Linha de peletização de plástico: tipos, seleção e guia de processos

Linha de peletização de plástico: como funciona, tipos de sistemas e guia de seleção

A linha pelotização plástico converte filme heterogêneo a granel, fibra, fibra, flocos de plástico, resíduos de plástico ou pellets universalmente uniformizados, as empresas podem alimentar diretamente a injeção e moldagem por sopro, ou equipamentos de extrusão e fabricação Goplik. Independentemente de você administrar uma empresa local processando ³00 kg/h de filme LDPE ou uma grande operação industrial produzindo 2.000 kg/h de PP e hdpe mistos, o sistema de pelotização que você seleciona é o fator decisivo na qualidade dos pellets, custo por quilograma de energia e lucratividade.

Esta revisão de comparação examina como a peletização funciona em sua totalidade em quatro tipos de sistemas primários com dados de rendimento e consumo de energia do campo, identifica os Giruvems específicos capazes de produzir cada material plástico e propõe um procedimento simples de cinco etapas para selecionar um sistema que você pode comparar diretamente com as cotações Toda afirmação técnica é suportada por dados da indústria ou padrões de engenharia, enquanto cada recomendação de melhores práticas depende de configurações reais do sistema de linha de reciclagem.

O que é uma linha de pelotização de plástico e por que isso importa?

Um pellet plástico é um sistema de fabricação totalmente integrado que converte resíduos plásticos de forma heterogênea (qualquer combinação de filme, fibra, retrind (recuperação) em pellets de plástico padrão (geralmente 2-5 mm) em pellets contínuos de 2-3 mm. Esses pellets operam como matéria-prima universal para a fabricação de plástico a jusante, como moldagem por sopro, moldagem por injeção ou extrusão de filme.

Como funciona uma linha de pelotização de plástico?

O processo de refino por pelotização apresenta cinco funções sequenciais de engenharia:

1. Alimentação & pré-tratamento: Ugjaninko Leputud cru é introduzido através de um alimentador de parafuso funil ou azimer As correntes de entrada de filme e fibra podem ser direcionadas através de um compactador ou aglomerador antes do aumento da densidade aparente A alimentação controlada fornece um fluxo uniforme para a extrusora.
2. Fusão & formação plástica: Uma extrusora de parafuso único ou extrusora de parafuso duplo aplica calor e cisalhamento ao plástico para obter um fluxo uniforme O projeto do virabrequim, o controle da zona do barril e a velocidade de rotação da alimentação influenciam a saída do digestor.
3. Filtros de fusão O plástico fundido é empurrado através de um sistema de filtragem usando um trocador de tela ou filtro de fusão contínuo removendo contaminantes indesejados As peças fundidas, detritos metálicos, plásticos não fundidos O tamanho típico da tela é de 80 a 200 mesh.
4. Extrusão e extrusão de matrizes: O fundido filtrado passa por uma matriz e é formado em pellets contínuos. Processo de corte contínuo do anel de água, anel de água, corte subaquático determina o formato do pellet e taxa de resfriamento de acabamento.
5. Resfriamento e alimentação: os pellets são resfriados em água, por meio de retardo de ar, ou desidratação centrífuga e depois secos e armazenados em silos ou ensacados em granéis.

O produto final pellets uniformes ("end product"), denso ("uniform pellets"), todo o plástico de economia circular para o material recuperado ("plástico reclamado") Sem o processo de peletização, o plástico reciclado é apenas um adjuvante de fabricação virgem A máquina reciclagem plástico o sistema que apenas tritura ou lava a empresa deixa o reciclador local com uma matéria-prima irregular de flocos de plástico que é inutilizável pela maioria dos equipamentos de moldagem.

Análise de Mercado O mercado mundial de máquinas de pelotização teve um valor estimado de $2.9 bilhões em 2014 impulsionado pelo aperto dos mandatos de conteúdo reciclado na UE, América do Norte e partes do SE Ásia Na frente ambiental, um estudo publicado no banco de dados do National Institutes of Health mostra que a reciclagem de plástico minimiza os gases de efeito estufa em cerca de -4,49 kg de g CO 2 e/capita/ano sobre alternativas virgens. Todos estes números fornecem o incentivo para que tanto os governos como as marcas despejem fundos na capacidade de peletização. A tecnologia utilizada é o estrangulamento para transformar resíduos num produto comercializável.

