Maszyny do recyklingu folii z tworzyw sztucznych napotykają problem, z którym przetwórcy sztywnych tworzyw sztucznych nigdy się nie spotykają: miękka folia nie jest prawidłowo podawana do standardowych wytłaczarek. Jeśli próbowałeś podawać worki LDPE, folię stretch LLDPE lub folię rolniczą przez konwencjonalny system z lejem zasypowym, prawdopodobnie doświadczyłeś nieregularnej wydajności, przestojów w produkcji i sfrustrowanych operatorów.
Rozwiązaniem nie jest większy zbiornik ani inna konstrukcja ślimaka. Recykling miękkich tworzyw sztucznych wymaga zagęszczenia przed wytłaczaniem, dlatego też profesjonalne firmy zajmujące się recyklingiem folii używają zintegrowanego zagęszczarka do pelletu systemy, które rozwiązują problem żywienia u źródła.
Dlaczego miękka folia nie może być podawana do standardowych wytłaczarek?
Standardowe wytłaczarki zostały zaprojektowane dla sztywnych plastikowych płatków, przemiału i granulatu - materiałów o gęstości nasypowej pomiędzy 400-600 kg/m³. Miękka folia z tworzywa sztucznego ma gęstość nasypową wynoszącą zaledwie 30-50 kg/m³, co stwarza trzy krytyczne problemy związane z podawaniem.[1]
Mostkowanie zbiornika i przerywanie przepływu
Luźna folia tworzy łuki lub mosty w poprzek gardzieli leja, blokując przepływ materiału. Gdy most się zawali, ślimak zalewa fala materiału, po której następuje głód, gdy tworzy się kolejny most. Cykl ten uniemożliwia spójne topienie.
Zjawisko to występuje, ponieważ niska waga folii i wysokie tarcie powierzchniowe pozwalają jej utrzymać własny ciężar w otwartych przestrzeniach. Sztywne płatki, jako gęstsze i bardziej ziarniste, przepływają grawitacyjnie bez mostkowania.[2]
Głód śruby spowodowany niską gęstością nasypową
Nawet gdy folia wchodzi do gardzieli podajnika, nie pakuje się w prowadnice ślimaka tak jak sztywny materiał. Gwinty śrub obracają się przez luźny materiał bez chwytania go, nie generując kompresji potrzebnej do popchnięcia materiału do przodu i wytworzenia ciśnienia.
Powoduje to, że wytłaczarka działa częściowo bez obciążenia. Operatorzy widzą niespójne natężenie prądu silnika, wahania temperatury stopu i wydajność znacznie poniżej znamionowej wydajności maszyny.
Problemy z uwięzieniem powietrza i przetwarzaniem
Folia owija się wokół siebie, zatrzymując kieszenie powietrzne, które przenoszą się do strefy topienia. Kieszenie te powodują powstawanie piany, porowatość granulek i degradację oksydacyjną spowodowaną ogrzanym powietrzem. System odgazowywania próżniowego o rozmiarach odpowiednich dla normalnego materiału nie jest w stanie poradzić sobie z taką ilością uwięzionego powietrza.
Jak systemy zagęszczarek tnących rozwiązują podawanie folii
A maszyna do kompresji granulacji tnąca rozwiązuje te problemy poprzez dodanie etapu zagęszczania przed wytłaczarką. System składa się z dwóch głównych elementów: komory tnąco-zagęszczającej i wytłaczarki jednoślimakowej.
Etap zagęszczania
Folia trafia do ogrzewanej komory zawierającej obracające się ostrza i śrubę ściskającą. Ostrza tną folię na mniejsze kawałki, podczas gdy tarcie i delikatne ciepło (80-120°C) zmiękczają materiał. Obracające się śruby ściskające łączą zmiękczoną folię, usuwając powietrze i tworząc gęstą, spójną masę o gęstości nasypowej zwiększonej do 300-400 kg/m³.
Ten zagęszczony materiał zachowuje się jak sztywne płatki. Przepływa równomiernie, pakuje się w ślimaki i porusza się przewidywalnie w systemie.
Kontrolowane podawanie do wytłaczarki
Kompaktor wymusza podawanie zagęszczonego materiału bezpośrednio do gardzieli wytłaczarki, utrzymując stały dopływ materiału niezależnie od tego, co dzieje się przed nim. Eliminuje to problemy z mostkowaniem i głodem, które nękają systemy zasilane lejem.
Wytłaczarka otrzymuje stały strumień wstępnie podgrzanego, pozbawionego powietrza materiału o stałej gęstości nasypowej. Operatorzy mogą kontrolować wydajność poprzez regulację prędkości kompaktora, osiągając stabilne tempo produkcji godzina po godzinie.
Ulepszona wydajność odgazowywania
Ponieważ zagęszczarka usuwa większość uwięzionego powietrza przed wytłaczaniem, system odgazowywania próżniowego działa w ramach swoich parametrów projektowych. Pozwala to uzyskać czystsze granulki z mniejszą liczbą defektów i umożliwia przetwarzanie zadrukowanych folii, w przypadku których konieczne jest usunięcie substancji lotnych z atramentów.
