Машины для переработки жёсткого пластика: экологичный круговой путь от измельчения до гранулирования

Тема статьи:
I. Проблемы и возможности в области переработки жёсткого пластика
II. Основное оборудование машин для переработки жёсткого пластика
III. Отраслевое применение машин для переработки жёсткого пластика
IV. Будущие технологические инновации в области машин для переработки жёсткого пластика

В эпоху растущего экологического сознания переработка и повторное использование жёсткого пластика стали важным способом снижения загрязнения окружающей среды и экономии ресурсов. Машина для переработки жёсткого пластика, являясь ключевым элементом этого процесса, превращает отходы жёсткого пластика в пригодные для повторного использования гранулы, используя ряд процессов, включая измельчение, дробление, промывку и гранулирование. В данной статье подробно рассматриваются основные функции, технологические процессы и важная роль машин для переработки жёсткого пластика в содействии устойчивому развитию.

Жёсткие пластики, такие как поливинилхлорид (ПВХ), полипропилен (ПП) и полиэтилен (ПЭ), широко используются в строительстве, упаковочной, автомобильной и электронной промышленности благодаря своим превосходным физическим свойствам. Однако, если эти прочные материалы не будут правильно утилизированы после окончания их жизненного цикла, они станут долгосрочным бременем для окружающей среды. Традиционные методы захоронения или сжигания отходов не только потребляют земельные ресурсы, но и выделяют вредные вещества, вызывая вторичное загрязнение почвы, воды и атмосферы.

Для решения этой проблемы была разработана технология переработки жёстких пластиков. Использование специализированного оборудования для преобразования жёстких пластиковых отходов в переработанные гранулы позволяет не только сократить потребление первичных пластиков и снизить зависимость от нефтяных ресурсов, но и значительно снизить нагрузку на окружающую среду. Исследования показывают, что переработка одной тонны пластика может сэкономить примерно 3–4 тонны нефтяных ресурсов и сократить выбросы углекислого газа примерно на 2,5 тонны. Оборудование для переработки жёстких пластиков является ключевым инструментом для реализации этого «зелёного» цикла.

Установка для переработки жёсткого пластика — это не отдельное оборудование, а система, состоящая из различных специализированных машин. Её основные функции охватывают весь процесс от предварительной обработки сырья до производства готовых гранул. Эта система обычно включает в себя такие основные узлы, как измельчители, дробилки, моечное оборудование, оборудование для обезвоживания и грануляторы. Эти узлы работают вместе, обеспечивая эффективность и экологичность процесса переработки.

Для крупных, нестандартных или трудноизмельчаемых жёстких пластиков, таких как большие контейнеры, трубы и листы, измельчители могут измельчать их на более мелкие фрагменты, создавая условия для последующей переработки. Принцип работы измельчителя заключается в использовании высокоскоростных вращающихся ножей для резки, разрывания и сжатия пластика, что позволяет разбить крупные куски на более мелкие. Этот процесс не только повышает эффективность переработки, но и снижает энергопотребление, поскольку мелкие куски легче измельчать и очищать.

Современные измельчители обычно оснащены регулируемыми ножами и системами подачи для работы с пластиком различной твёрдости и прочности. Например, для более жёстких материалов, таких как трубы из ПВХ, измельчителям требуется большее усилие среза и более острые ножи; в то время как для относительно хрупких материалов, таких как листы полипропилена, более скоростные ножи обеспечивают быстрое разложение. Размер измельчаемого материала обычно регулируется в диапазоне 50–100 мм, что облегчает транспортировку и хранение, а также обеспечивает идеальные условия подачи для последующего дробления.

После измельчения дробилка дополнительно измельчает материал. По сравнению с шредерами, дробилки производят более однородные и мелкие частицы, обычно размером от 5 до 30 мм, что создает более благоприятные условия для последующей промывки и гранулирования. Принцип работы дробилок в основном подразделяется на два типа: один использует высокоскоростные вращающиеся лезвия в сочетании с неподвижными лезвиями для дробления материалов посредством сдвига и удара; другой использует зубчатые диски или молоты для ударного дробления и измельчения материала.