Tipos de sistemas de pelotização de plástico comparados

Nem todos os sistemas de pelotização executam a mesma tarefa Os quatro principais tipos de sistema variam no método de corte, método de resfriamento, geometria do pellet e os materiais plásticos que eles tomam melhor Escolher o tipo de sistema errado para a matéria-prima é o único erro mais comum e mais caro cometido no projeto da linha de reciclagem.

O sistema mais simples e menos dispendioso, a peletização de fios

Os fios fundidos saem da matriz, esfriam em uma calha de água e entram em um peletizador de fios que os corta em cilindros O calcanhar de Aquiles é que as linhas de fios simplesmente não podem tolerar matéria-prima de baixa resistência ao derretimento e alto teor de umidade à medida que os fios se quebram durante o processo de resfriamento.

Fatias de peletização com anel de água na face da matriz enquanto um anel de água leva os pellets embora.

Isto dá pelotas mais redondas com uma contagem fina mais baixa, e uma escala de funcionamento mais larga da viscosidade É o misturador-moedor da escolha para a reciclagem do PP e do PE em todos os níveis médios da movimentação.

Fatias de pelotização subaquática, bem como resfria em uma câmara de água pressurizada, o sistema fechado como evitando a oxidação-essencial para PET e outros polímeros higroscópicos e produzindo a esfera mais uniforme de forma de pellet O custo é significativamente maior investimento de equipamentos e complexidades de tratamento de água.

A sistema de pelotização compactação (Compactador de cortador) combina trituração, compactação, plastificação e peltização em uma única operação integrada Como isso oferece a única escolha de processo realista para filme plástico, sacos tecidos e materiais de espuma que têm uma densidade de volume muito baixa para alimentação de extrusora padrão A máquina granulador plástico o cortador pode ser suficiente para iniciar a redução de tamanho, mas reduzir esses flocos leves aos níveis de densidade do plastificado requer a etapa de compactação.

Componentes-chave de uma linha de extrusão de pelotização

Se você entender exatamente o que cada componente faz, e onde a maioria dos pontos de falha são, você pode procurar sinais de que os fornecedores estão pulando etapas Aqui está o que existe entre entrada de flocos brutos e pellet acabado

Sistema de alimentação: Alimentadores volumétricos ou gravimétricos definem a taxa de alimentação no barril da extrusora Os alimentadores gravimétricos são mais caros, mas mantêm a precisão de dosagem de 0,51TP3 T - e isso se torna importante ao misturar resina virgem com flocos reciclados em proporções específicas Para material macio e de baixa densidade, como filme, os alimentadores de força com parafusos rotativos impedem a ponte.

Extrusora: o coração da linha Uma extrusora de parafuso único é adequada para a maioria da reciclagem de poliolefina em puts moderados, enquanto a extrusora de parafuso duplo tolera maior contaminação e fornece melhor desgaseificação e controle mais rígido da temperatura de processamento para polímeros sensíveis, como PET e PVC O barril contém zonas para aquecimento (geralmente 4-8) enquanto o parafuso faz o trabalho para transporte e energia de cisalhamento.

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“Seleção da geometria do parafuso é o único fator mais determinante na configuração da linha de pelotização A relação L/D incorreta para seus compostos poliméricos reduzirá a produção 301TP3 T e fará com que ele desgaste o parafuso tão rapidamente que você precisará substituir componentes a cada 6 meses, em vez de a cada 24.”

20+ anos de engenheiro de processamento de plásticos em linha de extrusão

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Filtro de fusão/trocador de tela: trocadores de tela contínuos ou hidráulicos permitem que o filtro seja substituído sem parada de linha Os trocadores de tela de retrolavagem prolongam a vida útil do filtro em 3-5 x com contaminantes pós-consumo, em comparação com projetos simples de placas deslizantes que exigem ativação do operador.

