شرح آلات تحبيب البلاستيك أحادية البرغي - آلات إعادة تدوير البلاستيك

إذا كنت بصدد إنشاء خط إنتاج حبيبات إعادة التدوير، فستواجه في نهاية المطاف قرارًا حاسمًا: استخدام بثق أحادي اللولب أو بثق ثنائي اللولب. كلاهما تقنيتان مثبتتان، لكنهما تحلان مشاكل مختلفة.

في العديد من مشاريع إعادة التدوير، تُختار أنظمة اللولب الأحادي لقدرتها على توليد ضغط انصهار ثابت للترشيح والتكوير بتصميم ميكانيكي أبسط. أما أنظمة اللولب المزدوج، فتُختار غالبًا عندما يكون الخلط والتشتيت عاملين حاسمين في جودة الكريات، أو عندما تكون العملية أقرب إلى المزج منها إلى إعادة التدوير.

يشرح هذا الدليل المفاضلات بعبارات عملية حتى تتمكن من الاختيار بناءً على المواد الخام الخاصة بك واختبارات قبول العميل.

ملخصات سريعة

غالباً ما يتم اختيار آلات البثق أحادية اللولب من أجل ضغط الذوبان المستقر والترشيح والتكوير.
غالباً ما يتم اختيار آلات البثق ذات اللولب المزدوج عندما يؤثر الخلط والتشتيت على أداء المنتج.
ابدأ من مواصفات الإخراج (نافذة التلوث، الإضافات، هدف MFR/IV)، ثم حدد نوع الطارد.

كيف تعمل آلة تكوير المواد المعاد تدويرها ذات البرغي الواحد (مستوى عالٍ)

في آلة تحبيب إعادة التدوير النموذجية، يحتوي البرغي على مناطق وظيفية: – أ منطقة التغذية/النقل قبول المواد الخام المعاد طحنها أو المكثفة – أ منطقة الانصهار/الضغط حيث تتحول المواد الصلبة إلى مواد منصهرة (حرارة + قص) – أ منطقة القياس يعمل ذلك على استقرار الإنتاج ويزيد الضغط اللازم للترشيح وتدفق القالب

تتضمن معظم مشاريع إعادة التدوير هذه الوظائف مع: - تغذية مستقرة (خاصة للأغشية) - ترشيح المواد المنصهرة (مبدل الشاشة) - إزالة الغازات حسب الحاجة - نظام تحبيب يتناسب مع البوليمر والسوق النهائي

للاطلاع على التكوينات والخيارات النموذجية للخطوط، راجع Energycle آلات تصنيع حبيبات البلاستيك.

مقارنة بين نظام التثبيت أحادي البرغي ونظام التثبيت ثنائي البرغي: جدول مقارنة للمشتري

عامل القرار	يميل المسمار الواحد إلى أن يكون مناسبًا عندما...	يميل نظام التثبيت المزدوج إلى التوافق عندما...
الوظيفة الرئيسية	الصهر + بناء الضغط + الترشيح + التكوير	مزيج/مركب + إضافات موزعة + إزالة متطايرة متحكم بها
استقرار ضغط الانصهار	تحتاج إلى ضغط ثابت للترشيح وحجم حبيبات متناسق	يمكنك تبرير استخدام عناصر تحكم ومسامير أكثر تعقيدًا للوصول إلى هدف الخلط
متطلبات الخلط	أنت بحاجة بشكل أساسي إلى التجانس (إعادة الطحن + الخام، عبوة صغيرة من الإضافات)	تحتاج إلى خلط تشتيتي/توزيعي أقوى للمنتجات الحساسة للتشتت.
تباين المواد الخام	يمكنك الحفاظ على الرطوبة والتلوث بشكل أكثر إحكاما	أنت بحاجة إلى مساحة معالجة أكبر لتلبية متطلبات التباين والخلط
نموذج الصيانة	تريد إجراءات صيانة ميكانيكية أبسط	أنت تقبل بتعقيد ميكانيكي أعلى مقابل قدرة المعالجة

