Ha újrahasznosító pelletizáló sort épít, végül egy kulcsfontosságú döntéssel kell szembenéznie: egycsigás vagy kétcsigás extrudálás. Mindkettő bevált technológia, de különböző problémákat oldanak meg.
Sok újrahasznosítási projektben az egycsigás rendszereket választják, mivel ezek egyszerűbb mechanikai elrendezéssel állandó olvadéknyomást tudnak létrehozni a szűréshez és a pelletizáláshoz. A kétcsigás rendszereket gyakran akkor választják, ha a keverés és a diszpergálás határozza meg a pellet minőségét, vagy ha a folyamat közelebb áll a keveréshez, mint az újrahasznosításhoz.
Ez az útmutató gyakorlatiasan ismerteti a kompromisszumokat, így az alapanyaga és az ügyfelek elfogadási tesztjei alapján választhat.
Gyorsan elvinni
- Az egycsigás extrudereket gyakran választják a stabil olvadéknyomás, a szűrés és a pelletizálás érdekében.
- A kétcsigás extrudereket gyakran választják, ha a keverés és a diszperzió elősegíti a termék teljesítményét.
- Kezdje a kimeneti specifikációval (szennyeződési ablak, adalékanyagok, MFR/IV célérték), majd válassza ki az extruder típusát.
Hogyan működik az egycsigás újrahasznosító pelletizáló (magas szint)
Egy tipikus újrahasznosító pelletizálóban a csiga funkcionális zónákkal rendelkezik: – a etetési/szállítási zóna újraőrölt vagy tömörített alapanyag elfogadására – a olvadási/összenyomódási zóna ahol a szilárd anyagok olvadékká alakulnak (hő + nyírás) – a mérési zóna amely stabilizálja a kimenetet és nyomást teremt a szűréshez és a szerszámáramláshoz
A legtöbb újrahasznosítási projekt ezeket a funkciókat a következőkkel egészíti ki: – stabil adagolás (különösen fólia esetén) – olvadékszűrés (szitaváltó) – szükség szerinti gáztalanítás – a polimerhez és a végfelhasználói piachoz igazított pelletizáló rendszer
A tipikus vonalkonfigurációkért és opciókért lásd az Energycle dokumentációját. műanyag pelletizáló gépek.
Egycsavaros vs. kétcsavaros: A vevő összehasonlító táblázata
| Döntési tényező | Az egycsavaros megoldás általában akkor illeszkedik, ha… | A kétcsavaros rendszer általában akkor illeszkedik, ha… |
|---|---|---|
| Fő munkakör | Olvasztás + építési nyomás + szűrés + pelletizálás | Keverék/vegyület + diszpergáló adalékok + szabályozott illékonyanyag-eltávolítás |
| Olvadéknyomás-stabilitás | Állandó nyomásra van szükség a szűréshez és az állandó pelletmérethez | Indokolni tudja az összetettebb csavarelemek és vezérlések elérését a keverési cél elérése érdekében. |
| Keverési követelmény | Főként homogenizálásra van szükséged (újraőrölt + szűz, kis adalékanyag-csomag) | Diszperzióra érzékeny termékekhez erősebb diszpergáló/elosztó keverésre van szükség. |
| Alapanyag-változékonyság | Szorosabb szinten tarthatja a nedvességet és a szennyeződéseket | Nagyobb feldolgozási mozgástérre van szüksége a változékonyság és a keverési igények kielégítéséhez |
| Karbantartási modell | Egyszerűbb mechanikai szervizelési rutinokat szeretne | Elfogadod a nagyobb mechanikai komplexitást a feldolgozási képesség érdekében |
Miért gyakori az egycsigás újrahasznosító sorokban?
1) Stabil nyomást teremt a szűréshez és a pelletizáláshoz
Az újrahasznosított olvadék gyakran finom szennyeződéseket tartalmaz (papírrostok, finom szemcsék, alumíniumszemcsék, lebomlott polimer). A szűréshez és a pelletizáláshoz stabil olvadéknyomásra és kiszámítható áramlásra van szükség. Ha a nyomás ingadozik, jellemzően több szitacsere miatti állásidő, több újraindítási selejt és nagyobb pelletméret-variáció tapasztalható.
2) Egyszerűbbé teszi a mechanikai elrendezést
Az egycsigás rendszerek mechanikailag egyszerűbbek, mint a legtöbb kétcsigás keverősor. Ez számíthat, ha kiszámítható kopóalkatrész-kezelésre és gyorsabb szervizelési rutinokra van szükség – különösen azokban az üzemekben, amelyek karcsúsított karbantartó csapatot működtetnek.
3) Jól működik, ha a vezeték stabilizálja az alapanyagot a folyamat elején.
