Plastic film waslijnen zijn een cruciaal onderdeel in het plastic recyclingproces. Ze bestaan uit een serie apparatuur die is ontworpen om vuile films (zoals LDPE-films en geweven zakken) te reinigen door middel van wrijving en hoge snelheid, waardoor ze worden omgezet in schone grondstoffen die geschikt zijn voor pelletisering. Deze gereinigde filmkorrels kunnen vervolgens worden gebruikt als grondstoffen voor het produceren van nieuwe producten.
Een typische waslijn voor kunststoffolie bestaat voornamelijk uit de volgende kernapparatuur:
- Versnipperaar of breker
- Hogesnelheidswrijvingswasmachine
- Drijvende tank
- Ontwateringsmachine/droogsysteem
Materialen worden tussen apparatuur overgebracht via schroeftransporteurs of pneumatisch transport. Hoewel er verschillende soorten wasapparatuur zijn, zijn de basisprincipes vergelijkbaar. Om de productkwaliteit te verbeteren, kunnen hulpapparatuur zoals trommelzeven, windzifters en bounce separators worden toegevoegd om verontreinigingen te verwijderen.
Voorbehandeling: Versnipperen en Breken
De eerste stap in de waslijn is het in kleine stukken breken van de folie, waarmee verschillende problemen worden aangepakt:
- Voorkomen dat hele plastic zakken om apparatuur heen wikkelen, wat de output en veiligheid beïnvloedt
- Dispergeren van gehechte folies (zoals huishoudfolie en LLDPE-folie)
- Het faciliteren van de materiaalstroom tussen apparatuur
Voor dit breekproces worden doorgaans natte maalmachines of industriële versnipperaars gebruikt.
Versnipperaars
Shredders zijn zware, lage snelheid, hoge koppel apparatuur. Snijbladen zijn gemonteerd op langzaam roterende assen, in staat om grote materialen te scheuren in onregelmatige 1-5 inch stukken. De lage snelheid zorgt voor minimale of geen stofontwikkeling.
Shredders kunnen worden ingedeeld op basis van het aantal assen: enkel-as, dubbel-as en vier-as types. Naast de kunststofindustrie worden shredders veel gebruikt in:
- Rubberrecycling
- Metaalrecycling
- Verwerking van elektronisch afval
- Houtbewerking
- Vernietiging van gevoelige artikelen (bijv. verlopen voedsel, medicijnen)
- Rioolwaterzuiveringsinstallaties en andere overheidstoepassingen
- Voorbehandeling van vast afval (bijv. voedsel, pallets, plastic vaten, meubels)
In volledig geautomatiseerde plastic waslijnen zijn shredders bijzonder nuttig. Ze kunnen hele balen folie verwerken, wat belangrijk is voor recyclingcentra die ruimte willen besparen en logistieke kosten willen verlagen. De grootte van de balen plastic folie varieert afhankelijk van de balenpers en de operator, meestal 3-5 voet aan elke kant, met een gewicht van 500-1.500 pond.
Brekers
In tegenstelling tot shredders werken crushers op hogere snelheden, meestal 200-800 rpm. Zware, schuine messen worden op de as gemonteerd. Wanneer de roterende messen de vaste messen in de crushing chamber raken, wordt het materiaal in kleinere fragmenten gesneden. Een scherm met aanpasbare openingen aan de onderkant of rond de as zorgt ervoor dat materiaal alleen doorgaat als het de gewenste grootte heeft bereikt.
Hoewel crushers een kleinere output kunnen produceren, genereert hun hogesnelheidswerking meer lawaai en stof. Fabrikanten van hoogwaardige crushers bieden doorgaans geluidsdichte behuizingen en stofverminderende maatregelen, zoals extra schermen, snelheidsvermindering, pneumatisch transport en nat breken.
Voor het wassen van plasticfolie worden meestal natte slijpers aanbevolen. Deze sproeien continu water in de breekkamer tijdens het proces, waardoor niet alleen het breken wordt voltooid, maar ook de vuile folies worden voorgewassen. Het water fungeert ook als smeermiddel, waardoor hitte en slijtage worden verminderd en de levensduur van het blad wordt verlengd.
