أنواع القطع لآلات تكوير البلاستيك وخطوط التكوير

أنا. مقدمة

تكوير البلاستيك يلعب دورًا حاسمًا في إعادة تدوير النفايات البلاستيكية وتقليل التلوث البيئي. من خلال تحويل قصاصات البلاستيك إلى كريات موحدة، تتيح عملية تكوير البلاستيك إعادة استخدام البلاستيك كمواد خام في التصنيع، مما يؤدي إلى إغلاق الحلقة في إعادة تدوير البلاستيك. لا تقلل عملية تكوير البلاستيك من النفايات فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين أداء المواد البلاستيكية المعاد تدويرها.

تقدم هذه المقالة نظرة شاملة عن آلات تكوير البلاستيك وخطوط الإنتاج. سنقدم المكونات الرئيسية ومبادئ العمل لأنظمة تكوير إعادة تدوير البلاستيك، ونحلل أنواع القطع المختلفة للتكوير ومزاياها، ونناقش طرق التغذية المختلفة، ونشرح كيفية تخصيص خطوط التكوير لمواد بلاستيكية محددة. كما سيتم مناقشة العوامل التي تؤثر على جودة الكريات واتجاهات التطوير المستقبلية.

ثانيا. عملية تكوير البلاستيك

أ. التعريف والأهداف

تكوير البلاستيك هي عملية إعادة تدوير تحول النفايات البلاستيكية إلى حبيبات صغيرة موحدة تسمى الكريات. تعمل هذه الكريات كمواد خام لتصنيع المنتجات البلاستيكية الجديدة. الأهداف الأساسية لتكوير البلاستيك هي:

1. إعادة تدوير النفايات البلاستيكية للحد من التلوث البيئي والحفاظ على الموارد.

2. تحسين تداول وتخزين ونقل المواد البلاستيكية.

3. تحسين جودة واتساق المواد البلاستيكية المعاد تدويرها للحصول على أداء أفضل في التطبيقات اللاحقة.

4. تعزيز الاقتصاد الدائري من خلال تمكين إعادة تدوير المواد البلاستيكية في حلقة مغلقة.

ب. المكونات الرئيسية لآلات تكوير البلاستيك

1. الحزام الناقل: يستخدم نظام النقل لنقل النفايات البلاستيكية من منطقة التخزين إلى آلة التكوير. إنه يضمن إمدادات مستمرة وثابتة من المواد الخام، وهو أمر بالغ الأهمية للتشغيل الفعال.

2. القاطع/الضاغط: القاطع أو الضاغط مسؤول عن تقليل حجم النفايات البلاستيكية إلى قطع أصغر. تعمل هذه الخطوة على تحسين كفاءة التغذية وتسهيل عمليات التقطيع والبثق اللاحقة.

3. آلة التقطيع: تعمل آلة التقطيع على تقليل حجم القطع البلاستيكية إلى رقائق أو حبيبات أصغر. تعتبر هذه الخطوة حاسمة لتحقيق توزيع موحد للحجم وتحسين كفاءة الذوبان والخلط في الطارد.

4. الطارد: الطارد هو قلب آلة التكوير. يقوم بإذابة وخلط رقائق البلاستيك تحت درجة حرارة وضغط عاليين. يقوم جهاز البثق أيضًا بإزالة أي شوائب ومواد متطايرة متبقية من مصهور البلاستيك، مما يضمن جودة الكريات النهائية.

5. نظام التكوير: يتكون نظام التكوير من لوحة القالب وآلية القطع. يتم دفع البلاستيك المنصهر عبر لوحة القالب، مما يشكل خيوطًا متواصلة. يتم بعد ذلك تقطيع هذه الخيوط إلى كريات صغيرة بواسطة شفرات دوارة أو قاطعة دائرية مائية.

6. نظام التبريد: نظام التبريد يبرد ويصلب الكريات الساخنة بسرعة بعد القطع. يتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق غمر الكريات في الماء أو تعريضها للهواء البارد. التبريد المناسب ضروري للحفاظ على شكل وسلامة الكريات.

7. نظام التجفيف: بعد التبريد، يجب تجفيف الكريات لإزالة الرطوبة السطحية. يتضمن نظام التجفيف عادةً مجففًا بالطرد المركزي أو مجففًا بالطبقة المميعة. تعد إزالة الرطوبة أمرًا ضروريًا لمنع التكتل وضمان التدفق الجيد للكريات.

