LanguagesВнутри двухшнекового ствола: как перерабатывается переработанный пластик
Внутри двухшнекового ствола: как перерабатывается переработанный пластик
Практическое руководство о том, как хлопья, полученные после потребления, превращаются в пеллеты стандартного качества и почему именно узел винтового ствола решает, будет ли линия приносить прибыль.
ПЕРЕРАБОТКА ПОСЛЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОГО ПОТРЕБИТЕЛЬСТВА · КОНИЧЕСКИЙ ДВУВИНТОВОЙ СТВОЛ · ЗАЩИТА ОТ ИЗНОСА · КАЧЕСТВО ПЕЛЛЕТ
Параллельный двухвинтовой ствол
альтернативная геометрия и причина, по которой конические стволы доминируют при переработке отходовОт тюка до пеллет: где находится техническая нагрузка
Линия переработки отходов представляет собой последовательность этапов кондиционирования и переработки. Большинство из них готовят материал. Только один из них должен преобразовать его.
- Сортировка– материал, разделенный по семейству полимеров.
- Стирка– удалены органические и неорганические остатки.
- Измельчение– чешуйки контролируемого, постоянного размера.
- Сушка– влажность снижена до уровня, пригодного для обработки расплавом.
- Экструзия– хлопья уплотняют, дегазируют, плавят, гомогенизируют и прессуют через матрицу.
- Гранулирование– прядь охлаждают водой и нарезают на гранулы.
КЛЮЧЕВАЯ ИНФОРМАЦИЯ— Экструдер несет самую высокую техническую нагрузку в линии. Уплотнение сырья с низкой объемной плотностью, удаление летучих веществ, гомогенизация в диапазоне вязкостей и повышение давления в фильере — все это происходит внутридвухвинтовой ствол.Таким образом, любая неэффективность сборки шнек-ствол проявляется в готовой пуле, а не где-то еще:
- Неполное уплотнение → внутренние пустоты, снижающие объемную плотность.
- Недостаточное смешивание → цветные полосы и неоднородность расплава.
- Остаточные летучие вещества → пузырьки на поверхности готовой детали.
Обратное также справедливо. Правильно подобранная сборка компенсирует значительную степень изменчивости подачи хлопьев на входе, поэтому инвестиции окупаются по всей линии, а не только в экструдере.
Почему коническая геометрия является стандартом для вторичного сырья
Первичные гранулы поступают в загрузочное отверстие в виде однородного твердого вещества с высокой объемной плотностью. Переработанные чешуйки этого не делают. Он имеет неправильную геометрию, меньшую объемную плотность и нестабильное поведение расплава, поэтому шнеку приходится активно захватывать сырье, а не просто транспортировать его.
Аконический двухвинтовой стволрешает это геометрически. По мере того как шнеки сужаются к концу матрицы, объем между витками постепенно уменьшается, поэтому рыхлые чешуйки сжимаются в плотный расплав без пустот без голодной подачи или пульсаций, которые могут возникнуть при параллельной геометрии.
- Потребление корма.Параллельная геометрия начинает истощаться, как только объемная плотность хлопьев падает ниже примерно 0,4 кг/л. Правильно подобранная коническая геометрия обеспечивает подачу на уровне 0,2 кг/л или ниже.
- Давление на конце матрицы.Приложения, требующие высокого давления на конце головки (плотные гранулы при высокой производительности), выигрывают от естественного давления, создаваемого конической геометрией.
- Энергия.Такое же давление создается при более низком удельном энергозатрате, что позволяет избежать более тяжелого привода и более крупной системы отопления.
Геометрия Потребление корма на хлопьях низкой плотности Порог голодания Создание давления на конце матрицы Типичная переработанная пошлина Конический двойник Отличный ≈0,2 кг/л или ниже Крепкий, натуральный Стандартный выбор Параллельный близнец Ограниченный ≈0,4 кг/л Требуется больше мощности привода Компаундирование, первичные и сухие смеси 
Конический двухвинтовой ствол со сменной износостойкой гильзой (производство PIPLL).Гранулирование начинается с качества расплава
Прядь, выходящая из матрицы, охлаждается водой и разрезается дисковым ножом. Качество резки и форма гранул зависят от того, насколько однороден расплав на матрице. Гомогенный расплав без пустот улучшает качество резки и уменьшает количество мелких частиц, что, в свою очередь, повышает объемную плотность и качество обработки.страница гранулирования конического двухшнекового цилиндрадокументирует конфигурацию, указанную PIPLL для переработанных пеллет стандартного качества.
