Оборудование для переработки пластика. Виды и назначение

Оборудование для переработки пластика - это совокупность станков для переработки отходов полимеров во вторичное сырье, объединенных в производственную линию или работающих автономно. Для каждой стадии переработки используются отдельные станки, которые выбирают с учетом типа полимера, его характеристик, степени загрязнения отходов и области использования вторичного сырья в дальнейшем.

Фото заимствовано с сайта granula.pro

Многие виды полимеров хорошо поддаются переработке, что дает возможность снизить негативное воздействие неразлагаемых материалов на экологию. При использовании вторичного сырья в процессе производства изделий из ПКМ уменьшается себестоимость готовой продукции. Сбор полимерных материалов для рециклинга осуществляется на полигонах, складах, городских улицах, сельскохозяйственных объектах, в торговых точках. Достаточно чистый пластик в виде брака, облоя поступает на переработку напрямую с производства.

Чаще для рециклинга используют бутылки из полиэтилентерефталата, пленку. Из бутылок путем измельчения получают флекс (отходы жесткого пластика), из пленки - пушонку (отходы мягкого пластика). Из формованных пластиковых изделий (ящики, канистры, листы, посуда) получают дробленку - отходы твердого пластика.

Оборудование для переработки пластика

При большом разнообразии оборудования для рециклинга комплектовать линию необходимо индивидуально с учетом вида полимера, степени загрязнения отходов, назначения, необходимости в агломерации или гранулировании.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Линия по переработке пластика условно делится на несколько зон:

- участок подготовки сырья;

- участок переработки;

- участок гранулирования или агломерирования.

Посмотреть объявления о продаже оборудование для переработки пластика, вы можете на нашем сайте.

Участок подготовки сырья

Данная часть производственной линии предназначена для подготовки вторичных полимеров к переработке. Первичная сортировка пластика производится на мусороперерабатывающих заводах. Далее он отправляется на перерабатывающее предприятие, где из пленки, тары и иных изделий из ПКМ получают промежуточное (пушонка, флекс, дробленка) или окончательно сформированное вторичное сырье (гранулят, агломерат).

На этапе подготовки сырья используется следующее оборудование:

- сортировочный конвейер;

- кипоразбиватель;

- ленточный транспортер;

- предварительная мойка.

Конвейер для сортировки

Сортировочный конвейер предназначен для разделения пластика по цвету, типу, форме, размеру и иному критерию. При рециклинге его чаще используют для отделения крупного мусора от полимерной массы и сортировки ПЭТ-тары по цвету.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Разделение производится вручную или в автоматическом режиме при помощи захвата. При автоматической сортировке камеры с источником излучения выявляют пластик в общей массе бытовых отходов, после чего захват извлекает его и перемещает в бункер для сортировки. При ручном разделении данные функции выполняет оператор конвейера.

Сортировочные конвейеры отличаются друг от друга количеством пунктов сортировки (от одного до восьми в стандартных моделях). Средняя производительность может варьироваться от 250 до 1000 кг/ч. Средняя скорость движения ленты автоматизированного конвейера - 2,5 м/с. Отдельные модели могут оснащаться дополнительными отводящими конвейерами для отсортированного сырья.

Кипоразбиватель

Кипоразбивательный механизм разделяет спрессованные в кипу бутылки на отдельные составляющие. Разбивка кип выполняется в автоматическом режиме, участие оператора в процессе не требуется.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Кипа загружается в короб, внутри которого расположены роторы с лопастными ножами (фрезами) и подающий транспортер. Ножи перерезают стяжки и ворошат спрессованный материал. Из кипоразбивателя бутылки при помощи отводящего транспортера подаются на следующий этап переработки. Благодаря изменяемому углу наклона отводящего конвейера кипоразбиватель можно встроить в любую линию рециклинга.

Ленточный транспортер

Для подачи сырья в загрузочный бункер измельчителя используется ленточный транспортер. Рабочая поверхность данного устройства оформлена в виде ленты, по которой между этапами переработки перемещается сырье. Ленточный конвейер относится к устройствам открытого типа. Он подходит как для насыпных материалов, так и для штучных изделий.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Работа ленточного транспортера может проходить в непрерывном или циклическом режиме. Продолжительность цикла работы ленты варьируется от 1 с до 99 ч и устанавливается оператором линии. Ширина ленты составляет 1-1,5 м.