8. خزان الصومعة أو محطة التعبئة: يتم تخزين الكريات المجففة في خزان الصومعة أو تعبئتها في أكياس لسهولة التعامل والنقل. تُفضل صهاريج الصوامع للعمليات واسعة النطاق، في حين أن محطات التعبئة مناسبة للكميات الصغيرة أو متطلبات العملاء المحددة.

ج. مبدأ العمل وتدفق آلات تكوير إعادة تدوير البلاستيك

مبدأ العمل لآلات تكوير إعادة تدوير البلاستيك يتضمن الخطوات التالية:

1. التغذية: يتم تغذية النفايات البلاستيكية إلى آلة التكوير من خلال قادوس أو حزام ناقل. يضمن نظام التغذية إمدادًا مستمرًا وموحدًا للمواد الخام للآلة.

2. تقليل الحجم: يتم أولاً قطع النفايات البلاستيكية أو ضغطها إلى قطع أصغر بواسطة القاطع أو الضاغط. بعد ذلك، تقوم آلة التقطيع بتقليل حجم القطع البلاستيكية إلى رقائق أو حبيبات بالحجم المطلوب.

3. البثق: يتم إدخال الرقائق البلاستيكية إلى جهاز البثق، حيث يتم صهرها وخلطها تحت درجة حرارة وضغط عاليين. يقوم جهاز البثق أيضًا بإزالة أي شوائب ومواد متطايرة متبقية من مصهور البلاستيك، مما يضمن الحصول على مادة متجانسة ونظيفة.

4. الترشيح: يمر البلاستيك المنصهر عبر نظام الترشيح لإزالة أي ملوثات صلبة، مثل الجزيئات المعدنية أو الخشب أو الورق. هذه الخطوة حاسمة للحفاظ على جودة ونقاء الكريات النهائية.

5. التكوير: يتم دفع البلاستيك المصهور من خلال لوحة القالب ذات الثقوب الصغيرة العديدة، مما يشكل خيوطًا متواصلة. يتم تقطيع هذه الخيوط على الفور إلى كريات صغيرة بواسطة شفرات دوارة أو قاطعة حلقة مائية.

6. التبريد: يتم تبريد الكريات الساخنة وتصلبها بسرعة عن طريق غمرها في الماء أو تعريضها للهواء البارد. التبريد المناسب ضروري للحفاظ على شكل وسلامة الكريات.

7. التجفيف: يتم تجفيف الكريات المبردة باستخدام مجفف الطرد المركزي أو مجفف الطبقة المميعة لإزالة الرطوبة السطحية. تمنع هذه الخطوة التكتل وتضمن سيولة جيدة للكريات.

8. التخزين أو التعبئة: يتم تخزين الكريات المجففة إما في خزان صومعة لمناولة المواد السائبة أو تعبئتها في أكياس لكميات أصغر أو لمتطلبات العملاء المحددة.

يضمن التشغيل المستمر ومزامنة هذه الخطوات إنتاج كريات فعال وعالي الجودة من النفايات البلاستيكية.

ثالثا. أنواع القطع لآلات تكوير البلاستيك

أ. نظام تكوير الوجه بالقالب الساخن

1. وصف العملية:

في نظام تكوير الوجه بالقالب الساخن، يتم بثق البلاستيك المنصهر من خلال لوحة القالب ذات الثقوب المتعددة، مما يشكل خيوطًا متواصلة. يتم تقطيع هذه الخيوط إلى كريات مباشرة بعد الخروج من لوحة القالب عن طريق الشفرات الدوارة الموضوعة بالقرب من وجه القالب. عادة ما تكون شفرات القطع مصنوعة من الفولاذ عالي السرعة أو كربيد التنغستن لضمان المتانة والحدة. يحافظ نظام التسخين على لوحة القالب عند درجة حرارة عالية لمنع التبريد المبكر وتصلب الخيوط البلاستيكية.

2. المزايا والتطبيقات:

- مناسب لمجموعة واسعة من اللدائن الحرارية، بما في ذلك البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، والبوليسترين (PS)، والبولي فينيل كلورايد (PVC).

- إنتاج كريات عالية الجودة ذات حجم وشكل وكثافة موحدة.

