Kompletný sprievodca linkami na umývanie plastových fólií: Komplexné riešenia od drvenia po sušenie

Linky na umývanie plastových fólií sú kľúčovou súčasťou procesu recyklácie plastov. Pozostávajú zo série zariadení určených na čistenie špinavých fólií (ako sú LDPE fólie a tkané vrecká) trením a vysokorýchlostným pôsobením, čím sa premieňajú na čisté suroviny vhodné na peletizáciu. Tieto vyčistené filmové granule sa potom môžu použiť ako suroviny na výrobu nových produktov.

Typická linka na umývanie plastových fólií obsahuje predovšetkým nasledujúce základné vybavenie:

1. Skartovač alebo drvič
2. Vysokorýchlostná trecia podložka
3. Plávajúca nádrž
4. Odvodňovací stroj/sušiaci systém

Materiály sa medzi zariadeniami prepravujú pomocou závitovkových dopravníkov alebo pneumatickej dopravy. Aj keď existujú rôzne typy umývacích zariadení, základné princípy sú podobné. Na zlepšenie kvality produktu je možné pridať pomocné vybavenie, ako sú bubnové sitá, veterné sitá a odlučovače nárazov na odstránenie nečistôt.

Predúprava: Drvenie a drvenie

Prvým krokom v umývacej linke je rozbitie fólie na malé kúsky, čím sa rieši niekoľko problémov:

• Zabránenie omotania celých plastových tašiek okolo zariadenia, čo má vplyv na výkon a bezpečnosť
• Dispergujúce priľnavé filmy (ako je lepiaca fólia a LLDPE fólia)
• Uľahčenie toku materiálu medzi zariadeniami

Na tento proces drvenia sa zvyčajne používajú mokré mlynčeky alebo priemyselné drviče.

Skartovačky

Drviče sú vysokovýkonné zariadenia s nízkou rýchlosťou a vysokým krútiacim momentom. Rezné nože sú namontované na pomaly sa otáčajúcich hriadeľoch, ktoré sú schopné trhať veľké materiály na nepravidelné 1-5 palcové kusy. Nízkorýchlostná prevádzka zaisťuje minimálnu alebo žiadnu tvorbu prachu.

Drviče možno klasifikovať podľa počtu hriadeľov: jednohriadeľové, dvojhriadeľové a štvorhriadeľové typy. Okrem plastikárskeho priemyslu sa drviče široko používajú v:

• Recyklácia gumy
• Recyklácia kovov
• Elektronické spracovanie odpadu
• Spracovanie dreva
• Zničenie citlivých predmetov (napr. potraviny po expirácii, lieky)
• Čistiarne odpadových vôd a iné vládne aplikácie
• Predúprava tuhého odpadu (napr. potraviny, palety, plastové sudy, nábytok)

V plne automatizovaných linkách na umývanie plastov sú obzvlášť užitočné drviče. Dokážu spracovať celé balíky fólie, čo je dôležité pre recyklačné centrá, ktorých cieľom je úspora miesta a zníženie nákladov na logistiku. Veľkosť balíkov plastovej fólie sa líši v závislosti od lisovacieho stroja a operátora, zvyčajne 3 až 5 stôp na každej strane, s hmotnosťou 500 až 1 500 libier.

Drviče

Na rozdiel od drvičov pracujú drviče pri vyšších rýchlostiach, typicky 200-800 ot./min. Na hriadeli sú namontované odolné uhlové čepele. Keď sa rotujúce nože dostanú do kontaktu s pevnými čepeľami v drviacej komore, materiál sa rozreže na menšie úlomky. Sito s prispôsobiteľnými otvormi v spodnej časti alebo okolo hriadeľa zaisťuje, že materiál prejde len vtedy, keď dosiahne požadovanú veľkosť.

Zatiaľ čo drviče môžu produkovať menší výkon, ich vysokorýchlostná prevádzka vytvára viac hluku a prachu. Výrobcovia vysokokvalitných drvičov zvyčajne poskytujú zvukotesné kryty a opatrenia na zníženie prachu, ako sú prídavné sitá, zníženie rýchlosti, pneumatická doprava a mokré drvenie.

Na umývanie plastovej fólie sa zvyčajne odporúčajú mokré brúsky. Počas procesu neustále striekajú vodu do drviacej komory, čím nielen dokončujú drvenie, ale aj predpieranie špinavých filmov. Voda tiež pôsobí ako mazivo, znižuje teplo a opotrebovanie, čím predlžuje životnosť čepele.

