Mi az az egycsigás pelletizáló PET műanyag pelyhekhez? - Műanyag újrahasznosító gépek

Az egycsigás extruderek gyakoriak a műanyag-feldolgozásban, és PET-palackpelyheket is képesek rPET-pelletekké granulálni.ha A gyártósor kellően jól szabályozza a nedvességet, az illékony anyagokat, a szűrést és a pelletizálást ahhoz, hogy megvédje a belső viszkozitást (IV) és a pellet minőségét.

Ez az útmutató elmagyarázza, mi az az egycsigás PET-pehely granuláló, hogyan konfigurálják jellemzően a teljes gyártósort, hol vallanak kudarcot a projektek, és mit kell kérdezni a beszállítóktól a megrendelés aláírása előtt.

Az alapkonfigurációért és a beállításokért lásd az Energycle dokumentációját. PET pehely egycsigás pelletizáló referenciaoldal.

Ha még mindig a berendezések hatókörét vizsgálja, ezek az Energycle oldalak segítenek összehasonlítani a vonalkoncepciókat és a terminológiát: – műanyag pelletizáló gépek – pelletizálási módszerek műanyag pelletizálókban – műanyag újrahasznosító gépek áttekintése

Gyorsan levonható tudnivalók (vásárlóknak)

A PET-pelyheket nagyon alacsony nedvességtartalomra kell szárítani az olvasztás előtt; az olvadékban lévő nedvesség hidrolízist és IV-veszteséget okozhat.
A vákuumos gáztalanítás és a stabil olvadékszűrés gyakran jelenti a különbséget a “futások” és az “egyenletes futások” között.”
Az egycsigás gyártósorokat gyakran használják számos rPET pellet alkalmazáshoz, míg az ikercsigás egyre vonzóbbá válik a keverési/keverési igények növekedésével.

Miért érzékeny a PET pehely granulálása: Nedvesség → Hidrolízis → IV-veszteség

A PET könnyen felszívja a nedvességet. Amikor a PET-et nedvesség jelenlétében olvasztják, hidrolízis léphet fel, és csökkenhet a molekulatömeg, ami IV-veszteségben és csökkent mechanikai teljesítményben nyilvánul meg. Egy újrahasznosítási iparági útmutató a PET kezeléséről és szárításáról megjegyzi, hogy már kis nedvességtartalom is hidrolizálhatja a PET-et az olvadékfeldolgozás során, és hogy a PET-et közvetlenül az olvadékfeldolgozás előtt alaposan meg kell szárítani az IV-veszteség minimalizálása érdekében. A dokumentum olyan gyakran idézett célokat is megad, mint például a ~50 ppm nedvességtartalomra történő szárítás és az IV-veszteség szűk sávon belül tartása a tipikus újrahasznosított PET-alkalmazások esetében. (Forrás: CWC PET szárítási útmutató (BP-PET3-05-01))

Ez a fő oka annak, hogy a PET pelletizáló sorok “túlfelszereltnek” tűnnek a PP/PE-hez képest: a PET gyenge szárítási szabályozást, hosszú tartózkodási időt és instabil szellőzést eredményez.

Mit jelent valójában az “egycsigás pelletizáló PET-pelyhekhez”?

A legtöbb vásárló azt mondja, hogy “pelletizáló”, de a rendszer több modulból álló sor: – Takarmány-előkészítés (pufferelés, fémdetektálás, opcionális sűrítés) – Szárítás / előszárítás (gyakran a PET legfontosabb modulja) – Extrudálás (egycsavaros, általában szellőztetéssel és vákuummal) – Olvadékszűrés (szűrőcsere vagy folyamatos szűrés, néha olvadékszivattyúval) – Pelletizálás + pelletkezelés (szálon vagy víz alatt; majd szárítás és finomszemcsék eltávolítása)

Amikor a beszállítókat hasonlítja össze, kevesebbet koncentráljon csak a csigára, és inkább arra, hogy a modulok hogyan működnek együtt az IV, a szennyeződés és a pellet konzisztenciájának szabályozásában.