- انخفاض توليد الغبار والحد الأدنى من محتوى الدقائق في الكريات.

- كفاءة تبريد وتصلب الكريات بسبب قرب شفرات القطع من وجه القالب.

- تصميم مدمج بمساحة صغيرة، مما يجعله مناسبًا للمنشآت ذات المساحة المحدودة.

- مثالية لمعالجة المواد الحساسة حرارياً والمركبات المملوءة بدرجة عالية.

ب. تكوير حلقات الماء الساخن بالقالب الساخن

1. وصف العملية:

إن عملية تكوير حلقات الماء بالقالب الساخن تشبه عملية تكوير وجه القالب الساخن، مع إضافة حلقة مائية تحيط بوجه القالب. يتم بثق البلاستيك المنصهر من خلال لوحة القالب، مكونًا خيوطًا يتم تقطيعها إلى كريات بواسطة الشفرات الدوارة. توفر حلقة الماء التبريد الفوري والتجميد للكريات أثناء قطعها. يساعد تدفق الماء أيضًا على نقل الكريات بعيدًا عن منطقة القطع ويمنعها من الالتصاق ببعضها البعض.

2. المزايا والتطبيقات:

- مناسبة لمجموعة واسعة من اللدائن الحرارية، وخاصة تلك ذات معدلات تدفق ذوبان عالية.

- إنتاج كريات ذات كروية ممتازة وتوزيع موحد للحجم.

- كفاءة تبريد وتجميد الكريات بسبب وجود الحلقة المائية.

- تقليل توليد الغبار ومحتوى الدقائق مقارنة بعملية تكوير الوجه بالقالب الساخن.

- يساعد تدفق الماء في الحفاظ على شفرات القطع نظيفة ويمنع تراكم الحبيبات على وجه القالب.

- مثالي لمعالجة المواد الاسترطابية وتلك الحساسة للتدهور الحراري.

ج. نظام التكوير تحت الماء (UWP)

1. وصف العملية:

في نظام التكوير تحت الماء، يتم بثق البلاستيك المنصهر من خلال لوحة القالب مباشرة إلى غرفة الماء. يبرد تدفق الماء في الحجرة على الفور ويصلب الخيوط البلاستيكية عند خروجها من القالب. يقوم القاطع الدوار، الموجود عند مخرج القالب، بتقطيع الخيوط الصلبة إلى كريات. يتم بعد ذلك نقل الكريات عن طريق تدفق المياه إلى المجفف، حيث يتم فصلها عن الماء وتجفيفها.

2. المزايا والتطبيقات:

- إنتاج كريات ذات كروية ممتازة، وتوزيع موحد الحجم، وسطح أملس.

- كفاءة تبريد وتجميد الكريات بسبب ملامستها المباشرة للماء.

- الحد الأدنى من التدهور الحراري للمادة البلاستيكية أثناء التكوير.

- انخفاض نسبة الغبار والمحتوى الدقيق في الكريات.

- مناسبة لمعالجة مجموعة واسعة من اللدائن الحرارية، بما في ذلك اللدائن الهندسية والراتنجات عالية الحرارة.

- مثالية لإنتاج الحبيبات الدقيقة والكريات المتخصصة ذات الأشكال أو الألوان الفريدة.

3. مقارنة مع تكوير حلقة الماء:

- يوفر UWP تبريدًا وتصلبًا أكثر كفاءة للكريات مقارنةً بتكوير حلقة الماء.

- تنتج UWP كريات ذات كروية وجودة سطح أفضل بسبب الغمر الكامل في الماء.

- تتميز تقنية UWP بتكلفة استثمارية أعلى وبصمة أكبر مقارنة بعملية تكوير حلقات الماء.

- UWP أكثر ملاءمة لمعالجة المواد ذات درجة الحرارة العالية والرطوبة.

د. نظام التكوير

1. وصف العملية:

في نظام تكوير الخيوط، يتم بثق البلاستيك المنصهر من خلال لوحة قالب ذات فتحات متعددة، مما يشكل خيوطًا متواصلة. يتم تبريد هذه الخيوط وتصلبها عن طريق المرور عبر حمام مائي أو حوض تبريد. يتم بعد ذلك تغذية الخيوط المتصلبة في آلة تكوير، حيث يتم تقطيعها إلى كريات بواسطة شفرات دوارة. يتم جمع الكريات وتجفيفها باستخدام مجفف الطرد المركزي أو مجفف الطبقة المميعة.