Porovnanie drvičov a drvičov

Výber vhodného drviaceho zariadenia si vyžaduje zváženie ich pre a proti. Niektoré umývacie linky dokonca používajú oba typy zariadení: skartovačku na predúpravu veľkých kusov fólie na veľkosť dlane, po ktorej nasleduje mokrý drvič na ďalšie rozdrvenie a predumývanie.

Výhody a nevýhody drviča:

Výhody:

• Dokáže spracovať celé balíky fólie, čím sa zníži ručná práca
• Nízkorýchlostný chod, menej hluku, menej prachu
• Vhodné na spracovanie nekvalitných fólií s vysokým obsahom nečistôt
• Niektoré modely ponúkajú funkciu mokrého drvenia

Nevýhody:

• Výstupné fragmenty sú nerovnomerné vo veľkosti a tvare, relatívne veľké
• Náročná údržba, časovo náročná výmena čepele

Výhody a nevýhody drviča:

Výhody:

• Vytvára menšie, rovnomernejšie fragmenty
• Jednoduchá údržba, pohodlná výmena čepele

Nevýhody:

• Vyžaduje ručné oddelenie balíkov fólie pred podávaním
• Vysokorýchlostná prevádzka, hlučná, prašná
• Ľahko sa poškodí tvrdými predmetmi, nie je vhodný pre silne kontaminované materiály

Vysokorýchlostná trecia podložka

Aj keď to nie je nevyhnutné, vysokorýchlostné trecie podložky sú veľmi užitočné v umývacích linkách. Ich jadrom je dlhý hriadeľ s vysokorýchlostnými rotujúcimi lopatkami. Okolo šachty je sitový kanál na odvodnenie. Celé zariadenie je uzavreté v obdĺžnikovom kryte s vodnými rúrkami, ktoré striekajú na obrazovku. Zariadenie je naklonené, pričom materiál sa podáva zo spodného konca a čistený materiál vychádza z horného konca.

Vysokorýchlostné trecie podložky sú zvyčajne umiestnené za mokrým drvičom. Zmes špinavej vody a nečistôt vstupuje do práčky, ktorá sa otáča rýchlosťou nad 1000 otáčok za minútu. Rotujúce čepele narážajú na úlomky filmu vysokou rýchlosťou a vytvárajú intenzívne trenie. Odstredivá sila vrhá nečistoty von cez sito. Nepretržité striekanie vody zabraňuje upchávaniu obrazovky a dopĺňa vodu do ostrekovača.

Pre materiály obsahujúce malé množstvo papierových nečistôt sú vysokorýchlostné trecie podložky obzvlášť účinné, pretože intenzívne trenie môže rozložiť papier na kašu a vytlačiť ho cez sito.

Naklonený uhol lopatiek posúva materiál nahor a nakoniec vystupuje zhora do plávajúcej nádrže alebo pokročilejšieho separátora kvapalina-pevná látka. Niektoré spracovateľské závody sa môžu rozhodnúť používať dlhé vodné nádrže alebo plávajúce nádrže namiesto vysokorýchlostných trecích podložiek, aby sa predĺžil čas namáčania pre lepšie oddelenie kontaminantov.

Plávajúca nádrž

Plávajúce nádrže (tiež známe ako ponorné plavákové nádrže) majú dve hlavné funkcie:

1. Čistenie: Namáčanie filmov na uľahčenie separácie nečistôt
2. Separácia: Použitie rozdielov v hustote na vznášanie ľahkých filmov a potopenie ťažkých nečistôt

Typická plávajúca nádrž je veľká obdĺžniková nádrž na vodu, asi 2-3 metre široká, 4-6 metrov dlhá a 2-3 metre vysoká. Keď plastová fólia vstupuje do nádrže, pomaly sa otáčajúcimi lopatkami alebo prúdom vody sa posúva dopredu. V dôsledku rozdielov v hustote plastová fólia (hustota < 1 g/cm³) pláva na povrchu a pohybuje sa dopredu, zatiaľ čo nečistoty hustejšie ako voda (ako kamene, piesok) klesajú na dno.

Dno separačnej nádrže je kužeľovité a zozbieraný odpad je odvádzaný dopravníkovým pásom ovládaným pneumatickými ventilmi. Tento odpad, ktorý obsahuje hlavne vodu, možno spáliť alebo poslať na špecializované skládky.

