Почему в гранулах из переработанного пластика появляются пузырьки? Причины и способы устранения в процессе гранулирования

В процессе переработки и грануляции пластика появление пузырьков внутри гранул является распространенной проблемой. К основным причинам этого явления относятся остаточная влага, загрязнение исходного сырья, недостаточная дегазация, некорректный температурный контроль, а также несовершенство конструкции шнека. Среди этих факторов наиболее критичными являются два: избыточное содержание влаги в сырье и неэффективная вакуумная дегазация.

Для устранения пузырьков в гранулах переработанного пластика необходимо провести комплексную оптимизацию всей производственной линии по переработке и грануляции. Конкретные меры включают внедрение высокоэффективных систем сушки, современных линий мойки пластика, а также использование экструдеров, оснащенных высокопроизводительными устройствами вакуумной дегазации. Грамотно спроектированное оборудование для грануляции позволяет существенно повысить качество и стабильность получаемых гранул, тем самым значительно увеличивая добавленную стоимость конечного продукта.

В процессе грануляции пластика внутри или на поверхности получаемых гранул из переработанного материала образуются поры, пузырьки или пустоты.

Полые пустоты внутри гранул (заметные при осмотре на срезе)
Поры или белесые пятна на поверхности гранул
Пузырьки или вздутия на экструдируемых нитях (стрендах)
Сниженная плотность гранул (малый вес / плавучесть)

Газы не были эффективно удалены из расплава; они остались захваченными внутри расплавленного пластика, образуя пустоты.

👉 Источники:
Неполная сушка после мойки
Гигроскопичные материалы (например, ПЭТ, ПА)
Высокая влажность окружающей среды (вторичное влагопоглощение)

👉 Механизм:
Влага при высоких температурах превращается в пар → Пар не может быть полностью удален → Образуются пузырьки

👉 Типичные проявления:
Непрерывный поток мелких пузырьков
Нестабильная экструзия, сопровождающаяся характерным «пыхтящим» звуком

👉 Способы устранения:
Интенсификация сушки (снижение влажности до <1–3%)
Применение предварительной кристаллизации (для ПЭТ)
Установка системы осушающей сушки

👉 Источники:
Масляные пятна, клеящие вещества, остатки этикеток
Органические вещества (остатки пищи)
Печатные краски, технологические добавки

👉 Механизм:
Испарение (летучесть) при высоких температурах → Выделение газов → Образование пузырей

👉 Типичные проявления:
Крупные пузыри или поры неправильной формы
Сопровождаются появлением черных точек или неприятного запаха

👉 Решения:
Модернизация линии мойки (особенно горячей мойки)
Повышение точности фильтрации (с помощью шиберных фильтров/сменщиков сеток)
Использование двухстадийной системы грануляции

👉 Источники:
Конструкция с одним вентиляционным отверстием или без него
Неэффективная вакуумная дегазация
Засорение вентиляционных отверстий

👉 Механизм:
Газы не могут быть своевременно удалены из расплава → Оказываются «запечатанными» внутри пластика

👉 Типичные проявления:
Постоянные проблемы с пузырями, которые трудно устранить исключительно путем корректировки технологических параметров

👉 Решения:
Установка системы вакуумной дегазации
Использование двухзонной или многозонной системы дегазации
Регулярная очистка вентиляционных отверстий

👉 Сценарий 1: Температура слишком высока
Происходит деградация материала → Выделяются газы

👉 Сценарий 2: Температура слишком низка
Недостаточная пластификация → Газы не могут быть высвобождены

👉 Типичные проявления:
Пузыри + Изменение цвета (пожелтение, почернение)

👉 Решения:
Оптимизация настроек температурных зон
Поддержание стабильного состояния пластификации

👉 Причины:
Конструкция шнека не подходит для конкретного типа материала (напр., плёнка по сравнению с жёстким материалом)
Неподходящая степень сжатия
Нестабильная подача (колебания потока сырья)

👉 Механизм:
Неравномерная пластикация + Низкая эффективность дегазации → Остаточный газ

👉 Решения:
Использование специализированного шнека (напр., шнека, специально предназначенного для плёнки)
Повышение стабильности подачи (Камера уплотнения + Ленточный конвейер)

❌ Снижает прочность гранул
❌ Ухудшает качество изделий на последующих этапах переработки (наличие пустот, растрескивание)
❌ Делает материал непригодным для применения в высокотехнологичных областях (например, при экструзии выдувной пленки)
❌ Снижает отпускную цену (что напрямую сказывается на рентабельности)

При решении проблемы возникновения пузырьков в процессе грануляции полимеров оптимизация лишь одного этапа зачастую дает ограниченные результаты. По-настоящему эффективное решение требует комплексного, системного подхода, охватывающего весь технологический цикл: «Сушка + Мойка + Дегазация + Пластикация».
Благодаря комплексному подходу к проектированию систем переработки и грануляции полимеров, компания ACERETECH обеспечивает полный контроль над процессом устранения пузырьков — от момента подачи исходного сырья вплоть до финальной стадии грануляции. Это гарантирует получение гранул высокой плотности, полностью лишенных внутренних пустот, со стабильно высоким качеством.

