Jeśli budujesz linię do granulacji recyklingu, w końcu staniesz przed kluczowym wyborem: wytłaczanie jednoślimakowe czy dwuślimakowe. Obie technologie są sprawdzone, ale rozwiązują różne problemy.
W wielu projektach recyklingu wybierane są systemy jednoślimakowe, ponieważ pozwalają one na uzyskanie stałego ciśnienia stopu do filtracji i peletyzacji przy prostszym układzie mechanicznym. Systemy dwuślimakowe są często wybierane, gdy mieszanie i dyspersja decydują o jakości peletu lub gdy proces jest bliższy mieszaniu niż recyklingowi.
W tym przewodniku znajdziesz praktyczne wyjaśnienia kompromisów, dzięki czemu będziesz mógł dokonać wyboru w oparciu o surowiec i testy akceptacyjne klienta.
Szybkie dania na wynos
- Ekstrudery jednoślimakowe są często wybierane w celu uzyskania stabilnego ciśnienia stopu, filtracji i peletyzacji.
- Ekstrudery dwuślimakowe są często wybierane, gdy zachodzi potrzeba mieszania i dyspersji w celu uzyskania odpowiedniej wydajności produktu.
- Zacznij od specyfikacji wyjściowej (okno zanieczyszczenia, dodatki, docelowy współczynnik MFR/IV), a następnie wybierz typ wytłaczarki.
Jak działa jednoślimakowy granulator do recyklingu (poziom wysoki)
W typowym granulatorze do recyklingu ślimak ma strefy funkcjonalne: – a strefa podawania/transportu do przyjmowania przemiału lub zagęszczonego surowca – strefa topnienia/sprężania gdzie ciała stałe przechodzą w stan stopiony (ciepło + ścinanie) – strefa pomiarowa który stabilizuje wydajność i zwiększa ciśnienie do filtracji i przepływu
Większość projektów recyklingu obejmuje te funkcje w pakiecie z: – stabilnym podawaniem (szczególnie w przypadku folii) – filtracją stopu (zmieniacz sit) – odgazowywaniem w razie potrzeby – systemem peletyzacji dopasowanym do polimeru i rynku docelowego
Typowe konfiguracje i opcje linii można znaleźć w Energycle maszyny do granulacji plastiku.
Pojedyncza śruba kontra podwójna śruba: tabela porównawcza dla kupujących
| Czynnik decyzyjny | Pojedyncza śruba zwykle pasuje, gdy… | Śruba dwuśrubowa ma tendencję do pasowania, gdy… |
|---|---|---|
| Główne zadanie | Topienie + budowanie ciśnienia + filtrowanie + peletyzacja | Mieszanie/łączenie + dyspergowanie dodatków + kontrolowane odgazowywanie |
| Stabilność ciśnienia stopu | Do filtracji potrzebne jest stałe ciśnienie i spójny rozmiar granulek | Można uzasadnić zastosowanie bardziej złożonych elementów śrubowych i elementów sterujących, aby osiągnąć cel mieszania |
| Wymagania dotyczące mieszania | Potrzebna jest głównie homogenizacja (przemiał + surowiec, mały pakiet dodatków) | W przypadku produktów wrażliwych na dyspersję konieczne jest mocniejsze mieszanie dyspersyjno-dystrybucyjne |
| Zmienność surowca | Możesz lepiej chronić się przed wilgocią i zanieczyszczeniami | Potrzebujesz większego zapasu mocy przetwarzania, aby sprostać zmienności i wymaganiom miksowania |
| Model konserwacji | Chcesz prostszych procedur serwisowych | Akceptujesz wyższą złożoność mechaniczną w celu zapewnienia możliwości przetwarzania |
Dlaczego w liniach recyklingowych powszechnie stosuje się przenośniki ślimakowe jednoślimakowe
1) Tworzy stabilne ciśnienie do filtracji i peletyzacji
Stopiony materiał recyklingowy często zawiera drobne zanieczyszczenia (włókna papieru, drobne cząsteczki, drobinki aluminium, zdegradowany polimer). Filtracja i granulowanie wymagają stabilnego ciśnienia stopu i przewidywalnego przepływu. Wahania ciśnienia zazwyczaj skutkują dłuższymi przestojami przy wymianie sita, większą ilością odpadów po ponownym uruchomieniu i większymi wahaniami wielkości granulatu.
2) Utrzymuje układ mechaniczny prostszy
Systemy jednoślimakowe są mechanicznie prostsze niż większość linii dwuślimakowych. Ma to znaczenie, jeśli zależy Ci na przewidywalnym zarządzaniu częściami eksploatacyjnymi i szybszych procedurach serwisowych – szczególnie w zakładach z ograniczonym zespołem ds. utrzymania ruchu.