Tipikus folyamatábra (palackpehely → rPET pelletek)

A legtöbb sor ehhez hasonló folyamatot követ:

1) Mosott PET-pelyhek (ellenőrzött PVC/fém/papír határértékekkel)
2) Előszárítás / szárító puffer (célzott nedvességtartalom-stabilitás)
3) Adagolórendszer (garat kialakítás, áthidaló vezérlés, opcionális sűrítő/préselő)
4) Egycsigás extruder (hőmérsékletprofil + tartózkodási idő szabályozása)
5) Vákuum gáztalanítás/szellőztetés (vízgőz és egyéb illékony anyagok eltávolítása)
6) Olvadékszűrés (szilárd szennyeződések eltávolítása; nyomásstabilitás szabályozása)
7) Pelletizálás (szálas vagy víz alatti)
8) Pelletszárítás + finomszemcsék eltávolítása + tárolásra szállítás

Néhány “palackról palackra” folyamat további fertőtlenítési és intravénás kezelési lépéseket ad hozzá (például az EREMA VACUREMA koncepciója a vákuumkezelés és a szilárd fázisú polikondenzáció/intravénás növekedés lépéseit írja le, és megjegyzi, hogy a vákuum alatti olvasztás segít megelőzni a hidrolitikus/oxidatív bomlást; lásd EREMA VACUREMA részletek).

Alapmodulok (Mit kell ellenőrizni és mit változtat)

1) Szárítás / Előszárítás (gyakran a legnagyobb megtérülést eredményező folyamat)

Ha a szárító nem képes stabil nedvességtartalmat tartani az extruder betáplálásánál, akkor a problémákat (habzás, buborékok, homályosság, pellet-egyenetlenség, a beállítások gyakori átfordítása) a későbbiekben fogja követni.

A vevő ellenőrzi: – Hogyan mérik a nedvességet (mintavételi pont és módszer)? – Milyen nedvességtartalom-tartományt tud garantálni a szállító az extruder betáplálásakor? a te pelyhek? – Mi történik az indítási/leállítási események és a tartályfeltöltés során (a nedvességtartalom hirtelen emelkedése gyakori)?

Ha meg kell beszélnie egy célpontot a beszállítókkal, a CWC PET szárítási útmutatója nagyon alacsony nedvességtartalomra (általában néhány tíz ppm körüli értékre) történő szárítást javasol az olvadékfeldolgozás során a hidrolízis minimalizálása érdekében. (Lásd CWC PET szárítási útmutató.)

2) Táplálás és pehelykezelés (a stabilitás meghaladja a csúcsteljesítményt)

A PET-pelyhek áthidalhatják, hullámozhatják vagy finom részecskéket szállíthatnak az extruderbe. A stabil adagolás javítja az olvadéknyomás stabilitását és megkönnyíti a szűrés kezelését.

Vevő ellenőrzi: – A garat kialakítását és áthidalódásgátló tulajdonságait – Hogyan kezeli a beszállító a könnyű címkéket/bírságokat – Alkalmaznak-e tömörítést/kompatibilitást (és miért)

3) Vákuumos gáztalanítás / szellőztetés (nedvesség + illékony anyagok szabályozása)

A gáztalanítás az, amivel sok gyártósor stabilitást nyer. Segít eltávolítani a vízgőzt és más illékony anyagokat az olvadékból – ez különösen fontos a változó bejövő minőségű rPET esetében.

Két gyakorlati dolog, amit ellenőrizni kell: – Átvitelvezérlés (hogyan akadályozza meg a szellőzőnyílás, hogy az olvadék bejusson a vákuumvezetékbe) – Vákuumrendszer tartóssága (mivel a PET gáztalanítása olyan gőzöket, mint a víz, oldószerek, monomerek/oligomerek, valamint a beragadt részecskék, behúzhat a rendszerbe)

Leybold extruder gáztalanítási áttekintése a PET gáztalanítását úgy írja le, mint jelentős mennyiségű gőz (beleértve a vizet, oldószereket, monomereket, oligomereket) kivonását az extruderből a vákuumrendszerbe, és megjegyzi a kondenzáció és a polimerizáció kezelésének tervezési kihívását a szivattyúkban. (Lásd Leybold extruder gáztalanítás áttekintése.)

4) Olvadékszűrés + nyomásstabilitás (a “csendes vonal” előnye)

A pelyhes szennyeződés valós: papír, alumínium, elasztomerek, alkalmanként PVC és finomszemcsék. Az olvadékszűrőnek el kell távolítania a szilárd anyagokat zavaró nyomáscsúcsok vagy gyakori állásidők okozása nélkül.

Ami jónak tűnik: – A nyomás elég stabil ahhoz, hogy a pelletméret állandó maradjon – A szűrő karbantartása a kampány hosszához igazodik (nem a legrosszabb órához)

Gneuss rávilágít egy gyakori üzemeltetési problémára – a szitanyomás változásai megszakításokat és nyomáscsúcsokat okoznak –, és leír egy forgószűrési koncepciót, amelynek célja az olvadékfolyási feltételek (beleértve a nyomásesést is) állandó szinten tartása a szitanyomás szennyeződésének szabályozásával. (Lásd a Gneuss olvadékszűrés áttekintése.)