2. المزايا والتطبيقات:

- حل تكوير بسيط وفعال من حيث التكلفة لمجموعة واسعة من اللدائن الحرارية.

- مناسب لمعالجة المواد ذات اللزوجة العالية الذوبان والحساسية الحرارية المنخفضة.

- إنتاج كريات أسطوانية ذات قطر وطول موحد.

- المرونة في ضبط حجم الحبيبات عن طريق تغيير قطر فتحة القالب وسرعة القطع.

- تكلفة استثمار أقل وبصمة أصغر مقارنة بأنظمة التكوير الأخرى.

- مثالية للإنتاج الصغير والمتوسط ​​والتطبيقات المعملية.

هـ. نظام تكوير الخيوط الأوتوماتيكي

1. وصف العملية:

نظام تكوير الخيوط الأوتوماتيكي هو نسخة متقدمة من عملية تكوير الخيوط التقليدية. إنه يشتمل على أنظمة نقل وتبريد وتغذية أوتوماتيكية لتعزيز كفاءة واتساق إنتاج الكريات. يتم بثق الخيوط البلاستيكية المنصهرة من خلال لوحة القالب، ثم يتم تبريدها في حمام مائي أو حوض تبريد، ثم يتم نقلها تلقائيًا إلى آلة تكوير الخيوط. يقوم جهاز التكوير بتقطيع الخيوط إلى كريات باستخدام شفرات دوارة، ويتم جمع الكريات وتجفيفها في نظام تجفيف متكامل.

2. المزايا والتطبيقات:

- عملية مؤتمتة بالكامل مع الحد الأدنى من تدخل المشغل، مما يقلل من تكاليف العمالة ويحسن كفاءة الإنتاج.

- جودة الكريات المتسقة وتوزيع الحجم بسبب التغذية والقطع الآلي للحبيبات.

- تقليل خطر كسر الخيوط وتشابكها أثناء عملية التكوير.

- مناسب لمعالجة مجموعة واسعة من اللدائن الحرارية، بما في ذلك البولي أوليفينات والستيرينات واللدائن الهندسية.

- مثالي لعمليات الإنتاج المتوسطة والكبيرة الحجم ذات متطلبات الإنتاج العالية.

- يمكن دمجها مع عمليات البثق الأولية وأنظمة معالجة المواد النهائية للتشغيل السلس.

F. مقارنة أنواع القطع المختلفة

1. نطاق الأتمتة:

- توفر أنظمة التكوير السطحي والتكوير تحت القالب الساخن أعلى مستوى من الأتمتة، مع الحد الأدنى من تدخل المشغل المطلوب.

- توفر أنظمة تكوير الخيوط الأوتوماتيكية درجة عالية من الأتمتة، مع النقل الآلي والتبريد والتغذية.

- تتمتع أنظمة تكوير الخيوط التقليدية بمستوى أقل من الأتمتة، مما يتطلب معالجة يدوية للخيوط والكريات.

2. البصمة:

- تتميز أنظمة تكوير الوجه بالقالب الساخن بأصغر مساحة نظرًا لتصميمها المدمج وتكاملها الوثيق مع عملية البثق.

- أنظمة حلقات المياه والتكوير تحت الماء لها مساحة أكبر بسبب وجود غرفة المياه والمعدات المرتبطة بها.

- تتميز أنظمة تكوير الخيوط ببصمة معتدلة، مع وجود مساحة إضافية مطلوبة لتبريد الخيوط ومعالجتها.

3. تكلفة الاستثمار:

- تتميز أنظمة التكوير والتكوير تحت القالب الساخن بأعلى تكلفة استثمارية نظرًا لتقنيتها المتقدمة ومتطلبات التحكم الدقيقة.

- تتميز أنظمة تكوير حلقات الماء بتكلفة استثمارية أقل قليلاً مقارنة بأنظمة وجه القالب الساخن والأنظمة تحت الماء.

- تتميز أنظمة تكوير الخيوط بأقل تكلفة استثمارية، مما يجعلها مناسبة للعمليات الصغيرة والمتوسطة الحجم والمشاريع ذات الميزانية المحدودة.

