I. Введение: Превращение отходов полиэтиленовой пленки в многоразовые пластиковые гранулы
Полиэтиленовая (ПЭ) пленка широко используется в упаковке, сельском хозяйстве, промышленной упаковке и многочисленных производственных секторах. Типичным сырьем являются упаковочная пленка из полиэтилена низкой плотности (ПНД), пленка из полиэтилена высокой плотности (ПНД), стретч-пленка и отходы производственной пленки.
Поскольку потребление полиэтиленовой пленки постоянно растет, переработка производственных отходов и пригодных для вторичной переработки отходов полиэтиленовой пленки стала ключевой частью циклической экономики пластиковых ресурсов. Тем не менее, переработка полиэтиленовой пленки сопряжена со значительными технологическими проблемами. Ее малый вес, низкая насыпная плотность и склонность к складыванию и запутыванию приводят к нестабильной подаче и экструзии в традиционных установках.
Хорошо спроектированная линия по переработке и гранулированию полиэтиленовой пленки преодолевает эти проблемы, интегрируя подачу, резку, уплотнение, экструзию, фильтрацию расплава, гранулирование, охлаждение и сушку в непрерывный рабочий процесс.
Линия гранулирования с одношнековым резаком-компактором ACS-H от ACERETECH специально разработана для гибких пластиковых отходов, таких как полиэтиленовые и полипропиленовые пленки. Благодаря резке и прессованию перед экструзией, система повышает плотность материала и обеспечивает стабильность подачи, гарантируя надежный способ преобразования качественных отходов полиэтиленовой пленки в пригодные для использования гранулы переработанного пластика.
II. Основные проблемы переработки полиэтиленовой пленки
Перед выбором оборудования для переработки пленки крайне важно понимать физические свойства поступающих отходов.
1. Низкая насыпная плотность и нестабильная подача
Полиэтиленовая пленка легкая и объемная по отношению к своему весу. Прямая подача в экструдер часто приводит к неравномерной подаче материала, колебаниям производительности и низкой эффективности подачи.
2. Складывание и запутывание материала
Тонкие пластиковые пленки имеют тенденцию перекрываться, складываться и запутываться во время обработки. Это нарушает стабильную подачу и усложняет непрерывный процесс.
3. Остаточная влага, пыль и загрязнения
В зависимости от источника отходов, полиэтиленовая пленка может содержать влагу, пыль, остатки типографской краски и другие примеси. Это влияет на поведение расплава, требования к фильтрации и конечное качество переработанных гранул.
4. Стабильное качество гранул для дальнейшего использования
Переработанные гранулы полиэтилена должны иметь стабильный размер, внешний вид и технологические характеристики для дальнейшей переработки. Поэтому точный контроль температуры экструзии, фильтрации расплава и параметров гранулирования имеет важное значение.
Выбор системы для переработки и грануляции полиэтиленовой (ПЭ) пленки должен основываться на характеристиках материала, а не только на номинальной производительности оборудования.
III. Процесс переработки и грануляции ПЭ-пленки на линии ACS-H
Линия для переработки и грануляции ПЭ-пленки ACERETECH серии ACS-H объединяет несколько этапов обработки в одном агрегате, что значительно упрощает процесс переработки легкой и объемной полиэтиленовой пленки.
3.1 Автоматическая подача и обнаружение металлических включений
Полиэтиленовая пленка подается в узел измельчения-уплотнения (компактор) с помощью ленточного конвейера.
В данной конфигурации предусмотрен многочастотный металлодетектор, интегрированный в систему управления оборудованием. При обнаружении металлических примесей в зоне подачи линия автоматически останавливается, что предотвращает повреждение последующих узлов оборудования.
Эта функция блокировки обеспечивает дополнительную защиту оборудования, однако она не предусматривает физического отделения металла от перерабатываемого сырья.
3.2 Измельчение, предварительный нагрев и уплотнение
Узел измельчения-уплотнения (компактор) объемом 500 л является ключевым компонентом линии ACS-H для переработки ПЭ-пленки.