Почему переработанное сырье быстрее изнашивает оборудование
Авинтовой стволСрок службы линий компаундирования первичного ПВХ обычно заканчивается через пять-семь лет. На линии переработки вторичного сырья сопоставимой производительности эта цифра может сократиться вдвое или даже хуже. Три механизма действуют совместно.
- Остаточные загрязнения.Даже после промывки чешуйки содержат бумажное волокно, алюминий, стеклянную крошку и минеральную пыль. Когда полимер расплавляется, они превращаются в твердые абразивные включения, действующие на канал ствола как непрерывный притирочный состав.
- Неоднородность расплава.Смешанные марки с разной вязкостью и температурным прошлым приводят к неравномерному плавлению, нагружая шнековые витки переменным сдвигом и давлением.
- Летучие и едкие остатки.Пищевые масла, чистящие средства и компоненты напитков при температуре обработки образуют кислотные и окислительные побочные продукты, поражающие азотированные поверхности еще до того, как можно будет рассматривать возможность механического истирания.
КЛЮЧЕВАЯ ИНФОРМАЦИЯ— Полевые данные: биметаллические сборки на чистом ПВХ служат семь-девять лет. Те же самые сборки на переработанном сырье обычно выводятся из эксплуатации через три-пять лет. Игнорирование всех трех механизмов на этапе спецификации обычно приводит к сокращению срока службы на 40–60%.
Изменения в конструкции, относящиеся к переработке
Аконический двухвинтовой ствол из переработанного материалаоптимизированный для первичного ПВХ или полиэтилена, не является подходящим инструментом для линии по переработке вторичного сырья. Четыре модификации имеют значение.
Износ винтов при полете и посадке был снят с эксплуатации по переработке сырья.- Кованые сердечники винтов.Более высокая усталостная прочность и ударопрочность для пиков крутящего момента, возникающих при неравномерной подаче.
- Полеты с более глубокой подачей.Более объемный прием в подающей секции, поэтому хлопья низкой плотности втягиваются в канал, а не летят по летному наружному диаметру.
- Износостойкая облицовка канала ствола.Единственная наиболее значимая модификация, описанная в следующем разделе.
- Вакуумная вентиляция.Переработанный корм сохраняет больше летучих веществ и унесенной влаги, которые необходимо удалить в определенной точке перед секциями дозирования. Расположение вентиляционного отверстия и режим работы вакуумного насоса указаны для ствола без дооснащения.
PIPLL публикует спецификации, семейства смол и диапазоны производительности для этой конфигурации на сайтеконический двухвинтовой ствол из переработанного материала. Тесно связанный случай с высоким содержанием наполнителя — высокая нагрузка кальцием, WPC и SPC — задокументирован вконический двухвинтовой цилиндр из полимера с высоким наполнением.
Центробежное литье биметаллического вкладыша — защита от износа металлургически вплавлена в стальную оболочку, а не нанесена на нее.Биметаллический или азотированный: решение для защиты от износа
На рынке доминируют две технологии изготовления лайнеров, и их профили стоимости и срока службы резко различаются.
Критерий Азотированный Биметаллический Строительство Термохимическая закалка, глубина менее миллиметра Ni-Fe-Cr-B или сплав с высоким содержанием кобальта толщиной 2–3 мм, наплавленный на сталь. Твердость поверхности Обычно 900–1000 HV, снижается с глубиной. Выше 60 HRC по всей глубине сплава Устойчивость к истиранию Подходит для чистого ненаполненного полимера. В несколько раз больше азотированного Первоначальная стоимость На 40–50 % ниже при использовании эквивалентного конического узла диаметром 65 мм. Выше Лучший долг Первичный ПВХ, первичный полиэтилен, чистый ненаполненный полимер. Стеклонаполненные, минеральные, переработанные. При работе с чистым ПВХ или чистым полиэтиленом азотирование является экономически выгодным выбором: более низкие первоначальные затраты и приемлемая стоимость за год эксплуатации. При использовании стеклонаполненных, минеральных или переработанных материалов разница в эксплуатационных расходах благоприятствует биметаллической конструкции даже при более высоких затратах — биметаллическая сборка обычно превосходит азотированную в два-три раза, что решительно меняет расчет годовых затрат.
