Als je een recyclingpelletiseerlijn bouwt, kom je uiteindelijk voor een belangrijke keuze te staan: enkel- of dubbelschroefextrusie. Beide zijn beproefde technologieën, maar ze lossen verschillende problemen op.
Bij veel recyclingprojecten wordt gekozen voor systemen met één schroef, omdat deze met een eenvoudiger mechanisch ontwerp een constante smeltdruk kunnen genereren voor filtratie en pelletering. Systemen met twee schroeven worden vaak gekozen wanneer mengen en dispersie de pelletkwaliteit bepalen, of wanneer het proces meer op compounding dan op recycling lijkt.
Deze handleiding legt de afwegingen in praktische termen uit, zodat u een keuze kunt maken op basis van uw grondstof en de acceptatietests van uw klant.
Belangrijkste punten
- Extruders met één schroef worden vaak gekozen vanwege hun stabiele smeltdruk, filtratiemogelijkheden en pelletiseereigenschappen.
- Dubbelschroefextruders worden vaak gekozen wanneer mengen en dispergeren de productprestaties bepalen.
- Begin bij de uitvoerspecificaties (verontreinigingsvenster, additieven, MFR/IV-doelwaarde) en selecteer vervolgens het type extruder.
Hoe een recyclingpelletiseermachine met één schroef werkt (hoofdlijnen)
In een typische recyclingpelletiseermachine heeft de schroef functionele zones: – een invoer-/transportzone om gerecycled of verdicht ruw materiaal te accepteren – een smelt-/compressiezone waarbij vaste stoffen overgaan in smelt (warmte + schuifkracht) – een meetzone dat stabiliseert de output en druk opbouwt voor filtratie en matrijsdoorstroming
De meeste recyclingprojecten combineren deze functies met: – stabiele aanvoer (vooral voor folie) – smeltfiltratie (zeefwisselaar) – ontgassing indien nodig – pelletiseersysteem afgestemd op het polymeer en de eindmarkt
Voor typische lijnconfiguraties en opties, zie Energycle's. machines voor het pelletiseren van kunststof.
Enkelschroefs versus dubbelschroefs: de vergelijkingstabel voor kopers
| Beslissingsfactor | Een enkele schroef past meestal wanneer… | Een tweeschroefsschroef past meestal wanneer… |
|---|---|---|
| Hoofdtaak | Smelten + druk opbouwen + filteren + pelletiseren | Meng/compound + dispergeer additieven + gecontroleerde ontgassing |
| Stabiliteit van de smeltdruk | Voor filtratie is een constante druk en een consistente korrelgrootte nodig. | Je kunt complexere schroefelementen en bedieningselementen rechtvaardigen om het gewenste mengresultaat te bereiken. |
| Mengvereiste | Je hebt vooral homogenisatie nodig (gerecycled + nieuw, klein additievenpakket). | Voor dispersiegevoelige producten is een sterkere dispersieve/distributieve menging nodig. |
| Variabiliteit van de grondstoffen | Je kunt vocht en vervuiling beter buiten houden. | Je hebt meer verwerkingscapaciteit nodig voor variabiliteit en mengvereisten. |
| Onderhoudsmodel | U wilt eenvoudigere mechanische onderhoudsprocedures. | Je accepteert een hogere mechanische complexiteit in ruil voor de verwerkingscapaciteit. |
Waarom enkelvoudige schroefsystemen veel voorkomen in recyclinglijnen
1) Het bouwt een stabiele druk op voor filtratie en pelletering.
Het recyclen van gesmolten materiaal bevat vaak fijne verontreinigingen (papiervezels, fijne deeltjes, aluminiumdeeltjes, afgebroken polymeer). Filtratie en pelletiseren vereisen een stabiele smeltdruk en een voorspelbare doorstroming. Bij drukschommelingen leidt dit doorgaans tot meer stilstand door het wisselen van zeven, meer afval bij herstarten en een grotere variatie in pelletgrootte.
2) Het houdt de mechanische lay-out eenvoudiger.
Enkelschroefsystemen zijn mechanisch eenvoudiger dan de meeste dubbelschroefsystemen. Dat kan van belang zijn als u voorspelbaar slijtagebeheer en snellere onderhoudsroutines wilt, met name in fabrieken met een klein onderhoudsteam.
3) Het werkt goed wanneer de leiding de grondstof stroomopwaarts stabiliseert.