Внутри камеры уплотнения высокоскоростные вращающиеся ножи в сочетании с неподвижными ножами измельчают ПЭ-пленку на небольшие фрагменты. Тепло, возникающее в результате трения при измельчении, обеспечивает предварительный нагрев и частичное высушивание материала, одновременно уменьшая его объем и повышая насыпную плотность.
Такой интегрированный этап измельчения и уплотнения дает ряд преимуществ:
- Уменьшает объем легкой полиэтиленовой пленки.
- Повышает насыпную плотность материала перед его подачей в экструдер.
- Удаляет часть влаги за счет нагрева, возникающего при трении.
- Стабилизирует подачу материала в экструдер.
- Исключает необходимость использования отдельного оборудования для предварительного уплотнения.
Компактор оснащен частотно-регулируемым приводом (VFD), позволяющим изменять скорость вращения ротора в зависимости от свойств материала и технологических требований. Дозированная выгрузка уплотненного материала в экструдер осуществляется с помощью заслонки с сервоприводом.
Также предусмотрены вспомогательные системы для удаления пыли и влаги, а также возможность нагрева горячим воздухом для подготовки материала к дальнейшей переработке.
3.3 Одношнековая экструзия и пластикация
После уплотнения подготовленный полиэтиленовый (ПЭ) материал поступает в одношнековый экструдер для плавления, пластикации и гомогенизации.
Технические характеристики испытанной установки ACS-H:
- Диаметр шнека: 100 мм
- Отношение длины шнека к диаметру (L/D): 42:1
- Конструкция шнека: биметаллическая
- Материал основы шнека: азотированная сталь 38CrMoAlA с наплавкой из сплава на никелевой основе
- Твердость шнека: 56–60 HRC
- Конструкция цилиндра: биметаллическая, с износостойким внутренним слоем из сплава на железной основе
- Система нагрева: керамические нагреватели в корпусах из нержавеющей стали
- Система охлаждения: воздушная
Биметаллические шнек и цилиндр отличаются высокой износостойкостью, устойчивостью к коррозии и длительным сроком службы в условиях непрерывного процесса переработки.
Оптимизированная геометрия шнека в сочетании с точным температурным контролем обеспечивают стабильную пластикацию и неизменно высокое качество расплава.
3.4 Вакуумная дегазация и непрерывная фильтрация расплава
В процессе экструзии расплав проходит через узел вакуумной дегазации, где из него удаляются остаточная влага, летучие вещества и низкомолекулярные фракции.
Эффективная дегазация позволяет минимизировать дефекты (например, образование пузырьков) и стабилизировать поток расплава. Фактическая эффективность зависит от характеристик исходного сырья и параметров технологического процесса.
Для данной линии по переработке полиэтиленовой пленки предусмотрен пластинчатый фильтр расплава (сменщик сеток) с диаметром фильтрующей поверхности 260 мм.
Основные преимущества:
- Большая площадь фильтрации для эффективного удаления загрязнений
- Увеличенный интервал между заменами фильтрующих сеток (при соблюдении надлежащих условий эксплуатации)
- Возможность замены сеток без остановки производственного процесса
- Надежная система уплотнений, предотвращающая утечку расплава
3.5 Автоматическая система грануляции с водяным кольцом
После фильтрации расплавленный полиэтилен поступает в узел грануляции с водяным кольцом.
Установка оснащена механизмом автоматической регулировки ножей. Скорость вращения режущего узла регулируется в зависимости от давления расплава, а пневматическая система обеспечивает плотное прилегание ножей к поверхности фильеры.
Высокоточные датчики давления поддерживают стабильное усилие резания, что позволяет получать однородные гранулы вторичного полиэтилена. В данном случае размер гранул можно настроить в диапазоне 3–5 мм.
3.6 Охлаждение, обезвоживание и сбор гранул
После нарезки гранулы проходят через вибрационный обезвоживающий грохот, а затем — через центробежную сушилку для удаления остаточной влаги.
