Linia z wytłaczarką dwuślimakową SAT75 do masterbatchu napełniającego z 75% CaCO₃ w Ameryce Południowej

Linia z wytłaczarką SAT75 (L/D=60), stopniowym dozowaniem bocznym i systemem granulacji w pierścieniu wodnym WRP800 do masterbatchu napełniającego z 75% CaCO₃ o wydajności 650–750 kg/h.

Zobacz film

USEON zaprojektował linię z wytłaczarką dwuślimakową SAT75 (L/D=60) dla klienta z Ameryki Południowej, który produkuje masterbatch napełniający na nośniku PP/PE z 75% CaCO₃. Linia łączy stopniowe dozowanie boczne, granulację w pierścieniu wodnym WRP800 i system suszenia z osuszaniem powietrza, co pozwala osiągnąć wydajność 650–750 kg/h i wilgotność granulatu poniżej 150 ppm podczas odbioru fabrycznego (FAT).

Kontekst projektu

Klient z Ameryki Południowej, specjalizujący się w wysokiej jakości kompaundowaniu poliolefin, potrzebował niezawodnego rozwiązania dla nowej receptury z 75% CaCO₃. Ze względu na wysoką zawartość napełniacza określił konkretne wymagania dotyczące ograniczenia zapylenia, stabilności dozowania i końcowej wilgotności granulatu. Oczekiwał wysoko zautomatyzowanej linii pod klucz do produkcji wysokonapełnionego masterbatchu z instalacją elektryczną zgodną z CE, aby ułatwić obsługę i konserwację na miejscu.

Produkcja wysokonapełnionego masterbatchu to nie tylko kwestia wydajności wytłaczania. Wymaga skoordynowanego zaprojektowania całej linii do produkcji masterbatchu napełniającego. Receptura z 75% CaCO₃ wymaga ścisłego zgrania transportu proszku luzem, precyzyjnego dozowania, stopniowego dozowania bocznego, kompaundowania, odgazowania próżniowego, stabilizacji ciśnienia stopu, granulacji w pierścieniu wodnym i końcowego suszenia z osuszaniem powietrza. Niedopasowanie dowolnego podsystemu może zakłócić ciągłość pracy i pogorszyć jakość granulatu.

Wyzwania przetwórcze

Wysoka zawartość napełniacza
Wprowadzenie 75% proszku CaCO₃ znacznie zwiększa ryzyko mostkowania w głównym otworze zasypowym i utrudnia uzyskanie równomiernej dyspersji w osnowie polimerowej.
Ograniczenie zapylenia
Rozładunek i transport węglanu wapnia w postaci proszku luzem bez odpowiedniej hermetyzacji może powodować znaczną emisję pyłu, pogarszającą warunki pracy.
Docelowe limity wilgotności
Aby zachować jakość powierzchni wyrobów wytwarzanych z granulatu, klient wymagał, by końcowa wilgotność granulatu spełniała określone wymaganie, czyli wynosiła poniżej 150 ppm.
Stabilna granulacja
Materiały wysokonapełnione zwykle słabo płyną, co może prowadzić do wahań przepływu stopu i niekorzystnie wpływać na proces granulacji w pierścieniu wodnym.

Rozwiązanie inżynieryjne USEON

USEON opracował kompletne rozwiązanie pod klucz, obejmujące cały proces – od obsługi surowców po ważenie i pakowanie w worki big bag. System wykorzystuje stację rozładunku worków big bag z ograniczeniem zapylenia, a materiały są podawane przez precyzyjne dozowniki grawimetryczne ubytkowe (loss-in-weight) z czujnikami tensometrycznymi Mettler Toledo. Rdzeniem procesu kompaundowania jest wytłaczarka dwuślimakowa SAT75. Stop przechodzi następnie przez pompę stopu, hydrauliczny płytowy zmieniacz sit i system granulacji w pierścieniu wodnym WRP800. Dalsza obróbka obejmuje odwadnianie odśrodkowe, a następnie system suszenia z osuszaniem powietrza i silos suszący gorącym powietrzem, dzięki czemu granulat spełnia określone wymaganie dotyczące wilgotności. Ta realizacja pokazuje, że firma USEON potrafi połączyć wytłaczanie, dozowanie, granulację, suszenie i automatykę w jedną skoordynowaną linię produkcyjną do wysokonapełnionych masterbatchy.

