خط بازیافت و گرانول‌سازی پرک بطری rPET با ظرفیت ۱٬۲۰۰ کیلوگرم/ساعت
این پروژه یک خط بازیافت rPET سفارشی با ظرفیت ۱۲۰۰ کیلوگرم/ساعت برای مشتری‌ای در آمریکای شمالی بود که تغذیهٔ اجباری، گاززدایی خلأ دومرحله‌ای، فیلتراسیون مذاب و کریستالیزاسیون درون‌خطی را یکپارچه می‌کند تا چالش‌های رطوبت، ناخالصی‌ها و افت IV را در فرآوری PET بازیافتی برطرف کند.
جریان فرایند
- پرک بطری rPET
- سیلوی خشک‌کن عایق‌دار
- تغذیهٔ اجباری
- اکستروژن دوماردون SAT110
- گاززدایی خلأ
- پمپ مذاب
- توری‌عوض‌کن هیدرولیکی
- سیستم گرانول‌سازی رشته‌ای زیر آب
- سیلوهای خشک‌کن/کریستالیزه‌کن
- گرانول rPET
نیازهای مشتری و چالش‌های فرآوری
در بازیافت پرک بطری PET، مواد معمولاً چالش‌هایی مانند چگالی ظاهری پایین، نوسان رطوبت و مواد فرار و وجود ناخالصی‌های مکانیکی دارند. در این پروژه، چالش‌های اصلی عملیاتی مشتری عبارت بودند از:
پایداری تغذیه
پرک‌های سبک PET در قیف‌های تغذیهٔ معمولی تمایل به پل‌زدن دارند و همین امر حفظ نرخ تغذیهٔ پیوسته و پایدار در ظرفیت هدف ۱۲۰۰ کیلوگرم/ساعت را دشوار می‌کند.
مدیریت افت IV
PET به رطوبت بسیار حساس است. هیدرولیز در حین اکستروژن در دمای بالا می‌تواند باعث افت ویسکوزیته ذاتی (IV) شود که بر کاربردهای پایین‌دستی اثر می‌گذارد.
فیلتراسیون پیوسته و فشار
ناخالصی‌های موجود در مذاب به فیلتراسیون با سطح بزرگ نیاز دارند. اما تعویض توری یا گرفتگی بخشی از توری می‌تواند فشار سر قالب را دچار نوسان کند که ممکن است به پارگی رشته‌ها بینجامد و بر پیوستگی تولید اثر بگذارد.
راهکار USEON
USEON به جای عرضهٔ صرفاً یک اکسترودر، یک راهکار کامل بازیافت PET متناسب با ویژگی‌های فیزیکی پرک rPET طراحی کرد. این خط تغذیهٔ مواد، اکستروژن، گاززدایی، فیلتراسیون، گرانول‌سازی و کریستالیزاسیون را یکپارچه می‌کند تا الزامات ظرفیت و فرایند را برآورده سازد:
پیش‌فرآوری و تغذیه
مجهز به سیلوی خشک‌کن عایق‌دار از جنس فولاد ضدزنگ با حجم ۳۰۰۰ لیتر، سیستم تغذیهٔ وزنی کاهشی (loss-in-weight) و فیدر اجباری تک‌ماردون.
اکستروژن و گاززدایی
اکسترودر دوماردون SAT110 با یک سیستم خلأ شامل پمپ خلأ روتس و پمپ خلأ ماردونی همراه شده است تا از گاززدایی پایدار و مؤثر پشتیبانی کند.
فیلتراسیون و پایدارسازی
یک پمپ مذاب ۲۲ کیلوواتی در کنار توری‌عوض‌کن هیدرولیکی دوپیستونی با سطح بزرگ ۱۶۰۰ سانتی‌متر مربع در خط یکپارچه شد.
گرانول‌سازی و پس‌فرآوری
از سیستم گرانول‌سازی رشته‌ای زیر آب استفاده شد (فرایند گرانول‌سازی رشته‌ای که در آن رشته‌های اکسترودشده پیش از برش از درون آب هدایت می‌شوند، نه گرانول‌سازی زیر آب روی سطح قالب). سپس گرانول‌ها با بارگیری خلأ به سیستم پس‌فرآوری دومرحله‌ای، شامل سیلوی خشک‌کن ۱۶۰۰ لیتری و سیلوی کریستالیزه‌کن ۲۵۰۰ لیتری، منتقل می‌شوند.
چرا این پیکربندی مؤثر است
تغذیهٔ اجباری مشکل چگالی ظاهری پایین را مدیریت می‌کند
ترکیب سیلوی خشک‌کن و فیدر اجباری تک‌ماردون، پرک‌های سبک را به‌طور فیزیکی پیش‌فشرده می‌کند. این کار به کاهش پل‌زدن کمک می‌کند و ورود یکنواخت‌تر مواد به اکسترودر دوماردون را پشتیبانی می‌کند.
خلأ دومرحله‌ای خطر هیدرولیز را کاهش می‌دهد
ترکیب پمپ روتس و پمپ ماردونی ظرفیت مکشی فراهم می‌کند که برای حذف رطوبت و مواد فرار با وزن مولکولی پایین از ناحیهٔ مذاب طراحی شده است. این گامی حیاتی برای کمک به کاهش خطر افت IV است.
