Dây chuyền tái chế và tạo hạt mảnh chai rPET 1.200 kg/h
Dự án này là dây chuyền tái chế rPET 1.200 kg/h thiết kế riêng cho một khách hàng tại Bắc Mỹ, tích hợp cấp liệu cưỡng bức, khử khí chân không hai cấp, lọc nhựa nóng chảy và kết tinh ngay trên dây chuyền nhằm giải quyết các thách thức về độ ẩm, tạp chất và suy giảm IV khi gia công PET tái chế.
Quy trình công nghệ
- mảnh chai rPET
- silo sấy cách nhiệt
- cấp liệu cưỡng bức
- đùn trục vít đôi SAT110
- khử khí chân không
- bơm nhựa nóng chảy
- bộ thay lưới lọc thủy lực
- Hệ thống tạo hạt cắt sợi dưới nước
- silo sấy/kết tinh
- hạt rPET
Nhu cầu của khách hàng và thách thức gia công
Trong tái chế mảnh chai PET, nguyên liệu thường đặt ra các thách thức như khối lượng riêng xốp thấp, độ ẩm và hàm lượng chất bay hơi dao động, cùng với tạp chất cơ học. Với dự án này, các thách thức vận hành chính của khách hàng gồm:
Độ ổn định cấp liệu
Mảnh PET nhẹ dễ bị bắc cầu trong phễu tiêu chuẩn, khiến khó duy trì tốc độ cấp liệu liên tục, ổn định ở năng suất mục tiêu 1.200 kg/h.
Kiểm soát suy giảm IV
PET rất nhạy với độ ẩm. Phản ứng thủy phân khi đùn ở nhiệt độ cao có thể làm giảm độ nhớt đặc trưng (IV), ảnh hưởng đến các ứng dụng ở công đoạn sau.
Lọc liên tục và áp suất
Tạp chất trong nhựa nóng chảy đòi hỏi lọc với diện tích lớn. Tuy nhiên, việc thay lưới lọc hoặc lưới bị tắc một phần có thể gây dao động áp suất đầu khuôn, có thể dẫn đến đứt sợi và ảnh hưởng đến tính liên tục của sản xuất.
Giải pháp của USEON
Không chỉ cung cấp một máy đùn đơn lẻ, USEON đã thiết kế một giải pháp tái chế PET hoàn chỉnh, phù hợp với đặc tính vật lý của mảnh rPET. Dây chuyền tích hợp cấp liệu, đùn, khử khí, lọc, tạo hạt và kết tinh để đáp ứng yêu cầu về năng suất và quy trình:
Tiền xử lý và cấp liệu
Trang bị silo sấy bằng thép không gỉ cách nhiệt 3.000 L, hệ thống cấp liệu bằng cân định lượng loss-in-weight và bộ cấp liệu cưỡng bức trục vít đơn.
Đùn và khử khí
Máy đùn trục vít đôi SAT110 đi kèm hệ thống chân không kết hợp bơm chân không Roots và bơm chân không trục vít, hỗ trợ khử khí ổn định và hiệu quả.
Lọc và ổn định
Tích hợp bơm nhựa nóng chảy 22 kW cùng bộ thay lưới lọc thủy lực hai piston diện tích lớn 1.600 cm².
Tạo hạt và xử lý sau
Sử dụng hệ thống tạo hạt cắt sợi dưới nước (quy trình tạo hạt cắt sợi, trong đó sợi nhựa sau khi đùn được dẫn qua nước rồi mới cắt, khác với tạo hạt dưới nước tại mặt khuôn), sau đó nạp liệu chân không vào hệ thống xử lý sau hai cấp gồm silo sấy 1.600 L và silo kết tinh 2.500 L.
Vì sao cấu hình này hiệu quả
Cấp liệu cưỡng bức khắc phục khối lượng riêng xốp thấp
Sự kết hợp giữa silo sấy và bộ cấp liệu cưỡng bức trục vít đơn tạo lực nén sơ bộ cơ học lên mảnh nhẹ. Nhờ đó giúp giảm hiện tượng bắc cầu và hỗ trợ nạp liệu đều đặn hơn vào máy đùn trục vít đôi.
Chân không hai cấp giảm thiểu rủi ro thủy phân
Tổ hợp bơm Roots và bơm trục vít cung cấp năng lực hút được thiết kế để loại bỏ hơi ẩm và chất bay hơi có khối lượng phân tử thấp khỏi vùng nóng chảy. Đây là bước quan trọng giúp giảm thiểu rủi ro suy giảm IV.