👉 Основная функция: Снижение содержания влаги, что предотвращает образование пузырьков непосредственно в источнике.

В линиях мойки ACERETECH применяется многоступенчатая комбинированная технология сушки, использующая синергетический эффект механического обезвоживания и сушки горячим воздухом для достижения высокоэффективного контроля влажности материала:

Центробежное обезвоживание
Быстро удаляет свободную поверхностную влагу, значительно снижая начальный уровень влажности.
Трубопроводная термическая сушка
Использует стабильный поток горячего воздуха для испарения остаточной влаги, обеспечивая непрерывный процесс сушки.
Вибрационная сушка
Дополнительно обеспечивает равномерное удаление влаги в процессе транспортировки материала, предотвращая образование зон скопления остаточной влаги.

Благодаря этому двойному механизму — сочетанию «механического обезвоживания и испарения горячим воздухом» — содержание влаги в материале стабильно поддерживается в идеальном диапазоне, создавая условия для бесперебойной подачи сырья на последующий этап грануляции.

👉 Преимущества для смежных систем (Секция грануляции):

Компактор оснащен функциями предварительного нагрева и предварительной сушки.
Он обеспечивает дополнительное удаление остаточной влаги и пыли.
Он эффективно снижает нагрузку на систему дегазации в процессе экструзии.
Он минимизирует дефекты гранул, такие как пузырьки и «серебристые полосы».

👉 Комплексные преимущества:

Снижает газообразование непосредственно в источнике.
Повышает стабильность расплава.
Улучшает внешний вид гранул и обеспечивает стабильное качество продукции.
Служит надежной гарантией получения высококачественных вторичных материалов.

👉 Основная функция: Снижение уровня загрязнений для предотвращения газообразования, вызванного испарением летучих веществ в процессе плавления.

Компания ACERETECH предлагает комплексные решения для линий мойки пластмасс. Благодаря многоступенчатому процессу глубокой очистки эти системы эффективно повышают чистоту исходного сырья и снижают газообразование непосредственно в источнике:

Фрикционная мойка:
Высокоскоростное механическое трение удаляет с поверхности материала налипшие загрязнения — такие как грязь, этикетки и пыль.
Система горячей мойки:
Использует тепло и химические добавки для эффективного удаления масляных пятен, клеевых остатков и органических загрязнений.
Сепарация методом флотации (Сортировка по плотности):
Использует разницу в плотности различных материалов для отделения примесей и повышения чистоты исходного сырья.

👉 Преимущества системы:

Значительно снижает содержание летучих веществ, таких как масляные пятна и клеевые остатки.
Предотвращает выделение газов и появление неприятных запахов на этапе плавления. Минимизирует такие дефекты, как пузырьки, черные точки и посторонние включения.
Повышает чистоту и стабильность переработанных гранул.

👉 Ориентация на результат:

Высокая чистота сырья = Меньше летучих газов = Более стабильный процесс грануляции = Более высокое качество переработанных гранул

👉 Основной принцип: Тщательное удаление газов (решающий фактор в предотвращении образования пузырьков).

Системы грануляции ACERETECH (например, серия ACS-PRO) отличаются следующими особенностями:

🔹 Система двойной вакуумной дегазации:
Конструкция с двумя зонами дегазации, которая значительно повышает эффективность удаления летучих веществ.
Эффективно удаляет влагу, низкомолекулярные соединения и летучие газы.

🔹 Мощный потенциал дегазации:
Существенно сокращает количество пузырьков внутри гранул, тем самым повышая плотность материала и улучшая его механические свойства.

👉 Официально подтвержденные результаты:
Эффективно сокращает — или даже полностью устраняет — наличие пузырьков внутри гранул, тем самым улучшая внешний вид и качество готовой продукции.

👉 Основная функция: Эффективное удаление примесей и предотвращение вторичного газообразования.