Veel recyclinglijnen stabiliseren de grondstof vóór de extruder (verdichting voor folie, wassen/drogen, metaalverwijdering), zodat de schroef een stabielere toevoer krijgt. Daardoor kan een lijn met één schroef goed presteren zonder dat er kosten gemaakt hoeven te worden voor mengcapaciteit op compoundeerniveau.
Waar een dubbelschroefcompressor zinvol is
Dubbelschroefextrusie wordt vaak overwogen wanneer mengen en dispergeren bepalend zijn voor het succes, bijvoorbeeld bij: – het samenstellen van mengsels met vulstoffen, versterkingsmiddelen of grotere additievenpakketten – het mengen van polymeren waarbij de kwaliteit van de dispersie de mechanische eigenschappen bepaalt – processen die complexere schroefelementconfiguraties vereisen voor gecontroleerd menggedrag
Plastics Technology legt uit waarom dubbelschroefmengers zich anders gedragen: in elkaar grijpende schroeven kunnen polymeer meerdere keren tussen de schroeven transporteren voor volledige kanaalmenging, wat een completere menging mogelijk maakt zonder hetzelfde outputverlies en de nadelige gevolgen voor de smelttemperatuur die hoge-schuifkrachtmengsecties in enkelschroefmengers kunnen veroorzaken. (Bron: Kunststoftechnologie — Verschillen in dubbelschroefmengen)
De invloed van de extruderkeuze op filtratie en pelletisering.
Pelletiseren is een vervolgstap, maar de keuze van de extruder beïnvloedt het werkingsbereik. Onderwaterpelletiseersystemen zijn bijvoorbeeld afhankelijk van een gecoördineerde specificatie van extruders, pompen, filters, watersystemen en drogers. Plastics Technology merkt op dat de onderwaterpelletiseermachine alleen goed presteert wanneer deze systemen samen worden gespecificeerd om een consistente pelletkwaliteit te garanderen. (Bron: Kunststoftechnologie — De weg naar perfecte pellets)
Voor een praktisch overzicht van pelletiseermethoden en wat deze van het smeltmateriaal vereisen, zie Energycle's. handleiding voor pelletiseermethoden.
Wat je aan leveranciers moet vragen (zodat je geen aannames koopt)
Gebruik deze vragen om eerlijke vergelijkingen te maken:
1) Wat is het beoogde polymeer en de eindmarkt (folie, spuitgieten, plaatmateriaal, omsnoeringsband, vezels)?
2) Hoe variabel is de kwaliteit van de input (vochtgehalte, papier/etiketten, fijne deeltjes, andere polymeren)?
3) Heeft u een meng-/compounderingsproces nodig, of voornamelijk smelten + filteren + pelletiseren?
4) Welke kwaliteitscontrole-eigenschap definieert succes (MFR, contaminatieaantal, kleur, geur, IV voor PET)?
5) Welk bereik en welke fluctuatie van de smeltdruk verwacht u bij de beoogde doorvoersnelheid?
6) Welk interval voor schermwisselingen en welke hoeveelheid afval bij herstarts kunnen we verwachten bij ons vervuilingsniveau?
7) Welk servicemodel hanteert u (onderhoud in eigen beheer versus onderhoud door een leverancier), en wat zijn de revisie-intervallen?
Als u wilt dat Energycle een lijnconcept en bijbehorende modules aanbeveelt, gebruik dan de contactformulier.
FAQ (Echte vragen over inkoop)
Als ik voornamelijk filter en pelletiseer, is een dubbelschroefsextruder dan overbodig?
Soms wel. Als uw succesfactor een stabiele smeltdruk door filtratie en een consistente korrelgrootte is, kan een goed gespecificeerde enkelschroeflijn de meest praktische keuze zijn. Dubbelschroefsystemen bieden meerwaarde wanneer u een hoge mengintensiteit of dispersiekwaliteit nodig hebt die de korreleigenschappen beïnvloedt, maar die mogelijkheid brengt kosten en mechanische complexiteit met zich mee. Een betere manier om te beslissen is om te definiëren hoe "slechte korrels" er voor uw klant uitzien – gels, vlekjes, geur, MFR-drift, IV-verlies voor PET – en vervolgens elke faalmodus te koppelen aan een procesbehoefte (mengen, drogen, ontgassen, filtratie). Als mengen niet uw beperkende factor is, geef dan prioriteit aan de stabiliteit van de toevoer en de filtratiestrategie.
Wat is het duidelijkste teken dat ik daadwerkelijk een dubbelschroefmenger nodig heb?