4. شكل الحبيبات واتساق الحجم والغبار:

- تنتج أنظمة التكوير تحت الماء الكريات الأكثر كروية وموحدة مع الحد الأدنى من توليد الغبار.

- تنتج أنظمة تحبيب الوجه الساخن وحلقة الماء كريات ذات كروية جيدة واتساق حجم، مع توليد غبار منخفض.

- تنتج أنظمة تكوير الخيوط كريات أسطوانية ذات قطر موحد ولكن قد يكون لها اختلافات في الطول. يكون توليد الغبار أعلى نسبيًا مقارنة بأنواع القطع الأخرى.

يعتمد اختيار نوع القطع المناسب على عوامل مثل المواد البلاستيكية التي تتم معالجتها، وخصائص الحبيبات المرغوبة، وحجم الإنتاج، وميزانية الاستثمار، وقيود المساحة. كل نوع من أنواع القطع له مزاياه وقيوده، ويجب أن يعتمد الاختيار على تقييم دقيق لمتطلبات المشروع والموارد المتاحة.

رابعا. أنواع التغذية لآلات تكوير البلاستيك

أ. آلة تكوير إعادة تدوير وتغذية القادوس

1. وصف العملية:

في آلة إعادة تدوير تغذية القادوس، يتم تغذية النفايات البلاستيكية إلى الطارد من خلال القادوس. القادوس عبارة عن حاوية على شكل قمع تحمل المادة البلاستيكية وتطلقها تدريجيًا في برميل الطارد. عادة ما تكون النفايات البلاستيكية على شكل رقائق أو حبيبات أو قطع صغيرة. عندما تدخل المادة إلى الطارد، يتم تسخينها وصهرها وتجانسها بواسطة المسمار الدوار. يتم بعد ذلك دفع البلاستيك المنصهر عبر لوحة القالب، لتكوين خيوط يتم تقطيعها لاحقًا إلى كريات.

2. المواد والتطبيقات المناسبة:

- مثالية لمعالجة النفايات البلاستيكية الصلبة، مثل HDPE، PP، PS، وABS.

- مناسب لإعادة تدوير الخردة البلاستيكية بعد الاستهلاك وبعد الصناعة، بما في ذلك الزجاجات والحاويات وقطع غيار السيارات.

- يمكنه التعامل مع المواد ذات الكثافة الظاهرية وحجم الجسيمات المتفاوتة، طالما أنها يمكن أن تتدفق بسهولة عبر القادوس.

- يشيع استخدامها في عمليات إعادة التدوير الصغيرة والمتوسطة الحجم وفي مرافق إعادة التدوير الداخلية.

ب. إعادة تدوير التغذية الجانبية لآلة التكوير

1. وصف العملية:

تقوم آلة إعادة تدوير التغذية الجانبية بإدخال النفايات البلاستيكية إلى برميل الطارد من خلال وحدة تغذية جانبية، والتي تكون عادةً عبارة عن مثقاب فردي أو مزدوج اللولب. يتم وضع وحدة التغذية الجانبية بشكل عمودي على برميل الطارد الرئيسي وتقوم باستمرار بتوصيل المواد البلاستيكية إلى تيار الصهر. تسمح طريقة التغذية هذه بتحكم أفضل في كمية المواد وتساعد في الحفاظ على معدل تغذية ثابت. يتم صهر النفايات البلاستيكية، وتجانسها، وقذفها من خلال لوحة القالب لتشكيل خيوط، والتي يتم بعد ذلك تقطيعها إلى كريات.

2. المزايا في استقرار وكفاءة تغذية المواد:

- يوفر تغذية أكثر استقرارًا واتساقًا للمواد مقارنة بتغذية القادوس، خاصة بالنسبة للمواد ذات الكثافة الظاهرية المنخفضة.

- يسمح بالقياس الدقيق والتحكم في كمية المواد المدخولة، مما يضمن تدفق ذوبان موحد ويقلل الاختلافات في جودة الحبيبات.

- يمنع سد المواد والانسداد في القادوس، والذي يمكن أن يحدث مع أنواع معينة من النفايات البلاستيكية.

- يتيح معالجة مجموعة واسعة من المواد البلاستيكية، بما في ذلك الأفلام والألياف والرقائق ذات الأشكال والأحجام غير المنتظمة.

