RSF genius -идеальная система
фильтрации при переработке
PET Bottle Flake Фильтр RSF-гениус, разработанный фирмой Гнойсс Кунстсштоффтехник, работает бесперебойно, с постоянным давлением при полной автоматизации и непрерывности процесса. Постоянство давления и параметров процесса обеспечиваются благодаря так называемой ротационной технологии (Rotary-Technologie), использующей вращающуюся сетчатую шайбу. Перепад давления составляет при этом максимум ± 2 бар. Степень загрязнения и активная площадь чистого сита, находящегося в работе, также остаётся постоянной. Постоянство процесса, даже при замене сита, помимо обеспечения стабильной производительности, не допускает значительных колебаний таких важнейших технических характеристик, как давление и температура, а также вязкости расплава. Благодаря применению ротационной технологии не происходит загрязнения массы продуктами крекинга. Полная автоматизация процесса достигается благодаря интегрированной системе очистки сита. В обычных фильтрах оператор вынужден снимать загрязнённые элементы, поступающие из канала расплава и заменять на новые. Сетчатая шайба с нанесёнными на неё кольцеобразными углублениями для сита расположена между двумя блоками. Демонтаж и монтаж этих сит проводится через специальную заслонку, которая при необходимости открывается. Процесс производства и переработки при этом не нарушается. Предлагаемый метод очистки отличается высокой эффективностью в сравнении с другими способами самоочистки, характеризуется незначительными потерями материала, делает возможным многократное использования сита, которое ограничивается лишь долговечностью применяемых фильтр-элементов. Другая особенность новых фильтров типа RSF-гениус-заключается в том, что они универсальны в применении и могут быть использованы, например, при фильтрации мономеров, переработке отходов, а также в производстве тонкого волокна и плёнки. При этом не имеется ограничений как по вязкости и давлению фильтрующей среды, так и по размеру фильтрации.
При повышении давления перед фильтром сетчатая шайба поворачивается (с шагом менее 1°), тем самым достигается постоянство незагрязнённой площади сита и неизменность нагрузки от осевших на сетку отходов.
Перед тем, как загрязнённое сито будет использовано вновь, происходит его автоматическая очистка при помощи запатентованной системы поршня обратного впрыскивания. Отфильтрованный расплав поступает в канал с поршнем обратного впрыскивания, который, в свою очередь, под высоким давлением с определённым тактом «выстреливается» через тонкий канал сквозь загрязнённую часть сита наружу. При этом количество используемой пластической массы саморегулируется и на практике составляет в среднем около 0,02% (при сильном загрязнении) до максимум 0,5% от общей производительности.
Для того, чтобы достичь оптимальной чистоты сита, скорость и давление, с которыми впрыскивается расплав, регулируются. Давление обратной очистки всегда выше давления в фильтре.
Управление RSF-гениусом осуществляется полностью в автоматическом режиме с помощью специального управляющего устройства «Гениус», которое оптимально интегрируется в установку в целом. Вплоть до полного использования сита фильтрационные системы RSF-гениус работают без вмешательства обслуживающего персонала. Встроенные датчики позволяют непрерывно контролировать производственные параметры (температуру, колебания давления, давление обратной очистки, актуальное число использования сита и др.) через систему управления процессом.
При переработке высокочувствительных материалов должно быть предотвращено попадание в канал фильтра воздуха, а также окислившегося и подвергнувшегося термическому воздействию расплава. RSF-гениус удовлетворяет этим требованиям благодаря полностью герметичной конструкции. Сетчатая шайба с установленными в ней фильтр-элементами вращается между двумя идеально обработанными металлическими поверхностями, что предотвращает контакт сита с кислородом и влагой воздуха. Примеры прямого процесса рециклинга PET Bottle Flakes:
а) РЕТ-гранулят из PET Bottle Flakes
При переработке PET Bottle Flakes в гранулят, идущий на изготовление бутылок, требуется высочайшее качество материала. Даже если процессы мойки и дальнейшей переработки эффективны, существуют определённые проблемы при получении кристаллов, которые по качеству должны быть сопоставимы с кристаллами, полученными из первичного сырья. Для этого желательна сушка, необходимы экструзия с вакуумом или без, фильтрация расплава, измельчение до кристаллов, кристаллизация и полимеризация в твёрдой фазе (SSP). В фильтрующих системах большое значение имеет время, в течение которого ПЭТ расплавляется. В данном случае оно должно быть предельно минимизировано. Для того, чтобы отделить едва видимые загрязнения, размер фильтрации должен составлять от 40 до 60 urn . Частицы крекинга необходимо постоянно отделять от конечного продукта, особенно в период замены сеток и самоочистки. Фильтрующая система должна автоматически приспосабливаться к различным нагрузкам, вызванным загрязнениями и их преодолевать. В этом заключаются ключевые функциональные особенности полностью автоматических фильтрующих систем RSFgenius.
