Dacă construiți o linie de peletizare pentru reciclare, în cele din urmă vă veți confrunta cu o decizie cheie: extrudare cu un singur șnec sau cu două șnecuri. Ambele sunt tehnologii dovedite, dar rezolvă probleme diferite.
În multe proiecte de reciclare, se aleg sistemele cu un singur șnec deoarece pot crea o presiune constantă a topiturii pentru filtrare și peletizare cu o configurație mecanică mai simplă. Sistemele cu două șnecuri sunt adesea alese atunci când amestecarea și dispersia definesc calitatea peletelor sau când procesul este mai aproape de compoundare decât de reciclare.
Acest ghid explică compromisurile în termeni practici, astfel încât să puteți alege în funcție de materia primă și de testele de acceptare ale clientului dumneavoastră.
Concluzii rapide
- Extruderele cu un singur șnec sunt adesea alese pentru presiunea stabilă a topiturii, filtrare și peletizare.
- Extruderele cu două șnecuri sunt adesea alese atunci când amestecarea și dispersia stimulează performanța produsului.
- Începeți de la specificațiile de ieșire (fereastră de contaminare, aditivi, țintă MFR/IV), apoi selectați tipul de extruder.
Cum funcționează un peletizator de reciclare cu un singur șnec (nivel înalt)
Într-un peletizator de reciclare tipic, șnecul are zone funcționale: – a zonă de alimentare/transport pentru a accepta materie primă măcinată sau densificată – o zonă de topire/compresie unde solidele se transformă în topitură (căldură + forfecare) – a zonă de măsurare care stabilizează producția și creează presiune pentru filtrare și curgerea matriței
Majoritatea proiectelor de reciclare includ aceste funcții: – alimentare stabilă (în special pentru folie) – filtrare topitură (schimbător de site) – degazare după cum este necesar – sistem de peletizare adaptat polimerului și pieței finale
Pentru configurații și opțiuni tipice de linie, consultați Energycle-urile mașini de peletizat plastic.
Șurub simplu vs. șurub dublu: Tabel comparativ pentru cumpărători
| Factorul de decizie | Șurubul simplu tinde să se potrivească atunci când… | Șurubul dublu tinde să se potrivească atunci când… |
|---|---|---|
| Loc de muncă principal | Topire + acumulare presiune + filtrare + peletizare | Amestec/compus + aditivi dispersați + devolatilizare controlată |
| Stabilitatea presiunii de topire | Aveți nevoie de o presiune constantă pentru filtrare și de o dimensiune consistentă a peleților | Puteți justifica elemente și controale cu șurub mai complexe pentru a atinge obiectivul de amestecare |
| Cerința de amestecare | Aveți nevoie în principal de omogenizare (remacinat + virgin, pachet mic de aditivi) | Aveți nevoie de o amestecare dispersivă/distributivă mai puternică pentru produsele sensibile la dispersie |
| Variabilitatea materiilor prime | Puteți menține umiditatea și contaminarea mai bine | Aveți nevoie de mai mult spațiu de procesare pentru variabilitate și cerințe de mixare |
| Model de întreținere | Doriți rutine de service mecanice mai simple | Acceptați o complexitate mecanică mai mare pentru capacitatea de procesare |
De ce este comună utilizarea unui singur șurub în liniile de reciclare
1) Creează o presiune stabilă pentru filtrare și peletizare
Topitura reciclată conține adesea contaminanți fini (fibre de hârtie, particule fine, particule de aluminiu, polimeri degradați). Filtrarea și peletizarea necesită o presiune stabilă a topiturii și un debit previzibil. Dacă presiunea variază, de obicei, se observă mai mult timp de nefuncționare la schimbarea sitei, mai multe deșeuri la repornire și o variație mai mare a dimensiunii peletelor.
2) Simplifică aspectul mecanic
Sistemele cu un singur șnec sunt mai simple din punct de vedere mecanic decât majoritatea liniilor de compoundare cu două șnecuri. Acest lucru poate fi important dacă doriți o gestionare previzibilă a pieselor de uzură și rutine de service mai rapide - în special în fabricile care au o echipă de mentenanță eficientă.