Предварительная мойка

Предварительная мойка необходима для отделения первичных органических и неорганических загрязнений от полимерной массы перед ее измельчением. Сортировка и последующая предварительная мойка - способ не только получить более чистую дробленку, но и защитить ножи измельчителя от преждевременного износа или поломки.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Предварительную мойку можно выполнять в ванне флотации или во фрикционной мойке. Для пленочных полигонных отходов и ПЭТ-бутылок используют ванны флотации с выведением грязевого осадка. Материал помещают в воду с замачиванием, легкий пластик всплывает на поверхность, а грязевой осадок скапливается на дне, откуда выводится выгрузочным шнеком. Фрикционная мойка рассчитана на работу с измельченными полимерами, потому чаще устанавливается в линии после дробилки или шредера. Такая конфигурация линии переработки встречается реже.

Участок переработки

Предварительно отмытое и отжатое сырье без крупных посторонних включений перемещается на следующий этап рециклинга. На участке переработки выполняются основные процессы, направленные на измельчение, очистку, сушку сырья.

- измельчитель;

- мойка (фрикционная, флотационная);

- фрикционный отжим;

- сепаратор окончательной очистки;

- сушилка.

Измельчитель

Для измельчения полимерного сырья используют гильотины, дробилки, шредеры и мельницы. Каждый тип оборудования обеспечивает различную крупность измельчения.

Гильотина

Гильотинный нож может работать как самостоятельное оборудование или в составе линии. Устройство обеспечивает нарезку собранных в тюки полимерных биг-бэгов, мешков, пакетов или пленочных полотен на крупные отрезки.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Нагнетание сырья осуществляется постоянно, средняя скорость работы гильотины составляет 200 резов в минуту. Готовые полосы сбрасываются в накопительный бак, на поддон или на ленту конвейера для перемещения к мойке или измельчителю.

Дробилки

Дробилка - самый распространенный тип измельчителя. Она состоит из корпуса, внутрь которого помещают сырье, и системы ножей. В зависимости от типа ножей, принципа воздействия на материал, вида полимера различают следующие виды дробилок:

сдавливающие (конусные, щековые, валковые);

ударные (молотковые);

разрывные и разрезающие (одновальные и двухвальные ИПР).

Самыми востребованными для большинства полимеров считаются измельчители роторного типа (ИПР).

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Они универсальные, в зависимости от установленного комплекта ножей могут измельчать пленочные материалы (плоские ножи), бутылку ПЭТ (V-образные ножи), твердый пластик (зубчатые ножи). Средняя производительность такой дробилки составляет 1,5 т/ч. Фракция на выходе крупная и средняя.

Шредеры и мельницы

Шредеры используются для измельчения сырья до средней и мелкой фракции. Шредер может устанавливаться в линии после дробилки, что позволяет получить меньшую фракцию (15-150 мм) после первого цикла измельчения.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Мельницы позволяют получить материал мелкой, тонкой и сверхтонкой фракции. Мельницы помещают уже очищенное и просушенное сырье. После тонкого измельчения материал не подвергают мойке, но перед подачей в зону загрузки ТПА или экструдера подвергают досушке.

Мойка

Мойка - один из главных процессов рециклинга. Она позволяет добиться высокого качества вторичного сырья без посторонних включений. Количество и тип моек определяется степенью загрязнения полимерных отходов.

Для парниковой пленки, несмотря на кажущуюся чистоту, необходимо отмачивание в ваннах флотации дополнительная фрикционная мойка для удаления песчано-глинистых загрязнений, следов химических средств. Упаковочная складская пленка с этикетками также очищается в ваннах флотации и фрикционной мойке.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Для полигонной пленки необходимо предусмотреть не менее четырех этапов мойки, включая горячую мойку и фрикционную мойку. На одной из стадий в воду добавляют поверхностно-активные вещества, которые удаляют маслянистые и отдельные химические загрязнения.

Если на переработку отправляется бытовая ТЭТ-тара, полученная в точках сбора пластика, можно обойтись тремя ступенями мойки в ваннах флотации. При отсутствии в составе линии оборудования для удаления этикеток требуется установка фрикционной мойкой, в которой отбиваются фрагменты бумаги.

Самым чистым считается брак - пластик, полученный в результате сбоя в работе оборудования и в период его переналадки. Для его очистки достаточно использовать ванны флотации для удаления пыли и землистых загрязнений.

Фрикционный отжим

Отжим необходим для удаления основной влаги из массы измельченного и промытого полимера. В процессе отжима удаляются фрагменты загрязнений и влага. Такой пластик требует последующей сушки в обязательном порядке.

