Станок для переработки пластиковых отходов

Полимеры и пластики уверенно и прочно вошли в жизнь человека. С каждым годом рост так называемого «пластикового следа» неуклонно растет.

Несмотря на все протесты и рекомендации экологов состав полимерных изделий усложняется. Соответственно технологии переработки пластиков отходов требуют постоянного развития, в том числе с применением новейших единиц оборудования.

В этой статье пойдет речь об основных видах оборудования для переработки пластика.

Общие понятия о технологиях переработки пластиковых отходов

Бутылки, пленки, литники, полигонный пластик — разнородные по природе материалы. Но технологический цикл для их переработки относительно одинаковый.

Чтобы сформировать понимание о том, какое оборудование содержит цех по переработке пластика, рассмотрим технологическую цепочку:

1. Сортировка. Ключевой этап. Здесь происходит разделение материалов. Отделение мусора и нежелательных включений.
2. Дробление. Весь поступающий на завод пластик измельчается, так с ним проще работать.
3. Мойка. Любые загрязнения должны быть отмыты и удалены.
4. Грануляция. Дробленка имеет неудобную для дальнейшего использования форму, поэтому она нуждается в расплавлении на экструдере и грануляции.
5. Сушка. На этом этапе удаляется нежелательная влага.

Эти этапы являются ключевыми для процесса механического рециклинга пластмасс.

Они являются обязательными практически для каждого пластика. Теперь опираясь на основные моменты. опишем более подробно аппаратурное оформление процесса.

Основные единицы оборудования

Технология вторичной переработки полимеров отличается от таковой для первичного пластика. В первую очередь тем, что работать приходится не с готовой чистой гранулой, а с готовым габаритным изделием со следами пищевых или непищевых отходов. Поэтому и оборудование отличается.

Сортировочные комплексы

Процесс разделения полимерного мусора на большинстве предприятий производится вручную.

Сортировщики просматривают поток пластиковых изделий и отделяют некондиционные изделия, либо отбирают что-то нужное.

Есть вариант автоматических сортировочных станций, где процесс производится автоматически. В любом из вариантов задействован ленточный конвейер, это основа процесса, особенно в ручном варианте процесса.

Для автоматической сортировки перечень оборудования будет более значительным:

1. Сортировка по цвету. Измельченный пластик проходит через кабину устройства. По разности цвета (определяется коэффицентом отражения) происходит разделение.
2. Сортировка спектрофотометрией. Это уже более наукоемкие технологии. Используются варианты Рамановской, УФ-, ИК-спектрометрии. Конвейерный поток проходит через рабочую часть сортировочной кабины, где разделение происходит при помощи светового потока определенной длины волны. Здесь уже возможен вариант более тонкой сортировки, которая может разделить не только чистые пластики, но и их смеси и композиты.
3. Воздушное разделение. В воздушном циклоне потоком воздуха происходит отделение частиц полимера в зависимости от их плотности. Более рационально разделять таким способом значительно разные по плотности пластики, например ПВХ и полиэтилен.
4. Флотационная сепарация. В основе лежит процесс разделения по плотности частиц в жидкости. Чаще всего в воде. Оборудование — флотационная ванна. При различной гидростатической плотности одни пластики плывут по поверхности, а другие тонут и движутся по дну флотационной ванны.
5. Другие методы. Сюда отнесем более технологичные и трудоемкие методики. Они основаны на технологии с применением более высокотехнологичного оборудования. Например, при сепарации методом растворения, применяют реакторы и испарители. Электротрибологические методики предполагают использование установок с выработкой электроэнергии.

Сортировка — это основной этап переработки. К нему стоит отнестись с особым вниманием.

От качества и тщательности разделения пластика по видам напрямую зависит прочностные характеристики готовой продукции. Ведь вторичка с примесями имеет более низкие технические показатели и, соответственно, более низкую цену.

