回收各种不同塑料的挤出解决方案

作者:本刊编译 发布时间:2021-06-09
将清洁的工业废料或受到污染的混合废料从“绿点”系统转变成纯净的聚合物甚或是复杂的再混料,这是一项高度多样化的、极具挑战性的任务。作为一家经验丰富的机器制造商和材料专家,克劳斯玛菲挤出部门为这一重要的增长型市场提供大量的专业知识,这是不断取得成功的先决条件。克劳斯玛菲为回收材料的塑化、脱气以及再造粒和再配混提供值得首选的挤出技术。

“克劳斯玛菲技术最重要的优势是生产线概念的多样性,可以针对每一个单独的回收应用而订制。根据特殊要求,我们可以将这些生产线设计成独立的或级联的解决方案,产率几乎不受限制。”克劳斯玛菲挤出技术全球应用及产品总监Carl-Philip Pöpel表示,“另一个优点是,可以选择使用由单螺杆挤出机和双螺杆挤出机组成的系统解决方案,特别是在采用溶剂型回收方法时。我们是世界上唯一能够以一站式解决方案的形式提供这种独特组合的机器制造商。”

用于热机械回收的挤出技术

在对塑料废弃物进行机械加工的过程中,材料的化学结构保持不变。使用过的塑料部件经粉碎、清洁后,按材料类型对其进行分类,最后再加工。

“克劳斯玛菲的EdelweissCompounding技术是基于两台按级联排列运行的挤出机。在第一阶段,将塑料废料喂入一台双螺杆挤出机中,以制备初始原料,脱气后的熔体可以通过一个100~300 µm(取决于未来产品的技术要求)的过滤器而得到过滤。”克劳斯玛菲全球回收应用经理Franz-Xaver Keilbach解释说,“取决于所生产材料的使用计划,要么在ZE 挤出机的下游设置一个造粒系统,要么将清洁后的熔体直接转入第二阶段,即进入一台配混挤出机中,通过加入填料以及增强剂、添加剂、稳定剂和颜料等,有控制地对材料进行升级。”

图1

克劳斯玛菲的解决方案可以实现优质的再配混

克劳斯玛菲的切碎压实机

对于表观密度低于0.25kg/L的粉碎材料,可以在EdelweissCompounding技术的上游补充压实阶段。对于这种“轻软”的输入材料,更重要的是要使用一台切碎压实机,以便这些片材和薄膜的碎片可以得到加热、干燥和团聚,从而为后续在双螺杆挤出机中的加工带来便利。

为溶剂型回收提供最佳脱气方案

“溶剂法工艺尤其对于回收那些不能通过机械法得到分离的复合材料而言是个有趣的替代方案。溶剂被用于从塑料复合材料或者从塑料配混料中分离出聚合物,但之后必须再次去除溶剂。”Franz-Xaver Keilbach解释道。

ZE BluePower双螺杆挤出机在此方面也能发挥作用。该挤出机螺杆的旋转运动创造了一个大的不断更新的熔体表面,这使得易挥发物质更容易从此逃脱。通过外壳上与真空连接的开口,溶剂可以在加工中被去除掉。去除溶剂是在不同的压力阶段完成的,被污染的溶剂在蒸发、冷凝后,还可得到重新利用。

在此,精确的工艺特征也可由所生产聚合物需要达到的性能来决定,比如,要将材料中残留的溶剂含量从原来的30%降低到2%,使用一台双螺杆挤出机即可。但是,如果要求纯度在 ppm 范围内,建议采用两级级联配置。采用一台单螺杆挤出机与一台双螺杆挤出机的组合,克劳斯玛菲挤出部门实现了这种级联解决方案。

总之,不管材料是通过热机械法回收还是通过溶剂法回收,结果总能获得最佳清洁的熔体。这种熔体要么被重新制成标准的聚合物,要么在额外的配混步骤中得到升级。

图2



克劳斯玛菲的单螺杆挤出机技术可以有效地将溶剂从熔体中去除掉

用于回收的一流机器概念

高能效是ZE BluePower系列挤出机的突出优势之一。凭借在能源效率和工艺工程特征方面的诸多创新,如,拥有最佳操作点的动力传动系统、水冷三相交流电动机以及拥有最高效率的齿轮装置,使得运行成本显著降低。拥有4D和6D长度的模块化料筒,以及螺杆元件多样化的选择范围,确保了在为满足特殊应用需求而开发订制化的ZE BluePower双螺杆挤出机解决方案时,丝毫不影响灵活性。加工段较大的自由体积结合高扭矩密度,为实现极具成本效益的回收利用和配混加工提供了最佳先决条件。

 


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