КЛЮЧЕВАЯ ИНФОРМАЦИЯ— Прочность сцепления — третий критерий выбора, который чаще всего отсутствует в характеристиках, ориентированных на стоимость. Подкладка, которая плохо связана с подложкой, расслаивается при термоциклировании и ускоряет износ, а не замедляет его. Уточните толщину слоя и результат ультразвукового измерения прочности соединения.Технические подробности обеих конструкций приведены визделие с биметаллическим или азотированным винтовым цилиндромибиметаллическая винтовая направляющая ствола, который также охватываетвыбор сплава.
Рисунок 1. Типичный срок службы в зависимости от конструкции ствола и исходного сырья (ориентировочные диапазоны условий эксплуатации). Фактический срок службы зависит от материала, конструкции и эксплуатационной дисциплины.Винт – это половина системы
Внимание сосредоточено на стволе из-за его размера и стоимости, но винт несет равную ответственность за профиль износа лески.
- Полет приземляется.Это цилиндрические поверхности, непосредственно контактирующие с каналом ствола — зоны наибольшего износа на винте.
- Поверхностная технология.При переработке им нужна такая же защита, как и стволу. PIPLL поставляет стандартбиметаллический экструзионный шнеки, для варианта средней стоимости,сквозной закаленный винткоторый превосходит стандартную азотированную конструкцию при более низкой стоимости, чем полностью биметаллический.
- Смешение геометрии.В шнеках, предназначенных для вторичной переработки, используются смесительные элементы или секции обратного вращения для распределительного и дисперсионного смешивания. Компромисс реален: агрессивное смешивание приводит к более однородному расплаву, но также к локальным пикам давления, которые нагружают упорный подшипник.
Опытныйпроизводитель двухвинтовых стволовсогласовывает конфигурацию смешивания с профилем вязкости фактического сырья, а не применяет одну геометрию к каждому рецепту.
Место расположения слоя износостойкого сплава: скребки винта, канал ствола и биметаллическая гильза.
Биметаллический экструзионный шнек с лопастями из твердой древесины для работы в условиях повышенного износа.Три дефекта пеллет механической причины
Большинство дефектов качества переработанных пеллет возникают в сборке шнек-цилиндр, а не в полимере.
Дефект Механическая причина Правильное средство Черные пятнышки Карбонизированный полимер в глухих углах изношенной смесительной секции или в царапинах отверстия. Исправление геометрии или шлифовка ствола — продувка лишь маскирует это Неоднородность цвета и расплава Шнек транспортирует, а не смешивает Конфигурация смесительного элемента соответствует диапазону вязкости, без смены источника смолы. Низкая насыпная плотность пеллет Недостаточное уплотнение перед матрицей; нехватка секции подачи или недостаточная степень конического сжатия Правильная коническая спецификация на этапе проектирования Практическое упражнение: выберите текущий объем производства пеллет и оцените его по этим трем критериям. Если какой-либо из них отключен, причина почти всегда в узле, и ее можно устранить путем перепроектирования или замены из-за износа. Добавки и смешивание после экструзии маскируют симптом; только изменение геометрии обработки убирает его.
Откуда на самом деле возникает разница между переработчиками
Разница в операционной прибыли между двумя переработчиками одинакового размера, использующими одинаковое сырье, редко равна цене входящего материала. Это сводится к двум вещам:
- Качество конструкции винтово-ствольного узла.
- Дисциплина эксплуатационного коллектива в ее поддержании.
Специально разработанныйконический двухвинтовой ствол из пере
Contact us