A Starlinger recoSTAR PET termékcsaládjának leírása az olvadékszűrést és a stabil olvadéknyomást is hangsúlyozza, megemlítve az olvadékszivattyú szerepét a nyomás stabilizálásában és az állandó olvadékminőség támogatásában. (Lásd Starlinger recoSTAR PET áttekintés.)

5) Pelletizálási módszer (szál vs. víz alatti) és pelletkezelés

A pelletizálás nem csak “vágás”. Ez magában foglalja a víz/levegő kezelését, a pellet szárítását, a finomszemcsék szabályozását, és azt, hogy a gyártósor mennyire tűri a kis olvadékváltozásokat.

A víz alatti pelletizáló rendszereket gyakran komplett csomagként specifikálják, mivel több alrendszernek kell illeszkednie. A Plastics Technology megjegyzi, hogy egy víz alatti pelletizáló “csak a megfelelő extruderek, szivattyúk, szűrők, vízrendszerek és szárítók specifikációjával lehet sikeres, amelyeket összehangolnak az állandó pelletminőség elérése érdekében.” (Lásd Műanyagtechnológia a víz alatti pelletizáló rendszer specifikációján.)

Ha a pelletizálási módszerek között dönt, kérje meg a beszállítókat, hogy mutassák be a pelletminőséget (finom részecskék %, farokrészecske, pelletméret-eloszlás) a célzott áteresztőképesség és belső áramlás mellett – ne csak “boldog útvonal” esetén. A gyakori lehetőségek gyakorlati lebontását lásd az Energycle útmutatójában. pelletizálási módszerek műanyag pelletizálókban.

Egycsigás vs. ikercsigás PET-pelyhek begyűjtése (Vásárlói döntési táblázat)

Döntési tényező	Egyetlen csavar gyakran megfelelő, ha…	A kétcsavaros rendszer gyakran akkor megfelelő, ha…
Pehely állagú	A beérkező pelyheket következetesen mossák és válogatják	A bejövő minőség ingadozik, és több feldolgozási “mozgástérre” van szükséged”
Keverés/keverés	Főként olvasztásra, gáztalanításra, szűrésre és pelletizálásra van szüksége	Erősebb keverésre van szükség adalékanyagokhoz, töltőanyagokhoz, színezékekhez vagy szabályozott keverékekhez.
Illatmentesítési igények	Egy vagy két jól megtervezett szellőző-/vákuumzóna is képes elérni a célokat	Agresszívabb devolatilizációs képességre és keverésre van szükséged
Karbantartási modell	Kevesebb forgó elemet és egyszerűbb újraépítési rutinokat szeretne	A folyamatok rugalmassága érdekében elfogadja az összetettebb karbantartást
Kockázattűrés	Szigorú bemeneti specifikációkat (nedvesség/szennyeződés) is betartathat	A folyamatnak szélesebb bemeneti változékonyságot kell tolerálnia.

A döntés leggyorsabb módja, ha meghatározzuk a célzott pellet IV-t, a szennyeződési ablakot és a végfelhasználói követelményeket, majd egy anyagpróbával megerősítjük a pelyhek felhasználásával.

Specifikációk, amelyeket meg kell határoznia az árajánlatkérés előtt

Sok “rossz gép” vásárlása azért történik, mert az árajánlat kizárólag az átviteli sebességre épül. Használjon olyan specifikációs lapot, amely tartalmazza a minőségi, változékonysági és megfelelőségi követelményeket.

Specifikációs tétel	Miért fontos	Hogyan definiáljuk
Bejövő pelyhes nedvesség	A hidrolízis kockázatának és az intravénás veszteségnek a közvetlen mozgatórugója	Adja meg a tipikus/legrosszabb esetben előforduló nedvességtartalmat; határozza meg a mért betáplálási nedvességtartalom célértékét az extruder bemeneténél (adja meg a vizsgálati módszert)
Bejövő szennyeződési profil	Meghatározza a szűrési terhelést és a pellethibákat	PVC-határérték, fémek, papír/címkék, % finomszemcsék és nem olvadó szennyeződések meghatározása
Célzott pellet IV és IV veszteséghatár	Meghatározza a mechanikai teljesítményt és a végfelhasználást	Állapítsa meg az IV céltartományt és a megengedett IV veszteséget; ellenőrizze a mérési módszert (az ASTM D4603 szabványt gyakran használják)
Szag/VOC elvárások	Befolyásolja a végfelhasználói elfogadottságot	Szag/VOC célérték meghatározása és annak kiértékelési módjának meghatározása (ügyfélpanel, műszer stb.)
Pellet geometria + finomszemcsés határértékek	Befolyásolja a szállítást, az adagolást és a továbbítás minőségét	Határozza meg a pelletméret-tartományt és az elfogadható finomszemcséket; vegye figyelembe a szárítóanyag és a finomszemcsék eltávolítására vonatkozó elvárásokat is
Élelmiszerrel való érintkezés szándéka (ha alkalmazható)	További validációra és dokumentációra lehet szükség	Határozza meg a végpiacot és a megfelelési utat; tekintse át az FDA útmutatását az újrahasznosított műanyagokról az élelmiszer-csomagolóanyagok kémiai szempontjainak figyelembevételével.

