoạn tiếp theo. Mỗi loại đều dựa trên cùng một nguyên lý: một roto quay với tốc độ 600 – 1000 vòng/phút tạo ra lực trọng lực phân tách nước khỏi bề mặt sắc lan.
Tốc độ của rotor quyết định sự tăng tốc tâm, hướng tâm. Nếu quá nhỏ, nước sẽ bị trói vào cục thành; nếu quá lớn, cục thành sẽ bị ném mạnh vào màng lọc đến nỗi có thể bị cắt hoặc tạo thành mảnh rách. Đặc thù của 600 đến 1000 vòng/phút là khoảng hoạt động thực tế cho hầu hết các loại cục thành PET, PE và PP, với mức cao hơn được giữ lại cho các loại cục thành dày và cứng hơn dễ bị rách.
Kích thước lỗ sàng điều khiển cả quá trình thoát nước và thiệt hại sản phẩm. Chúng khối lượng từ 0,8 đến 2 mm cho phép nước và các miếng nhỏ đi qua trong khi vẫn giữ các miếng xù, nhưng một sàng quá rộng làm mất sản phẩm và một sàng quá kín gây tắc vì các miếng nhỏ và ngăn cản quá trình thoát nước. Kích thước lỗ sàng cân đối với kích thước miếng xù: miếng xù PET nhỏ từ việc rửa chai sử dụng phần kín hơn, trong khi mảnh xù PP hỗn hợp dùng phần rộng hơn.
Thời gian tồn tại và tốc độ xả nguyên liệu là hai yếu tố cần điều chỉnh. Để có thể loại bỏ các đường nhãn nước trên nguyên liệu dạng đám, các nguyên liệu nên ở trong khung xả một thời gian đủ lâu, nhưng không quá lâu dẫn tới tình trạng các nguyên liệu bị chèn, thành chặn trong hệ thống. Tốc độ xả nguyên liệu ổn định và đều đặn theo tỷ lệ quy định sẽ đem lại độ ẩm ra cửa ra nhất định; việc đẩy nhanh tốc độ xả nguyên liệu sẽ là cách nhanh chóng nhất để đẩy nguyên liệu ướt ra phía dưới.
Kết quả tiêu chuẩn là độ ẩm vào theo 8 đến 15%, giảm xuống 1 đến 3% vào ra. Thực tế đủ cho các polyolefine nhưng chỉ là điểm khởi đầu cho các chất sợi sục hút nước, mà vẫn cần quá trình khử ẩm sau đó. Một mũi lọc bị tắc nghẽn, cánh quạt đã mòn, hoặc tốc độ quay giảm xuống sẽ gây ra một hiệu ứng tích cực, nên độ ẩm ra theo nên được kiểm tra khi bắt đầu mỗi ca và sau khi thay mũi lọc.
Máy ép và máy ép tấm rửa nước
Máy ép, đôi khi được gọi là máy ép liên kết bằng nhựa, là thiết bị loại bỏ nước bằng cơ học thích hợp cho màng PE và PP, mà máy sấy tâm thường không thể xử lý vì màng nhựa mềm, có trọng lượng riêng thấp sẽ trượt lên trục xoay thay vì được rửa sạch. Máy ép ép lớp màng thông qua một trục vít và một lưới hạn chế để áp lực cơ học ép nước bỏ ra khỏi lớp màng trước khi vật liệu được cắt nhỏ hoặc tăng cứng.
Luật cơ bản là cọt bám kết và cộng chỉ rõ. Phim nhập vào trong trạng thái ướt và nặng nề; con lăn trục sẽ khuyến khích nó hút vào, nước bị trói buộc sẽ được biểu hiện qua lưới, và khối rắn, phần nào đã khô ra, được đưa ra sẵn sàng cho giai đoạn tiếp theo. Vì nước được đẩy ra bằng lực áp chứ không phải bởi quay vòng, con lăn trục xử lý diện tích bề mặt phim cực lớn hiệu quả hơn nhiều so với một máy tráng bằng rây.
Độ ẩm lưu thông tiêu biểu cho phim sau khi qua máy vắt là 3-8 phần trăm, một cải tiến đáng kể so với trạng thái chảy thấm trước đó. Độ ẩm còn lại sau đó được xử lý bởi máy sấy không khí nóng hoặc tia hồng ngoại, đây là cách rẻ hơn nhiều so với cố gắng làm bay hơi toàn bộ nước trong phim bằng nhiệt đơn lẻ. Tối giản quá trình vắt và đưa phim ướt trực tiếp đến máy sấy nhiệt là lỗi kinh điển thường xảy ra, khiến chi phí năng lượng tăng gấp đôi và vẫn khiến lớp bột không đồng đều.
Ngoài ra, máy vắt cũng làm tăng mật độ chất liệu, giúp cho thiết bị đùn. Chất liệu ép có cấu trúc dày đặc sẽ trộn đều vào ổ đùn, giảm hiện tượng trượt trong hộc chứa và cho phép máy cầm gần đưa nguyên liệu đi với tốc độ đều đặn. Vì vậy, máy vắt dày đặc có thể vừa làm máy giặt nước lẫn thiết bị cấp liệu cho các loại bọc LDPE, LLDPE cho tiêu dùng sau này, bọc nông nghiệp và bao vải.
Công nghệ phơi khô nhiệt: không khí nóng, khô ẩm, hồng ngoại và vakuum
Cách thức sấy ẩm làm mất nước bám và nước thừa còn lại do loại sấy ẩm cơ học bỏ lại, và chúng khác nhau chủ yếu ở cách cung cấp nhiệt khô và mức độ gột bỏ ẩm từ bên trong polymer. Khá chọn giữa sấy ẩm bằng không khí nóng, loại sấy ẩm loại bỏ độ ẩm, bức xạ hồng ngoại và sấy bằng tĩnh áp là quyết định mà ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng viên sấy và chi phí vận hành cho các polyester dễ hấp thụ ẩm.