Полностью автоматическая дробилка для пластика, являющаяся основным оборудованием в процессе дробления, обычно состоит из системы подачи, системы дробления, системы просеивания и системы выгрузки. Система подачи равномерно подает измельченный пластик в камеру дробления; высокоскоростные вращающиеся лезвия в системе дробления работают в сочетании с неподвижными лезвиями для сдвига и удара пластика; система просеивания использует сита для контроля размера измельченных частиц, обеспечивая качество на выходе; наконец, частицы, соответствующие требованиям, выгружаются через выпускное отверстие. Этот автоматизированный процесс не только повышает эффективность переработки, но и обеспечивает однородность размера частиц, закладывая основу для стабильности последующих процессов.

Преимущество дробилок заключается в их высокой производительности, позволяющей обрабатывать несколько тонн материала в час, и высокой степени автоматизации, что значительно снижает трудозатраты. Для жёстких пластиков ещё одной важной функцией дробилок является их способность перерабатывать пластиковые отходы, смешанные с посторонними предметами, такими как металл и стекло. Система просеивания отделяет большую часть примесей, повышая эффективность последующей промывки.

Промывка — важнейший этап процесса переработки жёстких пластиков, напрямую влияющий на конечное качество переработанных гранул. Измельчённые и сломанные фрагменты пластика часто содержат такие загрязнения, как масло, пыль, этикетки и клей. Если их не удалить полностью, эти загрязнения не только ухудшат внешний вид и эксплуатационные характеристики переработанных гранул, но и могут нарушить нормальную работу оборудования для последующей переработки. Таким образом, комплексная система мойки обычно включает предварительную мойку, замачивание, ополаскивание, фрикционную мойку и обезвоживание.

Предварительная мойка в основном удаляет крупные загрязнения, такие как грязь, камни и бумага, обычно путем ручной сортировки или механического просеивания. На этапе замачивания пластиковые фрагменты помещаются в моечную ванну с соответствующим количеством моющего средства и воды для размягчения и растворения грязи и остатков на поверхности пластика. Процесс перемешивания и промывки усиливает моющий эффект за счет механического перемешивания, что позволяет моющему средству лучше контактировать с поверхностью пластика. На этапах ополаскивания и очистки используется чистая вода для удаления остатков моющего средства и грязи. Наконец, центрифуга или обезвоживающая машина удаляют влагу из пластика.

Стоит отметить, что в процессе мойки образуется большое количество сточных вод, содержащих моющие средства, грязь и остатки. Неправильная очистка может привести к вторичному загрязнению. Поэтому современные системы переработки жесткого пластика обычно оснащены очистными сооружениями. Благодаря таким процессам, как физическая фильтрация, химическая флокуляция и биоразложение, сточные воды соответствуют стандартам сброса или повторного использования, обеспечивая чистое производство.

После предыдущих этапов чистые пластиковые фрагменты поступают на заключительный этап — гранулирование. Гранулятор расплавляет пластиковые фрагменты в однородный расплав за счет нагрева и сдвигающего действия шнека. Остаточные примеси затем удаляются через фильтрующую сетку, после чего расплав экструдируется через фильеру и гранулируется для получения гранулированного переработанного материала. Этот процесс не только облегчает хранение и транспортировку переработанного материала, но и повышает эффективность его переработки.

В зависимости от типа пластика и требований к переработке грануляторы можно разделить на одношнековые и двухшнековые. Одношнековые грануляторы имеют относительно простую конструкцию и подходят для переработки термочувствительных пластиков, таких как ПВХ и ПЭТ. Двухшнековые грануляторы, с другой стороны, обладают более высокой производительностью смешивания и пластификации и подходят для переработки таких материалов, как ПП и ПЭ. Они также позволяют добавлять стабилизаторы, упрочнители и другие добавки в процессе гранулирования для повышения эффективности перерабатываемого материала.

Ключевые параметры процесса гранулирования включают температуру расплава, скорость вращения шнека и давление в фильере. Эти параметры необходимо точно регулировать в соответствии с индексом расплава и термостабильностью различных пластиков для обеспечения стабильного качества переработанных гранул. Высококачественные переработанные гранулы должны иметь однородный размер, хорошую сыпучесть, стабильную прочность расплава и низкое содержание примесей; эти характеристики напрямую влияют на их последующую переработку и качество конечного продукта.

