Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2024-09-18 Происхождение:Работает
Пластиковое гранулирование играет решающую роль в переработке пластиковых отходов и уменьшении загрязнения окружающей среды. Преобразуя пластиковые отходы в однородные гранулы, гранулирование пластика позволяет повторно использовать пластик в качестве сырья в производстве, замыкая цикл переработки пластика. Процесс гранулирования пластика не только сокращает количество отходов, но и повышает эффективность переработанного пластика.
В этой статье представлен полный обзор машин и производственных линий для гранулирования пластика. Мы познакомим вас с ключевыми компонентами и принципами работы систем гранулирования для переработки пластмасс, проанализируем различные типы резки грануляторов и их преимущества, обсудим различные методы подачи и объясним, как настроить линии гранулирования для конкретных пластиковых материалов. Также будут обсуждены факторы, влияющие на качество пеллет и будущие тенденции развития.
Гранулирование пластика — это процесс переработки, при котором пластиковые отходы превращаются в небольшие однородные гранулы, называемые пеллетами. Эти гранулы служат сырьем для производства новых пластиковых изделий. Основными задачами гранулирования пластика являются:
1. Переработка пластиковых отходов для уменьшения загрязнения окружающей среды и сохранения ресурсов.
2. Улучшение обработки, хранения и транспортировки пластиковых материалов.
3. Повышение качества и стабильности переработанного пластика для повышения его эффективности при последующих применениях.
4. Содействие развитию экономики замкнутого цикла путем обеспечения замкнутого цикла переработки пластмасс.
1. Ленточный конвейер. Конвейерная система используется для транспортировки пластиковых отходов из зоны хранения в машину для гранулирования. Это обеспечивает непрерывную и стабильную поставку сырья, что имеет решающее значение для эффективной работы.
2. Резак/уплотнитель. Резак или уплотнитель отвечает за измельчение пластиковых отходов на более мелкие кусочки. Этот шаг повышает эффективность подачи и облегчает последующие процессы измельчения и экструзии.
3. Измельчитель. Измельчитель дополнительно измельчает кусочки пластика до более мелких хлопьев или гранул. Этот шаг имеет решающее значение для достижения равномерного распределения по размерам и повышения эффективности плавления и смешивания в экструдере.
4. Экструдер. Экструдер — это сердце машины для гранулирования. Он плавит и смешивает пластиковые хлопья под воздействием высокой температуры и давления. Экструдер также удаляет любые оставшиеся примеси и летучие вещества из расплава пластика, обеспечивая качество конечных гранул.
5. Система гранулирования. Система гранулирования состоит из фильеры и режущего механизма. Расплавленный пластик проталкивается через фильеру, образуя непрерывные пряди. Эти пряди затем разрезаются на мелкие гранулы с помощью вращающихся лезвий или водокольцевого резака.
6. Система охлаждения: Система охлаждения быстро охлаждает и затвердевает горячие гранулы после резки. Обычно это достигается путем погружения гранул в воду или воздействия на них холодного воздуха. Правильное охлаждение необходимо для поддержания формы и целостности гранул.
7. Система сушки: после охлаждения гранулы необходимо высушить, чтобы удалить поверхностную влагу. Система сушки обычно включает центробежную сушилку или сушилку с псевдоожиженным слоем. Удаление влаги имеет решающее значение для предотвращения комкования и обеспечения хорошей сыпучести гранул.
8. Силосный резервуар или станция расфасовки. Высушенные гранулы хранятся в силосном резервуаре или упаковываются в мешки для удобства обращения и транспортировки. Силосные резервуары предпочтительнее для крупномасштабных операций, а упаковочные станции подходят для небольших количеств или особых требований клиентов.
Принцип работы грануляторов для переработки пластика включает в себя следующие шаги:
1. Загрузка: Пластиковые отходы подаются в гранулятор через бункер или ленточный конвейер. Система подачи обеспечивает непрерывную и равномерную подачу сырья в машину.
2. Уменьшение размера: пластиковые отходы сначала разрезаются или уплотняются на более мелкие кусочки с помощью резака или уплотнителя. Затем измельчитель дополнительно измельчает кусочки пластика до хлопьев или гранул желаемого размера.