Sấy bằng không khí nóng là phương pháp nhiệt đơn giản nhất. Không khí nóng ở nhiệt độ 80 đến 100 độ Celsius chảy qua lớp mica trong một thùng chứa hoặc đường hầm, với lưu lượng không khí tuần hoàn được xác định ở 20 đến 40 phút mỗi kg vật liệu. Với thời gian lưu trú từ 20 đến 40 phút, nó thường dẫn đến hàm lượng mica dưới 0,5 phần trăm, điều này hợp với PE, PP và PS nhưng không phù hợp với PET hoặc PA. Nỗi đau của phương pháp này là không khí sấy nóng có độ ẩm rất cao, do đó nó không thể đạt đến mức độ ppm thấp cực kỳ cần thiết cho polyesters và polyamides.
Khử ướt bằng cách khô, còn được gọi là khô bằng vật chống ướt, giải quyết vấn đề độ ẩm bằng cách đưa không khí được làm nóng qua một tầng vật chống ướt bằng sàng phân tử, khiến điểm ẩm của không khí sụt xuống đến khoảng -40 độ C. Trong trường hợp PET, điều kiện tiêu chuẩn là từ 160 đến 175 độ C trong bốn đến sáu giờ, đảm bảo lượng nước tổng hợp dưới 50 ppm. Đây là cách duy nhất có thể thực hiện để đạt được độ khô của rPET phù hợp với tiêu chuẩn thực phẩm và các mức ppm thấp yêu cầu trong các ngành PA và PC, và nó là bước bảo vệ độ nhớt nội tại chống lại sự hydro hóa.
Sấy bằng tia hồng ngoại, thường là máy sấy quay bằng tia hồng ngoại, sử dụng nhiệt phát quang để làm ấm các viên lõi trực tiếp thay vì chờ đợi khí nóng truyền qua mặt xếp. Viên lõi được làm ấm nhanh chóng, thời gian ở lại giảm xuống và tiết kiệm năng lượng 20–40% so với sấy bằng khí nóng truyền thống khiến nó trở nên hấp dẫn khi chi phí điện là vấn đề. Kiểu thiết kế quay tia hồng ngoại cũng mang lại hiệu quả trộn tốt, giúp độ ẩm rời khỏi vùng xếp một cách đồng đều hơn.
Sấy bằng cách lấy nước bằng cách làm giảm áp suất phần của khí hơi nước tại trên lớp mạt, Điều này cho phép độ ẩm thoát ra với nhiệt độ thấp hơn và có ít biến đổi nhiệt hơn. Nó được sử dụng cho các chất kết dính nhạy cảm với nhiệt hoặc có đặc tính cao khi cần cả độ ẩm thấp và sự giòn hóa nhiệt tối thiểu, và nó phối hợp tốt với việc loại bỏ hơi nước bằng hút chân không ở băng chuyền để tạo ra một con đường độ ẩm thấp liên tục từ máy sấy tới máy đúc.
Sự kết hợp hợp lý phụ thuộc vào đặc tính của chất dẻo. Các polyolefin được hoàn thiện bằng hơi nóng. PET và PA đòi hỏi giảm độ ẩm hoặc chân không. Màng được lợi cho việc sử dụng máy xay nghiền và công nghệ IR. Bảng dưới đây tổng hợp các khung hoạt động và độ ẩm mà mỗi công nghệ có thể đạt được.
| Technology | Nhiệt độ thông thường | Thời hạn cư trú | Độ ẩm tại cửa ra có thể đạt được | Tốt nhất cho. |
|---|---|---|---|---|
| Khử nước cụp | Môi trường | Nhân kỉnh (seconds) | 1 đến 3% bề mặt | Tất cả các vỏ rắn, loại bỏ khối lượng |
| Máy ép / máy nén | Độ ẩm từ ấm đến nóng | Phút (time) | 3 đến 8% (mỏng) | Màng PE/PP và chất phế thải bông |
| Sấy bằng không khí hơi nóng | 80 đến 100 độ C | 20 đến 40 phút | < 0.5 % | PE, PP, PS |
| Khử ẩm khô | 160 đến 175 °C (PET) | 4 đến 6 giờ (PET) | < 50 ppm | PET, PA, PC, PBT |
| Sấy quay bằng hồng ngoại (IR) | Radiant, quick rise in quality | 000 USD mỗi container 20 feet tùy theo địa điểm vận chuyển. Các thiết bị lớn cần vận chuyển đặc biệt có thể tăng thêm chi phí đáng kể. Chi phí vận chuyển nội địa từ cảng đến điểm cuối có thể nhiều hơn nữa, thường dao động từ | Thấp %, năng lượng giảm 20 đến 40% | Tấm lụa, đường dây nhạy cảm với nhiệt |
| Khô bằng hơi khí | Mức thấp, dưới nhiệt độ sôi | Phút đến giờ (minutes to hours) | Sốt ppm rất thấp | Hợp chất cao cấp phản ứng với nhiệt |
Các yếu tố trong quy trình ngăn chặn độ khô
Cho dù một thiết bị sấy được xác định đúng, nó vẫn sẽ không đạt hiệu quả nếu quá trình trước đó làm rối loạn độ khô, vì sấy là cuộc chiến bảo vệ cuối cùng và mọi biến số trong quá trình trước luôn xuất hiện ở đầu ra thiết bị sấy. Những yếu tố dưới đây là những chi tiết mà các kỹ sư nhà máy thường bỏ qua nhất khi độ ẩm lây nhiễm bất chấp việc máy sấy trong trạng thái tốt.
