Pilnīga rokasgrāmata plastmasas plēves mazgāšanas līnijām: visaptveroši risinājumi no smalcināšanas līdz žāvēšanai

Plastmasas plēves mazgāšanas līnijas ir būtiska plastmasas pārstrādes procesa sastāvdaļa. Tie sastāv no virknes iekārtu, kas paredzētas netīro plēvju (piemēram, LDPE plēvju un audumu maisiņu) tīrīšanai, izmantojot berzi un ātrdarbīgu darbību, pārveidojot tās par tīrām izejvielām, kas piemērotas granulēšanai. Šīs attīrītās plēves granulas pēc tam var izmantot kā izejmateriālu jaunu produktu ražošanai.

Tipiskā plastmasas plēves mazgāšanas līnija galvenokārt ietver šādu galveno aprīkojumu:

1. Smalcinātājs vai drupinātājs
2. Ātrgaitas berzes mazgātājs
3. Peldošā tvertne
4. Atūdeņošanas mašīna/žāvēšanas sistēma

Materiāli tiek pārvietoti starp iekārtām, izmantojot skrūvju konveijerus vai pneimatisko transportēšanu. Lai gan ir dažādi mazgāšanas iekārtu veidi, pamatprincipi ir līdzīgi. Lai uzlabotu produkta kvalitāti, piesārņotāju noņemšanai var pievienot palīgierīces, piemēram, lāpstiņu sietus, vēja sietus un atlēcienus.

Iepriekšēja apstrāde: smalcināšana un drupināšana

Pirmais solis mazgāšanas līnijā ir plēves sadalīšana mazos gabaliņos, risinot vairākas problēmas:

• Neļaujot veseliem plastmasas maisiņiem ietīties ap aprīkojumu, ietekmējot izvadi un drošību
• Izkliedējošas pielīmētas plēves (piemēram, pārtikas plēve un LLDPE plēve)
• Materiālu plūsmas veicināšana starp iekārtām

Šim drupināšanas procesam parasti izmanto mitrās dzirnaviņas vai rūpnieciskos smalcinātājus.

Smalcinātāji

Smalcinātāji ir lieljaudas, zema ātruma un liela griezes momenta iekārtas. Griešanas asmeņi ir uzstādīti uz lēni rotējošām vārpstām, kas spēj saplēst lielus materiālus neregulāros 1–5 collu gabalos. Zema ātruma darbība nodrošina minimālu putekļu veidošanos vai bez tās.

Smalcinātājus var klasificēt pēc vārpstu skaita: vienvārpstas, divvārpstas un četrvārpstu veidi. Papildus plastmasas rūpniecībai smalcinātājus plaši izmanto:

• Gumijas pārstrāde
• Metāla pārstrāde
• Elektroniskā atkritumu apstrāde
• Kokapstrāde
• Sensitīvu priekšmetu iznīcināšana (piemēram, pārtika, kurai beidzies derīguma termiņš, zāles)
• Notekūdeņu attīrīšanas iekārtas un citi valdības lietojumi
• Cieto atkritumu pirmapstrāde (piemēram, pārtika, paletes, plastmasas mucas, mēbeles)

Pilnībā automatizētās plastmasas mazgāšanas līnijās smalcinātāji ir īpaši noderīgi. Viņi var apstrādāt veselas plēves ķīpas, kas ir svarīgi pārstrādes centriem, lai ietaupītu vietu un samazinātu loģistikas izmaksas. Plastmasas plēves ķīpu izmērs atšķiras atkarībā no presēšanas mašīnas un operatora, parasti 3–5 pēdas katrā pusē un sver 500–1500 mārciņas.

Drupinātāji

Atšķirībā no smalcinātājiem drupinātāji darbojas ar lielāku ātrumu, parasti 200-800 apgr./min. Uz vārpstas ir uzstādīti lieljaudas leņķveida asmeņi. Kad rotējošie naži saskaras ar fiksētajiem asmeņiem drupināšanas kamerā, materiāls tiek sagriezts mazākos fragmentos. Ekrāns ar pielāgojamām atverēm apakšā vai ap vārpstu nodrošina, ka materiāls tiek cauri tikai tad, kad tas sasniedz vēlamo izmēru.

Lai gan drupinātāji var ražot mazāku jaudu, to liela ātruma darbība rada vairāk trokšņa un putekļu. Augstas kvalitātes drupinātāju ražotāji parasti nodrošina skaņu necaurlaidīgus korpusus un putekļu samazināšanas pasākumus, piemēram, papildu sietus, ātruma samazināšanu, pneimatisko transportēšanu un slapjo drupināšanu.

Plastmasas plēves mazgāšanai parasti ir ieteicamas mitrās slīpmašīnas. Procesa laikā tie nepārtraukti izsmidzina ūdeni drupināšanas kamerā, ne tikai pabeidzot drupināšanu, bet arī iepriekš nomazgājot netīrās plēves. Ūdens darbojas arī kā smērviela, samazinot karstumu un nodilumu, tādējādi pagarinot asmens kalpošanas laiku.

