Грануляторы полимеров: технология и оборудование

Заключительный этап в переработке отходов полимеров — грануляция. Цель процесса — получение более однородного и чистого сырья.

Грануляция (от лат. granulum — зернышко), придание веществу формы мелких кусков (гранул). Грануляция необходима для улучшения технологических свойств вещества, предотвращения спекания (слипания) и увеличения сыпучести, обеспечения возможности использования материала мелкими порциями, облегчения погрузки, транспортировки. В зависимости от метода грануляции одно и то же вещество может приобрести различную твердость, гидравлические свойства и др.

Технология и устройство гранулятора полимеров

Сущность процесса грануляции заключается в том, что из исходного полимерного сырья (дробленка, пленка, агломерат) получается гранулированное однородное сырье, которое может быть использовано для производства пластмасс методом литья или экструзии. Гранулят применяется также как компонент при производстве компаундов и наполненных композиций.

Грануляторы полимеров представляют собой линию, которая состоит из нескольких компонентов:

• экструдер (одношнековый или двухшнековый); 
• стренговая голова; 
• установка для охлаждения; 
• устройство для нарезки материала в гранулы; 
• бункер, куда поступает готовый гранулят.

Гранулятор полимеров работает следующим образом:
Вторичное сырье предварительно измельчается и помещается в бункер. Из бункера сырье направляется на цилиндр экструдера, где оно плавится, перемешивается, превращается в гомогенную массу. Далее сырье проходит фильтрацию и дозируется через стренговую головку, приобретая вид нитей. Эти нити охлаждаются в специальных ваннах, затем нарезаются на гранулы. Гранулят складируется в бункер или упаковывается в биг-бэги. Грануляторы полимеров могут иметь некоторые конструкционные особенности – в некоторых моделях резка гранул происходит сразу же после выхода из стренговой головки. Возможно также применение способа горячей резки.

Основные компоненты гранулятора полимеров – это цилиндр, шнек, головка и сетка фильтр. Основная нагрузка приходится на цилиндр, поэтому важно, чтобы он был изготовлен из прочного материала – для этого применяется легированная сталь, прошедшая дополнительную закалку и некоторые другие обработки, а также полировку.

Виды грануляторов полимеров

Существует множество видов грануляторов полимеров, различающихся по производительности, степени надежности механической части, габаритам и т. д. Выбор гранулятора зависит от исходного материала (ПП, ПЭ, ПА, ПС, АБС, ПВХ) и его вида (дробленка, агломерат, пленка). Это определяет конструкцию шнека. Есть грануляторы полимеров, способные перерабатывать пленочные отходы, минуя предварительную стадию дробления. Наличие фильтрующего элемента в грануляторе увеличивает его стоимость, однако значительно улучшает свойства получаемого материала. Правда, наличие фильтра не означает, что в гранулятор полимеров можно загружать грязный материал — это значительно уменьшает срок службы шнека и цилиндра.

Линия для переработки ПЭТ бутылок (ПЭТ гранулятор) включает в себя всё необходимое оборудование для эффективной очистки материала и получения высококачественных вторичных хлопьев или гранул. Полученный по этой технологии вторичный ПЭТ может в дальнейшем использоваться для производства неответственных литьевых деталей, лавсанового волокна, ковровых покрытий, синтепона, фильтров, бутылей для непищевых жидкостей, в качестве среднего слоя для изделий, контактирующих с пищей (трёхслойные листы для коррексов, где оба наружных слоя – первичный ПЭТ), упаковочной ленты, пластикового шифера и т.д. Переработка бутылок ПЭТ гранулятором является одним из самых перспективных направлений получения пластиков.

  Линия для переработки полиэтиленовой плёнки предназначена для переработки бытовых и промышленных плёночных отходов. Получаемые при этом хлопья или гранулят можно использовать при производстве мусорных пакетов, в качестве среднего слоя при изготовлении пищевой плёнки. В последнее время всё более популярной темой использования полиэтиленовых отходов является производство древеснонаполненного профиля.

Для увеличения насыпной плотности получаемых хлопьев используются грануляторы полимеровразличных типов.
По типу применяемого экструдера: двухшнековый, одношнековый и тандемная система (двухшнековый - одношнековый). Гранулятор в обязательном порядке оснащается, по крайней мере, одной зоной дегазации для получения монолитных гранул без включения пузырьков воздуха. По способу резки грануляторы полимеров делятся на стренговые и бесстренговые. Бесстренговые в свою очередь бывают горячей и холодной резки («грануляция в воду»).

Грануляторы пластмасс также используются для создания наполненных композиций, при производстве полимерных добавок, для улучшения перерабатываемости порошковых составов (например, ПВХ), при переработке ПЭТ бутылок.

Получаемое с помощью гранулятора полимеров сырье отличается высокой степенью чистоты, а также одинаковым размером гранул.