خط اکسترودر دوماردون SAT75 برای مستربچ فیلر ۷۵٪ CaCO₃ در آمریکای جنوبی

خط SAT75 (L/D=۶۰) با تغذیهٔ جانبی مرحله‌ای و گرانول‌سازی حلقهٔ آبی WRP800 برای مستربچ فیلر با ۷۵٪ CaCO₃ و ظرفیت ۶۵۰–۷۵۰ کیلوگرم/ساعت.

تماشای ویدئو

USEON برای یک مشتری در آمریکای جنوبی که مستربچ فیلر بر پایهٔ PP/PE با ۷۵٪ کربنات کلسیم (CaCO₃) تولید می‌کند، یک خط اکسترودر دوماردون SAT75 (L/D=۶۰) مهندسی کرد. این خط تغذیهٔ جانبی مرحله‌ای، گرانول‌سازی حلقهٔ آبی WRP800 و سیستم خشک‌کن رطوبت‌زدا را یکپارچه می‌کند و در آزمون پذیرش کارخانه (FAT) تولید ۶۵۰–۷۵۰ کیلوگرم/ساعت و رطوبت گرانول کمتر از ۱۵۰ ppm را پشتیبانی کرد.

پیشینهٔ پروژه

یک مشتری در آمریکای جنوبی که بر کامپاندینگ باکیفیت پلی‌اولفین تمرکز دارد، برای فرمولاسیون جدید ۷۵٪ CaCO₃ به راهکاری مستحکم نیاز داشت. با توجه به نسبت بالای فیلر، مشتری اهداف مشخصی برای کنترل گرد و غبار محیط، پایداری تغذیه و رطوبت نهایی گرانول تعیین کرد. مشتری یک خط تولید مستربچ با درصد فیلر بالا، کلید در دست و با اتوماسیون بالا و طراحی برقی منطبق با CE درخواست کرد تا بهره‌برداری و نگهداری در محل ساده‌تر شود.

تولید مستربچ با درصد فیلر بالا فقط به ظرفیت اکستروژن مربوط نیست و به طراحی هماهنگ در کل خط تولید مستربچ فیلر نیاز دارد. فرمولاسیون ۷۵٪ CaCO₃ هماهنگی نزدیک میان جابه‌جایی پودر فله، دوزینگ دقیق، تغذیهٔ جانبی مرحله‌ای، کامپاندینگ، هواگیری خلأ، تثبیت فشار مذاب، گرانول‌سازی حلقهٔ آبی و خشک‌کردن نهایی با رطوبت‌زدایی را می‌طلبد. ناهماهنگی در هر زیرسیستم می‌تواند بر بهره‌برداری پیوسته و کیفیت نهایی گرانول اثر بگذارد.

چالش‌های فرآوری

درصد فیلر بالا
افزودن ۷۵٪ پودر CaCO₃ خطر پل‌زدن مواد در دریچهٔ تغذیهٔ اصلی را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد و دستیابی به پخش یکنواخت در ماتریس پلیمری را دشوار می‌کند.
مدیریت گرد و غبار
تخلیه و انتقال پودر فلهٔ کربنات کلسیم بدون محصورسازی مناسب می‌تواند گرد و غبار زیادی ایجاد کند و بر محیط کار اثر بگذارد.
حدود هدف رطوبت
برای حفظ کیفیت سطح محصولات پایین‌دستی، مشتری لازم می‌دانست رطوبت نهایی گرانول الزام مشخص‌شدهٔ کمتر از ۱۵۰ ppm را برآورده کند.
گرانول‌سازی پایدار
مواد با درصد فیلر بالا معمولاً جریان‌پذیری ضعیفی دارند که می‌تواند به نوسان جریان مذاب بینجامد و بر فرایند گرانول‌سازی حلقهٔ آبی اثر منفی بگذارد.