Vergelijking van versnipperaars en brekers
Het kiezen van de juiste crushing-apparatuur vereist het afwegen van de voor- en nadelen. Sommige waslijnen gebruiken zelfs beide soorten apparatuur: een shredder voor het voorbehandelen van grote stukken film tot handpalmformaat, gevolgd door een natte crusher voor verdere afbraak en voorwas.
Voordelen en nadelen van papierversnipperaars:
Voordelen:
- Kan hele balen folie verwerken, waardoor de handmatige arbeid wordt verminderd
- Lage snelheid, minder lawaai, minder stof
- Geschikt voor het verwerken van films van lage kwaliteit met een hoog gehalte aan verontreinigingen
- Sommige modellen bieden de mogelijkheid om nat te versnipperen
Nadelen:
- Uitvoerfragmenten zijn ongelijk in grootte en vorm, relatief groot
- Moeilijk onderhoud, tijdrovend vervangen van het mes
Voordelen en nadelen van brekers:
Voordelen:
- Produceert kleinere, meer uniforme fragmenten
- Eenvoudig onderhoud, gemakkelijk vervangen van het mes
Nadelen:
- Vereist handmatige scheiding van foliebalen vóór invoer
- Hoge snelheid, lawaaierig, stoffig
- Wordt gemakkelijk beschadigd door harde voorwerpen, niet geschikt voor zwaar verontreinigde materialen
Hogesnelheidswrijvingswasmachine
Hoewel niet essentieel, zijn hogesnelheidswrijvingswassers erg handig in waslijnen. Hun kern is een lange schacht met snel roterende bladen. Rond de schacht zit een zeefkanaal voor ontwatering. Het hele apparaat is omsloten door een rechthoekige behuizing met waterleidingen die op het scherm spuiten. De apparatuur is schuin, met materiaal dat aan de onderkant wordt aangevoerd en gereinigd materiaal dat aan de bovenkant wordt afgevoerd.
Hogesnelheidswrijvingswassers worden doorgaans na de natte breker geplaatst. Het mengsel van vuil water en verontreinigingen komt in de wasser terecht, die met meer dan 1000 tpm draait. De roterende messen slaan met hoge snelheid tegen de filmfragmenten, waardoor er intense wrijving ontstaat. Centrifugale kracht gooit verontreinigingen door het scherm naar buiten. Continue watersproeiing voorkomt verstopping van het scherm en vult water in de wasser aan.
Voor materialen die kleine hoeveelheden papierverontreinigingen bevatten, zijn hogesnelheidswrijvingswassers bijzonder effectief, omdat de intense wrijving het papier tot pulp kan vermalen en door de zeef kan stoten.
De schuine hoek van de bladen verplaatst het materiaal omhoog en komt uiteindelijk van bovenaf in een drijvende tank of een geavanceerdere vloeistof-vaste stofscheider terecht. Sommige verwerkingsfabrieken kiezen er mogelijk voor om lange watertanks of drijvende tanks te gebruiken in plaats van hogesnelheidswrijvingswassers om de weektijd te verlengen voor een betere scheiding van verontreinigingen.
Drijvende tank
Drijvende tanks (ook wel zink-drijftanks genoemd) hebben twee hoofdfuncties:
- Reiniging: Weekfilms om de scheiding van verontreinigingen te vergemakkelijken
- Scheiding: Gebruikmaken van dichtheidsverschillen om lichte films te laten drijven en zware onzuiverheden te laten zinken
Een typische drijvende tank is een grote rechthoekige watertank, ongeveer 2-3 meter breed, 4-6 meter lang en 2-3 meter hoog. Als plasticfolie de tank binnenkomt, wordt deze door langzaam roterende peddels of waterstroom naar voren bewogen. Vanwege dichtheidsverschillen drijft plasticfolie (dichtheid <1 g/cm³) op het oppervlak en beweegt naar voren, terwijl onzuiverheden die dichter zijn dan water (zoals stenen, zand) naar de bodem zinken.
De bodem van de scheidingstank is conisch en het verzamelde afval wordt verwijderd via een transportband die wordt aangestuurd door pneumatische kleppen. Dit afval, dat voornamelijk water bevat, kan worden verbrand of naar gespecialiseerde stortplaatsen worden gestuurd.