Bơm nhựa nóng chảy + lọc hỗ trợ vận hành liên tục
Bộ thay lưới lọc 1.600 cm² chứa được lượng tạp chất lớn hơn, giúp giảm tần suất thay lưới. Bơm nhựa nóng chảy giúp ổn định lại áp suất sau khi lọc. Cấu hình kỹ thuật này được thiết kế để duy trì quá trình đùn liên tục và hạn chế tối đa đứt sợi.
Kết tinh ngay trên dây chuyền giảm rủi ro vón cục
Hạt rPET vô định hình vừa cắt dễ hút ẩm và vón cục. Hệ thống kết tinh ngay trên dây chuyền tận dụng nhiệt dư của hạt để chuyển đổi trạng thái của chúng, giúp giảm rủi ro vón cục và chuẩn bị nguyên liệu tốt hơn cho công đoạn xử lý tiếp theo.
Chạy thử tại hiện trường và hiệu quả vận hành
Dây chuyền tạo hạt rPET này đã được lắp đặt, chạy thử và đưa vào vận hành tại nhà máy của khách hàng. Hệ thống vận hành ổn định và đạt mục tiêu năng suất thiết kế khoảng 1.200 kg/h. Quan sát trong quá trình chạy thử cho thấy sợi chạy liên tục trong hệ thống tạo hạt cắt sợi dưới nước và hạt có ngoại quan đồng đều. Sau khi xử lý trong silo kết tinh, không ghi nhận hiện tượng vón cục rõ rệt trong các thử nghiệm lưu kho sau đó. Các thông số vận hành và tình trạng sản phẩm cuối cùng đã đáp ứng tiêu chí nghiệm thu kỹ thuật của khách hàng.
Ứng dụng phù hợp
Nguyên lý kỹ thuật và kinh nghiệm vận hành của cấu hình này là tài liệu tham khảo thực tế cho các dự án tái chế mảnh chai rPET, thu hồi sợi/màng PET phế liệu công nghiệp và phối trộn nhựa kỹ thuật cần khử khí và lọc diện tích lớn.
Câu hỏi thường gặp
Thiết kế dây chuyền này giúp kiểm soát suy giảm IV như thế nào?
Đáp: Việc kiểm soát suy giảm IV dựa vào hai yếu tố chính. Thứ nhất, máy đùn trục vít đôi SAT110 dùng cấu hình trục vít tối ưu cho PET để tạo lực cắt nhẹ nhàng. Thứ hai, hệ thống khử khí chân không Roots + bơm trục vít hút hơi ẩm tại vùng nóng chảy, giúp hạn chế tối đa thủy phân ở nhiệt độ cao.
Vì sao cấp liệu cưỡng bức quan trọng đối với tạo hạt mảnh PET?
Đáp: Do mảnh rPET có khối lượng riêng xốp thấp, cấp liệu tự chảy thường gây bắc cầu. Bộ cấp liệu cưỡng bức trục vít đơn dùng lực cơ học nén mảnh, tăng khối lượng riêng xốp và hỗ trợ tốc độ cấp liệu liên tục hơn.
Vì sao dùng đồng thời bơm nhựa nóng chảy và bộ thay lưới lọc thủy lực?
Đáp: Nhựa tái chế chứa tạp chất, được bộ thay lưới lọc giữ lại. Tuy nhiên, việc thay lưới hoặc lưới bị tắc một phần có thể gây dao động áp suất đầu khuôn. Bơm nhựa nóng chảy cách ly những dao động này khỏi đầu khuôn, cho lưu lượng ổn định, giúp sợi trong hệ thống tạo hạt cắt sợi dưới nước đồng đều và liên tục.
Vì sao dây chuyền tái chế rPET có kết tinh ngay trên dây chuyền?
Đáp: Hạt rPET vừa cắt ở trạng thái vô định hình và hút ẩm nên dễ vón cục. Hệ thống kết tinh ngay trên dây chuyền dùng nhiệt dư từ quá trình đùn để kết tinh hạt. Nhờ đó giảm rủi ro vón cục, giúp nguyên liệu sẵn sàng hơn cho công đoạn gia công tiếp theo.
Nhận báo giá
Hãy cho chúng tôi biết vật liệu, công thức và năng suất mục tiêu.
- 01Đánh giá quy trình
- 02Trao đổi với kỹ sư
- 03Đề xuất dây chuyền
Souder Chen
Trưởng bộ phận phối trộn
Gắn bó với USEON từ năm 2008. Dây chuyền phối trộn, khử bay hơi và tái chế trục vít đôi.