Аппараты для измельчения

Для облегчения транспортировки материала между операциями рециклинга весь пластик измельчают до состояния мелкофракционной дробленки (флексы).

Оборудование здесь используется довольно однотипное.

Это шредеры и ротационные дробилки. Принцип их действия основан на встречном вращении валов. оборудованных фрезами (ножами), которые разрезают куски пластика на множество мелких частиц.

С ножей дробленка попадает на сетку-классификатор, которая регулирует фракционный состав продукта. Крупные куски захватываются ножами и вновь подаются на резку.

Принципиальное отличие роторной дробилки и шредера заключается в том, что конструктив первого предполагает измельчение достаточно крупных кусков жесткого пластика. Форма ножей усилена и множество мелких зубчиков как бы «вгрызаются» в материал. Роторные дробилки же напротив просто разрезают материал.

Мойка

Для удаления остатков грязи, пыли, а так же следов продуктов и сред, с которыми контактировал пластик применяют следующие единицы оборудования:

1. Воздушные циклоны. Поток воздуха и центробежные силы выдувают мелкие частицы пыли и грязи с пластика. Такой тип подходит для предварительной очистки полимера от грубых загрязнений.
2. Гидроциклон. По схожему принципу с первой позицией очистка производится уже водой. С помощью водной среды можно удалить значительную часть грязи. Отмыть остатки бумаги и этикетировочного материала.
3. Центрифуга. Работает по принципу барабана стиральной машины. Интенсивное вращение пластиковых частиц, причем не только в воде. Можно применять и более агрессивные среды (щелочные растворы, ПАВ) для тщательной отмывки следов жира и т.д.
4. Флотационная ванна. Помимо сортировки, при прохождении ванны флотации оседает грязь и мелкие примеси большей, чем пластик плотности.

Основная задача стадии отмывки – это получение чистого дробленого материала.

А также в максимальной степени удаление нежелательных примесей. Готовым продуктом здесь является отмытая дробленка. Это отличное сырье, востребованное и ценное.

Сушка

Влага – это крайне нежелательная примесь для пластика.

Сушка должна производиться после стадии отмывки дробленки с целью удаления следов влаги перед подачей ее на грануляцию.

Сушка производится обычно в сушилках конусного типа и в системе воздушных циклонов с помощью потока горячего воздуха. На выходе получается максимально осушенный продукт.

Агломерация

Процесс повышения насыпной плотности пластика в агломераторе подходит для плёночных и тканых материалов полотнистой структуры. То есть, у изделия толщина во много раз меньше его длины и ширины. Для этого используются агломераторы.

По сути агломератор — это большой бак, оборудованный вращающимся валом с острыми ножами. При достижении необходимой степени измельчения пластик начинает плавиться. В этот момент подаваемая порция холодной воды приводит к спеканию полимера. На выходе получаются мелкие плотные окатыши.

Грануляция

Ведущая единица здесь – это аппарат для переработки пластика под названием экструдер. В нем полимер подвергается высокотемпературном у плавлению.

Измельчённый материал подаётся в экструдер, затем под действием нагрева и вращения шнеков плавится и выдавливается через фильеру.

Расплав может охлаждаться как воздухом, так и водой. Охлаждённый пластик режется ножами на мелкие частички цилиндрической или сферической формы. Это и есть регранулят, выступающий сырьем для изготовления новых изделий.

Готовые комплексные установки для цеха по переработке пластика

При проектировании завода по переработке пластиковых отходов можно не только выбирать отдельно все узлы технологической цепочки, но и заказать готовое решение в виде полностью укомплектованной линии.

Наличие комплексной установки для переработки пластика может намного упростить задачу, особенно тем, кто сталкивается с этим впервые.

Каждый узел должен сочетаться с остальными единицами оборудования по производительности и мощности. Производитель изначально собирает подходящие модели оборудования под тот или иной вид вторички. То есть, не только основные части, такие как мойка, дробилка и экструдер будут сочетаться друг с другом, но и вспомогательные конвейеры, чиллеры, воздуходувки и т.д. будут соответствовать проектной мощности.