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Cabeça de matriz & peletizador: A contagem de furos e o diâmetro da placa de matriz definem o tamanho do fio e os limites de rendimento As placas de matriz para sistemas de anel de água se beneficiam de inserções com ponta de metal duro classificadas como HRC 62 + para resistência à abrasão ao processar materiais cheios ou reforçados com vidro.

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Resfriamento e desidratação: O pellet final resfriado por banho-maria (sistemas de fios), secadores centrífugos (anel de água e subaquáticos) ou sistemas resfriados a ar atingirá temperaturas de ensacamento seguras inferiores a 60°C. Embora na maioria das aplicações a umidade residual não deva ser superior a 0,5% sem excesso, em algumas aplicações.

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Metalurgia do parafuso & do tambor: O padrão atual para indústrias de reciclagem é barris bimetálicos com força de HRC 60+ e parafusos nitretados Materiais abrasivos tais como o nylon vidro-preenchido ou compostos do carbonato de cálcio desgastam rapidamente os parafusos e então os barris dentro de 8.000 horas.

Correspondendo linhas de pelotização a tipos de materiais plásticos

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Cada resina plástica derrete de forma diferente, exibindo diferenças no perfil especial de viscosidade, sensibilidade térmica e contaminação A tabela abaixo exibe materiais plásticos reciclados comuns, juntamente com recomendações para o sistema de pelotização que o acompanha, requisito de Processamento Especial, bem como os campos de temperatura operacional.

Que tipo de sistema de pelotização funciona melhor para reciclagem de filmes?

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Filme plástico (Plastic film) Os sacos de compras LDPPE genéricos, filme soprado, filme laminado BOPP apresentam as seguintes três complicações que descartam a peletização do fio: densidade de volume muito baixa (30-80 kg/m vs 300+ kg/m para flocos rígidos), altos níveis de água residual após a lavagem e propensão a formar pontes em tremonhas Um compactador de corte delfrltirojer relaudtely shrederblader usa um rotor de alto cisalhamento para fundir o atrito, depois moe e depois empurra o material diretamente no barril da extrusora Um filme plástico dedicado Nabugit Kbekkek com processos de compactação integrados lavou o filme com teor de umidade de 8-121TP3 T sem pré-secagem, permitindo uma etapa inteira de secagem térmica da linha de reciclagem.

Para a reciclagem de flocos de garrafa de hdpe, os dois sistemas mais eficazes são fio e anel de água, mas uma ventilação de desgaseificação no barril da extrusora é essencial O floco de hdpe lavado retém a umidade em microporos que piscam para vapor à medida que os fios hipertermalizados são derretidos, criando bolhas em pellets, a menos que cuidadosamente ventilados. Um máquina peletização hdpe usando desgaseificação a vácuo produz pellets que atendem ao requisito de menos de 0,51TP3 T teor de umidade para Acreditação APR ASTM D6980.

A reciclagem de PET requer o maior controle de processo de todos os sumidouros de polímero O PET é higroscópico, degrada-se rapidamente acima de 280 C e cai IV a cada ciclo térmico A Máquina peletização reciclagem PET muitas vezes combina um peletizador subaquático com cristalização em linha para evitar a aglomeração de pellets e um reator SSP para recuperar IV para níveis comerciais de grau de garrafa.

Capacidade de Produção, Qualidade de Produção e Eficiência Energética

as linhas de peletização abrangem três níveis de demanda geral, cada escala adequada a diferentes demandas de aplicativos, modelos de negócios e requisitos de produção:

Métricas de pellets de alta qualidade que os compradores realmente verificam:

• Densidade em massa: 500-60 kg/m para poliolefinas, maior para PET 500 kg/m influencia diretamente os custos do navio e o tamanho da tremonha de entrada na planta do usuário final
• Uniformidade de tamanho: Tolerância nominal de 0,3 mm de diferença Os sistemas subaquáticos alcançam a distribuição mais estreita; os sistemas de fios têm uma propagação mais ampla.
• Conteúdo de finos: < 1 por cento em massa O excesso de finos desafia o comportamento do alimentador em máquinas de moldagem por injeção e apresenta riscos de poeira.
• Teor de humidade: Menos de 0,5 por cento em peso, em paralelo com os padrões de acreditação APR para pellets PE. Os pellets PET destinados a garrafas devem registar menos de 0,02 por cento em peso.