Sok újrahasznosító sor stabilizálja az alapanyagot az extruder előtt (fólia tömörítése, mosás/szárítás, fém eltávolítása), így a csiga egyenletesebb adagolást kap. Ezáltal az egycsigás sor jól teljesíthet anélkül, hogy a keverési szint növelésére kellene költeni.
Ahol a kétcsavaros rendszernek van értelme
A kétcsigás extrudálást gyakran veszik figyelembe, amikor a keverés és a diszpergálás határozza meg a sikert, például: – töltőanyagokkal, erősítőanyagokkal vagy nagyobb adalékanyag-csomagokkal történő keverés – polimerek keverése, ahol a diszperzió minősége befolyásolja a mechanikai tulajdonságokat – olyan folyamatok, amelyek összetettebb csigaelem-elrendezést igényelnek a szabályozott keverési viselkedés érdekében
A Plastics Technology magyarázatot ad arra, hogy a kétcsigás keverés miért viselkedik másképp: az egymásba kapcsolódó csigák többször is át tudják vinni a polimert a csigák között a teljes csatornás keverés érdekében, ami teljesebb keverést tesz lehetővé anélkül, hogy ugyanolyan kimeneti veszteség és olvadékhőmérséklet-csökkentés lépne fel, mint amit a nagy nyíróerejű keverőszakaszok okozhatnak az egycsigás kialakításokban. (Forrás: Műanyagtechnológia – Kétcsigás keverési különbségek)
Hogyan befolyásolja az extruder kiválasztása a szűrést és a pelletizálást?
A pelletizálás a folyamat következő lépése, de az extruder kiválasztása megváltoztatja a működési ablakot. A víz alatti pelletizáló rendszerek például az extruderek, szivattyúk, szűrők, vízrendszerek és szárítók összehangolt specifikációjától függenek. A Plastics Technology megjegyzi, hogy a víz alatti pelletizáló csak akkor teljesít jól, ha ezeket a rendszereket együttesen specifikálják az állandó pelletminőség elérése érdekében. (Forrás: Műanyagtechnológia – A pellet tökéletességéhez vezető út)
A pelletizálási módszerek gyakorlati áttekintését és az olvadékkal szembeni követelményeiket lásd az Energycle dokumentumában. pelletizálási módszerek útmutatója.
Mit kérdezzünk a beszállítóktól (hogy ne vásároljunk feltételezéseket)
Használd ezeket a kérdéseket, hogy “almáról almára” idézeteket kényszeríts ki:
1) Mi a célpolimer és a végpiac (fólia, fröccsöntés, lemez, pántolás, rost)?
2) Mennyire változó a bemeneti minőség (nedvesség, papír/címkék, finomszemcsék, egyéb polimerek)?
3) Keverésre/összetevők összekeverésére van szüksége, vagy főként olvasztásra + szűrésre + pelletizálásra?
4) Melyik minőségellenőrzési tulajdonság határozza meg a sikerességet (gyártói arány, szennyeződések száma, szín, szag, IV PET esetén)?
5) Milyen olvadéknyomás-tartományra és ingadozásra számít a célzott áteresztőképességnél?
6) Milyen szitacsere-intervallumra és újraindítási selejtre számíthatunk a szennyezettségi szintünk mellett?
7) Milyen szervizmodellt feltételez (házon belüli karbantartás vs. beszállítói szerviz), és milyen időközönként kell újjáépíteni?
Ha azt szeretné, hogy az Energycle javasoljon egy vonalkoncepciót és a támogató modulokat, használja a kapcsolatfelvételi űrlap.
GYIK (Valódi beszerzési kérdések)
Ha főként szűrök és pelletizálok, akkor a kétcsigás túlzás?
Néha. Ha a siker mérőszáma a stabil olvadéknyomás a szűrésen keresztül és az állandó pelletméret, akkor egy jól specifikált egycsigás gyártósor lehet a praktikusabb választás. A kétcsigás rendszerek akkor adnak hozzá értéket, ha olyan keverési intenzitásra vagy diszperziós minőségre van szükség, amely megváltoztatja a pellet tulajdonságait, de ez a képesség költségekkel és mechanikai bonyolultsággal jár. A döntés jobb módja, ha meghatározza, hogy a “rossz pelletek” hogyan néznek ki az ügyfél számára – gélek, foltok, szag, gyártási sebesség eltolódása, IV-veszteség PET esetén –, majd minden meghibásodási módot leképez egy folyamatigényhez (keverés, szárítás, gáztalanítás, szűrés). Ha a keverés nem a korlátozó tényező, akkor inkább az adagolási stabilitást és a szűrési stratégiát részesítse előnyben.
Mi a legegyértelműbb jele annak, hogy valóban szükségem van kétcsigás keverésre?