3. Экструзия: пластиковые хлопья подаются в экструдер, где они плавятся и смешиваются под воздействием высокой температуры и давления. Экструдер также удаляет оставшиеся примеси и летучие вещества из расплава пластика, обеспечивая гомогенность и чистоту материала.
4. Фильтрация. Расплавленный пластик проходит через систему фильтрации для удаления твердых загрязнений, таких как частицы металла, древесины или бумаги. Этот шаг имеет решающее значение для поддержания качества и чистоты конечных гранул.
5. Гранулирование: Отфильтрованный расплав пластика проталкивается через фильеру с многочисленными маленькими отверстиями, образуя непрерывные нити. Эти пряди немедленно разрезаются на мелкие гранулы с помощью вращающихся лезвий или водяного кольцевого резака.
6. Охлаждение: горячие гранулы быстро охлаждаются и затвердевают, погружая их в воду или подвергая воздействию холодного воздуха. Правильное охлаждение необходимо для поддержания формы и целостности гранул.
7. Сушка: Охлажденные гранулы сушат с использованием центробежной сушилки или сушилки с псевдоожиженным слоем для удаления поверхностной влаги. Этот этап предотвращает комкование и обеспечивает хорошую сыпучесть гранул.
8. Хранение или упаковка. Высушенные пеллеты либо хранятся в бункере для транспортировки навалом, либо упаковываются в мешки для небольших количеств или в соответствии с особыми требованиями заказчика.
Непрерывная работа и синхронизация этих этапов обеспечивают эффективное и качественное производство пеллет из пластиковых отходов.
1. Описание процесса:
В системе гранулирования с горячей матрицей расплавленный пластик экструдируется через фильеру с множеством отверстий, образуя непрерывные пряди. Эти пряди разрезаются на гранулы сразу после выхода из фильеры с помощью вращающихся лезвий, расположенных близко к поверхности фильеры. Режущие лезвия обычно изготавливаются из быстрорежущей стали или карбида вольфрама, что обеспечивает долговечность и остроту. Система нагрева поддерживает высокую температуру фильерной пластины, предотвращая преждевременное охлаждение и затвердевание пластиковых прядей.
2. Преимущества и применение:
- Подходит для широкого спектра термопластов, включая полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), полистирол (ПС) и поливинилхлорид (ПВХ).
- Производит высококачественные пеллеты одинакового размера, формы и плотности.
- Низкое пылеобразование и минимальное содержание мелочи в пеллетах.
- Эффективное охлаждение и затвердевание гранул благодаря непосредственной близости режущих лезвий к поверхности матрицы.
- Компактный дизайн с небольшой занимаемой площадью, что делает его пригодным для установки в ограниченном пространстве.
- Идеально подходит для обработки термочувствительных материалов и высоконаполненных композитов.
1. Описание процесса:
Грануляция с использованием водяного кольца в горячей матрице аналогична гранулированию с использованием горячей поверхности матрицы, но с добавлением водяного кольца, окружающего поверхность матрицы. Расплавленный пластик выдавливается через фильеру, образуя пряди, которые вращающимися лезвиями разрезаются на гранулы. Водяное кольцо обеспечивает немедленное охлаждение и затвердевание гранул во время их резки. Поток воды также помогает транспортировать гранулы из зоны резки и предотвращает их слипание.
2. Преимущества и применение:
- Подходит для широкого спектра термопластов, особенно с высокой скоростью течения расплава.
- Производит гранулы с превосходной сферичностью и равномерным распределением размеров.
- Эффективное охлаждение и затвердевание пеллет благодаря наличию водяного кольца.
- Снижение пылеобразования и содержания мелких частиц по сравнению с гранулированием горячей головкой.
- Поток воды помогает поддерживать чистоту режущих лезвий и предотвращает скопление гранул на поверхности матрицы.
- Идеально подходит для обработки гигроскопичных материалов и материалов, чувствительных к термическому разложению.
1. Описание процесса:
В системе подводного гранулирования расплавленный пластик выдавливается через фильеру непосредственно в водяную камеру. Поток воды в камере немедленно охлаждает и затвердевает пластиковые пряди при выходе из матрицы. Вращающийся нож, расположенный на выходе из матрицы, разрезает затвердевшие пряди на гранулы. Затем пеллеты потоком воды транспортируются в сушилку, где они отделяются от воды и высушиваются.
