재활용 펠릿화 라인을 구축한다면 결국 단일 스크류 압출 방식과 트윈 스크류 압출 방식 중 하나를 선택해야 하는 중요한 결정을 내려야 합니다. 두 기술 모두 검증된 기술이지만, 각각 다른 문제를 해결합니다.
많은 재활용 프로젝트에서 단일 스크류 시스템은 간단한 기계적 구조로 여과 및 펠릿화에 필요한 안정적인 용융 압력을 생성할 수 있기 때문에 선택됩니다. 이중 스크류 시스템은 혼합 및 분산이 펠릿 품질을 좌우하거나, 공정이 재활용보다는 컴파운딩에 가까울 때 자주 선택됩니다.
이 가이드는 실제적인 관점에서 장단점을 설명하므로, 사용하시는 원료와 고객의 품질 검사 기준에 따라 선택하실 수 있습니다.
간략 요약
- 단일 스크류 압출기는 안정적인 용융 압력, 여과 및 펠릿화에 자주 사용됩니다.
- 트윈스크류 압출기는 혼합 및 분산이 제품 성능에 중요한 요소일 때 자주 선택됩니다.
- 먼저 출력 사양(오염 허용 범위, 첨가제, MFR/IV 목표치)을 확인한 후 압출기 유형을 선택하십시오.
단일 스크류 재활용 펠릿 제조기의 작동 원리 (개략 설명)
일반적인 재활용 펠릿 제조기에서 스크류는 다음과 같은 기능 영역을 가지고 있습니다: – a 공급/이송 구역 재분쇄 또는 고밀화된 원료를 수용하기 위해 – a 용융/압축 영역 고체가 용융 상태로 변하는 곳(열 + 전단) – a 계량 구역 이는 출력을 안정화하고 여과 및 다이 유동을 위한 압력을 생성합니다.
대부분의 재활용 프로젝트는 다음과 같은 기능을 패키지로 제공합니다. – 안정적인 공급(특히 필름의 경우) – 용융 여과(스크린 체인저) – 필요에 따른 탈기 – 폴리머 및 최종 시장에 맞춘 펠릿화 시스템
일반적인 회선 구성 및 옵션에 대해서는 Energycle를 참조하십시오. 플라스틱 펠렛화 기계.
싱글 스크류 vs 트윈 스크류: 구매자 비교표
| 결정 요인 | 나사 하나만 사용하는 방식은 다음과 같은 경우에 적합합니다… | 트윈스크류는 다음과 같은 경우에 적합합니다… |
|---|---|---|
| 주요 업무 | 용융 + 가압 + 여과 + 펠릿화 | 첨가제 혼합/배합 + 분산 + 제어된 휘발 |
| 용융 압력 안정성 | 여과를 위해서는 일정한 압력과 일관된 펠릿 크기가 필요합니다. | 목표 혼합비를 달성하기 위해 더 복잡한 스크류 요소와 제어 장치를 사용하는 것을 정당화할 수 있습니다. |
| 혼합 요구 사항 | 주로 균질화(재분쇄 + 신규 분쇄, 소량 첨가제 패키지)가 필요합니다. | 분산에 민감한 제품의 경우 더 강력한 분산/분산 혼합이 필요합니다. |
| 원료의 변동성 | 습기와 오염을 더욱 효과적으로 차단할 수 있습니다. | 다양한 변수와 혼합 요구 사항을 충족하려면 더 많은 처리 여유 공간이 필요합니다. |
| 유지보수 모델 | 더 간단한 기계 정비 절차를 원하십니까? | 처리 능력 향상을 위해 더 높은 기계적 복잡성을 감수해야 합니다. |
재활용 라인에서 단일 스크류 방식이 흔히 사용되는 이유
1) 여과 및 펠릿화에 필요한 안정적인 압력을 형성합니다.
재활용 용융물에는 종종 미세한 오염물질(종이 섬유, 미세 입자, 알루미늄 조각, 분해된 폴리머)이 포함되어 있습니다. 여과 및 펠릿화 공정에는 안정적인 용융 압력과 예측 가능한 유량이 필요합니다. 압력 변동이 발생하면 일반적으로 스크린 교체로 인한 가동 중단 시간이 늘어나고, 재가동 시 발생하는 불량품이 증가하며, 펠릿 크기 편차가 커집니다.
2) 기계적인 구조를 더 단순하게 유지할 수 있습니다.