Smalcinātāju un drupinātāju salīdzinājums

Lai izvēlētos piemērotu drupināšanas iekārtu, ir jāizsver to plusi un mīnusi. Dažās mazgāšanas līnijās pat tiek izmantots abu veidu aprīkojums: smalcinātājs lielu plēves gabalu iepriekšējai apstrādei līdz plaukstas izmēram, kam seko mitrais drupinātājs tālākai sadalīšanai un pirmajai mazgāšanai.

Smalcinātāja priekšrocības un trūkumi:

Priekšrocības:

• Var apstrādāt veselas plēves ķīpas, samazinot roku darbu
• Zema ātruma darbība, mazāk trokšņu, mazāk putekļu
• Piemērots zemas kvalitātes plēvju apstrādei ar augstu piesārņotāju saturu
• Daži modeļi piedāvā mitrās smalcināšanas funkcionalitāti

Trūkumi:

• Izejas fragmenti ir nevienmērīgi pēc izmēra un formas, salīdzinoši lieli
• Sarežģīta apkope, laikietilpīga asmeņu nomaiņa

Smalcinātāja priekšrocības un trūkumi:

Priekšrocības:

• Izgatavo mazākus, viendabīgākus fragmentus
• Vienkārša apkope, ērta asmeņu nomaiņa

Trūkumi:

• Pirms padeves nepieciešams manuāli atdalīt plēves ķīpas
• Liela ātruma darbība, trokšņains, putekļains
• Viegli sabojājams ar cietiem priekšmetiem, nav piemērots stipri piesārņotiem materiāliem

Ātrgaitas berzes mazgātājs

Lai gan tas nav būtiski, ātrgaitas berzes paplāksnes ir ļoti noderīgas mazgāšanas līnijās. To kodols ir garš vārpsta ar ātrgaitas rotējošiem asmeņiem. Ap šahtu ir ekrāna kanāls atūdeņošanai. Visa ierīce ir ievietota taisnstūrveida korpusā ar ūdens caurulēm, kas izsmidzina uz ekrāna. Aprīkojums ir slīps, materiāls tiek padots no apakšējā gala un tīrīts materiāls tiek izvadīts no augšējā gala.

Ātrgaitas berzes paplāksnes parasti novieto aiz slapjā drupinātāja. Netīrā ūdens un piesārņotāju maisījums nonāk mazgātājā, kas griežas ar ātrumu virs 1000 apgr./min. Rotējošie asmeņi lielā ātrumā triecas pret plēves fragmentiem, radot intensīvu berzi. Centrbēdzes spēks izmet piesārņotājus caur sietu. Nepārtraukta ūdens izsmidzināšana novērš ekrāna aizsērēšanu un papildina ūdeni mazgātājā.

Materiāliem, kas satur nelielu daudzumu papīra piesārņotāju, ātrgaitas berzes paplāksnes ir īpaši efektīvas, jo intensīvā berze var sadalīt papīru masā un izspiest to caur sietu.

Asmeņu slīpais leņķis pārvieto materiālu uz augšu, beidzot no augšas nonākot peldošā tvertnē vai uzlabotā šķidruma-cietvielu separatorā. Dažas pārstrādes rūpnīcas var izvēlēties izmantot garas ūdens tvertnes vai peldošas tvertnes, nevis ātrgaitas berzes paplāksnes, lai pagarinātu mērcēšanas laiku un labāk atdalītu piesārņotājus.

Peldošā tvertne

Peldošajām tvertnēm (pazīstamas arī kā peldošām tvertnēm) ir divas galvenās funkcijas:

1. Tīrīšana: mērcēšanas plēves, lai atvieglotu piesārņotāju atdalīšanu
2. Atdalīšana: izmantojot blīvuma atšķirības, lai peldētu vieglas plēves un nogremdētu smagos piemaisījumus

Tipiska peldošā tvertne ir liela taisnstūra ūdens tvertne, apmēram 2-3 metrus plata, 4-6 metrus gara un 2-3 metrus augsta. Kad plastmasas plēve nonāk tvertnē, tā tiek pārvietota uz priekšu ar lēnām rotējošām lāpstiņām vai ūdens plūsmu. Blīvuma atšķirību dēļ plastmasas plēve (blīvums <1 g/cm³) peld uz virsmas un virzās uz priekšu, savukārt par ūdeni blīvāki piemaisījumi (piemēram, akmeņi, smiltis) nogrimst apakšā.

Atdalīšanas tvertnes apakšdaļa ir koniska, un savāktie atkritumi tiek izvadīti pa konveijera lenti, kuru kontrolē pneimatiskie vārsti. Šos atkritumus, kas galvenokārt satur ūdeni, var sadedzināt vai nosūtīt uz specializētiem poligoniem.