б) плёнка из А-ПЭТ
Использование PET Bottle Flakes при изготовлении плёнки особо привлекательно с точки зрения снижения материальных затрат. В данном случае решающее значение имеет и то, что плёнка должна быть абсолютно свободна от видимых оптических недостатков, таких как тёмные вкрапления, точки и т.д. Предельно необходима и стабильность процесса в целом. В большинстве случаев фильтр находится за шестеренным насосом, который обеспечивает постоянное давление. Высокая стоимость фильтрующей системы требует быстрой окупаемости. Для этого она должна быть полностью автоматической и высокоэффективной, что достигается благодаря сокращению потерь материала и многократному использованию фильтр-элементов. RSFgenius полностью отвечает этим требованиям. Размер фильтрации зависит от типа плёнки и области её применения и находится в диапазоне от 30 до 80 um. с) POY, штапельное волокно и нетканые материалы При прядении из PET Bottle Flakes необходимо учитывать определённые технологические принципы: высокая скорость процесса прядения при производстве P0Y (частично ориентированных нитей, пряжи) требует обычно начальной скорости - I.V. (initial volocity) от 0,62 до 0,64 дл/г (децилитр на грамм). При применении PET Bottle Flakes возможно регулирование I.V. путём подсушки или через добавки и модификаторы. Для нормальноматированной или глубокоматированной нити необходима добавка Ti02. Основным условием защиты ускоренной закупорки фильеры является использование фильтрующих систем. Необходимый размер фильтрации при этом составляет обычно 20 urn или меньше. Штапельное волокно прядется при меньшей начальной скорости. Величина I.V составляет между 0,58 и 0,62 дл/г. В данном случае I.V. также определяется степенью подсушки, или содержанием добавок. Здесь также необходимо применение экономически эффективной и выгодной для производства фильтрации, препятствующей преждевременной закупорке фильеры. Оптимальный размер фильтрации составляет 30 - 80 um. При изготовлении нетканых материалов, как при тонких титрах для текстильной промышленности, так и грубых типах, применяемых в качестве основы для кровли или дорожных покрытий, возможно применение PET Bottle Flakes. Величина I.V. должна быть соответственно установлена в пределах около 0,64 дл/г. На основании размера фильеры определяется фильтрующая система, имеющая в данном случае также большое значение. Фактор нарушения | Проявление в конечном продукте | Устранение или снижение влияния нарушений | | Влажность | -Слизи при пленке/помутнение при пленке и бутылках-Снижение показателя IV | -Оптимизация остаточной влажности/вакуума-Уменьшение времени прохождения | | Твердые частицы(напр.: песок, металл, стекло, продукт крекинга) | Зрительно видимые частицы в конечном продукте-Уменьшение прочности на разрыв-Уменьшение прочности волокна-повреждение насоса при частицах более 400 микрон | -Улучшение размера фильтрации до 56 микрон | | Мягкие частицы (напр. гель) | Обрыв нити в производстве волокна -Зрительно видимые частицы в виде «рыбных глаз»Снижение прочности на разрыв | -Оптимизация шнеков с целью увеличения процесса смешивания, точнее применение двух шнеков | | Чужеродные полимеры(PP, PE, PS, PA, PC, и др.) | Обрыв нити, желтизна, слизи возможныВозможно снижения предела прочности на разрыв | Оптимизация шнеков с целью усиления процесса смещенияПрименение двухшнекового экструдера | | ПВХ | Изменение цвета в желто-коричневыйВозможны слизи и обрыв нитиСнижение прочности на разрыв | Изменение цвета не поддается влияниюОптимизация смешенияПрименение двухшнекового экструдера | | Клей | -Пожелтенение, возможно образование слизиВозможен обрыв нитиСнижение прочности на разрыв | -Оптимизация шнеков экструдера с целью усиления процесса смешивания.Двухшнековый эктрудер | | Дерево | Частицы дерева в конечном продуктеМного черных частиц в конечном продуктеУменьшение предела прочности на разрыв | Улучшение и оптимизация процесса фильтрацииДельта Пи в образованиях грязи довести до менее 30 р с целью избежания сгорания дерева | | Резина | Много мельчайших частиц в конечном продуктеУменьшение прочности на разрывСильное повреждение фильтр-элементов | Оптимизация и улучшение процесса фильтрации расплаваПрименение специально изготовленных сеток |
Табл. 1. Факторы, нарушающие качество материала Размер фильтрации зависит от прядильного титра и рекомендуется в данном случае в пределах 25 - 40 μm. Во всех перечисленных случаях существенное значение имеет стабильность процесса, при этом негативное воздействие оказывают резкие колебания давления и длительное время прохождения расплава, которые приводят к разрыву нитей.