FDA referencia az élelmiszerrel érintkezésbe kerülő alkalmazásokat célzó csapatok számára: Újrahasznosított műanyagok felhasználása élelmiszer-csomagolásban (kémiai szempontok): Útmutató az ipar számára.

Beszállítói kérdések, amelyek megmentik a projekteket

Kérdezd meg ezeket korán, mielőtt a szállító zárolná a konfigurációt:

1) Szárítási garanciaExtruder adagolásnál milyen nedvességtartalmat garantálnak a pelyheimnél, és hogyan mérik azt?
2) Gáztalanító kialakításMi akadályozza meg az olvadék átvitelét a vákuumvezetékbe, és mi a vákuumrendszer karbantartási terve?
3) Szűrési tervMilyen szennyeződési terhelési feltételezéseket használ, milyen finomságot tud fenntartani, és hogyan néz ki egy “rossz nap” a szitacserék vagy a visszaöblítés szempontjából?
4) Olvadéknyomás-stabilitás: Olvadékszivattyút használ, és milyen nyomásingadozási tartományra számít állandósult állapotban?
5) Pellet minőségbiztosításMutassa be a pelletméret-eloszlást és a finom szemcséket a célzott áteresztőképesség mellett, és magyarázza el, hogyan méreteződik a pelletszárító és a finomszemcsék eltávolítása.
6) Vizsgálati protokollMit fogunk mérni a vizsgálat során (intravénás oldat, gélek, fekete szemcsék, VOC/szag), és mi minősül megfelelőnek/nem megfelelőnek?

A leállások és alkatrészek tervezéséhez az Energycle-k műanyag pelletizáló karbantartási ellenőrzőlista segíthet a “karbantartást” valódi projektmenedzserré alakítani.

GYIK (Valódi beszerzési kérdések)

Lehet egyetlen csigás gyártósoron élelmiszerrel érintkezésbe kerülő rPET pelleteket előállítani palackpehelyből?

Lehet, de az “élelmiszerrel való érintkezés” megfelelőségi és folyamatszabályozási kérdés, nem csak csavarválasztás kérdése. Szigorú bemeneti szabályozásra van szükség (válogatás, mosás és alacsony PVC/fém tartalom), valamint egy olyan fertőtlenítési koncepcióra, amelyet a végfelhasználói piac is elfogad. Egyes beszállítók komplett, palackról palackra rendszereket pozícionálnak meghatározott vákuumkezelési idővel és hőmérséklettel; például az EREMA a VACUREMA koncepciójában minimális vákuumkezelési időt és magasabb hőmérsékletű kezelést ír le a PET-pelyhek esetében. Amerikai projektek esetén tekintse át a következőt is: FDA útmutatás az újrahasznosított műanyagokról élelmiszer-csomagoláshoz és igazítsa validációs tervét az ügyfél igényeihez.

Milyen nedvességtartalmat kell a beszállítónak garantálnia az extruder adagoló torkolatánál?

Kérjen garantált tartományt az extruder bemeneténél, ne csak a “szárító teljesítményét”. A PET érzékeny az olvadék nedvességére, mivel a hidrolízis csökkentheti a molekulatömeget és a viszkozitási indexet. Egy PET újrahasznosítási szárítási útmutató a PET nagyon alacsony nedvességtartalomra (általában néhány tíz ppm körüli értékre) történő szárítását tárgyalja, hogy minimalizálja a hidrolízist és korlátozza a viszkozitási indexveszteséget az olvadékfeldolgozás során. Használja ezt kiindulási referenciaként, majd állítson be egy számot a célzott viszkozitási index és a végfelhasználás alapján. A legfontosabb, hogy adja meg a mintavételi pontot, a vizsgálati módszert, és azt, hogy a szállító hogyan kezeli a nedvességcsúcsokat a garat újratöltése és az indítás során. (Lásd a „Vízszintek” részt). CWC PET szárítási útmutató.)

