Menu

Admiral Recycling

life контакты Admiral Recycling вторичная гранула +38 (063) 611 7042

mts контакты Admiral Recycling вторичная гранула +38 (099) 203 7102

kyivstar контакты Admiral Recycling вторичная гранула +38 (068) 916 8644

Cart

Экструзия пленочных вторичных ПНД и ПВД

Из отходов полиэтилена низкого (ПНД) и высокого (ПВД) давления в виде пленки можно получить ценный продукт путем плавления в грануляторе. Для того, чтобы гранулы были высокого качества и могли быть повторно переработаны, необходимо изучить основы экструзии полиэтилена. Рассмотрим технологический процесс грануляции пленочных отходов на экструдере с стренговой фильерой.

Загрузка в бункер-питатель

На станках загрузка материала может происходить самотеком или регулироваться. Возможность регулировки подачи сырья в экструдер позволяет контролировать процесс. Оптимально, если пленочные отходы были предварительно обработаны на пласткомпакторе. Полученные таким образом капсулы или таблетки хорошо дозируются и равномерно заполняют шнек, что позволяет избежать неоднородности потока расплава. Более популярный вид предподготовки сырья - агломерация пленочных отходов значительно ухудшает свойства исходного пластика.

Рабочий процесс в одношнековом экструдере

Рассмотрим классический вариант – гранулятор с одним шнеком (червяком) для переработки отходов полиэтилена. Физический смысл процесса экструзии - это пластикация полимера, то есть перевод в расплавленное состояние под действием нагрузки. Условно весь экструдер можно разделить на 3 зоны:

1.Зона загрузки полимера

Началом этой стадии считают загрузку материала из бункера-питателя в материальный цилиндр. Далее частицы полимера нагреваются и уплотняется между собой витками червяков, образуя экструзионную пробку. Когда полиэтилен заполняет полностью все пространство между цилиндром и шнеком, начинается высокоэффективное трение между материалом и стенками цилиндра. Наличие экструзионной пробки определяет качество смешения материала, чем плотнее заполнен гранулятор, тем лучше будет перемешивается материал.

  • Температурный профиль. Нагрев этой зоны не должен быть слишком высоким! Материал не должен плавиться под действием температуры. Разогрев идет от трения полиэтилена в межстеночном пространстве при высокой интенсивности вращения шнека. На конце зоны дозирования материал полностью расплавляется, а температура должна быть примерно на 20°С ниже температуры плавления полиэтилена. Для вторичных ПНД и в особенности ПВД очень важно контролировать нагрев, не допуская существенного заброса температур. Поскольку они очень чувствительны к термической деструкции. Для защиты полимера от нежелательного разложения рекомендуется введение до 0,5% фенольного стабилизатора. Теплоотвод на первых зонах должен быть достаточно интенсивным. Предпочтительнее водяное охлаждение станка, поскольку оно более плавно регулируется. Загрузочное отверстие выполняют полностью охлаждаемым, чтобы предотвратить налипание пластика.
  • Конфигурация шнека. Зона дозирования у полиэтилена может составлять до 40% от общей длины червяка. На этом участке обычно устанавливаются элементы с глубокими канавками (транспортные зоны) с постепенным уменьшением глубины и наклона витков. Интенсивные смесительные элементы (кулачки) можно поместить в самом конце, где начинает образовываться расплав.

2. Зона расплава

На этом участке происходит переход полиэтилена из высокоэластического в вязкотекучее состояние, т.е. образуется расплав. Температура примерно равняется температуре плавления полиэтилена для ПВД 105-110°С, а для ПНД 120-135°С. Для вторичных ПНД и ПВД длина этой зоны не должна превышать 20 % от общей длины шнека, для снижения риска перегрева массы. По конфигурации – обычно здесь устанавливаются кулачковые элементы с маленькими заходами и глубиной витков.

Основная задача которых, обеспечить интенсивное смешение и как результат – образование расплава.