д) упаковочные (плёночные) ленты, особо прочные монофиламенты.
Для производителей этой продукции применение PET Bottle Flakes также целесообразно с целью поддержания низких затрат на используемое сырьё. В обоих случаях исходное сырьё PET-Granulat получают из PET-Bottle Flakes, который в твёрдом состоянии заново полимеризируется с целью увеличения показателя I.V. до 0,9 - 1,3 дл/г. При изготовлении плёночных лент в некоторых случаях возможно получение приемлемой продукции из смеси PET Bottle Flakes с новым материалом.
Особо прочные плёночные ленточки производятся методом экструзии из тесьмы и моноаксиального ориентированного окружения. Монофиламенты - посредством формирования волокна из расплава с последующей вытяжкой. Вследствие высокой начальной скорости I.V. и относительно большого поперечного сечения продукта подходит размер фильтрации свыше 70 μm. Причины | Негативные проявления в конечном продукте | Отстранение или уменьшение нарушений | | •непостоянство влажности •непостоянство дозировки •непостоянное давление при фильтрации • непостоянное давление фильтрации •непостоянство в вакууме | •Маβколебания в объеме и допусках конечного продукта •колебания показателя прочности на разрыв •разрыв нити | •Оптимизация процесса -дополнительное оборудование •применение фильтрационной системы с постоянным давлением и стабильным процессом |
Заключение
При переработке PET- бутылок могут, как правило, возникать всевозможные трудности, причиной которых являются разнообразные загрязнения, которые зависят от качества собранных отходов - использованных бутылок. Влияние этих загрязнений на качество конечного продукта, получаемого в ходе процесса переработки, также соответственно многообразно. Возможные факторы нарушения можно обобщить в следующих таблицах: Преимущества фильтра RSFgenius при переработке PET-Bottle-Flake: • автоматическое приспособление при различной степени загрязнения,
• стабильность прозводственного процесса,
• постоянство давления,
• полноавтоматический режим работы,
• кратчайшее время прохождения расплава через фильтр ( < 2 мин.),
• короткое пребывание загрязнений в расплаве (< 100 Min.),
• точное регулирование процесса обратной очистки, что способствует эффективному использованию материала,
• многократность использования фильтрующих элементов (более 200 раз),
• возможность фильтрации в 10 рт при PET Bottle Flakes Recycling,
• отсутствие нарушений процесса при смене фильтр-элементов. На сегодняшний день фильтры типа RSFgenius от Гнойсс успешно применяют во всём мире для переработки PET Bottle Flakes в следующие виды продукции: • Гранулят из Bottle-Flakes с характеристиками качества, допущенными для изготовления упаковки продуктов питания (около 20 линий, с производительностью от 800 до 1.50 кг в час);
• Штапельно волокно (около 40 линий, от 300 - 1.300 кг в час);
• Нетканые материалы (около 20 линий, от 400 - 1.000 кг в час);
• А-РЕТ - упаковочные плёнки и плёнки глубокой вытяжки (около 110 линий, от 500 до 1.500 кг в час).
Gneuβ Kunststofftechnik GmbH
Moenichhusen 42, D-32549 Bad Oeynhausen
Tel.: +49 5731 5307-0, Fax: +49 5731 5307-77
gneuss@gneuss.com; www.gneuss.com |
