Kompletní průvodce linkami na praní plastových fólií: od drcení po sušení

Prací linky na plastové fólie jsou klíčovou součástí procesu recyklace plastů. Skládají se ze série zařízení určených k čištění znečištěných fólií (jako jsou LDPE fólie a tkané sáčky) pomocí tření a vysokorychlostního působení, čímž je přeměňují na čisté suroviny vhodné pro peletizaci. Tyto vyčištěné granule fólie lze poté použít jako suroviny pro výrobu nových produktů.

Typická linka na praní plastových fólií zahrnuje především následující základní zařízení:

1. Drtič nebo drtič
2. Vysokorychlostní třecí podložka
3. Plovoucí nádrž
4. Odvodňovací stroj/sušicí systém

Materiály se mezi zařízeními přepravují pomocí šnekových dopravníků nebo pneumatické dopravy. Ačkoli existují různé typy mycích zařízení, základní principy jsou podobné. Pro zlepšení kvality produktu lze k odstranění kontaminantů přidat pomocná zařízení, jako jsou bubnové síta, větrné třídiče a odlučovače.

Předúprava: Drcení a drcení

Prvním krokem na prací lince je roztrhání fólie na malé kousky, což řeší několik problémů:

• Zabraňuje tomu, aby se celé plastové sáčky omotávaly kolem zařízení, což by ovlivnilo výkon a bezpečnost
• Dispergování lepených fólií (jako je potravinová fólie a LLDPE fólie)
• Usnadnění toku materiálu mezi zařízeními

Pro tento proces drcení se obvykle používají mokré mlýnky nebo průmyslové drtiče.

Drtiče

Drtiče jsou vysoce výkonná, nízkorychlostní zařízení s vysokým točivým momentem. Řezací nože jsou namontovány na pomalu se otáčejících hřídelích a jsou schopny trhat velké materiály na nepravidelné kusy o velikosti 2,5 až 12 cm. Nízkorychlostní provoz zajišťuje minimální nebo žádnou tvorbu prachu.

Drtiče lze rozdělit podle počtu hřídelí na: jednohřídelové, dvouhřídelové a čtyřhřídelové. Kromě plastikářského průmyslu se drtiče široce používají v:

• Recyklace pryže
• Recyklace kovů
• Zpracování elektronického odpadu
• Zpracování dřeva
• Ničení citlivých předmětů (např. prošlé potraviny, léky)
• Čistírny odpadních vod a další vládní aplikace
• Předúprava pevného odpadu (např. potraviny, palety, plastové sudy, nábytek)

V plně automatizovaných linkách na mytí plastů jsou drtiče obzvláště užitečné. Dokážou zpracovat celé balíky fólie, což je důležité pro recyklační centra, která se snaží ušetřit místo a snížit logistické náklady. Velikost balíků plastové fólie se liší v závislosti na balíkovacím stroji a obsluze, obvykle 90–1,5 metru na každé straně a váží 225–650 kg.

Drtiče

Na rozdíl od drtičů pracují drtiče při vyšších otáčkách, obvykle 200–800 ot./min. Na hřídeli jsou namontovány odolné úhlové nože. Když se rotující nože dotknou pevných nožů v drticí komoře, materiál se rozřeže na menší fragmenty. Síto s nastavitelnými otvory ve spodní části nebo kolem hřídele zajišťuje, že materiál prochází pouze tehdy, když dosáhne požadované velikosti.

Drtiče sice mohou produkovat menší výkon, ale jejich vysokorychlostní provoz generuje více hluku a prachu. Výrobci kvalitních drtičů obvykle poskytují zvukotěsné kryty a opatření ke snížení prašnosti, jako jsou přídavné síta, snížení rychlosti, pneumatická doprava a mokré drcení.

Pro mytí plastových fólií se obvykle doporučují mokré mlýnky. Ty během procesu nepřetržitě stříkají vodu do drticí komory, čímž nejen dokončují drcení, ale také předpírají znečištěné fólie. Voda také působí jako mazivo, snižuje teplo a opotřebení, a tím prodlužuje životnost nožů.