Việc hình dạng và phân bố kích thước hạt đóng một vai trò quan trọng, bởi tỷ lệ diện tích bề mặt toạ độ thể tích quyết định lượng nước được chứa trong một lớp hạt và tốc độ thoát nước. Các lớp tinh thể mảnh phiến mỏng kết lũy một lớp nước mỏng hơn và khô đi chậm hơn so với các lớp tái xay đồng nhất. Phần phân bố kích thước lớn hơn nữa gây ra tình trạng tồi tệ hơn, bởi vì các hạt mịn vẫn bị ướt và bám kết với nhau trong khi các hạt quá to vẫn còn ẩm bên trong, vì vậy chỉ số độ ẩm trung bình ẩn đằng sau vấn đề phân bố hai cực.
Mố của phiến là giới hạn vật lý về tốc độ khô. Nước phải dẫn ra từ bên trong, và phiến dày cần thời gian lưu trú lâu hơn ở nhiệt độ để đến trung tâm. Phiến PET từ rửa chai dày và khô nhanh; phiến rắn dày hoặc cục gạch đặc không làm vậy và thời gian lưu trú của thiết bị làm khô phải được kéo dài tương ứng hoặc trung tâm vẫn ẩm ướt.
Hấp thụ ổn định là một mối nguy hại khó phát hiện. Mảnh vụn nhựa khô tạo điện tích dẫn đến việc làm cho các hạt nhỏ bám lên bề mặt và giữ một lớp nước mỏng dưới ảnh hưởng của hấp dẫn điện từ, làm trầm trọng hơn công việc của máy nghiền. Những thanh khí ion hoá tại cửa ra máy và độ ẩm điều hòa trong khu vực cấp liệu làm giảm tác động này và tăng đáng kể độ khô thực của phần vụn được đưa ra.
Vết bévà giấy hoạt động như mộtque bào. Giấy và chất dính tích tụ nhiều nước hơn polymer và thải nó ra chậm hơn, vì vậy một lớp có độ bóc thoát quá thấp từ các tem sẽ luôn phải đấu tranh với độ ẩm trong giai đoạn giặt. Vì vậy, việc phân ly tem hiệu quả trong giai đoạn giặt luôn là một điều kiện tiên quyết của quá trình sấy, chứ không phải là một vấn đề riêng biệt.
nhiệt độ nước rửa và lượng bùn còn lại ảnh hưởng đến mọi thứ ở phía dưới. Nước rửa nóng chứa nhiều bùn hơn, và nếu phần bùn này không được rửa sạch, nó sẽ tạo ra một lớp film hoà tan trên lớp từ trên, làm cho nguyên liệu lại hòa tan và chống lại việc cắt bỏ bằng lực tâm. Một lần rửa sạch cuối cùng bằng nước lạnh và pha chế bùn một cách điều độ sẽ bảo vệ quá trình sấy.
Nguyên nhân của sự bám ẩm là nhiệt độ và độ ẩm cao thông qua việc tái hấp thu trong quá trình chứa. Các loại polyme hấp thu nước như ABS, PA và PET sẽ tái hấp thu nước từ không khí ẩm của nhà máy sau khi được khử ẩm, trong khi PE và PP không hấp thu nước nhiều và chỉ có khả năng hấp thụ nước trên bề mặt. PET hoặc PA đã được khử ẩm phải được chuyển trực tiếp từ máy khử ẩm vào cối xay thông qua chuyển đổi khép kín và khô, vì ngay cả một khoảng thời gian ngắn tiếp xúc với không khí ẩm sẽ làm tan mất kết quả khử ẩm ở mức thấp.
Kiểm tra độ ẩm của hạt nhỏ chính xác
Điều đoán độ ẩm của hạt mỏng một cách chính xác là không thể nếu không có phương pháp phù hợp và mẫu đại diện, và hầu hết những "vấn đề về độ khô" đã tới máy sản xuất hạt lại thực chất là những vấn đề đo lường trong phòng kiểm tra chất lượng. Chọn phương pháp cần phải phù hợp với mục tiêu: đọc tỉ lệ phần trăm nhanh cho polyolefin, tiêu chuẩn ppm cho PET và PA.
Máy phân tích độ ẩm halogen là công cụ chính trong hoạt động hàng ngày. Nó cân một mẫu nhỏ, đun nóng bằng đèn halogen và ghi lại độ giảm trọng lượng như độ ẩm. Nó nhanh chóng, giá rẻ và có thể đọc đến mức 0,01 đến 0,1 phần trăm, thích hợp cho việc kiểm soát PE, PP, PS và ABS. Điểm hạn chế là nó đo tổng khối lượng mất đi, vì vậy có thể ghi giá cao hơn nếu các chất dễ bay ra ngoài khác ngoài nước rời khỏi mẫu.
Phương pháp định lượng Phương pháp của Karl Fischer là phương pháp tham chiếu cho độ chính xác ở mức ppm. Nó có phản ứng hóa học với nước trong mẫu và báo cáo lượng nước tổng thể, bao gồm cả nước liên kết trong các nhựa dễ hút nước, xuống tới vài ppm. Đối với PET, PA, PC và PBT, đây là phương pháp duy nhất xác nhận các mục tiêu dưới 200 ppm hoặc dưới 50 ppm để bảo vệ độ bền IV và cơ học, và đây là phương pháp mà giấy chứng nhận của người mua sẽ chấp nhận.
Phương pháp giảm cân bằng lò vẫn là tiêu chuẩn tham chiếu cho nhiều tiêu chuẩn. Một mẫu được cân, giữ trong lò tuần hoàn ở nhiệt độ được xác định trong thời gian cố định và được cân lại, với sự thất thoát được coi là độ ướt. Phương pháp này chậm, thường mất hai đến bốn giờ, nhưng nó là cơ sở của nhiều tiêu chuẩn đã được công bố và dễ kiểm tra giữa các phòng thí nghiệm. Nó thích hợp cho quá trình xác nhận lô hàng vào và ra hơn là kiểm soát trong quá trình.