Под действием интенсивного трения частиц полимера друг о друга и о стенки камеры сырье очищается. Чистый и частично обезвоженный материал перемещается на этап сушки, а загрязнения и отжатая вода вместе с полимером мельчайших фракций выводятся из системы через перфорацию в корпусе. Такой пластик требует последующей сушки в обязательном порядке.

Воздушный сепаратор

Сепаратор окончательной очистки необходим для удаления мельчайших фрагментов целлюлозы, волокна и прочих нежелательных включений. Материал загружается в бункер, куда подается воздух с определенной скоростью и давлением. Материал требуемой фракции или плотности (более тяжелый) оседает в центрифуге, а более легкие составляющие смеси перемещаются далее по системе и выводятся в накопительную емкость. Степень очистки достигает 85-95%.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Воздушный разделитель может применяться для отделения бумажных элементов от ПЭТ-флекса или дробленки, пушонки от этикетки, пленки от жесткого или твердого пластика. Принцип работы оборудования основан на разной плотности материалов.

Сушилка

После сепарации инородных примесей сырье перемещают в оборудование для сушки. Подбор агрегата основывается на типе полимера (гигроскопичный и негигроскопичный). Для негигроскопичных полимеров характерно накопление влаги только на поверхности. Гигроскопичные полимеры способны аккумулировать молекулы воды также внутри гранул. Потому для удаления такой остаточной влаги требуется применить специальные условия сушки: с адсорбентом, в вакууме, горячим воздухом.Сушилки для пластика могут быть нескольких видов:

- для механической сушки;

- для термической сушки.

К сушилкам механического типа относится ранее описанный фрикционный отжим, отжим шнековым прессованием и центрифуга. Остаточная влага достигает 10%. После этого для достижения максимального эффекта сырье подвергают обезвоживанию в сушилках горячим воздухом периодического действия (сушильный шкаф, сушка в вакууме, сушка в адсорбенте), системе циклонов. При правильно подобранном режиме сушки остаточный уровень влаги может составлять менее 0,5%.

Участок гранулирования или агломерации

Линия переработки полимеров может завершиться получением просушенного флекса, пушонки или дробленки с допустимым уровнем остаточной влаги. В этой комплектации из сушилки материал подается в накопительную емкость или напрямую в зону загрузки термопластавтомата, экструдера, иного формующего оборудования. При ориентации процесса рециклинга на производство готового вторичного материала для снабжения производственных предприятий после участка переработки устанавливают агломератор или гранулятор.

Агломерация

После измельчения пленки получается неоднородная по фракционному составу пушонка. Она не подходит для загрузки в экструдер или ТПА в таком виде. Необходимо уменьшить ее объемную плотность, что значительно повысит качество готовой продукции.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Агломератор представляет собой емкость с системой нагрева и подачи холодной воды. Измельченный материал загружается в бункер и начинает нагреваться. В момент, когда начинается плавление, в емкость подается холодная вода. Под действием шокового охлаждения частицы полимера разделяется на агломераты и окатышки - образования сферической формы примерно одной фракции. Использование агломерата в качестве добавки к первичному сырью более предпочтительно, чем пушонки.

Грануляция

Гранулированию можно подвергать любые виды полимеров при их рециклинге. При этом в сырье можно ввести красители или иные добавки, изменяющие свойства готового продукта.

Фото заимствовано с сайта ok-stanok.ru

При гранулировании расплавленный полимер продавливается через формующую головку. Стренги, полученные таким образом, охлаждаются и нарезаются. В зависимости от типа гранулятора последовательность операций охлаждения и нарезки может меняться. В общем случае можно выделить следующие виды грануляторов:

- одношнековые и двухшнековые;

- каскадные, планетарные;

- со стренговой, воздушной, подводной, водокольцевой нарезкой;

- с функцией дегазации, фильтрации.

Выбирать гранулятор необходимо, отталкиваясь от вида полимера, степени его остаточного загрязнения (однокаскадные универсальны, двухкаскадные подходят для чистого сырья), производительности.

Любая производственная линия для полимерных отходов имеет модульную структуру и может видоизменяться в зависимости от перерабатываемого сырья. Производительность линии определяется сочетанием производительности всех агрегатов.

Технологический цикл переработки пластика

Рециклинг включает в себя следующие стадии:

- сбор и сортировка;

- удаление этикеток (для ПЭТ-тары);

- измельчение, мойка;

- отжим, сушка, досушка;

- гранулирование, агломерация.