3) Funcționează bine atunci când linia stabilizează materia primă în amonte
Multe linii de reciclare stabilizează materia primă înainte de extruder (densificare pentru film, spălare/uscare, îndepărtarea metalului), astfel încât șnecul primește o alimentare mai stabilă. Acest lucru poate face ca o linie cu un singur șnec să funcționeze bine fără a plăti pentru capacitatea de amestecare la nivel de compounding.
Unde are sens Twin-Screw
Extrudarea cu șnec dublu este frecvent luată în considerare atunci când amestecarea și dispersia definesc succesul, cum ar fi: – compoundarea cu materiale de umplutură, întăriri sau pachete mai mari de aditivi – amestecarea polimerilor în care calitatea dispersiei determină proprietățile mecanice – procese care necesită structuri mai complexe ale elementelor șnecului pentru un comportament controlat al amestecării
Tehnologia materialelor plastice explică de ce amestecarea cu șurub dublu se comportă diferit: șuruburile care se angrenează pot transfera polimerul între șuruburi de mai multe ori pentru amestecarea pe întregul canal, ceea ce poate permite o amestecare mai completă fără aceeași pierdere de putere și penalizare la temperatura de topire pe care o pot crea secțiunile de amestecare cu forfecare ridicată în modelele cu un singur șurub. (Sursa: Tehnologia materialelor plastice — Diferențe de amestecare la șnecuri duble)
Cum afectează alegerea extruderului filtrarea și peletizarea
Peletizarea se desfășoară în aval, dar alegerea extruderului modifică fereastra de operare. Sistemele de peletizare subacvatică, de exemplu, depind de specificațiile coordonate ale extruderelor, pompelor, filtrelor, sistemelor de apă și uscătoarelor. Plastics Technology notează că peletizatorul subacvatic funcționează bine doar atunci când aceste sisteme sunt specificate împreună pentru a obține o calitate consistentă a peleților. (Sursa: Tehnologia materialelor plastice — Calea către perfecțiunea peleților)
Pentru o prezentare generală practică a metodelor de peletizare și a cerințelor acestora de la topitură, consultați Energycle. ghidul metodelor de peletizare.
Ce să întrebi furnizorii (ca să nu cumperi presupuneri)
Folosește aceste întrebări pentru a forța citate de tipul “mere cu mere”:
1) Care este polimerul țintă și piața finală (film, injecție, tablă, bandă, fibră)?
2) Cât de variabilă este calitatea inputului (umiditate, hârtie/etichete, particule fine, alți polimeri)?
3) Aveți nevoie de amestecare/compoundare sau în principal de topire + filtrare + peletizare?
4) Ce proprietate a QC definește succesul (MFR, numărul de contaminanți, culoarea, mirosul, IV pentru PET)?
5) Ce interval de presiune a topiturii și ce fluctuații așteptați la debitul țintă?
6) La ce interval de schimbare a sitei și de repornire a fierului vechi ar trebui să ne așteptăm, având în vedere nivelul nostru de contaminare?
7) Ce model de service presupuneți (mentenanță internă vs. service de la furnizor) și care sunt intervalele de reconstrucție?
Dacă doriți ca Energycle să recomande un concept de linie și module de suport, utilizați formular de contact.
Întrebări frecvente (Întrebări despre achiziții reale)
Dacă filtrez și peletizez în principal, este exagerat cu dublu șnec?
Uneori. Dacă indicatorul dumneavoastră de succes este o presiune stabilă a topiturii prin filtrare și o dimensiune constantă a peletelor, o linie cu un singur șnec bine specificată poate fi alegerea mai practică. Sistemele cu două șnecuri adaugă valoare atunci când aveți nevoie de intensitatea amestecării sau de calitatea dispersiei care modifică proprietățile peletelor, dar această capacitate vine la pachet cu costuri și complexitate mecanică. O modalitate mai bună de a decide este să definiți cum arată “peletele proaste” pentru clientul dumneavoastră - geluri, pete, miros, deviație MFR, pierdere IV pentru PET - apoi să mapați fiecare mod de defecțiune la o nevoie a procesului (amestecare, uscare, degazare, filtrare). Dacă amestecarea nu este factorul dumneavoastră limitativ, acordați prioritate în schimb stabilității alimentării și strategiei de filtrare.
Care este cel mai clar semn că am nevoie de amestecare cu două șnecuri?
