Porovnání strojů na recyklaci PET: Jak vybrat správnou linku

PET projekty uspějí, když se navrhují s ohledem na konečný trh. “Stroj na recyklaci PET” může znamenat cokoli od základního pracího zařízení, které prodává horkým způsobem prané vločky, až po linku na plnění lahví do lahví, která vyrábí pelety pro regulované aplikace.

Tato příručka porovnává hlavní konfigurace PET linek a vysvětluje, které moduly jsou pro váš cílový produkt nejdůležitější: promyté vločky, pelety nebo rPET určený pro kontakt s potravinami. Používá moduly Energycle. Systém recyklace PET lahví jako referenční bod pro typické bloky pracovního postupu.

Rychlé jídlo s sebou – Kvalita třídění je klíčová pro vše: kontaminace PVC a kovy může zničit šarže a zvýšit množství zmetků. – Mycí linky PET se často spoléhají na horké louhové mytí k odstranění lepidel a zbytků etiket, což zvyšuje jak kapitálové náklady, tak i zatížení odpadními vodami. (Zdroj: Pokyny pro návrh PET APR) – Sušení není volitelné, pokud PET přetavujete; regulace vlhkosti ovlivňuje degradaci polymeru a konzistenci IV. (Zdroj: Pokyny pro sušení PET CWC)

Co vlastně stavíte? (Výroba vloček vs. pelet)

Použijte tuto tabulku k výběru “typu” systému recyklace PET před porovnáním cenových nabídek zařízení.

Cílový výstup	Typický cíl kupujícího	Co musí systém dělat dobře	Moduly, které obvykle dělají projekt úspěšným, nebo neúspěšným
Promyté PET vločky	Prodávejte vločky výrobcům desek/vláken/pelet	Odstraňte štítky/lepidla, PP/PE krytky, kovy, štěrk	Třídění, horké praní, plovák, sušení, čištění odpadních vod
pelety rPET	Prodej pelet formovačům/extruderům	Udržuje stabilní taveninu, filtruje kontaminanty, kontroluje zápach/těkavé organické sloučeniny	Sušení, extruze/odplyňování, filtrace taveniny, peletizace + sušení pelet
rPET pro styk s potravinami (specifické pro daný trh)	Regulované trhy s nabídkou	Sledování vstupu, prokázání dekontaminace, důsledná kontrola kvality	Kontrola kvality v předprodeji, koncept dekontaminace, dokumentace a validace

1. První linie: Rozdělování a třídění balíků

Než se jakýkoli plast nařezá, musí být tříděn. Pokud kupujete balíky, začněte specifikacemi balíků a vstupní kontrolou kvality, protože výtěžnost a kontaminace ovlivňují celý váš nákladový model.

APR zveřejňuje specifikace modelových balíků, které mnoho kupujících používá jako pokyny pro přijetí balíků po spotřebě na trhu. Použijte je k propojení “toho, co si myslíte, že kupujete”, s tím, co trh považuje za přijatelné. (Zdroj: Specifikace balíků modelu APR)

Manuální vs. automatické lámání balíků:
- Manuál: Vhodné pro linky s nízkou kapacitou (<500 kg/h). Náročné na práci, ale s nízkými investičními náklady.
- Odbalovací stroj: Nezbytné pro vysokokapacitní linky. Využívá nízkorychlostní hřídele k oddělování stlačených lahví bez jejich rozbití, čímž zajišťuje stálý přísun materiálu do třídičů.
Trommel vs. balistický separátor:
- Trommel: Velký rotační buben, který odstraňuje malé nečistoty (kameny, sklo) podle velikosti. Skvělé pro špinavé sběrné proudy.
- Balistický separátor: Používá pádlovací pohyb k oddělení 2D položek (etiket/fólií) od 3D položek (lahví). Vyšší přesnost, doporučeno pro linky typu lahev-lahev.

2. Rezba velikosti: Konfigurace drtiče

Srdce mechanického procesu. Nesprávný drtič generuje nadměrné množství “jemných částic” (prachu), což je čistá ztráta materiálu.

Mokré broušení vs. suché broušení:
- Suché mletí: Standard pro nižší průchody. Vysoká hlučnost a prašnost.
- Mokré broušení: Do řezací komory se stříká voda. Tím se ochladí čepele, sníží se prašnost a začne se oplachovat dříve – což je užitečné, když chcete získat čistší vločky.