Cycloonscheider
Cycloonafscheiders, veelgebruikt in Recycling van PET-flessen, zijn ook geschikt voor het wassen van plasticfolie. Ze werken op dezelfde manier als drijvende tanks, maar met een betere scheidingsefficiëntie, en genereren een centrifugale kracht die ongeveer 20 keer zo groot is als de zwaartekracht van de aarde. Bij het cycloonscheidingsproces is de luchtdruk veel hoger dan bij tankmengapparaten. De centrifugale kracht die door de cycloon wordt gegenereerd, zorgt ervoor dat lichte films naar buiten en omhoog roteren, terwijl zware materialen zinken.
Droogsysteem
Drogen is de laatste stap in de filmwaslijn en een cruciaal proces voor extrusiepelletisering. Grondig drogen voorkomt luchtzakken tijdens extrusie; het vochtgehalte van de film moet onder 15% worden gehouden. Twee veelvoorkomende droogmethoden zijn:
- Ontwateringsmachine (Centrifuge) + Heteluchtdroging:
De ontwateringsmachine gebruikt centrifugale kracht om het meeste vocht te verwijderen, waardoor het vochtgehalte van de film wordt verlaagd tot 20-30%. Hete lucht droogt het verder tot ongeveer 15%. - Schroefpers:
Economische methode waarbij water wordt verwijderd door de folie uit te knijpen en te draaien.
Ontwateringsmachine/heteluchtdroger
Ontwateringsmachines lijken qua structuur op hogesnelheidswrijvingswassers, met een centrale, snel roterende (ongeveer 1000 rpm) bladas omgeven door een zeef. Als er een natte film binnenkomt, gooit de centrifugale kracht het water door de zeef naar buiten.
Heteluchtdroging omvat het mengen van ontwaterde film met hete lucht, het roteren ervan in een transportkanaal en het uiteindelijk door een cycloonseparator leiden om het resterende vocht verder te verdampen. Meestal worden 1-3 fasen van heteluchtdroging gebruikt, afhankelijk van de vereisten.
Schroefpers
Schroefpersen worden veel gebruikt in de voedselproductie, papierproductie, afvalwaterbehandeling en andere industrieën. Ze ontwateren effectief zonder dat er dure heteluchtdroogapparatuur nodig is.
De kern van een schroefpers is een spiraalvormige as met geleidelijk toenemende diameter, omgeven door een geperforeerd afvoerkanaal. Wanneer natte film binnenkomt, wordt deze samengedrukt naarmate de diameter van de spiraalvormige as toeneemt, waardoor water door kleine gaatjes naar buiten wordt geperst. De smalle opening aan het einde van de apparatuur kan het vochtgehalte terugbrengen tot ongeveer 15%.
Een aanpassen Filmwaslijn
De specifieke configuratie van een waslijn hangt af van het type film dat verwerkt moet worden en de mate van verontreiniging. Shredders zijn bijvoorbeeld geschikter dan crushers bij het werken met zwaar verontreinigde materialen of hoge productievolumevereisten.
Een typische LDPE-folie (98/2 of Grade A-folie) waslijn kan het volgende omvatten: natte breker, hogesnelheidswrijvingswasser, drijvende tank, centrifugale ontwateringsmachine en heteluchtdroger. Als alternatief kan de watertank worden uitgebreid, waardoor de noodzaak voor een hogesnelheidswrijvingswasser vervalt. Sommige fabrieken gebruiken twee hogesnelheidswrijvingswassers, één voor en één na de wastank. Om slijtage van de breker te verminderen, kan een versnipperaar worden toegevoegd voor voorbehandeling.
Meer apparatuur resulteert in schonere producten, maar verhoogt ook de investerings- en bedrijfskosten. In gebieden met lagere arbeidskosten kan handmatige arbeid sommige apparatuur vervangen, zoals het gebruik van handmatige overdracht tussen apparatuur in plaats van transportbanden.
Conclusie
Dit artikel introduceert typische apparatuur die vaak wordt gebruikt in plastic filmwaslijnen. Er is geen vaste standaard voor recyclingmethoden; de sleutel is om zorgvuldig te kiezen op basis van filmtype en verontreinigingsniveau. Gezien de aanzienlijke prestatieverschillen tussen apparatuur, is het raadzaam om de fabrieken van fabrikanten te bezoeken voordat u beslissingen neemt.