Porovnání drtičů a shredderů

Výběr vhodného drticího zařízení vyžaduje zvážení jeho pro a proti. Některé prací linky dokonce používají oba typy zařízení: drtič pro předúpravu velkých kusů fólie na velikost dlaně a následně mokrý drtič pro další drcení a předpírání.

Výhody a nevýhody drtiče:

Výhody:

• Může zpracovávat celé balíky fólie, což snižuje manuální práci
• Nízká rychlost provozu, méně hluku, méně prachu
• Vhodné pro zpracování nekvalitních filmů s vysokým obsahem kontaminantů
• Některé modely nabízejí funkci mokrého drcení

Nevýhody:

• Výstupní fragmenty jsou nestejnoměrné velikosti a tvaru, relativně velké
• Obtížná údržba, časově náročná výměna čepele

Výhody a nevýhody drtiče:

Výhody:

• Produkuje menší a jednotnější fragmenty
• Snadná údržba, pohodlná výměna čepele

Nevýhody:

• Vyžaduje ruční oddělení balíků fólie před podáváním
• Vysokorychlostní provoz, hlučný, prašný
• Snadno se poškodí tvrdými předměty, není vhodné pro silně znečištěné materiály

Vysokorychlostní třecí podložka

I když to není nezbytné, jsou vysokorychlostní třecí pračky velmi užitečné v mycích linkách. Jejich jádrem je dlouhá hřídel s vysokorychlostně rotujícími lopatkami. Kolem hřídele je sítový kanál pro odvodňování. Celé zařízení je uzavřeno v obdélníkovém krytu s vodními trubkami stříkajícími na síto. Zařízení je nakloněné, materiál je přiváděn ze spodního konce a vyčištěný materiál vystupuje z horního konce.

Vysokorychlostní frikční pračky se obvykle umisťují za mokrým drtičem. Směs špinavé vody a nečistot vstupuje do pračky, která se otáčí rychlostí přes 1000 ot./min. Rotující lopatky narážejí na fragmenty filmu vysokou rychlostí a vytvářejí intenzivní tření. Odstředivá síla vymršťuje nečistoty ven skrz síto. Nepřetržité rozstřikování vody zabraňuje ucpávání síta a doplňuje vodu v pračce.

Pro materiály obsahující malé množství papírových kontaminantů jsou obzvláště účinné vysokorychlostní třecí pračky, protože intenzivní tření může rozložit papír na buničinu a vytlačit ji skrz síto.

Šikmý úhel lopatek posouvá materiál nahoru a nakonec vystupuje z horní části do plovoucí nádrže nebo pokročilejšího separátoru kapalin a pevných látek. Některé zpracovatelské závody se mohou rozhodnout použít dlouhé vodní nádrže nebo plovoucí nádrže místo vysokorychlostních třecích praček, aby se prodloužila doba namáčení pro lepší oddělení kontaminantů.

Plovoucí nádrž

Plovoucí nádrže (známé také jako plovoucí nádrže s klesáním) mají dvě hlavní funkce:

1. Čištění: Namáčecí fólie pro usnadnění oddělení kontaminantů
2. Separace: Využití rozdílů v hustotě k odplavení lehkých filmů a ponoření těžkých nečistot

Typická plovoucí nádrž je velká obdélníková vodní nádrž o šířce asi 2–3 metry, délce 4–6 metrů a výšce 2–3 metry. Jakmile plastová fólie vstoupí do nádrže, je pohybována vpřed pomalu rotujícími lopatkami nebo proudem vody. V důsledku rozdílů v hustotě plastová fólie (hustota <1 g/cm³) plave na hladině a pohybuje se vpřed, zatímco nečistoty hustší než voda (jako kameny, písek) klesají ke dnu.

Dno separační nádrže je kuželovité a shromážděný odpad je odstraňován dopravním pásem ovládaným pneumatickými ventily. Tento odpad, obsahující převážně vodu, lze spalovat nebo odvážet na specializované skládky.

