Системи для грануляції з єдиним шнеком перетворюють процеси переробки ПЕТ по всьому світу. Як більше мийок пляшок ПЕТ перетворюють забруднені пляшки на чисті фракції, переробники стикаються з загальним викликом: як додати цінність за межами базового виробництва фракцій. Відповідь полягає в грануляції — процесі, який перетворює фракції ПЕТ на універсальні пластикові гранули, придатні для інжекційного формування, екструзії листів та виробництва профілів.
Роками парні шнекові екструдери домінували на ринку грануляції пластику. Однак їх високі витрати на капітал — особливо при великих потужностях — створюють бар'єри для малих та середніх переробників. Ця лücke на ринку спричинила інновації в технології єдиного шнека, зробивши високоякісну грануляцію ПЕТ більш доступною.
Що робить гранулятори з єдиним шнеком привабливими для переробки ПЕТ?
Гранулятори з єдиним шнеком пропонують специфічні переваги, які вирішують основні проблеми переробних операцій: вартість, ефективність та якість.
Низькі витрати на капітал
Традиційні парні шнекові системи можуть вимагати інвестицій, що перевищують $200,000 для середніх потужностей. Гранулятори з єдиним шнеком зазвичай коштують на 30-40% дешевше, що робить їх доступними для операцій з обмеженим бюджетом.[1]
Зменшене споживання енергії
Системи з єдиним шнеком споживають приблизно на 20-25% менше енергії, ніж порівнянні конфігурації з парними шнеками.[2] Для роботи на 600 кг/годину, яка функціонує 6 000 годин на рік, це призводить до значних заощаджень на електриці.
Зменшена операційна та обслуговування
З меншою кількістю рухомих частин і простішим механічним дизайном, односекційні гранулятори вимагають меншої спеціалізованої підготовки. Інтервали обслуговування довші, а вартість замінних частин нижча, ніж у двосекційних аналогів.
Покращена продуктивність
Сучасні односекційні проекції інтегрують спеціалізовані геометрії шнека, що збільшує продуктивність на 15-20% порівняно з традиційними моделями. Це покращення наближає продуктивність односекційних грануляторів до рівня двосекційних, при цьому зберігаючи переваги в ціні.
Як односекційні гранулятори переробляють шари PET
Зрозуміння процесу грануляції допомагає операторам оптимізувати виробництво та вирішувати проблеми. Ось як чисті шари PET перетворюються на готові гранули.
Автоматична система подачі
Процес починається з контролюованої подачі матеріалу через конвеєрні стрічки та системи гірка. Консистентність швидкості подачі безпосередньо впливає на якість гранул — коливання можуть призвести до варіацій діаметра або неповного розплавлення.
Багато систем інтегрують детектори металу на етапі подачі. Ці сенсори автоматично зупиняють виробництво, коли виявляються залізні або не залізні забруднювачі, що запобігає дорогому пошкодженню обладнання на наступних етапах.
Компакція та Висушка Вологи
Високошвидкісний компактор видаляє поверхневу вологу завдяки тертя та механічному компресуванню. Цей етап є критичним, оскільки залишкова волога знижує внутрішню в'язкість (IV) під час плавлення. Навіть 0.1% вміст вологості може знизити IV на 0.05-0.08 dl/g, впливаючи на кінцеву міцність та прозорість гранул.[3]
Односекційна екструзія
Серцем системи є односекційний екструдер, де шматочки PET плавляться та гомогенізуються. Сучасні шнеки мають наступні характеристики:
Конструкція матеріалу: Високоякісна нітридна сталь (38CrMoAlA), оброблена спеціальними нітридаційними процесами. Ця обробка створює надзвичайно твердий поверхневий шар (800-1000 HV), при цьому зберігаючи міцний ядро, що забезпечує відмінну стійкість до абразивних матеріалів PET.
Оптимізований дизайн шнека: На відміну від загальних шнеків, спеціальні для PET мають змінені коефіцієнти компресії, спеціалізовані зони змішування та контрольовані зони зсуву. Ці модифікації забезпечують легкі умови обробки, що зберігають IV, водночас забезпечуючи повне плавлення.