단일 스크류 시스템은 대부분의 트윈 스크류 혼합 라인보다 기계적으로 구조가 간단합니다. 이는 예측 가능한 마모 부품 관리와 신속한 서비스 루틴을 원하는 경우, 특히 유지보수 인력이 부족한 공장에서 중요한 요소가 될 수 있습니다.
3) 공급 라인이 상류의 원료를 안정화시키면 잘 작동합니다.
많은 재활용 라인은 압출기 전에 원료를 안정화합니다(필름용 밀도화, 세척/건조, 금속 제거). 이렇게 하면 스크류에 보다 안정적인 공급이 이루어집니다. 따라서 단일 스크류 라인도 컴파운딩 수준의 혼합 설비에 비용을 들이지 않고도 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다.
트윈스크류 방식이 적합한 경우
트윈 스크류 압출은 혼합 및 분산이 성공 여부를 결정짓는 중요한 요소일 때 일반적으로 고려됩니다. 예를 들어, 필러, 보강재 또는 더 많은 첨가제 패키지를 포함하는 컴파운딩, 분산 품질이 기계적 특성을 좌우하는 폴리머 블렌딩, 제어된 혼합 거동을 위해 보다 복잡한 스크류 요소 배치가 필요한 공정 등이 있습니다.
Plastics Technology는 트윈 스크류 믹싱이 다른 방식으로 작동하는 이유를 다음과 같이 설명합니다. 맞물린 스크류는 폴리머를 스크류 사이에서 여러 번 이동시켜 전체 채널 믹싱을 가능하게 하며, 이는 단일 스크류 설계에서 고전단 믹싱 섹션이 발생시킬 수 있는 생산량 손실 및 용융 온도 상승 없이 보다 완벽한 믹싱을 지원할 수 있습니다. (출처: ) 플라스틱 기술 - 트윈 스크류 혼합 방식의 차이점)
압출기 선택이 여과 및 펠릿화에 미치는 영향
펠릿화는 후처리 단계이지만, 압출기 선택에 따라 작동 범위가 달라집니다. 예를 들어, 수중 펠릿화 시스템은 압출기, 펌프, 필터, 냉각 시스템 및 건조기의 사양을 조율해야 제대로 작동합니다. Plastics Technology에 따르면, 수중 펠릿화기는 이러한 시스템들이 함께 설계될 때만 일관된 펠릿 품질을 얻을 수 있으며, 이때 최적의 성능을 발휘합니다. (출처: ) 플라스틱 기술 - 완벽한 펠릿을 향한 길)
펠릿화 방법 및 용융물에서 요구되는 사항에 대한 실질적인 개요는 Energycle를 참조하십시오. 펠릿화 방법 안내.
공급업체에게 무엇을 물어봐야 할까요? (섣부른 추측을 하지 않도록)
"동일한 조건"의 견적을 얻으려면 다음 질문들을 활용하세요:
1) 목표로 하는 고분자 물질과 최종 시장(필름, 사출 성형품, 시트, 밴딩, 섬유)은 무엇입니까?
2) 투입물의 품질(수분 함량, 종이/라벨, 미세 입자, 기타 고분자)은 얼마나 가변적입니까?
3) 혼합/배합 작업이 필요하신가요, 아니면 주로 용융 + 여과 + 펠릿화 작업만 필요하신가요?
4) 성공을 정의하는 품질 관리 속성은 무엇입니까(PET의 경우 MFR, 오염 물질 수, 색상, 냄새, IV)?
5) 목표 처리량에서 예상되는 용융 압력 범위 및 변동폭은 얼마입니까?
6) 오염 수준에서 예상되는 화면 교체 주기와 재시작 시 발생하는 불량률은 얼마입니까?
7) 어떤 서비스 모델(자체 유지보수 vs. 공급업체 서비스)을 가정하고 있으며, 재조립 주기는 어떻게 됩니까?
Energycle에서 라인 컨셉과 지원 모듈을 추천받으려면 다음을 사용하세요. 문의 양식.
FAQ (실제 구매 관련 질문)
주로 여과와 펠릿화를 할 경우, 트윈스크류는 과도한 사양일까요?
경우에 따라 다릅니다. 성공 지표가 여과를 통한 안정적인 용융 압력과 일관된 펠릿 크기라면, 잘 설계된 단일 스크류 라인이 더 실용적인 선택일 수 있습니다. 이중 스크류 시스템은 펠릿 특성을 변화시키는 혼합 강도나 분산 품질이 필요할 때 유용하지만, 이러한 기능은 비용과 기계적 복잡성을 수반합니다. 더 나은 결정 방법은 고객이 생각하는 "불량 펠릿"의 특징(겔화, 반점, 냄새, 용융 유량 변화, PET의 경우 점탄성 손실 등)을 정의하고, 각 불량 모드를 필요한 공정(혼합, 건조, 탈기, 여과)과 연결하는 것입니다. 혼합이 제한 요소가 아니라면, 대신 공급 안정성과 여과 전략을 우선시해야 합니다.