000 USD cho dòng sản xuất lớn. Giám sát liên tục giúp giảm chi phí chất lượng từ 30% đến 50% thông qua việc ngăn chặn sản xuất không đạt tiêu chuẩn. Qúa trình kiểm soát có thời gian thực đảm bảo hiệu suất ổn định.
Ngăn học chắt lọc quyết định xem bất kỳ phương pháp nào có đáng tin cậy hay không. Độ ẩm thay đổi theo từng lô, do đó, một mẫu ương từ đỉnh của một hầm chứa không thể đại diện cho cả lô hàng. Mẫu phải được lấy từ giọng chảy trên băng chuyền ở nhiều điểm, được đóng kín ngay lập tức để ngăn chặn sự tái hấp thu và được kiểm tra ngay lập tức. Một bộ phận vận hành tốt kết hợp mẫu được lắc lấy ở phòng thí nghiệm với máy đo trực tuyến cho kiểm soát viên, và xem bất kỳ sự khiếu nại nào là tín hiệu để lấy mẫu lại thay vì bỏ qua chúng.
| Phương pháp | Quyết định | Tốc độ kết quả | Chi phí đầu tư | Sử dụng tốt nhất... |
|---|---|---|---|---|
| Máy phân tích độ ẩm có halogen | 0,01 đến 0,1% | 5 đến 15 phút | Thấp | PE, PP, PS, ABS kiểm soát cửa hàng |
| Tiêu chuẩn Phương pháp của Karl Fischer | chất lượng ppm | 5 đến 20 phút | Cao | Sertifia PET, PA, PC, PBT. |
| Thiệt hại của lò trong quá trình sấy | 0,01 đến 0,1% | 2 đến 4 giờ | Thấp | Tham khảo / chấp nhận lô |
| 000 USD đến | 0,05 đến 0,2% | Thời gian thực (realtime) | Rất Cao | Quy trình điều khiển liên tục trong dòng |
Chống lại sự ăn mòn của sau cắt, duy trì độ hạt và công suất ổn định
Tại nhà máy xay pellet, liệu pháp loại bỏ hơi nước bằng quá trình nhào trộn giúp loại bỏ hơi nước còn lại sau quá trình sấy khô. Mặc dù đây là một mạng lưới an toàn hữu hiệu, nó không bao giờ có thể thay thế cho quá trình sấy khô thích hợp vì nó không thể ngăn chặn phơi nhiễm nước xảy ra trong chất lỏng nóng. Máy nhào là nơi cuối cùng nước có thể được loại bỏ trước khi tấm pellet được cắt, vì vậy thiết kế thoát khí của nó là một phần trong chiến lược sấy khô.
Máy ép trục đơn với hai van khô dùng hai van khô ở kèm theo thân buồng để để hơi thoát ra khi áp suất bột trong các vùng giảm. Đây là phương pháp thích hợp cho các loại polyolefins và chất rắn khô nhẹ, nhưng các van này yếu hơn so với hơi thật, vì vậy chúng để lại nhiều nước giả hơn so với hệ thống trục đôi.
Máy đùn hai trục kết hợp với phương pháp loại bỏ hơi rỗng áp lực làm tăng khả năng xử lý cho nguyên liệu dễ hút ẩm và bị ô nhiễm. Mưa xuất hơi được lấy ra từ hỗn hợp bằng cách giảm áp suất xuống vài ba mbar, do đó độ hút ẩm và các chất có trong lỏng được loại bỏ hoàn toàn hơn. Nghĩa là nhà máy của Wanplas ở Kerke cung cấp các máy đùn hai trục quay đồng tốc kết hợp với các hệ thống rửa và sấy Polyretec dành cho tái chế rPET và nhựa kỹ thuật đòi hỏi. Động lượng hút ẩm càng mạnh và diện tích bề mặt lỏng tự do ở miệng thoát hơi càng lớn thì lượng ẩm và hơi rỗng được loại bỏ càng nhiều.
Thiết kế hốc thoát và kiểm soát dòng lùi quyết định liệu quá trình loại bỏ hoàn toàn chất dễ bay hơi hoạt lại có tác dụng hay không. Một hốc thoát khí được thiết kế kém có thể cho phép chất lỏng nóng chảy trồi lên ống và nhét vào lò, hoặc có thể cho phép hơi bay ra lùi vào lớp liệu. Kiểu dáng hốc thoát khí, khu vực được giải phóng thích hợp phía trước hốc thoát và đôi khi thiết bị nén hốc thoát sẽ giữ cho đường đi rỗng trống, cho phép hơi bay thay vì trở lại vào nóng chảy.
Lọc nóng và thay màn lọc bảo vệ đường chuyền khỏi lớp mịn khiến cho các phiến bị ẩm gặp rắc rối. Máy thay màn lọc bền bỉ với độ mịn lọc hợp lý bắt nhặt các mảnh bụi quy tán và các mảnh giấy, nhưng nếu phiến đã ẩm sẽ tăng tốc chướng màn lọc và máy thay màn lọc hoạt động hơn. Vì vậy, lọc nóng là triệu chứng của độ ẩm thấp ở các công đoạn phía trước, chứ không phải một giải pháp độc lập.
Phục hồi độ nhớt nội tại cho PET có thể được thực hiện qua quá trình cứng hóa polycondensation (SSP), sau khi thu dải. SSP xây dựng trọng lượng phân tử bằng cách giữ dải hạt ở nhiệt độ cao và khí khô, phần nào bù lại sự mất IV do phản ứng hóa học. Nó tạo thêm bước tiến trình và tiêu thụ năng lượng, vì vậy nên xem nó như là bảo hiểm cho nguyên liệu đi vào có giá trị hạn chế hơn là nguyên nhân để bỏ qua giai đoạn sấy.
