I. Применение: переработка пленки из ПНД
Пленка из ПНД (полиэтилена низкого давления) широко используется в производстве упаковки, промышленных изделий и других видов пластиковой продукции. В процессе производства и переработки образуется значительное количество отходов и обрезков такой пленки. Учитывая низкую насыпную плотность пленки, а также возможное наличие влаги, пыли, остатков печатной краски или других загрязнений, критически важными этапами процесса переработки являются обеспечение стабильной подачи, сушки, плавления и фильтрации материала.
В рамках данного испытания компания ACERETECH использовала двухступенчатую систему уплотнения и гранулирования ACSS для переработки пленки из ПНД.
В заданных условиях испытаний система обеспечила производительность на уровне 800–1000 кг/ч. Полный цикл переработки включает в себя подачу, резку и уплотнение, сушку, двухступенчатую экструзию, фильтрацию расплава, вакуумную дегазацию, гранулирование методом «водяного кольца», обезвоживание и сбор гранул.
Технологический процесс разработан для преобразования отходов пленки из ПНД в гранулы вторичного ПНД, пригодные для дальнейшей переработки.
II. Процесс переработки и гранулирования пленки из ПНД
Двухступенчатая система уплотнения и гранулирования ACSS работает по принципу непрерывного технологического цикла:
Подача пленки из ПНД → Обнаружение металла → Резка и уплотнение → Экструзия первой ступени → Фильтрация (SCF) → Вакуумная дегазация → Экструзия второй ступени → Непрерывная фильтрация расплава → Гранулирование методом «водяного кольца» → Вибрационное обезвоживание → Центробежная сушка → Взвешивание и сбор
Каждый этап обработки выполняет специфическую функцию, направленную на повышение стабильности подачи, улучшение качества расплава и обеспечение стабильности всего процесса переработки.
III. Компоненты двухступенчатой системы уплотнения и гранулирования ACSS
1. Обнаружение металла и контролируемая подача
Пленка из ПНД подается в систему переработки по ленточному конвейеру, оснащенному системой обнаружения металла.
Ширина конвейерной ленты составляет примерно 800 мм. При обнаружении металлических включений конвейер автоматически останавливается, что снижает риск попадания металла в последующее оборудование для резки, уплотнения и экструзии. Такая конструкция системы подачи особенно эффективна при переработке вторичной пленки или производственных отходов ПНД, так как эти материалы могут содержать посторонние металлические предметы.
2. Компактор-измельчитель объемом 2000 л для предварительной обработки пленки из ПНД (HDPE)
Система ACSS оснащена компактором-измельчителем объемом 2000 л, предназначенным для предварительной обработки пленки из ПНД.
→ Вращающиеся ножи внутри компактора измельчают и перемешивают пленку, уменьшая ее габариты и одновременно генерируя тепло за счет трения. Этот процесс позволяет:
Уменьшить насыпной объем пленки низкой плотности;
Предварительно нагреть материал перед экструзией;
Облегчить удаление влаги;
Увеличить насыпную плотность материала;
Улучшить условия подачи материала на этап экструзии.
Эффективное предварительное уплотнение имеет решающее значение для переработки пленки, так как рыхлую пленку часто сложно равномерно подавать в стандартные экструдеры.
→ Регулировка скорости вращения ножей
Частотно-регулируемый привод (ЧРП) изменяет скорость вращения диска с ножами в зависимости от степени заполнения материалом и силы тока двигателя.
Это позволяет адаптировать рабочую скорость к текущим характеристикам материала и снижает риск заклинивания ножевого диска. При оптимальных условиях эксплуатации регулировка скорости обеспечивает экономию энергии примерно на 10–15% по сравнению с работой при фиксированной скорости; фактическое энергопотребление зависит от свойств материала, влажности, уровня загрязнений, производительности и условий эксплуатации.
→ Шиберная заслонка для регулирования подачи
В системе ACSS используется подвижная шиберная заслонка для регулирования потока материала из компактора в экструдер.
Эта заслонка контролирует время пребывания материала в камере уплотнения, обеспечивая надлежащую предварительную обработку перед поступлением материала в экструдер.
Такая конструкция также позволяет учитывать различия между более мягкими пленками и относительно более жестким исходным пластиковым сырьем.
Регулируя объем материала, поступающего в экструдер, система помогает поддерживать более стабильную и равномерную скорость подачи.