3. Зона дозирования

Здесь происходят окончательные процессы гомогенизации системы. Масса становится однородной, поток полиэтилена выравнивается. Температурный профиль должен несущественно (примерно на 20-30 С) превышать температуры в зоне плавления. Внутреннее тепло, выделяющееся в полимера, еще достаточно велико. Поэтому теплоотвод должен быть интенсивным.

Основная задача на этом участке – сделать систему максимально однородной по вязкости и температуре. Длина этой зоны для вторичных ПЭ также равна примерно 40 % от длины машины. В начале зоны лучше установить транспортные зоны для сброса давления в потоке. Это поможет затормозить развитие реакций разложения макромолекул. Далее можно установить кулачковые элементы в комбинации с зонами противотока. На конце зоны дозирования устанавливают транспортные элементы, чтобы немного снизить давление перед фильерой для увеличения прямого потока расплава.

Зону дозирования оборудуют ваккум-насосом , либо естественной дегазацией. Расплавленный полимер содержит много летучих продуктов и газообразных примесей (в том числе влага), которые легко удаляют при помощи вакуума. При помощи вакуумирования материал уплотняется, исчезает рыхлость и пористость.

Фильтрация расплава

На выходе из экструдера устанавливается сетка фильтр-расплава. Помимо фильтрации механических примесей, она задерживает на себе элементы потока с высокой молекулярной массой, которые затем уносятся вместе с обратным током расплава обратно, доплавляются и выравниваются. Сверхвысокомолекулярные, гелеобразные частички вместе с примесями удаляются при смене сетки.

Фильтр-расплава следует изготавливать из высококачественных марок стали. Все неровности и выступы должны быть сглажены, что позволит избежать застойных зон (где материал будет пригорать). Замена фильтров должна проводиться несколько раз в смену. Основной сигнал для замены - это повышенное давление материала в машине.

Гранулирование

Завершающим этапом является формование расплава в виде стренг, которые затем проходят охлаждение в ванне с холодной водой и подаются на резку.

Температура на фильере (голове) может быть на 20-30°С выше, чем на последних зонах машины. Резкий подъем нагрева позволяет снизить давление на голове и снизить обратный ток материала.

На выходе из отверстий стренги плавно опускают в охлаждающую ванну, при этом полимер резко остывает снаружи. Внутри горячий расплав продолжает кипеть, постепенно образуя одну большую пору. Это не является браком, просто естественной реакцией горячего расплава на резкое охлаждение.

Далее охлажденные стренги подаются в рубильный станок. Где с помощью круглых ножей с регулируемым вращением измельчаются на гранулы определенного размера цилиндрической формы. Чтобы обеспечить одинаковый фракционный состав, гранулят проходит через систему вибро сит. Они отделяют крупные непрорезанные куски и мелкую пылевидную фракцию. Готовый материал далее по системе пневмотранспорта попадает в сушилку и затем на фасовку.

Качественные характеристики готовой гранулы

В идеальном варианте для контроля качества экструзии необходима хотя бы минимально оснащенная лаборатория. В которой можно отследить изменения текучести расплава и плотности по времени на всей партии. Индекс расплава и плотность должны быть примерно одинаковые на протяжении всей работы.

Визуально и органолептически качество можно оценить по:

    1. Внешниему виду. Гранулы не должны быть коричневого, темно-серого цвета при условии что пленочные отходы были светлыми и относительно чистыми. Резкий контраст цвета говорит о термодеструкции. Необходимо снижать температуру переработки и вводить антиоксидант в систему;
    2. Запаху. Вторичный полиэтилен имеет запах жженой древесины, чем он более ярко выражен, тем сильнее идут процессы сшивки и разложения. Меньше запаха - стабильнее материал;
    3. Воздушные поры. Мелких пор одинакового размера быть не должно. Это свидетельствует о разложении примесей в полиэтилене. Необходимо усилить вакуум, а также просушить сырье перед экструзией;
    4. Гладкая поверхность.У качественного материала стренги идеально гладкие, без засоров. Наличие шероховатой поверхности говорит о смене фильтра.

Admiral Recycling

Making world a better place

+38 (063) 611 7042

+38 (099) 203 7102

+38 (068) 916 8644

info@admiral.market