Поступове нагрівання: Шnek просуває матеріал через кілька температурних зон (зазвичай 4-6 зон) від 240°C до 285°C. Кожна зона керується незалежно, щоб відповідати специфічним характеристикам плавлення PET.
Конфігурація барабана
Барабан екструдера діє в тісній співпраці з шнеком для контролю температури та тиску. Основні характеристики включають:
- Конструкція з нітридованого сталі з загартованими внутрішніми поверхнями (мінімально 600 HV)
- Індивідуальні елементи нагріву для кожної зони температури
- Інтегровані системи охолодження для запобігання перегріву
- Термодатчики для реального часу моніторингу та зворотного зв'язку
Вакуумна дегазація
Витягання летких речовин є обов'язковим для виробництва високоякісних, харчових гранул. Система відкачування зазвичай включає:
Двоступенева дегазація: Перша ступінь працює при -0.5 до -0.7 бар, видаляючи масу. Друга ступінь працює при -0.85 до -0.95 бар, виділяючи низькомолекулярні сполуки та залишкову вологу.
Водяний кільцевий насос для відкачування: Ці насоси створюють стабільні, високі рівні вакууму, при цьому витримуючи невеликі кількості конденсованої вологи без зниження продуктивності.
Збір конденсату: Фільтровані резервуари захоплюють леткі речовини, запобігаючи їх викиду в навколишнє середовище та захищаючи вакуумний насос.
Правильне видалення повітря підтримує втрати IV нижче 0.03 dl/g — критичний поріг для застосувань, що вимагають високих механічних властивостей.[4]
Фільтрація розплаву
Перш ніж перетворювати в гранули, розплавлений PET проходить через сітчасті пакети, які видаляють залишки забруднювачів. Існують дві поширені конфігурації:
Одношарові сітчасті змішувачі: Вимагають короткочасних зупинок у виробництві для заміни сітки. Відмінні для чистішого сировини з нижчими рівнями забруднення.
Неперервні сітчасті змішувачі: Дозволяють замінювати сітку без зупинки виробництва. Чотиристанційні конструкції можуть обробляти важко забруднені матеріали, підтримуючи безперервний вихід.
Розмір сітки фільтра зазвичай варіюється від 60 до 120 сіток (250 до 125 мкм), залежно від вимог кінцевого використання.
Підводне гранулювання
Більшість систем переробки PET використовують підводне гранулювання — метод, який виробляє однорідні, сферичні гранули з відмінними властивостями потоку.
Процес: Рідкі стрічки екструдуються через багатоканальний отвір у фронтальній частині діла, зануреного в водяну ванну. Рухомі ножі розрізають стрічки негайно після виходу з діла. миттєве охолодження у воді запобігає деформації гранул і їх прилипанню.
Автоматично регулюючі ділові пластини: Автоматично компенсують теплове розширення, підтримуючи однорідний діаметр стрічки протягом усього процесу. Це забезпечує однорідний розмір гранул — критично важливий для подальшої обробки в інжекційному литті або екструдуванні.
Сушіння та пакування
Після гранулювання гранули містять 15-25% вологості на поверхні. Двоступеневий процес сушіння видаляє цю вологість:
- Вібраційний сушар: Видаляє велику частину води завдяки механічній вібрації та повітряному потоку
- Центрифugalний сушар: Знижує вологість до рівня нижче 0.5% завдяки високої швидкості обертання та підігрітому повітрю
Врешті, висушені гранули переміщуються до автоматичних пакувальних станцій, налаштованих для стандартних розмірів пакетів (25 кг, великі пакети 1000 кг або зберігання в великих об'ємах).—
Питання якості: Що можна очікувати від гранул з єдиним шнеком
Якість продукції визначає ринкову вартість і відповідність застосуванню. Ось що забезпечують правильно налаштовані системи з єдиним шнеком:
Зберігання внутрішньої в'язкості
Відмінно спроектовані системи підтримують IV вище 0.65 dl/g при початковій концентрації 0.70 dl/g шматочків, що відповідає втраті менше ніж 0.05 dl/g. Цей рівень є прийнятним для більшості застосувань, включаючи:
- Виробництво поліестрових прядильних волокон (PSF)
- Виготовлення стрічок для перев'язування
- Ненаварювальні пакувальні листи
- Відливка текстильних волокон
Для застосувань, що вимагають IV вище 0.72 dl/g, можуть знадобитися пр предкристалізаційні сушарки або твердофазна поліконденсація.