Высушенные гранулы поступают в накопительный бункер объемом 700 л для временного хранения.
Такая комбинированная система охлаждения и обезвоживания подготавливает гранулы к упаковке, хранению или дальнейшей переработке.
Связанные статьи
Решения для измельчения полиэтиленовой пленки
Решения для мойки полиэтиленовой пленки
IV. Результаты испытаний по переработке полиэтиленовой (ПЭ) пленки
Для проверки эффективности работы компания ACERETECH провела испытания по переработке ПЭ-пленки на установке ACS-H500/100 в специальной конфигурации.
В ходе испытаний осуществлялся непрерывный процесс переработки ПЭ-пленки, включающий измельчение, уплотнение, экструзию, фильтрацию, грануляцию (водокольцевой метод) и обезвоживание.
Конфигурация оборудования и результаты испытаний
| Параметр | Характеристики |
| Исходное сырье | ПЭ-пленка |
| Оборудование | Линия грануляции ACS-H с одношнековым измельчителем-уплотнителем |
| Объем измельчителя-уплотнителя | 500 L |
| Диаметр шнека | 100 mm |
| Отношение длины шнека к диаметру (L/D) | 42:1 |
| Фильтрация расплава | Пластинчатый фильтр-сменщик |
| Диаметр фильтрующего элемента | 260mm |
| Тип грануляции | Водокольцевая грануляция |
| Размер гранул | 3–5 mm |
| Производительность в ходе испытаний | Прибл. 300–350 кг/ч |
| Накопительный бункер | 700 L |
Полученные гранулы из переработанного полиэтилена могут использоваться в различных производственных процессах, например, при экструзии пленок (в том числе методом выдува), в зависимости от свойств материала и стандартов, предъявляемых к конечному продукту.
V. Почему стоит выбрать ACS-H для переработки ПЭ-пленки?
Система грануляции ACS-H, оснащенная измельчителем-уплотнителем, разработана специально для решения задач, связанных с подачей и переработкой легких гибких полимерных материалов.
Ключевые преимущества для переработки ПЭ-пленки:
1. Интегрированная технологическая схема
Процессы измельчения, уплотнения, экструзии, фильтрации и грануляции объединены в одну линию, что исключает необходимость в отдельном оборудовании для предварительного уплотнения сырья. 2. Улучшенная стабильность подачи
Компактор-резак уплотняет рыхлую полиэтиленовую пленку, обеспечивая стабильную и равномерную подачу в экструдер.
3. Износостойкий экструзионный пакет
Специально разработанные биметаллические шнек и цилиндр обеспечивают исключительную износостойкость и коррозионную стойкость для непрерывной переработки.
4. Гибкие варианты фильтрации
Модули фильтрации могут быть выбраны в зависимости от чистоты сырья и требований к качеству гранул.
5. Автоматическое гранулирование и сушка
Автоматическое гранулирование с помощью водокольцевого нагрева в сочетании с вибрационным просеиванием и центробежной сушкой обеспечивает непрерывное производство и сбор гранул.
6. Интеллектуальное управление ПЛК
Центральная система управления поддерживает блокировку запуска/остановки, регулирование температуры и мониторинг процесса в реальном времени. Функции безопасности включают аварийную остановку и защитные блокировки.
ACERETECH адаптирует конфигурации ACS-H в соответствии с характеристиками сырья, целевой производительностью, потребностями в фильтрации и спецификациями гранул для отдельных проектов по переработке полиэтиленовой пленки.
VI. Применение гранул переработанного полиэтилена
Графунты переработанного полиэтилена, полученные из отходов полиэтиленовой пленки, могут быть повторно использованы в различных процессах производства пластмасс, в зависимости от свойств полимера, степени загрязнения и требований к качеству.
Типичные области применения:
- Производство переработанной полиэтиленовой пленки
- Производство мусорных мешков и вкладышей
- Экструзия полиэтиленовых пакетов
- Изделия из полиэтилена общего назначения
- Отдельные области применения экструзии и литья под давлением
Возможность повторного использования определяется составом полимера, индексом текучести расплава, механическими свойствами и характеристиками конечного продукта.