لماذا يُعدّ نظام اللولب الأحادي شائعًا في خطوط إعادة التدوير؟

1) يُولّد ضغطًا ثابتًا لعملية الترشيح والتكوير

غالباً ما تحتوي المواد المنصهرة المعاد تدويرها على شوائب دقيقة (ألياف ورقية، جزيئات دقيقة، شوائب ألومنيوم، بوليمر متحلل). تتطلب عمليتا الترشيح والتكوير ضغطاً ثابتاً للمواد المنصهرة وتدفقاً يمكن التنبؤ به. في حال تذبذب الضغط، عادةً ما نلاحظ زيادة في وقت التوقف لتغيير المناخل، وزيادة في كمية الخردة الناتجة عن إعادة التشغيل، وتفاوتاً أكبر في حجم الحبيبات.

2) إنه يحافظ على بساطة التصميم الميكانيكي

تتميز أنظمة الطحن أحادية اللولب ببساطتها الميكانيكية مقارنةً بمعظم خطوط الطحن ثنائية اللولب. وهذا أمر بالغ الأهمية إذا كنت ترغب في إدارة موثوقة لقطع الغيار المعرضة للتآكل وإجراءات صيانة أسرع، خاصةً في المصانع التي تعتمد على فريق صيانة صغير.

3) يعمل بشكل جيد عندما يستقر خط التغذية في المنبع

تُثبّت العديد من خطوط إعادة التدوير المواد الخام قبل دخولها إلى جهاز البثق (لتكثيفها وتصنيع الأغشية، وغسلها وتجفيفها، وإزالة المعادن منها)، مما يضمن تغذية أكثر استقرارًا للبرغي. وهذا بدوره يُحسّن أداء خط البثق أحادي البرغي دون الحاجة إلى تكلفة إضافية لخلط المواد على مستوى التكتل.

متى يكون استخدام المحرك اللولبي المزدوج منطقياً

يُعتبر البثق اللولبي المزدوج خيارًا شائعًا عندما يكون المزج والتشتيت عاملين حاسمين في نجاح العملية، كما في الحالات التالية: – الخلط مع مواد مالئة أو مواد مقوية أو مجموعات إضافات أكبر – مزج البوليمرات حيث تؤثر جودة التشتت بشكل كبير على الخواص الميكانيكية – العمليات التي تتطلب تصميمات أكثر تعقيدًا لعناصر اللولب من أجل التحكم في سلوك المزج

توضح مجلة تكنولوجيا البلاستيك سبب اختلاف سلوك الخلط باستخدام برغيين: إذ يمكن للبراغي المتشابكة نقل البوليمر بينها عدة مرات لتحقيق خلط كامل للقناة، مما يدعم خلطًا أكثر اكتمالًا دون فقدان في الناتج أو ارتفاع في درجة حرارة الانصهار، وهي أمور قد تحدث في أقسام الخلط ذات القص العالي في تصميمات البرغي الواحد. (المصدر: تكنولوجيا البلاستيك - اختلافات الخلط باستخدام برغي مزدوج)

كيف يؤثر اختيار جهاز البثق على الترشيح والتكوير

تُجرى عملية التكوير في المراحل اللاحقة، لكن اختيار جهاز البثق يُغيّر نطاق التشغيل. فعلى سبيل المثال، تعتمد أنظمة التكوير تحت الماء على تنسيق مواصفات أجهزة البثق والمضخات والمرشحات وأنظمة المياه والمجففات. وتشير مجلة تكنولوجيا البلاستيك إلى أن أداء جهاز التكوير تحت الماء يكون جيدًا فقط عند تحديد مواصفات هذه الأنظمة معًا لتحقيق جودة متسقة للكريات. (المصدر: تكنولوجيا البلاستيك - الطريق إلى الكمال في صناعة الكريات)

للحصول على نظرة عامة عملية حول طرق التكوير وما تتطلبه من المادة المنصهرة، راجع Energycle دليل طرق التكوير.