Відмінність та однорідність гранул
Якість гранул демонструє:
- Однорідний діаметр (зазвичай 3-4 мм)
- Круглий або циліндричний形状
- Прозорий або напівпрозорий вигляд (синій, зелений або прозорий в залежності від сировини)
- Гладка поверхня без порожнин або хвостів
- Консистентна щільність маси (0.6-0.7 г/см³)
Рівні забруднення
З належною фільтрацією, кінцеві гранули містять менше ніж 50 ppm забруднення, що не є PET—виконує більшість стандартів галузі для відновлюваних матеріалів.
Вибір між одинарним і подвійним шнеком: коли вибрати кожен
Обидві технології мають своє місце. Розуміння переваг і недоліків допоможе вам зробити правильний вибір.
Вибирайте одинарний шнек для гранулізатора, коли:
- Робота з передпранними, відносно чистими шматочками PET
- Обмеження бюджету обмежують інвестиції в капітал
- Енергетичні витрати в вашому регіоні високі
- Обсяги виробництва варіюються від 300 до 1200 кг/год
- Виробництво гранул для нехарчових застосувань або прядильних волокон
Вибирайте подвійний шнек для екструдера, коли:
- Обробка важко забруднених або змішаних потоків пластику
- Додавання наповнювачів, модифікаторів або барвників
- Виробництво спеціальних композитів, що вимагають інтенсивного перемішування
- Бюджет дозволяє на вищі витрати на капітальні інвестиції
- Максимальне зберігання IV є критичним (застосування для контактів з їжею)
Для багатьох переробників, що зосереджені на базовій переробці шматочків PET, технологія одинарного шнека забезпечує оптимальний баланс вартості та продуктивності.—
Одинарний шнек для гранулізатора Rumtoo для шматочків PET
Перетворюйте чисті шматочки PET у високовартісні гранули за допомогою перевіреної технології одинарного шнека. Наші системи забезпечують 20% вищу продуктивність і 25% нижчі витрати енергії порівняно з традиційними проектами.
Основні характеристики:
- Продуктивність від 300 до 1200 кг/год
- Спеціалізований дизайн шнека для матеріалів PET
- Втрата IV менше ніж 0.03 dl/g
- Не потрібен передкристалізаційний сушар
- Автоматичне живлення та пакування
%% Виробництво поліестрових волокон, стрічок для перев'язування, екструзія листів, інжекційне формування, виробництво профілів
Зв'яжіться з нами для детальної специфікації, цінової політики та підтримки монтажу, адаптованих до вашої операції з переробки.
Максимізація віддачі від інвестицій
Отримання максимальної користі від вашої системи гранулізатора вимагає уваги до кількох факторів:
Якість сировини
Чистота сировини безпосередньо впливає на якість продукції та тривалість служби системи. Шматочки PET повинні відповідати таким специфікаціям:
- Забруднення PVC: <50 ppm
- Вологість: <1%
- Розмір частинок: 8-12 мм
- Залишки етикеток та клею: <100 ppm
Інвестиції в належне промивання та розділення на етапі попередньої обробки знижують витрати на обслуговування та продовжують термін служби обладнання.
Стабільність операцій
Підтримання постійних швидкостей подачі, однорідних профілів температури та стабільних рівнів вакууму запобігає коливанням якості. Сучасні PLC можуть автоматизувати ці параметри, але навчання операторів залишається обов'язковим.