راهکار مهندسی USEON

USEON یک راهکار کامل کلید در دست مهندسی کرد که فرایند را از جابه‌جایی مواد اولیه تا توزین و بسته‌بندی در جامبوبگ پوشش می‌دهد. این سیستم از ایستگاه تخلیهٔ جامبوبگ با طراحی کنترل گرد و غبار استفاده می‌کند و مواد را با فیدرهای وزنی کاهشی دقیق مجهز به لودسل‌های Mettler Toledo تغذیه می‌کند. فرایند اصلی کامپاندینگ بر پایهٔ اکسترودر دوماردون SAT75 است. سپس مذاب از پمپ مذاب، توری‌عوض‌کن صفحه‌ای هیدرولیکی و سیستم گرانول‌سازی حلقهٔ آبی WRP800 می‌گذرد. فرآوری پایین‌دستی شامل آبگیری سانتریفیوژ و پس از آن سیستم خشک‌کن رطوبت‌زدا و سیلوی خشک‌کن با هوای گرم است تا الزام رطوبت مشخص‌شده برآورده شود. این پروژه توانایی USEON را در یکپارچه‌سازی اکستروژن، تغذیه، گرانول‌سازی، خشک‌کردن و اتوماسیون در یک خط تولید هماهنگ برای کاربردهای مستربچ با درصد فیلر بالا نشان می‌دهد.

پیکربندی کلیدی و منطق مهندسی

سیستم تغذیهٔ جانبی مرحله‌ای
به جای تغذیهٔ همهٔ مواد از دریچهٔ اصلی، این سیستم از دو فیدر جانبی اجباری دوماردون با L/D=۸ استفاده می‌کند. بیشتر پودر CaCO₃ پس از ذوب رزین و به‌صورت مرحله‌ای وارد سیلندر می‌شود که به کاهش پل‌زدن مواد و پایداری تغذیه کمک می‌کند.
طراحی سیلندر با L/D=۶۰
سیلندر بلند طول فرایندی لازم برای چند ناحیهٔ تغذیهٔ جانبی و هواگیری با خلأ بالا را فراهم می‌کند. این طراحی همچنین افزودن مرحله‌ای پودر، اختلاط توزیعی و هواگیری خلأ را برای فرمولاسیون ۷۵٪ کربنات کلسیم پشتیبانی می‌کند.
یکپارچگی پمپ مذاب و گرانول‌سازی
با توجه به ویژگی‌های جریانی مواد با درصد فیلر بالا، یک پمپ مذاب پیش از سیستم گرانول‌سازی حلقهٔ آبی WRP800 نصب شده است. این پیکربندی برای تثبیت نوسان جریان مذاب و کاهش ضربان اکستروژن طراحی شده و به شکل‌گیری یکنواخت گرانول کمک می‌کند.
منطق کنترل رطوبت
آبگیری سانتریفیوژ بیشتر آب سطحی را پس از گرانول‌سازی حلقهٔ آبی حذف می‌کند، اما کامپاندهای با درصد فیلر بالا همچنان ممکن است رطوبت باقی‌مانده داشته باشند. سیستم خشک‌کن رطوبت‌زدا و سیلوی خشک‌کن با هوای گرم برای کاهش بیشتر رطوبت پس از آبگیری سانتریفیوژ پیکربندی شده‌اند و به گرانول نهایی کمک می‌کنند تا الزام رطوبت کمتر از ۱۵۰ ppm را برآورده کند.
طراحی برقی منطبق با CE
کل خط با سیستم Siemens PLC + HMI کنترل می‌شود و قطعات فشار ضعیف Schneider دارد. این طراحی برقی منطبق با CE اتوماسیون مطمئن را پشتیبانی می‌کند و نگهداری و تأمین قطعات یدکی را در بازارهای خارج از چین ساده‌تر می‌کند.