Trebuie să adăugați sau să dispersați un pachet semnificativ de aditivi sau materiale de umplutură, iar calitatea peletelor depinde de dispersie. Plastics Technology notează că este necesară o amestecare intensivă cu forfecare ridicată pentru a dispersa complet aditivii sau alți polimeri și explică faptul că modelele cu șnec dublu pot transfera polimerul între șnecuri de mai multe ori pentru amestecarea pe întregul canal. Dacă testele clienților dvs. arată că o dispersie slabă provoacă defecțiuni (pierdere de rezistență, MFR inconsistent, defecte vizibile), un proces cu șnec dublu devine mai ușor de justificat. Dacă problemele dvs. sunt în principal contaminarea și instabilitatea presiunii, concentrați-vă mai întâi pe alimentare, uscare și filtrare. (Sursa: Tehnologia materialelor plastice — Diferențe de amestecare la șnecuri duble)
Poate un singur șnec să gestioneze în continuare îndepărtarea mirosurilor și a substanțelor volatile în reciclare?
Da, dar trebuie să specificați corect conceptul de degazare. Dacă materia primă conține umiditate sau substanțe volatile (cerneluri, substanțe organice reziduale), ventilația și selecția sistemului de vid contează. Confirmați modul în care designul previne transportul topiturii în linia de vid și modul în care se gestionează întreținerea atunci când se formează depuneri. Pentru PET, prezentarea generală a degazerării extruderului unui furnizor de vid descrie faptul că degazerarea PET poate extrage vapori precum apă, solvenți, monomeri/oligomeri, plus particule antrenate în sistemul de vid, ceea ce explică de ce contează capcanele și planificarea întreținerii în instalațiile reale. (Sursa: Prezentare generală a degazării extruderului Leybold)
Cum ar trebui să compar ofertele pentru un singur șurub și pentru două șuruburi fără să mă pierd în specificații?
Forțați ambii furnizori să ofere același rezultat: peleți vandabili pe oră la o condiție definită a materiei prime. Furnizați intervale de umiditate și contaminare, specificațiile țintă ale peleților și testele de acceptare utilizate de cumpărători. Apoi, rugați fiecare furnizor să enumere modulele care fac posibil acest rezultat: alimentare/condiționare, degazare, tipul de filtrare și suprafața sitei și metoda de peletizare. O ofertă care nu include un plan de filtrare (intervalul așteptat de schimbare a sitei, așteptările privind tendința de presiune, deșeuri de repornire) nu este comparabilă. Tratați rapoartele L/D ale șnecului și kW-ul motorului ca fiind secundare. Definirea rezultatului este cea care previne surprizele după punerea în funcțiune.
Dacă intenționez să utilizez peletizarea subacvatică, ce ar trebui să cer în propunere?
Solicitați o propunere de sistem coordonată, nu un “preț pentru peletizatorul subacvatic”. Plastics Technology notează că succesul peletizării subacvatice depinde de extrudere, pompe, filtre, sisteme de apă și uscătoare specificate corespunzător, care funcționează împreună. Solicitați specificațiile sistemului de apă și ale uscătorului, nivelul așteptat al particulelor fine ale peletelor și modul în care este controlată dimensiunea peletelor pe măsură ce uzează cuțitele și matrițele. De asemenea, solicitați obiective privind presiunea topiturii și tendința temperaturii la randamentul dumneavoastră. Dacă furnizorul nu poate demonstra cum filtrarea și stabilitatea presiunii topiturii susțin peletizatorul, probabil că veți avea probleme cu calitatea peletelor și cu particulele fine după pornire. (Sursa: Tehnologia materialelor plastice — Calea către perfecțiunea peleților)
Referințe
- ISO — Ghid de reciclare a materialelor plastice (prezentare generală ISO 15270)
- ASTM — Metoda de testare a vitezei de curgere la topire (prezentare generală ASTM D1238)
- Tehnologia materialelor plastice — De ce amestecarea diferă în cazul mașinilor cu șnec dublu față de cele cu șnec simplu
- Tehnologia materialelor plastice — Considerații privind specificațiile sistemului de peletizare subacvatică
- Leybold — Prezentare generală a degazării extruderului
- Energycle — Mașini de peletizare a plasticului
- Energycle — Ghid pentru metodele de peletizare
- Energycle — Contact