Для обеспечения высокой чистоты и стабильности переработанных гранул система оснащена рядом высокоточных фильтрационных решений, которые могут гибко настраиваться в зависимости от уровня загрязнения различных материалов:

Самоочищающаяся система фильтрации SCF
Обеспечивает непрерывную работу и эффективно удаляет до 5% загрязнений (таких как обрывки бумаги, древесная щепа, металлы и т. д.), устраняя необходимость в частых остановках для замены сеток и значительно повышая эффективность производства.

Непрерывный фильтр поршневого типа
Позволяет менять фильтровальные сетки без остановки производственного процесса, обеспечивая его непрерывность; подходит для высокопроизводительных линий переработки.

Система фильтрации пластинчатого типа
Отличается надежной конструкцией и высокой точностью фильтрации; подходит для задач с жесткими требованиями к качеству гранул.

👉 Преимущества системы:

Предотвращает разложение примесей и выделение газов в процессе высокотемпературного плавления.
Сокращает количество дефектов гранул, таких как пузырьки и черные точки.
Значительно повышает чистоту и однородность переработанных гранул.
Повышает стабильность переработки при производстве готовой продукции на последующих этапах.

👉 Основная функция: Обеспечение равномерной пластификации и стабильной экструзии при одновременном предотвращении захвата газов.

Компания ACERETECH оптимизирует конструкцию экструзионной системы, чтобы гарантировать тщательную пластификацию и эффективную дегазацию полимеров на этапе плавления, тем самым надежно предотвращая проблемы, связанные с наличием остаточных газов:

Оптимизированная конструкция шнека (высокое соотношение L/D)
Увеличивает путь пластификации и повышает однородность расплава, обеспечивая полную пластификацию материала.
Двухступенчатая экструзионная система (опция)
Обеспечивает дополнительный этап пластификации и дегазации, значительно повышая эффективность удаления газов.
Подача через компактор
Особенно подходит для легких материалов, таких как пленки и тканые мешки; повышает стабильность подачи, а также способствует предварительному уплотнению и пластификации материала.

👉 Преимущества системы:

Повышает однородность и стабильность потока полимерного расплава.
Способствует полному удалению газов и минимизирует их остаточное содержание.
Предотвращает возникновение эффекта «захвата воздуха».
Повышает непрерывность и стабильность процесса грануляции.

👉 Конечный результат:

Гранулы не содержат пузырьков и пустот.
Более гладкая поверхность и повышенная плотность гранул.
Переработанный материал демонстрирует более высокую стабильность эксплуатационных характеристик и может быть использован непосредственно в последующих производственных процессах.

👉 Наличие пузырьков в полимерных гранулах фундаментально зависит от трех факторов:

Была ли полностью удалена влага
Были ли эффективно удалены газы (проведена дегазация)
Были ли устранены примеси

Благодаря конструкции системы, включающей этапы сушки, промывки, двухступенчатой ​​вакуумной дегазации и прецизионной фильтрации, компания ACERETECH достигает следующих результатов:

👉 Комплексный контроль над процессом образования пузырьков на всех этапах — от подготовки исходного материала до грануляции.
👉 Стабильное производство высококачественных гранул из вторичного сырья, отличающихся высокой плотностью и полным отсутствием пустот.

Компания ACERETECH обладает более чем десятилетним опытом производства оборудования для грануляции полимеров, обслуживая свыше 1350 постоянных клиентов в более чем 100 странах мира. На протяжении многих лет наши клиенты используют грануляторы ACERETECH для организации непрерывного производства. Ежегодные объемы выпуска остаются стабильно высокими, не демонстрируя признаков снижения, а качество гранул неизменно сохраняет высокую плотность и полное отсутствие пузырьков, что позволяет удовлетворять требования даже самых высокотехнологичных и ответственных сфер применения.

Примеры внедрения и практические выводы

В рамках многочисленных проектов по переработке ПЭТ-бутылок наши грануляторы серий ACS и AWS непрерывно эксплуатируются уже более десяти лет, неизменно обеспечивая выпуск однородных, стабильных и не содержащих воздушных включений гранул.
В проектах по переработке пленочных материалов сочетание камеры уплотнения и системы двухступенчатой ​​вакуумной дегазации позволило клиентам получать гранулы исключительной чистоты при высокой эффективности производственного процесса.
В самых разнообразных условиях эксплуатации по всему миру наши системы центробежного, пневмотранспортного и вибрационного осушения неизменно обеспечивают поддержание влажности материала в диапазоне 1–3%.

Заключение:
Обширный опыт и отлаженные технологические процессы компании ACERETECH предоставляют новым клиентам проверенное и надежное решение для производства пластиковых гранул, не содержащих воздушных включений. Клиенты могут опираться непосредственно на наши реализованные проекты, чтобы эффективно минимизировать производственные риски.