Phương thức cắt quyết định độ ẩm cuối cùng mà khách hàng nhìn thấy. Cắt hạt bằng cách sử dụng vòng nước và cắt hạt dưới nước đều làm ngưng hơi dây trong nước, do đó, hạt hoàn thành ra khỏi máy cắt ở tình trạng ướt và phải đi qua một quá trình thoát nước bằng cách gắn trọng lực hạt và, đối với các phân loại hút ẩm, một bước khử ẩm cuối cùng. Cắt hạt dưới nước tạo ra hạt có hình cầu đồng đều hơn, nhưng đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ hơn cho nước ngưng hơi và quá trình thoát nước sau đó để tránh làm tăng độ ẩm bề mặt của hạt lên trên vài phần trăm.
| 000 USD đến | Độ ẩm đầu vào | Độ ẩm ở cửa thả ra. | Mức năng lượng trung bình (kWh/tấn) |
|---|---|---|---|
| Làm sạch cửa ra / hệ thống dẫn nước trước. | 20 đến 40 % | 8 đến 15 % | Không đáng kể (thân cân) |
| Máy sấy ly tâm | 8 đến 15 % | 1 đến 3 % bề mặt | 3 đến 8 |
| Máy ép (màng) | Tốc độ bề mặt cao | 3 đến 8 % | 15 đến |
| Máy sấy bằng không khí nóng | 1 đến 3 % bề mặt | < 0.5 % | 20 đến 45 |
| Máy sấy khử ẩm (PET) | 1 đến 3 % bề mặt | < 50 ppm | 80 đến 140 |
| Máy sấy quay IR | Từ 1 tới 8 % | Năng lượng thấp,%: 20 - 40% | Từ 50 đến 90 độ C |
| Làm khô bột | Bông hạt ẩm | < 0.2 % surface | Từ 2 đến 6 |
Mối tương quan giữa năng lượng và chi phí trong chuỗi sấy khô
Các cân bằng giữa năng lượng và chi phí trong chuỗi khử ẩm đều tuân theo một nguyên tắc: đầu tư vào năng lượng rẻ nhất trước và giữ lại những giai đoạn cấp nhiệt đắt tiền cho phần nước ít ỏi mà lực cơ học không thể loại bỏ. Một dây chuyền huy động máy khử ẩm để thực hiện công việc được máy ép nên làm sẽ thấy nó rõ ràng trong hóa đơn điện năng.
Máy dewatering xoay chiều là bước tiêu thụ năng lượng thấp nhất, với mức đều khoảng từ 3 đến 8 KWh/kg. Hằng phần trăm nước được loại bỏ trước máy đúm nhiệt là năng lượng được tiết kiệm nhiều lần, vì việc làm nóng và ngưng tụ nước trong máy đúm tiêu tốn nhiều hơn (ghi $/t) so với việc xoay chiều để làm sạch. Máy xoay chiều xay màng phim tiêu tốn từ 15 đến 35 KWh/kg, nhưng vẫn thắng so với phương án khử ẩm bằng không khí nóng.
Sấy bằng không khí hơi nóng tiêu tốn khoảng 20 đến 45 kWh mỗi tấn và là phương tiện thích hợp cho các loại polyolefin. Sấy khử ẩm cho PET chiếm nhiều năng lượng nhất, từ 80 đến 140 kWh mỗi tấn, bởi vì việc đạt mức điểm ẩm âm 40 độ C và duy trì 160 đến 175 độ C trong bốn đến sáu giờ đòi hỏi cả quá trình tái tạo các chất khử ẩm và sử dụng nhiệt liên tục. Sấy bằng nhiệt hồng ngoại giảm 20 đến 40 phần trăm bằng cách sấy nhanh hơn, đốt trực tiếp hơn, do đó nó rất đáng để sử dụng khi chi phí điện năng đóng vai trò quyết định.
Các cấp chi phí theo dõi năng lượng và vốn. Chế máy ly tâm và máy băm hỗn hợp có chi phí vốn thấp và vận hành trung bình. Rửa bằng không khí nóng có chi phí trung bình trên cả hai. Rửa bằng không khí và máy hút chân không có chi phí vốn và vận hành cao. Rửa bằng tia hồng ngoại có chi phí vốn cao nhưng vận hành trung bình nhờ tiết kiệm năng lượng. Chi phí tổng thể tốt nhất chỉ xuất hiện khi một dây chuyền kết hợp nhiều giai đoạn cấp cao để sản xuất rPET đạt tiêu chuẩn thực phẩm.
Hệ thống nước sử dụng lặp lại tạo ra sự thay đổi về kinh tế trong một cách mà các nhà điều hành thường bỏ qua. Tái chế nước rửa giảm chi phí nước tươi và thải, nhưng nó cũng làm tăng nhiệt độ nước rửa và cho phép độ tập trung của chất hoạt động bề mặt tăng lên, điều này sẽ khiến bề mặt phiến có vẻ một lớp thủy dịch và buộc máy sấy phải hoạt động chặc chẽ hơn. Một vòng tuần hoàn cân bằng với nhiệt độ và mức độ chất hoạt động bề mặt được kiểm soát có thể tiết kiệm được nước mà không cần tăng cường năng lượng để sấy.
Mục tiêu thực tế là cân bằng độ khô - năng lượng - chi phí: làm cho sự khử nước bằng cơ học đạt đến giới hạn tối đa, thiết kế máy sấy nhiệt dựa trên mục tiêu thực tế của chất kết dính chứ không phải một cài đặt chung, và xem xét bất kỳ nâng cấp lên cấp độ có chi phí cao hơn như một nguyên tắc hợp lý dựa trên một quy định thực sự như rPET hoặc PA cho mục đích sử dụng trong ngành thực phẩm.