Готовый продукт зависит от пожеланий заказчика. Это может быть гранулят либо просто дробленка, отмытая и очищенная.

Заключение

Видов оборудования по переработке пластиковых отходов сейчас очень много. Разобраться в его ассортименте бывает достаточно сложно. Но ознакомившись с материалом этой статьи, можно сформировать понимание ключевых этапов процесса вторпереработки и необходимых аппаратурных единиц.

Открываем завод по переработке пластика: станки и линии для изготовления вторичных полимеров, принцип работы и цена вопроса

Пластик уверенно вошел в нашу жизнь, заменив другие материалы в быту и промышленности. Соответственно возросло и количество пластмассовых отходов.

Полимеры — уникальные материалы, которые могут быть переработаны повторно.

Оборудование для их переработки относительно не сложное в управлении, не требует каких-либо капитальных затрат и наукоемких технологий.

Актуальной остается тема открытия новых предприятий по переработке отходов полимерной промышленности. В данной статье расскажем о технологии таких производств, применяемом оборудовании и о том, сколько стоит конкретный станок, отдельная линия или мини-завод по изготовлению вторичного пластика.

Технологическая цепочка изготовления вторичных полимеров и цены на оборудование

Чтобы понять процесс и разобраться в особенностях работы станков для переработки пластика, необходимо немного углубиться в сам процесс переработки отходов.

Ниже поэтапно приводится перечень ключевых стадий технологической цепочки от момента поступления сырья до получения готовой продукции, а также аппаратурное оформление. Подробно об оборудовании для переработки пластиковых бутылок мы уже рассказывали в этой статье.

Измельчение исходного сырья

Дробление отходов пластика – это самая первая стадия технологического цикла переработки.

Любое вторсырье (ящики, пленка, канистры, листы, одноразовая посуда и т.д.) нуждается в предварительном измельчении.

Выбор станка для дробления отходов полимеров зависит от вида сырья, с которым предполагается работать.

Например, мягкую полиэтиленовую пленку и жесткий полипропиленовый литник раздробить на одном оборудовании не получится.

В зависимости от вида перерабатываемого сырья, дробилки разделяются на:

1. Машины для измельчения мягких пленок. Они оснащаются V-образными ножами, которые разрезают пленку на мелкие куски.
2. Измельчителидля жестких и тонких пластиковых отходов (тонкие листы, бутыли и канистры, флаконы и т.д.). Оборудованы конусным режущим валом. Характерным отличием таких дробилок является прямая зависимость их производительности от степени загрузки оборудования.
3. Дробилки или шредеры больших кусков твердого пластика.

По конструктивным характеристикам дробилки бывают:

1. Роторные. Нашли самое широкое распространение в силу своей универсальности и простоты исполнения. Суть их работы основана на вращении режущих лезвий при помощи ротора. Это позволяет самостоятельно регулировать степень измельчения полимера.
2. Ударного типа. Измельчение происходит при помощи молотков, закрепленных на вращающемся роторе. Оптимально дробить на таких машинах крупные жесткие куски пластика, например литники. С пластичными полиэтиленовыми изделиями такая дробилка работать не сможет.
3. Щековые. Две рифленые с рабочей стороны плиты давят на измельчаемый кусок. Отличаются долговечностью работы.
4. Конусные шредеры. Измельчение пластика происходит между двумя со направленно движущимися конусами. Отличный и надежный вариант для жестких и неоднородных кусков полимера.

Необходимо понимать, что стоимость дробилки определяется производительностью и исполнением режущего устройства.

Самый простой вариант роторной дробилки производительностью 50-100 кг в час обойдется в 1800 долларов (компания АДВ-Сервис).