- تحسين الكفاءة الشاملة لعملية التكوير عن طريق الحفاظ على تدفق ثابت للمواد وتقليل وقت التوقف عن العمل.

ج. آلة تكوير التغذية وإعادة التدوير لضاغط القاطع

1. وصف العملية:

تم تصميم آلة إعادة تدوير التغذية بالضاغط القاطع للتعامل مع مواد النفايات البلاستيكية الضخمة والضخمة وخفيفة الوزن. يتكون النظام من وحدة قطع وضغط تعمل على تهيئة النفايات البلاستيكية قبل تغذيتها في جهاز البثق. يستخدم ضاغط القاطع سلسلة من الشفرات الدوارة لتقطيع وتمزيق المواد البلاستيكية إلى قطع أصغر. في الوقت نفسه، يقوم الضاغط بالضغط لتكثيف المادة الممزقة، مما يزيد من كثافتها الظاهرية. يتم بعد ذلك إدخال النفايات البلاستيكية المجهزة مسبقًا في جهاز البثق، حيث يتم صهرها، وتجانسها، وقذفها من خلال لوحة القالب لتشكيل الكريات.

2. المزايا في التعامل مع الأفلام والحقائب والرافية والسحاب والمواد الرغوية:

- يعالج بكفاءة مواد النفايات البلاستيكية خفيفة الوزن وكبيرة الحجم والتي يصعب التعامل معها بطرق التغذية التقليدية.

- تعمل وحدة الضاغط القاطع على تقليل حجم النفايات البلاستيكية، مما يسهل تغذيتها في الطارد وتحسين الإنتاجية الإجمالية.

- يزيد الضغط من الكثافة الظاهرية للمادة، مما يسمح باستخدام أكثر كفاءة لقدرة الطارد وتقليل استهلاك الطاقة.

- يمنع تجسير المواد وتشابكها وانسدادها في نظام التغذية، مما يضمن التشغيل السلس والمستمر.

- مناسبة لإعادة تدوير الأفلام البلاستيكية والحقائب والرافية والسحابات والمواد الرغوية بعد الاستهلاك وما بعد الصناعة.

V. خطوط تكوير البلاستيك للمواد المختلفة

أ. خط تكوير النفايات البلاستيكية الصلبة:

تم تصميم خط تكوير النفايات البلاستيكية الصلبة لمعالجة الخردة البلاستيكية الصلبة والسميكة الجدران، مثل HDPE، PP، PS، وABS. يتكون الخط عادة من آلة التقطيع أو المحبب لتقليل حجم النفايات البلاستيكية، يليها قادوس أو وحدة تغذية جانبية لإدخال المادة إلى الطارد. تم تجهيز جهاز البثق بتكوين لولبي وأسطواني مناسب لمعالجة المواد البلاستيكية الصلبة، مما يضمن الذوبان والتجانس المناسبين. يتم بعد ذلك بثق البلاستيك المنصهر من خلال لوحة القالب، وتشكيل خيوط يتم تقطيعها إلى كريات بواسطة نظام التكوير. يمكن دمج معدات إضافية، مثل مرشح الذوبان ووحدة تفريغ الغاز، لإزالة الملوثات وتحسين جودة الكريات.

ب. خط تكوير الأفلام البلاستيكية الناعمة:

تم تصميم خط تكوير الأغشية البلاستيكية الناعمة خصيصًا للتعامل مع الأغشية البلاستيكية الرقيقة والمرنة وخفيفة الوزن، مثل مواد التعبئة والتغليف LDPE، LLDPE، وHDPE. يشتمل الخط غالبًا على وحدة تغذية ضاغطة وقاطعة لتهيئة نفايات الأفلام مسبقًا، مما يقلل حجمها ويزيد كثافتها الظاهرية. يتم بعد ذلك إدخال المادة المضغوطة في جهاز الطارد، المجهز بتكوين لولبي وأسطواني مُحسَّن لمعالجة المواد البلاستيكية الناعمة. قد يشتمل الطارد أيضًا على وحدة تفريغ لإزالة الرطوبة والمواد المتطايرة من المصهور. يتم بثق البلاستيك المنصهر من خلال لوحة القالب، وتشكيل خيوط يتم تقطيعها إلى كريات. يعد التبريد والتجفيف المناسبين للكريات أمرًا ضروريًا لمنع التكتل وضمان خصائص التدفق الجيدة.