Criterias chấp nhận chất lượng và tần suất kiểm tra
Criterion nhận xét chất lượng chuyển đổi những tiêu chí nước ẩm của chất kết dính thành một danh sách kiểm tra mà phòng thí nghiệm và nhân viên đường dây có thể thực hiện, và tần suất kiểm tra phải phù hợp với mức nguy hiểm: các chất kết dính hấp thu nước được kiểm tra mỗi lô, trong khi các polyolefin chịu đựng tốt được kiểm tra mỗi ca làm việc. Một định nghĩa viết đã loại bỏ những đoán định khiến các lô sản phẩm có bùn ẩm có thể đi vào máy đùn.
Các tiêu chí dưới đây kết hợp các mục tiêu ppm và phần trăm từ bảng thành phần lý tưởng của nhựa với phương pháp đo lường và một tham chiếu tiêu chuẩn. Điều này được viết để kỹ sư chất lượng có thể hành động theo chúng mà không cần giải thích, và khách hàng khi kiểm tra có thể tìm thấy một quy tắc được ghi lại, có thể tái hiện thay vì phải đưa ra phán xét dựa trên tình huống cụ thể.
Các tiêu chuẩn cung cấp tiêu chuẩn độ tin cậy bên ngoài. ISO 15512 định nghĩa cách xác định lượng nước trong các chất liệu nhựa và là cách tham chiếu chính cho nhiều đo lường này. ISO 62 bao gồm độ hấp thụ nước của các chất liệu nhựa, hữu ích để xác định các hạng chất hút ẩm. ASTM D6980 mô tả độ ẩm trong các chất liệu nhựa thông qua phương pháp mất trọng lượng khi sấy, một tham chiếu phổ biến tại Bắc Mỹ. EN 15347 quy định tái chế nhựa và đưa ra yêu cầu xác định cho các loại rải PET, bao gồm độ ẩm. GB/T 40006 là tiêu chuẩn của Trung Quốc về nhựa tái chế mà nhiều nhà máy ở quốc nội đạt tiêu chuẩn đối với nó. Những phương pháp này được trích dẫn làm các tham chiếu; những giới hạn được ghi trong bản kiểm định của nhà máy còn là quy tắc hoạt động.
Tần số phải tăng dần theo tình trạng. PET và PA, nơi lượng ppm quyết định việc chấp nhận, được kiểm tra trên mỗi lô hàng nhập và xuất với phương pháp Phương pháp của Karl Fischer. PE, PP và ABS, nơi độ sai số là vài phần trăm, được kiểm tra theo ca và theo dõi liên tục bằng phương pháp halogen hoặc lò nung khi có đáp ứng. Ký hiệu giảm hoặc trôi thời của máy đo sẽ khởi động lại ngay lập tức trước khi quá trình tiếp tục.
| Bột hợp chất / sản phẩm | Độ ẩm tại thời điểm chấp nhận | Phương pháp thử nghiệm | Đánh giá tiêu chuẩn | 000 USD đến |
|---|---|---|---|---|
| rPET bụi (tốt cho nghành thực phẩm) | < 50 ppm | Phương pháp của Phương pháp của Karl Fischer | ISO 15512 / EN 15347 | Mỗi lô |
| PA6 / PA66 | < 200 ppm | Phương pháp của Phương pháp của Karl Fischer | ISO 15512 | Mỗi lô |
| PC | < 0,05 % (500 ppm) | Phương pháp của Phương pháp của Karl Fischer | ISO 62 | Mỗi lô |
| 000 USD), và PR-60 có thể được mở rộng lên 600-800 kg/h bằng cách thêm vùng tăng nhiệt (chi phí | < 0.1 % | Nhũ hóa / lò nung | ASTM D6980 | Theo tổ hợp |
| PE/PP | < 0.2 % | Nhũ hóa | Các copolymer EPR (Ethylene Propylene Rubber) hoặc SEBS (Styrene-Ethylene/Butylene-Styrene) là phổ biến. Chúng có vai trò như chất tạo bề mặt, giảm kích thước giai đoạn và cải thiện truyền tải lực. | Theo tổ hợp |
| Bột tái chế (mà không phân biệt loại) | < 0.2 % surface | Nhũ hóa / NIR | GB/T 40006 | Theo tổ hợp/thông qua hệ thống trực tuyến |
Kênh xác định lỗi cho dây chuyền kiểm tra độ ẩm
Một bản đồ tìm hiểu lỗi chuyển các dấu hiệu ở thiết bị nén các miếng lại thành nguyên nhân gây ẩm mốc, đây là cách nhanh nhất để ngăn chặn vấn đề tái xuất hiện thay vì chỉ sửa các hậu quả. Hầu hết các lỗi ẩm mốc thường bị xác định sai là do lỗi tại thiết bị ép khi thực chất nguyên nhân nằm trong công đoạn rửa, ly tâm hay máy sấy.
Căn diện dưới đây gợi liên kết chặt chẽ giữa các khuyết tật nhìn thấy và nguyên nhân gây ẩm khi cắt máy, và các biện pháp khắc phục. Nhân viên phải làm việc theo thứ tự từ trên xuống dưới: xác nhận đầu tiên chỉ số ẩm phịch, sau đó di chuyển ngược dòng từ máy nén đến bình rửa. Nằm ở giai đoạn đầu đã thất bại là mức sửa chữa ít tốn kém nhất.