A energia é responsável pelo maior custo operacional contínuo de qualquer linha de pelotização O estudo de largura de banda da fabricação de plásticos e borracha encomendado pelo Departamento de Energia dos EUA revela a pelotização como uma das operações unitárias de maior consumo de energia com grande potencial para reduzir o consumo de energia, melhorando a eficiência do motor e a integração de processos Ações simples compreendem o fornecimento de acionamentos de frequência variável nos motores principais, usando aquecimento infravermelho do barril em vez de aquecimento por resistência e recuperação de calor da água de resfriamento O estudo de largura de banda de energia do USDOE em plásticos também recomenda foco na energia através da instalação de acionamentos de frequência variável que mostraram reduzir o consumo de energia em motores de extrusora em 15-301TP3 T, enquanto o sucesso definitivamente dependerá de considerações de custo de capital.

Como selecionar a linha de pelotização certa para sua operação de reciclagem

O fornecedor do equipamento irá spec sistema baseado em qualquer coisa que você dizer-lhes O desafio é a maioria dos compradores não sabe as perguntas certas para fazer, e alguns fornecedores irá padrão para a sua melhor-margem configuração em vez de sua configuração de melhor ajuste O seguinte método de cinco passos ["five-step method"] O que chamamos de Material-First Selection Method coloca os requisitos técnicos na ordem direita para o sucesso do processamento de plástico.

Passo 1: Identifique seu material de entrada completamente

Vá além de apenas “PP” ou “hdpe.” Especifique o tipo de resina, a forma física (floco, filme, reafiação, aglomerado), o perfil de contaminação (rótulos, adesivos, porcentagem de umidade, polímeros estranhos) e se o fornecimento é consistente ou variável. Uma linha de peletização para reafiação de PP limpo de canais de moldagem por injeção será uma falha se você for posteriormente alimentar PP pós-consumidor lavado com contaminação por rótulo de papel 3%.

Etapa 2: defina sua saída alvo

O que seus compradores de pellets aceitarão? especifique o diâmetro do pellet, a forma, a densidade aparente, o limite de umidade, a consistência da cor e quaisquer requisitos de MFI (índice de fluxo de fusão).Se você estiver entrando em aplicações de embalagens de qualidade alimentar, precisará de equipamentos compatíveis com FDA e documentação de rastreabilidade.

Etapa 3: Calcule o rendimento necessário

Pegue o volume diário de matéria-prima, divida por horas de operação planejadas e multiplique por 1,2 para obter um fator de segurança para cobrir tempo de inatividade, mudança de tela e perdas de inicialização/desligamento Exemplo de alvo: 10 tons/dia 16 horas de operação 1,2= 750 kg/h capacidade mínima da linha.

Passo 4: Corresponda ao tipo certo de sistema de pelotização

Usando o mapeamento material-sistema de H2-2 e H2-4 acima Se o seu material era filme, a resposta seria um compactador de corte, Se o seu material era PET a resposta seria debaixo d'água com cristalização, Se o seu material é rígido PP/PE flake, fio ou anel de água ambos são escolhas aceitáveis, escolha com base em requisitos de forma de pellet e seu orçamento para produção contínua.

Etapa 5: Avalie o custo total de propriedade

O preço bruto de compra de uma linha de pelotização está em 30-401TP3 T do custo total de cinco anos no processo de reciclagem As peças de energia e desgaste: parafusos, barris, placas de matriz, custo do pacote de tela são normalmente incluídos nesta conta de mão de obra de manutenção e custos de tempo de inatividade para o resto Uma linha mais barata com um maior consumo de energia por quilograma e rotatividade de peças de desgaste mais rápido custará mais do que uma linha com preço mais alto e melhor eficiência em cinco anos Ver custo da máquina de pelotização de plástico para a história completa.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre um peletizador e um granulador?

Quanto custa uma linha de pelotização de plástico?

Uma linha de pelotização pode processar vários tipos de plástico?

Com que frequência uma linha de pelotização deve ser limpa e mantida?

Qual é a linha do tempo típica do ROI para uma linha de pelotização?

Que certificações deve ter uma linha de pelotização?