2. Преимущества и применение:
- Производит гранулы с превосходной сферичностью, равномерным распределением размеров и гладкой поверхностью.
- Эффективное охлаждение и затвердевание пеллет за счет непосредственного контакта с водой.
- Минимальная термическая деградация пластикового материала во время гранулирования.
- Низкое пылеобразование и содержание мелких частиц в пеллетах.
- Подходит для обработки широкого спектра термопластов, включая конструкционные пластики и высокотемпературные смолы.
- Идеально подходит для производства микропеллет и специальных гранул уникальной формы или цвета.
3. Сравнение с водокольцевым гранулированием:
- УВП обеспечивает более эффективное охлаждение и затвердевание окатышей по сравнению с водокольцевым гранулированием.
- UWP производит пеллеты с лучшей сферичностью и качеством поверхности за счет полного погружения в воду.
- UWP имеет более высокие инвестиционные затраты и большую занимаемую площадь по сравнению с гранулированием с водяным кольцом.
- UWP больше подходит для обработки высокотемпературных и гигроскопичных материалов.
1. Описание процесса:
В системе гранулирования прядей расплавленный пластик экструдируется через фильеру с множеством отверстий, образуя непрерывные пряди. Эти пряди охлаждают и затвердевают, пропуская их через водяную баню или охлаждающую ванну. Затвердевшие пряди затем подаются в гранулятор, где они разрезаются на гранулы вращающимися лезвиями. Гранулы собирают и сушат с использованием центробежной сушилки или сушилки с псевдоожиженным слоем.
2. Преимущества и применение:
- Простое и экономичное решение для гранулирования широкого спектра термопластов.
- Подходит для обработки материалов с высокой вязкостью расплава и низкой термочувствительностью.
- Производит цилиндрические гранулы одинакового диаметра и длины.
- Гибкость регулировки размера гранул путем изменения диаметра отверстия матрицы и скорости резки.
- Более низкие инвестиционные затраты и меньшая занимаемая площадь по сравнению с другими системами гранулирования.
- Идеально подходит для малых и средних производств и лабораторных применений.
1. Описание процесса:
Автоматическая система гранулирования стренги представляет собой усовершенствованную версию традиционного процесса гранулирования стренги. Он включает в себя автоматические системы транспортировки, охлаждения и подачи ручья для повышения эффективности и стабильности производства окатышей. Расплавленные пластиковые пряди экструдируются через фильеру, охлаждаются на водяной бане или в охлаждающем лотке, а затем автоматически подаются в гранулятор прядей. Гранулятор разрезает пряди на гранулы с помощью вращающихся лезвий, гранулы собираются и сушатся во встроенной системе сушки.
2. Преимущества и применение:
- Полностью автоматизированный процесс с минимальным вмешательством оператора, снижающий трудозатраты и повышающий эффективность производства.
- Стабильное качество и распределение гранул по размерам благодаря автоматической подаче и резке прядей.
- Снижен риск обрыва и спутывания прядей в процессе гранулирования.
- Подходит для переработки широкого спектра термопластов, включая полиолефины, стирольные и конструкционные пластмассы.
- Идеально подходит для средних и крупных производств с высокими требованиями к производительности.
- Может быть интегрирован с предшествующими процессами экструзии и последующими системами обработки материалов для обеспечения бесперебойной работы.
1. Объем автоматизации:
- Системы горячего гранулирования и подводного гранулирования обеспечивают высочайший уровень автоматизации с минимальным вмешательством оператора.
- Автоматические системы гранулирования стренги обеспечивают высокую степень автоматизации с автоматизированной транспортировкой, охлаждением и подачей стренги.
- Традиционные системы гранулирования стренг имеют более низкий уровень автоматизации и требуют ручной обработки стренг и окатышей.
2. След:
- Системы гранулирования с горячей матрицей занимают наименьшую площадь благодаря компактной конструкции и тесной интеграции с процессом экструзии.
- Водокольцевые и подводные системы гранулирования занимают большую площадь за счет наличия водяной камеры и сопутствующего оборудования.
- Системы гранулирования стренг занимают умеренную площадь, при этом требуется дополнительное пространство для охлаждения и транспортировки стренг.