ج. خط تكوير نفايات النايلون/الألياف:

تم تصميم خط تكوير نفايات النايلون/الألياف لمعالجة الألياف الاصطناعية، مثل النايلون والبوليستر والأراميد، بالإضافة إلى نفايات السجاد والمنسوجات. يشتمل الخط عادةً على قاطع ألياف أو آلة تقطيع لتقليل حجم مادة النفايات وتسهيل التغذية في جهاز البثق. تم تجهيز الطارد بتكوين لولبي وبرميل مناسب لمعالجة مواد النايلون والألياف، والتي قد تتطلب درجات حرارة معالجة أعلى ومكونات خاصة مقاومة للتآكل. يتم ترشيح البلاستيك المنصهر لإزالة الملوثات ثم يتم بثقه من خلال لوحة القالب لتشكيل خيوط. يتم تقطيع الخيوط إلى كريات وتبريدها قبل تجفيفها وتعبئتها.

د. التخصيص على أساس خصائص مواد محددة:

يمكن تخصيص خطوط تكوير البلاستيك لاستيعاب الخصائص والمتطلبات المحددة لمواد النفايات البلاستيكية المختلفة. يتم أخذ عوامل مثل تكوين المواد، ومؤشر تدفق الذوبان، ومحتوى الرطوبة، ومستوى التلوث في الاعتبار عند تصميم وتكوين خط التكوير. قد يتضمن التخصيص اختيار أنظمة التغذية المناسبة، وتصميمات براغي وبراميل الطارد، وطرق الترشيح، وتقنيات التكوير. يمكن دمج معدات إضافية، مثل وحدات الغسيل المسبق، وأجهزة الكشف عن المعادن، وأنظمة فرز الألوان، في الخط لضمان جودة ونقاء الكريات المعاد تدويرها. إن العمل بشكل وثيق مع الشركات المصنعة لآلات التكوير ذات الخبرة يمكن أن يساعد في تطوير حلول مخصصة لتطبيقات إعادة التدوير المحددة.

سادسا. العوامل المؤثرة على جودة الحبيبات

أ. خواص المواد:

إن خصائص مواد النفايات البلاستيكية المدخلة لها تأثير كبير على جودة الكريات المعاد تدويرها. بعض خصائص المواد الرئيسية التي تؤثر على جودة الحبيبات تشمل:

- التركيب: يمكن أن يؤثر نوع البلاستيك (على سبيل المثال، PE، PP، PS، PVC) ووجود المواد المضافة أو الحشو أو التعزيزات على سلوك الذوبان، والخواص الميكانيكية، وتوافق الكريات المعاد تدويرها.

- التلوث: يمكن أن يؤدي مستوى ونوع الملوثات، مثل الأوساخ والغبار والملصقات والمواد اللاصقة والبوليمرات الأخرى، إلى الإضرار بنقاء واتساق الكريات المعاد تدويرها.

- محتوى الرطوبة: يمكن أن تسبب مستويات الرطوبة العالية في المواد المدخلة مشاكل في المعالجة، مثل الفقاعات والفراغات والتدهور، مما يؤدي إلى ضعف جودة الحبيبات.

- مؤشر تدفق الذوبان (MFI): يؤثر مؤشر تدفق الذوبان للنفايات البلاستيكية على سلوك التدفق وقابلية معالجة الكريات المعاد تدويرها. يمكن أن تؤدي مؤسسات التمويل الأصغر غير المتسقة إلى اختلافات في حجم الحبيبات وشكلها وخواصها الميكانيكية.

ب. نوع آلة التكوير وتكوينها:

يلعب نوع وتكوين آلة التكوير دورًا حاسمًا في تحديد جودة الكريات المعاد تدويرها. تشمل العوامل التي يجب مراعاتها ما يلي:

- تصميم الطارد: يجب تحسين تكوين اللولب والبرميل، ونسبة L/D، ونسبة ضغط الطارد لمواد النفايات البلاستيكية المحددة لضمان الذوبان والخلط والتجانس بشكل صحيح.

- الترشيح: يساعد استخدام أنظمة ترشيح الذوبان المناسبة، مثل مبدلات الشاش أو مرشحات الذوبان المستمر، على إزالة الملوثات وتحسين نظافة الكريات المعاد تدويرها.