Je moet een aanzienlijke hoeveelheid additieven of vulstoffen toevoegen of verspreiden, en de pelletkwaliteit hangt af van de verspreiding. Plastics Technology merkt op dat intensief mengen met hoge schuifkracht nodig is om additieven of andere polymeren volledig te verspreiden, en legt uit dat dubbelschroefpersen het polymeer meerdere keren tussen de schroeven kunnen transporteren voor een volledige kanaalverspreiding. Als uit tests van je klant blijkt dat slechte verspreiding leidt tot problemen (sterkteverlies, inconsistente MFR, zichtbare defecten), is een dubbelschroefproces gemakkelijker te rechtvaardigen. Als je problemen voornamelijk bestaan uit verontreiniging en drukinstabiliteit, focus dan eerst op de toevoer, het drogen en de filtratie. (Bron: Kunststoftechnologie — Verschillen in dubbelschroefmengen)
Kan een enkelvoudige schroef nog steeds geuren en vluchtige stoffen verwijderen bij recycling?
Ja, maar u moet het ontgassingsconcept correct specificeren. Als uw grondstof vocht of vluchtige stoffen bevat (inkten, organische reststoffen), zijn de ventilatie en de keuze van het vacuümsysteem van belang. Controleer hoe het ontwerp voorkomt dat smeltmateriaal in de vacuümleiding terechtkomt en hoe onderhoud wordt uitgevoerd wanneer er afzettingen ontstaan. Voor PET beschrijft een overzicht van de ontgassing van extruders van een leverancier dat PET-ontgassing dampen zoals water, oplosmiddelen, monomeren/oligomeren en ingesloten deeltjes in het vacuümsysteem kan onttrekken. Dit verklaart waarom opvangbakken en onderhoudsplanning belangrijk zijn in de praktijk. (Bron: Overzicht van het ontgassen van Leybold-extruders)
Hoe kan ik offertes voor een- en een-schroefcompressor vergelijken zonder te verdwalen in de specificaties?
Dwing beide leveranciers om hetzelfde resultaat te garanderen: verkoopbare pellets per uur bij een gedefinieerde grondstofconditie. Geef de gewenste vochtigheids- en verontreinigingsbereiken, de streefspecificaties voor de pellets en de acceptatietests die uw kopers gebruiken op. Vraag vervolgens elke leverancier om de modules te specificeren die dit resultaat mogelijk maken: toevoer/conditionering, ontgassing, filtratietype en zeefoppervlakte, en pelletiseermethode. Een offerte zonder filtratieplan (verwacht interval voor zeefvervanging, verwachte drukontwikkeling, afval na herstart) is niet vergelijkbaar. Beschouw schroef L/D-verhoudingen en motorvermogen (kW) als secundaire factoren. Een duidelijke resultaatdefinitie voorkomt verrassingen na de ingebruikname.
Als ik van plan ben om onderwaterpelletisering toe te passen, wat moet ik dan in het voorstel opnemen?
Eis een gecoördineerd systeemvoorstel, geen "prijsopgave voor een onderwaterpelletiseermachine". Plastics Technology merkt op dat het succes van onderwaterpelletiseren afhangt van de juiste specificaties voor extruders, pompen, filters, watersystemen en drogers die goed samenwerken. Vraag naar de specificaties van het watersysteem en de droger, het verwachte niveau van pelletfijnstof en hoe de pelletgrootte wordt gecontroleerd naarmate de snijbladen en matrijzen slijten. Eis ook streefwaarden voor de smeltdruk en temperatuurontwikkeling bij uw doorvoer. Als de leverancier niet kan aantonen hoe filtratie en de stabiliteit van de smeltdruk de pelletiseermachine ondersteunen, zult u na de opstart waarschijnlijk te maken krijgen met problemen met de pelletkwaliteit en de hoeveelheid fijnstof. (Bron: Kunststoftechnologie — De weg naar perfecte pellets)
Referenties
- ISO — Richtlijn voor de recycling van kunststoffen (overzicht ISO 15270)
- ASTM — Testmethode voor smeltstroomindex (overzicht ASTM D1238)
- Kunststoftechnologie — Waarom het mengen verschilt tussen een dubbelschroefsextruder en een enkelschroefsextruder
- Kunststoftechnologie — Specificatieoverwegingen voor onderwatergranuleersystemen
- Leybold — Overzicht van het ontgassen van de extruder
- Energycle — Machines voor het pelletiseren van kunststof
- Energycle — Handleiding voor pelletiseermethoden
- Energycle — Contact