3. Инвестиционные затраты:
- Системы горячего гранулирования и подводного гранулирования требуют самых высоких инвестиционных затрат из-за передовых технологий и требований к точному контролю.
- Системы гранулирования с водяным кольцом имеют немного меньшие инвестиционные затраты по сравнению с системами с горячей поверхностью и подводными системами.
- Системы гранулирования стренги имеют самые низкие инвестиционные затраты, что делает их подходящими для малых и средних предприятий и проектов с ограниченным бюджетом.
4. Форма гранул, консистенция размера и пылеобразование:
- Системы подводного гранулирования производят максимально сферические и однородные гранулы с минимальным пылеобразованием.
- Системы гранулирования с горячей матрицей и водяным кольцом производят гранулы с хорошей сферичностью и постоянством размера, с низким пылеобразованием.
- Системы гранулирования стренги производят цилиндрические гранулы одинакового диаметра, но могут иметь разную длину. Образование пыли относительно выше по сравнению с другими типами резки.
Выбор подходящего типа резки зависит от таких факторов, как обрабатываемый пластиковый материал, желаемые характеристики гранул, масштаб производства, инвестиционный бюджет и ограничения по пространству. Каждый тип резки имеет свои преимущества и ограничения, и выбор должен основываться на тщательной оценке требований проекта и доступных ресурсов.
1. Описание процесса:
В грануляторе для переработки с бункером пластиковые отходы подаются в экструдер через бункер. Бункер представляет собой контейнер в форме воронки, который удерживает пластиковый материал и постепенно высвобождает его в цилиндр экструдера. Пластиковые отходы обычно имеют форму хлопьев, гранул или небольших кусочков. Когда материал поступает в экструдер, он нагревается, плавится и гомогенизируется вращающимся шнеком. Затем расплавленный пластик проталкивается через фильеру, образуя пряди, которые впоследствии разрезаются на гранулы.
2. Подходящие материалы и области применения:
- Идеально подходит для переработки твердых пластиковых отходов, таких как HDPE, PP, PS и ABS.
- Подходит для переработки бытовых и промышленных отходов пластика, включая бутылки, контейнеры и автомобильные детали.
- Может обрабатывать материалы с различной объемной плотностью и размером частиц, если они легко проходят через бункер.
- Обычно используется в малых и средних предприятиях по переработке отходов, а также на собственных предприятиях по переработке отходов.
1. Описание процесса:
Гранулятор для переработки отходов с боковой подачей подает пластиковые отходы в цилиндр экструдера через боковой питатель, который обычно представляет собой одно- или двухшнековый шнек. Боковой питатель расположен перпендикулярно основному цилиндру экструдера и непрерывно подает пластиковый материал в поток расплава. Этот метод подачи позволяет лучше контролировать потребление материала и помогает поддерживать постоянную скорость подачи. Пластиковые отходы плавятся, гомогенизируются и экструдируются через фильеру, образуя пряди, которые затем разрезаются на гранулы.
2. Преимущества стабильности и эффективности подачи материала:
- Обеспечивает более стабильную и равномерную подачу материала по сравнению с подачей из бункера, особенно для материалов с низкой насыпной плотностью.
- Позволяет точно дозировать и контролировать подачу материала, обеспечивая равномерный поток расплава и уменьшая колебания качества окатышей.
- Предотвращает скопление материала и засорение бункера, которые могут возникнуть при работе с некоторыми видами пластиковых отходов.
- Позволяет обрабатывать более широкий спектр пластиковых материалов, включая пленки, волокна и хлопья неправильной формы и размеров.
- Повышает общую эффективность процесса гранулирования за счет поддержания стабильного потока материала и сокращения времени простоя.
1. Описание процесса:
Фреза-компактор с подачей гранулятора для переработки предназначен для переработки объемных, объемных и легких пластиковых отходов. Система состоит из режущего компактора, который предварительно кондиционирует пластиковые отходы перед подачей их в экструдер. Режущий компактор использует ряд вращающихся лезвий для измельчения и измельчения пластикового материала на более мелкие кусочки. Одновременно уплотнитель оказывает давление для уплотнения измельченного материала, увеличивая его объемную плотность. Предварительно подготовленные пластиковые отходы затем подаются в экструдер, где они плавятся, гомогенизируются и экструдируются через фильеру с образованием гранул.
