الدليل الكامل لخطوط غسيل الأفلام البلاستيكية: حلول شاملة من التقطيع إلى التجفيف

تعد خطوط غسيل الأفلام البلاستيكية عنصرًا حاسمًا في عملية إعادة تدوير البلاستيك. وهي تتكون من سلسلة من المعدات المصممة لتنظيف الأفلام القذرة (مثل أفلام LDPE والأكياس المنسوجة) من خلال الاحتكاك والعمل عالي السرعة، وتحويلها إلى مواد خام نظيفة مناسبة للتكوير. يمكن بعد ذلك استخدام حبيبات الغشاء المنظفة هذه كمواد خام لإنتاج منتجات جديدة.

يتضمن خط غسيل الأفلام البلاستيكية النموذجي في المقام الأول المعدات الأساسية التالية:

1. التقطيع أو كسارة
2. غسالة الاحتكاك عالية السرعة
3. خزان عائم
4. آلة نزح المياه / نظام التجفيف

يتم نقل المواد بين المعدات عبر الناقلات اللولبية أو النقل الهوائي. على الرغم من وجود أنواع مختلفة من معدات الغسيل، إلا أن المبادئ الأساسية متشابهة. لتحسين جودة المنتج، يمكن إضافة المعدات المساعدة مثل غربال الرياح، وفواصل الارتداد لإزالة الملوثات.

المعالجة المسبقة: التقطيع والسحق

الخطوة الأولى في حبل الغسيل هي تكسير الفيلم إلى قطع صغيرة، وهذا يعالج عدة أمور:

• منع الأكياس البلاستيكية بالكامل من الالتفاف حول المعدات، مما يؤثر على الإنتاج والسلامة
• تشتيت الأفلام الملتصقة (مثل فيلم التشبث وفيلم LLDPE)
• تسهيل تدفق المواد بين المعدات

عادةً ما يتم استخدام المطاحن الرطبة أو آلات تمزيق الورق الصناعية في عملية التكسير هذه.

تمزيق الورق

آلات تمزيق الورق هي معدات ثقيلة ومنخفضة السرعة وعالية عزم الدوران. يتم تركيب شفرات القطع على أعمدة تدور ببطء، وهي قادرة على تمزيق المواد الكبيرة إلى قطع غير منتظمة يبلغ حجمها 1-5 بوصة. ويضمن التشغيل منخفض السرعة الحد الأدنى من توليد الغبار أو عدم توليده على الإطلاق.

يمكن تصنيف آلات تمزيق الورق حسب عدد الأعمدة: أنواع ذات عمود واحد، وعمود مزدوج، وأربعة أعمدة. إلى جانب صناعة البلاستيك، تستخدم آلات تمزيق الورق على نطاق واسع في:

• إعادة تدوير المطاط
• إعادة تدوير المعادن
• معالجة النفايات الإلكترونية
• تجهيز الأخشاب
• تدمير العناصر الحساسة (مثل الأطعمة والأدوية منتهية الصلاحية)
• محطات معالجة مياه الصرف الصحي والتطبيقات الحكومية الأخرى
• المعالجة المسبقة للنفايات الصلبة (مثل المواد الغذائية والمنصات النقالة والبراميل البلاستيكية والأثاث)

في خطوط غسيل البلاستيك الأوتوماتيكية بالكامل، تكون آلات تمزيق الورق مفيدة بشكل خاص. يمكنهم معالجة بالات كاملة من الأفلام، وهو أمر مهم لمراكز إعادة التدوير التي تهدف إلى توفير المساحة وتقليل التكاليف اللوجستية. يختلف حجم بالات الأفلام البلاستيكية اعتمادًا على آلة البالات والمشغل، وعادةً ما يكون من 3 إلى 5 أقدام على كل جانب، ويزن 500 إلى 1500 رطل.

الكسارات

على عكس آلات تمزيق الورق، تعمل الكسارات بسرعات أعلى، عادة 200-800 دورة في الدقيقة. يتم تثبيت الشفرات الزاوية للخدمة الشاقة على العمود. عندما تلامس السكاكين الدوارة الشفرات الثابتة في غرفة التكسير، يتم تقطيع المادة إلى أجزاء أصغر. تضمن الشاشة ذات الفتحات القابلة للتخصيص في الجزء السفلي أو حول العمود عدم مرور المواد إلا عندما تصل إلى الحجم المطلوب.

في حين أن الكسارات يمكن أن تنتج مخرجات أقل، فإن تشغيلها عالي السرعة يولد المزيد من الضوضاء والغبار. عادةً ما توفر الشركات المصنعة للكسارات عالية الجودة حاويات عازلة للصوت وإجراءات لتقليل الغبار، مثل الشاشات الإضافية، وتقليل السرعة، والنقل الهوائي، والسحق الرطب.

لغسل الأفلام البلاستيكية، يوصى عادةً باستخدام المطاحن الرطبة. إنهم يقومون برش الماء بشكل مستمر في غرفة التكسير أثناء العملية، ليس فقط لاستكمال عملية التكسير ولكن أيضًا لغسل الأغشية المتسخة مسبقًا. يعمل الماء أيضًا كمواد تشحيم، مما يقلل من الحرارة والتآكل، وبالتالي يطيل عمر الشفرة.