پمپ مذاب + فیلتراسیون، کارکرد پیوسته را پشتیبانی می‌کند
توری‌عوض‌کن ۱۶۰۰ سانتی‌متر مربعی حجم بیشتری از ناخالصی‌ها را در خود جای می‌دهد و به کاهش دفعات تعویض توری کمک می‌کند. پمپ مذاب فشار را پس از فیلتراسیون دوباره پایدار می‌کند. این چیدمان مهندسی برای حفظ اکستروژن پیوسته و به حداقل رساندن پارگی رشته‌ها طراحی شده است.
کریستالیزاسیون درون‌خطی خطر کلوخه‌شدن را کاهش می‌دهد
گرانول‌های rPET تازه‌برش و آمورف مستعد جذب رطوبت و کلوخه‌شدن‌اند. سیستم کریستالیزاسیون درون‌خطی از گرمای باقی‌ماندهٔ گرانول‌ها برای تغییر حالت آن‌ها استفاده می‌کند؛ این کار به کاهش خطر کلوخه‌شدن گرانول کمک می‌کند و مواد را برای جابه‌جایی در مراحل بعدی آماده‌تر می‌سازد.
راه‌اندازی در محل و عملکرد
این خط گرانول‌سازی rPET در کارخانهٔ مشتری نصب، راه‌اندازی و وارد بهره‌برداری شده است. سیستم عملکرد پایداری نشان می‌دهد و به ظرفیت طراحی حدود ۱۲۰۰ کیلوگرم/ساعت رسیده است. مشاهدات حین راه‌اندازی، کارکرد پیوستهٔ رشته‌ها در سیستم گرانول‌سازی رشته‌ای زیر آب و ظاهر یکنواخت گرانول‌ها را نشان می‌دهد. پس از فرآوری در سیلوی کریستالیزه‌کن، در آزمون‌های انبارش بعدی کلوخه‌شدن آشکاری مشاهده نشد. پارامترهای عملیاتی و وضعیت محصول نهایی معیارهای پذیرش مهندسی مشتری را برآورده کرد.
کاربردهای مناسب
منطق مهندسی و تجربهٔ عملیاتی این پیکربندی مرجعی کاربردی برای پروژه‌های بازیافت پرک بطری rPET، بازیابی ضایعات نخ/فیلم صنعتی PET و کامپاندینگ پلاستیک‌های مهندسی که به گاززدایی و فیلتراسیون با سطح بزرگ نیاز دارند، فراهم می‌کند.
پرسش‌های متداول
طراحی این خط چگونه به کنترل افت IV کمک می‌کند؟
پاسخ: کنترل افت IV به دو عامل اصلی بستگی دارد. نخست، اکسترودر دوماردون SAT110 از پروفیل ماردون بهینه‌شده برای PET استفاده می‌کند تا برش ملایمی اعمال کند. دوم، سیستم گاززدایی خلأ روتس + ماردونی رطوبت را در ناحیهٔ مذاب خارج می‌کند که به کمینه‌کردن هیدرولیز در دماهای بالا کمک می‌کند.
چرا تغذیهٔ اجباری برای گرانول‌سازی پرک PET مهم است؟
پاسخ: به دلیل چگالی ظاهری پایین پرک rPET، تغذیهٔ ثقلی اغلب به پل‌زدن مواد می‌انجامد. فیدر اجباری تک‌ماردون با اعمال نیروی مکانیکی پرک‌ها را فشرده می‌کند، چگالی ظاهری را افزایش می‌دهد و نرخ تغذیهٔ پیوسته‌تری را ممکن می‌سازد.
چرا پمپ مذاب و توری‌عوض‌کن هیدرولیکی با هم به کار می‌روند؟
پاسخ: پلاستیک‌های بازیافتی ناخالصی‌هایی دارند که توری‌عوض‌کن آن‌ها را به دام می‌اندازد. اما تعویض توری یا گرفتگی بخشی از توری می‌تواند فشار سر قالب را دچار نوسان کند. پمپ مذاب این نوسان‌ها را از سر قالب جدا می‌کند و جریان خروجی پایداری فراهم می‌کند که به یکنواخت و پیوسته ماندن رشته‌ها در سیستم گرانول‌سازی رشته‌ای زیر آب کمک می‌کند.
چرا کریستالیزاسیون درون‌خطی در خط بازیافت rPET گنجانده شده است؟
پاسخ: گرانول‌های rPET تازه‌برش، آمورف و رطوبت‌گیر (هیگروسکوپیک) هستند و به‌راحتی کلوخه می‌شوند. سیستم کریستالیزاسیون درون‌خطی از گرمای باقی‌ماندهٔ اکستروژن برای کریستالیزه کردن گرانول‌ها استفاده می‌کند. این کار به کاهش خطر کلوخه‌شدن کمک می‌کند و مواد را برای فرآوری در مراحل بعدی آماده‌تر می‌سازد.
استعلام قیمت
ماده، فرمولاسیون و ظرفیت تولید موردنظر خود را به ما بگویید.
- ۰۱بررسی فرایند
- ۰۲گفت‌وگو با مهندس
- ۰۳پیشنهاد خط
Souder Chen
مدیر بخش کامپاندینگ
از سال ۲۰۰۸ در USEON. خطوط کامپاندینگ، حذف مواد فرار و بازیافت با اکسترودر دوماردون.