2. Преимущества при работе с пленкой, пакетами, рафией, застежками-молниями и вспененными материалами:
- Эффективно перерабатывает легкие и объемные пластиковые отходы, с которыми трудно справиться традиционными методами подачи.
- Режущий компактор уменьшает размер пластиковых отходов, облегчая подачу в экструдер и повышая общую производительность.
- Уплотнение увеличивает объемную плотность материала, позволяя более эффективно использовать мощность экструдера и снижать энергопотребление.
- Предотвращает скопление, запутывание и засорение материала в системе подачи, обеспечивая плавную и непрерывную работу.
- Подходит для переработки бывших в употреблении и промышленных пластиковых пленок, пакетов, рафии, застежек-молний и вспененных материалов.
Линия гранулирования жестких пластиковых отходов предназначена для переработки твердых и толстостенных пластиковых отходов, таких как HDPE, PP, PS и ABS. Линия обычно состоит из измельчителя или гранулятора для уменьшения размера пластиковых отходов, за которым следует бункер или боковой питатель для подачи материала в экструдер. Экструдер оснащен шнеком и цилиндрической конфигурацией, подходящей для обработки твердых пластмасс, обеспечивая надлежащее плавление и гомогенизацию. Затем расплавленный пластик экструдируется через фильеру, образуя пряди, которые с помощью системы гранулирования разрезаются на гранулы. Для удаления загрязнений и улучшения качества окатышей может быть установлено дополнительное оборудование, такое как фильтр расплава и установка дегазации.
Линия гранулирования мягкой пластиковой пленки специально разработана для работы с тонкими, гибкими и легкими пластиковыми пленками, такими как упаковочные материалы LDPE, LLDPE и HDPE. Линия часто включает в себя блок подачи режущего уплотнителя для предварительной подготовки отходов пленки, уменьшения их объема и увеличения насыпной плотности. Затем уплотненный материал подается в экструдер, который оснащен шнеком и цилиндром, оптимизированными для обработки мягких пластиков. Экструдер может также содержать блок дегазации для удаления влаги и летучих веществ из расплава. Расплавленный пластик выдавливается через фильеру, образуя пряди, которые разрезаются на гранулы. Правильное охлаждение и сушка гранул имеют решающее значение для предотвращения комкования и обеспечения хорошей текучести.
Линия гранулирования отходов нейлона/волокна предназначена для переработки синтетических волокон, таких как нейлон, полиэстер и арамид, а также отходов ковров и текстиля. Линия обычно включает в себя резак или измельчитель волокон для уменьшения размера отходов и облегчения подачи в экструдер. Экструдер оснащен шнеком и цилиндрической конфигурацией, подходящей для обработки нейлоновых и волокнистых материалов, для которых могут потребоваться более высокие температуры обработки и специальные износостойкие компоненты. Расплавленный пластик фильтруется для удаления загрязнений, а затем экструдируется через фильеру для формирования жгутов. Пряди разрезаются на гранулы и охлаждаются перед сушкой и упаковкой.
Линии гранулирования пластика могут быть адаптированы к конкретным свойствам и требованиям различных пластиковых отходов. При проектировании и настройке линии гранулирования учитываются такие факторы, как состав материала, индекс текучести расплава, содержание влаги и уровень загрязнения. Кастомизация может включать выбор подходящих систем подачи, конструкции шнека и цилиндра экструдера, методов фильтрации и технологий гранулирования. В линию может быть интегрировано дополнительное оборудование, такое как устройства предварительной промывки, металлодетекторы и системы сортировки по цвету, чтобы обеспечить качество и чистоту переработанных пеллет. Тесное сотрудничество с опытными производителями оборудования для гранулирования может помочь в разработке индивидуальных решений для конкретных применений переработки.
Свойства входящих пластиковых отходов оказывают существенное влияние на качество перерабатываемых гранул. Некоторые ключевые свойства материала, влияющие на качество пеллет, включают:
- Состав: тип пластика (например, ПЭ, ПП, ПС, ПВХ) и наличие добавок, наполнителей или армирующих добавок могут влиять на поведение при плавлении, механические свойства и совместимость переработанных гранул.
- Загрязнение: уровень и тип загрязнений, таких как грязь, пыль, этикетки, клеи и другие полимеры, могут поставить под угрозу чистоту и консистенцию переработанных гранул.