| Tham số kèm nhiều rủi ro | Nguyên nhân ẩm có thể xảy ra | 000 đô la. | Hành động khắc phục |
|---|---|---|---|
| Bong bóng hoặc rãnh trong viên thuốc | Sấy không đầy đủ, thất thoát IV | PET, PA | Tăng nhiệt độ và thời gian của thiết bị sấy, xác nhận điểm tuyết |
| Đốm xanh uốn cong / uốn cong | Nước liên kết trong vật liệu. | ABS, PC, PA | Tăng độ khô, giảm điểm băng tuyết, cất nước khô |
| Màu vàng xâm xỉnh. | Hóa học cộng với lịch sử nhiệt | Mẫu PET, FR | Hút khô nhiều hơn, nhiệt độ nóng chảy thấp hơn, giảm thời gian tạm đọng |
| Thường xuyên xảy ra pha đệm khi thay sàng. | Khối tụ bụi do độ ẩm | Tất cả các loại nhựa | Tăng độ khô; thêm công đoạn loại sỏi và ion hóa; |
| Động cao độ của nấu chảy | Khí bốc hơi bị kẹt lại và không được dẫn lưu | PET, PA, PC | Tăng cường giải nhiệt, giảm độ ẩm nguồn cấp |
| Độ cứng vật lý thấp | Kéo phân đoạn chuỗi hydrolytique | PET, PA | Giảm độ ẩm xuống mức mục tiêu, xem xét SSP. |
| Granul cao kết dính | Nước bề mặt cộng với điện giật | PE, PP, film | Xét nghiệm đường truyền, không khí điện hoà, kiểm tra máy ép |
Cách Polyretec kiểm soát độ khô của granule
Polyretec, một nhà máy của Wanplas, kiểm soát độ khô của lớp mạt bằng cách xử lý các giai đoạn rửa, tách nước và sấy thành một hệ thống đồng bộ thay vì các máy riêng biệt được mua riêng. Thiết bị của thương hiệu này kết hợp công nghệ rửa và tách nước tiên tiến của Áo với quy mô sản xuất của Trung Quốc, và độ khô được thiết kế vào hệ thống từ máy rửa phớt đến cuối dòng sản phẩm thay vì được gắn trực tiếp ở cuối.
Các dây rửa được xây dựng xung quanh vật liệu nhựa. Dây rửa chai PET có tiêu chuẩn từ 500 đến 6000 kg/giờ, kết hợp các giai đoạn rửa bằng ma sát, loại bỏ nhãn và tăng tốc để rác rời khỏi máy rửa với tỉ lệ khoảng 1-3%. Dây nghiền và rửa nhựa mềm PP và PE có năng suất từ 500 đến 1500 kg/giờ, kết hợp các hoạt động rửa cùng với thiết bị chà xát hoặc bốc ném để làm cho bao phim đạt tỉ lệ 3-8% trước khi đi đến máy làm khô nhiệt.
Dòng lò phân tán sinh khối mới được thiết kế để nhận nguyên liệu dạng mảnh nhỏ khô, đồng đều và hoàn thành công việc bằng cách loại bỏ hoàn toàn các chất bài tiết. Khi ứng dụng đòi hỏi, nhà máy Kerke của Wanplas cung cấp các quạt trống quay kép với đầu ra từ hút không khí tích hợp sau bộ làm khô Polyretec, tạo nên một đường dẫn liên tục ẩm thấp từ thùng rửa đến chất liệu sinh tố. Đối với những sản phẩm rPET có yêu cầu cao về chất lượng thực phẩm, nguyên tắc của dòng sản phẩm này là làm khô dưới mức 50 ppm trước lò xay và xác nhận bằng phương pháp Phương pháp của Karl Fischer, thay vì chỉ dựa vào sự giải bài tiết của lò xay.
Kinh nghiệm thực tế ở nhiều quốc gia củng cố khả năng thiết kế. Các dự án như tái chế bạt HDPE ở Thổ Nhĩ Kỳ, tái chế vải PP ở Việt Nam, bạt LDPE có nhãn ở Mexico và quá trình rửa bạt PP PE tự động ở Đài Loan đều đối mặt với những thách thức khác nhau về độ ẩm, từ màu in trên bạt đến nhãn dính, và mỗi dự án đã được giải quyết thông qua việc tạo chuỗi loại bỏ độ ẩm và tẩy rửa phù hợp với các loại bùn và nhựa riêng biệt, thay vì áp dụng một quy định chung.
Như một phần thuộc nhãn hiệu Wanplas, Polyretec áp dụng các cam kết dịch vụ chung của tập đoàn, bao gồm cung cấp phụ tùng miễn phí hàng năm và cam kết dịch vụ 10 điểm, cho phép chuỗi làm khô được hỗ trợ lâu dài thay vì để rơi vào tình trạng bong tróc ngay sau khi đi vào hoạt động. Vì độ khô ẩm là một kỹ thuật điều khiển quá trình, chứ không phải là một thiết bị riêng lẻ, sự liên tục trong hỗ trợ là điều giữ cho độ ẩm ở mức mục tiêu suốt các tháng.
Câu hỏi thường gặp
Nồng độ ẩm nên đạt được bao nhiêu để tua gỗ PET tái chế trước khi nung thành hạt?
Đối với rPET dùng cho thực phẩm, mức tối đa chấp nhận được là dưới 50 ppm nước tổng cộng và dưới 30 ppm trong ứng dụng chai-với-chai, nơi đòi hỏi phải giảm thiểu tối đa sự tách chuỗi hydrolytic. Máy sấy loại bỏ độ ẩm hoạt động ở nhiệt độ 160 đến 175 độ C trong bốn đến sáu giờ, với điểm ẩm thấp gần 40 độ C là phương pháp thông thường để đạt mức này.
Tại sao độ ẩm làm lộ mảnh bạc và những bọt trong hạt nhựa tái chế?
Nước bị kẹt cháy thành hơi trong ống trục và hệ thống thoát không thể loại bỏ hết nó trước khi gây rách nguội. Khói tạo các hố trống xuất hiện dưới dạng các bong bóng trong hạt và những vết bạc hoặc tách ra trên bề mặt đúc. Các loại nhựa hấp thu nước như ABS, PC và PA là các loại dễ bị ảnh hưởng nhất bởi chúng hấp thu nước trái phép vào mạch khung của polymer.
Liệu quạt xoắn tâm hoặc quạt răng melhores cho khử nước phiến?