- تكنولوجيا التكوير: يؤثر اختيار نظام التكوير (على سبيل المثال، سطح القالب الساخن، حلقة الماء، تحت الماء، الجدائل) على شكل الحبيبات، وتوزيع الحجم، وكفاءة التبريد، مما يؤثر بدوره على جودة الحبيبات بشكل عام.

- التعامل مع الحبيبات: تعد أنظمة نقل الحبيبات والتبريد والتجفيف المناسبة ضرورية لمنع تشوه الحبيبات وتكتلها والتقاط الرطوبة، مما يضمن خصائص تدفق جيدة وجودة ثابتة.

ج. تحسين معلمات العملية:

يعد تحسين معلمات العملية لخط التكوير أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق كريات معاد تدويرها عالية الجودة. تتضمن المعلمات الرئيسية للتحكم والتحسين ما يلي:

- ملف درجة الحرارة: يجب ضبط إعدادات درجة الحرارة على طول أسطوانة الطارد والقالب ونظام التكوير بعناية لضمان ذوبان المواد البلاستيكية وتجانسها وتصلبها بشكل سليم.

- سرعة اللولب: تؤثر سرعة دوران لولب الطارد على وقت المكوث، ومعدل القص، وكفاءة الخلط، مما يؤثر على جودة الذوبان واتساق الحبيبات.

- معدل التغذية: يعد الحفاظ على معدل تغذية ثابتًا ومتحكمًا أمرًا مهمًا لتحقيق تدفق ذوبان ثابت وتوزيع موحد لحجم الحبيبات.

- سرعة القطع: يجب تحسين سرعة شفرات التكوير أو القاطع لإنتاج الكريات بالحجم والشكل المطلوب مع تقليل الدقائق وتوليد الغبار.

- التبريد والتجفيف: يعد التبريد والتجفيف المناسب للكريات أمرًا ضروريًا لمنع التكتل، وامتصاص الرطوبة، والتدهور، مما يضمن استقرار التخزين الجيد وقابلية المعالجة.

تعد المراقبة المنتظمة والاختبار والتعديل لهذه العوامل ضرورية للحفاظ على جودة الحبيبات المتسقة مع مرور الوقت. يمكن أن يساعد تنفيذ تدابير مراقبة الجودة، مثل اختبار مؤشر تدفق الذوبان، وتحليل حجم الكريات، وتقييم التلوث، في تحديد ومعالجة أي مشكلات قد تنشأ أثناء عملية التكوير. يمكن أن يوفر التعاون مع مشغلي آلات التكوير ذوي الخبرة وموردي المواد والمتخصصين في مراقبة الجودة رؤى قيمة وأفضل الممارسات لتحسين خط التكوير وتحقيق جودة الكريات المطلوبة.

سابعا. خاتمة

قدمت هذه المقالة نظرة متعمقة على آلات تكوير البلاستيك وخطوط الإنتاج لإعادة التدوير. تشمل الوجبات الرئيسية ما يلي:

أ. تعمل تكويرات البلاستيك على تحويل النفايات إلى مواد خام قيمة، مما يتيح إعادة التدوير في حلقة مغلقة.

ب. توفر أنظمة القطع المختلفة مثل وجه القالب، وتحت الماء، وتكوير الخيوط مزايا فريدة.

ج. ينبغي اختيار طرق التغذية على أساس شكل المادة - قادوس للخردة الصلبة، وتغذية جانبية للأفلام.

د. خطوط التكوير قابلة للتخصيص بشكل كبير للتعامل مع مجموعة واسعة من النفايات البلاستيكية.

هـ. تعتمد جودة الحبيبات على المواد المدخلة وتصميم الماكينة وتحسين العملية.

بينما يواجه العالم أزمة النفايات البلاستيكية المتزايدة، أصبحت حلول إعادة تدوير البلاستيك الفعالة والقابلة للتكيف أكثر أهمية من أي وقت مضى. سيؤدي التقدم في تكنولوجيا التكوير، مثل التحكم الذكي في العمليات وتصميمات القطع الجديدة، إلى تحسين اقتصاديات واستدامة إعادة تدوير البلاستيك. مع نظام التكوير الصحيح، يمكن أن تصبح النفايات البلاستيكية موردا وليس مسؤولية بيئية.