Для высококачественных применений может потребоваться дополнительная сортировка, промывка, тонкая фильтрация или модификация материала.
VII. Заключение: Практическое решение для переработки полиэтиленовой пленки
Эффективная переработка полиэтиленовой пленки — это больше, чем просто плавление отходов пластика. Стабильная подача, эффективное уплотнение, контролируемая пластификация, правильная фильтрация расплава и стабильное гранулирование в совокупности определяют производительность линии.
Линия гранулирования с одношнековым прессом и компактором ACERETECH ACS-H объединяет все эти этапы в комплексную систему, предназначенную для переработки отходов гибкого пластика.
В ходе этого испытания полиэтиленовой пленки специально настроенная установка ACS-H достигает производительности 300–350 кг/ч с гранулами переработанного пластика размером 3–5 мм.
Для предприятий по переработке и утилизации отходов производства полиэтиленовой пленки и других подходящих отходов гибкого пластика выбор оборудования в соответствии с фактическими свойствами материала является основой стабильного и эффективного производства.
Заинтересованы в решении для переработки и гранулирования полиэтиленовой пленки?
Свяжитесь с ACERETECH, чтобы обсудить ваше сырье, целевую производительность и требования к переработке.
FAQ
Q1: Какие типы полиэтиленовой пленки может перерабатывать эта линия гранулирования?
A: Правильно настроенная линия перерабатывает несколько марок полиэтилена, включая пленку LDPE, стретч-пленку LLDPE, пленку HDPE, упаковочную пленку и подходящие отходы промышленного производства. Окончательная настройка зависит от толщины пленки, насыпной плотности, влажности, уровня загрязнения и состава материала.
Q2: Как режущий компактор повышает эффективность переработки полиэтиленовой пленки?
A: Режущий компактор выполняет резку, смешивание, предварительный нагрев и уплотнение в одной камере. Вращающиеся и неподвижные ножи измельчают пленку в хлопья, а тепло от трения частично высушивает и уплотняет материал. Более высокая насыпная плотность значительно стабилизирует подачу материала в экструдер, особенно для легких отходов полиэтилена.
Q3: Какова производительность установки для переработки полиэтиленовой (ПЭ) пленки серии ACS-H?
A: Производительность зависит от конкретной модели ACS-H и состояния исходного сырья. В ходе испытаний модель ACS-H100 показала результат примерно 300–350 кг/ч. Другие модификации серии ACS-H рассчитаны на иные диапазоны производительности, что позволяет решать разнообразные производственные задачи.
Q4: Можно ли на линии ACS-H перерабатывать ПЭ-пленку с печатью или незначительными загрязнениями?
A: Да. Линию ACS-H можно настроить для переработки ПЭ-пленки с печатью, а также пленочных отходов со средней степенью загрязнения. Вакуумная дегазация удаляет влагу и летучие вещества, а фильтрация расплава — твердые примеси. Степень фильтрации подбирается в зависимости от типа и объема загрязнений. Сильно загрязненный материал требует предварительной мойки и подготовки.
Q5: Какую функцию выполняет пластинчатый фильтр расплава (сменщик сеток) при грануляции ПЭ?
A: Пластинчатый фильтр обеспечивает непрерывную очистку расплава и позволяет заменять сетки без остановки производственного процесса. Большая площадь фильтрации дает возможность работать с более высоким содержанием примесей и продлевает срок службы сеток, обеспечивая бесперебойную экструзию и стабильное качество расплава.
Q6: Подходят ли гранулы ПЭ, полученные в результате переработки, для производства выдувных пленок?
A: Гранулы, изготовленные из качественного сырья, могут использоваться для производства выдувных пленок. Пригодность материала зависит от его реологических свойств (текучести расплава), механических характеристик, чистоты и требований к качеству готовой пленки. Для получения продукции высокого класса может потребоваться смешивание вторичного сырья с первичным полимером или модификация состава.