Оборудование для переработки жёстких пластиков широко применяется в различных отраслях промышленности, предлагая ресурсосберегающее решение для переработки пластиковых отходов в различных областях. Понимание этих областей применения помогает нам оценить ценность и потенциал переработки жёстких пластиков.

Строительная отрасль является основной областью применения жёстких пластиков и одним из основных источников жёстких пластиковых отходов. ПВХ-трубы, оконные рамы, напольные покрытия и другие строительные пластиковые изделия часто утилизируются как строительные отходы после окончания срока службы. Оборудование для переработки жёстких пластиков может перерабатывать эти отходы в переработанные гранулы для производства новых строительных пластиковых изделий, обеспечивая вторичную переработку материалов. Например, переработанные гранулы ПВХ могут быть использованы для производства изделий с низкими требованиями к качеству, таких как дренажные трубы и кабельные каналы; переработанные гранулы ПП могут быть использованы для производства материалов для внутренней отделки.

Строительные отходы, как правило, имеют большой объём,Они имеют неправильную форму и могут содержать примеси, такие как цемент и песок, что предъявляет высокие требования к оборудованию для переработки. Современные системы переработки строительного пластика обычно оснащены мощными измельчителями и многоступенчатыми дробилками, которые могут эффективно перерабатывать эти специальные отходы и удалять примеси посредством многоступенчатой ​​промывки, обеспечивая качество переработанных гранул.

Упаковочная промышленность — еще одна важная область применения жестких пластиков. Пластиковые контейнеры, поддоны, коробки для оборота и другие упаковочные материалы часто выбрасываются после использования. Оборудование для переработки жесткого пластика может преобразовывать отходы упаковки в переработанные гранулы для производства новых упаковочных материалов или других пластиковых изделий. Например, переработанные хлопья ПЭТ-бутылок могут быть использованы для производства волокон и листов; переработанные гранулы поддонов HDPE могут быть использованы для производства изделий методом литья под давлением.

Отходы упаковочной промышленности, как правило, чистые, но бывают разной формы и могут содержать загрязняющие вещества, такие как остатки этикеток и печатных красок. Для решения этих задач системы переработки упаковочного пластика обычно оснащены оборудованием предварительной сортировки для удаления крупных примесей, таких как этикетки, и используют многоступенчатые процессы промывки для удаления таких загрязнений, как чернила и клей, что гарантирует чистоту переработанных гранул.

В автомобильной промышленности используется большое количество пластиковых материалов, таких как бамперы, приборные панели и детали салона. Эти пластиковые детали часто утилизируются как отходы по окончании срока службы. Оборудование для переработки жёсткого пластика может перерабатывать эти автомобильные пластиковые отходы в переработанные гранулы для производства новых автомобильных пластиковых деталей, обеспечивая тем самым переработку материала. Например, переработанные гранулы из полипропилена для приборных панелей могут использоваться для производства деталей салона автомобиля; переработанные гранулы из ПВХ для бамперов могут использоваться для производства оболочек кабелей.

Отходы автомобильного пластика обычно содержат смесь металлов, стекловолокна и других материалов, и разнообразие видов пластика предъявляет особые требования к оборудованию для переработки. Современные системы переработки автомобильного пластика обычно оснащены сложным сортировочным оборудованием для удаления примесей, таких как металлы, и используют многоступенчатые процессы дробления и промывки для обработки различных типов пластика, обеспечивая качество переработанных гранул.

Будущие технологические инновации в области оборудования для переработки жёстких пластиков будут в первую очередь сосредоточены на нескольких аспектах: во-первых, на увеличении производительности оборудования для увеличения объёмов переработки; во-вторых, на повышении автоматизации для сокращения ручного вмешательства и снижения трудозатрат; в-третьих, на повышении качества промывки и гранулирования для расширения спектра применения переработанных гранул; и, в-четвёртых, на разработке специализированных технологий переработки для повышения степени переработки специальных пластиков, таких как композитные материалы и многослойные соэкструдированные материалы. Эти технологические инновации сделают переработку жёстких пластиков более эффективной, экономичной и экологичной.