Máy sấy tâm lý được sử dụng chỉ cho các polyolefin không hoà bay nước, chẳng hạn như PE và PP, nơi mục tiêu là giảm lượng nước trên bề mặt từ khoảng 8-15% xuống 1-3%. Trong trường hợp PET, PA, PC và ABS, lớp phế còn chứa nước hoà tan sau khi được sấy tâm lý, vì vậy một máy sấy khô hoặc máy sấy điện tử phải theo sau trước khi ép.
Squeezer hoặc compactor giúp loại bỏ gì trong vụn nhựa?
Một thiết bị xiết hoặc thiết bị nén nhựa buộc nhựa PE và PP đi qua một tua và một màn, vì thế áp lực cơ khí có thể ép nước trơn ra khỏi lớp tấm bông bọc. Nó thường khiến nhựa từ một độ ẩm bề mặt rất cao xuống còn 3 đến 8 phần trăm, mà một máy sấy nhiệt kế tiếp có thể xử lý nó với chi phí thấp hơn nhiều so với cố gắng làm bay hết nước bằng không khí nóng.
Phương pháp đo độ ẩm nào chính xác nhất cho mức độ thấp ngũa ppm (part per million)?
Phương pháp định lượng Phương pháp của Karl Fischer là phương pháp tham chiếu cho độ chính xác ở mức ppm và là lựa chọn hợp lý cho PET và PA khi mục tiêu là dưới vài trăm ppm. Một máy phân tích độ ẩm halogen hoặc phương pháp mất khối lượng trong lò sấy là đủ cho các nhựa polyolefin khi dung dịch chịu được vài phần trăm, trong khi các máy đo tia gần-infra đựng liên tục trong dòng nhưng có chi phí đầu tư cao hơn.
Máy tạo mạt có thể tự bù đắp cho mạt ẩm được không?
Thường được thực hiện. Máy đùn cặp buồng với loại bỏ chất hó bằng chân không ở vài tens of millibar có thể loại bỏ một phần lớn các tia khí ngã còn lại, và việc liên kết hai đường thoát trên một dòng dao có cặp trục giúp, nhưng việc khô trong trước khi chảy là luôn hiệu quả hơn và bảo vệ chỉ số độ nhớt. Tiết lõi nước hoặc cắt dưới nước sau đó thêm bước loại bỏ nước bằng tốc độ quay tâm hạt cuối cùng, điều này sẽ làm cho viên có độ ẩm bề mặt dưới vài phần trăm.
Tại sao PE và PP có thể chịu được nhiều độ ẩm hơn so với PET?
Polyolefins là các polymer không hấp thụ nước và chỉ hút nước trên bề mặt, vì vậy chúng không hơi hóa và có thể chịu đựng lượng nước liều lượng vài phần trăm mà không gây ra các vấn đề về phồng lên hoặc chất lượng thức ăn. PET và PA hấp thụ nước vào chuỗi và được phân giải, do đó, cùng mức độ độ ẩm này sẽ gây ra sự giảm không thể khôi phục và giảm cường độ. Sự khác biệt về độ chịu ẩm đó là do thuộc tính hóa học, chứ không phải chỉ là tính chất vật lý.
Rửa nước tái sử dụng có làm giảm tính khô của các bột không?
Hệ dẫn lại có vòng quay đóng được giảm chi phí nước sạch và chất lượng nước thải, tuy nhiên nó cũng làm tăng nhiệt độ nước rửa và ngưỡng độ bôi trơn, để lại một lớp màng hấp dẫn trên mảnh hạt, khiến nó ướt trở lại và buộc máy sấy phải hoạt động nhiều hơn. Một hệ dẫn lại cân bằng với nhiệt độ và mức độ bôi trơn được kiểm soát sẽ giữ được các khoản tiết kiệm mà không làm tăng đáng kể năng lượng bay hơi.
Kết luận
Tăng độ khô của vảy để sản xuất hạt có chất lượng cao là vấn đề thiết kế chuỗi cơ bản: loại bỏ phần lớn nước bằng cách vật lý, giữ cách khô nhiệt cao giá trị cho những phần thuộc nhóm tinh-liêng thâm nạp nước nào thật sự gây nguy hại cho polymer, và đo lường kết quả bằng phương pháp phù hợp với mục tiêu của tạp chất. PET và PA yêu cầu cách khô bằng chất hút ẩm hoặc bằng cách hấp thụ không khí để giảm đến dưới 50 hoặc dưới 200 ppm để bảo vệ chỉ số nhập bề mặt và độ bền cơ học, trong khi PE và PP có thể hài lòng với cách khô bằng cách que di chuyển centrifug và một lớp sơn bằng không khí nóng. Máy nghiền là không thể thiếu cho loại vải, cách khô bằng ánh hồng ngoại mang lại tiết kiệm năng lượng từ 20 đến 40% ở đó vậy chi phí điện tử quan trọng, và cách khô bằng hút chân không trong máy xay là bản đối kháng an toàn hơn là thay thế cho cách khô trước. Polyretec, nhà máy Wanplas, xây dựng những nguyên tắc này vào các dây chuyền lọc, làm khô, và chế biến nhựa thành hạt để kiểm soát độ ẩm, từ máy rửa tác động lực đến bộ trục vặn. Cho bất kỳ nhà tái chế nào, hành động mang lại lợi ích cao nhất là đẩy việc làm khô bằng vật lý đến giới hạn, điều chỉnh máy khô nhiệt theo mục tiêu thực của nhựa, và kiểm tra bằng phương pháp Phương pháp của Karl Fischer đối với các loại có khả năng thẩm thấu và thiết bị đo halogen hoặc đo trực tuyến đối với polyolefin, kiểm tra mỗi lô cho PET và PA và mỗi ca làm việc đối với PE và PP. Trước khi kết thúc, hãy xem độ ẩm là biến kiểm soát quá trình, không phải là bước hoàn thành và độ khô sẽ được cải thiện cùng với chất lượng hạt, tỉ lệ sản xuất và tuổi thọ của máy sàng.