3. Mycí systémy: Faktor čistoty

Toto je nejdůležitější fáze pro přidanou hodnotu. Rozdíl mezi “špinavými vločkami” a “horce pranými vločkami” často určuje, kteří kupující budou váš materiál vůbec zvažovat.

Pokyny APR pro návrh pevných obalů z PET popisují proces regenerace PET jako proces zahrnující horké louhové mytí, které odstraňuje lepidla a další složky etikety – užitečný kontext pro vysvětlení, proč se chemie mytí a zatížení úpravny vody jeví jako hlavní faktory ovlivňující náklady na linku. (Zdroj: Průvodce návrhem APR – PET Rigid)

Typ systému	Klíčová vlastnost	Ideální pro	Dopad na náklady
Pouze studené praní	Používá okolní vodu, někdy s přídavkem čisticího prostředku.	Aplikace nižší třídy, kde jsou specifikace zápachu/vzhledu shovívavé.	Nízké provozní náklady, nízká prodejní cena
Parní / horké praní	Používá ohřátou vodu s chemikáliemi k odstranění lepidla, olejů a organických látek.	Extruze desek, výroba z lahve do lahve, vysoce kvalitní vlákno.	Vysoké náklady na energie, vysoká zisková marže
Plovoucí nádrže s klesáním	Separace hustoty (PET klesá, PP/PE víčka plovoucí).	Standardní oddělení pro všechny lahvové linky.	Norma

Kupující by měli výslovně specifikovat moduly mycích linek

Mnoho citací skrývá výkonnostní předpoklady za vágními frázemi jako “systém praní”. Požádejte dodavatele, aby podrobně uvedl, o jaké moduly se jedná a co má každý z nich odstranit.

Předmytí / bubnový drtič / odstranění štěrku: chrání následná zařízení a snižuje zatížení filtru
Třecí podložka: cíleně odstraňuje povrchovou kontaminaci a uvolňuje štítky
Reaktor pro horké praní (pokud je použit): cílí na lepidla, oleje a organické látky
Oddělení dřezu a plováku: odstraňuje víčka/kroužky (plováky z PP/PE, dřezy z PET)
Oplachování a sušení: reguluje vlhkost, která ovlivňuje skladování a přetavování
Rozhraní pro čištění odpadních vod: definuje, co musí vaše zařízení zvládat (filtry, chemie, kal)

Pokud chcete vyhrazené referenční rozvržení, Energycle linka na mytí PET lahví Stránka ukazuje typický postup od zmenšení velikosti přes promývání, separaci a sušení.

4. Sušení: Vlhkost je nepřítel

PET je hygroskopický. Nadměrná vlhkost způsobuje hydrolytickou degradaci během přetavování.

Mechanické sušení: Odstředivý krok odstraňuje po promytí přebytečnou povrchovou vodu.
Tepelné sušení (dle potřeby): Používá se, když musíte dosáhnout přísnějšího cíle vlhkosti pro balení, přepravu nebo peletování.

Pokud peletujete PET, považujte sušení za krok kontroly kvality, nikoli za doplněk. Pokyny pro recyklaci PET týkající se sušení uvádějí, že vlhkost v roztaveném PET může vést k hydrolýze a snížit molekulovou hmotnost a že PET musí být před zpracováním taveniny důkladně vysušen, aby se kontrolovaly ztráty invazivní kapaliny. (Zdroj: Pokyny pro sušení PET dle CWC (BP-PET3-05-01))

5. Peletizace: Krok modernizace

Přeměna vloček na pelety otevírá další koncové trhy, ale také přináší nové způsoby selhání: nestabilní tlak taveniny, prostoje z důvodu výměny síta a problémy se zápachem/VOC, pokud je odplynění slabé.

Jednošnekový extruder:
- Nejlepší pro: Čisté, suché, předprané vločky. Nižší výkon, jednodušší údržba.
Dvoušnekový extruder:
- Nejlepší pro: Materiál vyžadující odplynění (odstranění barvy/vlhkosti) a aditivní míchání. Vysoký točivý moment, lepší míchání, výrazně vyšší cena.
Vakuové odplyňování:
- Norma: Jeden větrací otvor.
- Vysoký výkon: Dvojité nebo trojité odplyňovací zóny. Nezbytné pro odstraňování těkavých organických sloučenin (VOC) pro splnění požadavků na potravinářskou kvalitu.

Pro porovnání konceptů peletizace a možností následné manipulace se můžete také podívat na Energycle. kategorie strojů na peletování plastů a jeho průvodce metody peletizace.