Cyklónový separátor

Cyklónové odlučovače, bežne používané v Recyklácia PET fliaš, sú vhodné aj na umývanie plastových fólií. Fungujú podobne ako plávajúce nádrže, ale s lepšou separačnou účinnosťou, pričom generujú odstredivú silu asi 20-krát väčšiu ako zemská gravitácia. V procese cyklónovej separácie je tlak vzduchu oveľa vyšší ako v zmiešavacích zariadeniach v nádrži. Odstredivá sila generovaná cyklónom spôsobuje, že ľahké filmy sa otáčajú smerom von a nahor, zatiaľ čo ťažké materiály klesajú.

Systém sušenia

Sušenie je posledným krokom na linke na umývanie fólie a rozhodujúcim procesom pred extrúznou peletizáciou. Dôkladné sušenie zabraňuje vzniku vzduchových vreciek počas vytláčania; obsah vlhkosti filmu by mal byť kontrolovaný pod 15%. Dva bežné spôsoby sušenia sú:

1. Odvodňovací stroj (centrifúga) + sušenie horúcim vzduchom:
   Odvodňovací stroj využíva odstredivú silu na odstránenie väčšiny vlhkosti, čím sa znižuje obsah vlhkosti filmu na 20-30%. Horúci vzduch ho ďalej vysuší na cca 15%.
2. Skrutkový lis:
   Ekonomická metóda, ktorá odstraňuje vodu stláčaním a krútením fólie.

Odvodňovací stroj/teplovzdušný sušič

Odvodňovacie stroje majú podobnú štruktúru ako vysokorýchlostné trecie podložky s centrálnym vysokorýchlostným rotujúcim (asi 1000 ot./min) hriadeľom čepele obklopeným sitom. Keď mokrý film vstúpi, odstredivá sila vyvrhne vodu cez sito.

Sušenie horúcim vzduchom zahŕňa zmiešanie odvodnenej fólie s horúcim vzduchom, jej rotáciu v dopravnom kanáli a nakoniec jej prechod cez cyklónový separátor, aby sa ďalej odparila zvyšná vlhkosť. Typicky sa používajú 1-3 stupne sušenia horúcim vzduchom v závislosti od požiadaviek.

Skrutkový lis

Skrutkové lisy sú široko používané pri výrobe potravín, papierenskom priemysle, čistení odpadových vôd a iných priemyselných odvetviach. Účinne odvodňujú bez potreby drahého zariadenia na sušenie horúcim vzduchom.

Jadrom závitovkového lisu je špirálový hriadeľ s postupne sa zväčšujúcim priemerom, obklopený perforovaným drenážnym kanálom. Ako mokrý film vstupuje, je stlačený, keď sa zväčšuje priemer špirálového hriadeľa, čím sa voda vytláča cez malé otvory. Úzka medzera na konci zariadenia môže znížiť obsah vlhkosti na približne 151 TP3T.

Prispôsobenie a Linka na umývanie fólie

Špecifická konfigurácia umývacej linky závisí od typu spracovávanej fólie a od úrovne jej znečistenia. Napríklad drviče sú vhodnejšie ako drviče, keď sa zaoberajú silne kontaminovanými materiálmi alebo vysokými požiadavkami na objem výroby.

Typická linka na umývanie fólie LDPE (98/2 alebo fólie triedy A) môže zahŕňať: mokrý drvič, vysokorýchlostnú treciu podložku, plávajúcu nádrž, odstredivý odvodňovací stroj a sušič horúceho vzduchu. Alternatívne môže byť nádrž na vodu predĺžená, čím sa eliminuje potreba vysokorýchlostnej trecej podložky. Niektoré továrne používajú dve vysokorýchlostné trecie podložky, jednu pred a jednu za umývacou nádržou. Na zníženie opotrebovania drviča je možné pridať drvič na predbežnú úpravu.

Viac zariadení má za následok čistejšie produkty, ale tiež zvyšuje investičné a prevádzkové náklady. V oblastiach s nižšími nákladmi na pracovnú silu môže ručná práca nahradiť niektoré zariadenia, napríklad používanie ručného presunu medzi zariadeniami namiesto dopravníkov.

Záver

Tento článok predstavuje typické vybavenie bežne používané v linkách na umývanie plastových fólií. Neexistuje žiadny pevný štandard pre metódy recyklácie; kľúčom je starostlivý výber na základe typu filmu a úrovne kontaminácie. Vzhľadom na výrazné rozdiely vo výkone medzi jednotlivými zariadeniami sa odporúča pred prijatím rozhodnutia navštíviť výrobné závody.