Jelentős mennyiségű adalékanyagot vagy töltőanyagot kell hozzáadni vagy diszpergálni, és a pellet minősége a diszperziótól függ. A Plastics Technology megjegyzi, hogy az adalékanyagok vagy más polimerek teljes diszpergálásához intenzív, nagy nyíróerejű keverésre van szükség, és elmagyarázza, hogy a kétcsigás kialakítás többször is át tudja vinni a polimert a csigák között a teljes csatornás keverés érdekében. Ha az ügyfél tesztjei azt mutatják, hogy a rossz diszperzió hibákat okoz (szilárdságvesztés, inkonzisztens gyártási sebesség, látható hibák), a kétcsigás eljárás könnyebben igazolható. Ha a problémái főként a szennyeződés és a nyomás instabilitása, akkor először az adagolásra, szárításra és szűrésre kell összpontosítani. (Forrás: Műanyagtechnológia – Kétcsigás keverési különbségek)
Az egyetlen csavarral történő újrahasznosítás során is eltávolíthatók a szagok és az illékony anyagok?
Igen, de a gáztalanítási koncepciót helyesen kell meghatározni. Ha az alapanyag nedvességet vagy illékony anyagokat (tintákat, maradék szerves anyagokat) hordoz, a szellőztetés és a vákuumrendszer kiválasztása számít. Ellenőrizze, hogy a kialakítás hogyan akadályozza meg az olvadék átvitelét a vákuumvezetékbe, és hogyan történik a karbantartás lerakódások esetén. PET esetében a vákuumgyártók extruder gáztalanítási áttekintése leírja, hogy a PET gáztalanítása képes eltávolítani a gőzöket, például a vizet, az oldószereket, a monomereket/oligomereket, valamint a beragadt részecskéket a vákuumrendszerbe, ami megmagyarázza, miért fontosak a csapdák és a karbantartás tervezése a valódi üzemekben. (Forrás: Leybold extruder gáztalanítás áttekintése)
Hogyan hasonlítsam össze az egy- és kétcsavaros szivattyúk árajánlatait anélkül, hogy elvesznék a specifikációkban?
Kényszerítse mindkét beszállítót, hogy ugyanazt az eredményt ajánlatolja: eladható pelletek óránkénti száma meghatározott alapanyag-állapot mellett. Adja meg a nedvesség- és szennyeződési tartományokat, a célzott pelletspecifikációt és a vevői által használt átvételi teszteket. Ezután kérje meg mindkét beszállítót, hogy sorolja fel azokat a modulokat, amelyek lehetővé teszik ezt az eredményt: adagolás/kondicionálás, gáztalanítás, szűrés típusa és szitafelülete, valamint pelletizálási módszer. Az olyan árajánlat, amely nem tartalmaz szűrési tervet (várható szitacsere-intervallum, nyomástrend-elvárások, újraindítási selejt), nem összehasonlítható. A csiga L/D arányokat és a motor kW-ját másodlagosként kezelje. Az eredmény meghatározása az, ami megakadályozza a meglepetéseket az üzembe helyezés után.
Ha víz alatti pelletizálást tervezek alkalmazni, mit kell kérnem az ajánlatban?
Követeljen összehangolt rendszerjavaslatot, ne “víz alatti pelletizáló árat”. A Plastics Technology megjegyzi, hogy a víz alatti pelletizálás sikere a megfelelően specifikált extruderek, szivattyúk, szűrők, vízrendszerek és szárítók együttműködésétől függ. Kérjen tájékoztatást a vízrendszer és a szárító specifikációiról, a pellet várható finomszemcse-szintjéről, valamint arról, hogyan szabályozzák a pelletméretet a vágók és szerszámok kopása során. Ezenkívül kérjen olvadéknyomás- és hőmérséklet-trendcélokat az áteresztőképességénél. Ha a beszállító nem tudja bemutatni, hogy a szűrés és az olvadéknyomás-stabilitás hogyan támogatja a pelletizálót, valószínűleg az indítás után küzd majd a pelletminőségi problémákkal és a finomszemcsékkel. (Forrás: Műanyagtechnológia – A pellet tökéletességéhez vezető út)
Referenciák
- ISO — Műanyag-újrahasznosítási irányelv (ISO 15270 áttekintés)
- ASTM — Olvadékfolyási sebesség vizsgálati módszer (ASTM D1238 áttekintés)
- Műanyagtechnológia – Miért különbözik a keverés a kétcsigás és az egycsigás keverésben?
- Műanyagtechnológia – Víz alatti pelletizáló rendszer specifikációs szempontjai
- Leybold — Extruder gáztalanítás áttekintése
- Energycle — Műanyag pelletizáló gépek
- Energycle — Pelletizálási módszerek útmutatója
- Energycle — Kapcsolat