Melyik olvadékszűrési módszer biztonságosabb a fogyasztás utáni pelyhek esetében: a szitacserélős vagy a folyamatos szűrés?

A helyes választás a szennyeződési terheléstől és az üzemidőtől függ. A szitacserélők jól működhetnek, ha a szennyeződés szabályozott, de a gyakori szitacserék nyomásingadozásokat és folyamatmegszakításokat okozhatnak, ha a gyártósor nincs erre tervezve. A folyamatos szűrési koncepciók célja az olvadékfolyási feltételek állandóságának fenntartása; például a Gneuss olyan szűrési megközelítéseket ír le, amelyek állandó feltételeket tartanak fenn a szitaszennyeződés szabályozásával, segítve elkerülni a szitacserékkel járó nyomáscsúcsokat. Amikor összehasonlítja az ajánlatokat, kérdezze meg minden egyes beszállítótól a feltételezett szennyeződési terhelést, az áteresztőképességüknél várható karbantartási intervallumot, valamint azokat az adatokat, amelyeket a nyomásstabilitás előrejelzésére használnak. (Lásd a 2. ábrát). Gneuss olvadékszűrés áttekintése.)

Szükségem van olvadékszivattyúra egy PET pelletizáló soron?

Az olvadékszivattyú nem kötelező, de segíthet, ha stabil olvadéknyomásra van szükség a szerszámnál az állandó pelletméret és az állandóbb működés érdekében – különösen, ha a szűrés változó nyomásesést okoz. A Starlinger recoSTAR PET leírása kiemeli az olvadékszivattyú szerepét az olvadéknyomás stabilizálásában és az állandó olvadékminőség támogatásában. A vásárlók számára a döntés a következőkre korlátozódik: mennyire szigorúak a pelletméret/finomság határértékei, mennyire változóak a bejövő pelyhek, és mennyire stabilnak kell lennie a szerszámnyomásnak a pelletizálási módszerhez. Kérje meg a szállítót, hogy mutassa be a nyomástrend adatokat szivattyúval és anélkül a célzott szűrőfinomság mellett. (Lásd a „Lásd: Starlinger recoSTAR PET áttekintés.)

Mit kell előírnom vákuumos gáztalanítás esetén a lerakódások és a szivattyúproblémák elkerülése érdekében?

Kezdjük azzal, hogy mi jön ki az rPET olvadékokból: vízgőz plusz más gőzök, és néha magával ragadott részecskék. Leybold megjegyzi, hogy a PET gáztalanítása olyan gőzöket vonhat ki, mint a víz, oldószerek, monomerek/oligomerek, és ezek lecsapódhatnak és polimerizálódhatnak a vákuumszivattyúkban, ami tervezési és karbantartási kihívást jelent. A beszerzéshez kérdezze meg, hogy milyen kondenzátorok/lecsapódásgátlók vannak beépítve, hogyan kezelik a lerakódásokat, mi a tisztítási intervallum, és hogy a karbantartás összehangolható-e a termelési kampányaival. Azt is kérdezze meg, hogy a szellőző hogyan akadályozza meg az olvadék átjutását a vákuumrendszerbe a túlfeszültségek során. (Lásd: Leybold extruder gáztalanítás áttekintése.)

Pálcapelletizálás vagy víz alatti pelletizálás – mi csökkenti a pellethibákat és a finomszemcséket a PET esetében?

Mindkettő működhet; a döntő tényező a rendszer illesztése és az üzemidő-ablak. A víz alatti rendszerek képesek állandó pelleteket előállítani, de ehhez összehangolt specifikációra van szükség az upstream és downstream berendezésekhez. A Plastics Technology megjegyzi, hogy a víz alatti pelletizáló sikere az extruderek, szivattyúk, szűrők, vízrendszerek és szárítók megfelelő specifikációjától függ az állandó pelletminőség elérése érdekében. PET-vásárlók kérjenek pelletminőség-elfogadási kritériumlistát (finom részecskék %, farok, pelletméret-szórás), és kérjék meg a szállítót, hogy futtasson (vagy mutasson be) összehasonlítható adatokat az Ön által megcélzott IV és átviteli sebesség mellett. Az árajánlatban szerepeljen a szárító és a finom részecskék eltávolítása is; a hibák gyakran a szárítás után jelentkeznek. (Lásd a ... Műanyagtechnológia a víz alatti pelletizáló rendszer specifikációján.)

Fenntartható megoldások egy körforgásos világ számára

Egycsigás pelletizáló PET-pelyhekhez: működési elv és méretezés