مقارنة بين آلات التقطيع والكسارات

يتطلب اختيار معدات التكسير المناسبة تقييم إيجابياتها وسلبياتها. حتى أن بعض خطوط الغسيل تستخدم كلا النوعين من المعدات: آلة التقطيع للمعالجة المسبقة لقطع الأفلام الكبيرة إلى حجم راحة اليد، تليها كسارة رطبة لمزيد من التفتيت والغسيل المسبق.

مزايا وعيوب التقطيع:

مزايا:

• يمكن معالجة بالات الفيلم بالكامل، مما يقلل من العمل اليدوي
• تشغيل منخفض السرعة، ضوضاء أقل، غبار أقل
• مناسبة لمعالجة الأفلام منخفضة الجودة ذات المحتوى الملوث العالي
• توفر بعض الطرز وظيفة التقطيع الرطب

سلبيات:

• شظايا الإخراج غير متساوية في الحجم والشكل، كبيرة نسبيا
• صيانة صعبة، واستبدال الشفرة يستغرق وقتًا طويلاً

مزايا وعيوب كسارة:

مزايا:

• تنتج أجزاء أصغر حجمًا وأكثر تجانسًا
• سهولة الصيانة، واستبدال الشفرة بشكل مريح

سلبيات:

• يتطلب الفصل اليدوي لبالات الأفلام قبل التغذية
• عملية عالية السرعة، صاخبة، ومتربة
• يتلف بسهولة بسبب الأجسام الصلبة، وغير مناسب للمواد الملوثة بشدة

غسالة الاحتكاك عالية السرعة

على الرغم من أنها ليست ضرورية، إلا أن غسالات الاحتكاك عالية السرعة مفيدة جدًا في خطوط الغسيل. جوهرها عبارة عن عمود طويل بشفرات دوارة عالية السرعة. حول العمود توجد قناة شاشة لنزح المياه. الجهاز بأكمله محاط بغطاء مستطيل مع رش أنابيب المياه على الشاشة. تكون المعدات مائلة، حيث يتم تغذية المواد من الطرف السفلي والمواد النظيفة التي تخرج من الطرف العلوي.

عادة ما يتم وضع غسالات الاحتكاك عالية السرعة بعد الكسارة الرطبة. يدخل خليط الماء القذر والملوثات إلى الغسالة، والتي تدور بسرعة تزيد عن 1000 دورة في الدقيقة. تضرب الشفرات الدوارة شظايا الفيلم بسرعة عالية، مما يؤدي إلى احتكاك شديد. تعمل قوة الطرد المركزي على طرد الملوثات من خلال الشاشة. يمنع رش الماء المستمر انسداد الشاشة ويجدد الماء في الغسالة.

بالنسبة للمواد التي تحتوي على كميات صغيرة من الملوثات الورقية، تكون غسالات الاحتكاك عالية السرعة فعالة بشكل خاص، حيث يمكن للاحتكاك الشديد أن يكسر الورق إلى لب ويطرده عبر الشاشة.

تقوم الزاوية المائلة للشفرات بتحريك المواد إلى أعلى، وتخرج أخيرًا من الأعلى إلى خزان عائم أو فاصل سائل صلب أكثر تقدمًا. قد تختار بعض مصانع المعالجة استخدام خزانات مياه طويلة أو خزانات عائمة بدلاً من غسالات الاحتكاك عالية السرعة لإطالة وقت النقع من أجل فصل الملوثات بشكل أفضل.

خزان عائم

الخزانات العائمة (المعروفة أيضًا باسم الخزانات العائمة) لها وظيفتان رئيسيتان:

1. التنظيف: نقع الأفلام لتسهيل فصل الملوثات
2. الفصل: استخدام اختلافات الكثافة لتعويم الأغشية الخفيفة وغمر الشوائب الثقيلة

الخزان العائم النموذجي عبارة عن خزان مياه كبير مستطيل الشكل، يبلغ عرضه حوالي 2-3 أمتار، وطوله 4-6 أمتار، وارتفاعه 2-3 أمتار. عندما يدخل الغشاء البلاستيكي إلى الخزان، يتم تحريكه للأمام عن طريق المجاديف الدوارة ببطء أو تدفق المياه. بسبب اختلافات الكثافة، يطفو الغشاء البلاستيكي (كثافته أقل من 1 جم/سم مكعب) على السطح ويتحرك للأمام، بينما تغوص الشوائب الأكثر كثافة من الماء (مثل الحجارة والرمل) إلى القاع.

الجزء السفلي من خزان الفصل مخروطي الشكل، ويتم إزالة النفايات المجمعة عبر حزام ناقل يتم التحكم فيه بواسطة صمامات هوائية. ويمكن حرق هذه النفايات، التي تحتوي بشكل أساسي على الماء، أو إرسالها إلى مدافن النفايات المتخصصة.