- Содержание влаги: высокий уровень влажности исходного материала может вызвать проблемы при обработке, такие как образование пузырей, пустот и разрушение, что приводит к ухудшению качества гранул.
- Индекс текучести расплава (MFI): Индекс текучести пластиковых отходов влияет на текучесть и технологичность переработанных гранул. Непостоянный MFI может привести к изменению размера, формы и механических свойств гранул.
Тип и конфигурация гранулятора играют решающую роль в определении качества переработанных пеллет. Факторы, которые следует учитывать, включают:
- Конструкция экструдера: конфигурация шнека и цилиндра, соотношение L/D и степень сжатия экструдера должны быть оптимизированы для конкретного пластикового материала, чтобы обеспечить правильное плавление, смешивание и гомогенизацию.
- Фильтрация: Использование соответствующих систем фильтрации расплава, таких как устройства смены сеток или непрерывные фильтры расплава, помогает удалять загрязнения и повышать чистоту переработанных гранул.
- Технология гранулирования: Выбор системы гранулирования (например, с горячей поверхностью матрицы, с водяным кольцом, под водой, стренга) влияет на форму гранул, распределение по размерам и эффективность охлаждения, что, в свою очередь, влияет на общее качество гранул.
- Обращение с пеллетами. Надлежащие системы транспортировки, охлаждения и сушки пеллет необходимы для предотвращения деформации, комкования и скопления влаги, а также обеспечения хороших свойств текучести и стабильного качества.
Оптимизация технологических параметров линии гранулирования имеет решающее значение для получения высококачественных переработанных пеллет. Ключевые параметры для контроля и оптимизации включают в себя:
- Температурный профиль: температурные настройки в цилиндре экструдера, головке и системе гранулирования должны быть тщательно отрегулированы, чтобы обеспечить правильное плавление, гомогенизацию и затвердевание пластикового материала.
- Скорость шнека: Скорость вращения шнека экструдера влияет на время пребывания, скорость сдвига и эффективность смешивания, влияя на качество расплава и консистенцию гранул.
- Скорость подачи: поддержание стабильной и контролируемой скорости подачи важно для достижения постоянного потока расплава и равномерного распределения гранул по размерам.
- Скорость резки: Скорость лезвий или резака для гранулирования должна быть оптимизирована для получения гранул желаемого размера и формы при минимизации образования мелких частиц и пыли.
- Охлаждение и сушка: Адекватное охлаждение и сушка гранул необходимы для предотвращения агломерации, поглощения влаги и разложения, обеспечивая хорошую стабильность при хранении и технологичность.
Регулярный мониторинг, тестирование и корректировка этих факторов необходимы для поддержания стабильного качества пеллет с течением времени. Внедрение мер контроля качества, таких как тестирование индекса текучести расплава, анализ размера гранул и оценка загрязнения, может помочь выявить и решить любые проблемы, которые могут возникнуть в процессе гранулирования. Сотрудничество с опытными операторами машин для гранулирования, поставщиками материалов и специалистами по контролю качества может предоставить ценную информацию и лучшие практики для оптимизации линии гранулирования и достижения желаемого качества гранул.
В этой статье был подробно рассмотрен машины для гранулирования пластика и производственные линии по переработке отходов. Ключевые выводы включают в себя:
А. Гранулирование пластика превращает отходы в ценное сырье, обеспечивая возможность переработки по замкнутому циклу.
B. Различные системы резки, такие как торцовая, подводная и стренговая грануляция, предлагают уникальные преимущества.
C. Методы подачи следует выбирать в зависимости от формы материала – бункер для жесткого лома, боковая подача для пленок.
D. Линии гранулирования легко адаптируются для переработки широкого спектра пластиковых отходов.
E. Качество пеллет зависит от исходного материала, конструкции машины и оптимизации процесса.
Поскольку мир сталкивается с растущим кризисом пластиковых отходов, эффективные и адаптируемые решения по переработке пластика становятся более важными, чем когда-либо. Достижения в области технологий гранулирования, такие как интеллектуальное управление процессом и новые конструкции резаков, будут способствовать дальнейшему улучшению экономики и устойчивости переработки пластмасс. При правильной системе гранулирования пластиковые отходы могут стать ресурсом, а не экологическим ущербом.