Сборка и сортировка

Цикл переработки пластика начинается с его сбора и сортировки. Первичную сортировку выполняют на полигонах или на иных точках сбора отходов. При помощи магнитов удаляются крупные металлические включения. Выемку фрагментов дерева, ткани, стекла чаще выполняют вручную на конвейерах. Сам пластик, если используются смешанные отходы, также предварительно фильтруется на конвейере, разделяется по видам, редко - по материалам.

Разделенный пластик собирают в кипы и отправляют на линию переработки. Она может осуществляться на том же предприятии или в другом месте. Частичное разделение этапов рециклинга допустимо и позволяет сократить расходы на закупку перерабатывающего оборудования. Нередко в условиях частных цехов выполняют только сортировку, только переработку или только гранулирование закупленного сырья.

Удаление этикеток

Отсортированный пластик прессуют в кипы (бутылки) или тюки (пленка, пакеты). Это необходимо для транспортировки полимерных отходов от места сортировки к месту переработки. Кипы с пластиком отправляют в кипоразбиватель для отделения спрессованных бутылок друг от друга, тюки - в гильотину для первичной нарезки на крупные фрагменты.

Бутылки ПЭТ пропускают через перфоратор для удаления воздуха и уменьшения объемной массы перерабатываемого материала. Дополнительно может использоваться механический отделитель этикеток, удаляющий только этикетки или бумагу и клеевой слой. Отделение этикеток может производиться в сухой и влажной среде. Для пленки данное оборудование не подходит, поскольку толщина пленки сравнима с толщиной этикетки. Выполнить разделение технически невозможно. Сепарация пленки и этикетки осуществляется после измельчения в ваннах флотации.

Измельчение и мойка

Измельчение выполняется на различном оборудовании в зависимости от требуемой фракции дробленки (пушонки, флекса) и типа полимера.

Фото заимствовано с сайта kupi-othodov.ru

После измельчения пластик отправляют в моечное оборудование. Мойка выполняется в несколько этапов. Для сильно загрязненного пластика применяют фрикционные мойки, чередуя их с ваннами флотации. Тщательная мойка необходима для повышения качества готового продукта - гранулята. Загрязненное сырье может содержать металлические примеси, стекло, песок, пыль, прочие паразитарные включения. Его нельзя применять для формования изделий из полимерных композиционных материалов.

Большинство линий включает интенсивную фрикционную мойку и 2-3 ванны флотации. По мере очистки сырье в ваннах флотации сепарируется: тяжелое, а также гигроскопичное сырье опускается на дно, легкое остается на поверхности.

Отжим, сушка, досушка

Отжим осуществляется для удаления поверхностной влаги из пластика. Для негигроскопичных полимеров достаточно отжима и сушки, чтобы достичь требуемого уровня остаточной влаги. Для гигроскопичных материалов поверхностной сушки недостаточно, требуется досушка. Она производится или на финишном этапе при производстве вторичного сырья для продажи, или непосредственно перед формованием изделий из ПКМ.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Для отжима, сушки и досушки применяется разное оборудование. Соответственно, отличается степень обезвоживания материала. Важно учитывать, что даже полностью высушенное сырье, лишенное внутренней влаги, в процессе хранения на складе может впитывать ее из воздуха. Потому не рекомендуется длительное хранение сырья перед переработкой. В случае закупки флекса, пушонки или дробленки его необходимо просушивать дополнительно.

Гранулирование, агломерация

Гранулирование и агломерация необходимы для придания флексу, дробленке или пушонке товарного вида, предотвращения слеживания при транспортировке и хранении, удобства дозирования в процессе литья, экструзии или прессования.

Фото заимствовано с сайта granula.pro

Путем гранулирования можно получить гранулы различной формы и размера. Геометрические параметры гранул определяет диаметр отверстия фильеры, длину - шаг нарезки. В пределах одной партии они имеют однородный состав, форму, что обеспечивает равномерное расплавление полимера наравне с первичным сырьем. Гранулирование применимо ко всем видам пластика.

Агломерация направлена на формование окатышков (мелких кусочков сферической формы) путем измельчения и одновременного расплавления пушонки с последующим резким охлаждением. Агломерация подходит для мягкого пластика.

Агломерат или гранулят фасуются в мешки или при помощи транспортера подаются в зону формования. На этом процесс рециклинга отходов полимеров заканчивается.