3. Удаление пыли и влаги
Пыль и влага могут негативно влиять на стабильность процесса экструзии пластика и качество получаемых гранул. Компактор-измельчитель ACSS объединяет функции удаления пыли и влаги на этапе предварительной обработки. Система позволяет удалять пыль и влагу, образующиеся в процессе измельчения и уплотнения, тем самым снижая влажность материала перед экструзией. Такая предварительная обработка повышает стабильность экструзии, особенно при переработке пленки из ПНД, содержащей остаточную влагу или пыль.
Фактическая эффективность сушки и удаления влаги зависит от состояния исходного материала и рабочих параметров системы.
4. Двухстадийный процесс экструзии для гранулирования пленки из ПНД
После предварительного уплотнения пленка из ПНД (HDPE) поступает в двухстадийную одношнековую экструзионную систему.
В отличие от одностадийной экструзии, двухстадийная конфигурация разделяет процессы первичного плавления и пластикации и последующие этапы гомогенизации и фильтрации расплава.
Конфигурация шнека и цилиндра подбирается с учетом характеристик перерабатываемого материала, что обеспечивает контролируемые процессы плавления и пластикации предварительно уплотненной пленки из ПНД.
Конфигурация экструдера первой стадии:
Диаметр шнека: Ø180 мм
Соотношение L/D: 42:1
Удлиненная зона обработки обеспечивает достаточное время пребывания и длину пути для плавления, пластикации и гомогенизации пленки из ПНД.
Конфигурация экструдера второй стадии:
Диаметр шнека: Ø200 мм
Соотношение L/D: 12:1
Экструдер второй стадии обеспечивает дополнительную гомогенизацию отфильтрованного расплава и подготавливает его к последующему гранулированию. Такая двухстадийная конфигурация создает независимые зоны для плавления, фильтрации, дегазации и финишной подготовки расплава.
5. Фильтрация расплава
Фильтрация расплава — важнейший этап переработки пленки из ПНД, особенно если исходное сырье содержит бумажные включения, пыль, нерасплавившиеся частицы или другие примеси. Конфигурация ACSS сочетает в себе систему фильтрации SCF и устройство непрерывной смены фильтров с большой площадью фильтрации, установленное на участке экструзии второй стадии.
→ Первая стадия оснащена системой непрерывной самоочищающейся дисковой фильтрации расплава SCF.
Система SCF предназначена для непрерывной фильтрации расплава и автоматически удаляет примеси в процессе работы, сводя к минимуму перерывы в производстве, характерные для традиционной ручной замены фильтров.
→ Вторая стадия оснащена устройством непрерывной смены фильтров P5500 с большой площадью фильтрации (ок. 2600 × 2 см²) и номинальной производительностью до 5000 кг/ч. Конструкция, обеспечивающая непрерывную работу, позволяет фильтровать расплав без остановки системы, минимизируя простои, связанные с традиционными процедурами замены фильтров; фактическая эффективность фильтрации зависит от содержания примесей, состава материала и выбранной конфигурации фильтрации.
6. Двойная система вакуумной дегазации
В процессе переработки пленки из ПНД в предварительно подготовленном материале могут оставаться влага и летучие вещества. В системе ACSS для удаления влаги, летучих веществ и низкомолекулярных соединений из расплава полимера в процессе экструзии применяется двухступенчатая система вакуумной дегазации.
Эффективная вакуумная дегазация позволяет:
Снизить остаточное содержание влаги в расплаве;
Удалить летучие компоненты;
Повысить стабильность расплава;
Уменьшить количество дефектов экструзии, вызванных газообразованием;
Повысить однородность характеристик получаемых гранул.
Эта функция особенно важна при переработке пленки с печатью или сырья с высоким содержанием летучих примесей. Однако вакуумная дегазация не заменяет надлежащую предварительную подготовку сырья. Качество готовых гранул по-прежнему зависит от чистоты, влажности, состава полимера и уровня загрязнения исходного материала.
7. Система гранулирования с водяным кольцом
Данная система гранулирования автоматически регулирует скорость резки в зависимости от условий эксплуатации, обеспечивая относительно стабильный размер гранул.
В системе используются высокоточные датчики для поддержания постоянного давления ножей, что гарантирует стабильность процесса гранулирования.
8. Обезвоживание и сушка гранул
После гранулирования в системе с водяным кольцом гранулы проходят через вибросито для обезвоживания и центробежную сушилку, где удаляется поверхностная влага, прежде чем гранулы поступят на сбор.
Эффективное обезвоживание гранул критически важно для их последующего хранения, упаковки и дальнейшей переработки, особенно когда к гранулам из переработанного ПЭВП (HDPE) предъявляются строгие требования по содержанию влаги.