트윈스크류 믹싱이 실제로 필요하다는 가장 확실한 신호는 무엇일까요?
첨가제나 충전제를 적절히 첨가하거나 분산시켜야 하며, 펠릿 품질은 분산 정도에 따라 결정됩니다. Plastics Technology에 따르면 첨가제나 다른 폴리머를 완전히 분산시키려면 높은 전단력을 이용한 집중적인 혼합이 필요하며, 트윈 스크류 설계는 스크류 사이에서 폴리머를 여러 번 이동시켜 전체 채널 혼합을 가능하게 한다고 설명합니다. 고객 테스트 결과 분산 불량으로 인해 강도 손실, 불규칙한 용융유동률(MFR), 육안으로 보이는 결함 등의 문제가 발생하는 경우, 트윈 스크류 공정 도입이 타당성을 입증하기 쉬워집니다. 만약 주요 문제가 오염이나 압력 불안정이라면, 공급, 건조, 여과 공정에 먼저 집중해야 합니다. (출처: ) 플라스틱 기술 - 트윈 스크류 혼합 방식의 차이점)
단일 스크류 방식으로도 재활용 과정에서 냄새 및 휘발성 물질 제거가 가능할까요?
네, 하지만 탈기 개념을 정확하게 명시해야 합니다. 원료에 수분이나 휘발성 물질(잉크, 잔류 유기물)이 포함되어 있는 경우, 배출 및 진공 시스템 선택이 중요합니다. 설계에서 용융물이 진공 라인으로 유입되는 것을 방지하는 방법과 침전물이 형성될 때 유지 보수가 어떻게 처리되는지 확인해야 합니다. PET의 경우, 진공 공급업체의 압출기 탈기 개요에 따르면 PET 탈기 과정에서 물, 용제, 단량체/올리고머와 같은 증기 및 혼입 입자가 진공 시스템으로 추출될 수 있으며, 이는 실제 공장에서 트랩 설치 및 유지 보수 계획이 중요한 이유를 설명합니다. (출처: Leybold 압출기 탈기 개요)
사양에 파묻히지 않고 싱글 스크류 방식과 트윈 스크류 방식의 견적을 비교하는 방법은 무엇일까요?
두 공급업체 모두에게 동일한 결과, 즉 정해진 원료 조건에서 시간당 판매 가능한 펠릿 생산량을 제시하도록 요구하십시오. 수분 및 오염 범위, 목표 펠릿 사양, 그리고 구매자가 사용하는 합격 시험 기준을 제공하십시오. 그런 다음 각 공급업체에게 해당 결과를 가능하게 하는 모듈(공급/컨디셔닝, 탈기, 여과 유형 및 스크린 면적, 펠릿화 방법)을 나열하도록 요청하십시오. 여과 계획(예상 스크린 교체 주기, 압력 추세 예측, 재가동 시 발생하는 불량률)이 포함되지 않은 견적은 비교할 수 없습니다. 스크류 L/D 비율과 모터 kW는 부차적인 요소로 간주하십시오. 결과 정의는 시운전 후 예상치 못한 문제를 방지하는 데 중요합니다.
수중 펠릿화 공정을 사용할 계획이라면 제안서에 어떤 사항을 요구해야 할까요?
"수중 펠릿 제조기 가격"이 아닌, 통합 시스템 제안서를 요구하십시오. Plastics Technology에 따르면 수중 펠릿 제조의 성공은 적절하게 사양이 지정된 압출기, 펌프, 필터, 냉각수 시스템 및 건조기가 함께 작동하는 데 달려 있습니다. 냉각수 시스템 및 건조기 사양, 예상되는 펠릿 미분 발생량, 그리고 절단기와 다이가 마모됨에 따라 펠릿 크기를 어떻게 제어하는지 문의하십시오. 또한 생산량에 따른 용융 압력 및 온도 변화 추이 목표치를 요구하십시오. 공급업체가 여과 및 용융 압력 안정성이 펠릿 제조기를 어떻게 지원하는지 보여줄 수 없다면, 가동 후 펠릿 품질 문제와 미분 발생 문제에 직면할 가능성이 높습니다. (출처: ) 플라스틱 기술 - 완벽한 펠릿을 향한 길)