ما يجب سؤاله للموردين (حتى لا تشتري بناءً على افتراضات)

استخدم هذه الأسئلة للحصول على اقتباسات "متشابهة":

1) ما هو البوليمر المستهدف والسوق النهائي (فيلم، حقن، صفائح، أشرطة، ألياف)؟
2) ما مدى تباين جودة المدخلات (الرطوبة، الورق/الملصقات، المواد الناعمة، البوليمرات الأخرى)؟
3) هل تحتاج إلى خلط/تركيب، أم بشكل أساسي إلى صهر + ترشيح + تحبيب؟
4) ما هي خاصية مراقبة الجودة التي تحدد النجاح (معدل تدفق الذوبان، عدد التلوث، اللون، الرائحة، القيمة اليومية لمادة البولي إيثيلين تيريفثالات)؟
5) ما هو نطاق ضغط الانصهار والتقلبات التي تتوقعها عند معدل الإنتاج المستهدف؟
6) ما هي الفترة الزمنية لتغيير الشاشة وكمية النفايات التي يجب أن نتوقعها عند مستوى التلوث لدينا؟
7) ما هو نموذج الخدمة الذي تفترضه (الصيانة الداخلية مقابل خدمة المورد)، وما هي فترات إعادة البناء؟

إذا كنت ترغب في أن توصي Energycle بمفهوم خط إنتاج ووحدات داعمة، فاستخدم نموذج الاتصال.

الأسئلة الشائعة (أسئلة حقيقية حول المشتريات)

إذا كنت أقوم بشكل أساسي بالترشيح والتكوير، فهل استخدام برغي مزدوج مبالغة؟

أحيانًا. إذا كان معيار نجاحك هو استقرار ضغط الانصهار خلال عملية الترشيح وتجانس حجم الحبيبات، فقد يكون خط إنتاج أحادي اللولب مُصمم بدقة هو الخيار الأمثل. تُضيف أنظمة اللولب المزدوج قيمةً عند الحاجة إلى زيادة كثافة الخلط أو جودة التشتت التي تُغير خصائص الحبيبات، ولكن هذه الإمكانية تأتي بتكلفة وتعقيد ميكانيكي. من الأفضل تحديد مواصفات "الحبيبات غير المرغوب فيها" بالنسبة لعميلك - مثل المواد الهلامية، والبقع، والرائحة، وانحراف معدل تدفق الانصهار، وفقدان اللزوجة السائلة في مادة البولي إيثيلين تيريفثالات - ثم ربط كل عيب باحتياجات العملية (الخلط، والتجفيف، وإزالة الغازات، والترشيح). إذا لم يكن الخلط هو العامل المحدد، فركز على استقرار التغذية واستراتيجية الترشيح.

ما هي أوضح علامة تدل على أنني أحتاج فعلاً إلى خلط ثنائي اللولب؟

تحتاج إلى إضافة أو توزيع كمية مناسبة من الإضافات أو الحشوات، وتعتمد جودة الحبيبات على مدى هذا التوزيع. تشير مجلة تكنولوجيا البلاستيك إلى أن الخلط المكثف مع القص العالي ضروري لتوزيع الإضافات أو البوليمرات الأخرى بشكل كامل، وتوضح أن تصميمات اللولب المزدوج تسمح بنقل البوليمر بين اللوالب عدة مرات لخلط كامل القناة. إذا أظهرت اختبارات عملائك أن ضعف التوزيع يتسبب في أعطال (فقدان القوة، وعدم اتساق معدل تدفق الذوبان، وعيوب مرئية)، يصبح استخدام عملية اللولب المزدوج أكثر جدوى. أما إذا كانت مشكلاتك الرئيسية هي التلوث وعدم استقرار الضغط، فركز أولاً على التغذية والتجفيف والترشيح. (المصدر: تكنولوجيا البلاستيك - اختلافات الخلط باستخدام برغي مزدوج)