9. Система взвешивания в потоке и интеллектуального управления
Система отслеживает производительность в режиме реального времени и предоставляет операторам данные о ходе производственного процесса.
10. Интеллектальная система управления
Эта система координирует работу основного оборудования и параметры технологического процесса, охватывая такие этапы, как подача сырья, уплотнение, экструзия, фильтрация и гранулирование. В системе гранулирования ACSS используются электрические компоненты и редукторы от известных производителей, соответствующие международным стандартам CE и CSA.
Похожие статьи
IV. Результаты испытаний по переработке и гранулированию пленки из ПНД (HDPE)
В ходе данных испытаний двухстадийная система гранулирования ACSS с узлом измельчения-уплотнения (каттер-компактором) перерабатывала пленку из ПНД в заданных условиях, обеспечивая производительность около 800–1000 кг/ч. Фактическая производительность и качество получаемых гранул могут варьироваться в зависимости от таких факторов, как тип пленки из ПНД, насыпная плотность, влажность, степень загрязнения, наличие печати или покрытий, состав сырья и конкретные требования к качеству гранул.
V. Решения ACSS для переработки пленки из ПНД
Двухстадийная система гранулирования ACSS с узлом измельчения-уплотнения представляет собой комплексное решение, обеспечивающее надежный и стабильный процесс гранулирования бытовых и промышленных пластиковых отходов (включая пленку, плоские нити, филаменты, тканые мешки и вспененные материалы).
Объединяя такие процессы, как измельчение, уплотнение, подача, двухстадийная экструзия, непрерывная фильтрация расплава и вакуумная дегазация, система эффективно решает типичные проблемы переработки пленки, такие как низкая насыпная плотность, влажность, пыль и загрязнение расплава.
Для предприятий, занимающихся переработкой пленки из ПНД и производством изделий из пластмасс, система обеспечивает непрерывный технологический цикл: от предварительной обработки отходов пленки до получения готовых гранул.
Для конкретных проектов по переработке пленки из ПНД компания ACERETECH анализирует тип материала, влажность, степень загрязнения, требуемую производительность и целевые показатели качества гранул, чтобы подобрать наиболее подходящую конфигурацию оборудования.
FAQ
Q1. Может ли система ACSS перерабатывать пленку из ПНД непосредственно в гранулы?
A: Система ACSS предназначена для переработки подходящей пленки из ПНД с прохождением таких этапов, как измельчение, уплотнение, контролируемая подача, экструзия, фильтрация расплава, вакуумная дегазация и гранулирование. Возможность прямой переработки зависит от влажности пленки, степени загрязнения, состава полимера и требований к качеству получаемых гранул.
Q2. Какова производительность системы ACSS при переработке пленки из ПНД?
A: В описанных здесь испытаниях производительность системы ACSS при переработке пленки из ПНД составила примерно 800–1000 кг/ч. Фактическая производительность зависит от насыпной плотности материала, влажности, степени загрязнения, структуры пленки и условий эксплуатации.
Q3. Зачем перед экструзией пленки из ПНД используется узел измельчения-уплотнения (каттер-компактор)?
A: Пленка из ПНД (HDPE) обладает относительно низкой насыпной плотностью, что затрудняет ее стабильную подачу. Узел измельчения-уплотнения (каттер-компактор) уменьшает объем материала, используя тепло трения для предварительного нагрева, сушки и уплотнения пленки. Это улучшает условия подачи материала в экструдер, обеспечивая более стабильный и непрерывный технологический процесс.
Q4. Каким образом система ACSS удаляет загрязнения из пленки ПНД?
A: В системе применяется многоступенчатый процесс обработки. Металлические включения могут быть обнаружены еще до поступления материала в основное оборудование для переработки. На этапе экструзии фильтрация расплава и удаление твердых частиц осуществляются с помощью системы непрерывной самоочищающейся фильтрации SCF и устройства непрерывной смены фильтрующих сеток P5500. Кроме того, процесс вакуумной дегазации позволяет удалить из расплава влагу и летучие вещества. Эффективность фильтрации и дегазации зависит от типа и концентрации загрязнений в исходном сырье.
Q5. Какую роль играет система двойной вакуумной дегазации в процессе переработки пленки ПНД?
A: Система двойной вакуумной дегазации способствует удалению влаги, летучих веществ и низкомолекулярных соединений из расплава ПНД в процессе экструзии. Это повышает стабильность расплава и снижает количество дефектов, вызванных остаточной влагой и летучими компонентами, что особенно важно при переработке пленок с печатью или загрязнениями.