Filtrace a kvalita pelet

Pokud plánujete prodávat pelety, kupující vás budou posuzovat podle konzistence: distribuce velikosti pelet, gelových/černých vlastností a stability mezi šaržemi. Velkou roli v tom hraje filtrace a stabilita tlaku taveniny.

Například Gneuss popisuje provozní riziko změn sít způsobujících tlakové špičky nebo přerušení, a nastiňuje koncepty filtrace zaměřené na udržení konstantních podmínek toku taveniny regulací kontaminace sít. (Zdroj: Přehled filtrace taveniny Gneuss)

Rozhodovací matice: Co potřebujete?

Scénář A: “Prádelna”

Gól: Kupte balené lahve, prodejte čisté vločky.
Klíčová investice: Třídění + horké praní. Důležité je zmenšení velikosti, ale čistota je to, co určuje prodejní cenu.
Co specifikovat: Kvalita balíků, chemie praní, účinnost separace a sušicí kapacita.

Scénář B: “Interní” recyklační společnost

Gól: Recyklujte tovární zmetky (předlisky/lahve) zpět do výroby.
Klíčová investice: Vysoce kvalitní drtič s jednou hřídelí a bezprašný granulátor. Není třeba mytí (materiál je čistý).
Přednost: Nulová kontaminace.

Scénář C: Procesor s plným rozsahem

Gól: Znečištěné lahve na potravinářské pelety (rPET).
Klíčová investice: Možnosti polykondenzace v pevné fázi (SSP) (často po peletizaci) a intenzivní filtrace.
Požadavek: Sledování souladu s FDA/EFSA.

Jako příklady konceptů systémů „od lahve k lahvi“ výrobci popisují integrované přístupy k dekontaminaci a řízení infuzí. Například koncept VACUREMA od společnosti EREMA popisuje definovanou dobu vakuového ošetření při vyšší teplotě a tavení ve vakuu a také filtrační funkce. (Zdroj: Podrobnosti o EREMA VACUREMA)

Popis produktu recoSTAR PET od společnosti Starlinger také zdůrazňuje filtraci taveniny a nízké obsahy těkavých organických sloučenin (VOC) jako součást tvrzení o výstupu pelet rPET. (Zdroj: Přehled Starlinger recoSTAR PET)

Běžné způsoby selhání (a jak se jim vyhnout)

Tyto problémy se objevují v reálných projektech zadávání veřejných zakázek:

1) Než si definujete kvalitu balíků, kupujete si prací linku. Výsledek: platíte za zpracování kontaminace, kterou nemůžete prodat. 2) Regulace PVC je vágní. Důsledek: časté zmetky a odmítnutí zákazníků. 3) Horké praní a úprava vody jsou poddimenzované. Výsledek: špatné odstraňování lepidla a nestabilní kvalita vloček. 4) Sušení je považováno za dopravník. Výsledek: riziko hydrolýzy a posun viskozitního kmitočtu (IV) při peletizaci. 5) Filtrace je cenově hodnocena jako příslušenství. Důsledek: prostoje a nestabilní kvalita pelet.

Často kladené otázky (skutečné otázky týkající se zadávání veřejných zakázek)

Co mám dodavatelům poslat, abych dostal/a nabídky, které budou skutečně srovnatelné?

Zašlete vstupní specifikaci o jedné stránce a výstupní specifikaci o jedné stránce. Vstup by měl zahrnovat zdroj balíku, očekávanou kontaminaci (PVC/jiné polymery, kovy, etikety/papír, jemné částice), vlhkostní stav a cílovou propustnost. Výstup by měl definovat, zda prodáváte za studena prané vločky, za tepla prané vločky nebo pelety, a také přejímací testy, které vaši odběratelé používají (meze vizuální kontaminace, cílová vlhkost, cílová hodnota IV v případě peletizace). Požádejte také každého dodavatele, aby řádek po řádku uvedl moduly (třídění, praní, separace, sušení, filtrace, peletizace) a definoval předpoklady výtěžnosti. Specifikace balíků APR jsou dobrým referenčním bodem pro sladění definic vstupních materiálů. (Zdroj: Specifikace balíků modelu APR)

Opravdu potřebuji horké mytí balíků PET po spotřebě?