Cyklonový separátor

Cyklonové separátory, běžně používané v Recyklace PET lahví, jsou také vhodné pro praní plastových fólií. Fungují podobně jako plovoucí nádrže, ale s lepší separační účinností a generují odstředivou sílu přibližně 20krát větší než zemská gravitace. V procesu separace v cyklonu je tlak vzduchu mnohem vyšší než v míchacích zařízeních v nádrži. Odstředivá síla generovaná cyklonem způsobuje, že lehké fólie se otáčejí směrem ven a nahoru, zatímco těžké materiály klesají.

Sušicí systém

Sušení je posledním krokem v mycí lince fólie a klíčovým procesem před extruzní peletizací. Důkladné sušení zabraňuje vzniku vzduchových kapes během extruze; obsah vlhkosti fólie by měl být udržován pod 15%. Dvě běžné metody sušení jsou:

1. Odvodňovací stroj (odstředivka) + sušení horkým vzduchem:
   Odvodňovací stroj využívá odstředivou sílu k odstranění většiny vlhkosti, čímž snižuje obsah vlhkosti filmu na 20–301 TP³T. Horký vzduch jej dále suší na přibližně 151 TP³T.
2. Šroubový lis:
   Ekonomická metoda, která odstraňuje vodu stlačením a kroucením fólie.

Odvodňovací stroj/horkovzdušná sušička

Odvodňovací stroje jsou konstrukčně podobné vysokorychlostním frikčním pračkám, s centrální vysokorychlostní rotující (kolem 1000 ot./min.) lopatkovou hřídelí obklopenou sítem. Jakmile mokrý film vstoupí, odstředivá síla vymrští vodu ven skrz síto.

Sušení horkým vzduchem zahrnuje smíchání odvodněné fólie s horkým vzduchem, její otáčení v dopravním kanálu a nakonec průchod cyklonem pro další odpaření zbývající vlhkosti. Obvykle se používá 1–3 fáze sušení horkým vzduchem v závislosti na požadavcích.

Šroubový lis

Šnekové lisy se široce používají v potravinářství, papírenství, čištění odpadních vod a dalších průmyslových odvětvích. Účinně odvodňují, aniž by vyžadovaly drahé zařízení na sušení horkým vzduchem.

Jádrem šnekového lisu je spirálová hřídel s postupně se zvětšujícím průměrem, obklopená perforovaným drenážním kanálem. Jak mokrá vrstva vstupuje, je stlačována se zvětšujícím se průměrem spirálové hřídele a vytlačuje vodu ven malými otvory. Úzká mezera na konci zařízení může snížit obsah vlhkosti na přibližně 151 TP3T.

Přizpůsobení Linka na praní fólií

Konkrétní konfigurace prací linky závisí na typu zpracovávané fólie a stupni její kontaminace. Například drtiče jsou vhodnější než drtiče při práci se silně kontaminovanými materiály nebo s vysokými požadavky na objem výroby.

Typická prací linka LDPE fólie (98/2 nebo fólie třídy A) může zahrnovat: mokrý drtič, vysokorychlostní třecí pračku, plovoucí nádrž, odstředivé odvodňovací zařízení a horkovzdušnou sušičku. Alternativně lze vodní nádrž rozšířit, čímž se eliminuje potřeba vysokorychlostní třecí pračky. Některé továrny používají dvě vysokorychlostní třecí pračky, jednu před a jednu za prací nádrží. Pro snížení opotřebení drtiče lze pro předběžné zpracování přidat drtič.

Více zařízení vede k čistším produktům, ale také zvyšuje investiční a provozní náklady. V oblastech s nižšími náklady na pracovní sílu může manuální práce nahradit některá zařízení, například ručním přesunem mezi zařízeními místo dopravníků.

Závěr

Tento článek představuje typická zařízení běžně používaná v linkách na praní plastových fólií. Neexistuje žádný pevný standard pro metody recyklace; klíčem je pečlivě vybrat na základě typu fólie a úrovně kontaminace. Vzhledem k významným rozdílům ve výkonu mezi zařízeními je vhodné před rozhodnutím navštívit továrny výrobců.