Профілактичне обслуговування
Регулярне обслуговування продовжує термін служби системи та запобігає витратним простоям:
- Щотижня: Перевіряйте сітки, перевіряйте真空ні ущільнення, очищайте плату діла
- Щомісяця: Перевіряйте калібрування нагрівача, оглядайте знос шнека та циліндра
- Квартально: Замінюйте зношені деталі, обслуговуйте вакуумний насос, калібруйте контролі
- Річно: Виконуйте повну перевірку системи, заміна підшипників за потреби
Позиціонування на ринку
Розуміння ринків гранул допомагає оптимізувати виробничі рішення. Поточні ціни на гранули з відновленого PET (Q4 2025) коливаються від:
- Прозорі гранули: $800-950/тонна
- Світло-синій/зелений: $750-850/тонна
- Суміш кольорів: $600-700/тонна
Якість сертифікацій (ISO 9001, GRS) та схвалення для контактів з їжею (FDA, EFSA) можуть забезпечити премію в ціні 10-20%.
Поширені запитання
Чи можуть односекційні pelletізатори обробляти багатошарові PET пляшки?
Багатошарові пляшки, що містять бар'єрні матеріали (EVOH, поліконденсат), викликають труднощі. Ці матеріали мають різні температури плавлення і можуть спричиняти проблеми під час обробки. Для пляшок з >2% бар'єрним вмістом рекомендуються двосекційні системи з кращою розсипчастою змішувальною здатністю.
Чи станеться щось, якщо вміст вологи перевищить специфікації?
Надмірна вологість спричиняє кілька проблем: зниження IV значно збільшується (до 0.10 dl/g на 0.5% вологості), гранули розвивають порожнечі та бульбашки, і продуктивність знижується. Встановлення лінійних аналізаторів вологості допомагає виявити проблеми до того, як вони вплинуть на якість.
Скільки триває насадка до заміни?
При правильному виборі матеріалів та обслуговуванні насадки зазвичай служать 8,000-12,000 годин роботи при обробці чистого PET. Контамінація жорсткими матеріалами (скло, метал) значно скорочує термін служби. Бюджетуйте $8,000-15,000 на заміну насадки залежно від розміру.
Чи можу я перехід між PET та іншими пластиками?
Перехід на матеріали з подібними діапазонами плавлення (PBT, PC) можливо, але вимагає ретельного очищення. Перехід на поліоліфи (PE, PP) вимагає значного очищення або спеціальних насадок/барабанів через непридатні профілі температур.
Які сертифікації потрібні для pelletів для контактів з їжею?
Застосування для контактів з їжею вимагає відповідності регуляціям FDA (21 CFR 177.1630) у Північній Америці або Регуляції EU 10/2011 в Європі. Це зазвичай вимагає: IV >0.72 dl/g, забруднення <10 ppm, тестування важких металів та сертифікація третьої сторони. Можливо, знадобиться додаткова твердофазна полімеризація для досягнення цих стандартів.
Відступ до наступного кроку у переробці PET
Односекційні pelletізатори представляють практичний, економічно ефективний шлях для переробників, які готові піти далі за виробництво шматочків. Розуміючи технологію, специфікації та операційні вимоги, ви можете приймати інформовані рішення, що відповідають вашому бюджету та цілям виробництва.
Перехід від продажу низьковартісних шматочків до виробництва готових pelletів зазвичай збільшує доходи на 30-50% на тонну — це привабливий дохід, який може окупити інвестиції в обладнання протягом 18-24 місяців для середніх підприємств.
Незалежно від того, плануєте ви створення нової переробної установи або оновлення існуючого обладнання, сучасна технологія pelletизації PET пропонує перевірений рівень продуктивності за доступною ціною. Ключем є відповідність потужності системи вашим потребам у продуктивності, забезпечення якості сировини та підтримка операційної стабільності.
Готові розглянути, як односекційна pelletизація може перетворити вашу операцію з переробки PET? Зв'яжіться Rumtoo щоб обговорити ваші конкретні вимоги та отримати індивідуальні рекомендації щодо системи на основі 15+ років досвіду у обладнанні для переробки.