Kluczowa konfiguracja i założenia inżynierskie

Stopniowe dozowanie boczne
Zamiast podawać wszystkie materiały przez główny otwór zasypowy, system wykorzystuje dwa dwuślimakowe boczne podajniki wymuszające o L/D=8. Większość proszku CaCO₃ trafia do cylindra stopniowo, po uplastycznieniu polimeru, co pomaga ograniczyć mostkowanie i sprzyja stabilności dozowania.
Cylinder o L/D=60
Wydłużony cylinder zapewnia długość procesową niezbędną dla kilku stref dozowania bocznego i odgazowania w wysokiej próżni. Umożliwia też stopniowe wprowadzanie proszku, mieszanie dystrybucyjne i odgazowanie próżniowe receptury z 75% węglanu wapnia.
Pompa stopu i integracja z granulacją
Ze względu na właściwości płynięcia materiałów wysokonapełnionych pompę stopu zainstalowano przed systemem granulacji w pierścieniu wodnym WRP800. Taka konfiguracja ma stabilizować wahania przepływu stopu i ograniczać pulsację wytłaczania, co sprzyja powtarzalnemu formowaniu granulek.
Zasada kontroli wilgotności
Odwadnianie odśrodkowe usuwa większość wody powierzchniowej po granulacji w pierścieniu wodnym, ale kompaundy wysokonapełnione mogą nadal zatrzymywać wilgoć resztkową. System suszenia z osuszaniem powietrza i silos suszący gorącym powietrzem dodatkowo obniżają wilgotność po odwadnianiu odśrodkowym, pomagając uzyskać końcową wilgotność granulatu poniżej wymaganych 150 ppm.
Instalacja elektryczna zgodna z CE
Całą linią steruje system Siemens PLC + HMI, a aparatura niskiego napięcia pochodzi od firmy Schneider. Instalacja elektryczna zgodna z CE zapewnia niezawodną automatykę oraz ułatwia konserwację i zakup części zamiennych na rynkach poza Chinami.

Film z realizacji

Wyniki odbioru fabrycznego (FAT)

Podczas odbioru fabrycznego (FAT) całą linię do produkcji masterbatchu napełniającego przetestowano – od dozowania proszku po końcowe ważenie i pakowanie w worki big bag. Wydajność osiągnęła docelowy zakres 650–750 kg/h. System granulacji w pierścieniu wodnym WRP800 wytwarzał jednorodne, dobrze uformowane granulki bez widocznej aglomeracji. Pomiary wilgotności potwierdziły, że podczas FAT końcowa wilgotność granulatu utrzymywała się poniżej 150 ppm. Linia spełniła kryteria odbioru klienta dotyczące stabilności dozowania, powtarzalności granulacji, kontroli wilgotności i pracy automatycznej.

Taka konfiguracja urządzeń sprawdzi się w różnych liniach do wysokonapełnionych masterbatchy z proszkami nieorganicznymi (np. CaCO₃, talk, siarczan baru). Szczególnie nadaje się do projektów masterbatchu napełniającego na nośniku PP/PE, które wymagają niezawodnej dyspersji, ograniczenia zapylenia i określonej kontroli wilgotności. Jeśli rozważają Państwo linię do produkcji masterbatchu z CaCO₃ lub wytłaczarkę dwuślimakową do wysokonapełnionego masterbatchu, ta realizacja pokazuje, jak dozowanie, granulację, suszenie i automatykę można zaprojektować jako jeden zintegrowany system.

FAQ

Dlaczego przy kompaundowaniu z 75% węglanu wapnia zaleca się dozowanie boczne?

O: Podawanie dużych ilości proszku bezpośrednio do głównego otworu zasypowego często powoduje słabe odgazowanie i wąskie gardła w dozowaniu. Dozownik grawimetryczny ubytkowy (loss-in-weight) w połączeniu z dozowaniem bocznym, które wprowadza proszek do uplastycznionego polimeru, pomaga zwiększyć efektywność dozowania i utrzymać czystość w strefie pracy.

Jakie korzyści daje tej linii z wytłaczarką dwuślimakową stosunek L/D=60?

O: Stosunek L/D=60 zapewnia długość cylindra niezbędną do wielostopniowego dozowania, wydłużonego mieszania dystrybucyjnego i skutecznego odgazowania próżniowego, co sprzyja lepszej dyspersji proszków nieorganicznych.

Jaką rolę pełni pompa stopu w tej linii do wytłaczania?

O: Pompa stopu ma buforować wahania materiału w cylindrze. Dostarcza równomierny strumień stopu do głowicy granulatora w pierścieniu wodnym, co pomaga ograniczyć pulsację i uzyskać jednolitą wielkość granulek.

Na co kupujący powinni zwrócić uwagę przy wyborze linii z wytłaczarką dwuślimakową do masterbatchu napełniającego z 75% CaCO₃?

O: Kupujący powinni oceniać całą linię, a nie tylko model wytłaczarki. Kluczowe czynniki to wydajność dozowania bocznego, układ L/D, konfiguracja ślimaków, rozwiązanie odgazowania, kontrola ciśnienia stopu, metoda granulacji, suszenie granulatu, poziom automatyzacji oraz wymagania serwisowe na miejscu.

Planują Państwo projekt wysokonapełnionego masterbatchu lub kompaundowania z CaCO₃? Prosimy o kontakt z zespołem USEON, aby omówić Państwa konkretne wymagania dotyczące receptur, docelowej wydajności, ograniczenia zapylenia, jakości dyspersji, limitów wilgotności i konfiguracji automatyki.