Мойка сырья и подготовка к обработке

Очень редко можно найти чистое вторсырье. Упаковочная тара загрязнена, как правило, пищевыми отходами, сельскохозяйственная пленка испачкана землей и т.д. Поэтому отмывка дробленки и удаление посторонних примесей — важная технологическая операция, повышающая качество конечного продукта.

Она состоит из следующих этапов:

1. Флотация. Позволяет отделить различные по плотности материалы. Процесс протекает во флотационных ваннах, где в начало емкости подается дробленый материал. Далее создаваемый поток направляет пластик к другому концу ванны. Более тяжелые элементы оседают на дне, а легкая фракция может быть отсортирована с поверхности. Параллельно происходит слабая отмывка дробленки от загрязнений. Экономичный вариант флотационной ванны (для полиолефинов) стоит 99 000 рублей (фирма Инпласт).
2. Мойка. С помощью центрифуги происходит отмывка и отделение инородных включений (этикетки, бумага, песок и т.д.). Прошедший через поток воды полимер попадает на разделительные сита и фильтруется.
3. Сушка. Разделяется на механическую и термическую. Первым этапом остаточную влагу отделяют механическим путем. При помощи центрифуги или отжима шнековым прессованием удается добиться остаточной влажности в районе 10 %. Далее приходится прибегать к сушке горячим воздушным потоком. Термическая сушка проводится либо в системе циклонов, соединенных трубопроводом, либо в сушилках периодического действия. На практике наиболее продуктивно сочетание обоих способов.

На этапе комплектования моечной линии лучше всего рассмотреть покупку всего моечного комплекса, поскольку помимо базовых единиц оборудования потребуется также и периферийное (чиллеры, компрессоры, воздуходувки и т.д.).

предлагают комплекс расширенных решений — готовых линий для мойки и сушки различного пластика. Цены нужно узнавать непосредственно на сайтах поставщиков.

Такой вариант более финансово привлекателен, чем закупать все станки по отдельности.

Агломерация и гранулирование

Главная задача этой стадии — придание товарного вида уже подготовленной измельченной фракции. Дело в том, что неоднородное сырье значительно усложняет его дальнейшую загрузку в экструдер или ТПА. Одинаковые по размеру и составу агломерат или гранулы существенно повышают качество готового продукта и облегчают процессы переработки.

Агломерация

Подходит исключительно для отходов мягких пленок и пакетов. Для этого используют агломераторы, представляющие собой большие бочки, оснащенные ножами.

Ножи вращаются на высокой скорости, измельчая и перетирая сырье.

Под действием силы трения пластик размягчается и начинает плавиться, в этот момент подается порция воды.

Она резко охлаждает систему, и уже подплавленный полимер разделяется на мелкие сферические кусочки (агломераты или окатыши).

Агломераторы — это несложное оборудование, российские компании на портале СтанкоПолимер предлагают цену от 70 000 до 90 000 рублей за агрегат мощностью до 100 кг в час.

Главным ограничением этого простого метода является избирательность сырья (мягкие тонкие пленки) и наличие опыта у оператора агломератора.

Квалифицированный специалист может подобрать оптимальную порцию загрузки и момент подачи охлаждающей воды. В противном случае смесь может не измельчиться или просто завариться в один кусок.

Гранулирование

Универсальный процесс. Подходит для всех видов пластиковых отходов. На грануляторах можно не только отформовать вторичное сырье, придав ему вид гранул, но и ввести специальные добавки. Это самая главная единица в технологической цепочке. О переработке пластика в гранулу подробно читайте здесь.

Выбор гранулятора зависит от целей переработчика. Грануляторы бывают следующих основных типов:

• одношнековые и двухшнековые;
• дисковые;
• планетарные;
• плунжерные и т.д.

Подобрать оптимальный вариант лучше всего посоветовавшись с производителем оборудования для переработки полимеров.

Помимо конфигурации, грануляторы отличаются и производительностью. Наиболее широко распространенные в силу своей универсальности — это одно- и двухшнековые экструдеры. Одношнековый больше подходит для чисто грануляции однородного сырья.