ویدئوی پروژه

نتایج تأیید در آزمون FAT

در آزمون پذیرش کارخانه (FAT)، کل خط تولید مستربچ فیلر از تغذیهٔ پودر تا توزین و بسته‌بندی نهایی در جامبوبگ آزموده شد. ظرفیت تولید به محدودهٔ هدف ۶۵۰–۷۵۰ کیلوگرم/ساعت رسید. سیستم گرانول‌سازی حلقهٔ آبی WRP800 گرانول‌های یکنواخت و خوش‌فرم و بدون به‌هم‌چسبیدگی محسوس تولید کرد. آزمون رطوبت تأیید کرد که رطوبت نهایی گرانول در طول FAT کمتر از ۱۵۰ ppm باقی ماند. این خط معیارهای پذیرش مشتری را در پایداری تغذیه، یکنواختی گرانول‌سازی، کنترل رطوبت و بهره‌برداری خودکار برآورده کرد.

این پیکربندی تجهیزات برای انواع خطوط مستربچ با درصد فیلر بالا که پودرهای معدنی (مانند CaCO₃، تالک و سولفات باریم) را فرآوری می‌کنند، مناسب است. این پیکربندی به‌ویژه برای پروژه‌های مستربچ فیلر بر پایهٔ PP/PE که به پخش مطمئن، مهار گرد و غبار و کنترل رطوبت مشخص نیاز دارند، کاربرد دارد. برای مشتریانی که خط تولید مستربچ CaCO₃ یا اکسترودر دوماردون برای مستربچ با درصد فیلر بالا را ارزیابی می‌کنند، این پروژه نشان می‌دهد چگونه می‌توان تغذیه، گرانول‌سازی، خشک‌کردن و اتوماسیون را به‌صورت یک سیستم یکپارچه مهندسی کرد.

پرسش‌های متداول

چرا برای کامپاندینگ ۷۵٪ کربنات کلسیم، سیستم تغذیهٔ جانبی توصیه می‌شود؟

پاسخ: تغذیهٔ مستقیم حجم زیاد پودر از دریچهٔ اصلی اغلب به هواگیری ضعیف و گلوگاه تغذیه می‌انجامد. استفاده از فیدر وزنی کاهشی همراه با سیستم‌های تغذیهٔ جانبی برای افزودن پودر به رزین ذوب‌شده، به بهبود بازدهی تغذیه و تمیزتر ماندن محیط کار کمک می‌کند.

نسبت L/D=۶۰ چه مزیتی برای این خط اکسترودر دوماردون دارد؟

پاسخ: نسبت L/D=۶۰ طول سیلندر لازم برای تغذیهٔ چندمرحله‌ای، اختلاط توزیعی طولانی‌تر و هواگیری خلأ مؤثر را فراهم می‌کند که به پخش بهتر پودرهای معدنی کمک می‌کند.

پمپ مذاب در این خط اکستروژن چه نقشی دارد؟

پاسخ: پمپ مذاب برای جذب نوسانات مواد درون سیلندر طراحی شده است. این پمپ جریان پایدار مذاب را به سر قالب حلقهٔ آبی می‌رساند که به کاهش ضربان و یکنواختی اندازهٔ گرانول کمک می‌کند.

خریداران هنگام انتخاب خط اکسترودر دوماردون برای مستربچ فیلر ۷۵٪ CaCO₃ چه نکاتی را باید در نظر بگیرند؟

پاسخ: خریداران باید کل خط را ارزیابی کنند، نه فقط مدل اکسترودر را. عوامل کلیدی شامل ظرفیت تغذیهٔ جانبی، چیدمان L/D، پیکربندی ماردون، طراحی هواگیری، کنترل فشار مذاب، روش گرانول‌سازی، خشک‌کردن پس از گرانول‌سازی، سطح اتوماسیون و الزامات نگهداری در محل است.

آیا پروژهٔ مستربچ با درصد فیلر بالا یا کامپاندینگ CaCO₃ در دست برنامه‌ریزی دارید؟ با تیم USEON تماس بگیرید تا نیازهای مشخص خود را در زمینهٔ فرمولاسیون، ظرفیت هدف، کنترل گرد و غبار، عملکرد پخش، حدود رطوبت و پیکربندی اتوماسیون بررسی کنیم.