Ciklonu atdalītājs

Ciklonu separatori, ko parasti izmanto PET pudeļu pārstrāde, ir piemērotas arī plastmasas plēves mazgāšanai. Tie darbojas līdzīgi kā peldošās tvertnes, taču ar labāku atdalīšanas efektivitāti, radot centrbēdzes spēku, kas aptuveni 20 reizes pārsniedz Zemes gravitācijas spēku. Ciklona atdalīšanas procesā gaisa spiediens ir daudz augstāks nekā tvertņu maisīšanas ierīcēs. Ciklona radītais centrbēdzes spēks liek vieglajām plēvēm griezties uz āru un uz augšu, kamēr smagie materiāli grimst.

Žāvēšanas sistēma

Žāvēšana ir pēdējais posms plēves mazgāšanas līnijā un būtisks process pirms ekstrūzijas granulēšanas. Rūpīga žāvēšana novērš gaisa kabatas ekstrūzijas laikā; plēves mitruma saturs jākontrolē zem 15%. Divas izplatītas žāvēšanas metodes ir:

1. Atūdeņošanas mašīna (centrifūga) + žāvēšana ar karstu gaisu:
   Atūdeņošanas mašīna izmanto centrbēdzes spēku, lai noņemtu lielāko daļu mitruma, samazinot plēves mitruma saturu līdz 20-30%. Karstais gaiss to vēl vairāk izžāvē līdz aptuveni 15%.
2. Skrūves prese:
   Ekonomiska metode, kas noņem ūdeni, saspiežot un pagriežot plēvi.

Atūdeņošanas mašīna / karstā gaisa žāvētājs

Atūdeņošanas mašīnas pēc uzbūves ir līdzīgas ātrgaitas berzes paplāksnēm, ar centrālu ātrgaitas rotējošu (apmēram 1000 apgr./min) asmens vārpstu, ko ieskauj ekrāns. Slapjai plēvei nonākot iekšā, centrbēdzes spēks caur ekrānu izspiež ūdeni.

Karstā gaisa žāvēšana ietver atūdeņotās plēves sajaukšanu ar karstu gaisu, tās pagriešanu transportēšanas kanālā un visbeidzot izvadīšanu caur ciklona separatoru, lai vēl vairāk iztvaikotu atlikušo mitrumu. Parasti tiek izmantoti 1-3 karstā gaisa žāvēšanas posmi atkarībā no prasībām.

Skrūvju prese

Skrūvju preses tiek plaši izmantotas pārtikas ražošanā, papīra ražošanā, notekūdeņu attīrīšanā un citās nozarēs. Tie efektīvi atūdeņo, neprasot dārgas karstā gaisa žāvēšanas iekārtas.

Skrūves preses kodols ir spirālveida vārpsta ar pakāpeniski pieaugošu diametru, ko ieskauj perforēts drenāžas kanāls. Slapjai plēvei ienākot, tā tiek saspiesta, palielinoties spirālveida vārpstas diametram, izspiežot ūdeni caur maziem caurumiem. Šaurā sprauga iekārtas galā var samazināt mitruma saturu līdz aptuveni 15%.

Pielāgošana a Plēves mazgāšanas līnija

Mazgāšanas līnijas īpašā konfigurācija ir atkarīga no apstrādājamās plēves veida un tās piesārņojuma līmeņa. Piemēram, smalcinātāji ir piemērotāki nekā drupinātāji, strādājot ar stipri piesārņotiem materiāliem vai augstām ražošanas apjoma prasībām.

Tipiskā LDPE plēves (98/2 vai A klases plēves) mazgāšanas līnija var ietvert: mitro drupinātāju, ātrgaitas berzes mazgātāju, peldošo tvertni, centrbēdzes atūdeņošanas mašīnu un karstā gaisa žāvētāju. Alternatīvi, ūdens tvertni var pagarināt, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc ātrgaitas berzes mazgātāja. Dažas rūpnīcas izmanto divas ātrgaitas berzes paplāksnes, vienu pirms un otru pēc mazgāšanas tvertnes. Lai samazinātu drupinātāja nodilumu, pirmapstrādei var pievienot smalcinātāju.

Vairāk aprīkojuma nodrošina tīrākus produktus, bet arī palielina ieguldījumu un darbības izmaksas. Vietās ar zemākām darbaspēka izmaksām ar roku darbu var aizstāt dažas iekārtas, piemēram, izmantojot manuālu pārvietošanu starp iekārtām, nevis konveijerus.

Secinājums

Šajā rakstā ir aprakstīts tipisks aprīkojums, ko parasti izmanto plastmasas plēves mazgāšanas līnijās. Nav noteikta standarta pārstrādes metodēm; galvenais ir rūpīgi izvēlēties, pamatojoties uz plēves veidu un piesārņojuma līmeni. Ņemot vērā ievērojamās aprīkojuma veiktspējas atšķirības, pirms lēmumu pieņemšanas ieteicams apmeklēt ražotāja rūpnīcas.