Двухшнековый, помимо формования массы, позволяет провести интенсивное смешение пластика с наполнителем, красителями и другими функциональными добавками.

В машине протекают не только процессы плавления. Полимер, захватываясь шнеками, интенсивно перемешивается и усредняется. Пластиковая смесь становится однородной.

Кроме того, экструдеры оснащены системой дегазации расплава. Она позволяет удалить нежелательные газообразные примеси из системы, а также продукты разложения.

Формование массы происходит на фильере, через которую экструдер продавливает материал. Охлаждение осуществляется в воде либо потоком холодного воздуха. После этого гранулы поступают через систему циклонов в бункер-приемник.

Стоимость экструдеров может варьироваться в зависимости от задач и характеристик готовой продукции. На портале ПроСтанки можно подобрать недорогое б/у оборудование в районе 200 000 рублей и новые грануляторы стоимостью в среднем 1 500 000 рублей (производство Китай).

Мини-заводы

Заводом или мини-заводом в сфере переработки полимеров называют комплекс станков и линий. Для примера можно рассмотреть линию по переработке твердого пластика производительностью 800 кг/ч от компании СтанкоПолимер.

Так как данная линия содержит в своем составе не только станки, но и другие линии, ее по праву можно называть мини-заводом.

• моющей дробилки;
• горячей мойки для пластика;
• водоотделителя;
• универсальной мойки;
• сушки каскадной;
• циклона;
• дозатора шнекового;
• линии грануляции;
• транспортеров для загрузки и выгрузки.

Такой мини-завод более удобен в эксплуатации и выгоден с финансовой точки зрения, чем несколько отдельных линий и станков.

Чтобы узнать, сколько стоит этот завод, нужно связаться с поставщиком на сайте.

Важные аспекты при выборе станков и готовых линий

Есть несколько ключевых моментов, на которые стоит обратить внимание при покупке машин, станков и линий по переработке пластиковых отходов.

Ниже представлен список наиболее важных из них:

1. Очень важно на первом этапе определиться с характером отходов, которые предполагается перерабатывать. Чистая упаковка или отходы от нескольких производителей прямо с заводов не требуют тщательной очистки, соответственно, и вариант компоновки оборудования будет значительно проще.
2. Нужно грамотно оценить возможные потоки и объемы поступления сырья, это поможет определиться с производительностью линии, выбрать машины с оптимальным КПД.
3. Важно понимать, что стадии подготовки сырья (измельчение) изнашивают оборудование в значительной степени. Поэтому нужно взвесить соотношение цена-качество при выборе станка, чтобы не прогадать с затратами.
4. Оптимальный выбор гранулятора — ключевой этап. Идеальный вариант — это двухшнековый экструдер (возможно в двухкаскадном исполнении). Такая машина обладает хорошим выходом, удобна в настройке и регулировке под различные виды сырья. Универсальность открывает возможность работы в будущем практически с любым видом пластика.
5. Для того, чтобы выпускать по-настоящему конкурентоспособную продукцию возможно потребуется приобрести дополнительное оборудование для проверки качества сырья и готовой продукции. Это прибор для определения индекса расплава и аналитические весы. Конкуренция на рынке вторичного пластика высокая, многие потребители запрашивают паспорт качества на продукт.

Видео по теме

Данный ролик — сюжет о необходимости и технологии переработки пластика для вторичного использования:

Вывод

В заключении стоит отметить, что именно грамотный подбор необходимых единиц оборудования существенно упростит работу и поможет снизить первоначальные издержки. Многие поставщики предлагают уже типовые решения и варианты компоновки линий переработки.

Очень важно заострить внимание именно на универсальности оборудования. Полимерные отходы очень разнообразны, и завтра может появиться новый источник вторсырья. Машины должны быть способны при минимальном переоснащении и вложении денежных средств переработать практически любые отходы.