Линия на базе двухшнекового экструдера SAT75 для наполненного суперконцентрата с 75 % CaCO3 в Южной Америке

Южноамериканский заказчик, специализирующийся на высококачественном компаундировании полиолефинов, искал надёжное решение для новой рецептуры с 75 % CaCO3. С учётом высокой степени наполнения заказчик установил чёткие требования к пылеподавлению, стабильности питания и конечной влажности гранул. Он запросил высокоавтоматизированную линию «под ключ» для производства высоконаполненного суперконцентрата с электрической частью, соответствующей требованиям CE, чтобы упростить эксплуатацию и обслуживание силами местного персонала.

Производство высоконаполненного суперконцентрата — это не только вопрос производительности экструдера. Оно требует согласованного проектирования всей линии наполненного суперконцентрата. Рецептура с 75 % CaCO3 требует тесной увязки обращения с сыпучим порошком, точного дозирования, ступенчатой боковой подачи, компаундирования, вакуумной дегазации, стабилизации давления расплава, грануляции с водяным кольцом и финальной осушающей сушки. Несоответствие любой подсистемы может нарушить непрерывность работы и качество готовых гранул.

1. Высокая степень наполнения

   Ввод 75 % порошка CaCO3 значительно повышает риск сводообразования в основной загрузочной горловине и затрудняет равномерное диспергирование в полимерной матрице.

2. Борьба с пылью

   Разгрузка и транспортировка сыпучего карбоната кальция без надлежащей герметизации могут приводить к значительному пылевыделению и ухудшать условия труда.

3. Целевые ограничения по влажности

   Для сохранения качества поверхности изделий на последующих стадиях заказчик требовал, чтобы конечная влажность гранул соответствовала заданному пределу — ниже 150 ppm.

4. Стабильная грануляция

   Высоконаполненные материалы обычно имеют плохую текучесть, что может вызывать колебания потока расплава и негативно сказываться на грануляции с водяным кольцом.

Компания USEON разработала комплексное решение «под ключ», охватывающее весь процесс — от подготовки сырья до взвешивания и фасовки в биг-бэги. В системе используется станция разгрузки биг-бэгов с пылеподавлением, а материалы подаются высокоточными весовыми дозаторами с тензодатчиками Mettler Toledo. Основой процесса компаундирования служит двухшнековый экструдер SAT75. Затем расплав проходит через шестерёнчатый насос расплава, гидравлическое пластинчатое устройство смены сеток и систему грануляции с водяным кольцом WRP800. На последующих стадиях выполняются центробежное обезвоживание, а затем сушка в осушающей сушильной системе и бункере сушки горячим воздухом для достижения заданной влажности. Этот проект демонстрирует способность USEON объединять экструзию, дозирование, грануляцию, сушку и автоматизацию в единую согласованную производственную линию для высоконаполненных суперконцентратов.

1. Система ступенчатой боковой подачи

   Вместо подачи всех материалов через основную горловину в системе применены два принудительных двухшнековых боковых питателя с L/D=8. Основная часть порошка CaCO3 вводится в цилиндр поэтапно после плавления полимера, что уменьшает сводообразование и повышает стабильность питания.

2. Конструкция цилиндра с L/D=60

   Удлинённый цилиндр обеспечивает необходимую технологическую длину для нескольких зон боковой подачи и глубокой вакуумной дегазации. Он также позволяет поэтапно вводить порошок и обеспечивает распределительное смешение и вакуумную дегазацию для рецептуры с 75 % карбоната кальция.

3. Интеграция насоса расплава и грануляции

   С учётом реологических особенностей высоконаполненных материалов перед системой грануляции с водяным кольцом WRP800 установлен насос расплава. Такая конфигурация стабилизирует поток расплава и снижает пульсации экструзии, обеспечивая равномерное формирование гранул.

4. Логика контроля влажности

   Центробежное обезвоживание удаляет большую часть поверхностной влаги после грануляции с водяным кольцом, однако высоконаполненные компаунды всё же могут удерживать остаточную влагу. Осушающая сушильная система и бункер сушки горячим воздухом дополнительно снижают влажность после центробежного обезвоживания, помогая готовым гранулам уложиться в заданный предел — ниже 150 ppm.

5. Электрическая часть в соответствии с CE

   Вся линия управляется системой ПЛК Siemens + HMI и укомплектована низковольтной аппаратурой Schneider. Электрическая часть, соответствующая требованиям CE, обеспечивает надёжную автоматизацию и упрощает обслуживание и закупку запчастей на зарубежных рынках.