3) Działa dobrze, gdy linia stabilizuje surowiec w górę rzeki
Wiele linii recyklingowych stabilizuje materiał wsadowy przed wytłaczarką (zagęszczanie folii, mycie/suszenie, usuwanie metalu), dzięki czemu ślimak otrzymuje bardziej stabilny strumień. Dzięki temu linia jednoślimakowa może działać wydajnie bez konieczności inwestowania w mieszanie na poziomie mieszania.
Gdzie Twin-Screw ma sens
Ekstruzja dwuślimakowa jest powszechnie brana pod uwagę, gdy mieszanie i dyspersja definiują sukces, na przykład: – mieszanie z wypełniaczami, wzmocnieniami lub większymi pakietami dodatków – mieszanie polimerów, w których jakość dyspersji wpływa na właściwości mechaniczne – procesy wymagające bardziej złożonych układów elementów ślimakowych w celu kontrolowanego mieszania
Firma Plastics Technology wyjaśnia, dlaczego mieszanie dwuślimakowe zachowuje się inaczej: zazębiające się ślimaki mogą przenosić polimer między ślimakami wielokrotnie, umożliwiając mieszanie pełnokanałowe, co pozwala na dokładniejsze mieszanie bez strat wydajności i wzrostu temperatury topnienia, jakie występują w przypadku sekcji mieszania o dużym ścinaniu w konstrukcjach jednoślimakowych. (Źródło: Technologia tworzyw sztucznych — różnice w mieszaniu dwuślimakowym)
Jak wybór wytłaczarki wpływa na filtrację i peletyzację
Proces peletyzacji jest procesem końcowym, ale wybór wytłaczarki zmienia okno operacyjne. Na przykład, systemy peletyzacji podwodnej wymagają skoordynowanej specyfikacji wytłaczarek, pomp, filtrów, systemów wodnych i suszarek. Plastics Technology zauważa, że peletyzacja podwodna działa dobrze tylko wtedy, gdy systemy te są ze sobą połączone, aby zapewnić stałą jakość peletu. (Źródło: Technologia tworzyw sztucznych — droga do doskonałości w produkcji peletu)
Aby uzyskać praktyczny przegląd metod peletyzacji i wymagań, jakie muszą spełniać one w procesie roztopu, zapoznaj się z dokumentem Energycle. przewodnik po metodach peletyzacji.
O co pytać dostawców (aby nie wierzyć w założenia)
Użyj tych pytań, aby wymusić porównywanie cudzysłowów:
1) Jaki jest docelowy polimer i rynek docelowy (folia, wtrysk, arkusze, taśmy, włókna)?
2) Jak zmienna jest jakość materiału wejściowego (wilgotność, papier/etykiety, drobne cząstki, inne polimery)?
3) Czy potrzebne jest mieszanie/mieszanie, czy głównie topienie + filtrowanie + granulowanie?
4) Jaka właściwość kontroli jakości definiuje sukces (MFR, liczba zanieczyszczeń, kolor, zapach, IV w przypadku PET)?
5) Jakiego zakresu ciśnienia stopu i jego wahań można się spodziewać przy docelowej przepustowości?
6) Jakiego odstępu między wymianami sit i ponownymi uruchomieniami możemy się spodziewać przy obecnym poziomie zanieczyszczenia?
7) Jaki model serwisu przyjmujesz (konserwacja wewnętrzna czy serwis dostawcy) i jakie są odstępy między remontami?
Jeśli chcesz, aby Energycle zalecił koncepcję linii i moduły pomocnicze, użyj formularz kontaktowy.
FAQ (Prawdziwe pytania dotyczące zamówień publicznych)
Jeśli zajmuję się głównie filtrowaniem i peletyzacją, czy zastosowanie dwóch ślimaków to przesada?
Czasami. Jeśli Twoim miernikiem sukcesu jest stabilne ciśnienie stopu podczas filtracji i stały rozmiar granulatu, dobrze zaprojektowana linia jednoślimakowa może być bardziej praktycznym wyborem. Systemy dwuślimakowe zapewniają dodatkową wartość, gdy potrzebujesz intensywności mieszania lub jakości dyspersji, która zmienia właściwości granulatu, ale ta możliwość wiąże się z kosztami i złożonością mechaniczną. Lepszym sposobem na podjęcie decyzji jest zdefiniowanie, jak “złe granulaty” wyglądają dla Twojego klienta – żele, drobinki, zapach, dryft MFR, spadek IV dla PET – a następnie odwzorowanie każdego trybu awarii na potrzeby procesu (mieszanie, suszenie, odgazowywanie, filtracja). Jeśli mieszanie nie jest Twoim czynnikiem ograniczającym, priorytetowo potraktuj stabilność podawania i strategię filtracji.
Jaki jest najwyraźniejszy znak, że faktycznie potrzebuję mieszalnika dwuślimakowego?
