Význam tavných filtrov na recykláciu plastov v recyklačnom sektore

Filtre na recykláciu plastov slúžia ako základné zariadenie pri výrobe recyklovaných plastov a slúžia na odstraňovanie nečistôt z roztaveného plastu a zabezpečenie kvality a výkonu recyklovaných materiálov. Nasledujúca analýza podrobne popisuje ich význam v sektore recyklácie z hľadiska technických princípov, aplikačnej hodnoty a vplyvu na priemysel:

 I. Základné funkcie tavných filtrov: Presné odstraňovanie nečistôt 

1. Filtračné objekty a technické princípy 

• Druhy nečistôt

• Fyzikálne nečistoty: prach, kovové úlomky, piesok, nerozdrvené cudzie predmety (napríklad zvyšky papiera z etikiet); 

• Chemické nečistoty: produkty oxidačnej degradácie, zvyškové prísady (napr. zmäkčovadlá, spomaľovače horenia) a zmiešané taveniny rôznych plastov (napr. PE zmiešaný s PP).

• Princíp filtrácie: 

• Pevné častice v tavenine sú zachytávané pórovitými médiami (ako sú kovové sitá alebo spekané filtračné prvky). Čistá tavenina je pretláčaná tlakovým rozdielom, zatiaľ čo nečistoty zostávajú zadržané. Napríklad sito s veľkosťou ôk 60 mesh dokáže filtrovať častice nad ~250 mikrónov a sito so veľkosťou ôk 100 mesh dokáže filtrovať častice pod 150 mikrónov (vyššie číslo ôk = vyššia presnosť filtrácie).

2. Priamy vplyv na kvalitu recyklovaných materiálov 

• Zlepšené mechanické vlastnosti: 

• Odstránením nečistôt sa zabráni slabým miestam v recyklovaných materiáloch. Napríklad, ak v recyklovanom PET zostanú kovové úlomky, pevnosť vlákien v ťahu sa zníži o viac ako 30 %;  

• Vylepšený vzhľad: 

• Priehľadnosť a jednotnosť farieb recyklovaných materiálov sa po filtrácii výrazne zlepšujú. Pri použití recyklovaného PP na výrobu priehľadných nádob sú potrebné filtre s vysokou veľkosťou ôk (napr. 120 ôk) na odstránenie nečistôt na úrovni mikrónov;

• Stabilita topenia: 

• Nečistoty spôsobujú kolísanie viskozity taveniny. Po filtrácii je možné rozsah kolísania tlaku počas extrúzie znížiť z ±10 % na ±3 %, čím sa zlepší rozmerová presnosť výrobkov.

 II. Kľúčové úlohy tavných filtrov v celom recyklačnom procese 

1. Ochrana následných zariadení a zníženie nákladov na údržbu

• Ochrana skrutiek a foriem extrudéra:

• Ak sa nečistoty nefiltrujú, kovové častice poškriabajú závity skrutiek, čím sa skracuje ich životnosť (bežná životnosť: 5 – 8 rokov; opotrebovanie nečistotami ju môže skrátiť na 2 – 3 roky). Ak sú vtoky formy upchaté nečistotami, sú potrebné časté odstávky na čistenie, čo ovplyvňuje efektivitu výroby (každé odstavenie spôsobuje straty približne 500 – 2 000 USD). 

• Prípadová štúdia: 

• Zariadenie na recykláciu PET fliaš, ktoré nepoužívalo účinný filter, vymenilo svoju extrudérovú skrutku trikrát v priebehu šiestich mesiacov, čím sa náklady na údržbu zvýšili o 200 000 jenov. Po prechode na filter sviečkového typu sa životnosť skrutky predĺžila na 4 roky, čo ušetrilo 150 000 jenov ročne. 

2. Rozširovanie aplikačných scenárov recyklovaných materiálov

• Príklad:

• Recyklované PET materiály potravinárskej kvality musia prejsť cez tavný filter s počtom očiek viac ako 200 v kombinácii s adsorpciou aktívnym uhlím, aby splnili požiadavky FDA (US Food and Drug Administration) na nečistoty a zápach pre plasty prichádzajúce do kontaktu s potravinami.

3. Zvyšovanie ekonomickej hodnoty recyklovaných materiálov

• Cenový rozdiel:

• Cena nefiltrovaných recyklovaných PP materiálov je približne 4 000 juanov/tona, zatiaľ čo cena filtrovaných materiálov môže dosiahnuť 6 000 – 8 000 juanov/tona (v závislosti od presnosti); cena recyklovaných materiálov používaných v oblastiach vyššej triedy (ako sú napríklad komponenty zdravotníckych pomôcok) môže presiahnuť 12 000 juanov/tona.

• Pomer nákladov a výnosov:

• Automatický menič sita a tavný filter stojí približne 50 000 – 200 000 juanov, ale môže zvýšiť prémiu recyklovaných materiálov o 20 % – 50 % a investícia do zariadenia sa zvyčajne vráti v priebehu 6 – 12 mesiacov.