Často ano, pokud prodáváte vločky vyšší kvality nebo plánujete peletizaci, protože lepidla a zbytky etiket mohou omezit čistotu. Pokyny APR pro konstrukci tuhého PET popisuje horké louhové mytí jako součást procesu regenerace PET pro odstranění lepidel a součástí etiket, a proto jej mnoho linek s vyššími specifikacemi zahrnuje. Správná odpověď však závisí na vašem proudu balíků a specifikacích kupujícího. Pokud váš trh akceptuje nižší čistotu, může fungovat jednodušší mytí – zejména s lepším tříděním a separací. Rozhodněte se na základě zkušebního testu vázaného na akceptační testy kupujícího. (Zdroj: Průvodce návrhem APR – PET Rigid)

Jak se rozhodnu mezi prodejem vloček a výrobou pelet z rPET?

Začněte u zákazníků, ne u zařízení. Vločkové závody vyhrávají, když dokáží konzistentně splňovat cíle kupujícího ohledně čistoty a vlhkosti při nízkých provozních nákladech. Peletovací závody vyhrávají, když zákazníci platí za konzistenci a vy můžete udržet stabilní tlak taveniny, filtraci a kontrolu zápachu. Peletizace také zvyšuje riziko sušení a hydrolýzy: dokument s pokyny pro sušení PET uvádí, že vlhkost v roztaveném PET může hydrolyzovat polymer a snižovat molekulovou hmotnost, což ovlivňuje viskozitu (IV). Pokud nemůžete kontrolovat sušení a filtraci, pelety se mohou hůře prodávat než vločky. Postavte svůj obchodní plán na dodávané kvalitě a výtěžnosti, nejen na ceně za tunu. (Zdroj: Pokyny k sušení PET podle CWC)

Jaký je nejjednodušší způsob, jak snížit riziko kontaminace PVC v lince na výrobu PET lahví?

Definujte měřitelnou vstupní a výstupní specifikaci a poté na základě ní navrhněte třídění a kontrolu kvality. To zahrnuje rutiny kontroly balíků, automatizované třídění v případě potřeby a kontrolní body, které zachytí PVC dostatečně včas, aby se zabránilo kontaminaci vašeho mycího systému. Naplánujte si také, “co se stane, když PVC proklouzne” (manipulace s proudem odpadu a reakce obsluhy). Používejte společné standardy identifikace a označování, abyste sladili terminologii materiálů napříč vaším týmem a dodavateli; pro kódování identifikace pryskyřic se široce používá norma ASTM D7611. A co je nejdůležitější, požádejte dodavatele, aby vysvětlili, jak detekují a odstraňují PVC a jak prokazují výkonnost během přejímacích zkoušek. (Zdroj: Přehled ASTM D7611)

Pokud plánuji peletizovat, jaké moduly kromě extruderu jsou nejdůležitější?

Sušení, odplyňování, filtrace a manipulace s peletami. Sušení a odplyňování chrání kvalitu polymeru a pomáhají stabilizovat taveninu. Filtrace a stabilita tlaku taveniny určují konzistenci pelet a četnost prostojů. Metoda peletizace a sušení pelet určují jemné částice, vlhkost a kvalitu manipulace. Společnost Plastics Technology uvádí, že úspěch podvodní peletizace závisí na správné specifikaci extruderů, čerpadel, filtrů, vodních systémů a sušiček, které spolupracují – tento přístup používejte i v případě, že zvolíte systém s prameny. Požádejte dodavatele, aby uvedli předpoklady ohledně kvality pelet a prostojů při vaší cílové kapacitě, nejen popisy zařízení. (Zdroj: Technologie plastů – cesta k dokonalosti pelet)

Pokud se zaměřím na rPET pro styk s potravinami, jaký dokument o shodě bych si měl/a přečíst jako první?

U projektů v USA začněte s pokyny FDA ohledně chemických aspektů používání recyklovaných plastů v obalech na potraviny a slaďte svůj validační plán s požadavky koncového trhu. “Kontakt s potravinami” není jen volbou stroje; zahrnuje vstupní kontrolu, řízení procesu, dokumentaci a testování. Použijte pokyny k formulování otázek pro vašeho poskytovatele technologií a k definování, jaká data potřebujete ze studií a probíhající výroby. Také ověřte, co vaši zákazníci a regulační orgány na vašem trhu akceptují (požadavky USA a EU se liší). (Zdroj: Pokyny FDA k recyklovaným plastům ve formátu PDF)

Shrnutí

Neexistuje univerzální systém recyklace PET. Vyberte konfiguraci linky na základě cílového výkonu (vločky vs. pelety vs. regulované trhy) a poté specifikujte každý modul tak, aby cenová nabídka odrážela vaši skutečnou vstupní surovinu a akceptační testy vašeho kupujícího.

Udržitelná řešení pro cirkulární svět