Musisz dodać lub rozproszyć odpowiednią ilość dodatków lub wypełniaczy, a jakość granulatu zależy od dyspersji. Plastics Technology zauważa, że do pełnego rozproszenia dodatków lub innych polimerów wymagane jest intensywne mieszanie z wysokim ścinaniem i wyjaśnia, że konstrukcje dwuślimakowe umożliwiają wielokrotne przenoszenie polimeru między ślimakami w celu mieszania w pełnym kanale. Jeśli testy przeprowadzone przez klienta wykażą, że słaba dyspersja powoduje awarie (utrata wytrzymałości, nierównomierny wskaźnik płynięcia, widoczne wady), łatwiej jest uzasadnić zastosowanie procesu dwuślimakowego. Jeśli Twoje problemy dotyczą głównie zanieczyszczeń i niestabilności ciśnienia, skup się najpierw na podawaniu, suszeniu i filtracji. (Źródło: Technologia tworzyw sztucznych — różnice w mieszaniu dwuślimakowym)
Czy maszyna jednoślimakowa nadal poradzi sobie z usuwaniem zapachów i substancji lotnych w procesie recyklingu?
Tak, ale należy poprawnie określić koncepcję odgazowania. Jeśli surowiec zawiera wilgoć lub substancje lotne (farby, pozostałości organiczne), istotne jest odpowietrzanie i dobór systemu próżniowego. Sprawdź, w jaki sposób konstrukcja zapobiega przenoszeniu stopu do linii próżniowej i jak przebiega konserwacja w przypadku tworzenia się osadów. W przypadku PET, w opisie odgazowania wytłaczarki próżniowej dostawcy opisano, że odgazowanie PET pozwala na usunięcie oparów, takich jak woda, rozpuszczalniki, monomery/oligomery, a także uniesione cząstki do systemu próżniowego, co wyjaśnia, dlaczego pułapki i planowanie konserwacji mają znaczenie w rzeczywistych instalacjach. (Źródło: Przegląd odgazowywania wytłaczarki Leybold)
Jak porównać oferty na śruby jedno- i dwuślimakowe, nie gubiąc się w specyfikacjach?
Zmuś obu dostawców do podania tego samego wyniku: ilości peletu nadającego się do sprzedaży na godzinę przy zdefiniowanym stanie surowca. Podaj zakresy wilgotności i zanieczyszczeń, docelową specyfikację peletu oraz testy akceptacyjne stosowane przez Twoich klientów. Następnie poproś każdego dostawcę o wymienienie modułów, które umożliwiają osiągnięcie takiego wyniku: podawanie/kondycjonowanie, odgazowywanie, rodzaj filtracji i powierzchnię sita oraz metodę peletyzacji. Oferta, która nie zawiera planu filtracji (przewidywanego odstępu między wymianami sit, przewidywanego trendu ciśnienia, ilości odpadów po ponownym uruchomieniu), nie jest porównywalna. Stosunek L/D ślimaka i moc silnika należy traktować jako wartości drugorzędne. Zdefiniowanie wyniku zapobiega niespodziankom po uruchomieniu.
Jeśli planuję zastosowanie peletyzacji podwodnej, czego powinienem wymagać w ofercie?
Żądaj skoordynowanej oferty systemowej, a nie “ceny granulatora podwodnego”. Plastics Technology zauważa, że sukces granulowania podwodnego zależy od odpowiednio dobranych wytłaczarek, pomp, filtrów, systemów wodnych i suszarek, które ze sobą współpracują. Zapytaj o specyfikację systemu wodnego i suszarki, przewidywany poziom drobnych granulek oraz sposób kontroli wielkości granulek w miarę zużycia noży i matryc. Wymagaj również docelowych trendów ciśnienia i temperatury stopu dla Twojej przepustowości. Jeśli dostawca nie będzie w stanie pokazać, jak filtracja i stabilność ciśnienia stopu wspomagają działanie granulatora, prawdopodobnie będziesz mieć problemy z jakością granulek i drobnymi granulkami po uruchomieniu. (Źródło: Technologia tworzyw sztucznych — droga do doskonałości w produkcji peletu)
Odniesienia
- ISO — Wytyczne dotyczące recyklingu tworzyw sztucznych (przegląd normy ISO 15270)
- ASTM — Metoda badania szybkości płynięcia stopu (przegląd ASTM D1238)
- Technologia tworzyw sztucznych — Dlaczego mieszanie w mieszalnikach dwuślimakowych i jednoślimakowych różni się
- Technologia tworzyw sztucznych — Specyfikacja systemów granulacji podwodnej
- Leybold — Przegląd odgazowywania wytłaczarki
- Energycle — Maszyny do granulowania tworzyw sztucznych
- Energycle — Przewodnik po metodach peletyzacji
- Energycle — Kontakt