هل لا يزال بإمكان نظام البرغي الواحد التعامل مع إزالة الروائح والمواد المتطايرة في عملية إعادة التدوير؟

نعم، ولكن عليك تحديد مفهوم إزالة الغازات بدقة. إذا كانت المادة الخام تحتوي على رطوبة أو مواد متطايرة (أحبار، مواد عضوية متبقية)، فإن اختيار نظام التهوية والتفريغ مهم. تأكد من كيفية منع التصميم لانتقال المادة المنصهرة إلى خط التفريغ، وكيفية التعامل مع الصيانة عند تكوّن الرواسب. بالنسبة لمادة البولي إيثيلين تيريفثالات (PET)، توضح نظرة عامة على إزالة الغازات من جهاز البثق لدى أحد موردي أنظمة التفريغ أن إزالة الغازات من PET يمكن أن تستخرج أبخرة مثل الماء والمذيبات والمونومرات/الأوليغومرات، بالإضافة إلى الجزيئات العالقة، إلى نظام التفريغ، مما يفسر أهمية المصائد وتخطيط الصيانة في المصانع الحقيقية. (المصدر: نظرة عامة على عملية إزالة الغازات من جهاز البثق من شركة Leybold)

كيف يمكنني مقارنة عروض أسعار البراغي المفردة والبراغي المزدوجة دون أن أضيع في تفاصيل المواصفات؟

ألزم كلا الموردين بتقديم عرض سعر موحد: إنتاج كريات قابلة للبيع في الساعة عند ظروف محددة للمواد الخام. حدد نطاقات الرطوبة والتلوث، ومواصفات الكريات المستهدفة، واختبارات القبول التي يستخدمها المشترون. ثم اطلب من كل مورد سرد الوحدات التي تُمكّن من تحقيق هذا الهدف: التغذية/التكييف، وإزالة الغازات، ونوع الترشيح ومساحة الغربال، وطريقة التكوير. أي عرض سعر لا يتضمن خطة ترشيح (فترة تغيير الغربال المتوقعة، وتوقعات اتجاهات الضغط، وخسائر إعادة التشغيل) غير قابل للمقارنة. اعتبر نسب طول/قطر البرغي وقدرة المحرك بالكيلوواط من العوامل الثانوية. تحديد الهدف هو ما يمنع المفاجآت بعد التشغيل.

إذا كنت أخطط لاستخدام عملية التكوير تحت الماء، فماذا يجب أن أطلب في العرض؟

اطلب عرضًا متكاملًا للنظام، وليس مجرد "سعر مُحَبِّب تحت الماء". تشير مجلة تكنولوجيا البلاستيك إلى أن نجاح عملية التحبيب تحت الماء يعتمد على اختيار مُكَوِّنات البثق والمضخات والمرشحات وأنظمة المياه والمجففات المناسبة التي تعمل معًا. اطلب مواصفات نظام المياه والمجفف، ومستوى الشوائب المتوقع في الحبيبات، وكيفية التحكم في حجم الحبيبات مع تآكل القواطع والقوالب. اطلب أيضًا أهدافًا لضغط الانصهار ودرجة الحرارة عند معدل الإنتاج المطلوب. إذا لم يتمكن المورد من توضيح كيفية دعم الترشيح واستقرار ضغط الانصهار للمُحَبِّب، فمن المرجح أن تواجه مشاكل في جودة الحبيبات ووجود الشوائب بعد بدء التشغيل. (المصدر: تكنولوجيا البلاستيك - الطريق إلى الكمال في صناعة الكريات)

حلول مستدامة لعالم دائري

مقارنة بين آلات البثق أحادية اللولب وآلات البثق ثنائية اللولب لإعادة التدوير: كيفية الاختيار