Zastosowania materiałowe granulatorów Compactor
Systemy zagęszczarek doskonale radzą sobie z materiałami, które stanowią wyzwanie dla konwencjonalnych wytłaczarek:
- Folia LDPE i LLDPE: Folia stretch, folia paletowa, torby na produkty, torby na zakupy detaliczne
- Film rolniczy: Osłony szklarniowe, folia do kiszonki, folia do ściółkowania (po umyciu)
- Złom folii przemysłowej: Wykończenie krawędzi z wytłaczania folii, odrzuty produkcyjne, końcówki rolek
- Folia HDPE: Torby na koszulki, folia do pakowania żywności
- Materiały tkane PP: Worki z rafii, worki na cement, worki jumbo (FIBC) po rozdrobnieniu
Materiały te mają wspólne cechy: niską gęstość nasypową (poniżej 100 kg/m³), wysoką elastyczność i tendencję do zagnieżdżania się lub plątania. Wszystkie korzystają z zagęszczania przed wytłaczaniem.
Porównanie wydajności: Systemy standardowe a systemy kompaktowe
Podczas przetwarzania 200 kg/h folii stretch LDPE, standardowa wytłaczarka 100 mm z podajnikiem lejowym ma trudności z utrzymaniem wydajności. Operatorzy zgłaszają częste mostkowanie, wahania wydajności ±30% i częste zatrzymania w celu opróżnienia leja zasypowego.
Ta sama wytłaczarka w połączeniu z zagęszczarką tnącą osiąga stałą wydajność znamionową, przy wahaniach wydajności poniżej ±5%. Zagęszczarka zwiększa moc silnika o 37-45 kW, ale eliminuje straty produkcyjne wynikające z niespójnego podawania. Większość operacji odnotowuje zwrot w ciągu 12-18 miesięcy dzięki zwiększonej wydajności i skróconym przestojom.
Zużycie energii wzrasta o około 15% z systemem kompaktora, ale jest to równoważone przez wyższą przepustowość i lepszą jakość peletu, która wymaga wyższej ceny.[3]
Kluczowe cechy konstrukcyjne, na które należy zwrócić uwagę
Nie wszystkie systemy kompaktorów zapewniają taką samą wydajność. Podczas oceny sprzętu należy sprawdzić poniższe specyfikacje:
Objętość komory zagęszczarki: Powinny zapewniać 3-5 minut czasu przebywania przy wydajności znamionowej. Niewymiarowe komory nie mogą prawidłowo zagęszczać materiału; zbyt duże komory powodują nadmierną degradację materiału.
Sterowanie ogrzewaniem: Niezależne strefy temperatury zapobiegają przegrzaniu, zapewniając jednocześnie odpowiednie zmiękczenie. Należy szukać co najmniej 2-3 kontrolowanych stref.
Konfiguracja ostrza: Wymienne ostrza tnące zmniejszają koszty konserwacji. Konstrukcja ostrza wpływa na zużycie energii i redukcję rozmiaru materiału.
Interfejs zasilania: Bezpośrednie połączenie zagęszczarki i ekstrudera zapewnia stały transfer materiału. Unikaj systemów, które upuszczają materiał między komponentami.
Czy system zagęszczarki jest odpowiedni dla Twojej firmy?
Wybierz granulator kompaktowy, jeśli przetwarzasz głównie miękkie folie i worki. Inwestycja ma sens, gdy folia stanowi ponad 60% materiału wsadowego lub gdy występują stałe problemy z podawaniem w obecnym systemie.
Zakłady przetwarzające mieszane materiały - niektóre sztywne, niektóre foliowe - korzystają z wszechstronności systemu kompaktora. Kompaktor skutecznie obsługuje folię podczas normalnego przetwarzania sztywnego materiału, zapewniając elastyczność w miarę zmian składu surowca.
Zakłady przetwarzające wyłącznie sztywne tworzywa sztuczne (płatki butelek, przemiał pojemników, złom rurowy) rzadko wymagają zagęszczania. Standardowa wytłaczarka z odpowiednią konstrukcją leja zasypowego służy do tych zastosowań bardziej ekonomicznie.
Opłacalność recyklingu filmów
Recykling folii ma trudności z konkurowaniem pod względem ekonomicznym, ponieważ koszty transportu i przetwarzania często przekraczają wartość peletu. Systemy zagęszczarek poprawiają ekonomikę poprzez zwiększenie przepustowości, zmniejszenie nakładu pracy związanej z rozwiązywaniem problemów związanych z podawaniem materiału oraz produkcję granulatu o wyższej jakości, który jest sprzedawany po wyższych cenach.
Seria Rumtoo ML demonstruje to podejście, przetwarzając 150-1200 kg/h w zależności od rozmiaru modelu, ze zintegrowanym zagęszczaniem, odgazowywaniem i filtracją w jednym systemie. Konstrukcja pozwala sprostać wyzwaniu recyklingu miękkich tworzyw sztucznych, a nie tylko ich wytłaczaniu.
Skuteczny recykling folii wymaga dopasowania sprzętu do charakterystyki materiału. Gdy surowcem jest miękka folia o niskiej gęstości, granulator kompaktorowy przekształca trudny proces w niezawodną i dochodową operację.