III. Technické výhody a použiteľné scenáre rôznych typov tavných filtrov

1. Filtre s doskami (ako napríklad dosky používané v sérii TL650)

• Vlastnosti: Jednoduchá štruktúra, filtrovanie sa dosahuje výmenou kovových sitových dosiek a nízke náklady;

• Použiteľné scenáre: (Výrobná kapacita 500 – 4 000 kg/h) a odpadové materiály s vysokým obsahom nečistôt (ako sú poľnohospodárske fólie a plasty zo stavebného odpadu);

• Výhody: Nie je potrebná manuálna pravidelná výmena sita (výmena raz za približne 20 – 30 dní) a vďaka demontážnym nástrojom sa výrazne znižujú náklady a zvyšuje efektivita pre zákazníkov.

2. Sviečkové filtre

• Vlastnosti: Prijmite porézne spekané filtračné prvky (ako napríklad spekanie prášku z nehrdzavejúcej ocele) s veľkou filtračnou plochou a vysokou presnosťou (až 10 mikrónov);

• Použiteľné scenáre: Scenáre recyklácie s vysokou čistotou, ako sú napríklad úlomky PET fliaš a lekárske plasty;

• Výhody: Je možné vykonávať spätné preplachovanie online, čo skracuje prestoje a je vhodné pre nepretržitú výrobu.

3. Filtre automatického meniča obrazovky

• Vlastnosti: Sitové dosky sú vymieňané hydraulickým pohonom bez vypnutia a presnosť filtrácie je nastaviteľná od 10 do 100 mikrónov;

• Použiteľné scenáre: Veľkoplošná výroba (výrobná kapacita > 1 tona/h), ako napríklad linky na recykláciu a granuláciu PE fólie;

IV. Trendy v odvetví: Technologické modernizácie filtrov poháňajúce inovácie v recyklačnom priemysle

1. Kombinácia vysokej presnosti a inteligencie

• Trendy vývoja:

  Zaviesť vizuálne monitorovacie systémy s umelou inteligenciou na detekciu obsahu nečistôt v tavenine v reálnom čase a automatické nastavenie filtračného tlaku;

  Vyvinúť technológiu gradientovej filtrácie "h, kde prvá vrstva slúži na hrubú filtráciu (40 mesh) na odstránenie veľkých častíc a druhá vrstva slúži na jemnú filtráciu (200 mesh) na odstránenie nečistôt na úrovni mikrónov, čím sa zvyšuje účinnosť.

  
  

2. Ochrana životného prostredia a energeticky úsporný dizajn

• Nízkoenergetické filtre:

• Kombinujte elektrické vykurovanie s tepelnoizolačnými vrstvami, aby ste znížili tepelné straty počas procesu tavenia (tradičné filtre spotrebujú približne 0,3 kWh/kg a nové energeticky úsporné typy je možné znížiť spotrebu na 0,15 kWh/kg);

• Recyklácia odpadu:

• Ak zachytené nečistoty obsahujú recyklovateľné plasty, miera recyklácie odpadu sa môže zvýšiť zo 60 % na viac ako 90 % pomocou technológií drvenia a sekundárnej filtrácie.

  
  

3. Medzinárodné normy poháňajúce technologické vylepšenia

• Požiadavky novej stratégie EÚ pre plasty:

• Do roku 2030 musia byť všetky plastové obaly 100 % recyklovateľné a obsah nečistôt v recyklovaných materiáloch musí byť < 0,1 %, čo podporí vývoj taveninových filtrov smerom k vysokej presnosti a automatizácii;

• Ustanovenia čínskych noriem pre komplexné využitie plastového odpadu:

• Ak sa recyklované PET materiály používajú na balenie potravín, musia prejsť filtrom s veľkosťou ôk viac ako 150 a musia byť podložené správou od tretej strany o skúške.

V. Záver: Filtre taveniny ako strážcovia kvality v reťazci recyklačného priemyslu

V oblasti recyklácie plastov nie sú tavné filtre len nástrojmi na odstraňovanie nečistôt, ale aj kľúčovými uzlami spájajúcimi odpad a vysokohodnotné recyklované materiály. Ich význam možno zhrnúť takto:

• Technický aspekt: ​​Určiť, či recyklované materiály môžu vstúpiť do oblastí špičkového použitia (ako sú obaly na potraviny a zdravotnícke pomôcky);

• Ekonomický aspekt: ​​Prelomiť začarovaný kruh nízkej kvality a nízkych cien pre recyklačné podniky zlepšením kvality materiálov;
  

• Environmentálny aspekt: ​​Pomôcť dosiahnuť obehové hospodárstvo v oblasti plastov a znížiť znehodnotené používanie alebo sekundárne znečistenie recyklovaných materiálov spôsobené nečistotami.

Preto je výber vhodného filtra taveniny (napríklad výber veľkosti ôk sitovej dosky podľa typu odpadu a systému automatickej výmeny sit podľa výrobnej kapacity) jednou z hlavných stratégií recyklačných podnikov na zvýšenie ich konkurencieschopnosti.