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PET 板材生产线:通过经过改装的生产线组件,适合回收材料加工

来源:格诺斯     发布时间:2020-10-21
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“由于公众讨论和法律要求,最近对 PET 包装板的需求大幅增加,因为 PET 包装纸包含大量回收材料,甚至由 100% 的回收材料制成.”

为了能够满足这些要求,许多加工商面临着处理回收材料的设备的高投资成本。毕竟,最终产品的质量必须良好。

来自德国Bad Oeynhausen市的格诺斯塑胶技术有限公司(Gneuss Kunstofftechnik GmbH)提供将低投资成本与回收材料扩展加工窗口相结合的理想可能性,并提供特殊的改造服务。

使用这项服务的公司之一是来自阿根廷圣马丁的科特尼尔公司(Cotnyl S.A.),因此是阿根廷第一家获得当地批准生产100%r-PET包装的公司。

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一方面,由于消费和消费习惯的改变,全球对塑料包装的需求不断增加,尤其是在食品和饮料行业。另一方面,塑料包装尤其名声扫地,受到公众新的、常常是负面的关注。


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图2 阿根廷科特尼尔(Cotnyl)公司带 MRS 挤出机和 RSFgenius 过滤系统的 Gneuss 加工单元

 

减少废物和合理回收塑料包装的呼声日益高涨。欧盟已制定法律指令,规定到2025年12月31日,欧盟成员国市场上50%的塑料包装必须回收利用。到 2030 年底,应为 55%,从 2040 年起,所有塑料包装应 100% 重复使用或回收,以便实现封闭循环。

市场已经反应迅速:根据英国咨询公司 Eunomia 最近的一份报告,2018 年欧盟对 R-PET 的消费量约为 140 万吨,占 PET 总需求 530 万吨的 26%。到2030年,专家预计对R-PET的需求将增长55%。整个欧洲大约有20%的r-PET用于PET托盘,回收材料的平均比例已经达到50%,而且这一趋势正在上升。


改造作为新投资的经济替代方案






图3 用于改造回收生产线的 Gneuss 挤出装置

 

回收材料的使用增加给许多包装制造商带来了问题。回收率高达 100%,所需的可回收设计并不总是满足包装要求,尤其是食品包装

食品当局和消费者期望在颜色、纯度、气味和机械性能方面获得最高质量。

现有的加工原始材料设备往往无法达到所需的性能。

由于经济或空间原因,对完全新的生产线进行投资,而回收材料的加工也并非总能成功。一个有趣的替代方案采用格诺斯的改造方案。

"借助 PET 加工和回收技术以及定制关键组件,现有工厂可以优化,加工窗口可显著扩展"。


针对高污染水平不可或缺的过滤系统

Gneuss 已经向全球许多客户证明,改装是加工回收材料的一个很好的替代方案。例如,一家来自南美的公司多年来一直使用来自德国Bad Oeynhausen市的旋转圆盘过滤系统来生产具有70%回收含量的PET热成型托盘。得益于获得专利的旋转圆盘过滤技术,旋转式过滤系统持续运行,压力恒定,完全自动运行。

输入材料的污染程度高且波动,是回收加工中的一个主要问题。特别是由于对高回收含量包装的需求不断增加,优质回收材料(大部分来自分拣瓶砖)变得稀缺,加工商不得不依靠污染程度较高的劣质回收材料。

这对过滤过程有着巨大的影响。过滤网片变脏更快,随着网片污染的增加,过滤器上游的压力增加,这反过来又会导致温度和粘度波动,最后熔体通过的可用面积减少。


图4 自清洁旋转过滤系统RSFgenius

 

这就是具有反冲洗技术的 RSFgenius 过滤系统充分展示其优势的地方。在运行生产过程中,通过集成的反冲活塞系统完全自动进行过滤网片的清洁,其中只有一小部分过滤过的熔体通过高压脉冲定时通过狭窄缝隙对脏网片进行清洗。

所需的反冲料数量是可自由调节的,实际上相当于产量的 0.01 到 1%。这意味着损失明显低于市场上其他系统,这些系统运行的损失高达 5%,这一方面降低了利润,另一方面又导致必须回收或处置的废品生产。

即使污染程度很高,RSFgenius 的过滤网片也可以重复使用多达 400 次,具体取决于过滤器的细度,并允许在几周内实现全自动生产,无需人员参与。


使用RSFgenius过滤系统进行过滤转盘网片清洁


 

 


 

 

改装挤出机允许食品级


 

图6 带多螺杆段区的MRS挤出机

 

一般PET的加工,特别是再生材料涉及许多因素。除了通过过滤系统对熔体进行机械清洗外,挤出机还具有热清洗任务。在这里,加工单元应轻柔地工作,以便对敏感聚合物施加尽可能少的机械应力。

所有这些功能都结合在基于单螺杆挤出机的 Gneuss 多旋转系统 MRS 挤出机中。该挤出机可轻柔地处理PET熔体,并在具有脱气区的多螺杆部分提供特别大的熔体表面。这样,即使使用 25 30 mbar 的简易真空系统,也确保了巨大的脱气和净化性能。一个理由非常充分的证明就是美国FDA当局授予格诺斯多螺杆挤出技术一封非异议信。在欧洲,Gneuss 的回收工艺也获得了 EFSA 的批准,用于在热成型板加工生产线上处理 100% 消费后PET通过同时真空脱气,一方面可以从塑料熔体中去除低分子成分,如单体、低聚物或分解产物,另一方面可从塑料熔体中去除水分,从而引发链条降解,从而降低粘度。

最后,在真空区发生了更多情况:在回收商品中永远无法排除的污染物,如溶剂、稳定剂、乙醛清除剂或油,必须逸出。

为许多客户提供令人信服的论据

MRS 挤出机的上述优势不仅说服了阿根廷客户 Cotnyl,该公司是该国第一家生产由 100% 回收材料制成的认证包装的公司,还让许多其他加工商都得到说服。另一家来自南美的公司,在从德国购买了过滤系统之后,现在也选择了来自Bad Oeynhausen的挤出机。因此,他们能够将PET热成型托盘中回收材料的比例提高至100%。

南美制造商已决定,除了 MRS 130 的产量约 1000 kg/h,购买一个完整的 Gneuss 加工单元,其中包括一个 RSFgenius 150 以及一个在线粘度测试仪。后者也单独提供,是理想的改装解决方案。

它测量在持续生产过程中熔体的小部分流量,通过精确制造的狭缝毛细管确定熔体温度和压力

根据内部计算,在线粘度计不断提供具有代表性的剪切率和动态粘度。根据确定的值,对 MRS 挤出机脱气区的真空度进行重新调整,使熔体粘度保持到指定的公差范围内。

无论加工商选择哪个关键组件 , MRS 挤出机、熔体过滤系统或在线粘度计,都能够处理回收材料,并同时生产高质量的 PET 板材。

结合 Gneuss 的咨询服务,几乎可以找到适合任何应用的最佳解决方案。


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