فاصل الإعصار

فواصل الإعصار، شائعة الاستخدام في إعادة تدوير زجاجات PET، مناسبة أيضًا لغسل الأفلام البلاستيكية. وهي تعمل بشكل مشابه للخزانات العائمة ولكن بكفاءة فصل أفضل، وتولد قوة طرد مركزي تبلغ حوالي 20 مرة قوة جاذبية الأرض. في عملية الفصل الإعصاري، يكون ضغط الهواء أعلى بكثير منه في أجهزة خلط الخزانات. تتسبب قوة الطرد المركزي الناتجة عن الإعصار في دوران الأغشية الخفيفة للخارج وللأعلى، بينما تغرق المواد الثقيلة.

نظام التجفيف

يعتبر التجفيف هو الخطوة الأخيرة في خط غسيل الفيلم وعملية حاسمة قبل عملية التكوير بالبثق. يمنع التجفيف الشامل حدوث جيوب هوائية أثناء عملية البثق؛ يجب التحكم في محتوى رطوبة الفيلم أقل من 15%. هناك طريقتان شائعتان للتجفيف:

1. آلة نزح المياه (الطرد المركزي) + التجفيف بالهواء الساخن:
   تستخدم آلة نزح الماء قوة الطرد المركزي لإزالة معظم الرطوبة، مما يقلل محتوى رطوبة الفيلم إلى 20-30%. يجففها الهواء الساخن أيضًا إلى حوالي 15%.
2. الصحافة المسمار:
   طريقة اقتصادية لإزالة الماء عن طريق عصر الفيلم ولفه.

آلة نزح المياه / مجفف الهواء الساخن

آلات نزح المياه تشبه في هيكلها غسالات الاحتكاك عالية السرعة، مع عمود شفرة مركزي عالي السرعة دوار (حوالي 1000 دورة في الدقيقة) محاط بشاشة. عندما يدخل الفيلم المبلل، تقوم قوة الطرد المركزي بطرد الماء من خلال الشاشة.

يتضمن التجفيف بالهواء الساخن خلط الطبقة المنزوعة الماء مع الهواء الساخن، وتدويرها في قناة نقل، وأخيرًا تمريرها عبر فاصل إعصاري لتبخير الرطوبة المتبقية بشكل أكبر. عادة، يتم استخدام 1-3 مراحل من التجفيف بالهواء الساخن، حسب المتطلبات.

الصحافة المسمار

تستخدم المكابس اللولبية على نطاق واسع في إنتاج الأغذية، وصناعة الورق، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وغيرها من الصناعات. إنها تقوم بإزالة الماء بشكل فعال دون الحاجة إلى معدات تجفيف بالهواء الساخن باهظة الثمن.

قلب المكبس اللولبي عبارة عن عمود حلزوني بقطر متزايد تدريجيًا، ومحاط بقناة صرف مثقبة. عندما يدخل الفيلم الرطب، يتم ضغطه مع زيادة قطر العمود الحلزوني، مما يجبر الماء على الخروج من خلال فتحات صغيرة. يمكن للفجوة الضيقة الموجودة في نهاية الجهاز تقليل محتوى الرطوبة إلى حوالي 15%.

تخصيص أ خط غسيل الفيلم

يعتمد التكوين المحدد لخط الغسيل على نوع الفيلم المراد معالجته ومستوى التلوث الخاص به. على سبيل المثال، تعد آلات التقطيع أكثر ملاءمة من الكسارات عند التعامل مع المواد شديدة التلوث أو متطلبات حجم الإنتاج الكبير.

قد يشتمل خط الغسيل النموذجي لفيلم LDPE (فيلم 98/2 أو فيلم من الدرجة A) على: كسارة رطبة، وغسالة احتكاك عالية السرعة، وخزان عائم، وآلة نزح المياه بالطرد المركزي، ومجفف الهواء الساخن. وبدلاً من ذلك، يمكن تمديد خزان المياه، مما يلغي الحاجة إلى غسالة احتكاك عالية السرعة. تستخدم بعض المصانع غسالتين احتكاكتين عاليتي السرعة، واحدة قبل خزان الغسيل وواحدة بعده. لتقليل تآكل الكسارة، يمكن إضافة آلة التقطيع للمعالجة المسبقة.

ويؤدي المزيد من المعدات إلى منتجات أنظف، ولكنه يؤدي أيضًا إلى زيادة تكاليف الاستثمار والتشغيل. في المناطق ذات تكاليف العمالة المنخفضة، يمكن أن يحل العمل اليدوي محل بعض المعدات، مثل استخدام النقل اليدوي بين المعدات بدلاً من الناقلات.

خاتمة

تقدم هذه المقالة معدات نموذجية شائعة الاستخدام في خطوط غسيل الأفلام البلاستيكية. لا يوجد معيار ثابت لطرق إعادة التدوير؛ المفتاح هو الاختيار بعناية بناءً على نوع الفيلم ومستوى التلوث. ونظرًا للاختلافات الكبيرة في الأداء بين المعدات، فمن المستحسن زيارة المصانع المصنعة قبل اتخاذ القرارات.