破碎机与造粒机合二为一： 废塑料加工设备的重点发展方向之一

工业后再生塑料的回收加工设备有哪些研发重点需要重点关注？

这个问题并不难回答。简单来说，就是 “集成破碎机和造粒机的新技术”。这项技术能够处理的塑料废料的种类更加广泛，同时确保有效地减小设备尺寸和占地面积，增加能源效率，操作更佳便捷，方便下游加工处理。
研发的挤出系统有助于利用内部回收物生产出高质量的回收料，其性能可与原生料相媲美，同时开发者也正在设计定制化的交钥匙系统，将各种设备连接成一体化配置，可灵活处理大批量、不同种类的物料。

总体而言，这些机械和工艺的发展正在推动向循环经济的转型，让后工业塑料废物得到有效和可持续的回收，减少对原生料的依赖，并最大限度地减少对环境的影响。

ENGEL：完全不需要造粒的两段式工艺

注塑机械制造商ENGEL开发了一种两段式工艺，在研磨后直接在注塑工艺中将工业后或消费后塑料废物加工成薄片。

通常情况下，首先将废塑料进行研磨，再经分类和清洁后，进行复合、过滤和造粒，然后作为再造粒送入注塑过程。这种传统方法意味着塑料必须熔化两次，第一次是耗费大量能源将回收料制成颗粒状，通常还包含物流费用，第二次是注塑成零件。

新的两段式工艺则完全不需要造粒的步骤。根据ENGEL的统计，与加工再造粒工艺相比，采用新的两段式工艺生产所需的能源减少了30%，二氧化碳足迹显著改善。

ENGEL工艺将塑化和注射成型拆分为两个相互协调但独立的步骤。在第一阶段，原料在传统的塑化螺杆中熔化，然后熔体被转移到第二个螺杆，注射到模腔中。“根据不同的材料和应用场景，熔体过滤器和脱气装置可以集成到塑化和注射装置之间的工艺中。这意味着即使是用受到过污染的塑料废物也可以生产出高质量的产品。”ENGEL表示。

ENGEL的两段式工艺可以将经研磨后的工业后或消费后塑料废物直接在注塑机中加工为薄片 ©ENGEL

该工艺设计适用于ENGEL经典款注塑机。然而，它确实为两个加工阶段开发了两个特殊功能。其中一个功能是，在第一阶段使用的塑化单元还具有缓冲原料的作用，以支持使用较小塑化螺杆进行连续加工，从而确保进一步节约成本。ENGEL的开发人员还专注于脱气装置的设计和操作，提高产品的质量。材料降解或油墨残留物产生的残余水分和挥发性物质可以通过熔体过滤器，但如果在注射熔体之前未除去这些化合物，则可能会在内部形成孔隙，损害最终产品的视觉效果，并且零件表面也会出现缺陷。此外，挥发性物质会降低零件的机械承载能力。集成脱气将该工艺的使用范围扩展到技术成型和汽车领域的应用。

ENGEL表示，新工艺专注于大体积模制零件，其中一些零件已经可以由回收材料制成，例如托盘、运输箱和废物容器。ENGEL在去年的K展上展示了新的两段式工艺，ENGEL Duo 12060H/80Z/900双板伺服液压注射机使用后工业聚烯烃共混物生产推车托盘。

Alpha XS：专为薄膜废料的在线再处理而设计

Alpha XS是一款紧凑、节能且具有成本竞争力的回收挤出机，专为薄膜废料的在线再处理而设计，是Syncro Group下属回收公司Plasmac最新开发的成果，该公司为工业废物应用制造在线和离线再造粒机械。Erema集团拥有Plasmac 60%的股份。

Alpha XS装置设计用于在制造过程中以45-50公斤/小时的速度处理边膜废料。薄膜通过修剪篮喂料。可选装的卷筒装置可用于喂入不合规格的卷筒或卷筒废料。该装置还可以与supatrim装置一起使用，自动喂入粘性或拉伸薄膜。或是与薄片喂料机配合使用，将预先经破碎缩小尺寸后的薄片或碎片喂入挤出机。

Plasmac的Alpha XS装置可以45-50公斤/小时的速度处理边膜废料©Alpha XS

内部产出的工业废料直接送入Plasmac的回收挤出机，该挤出机采用基于公司短螺杆技术(SST)的双直径、长径比为8:1的螺杆。挤出机专为在低熔体温度下运行而设计，并确保较低的剪切力，以最大限度地减少材料降解。经过加热、熔化的材料通过多孔模面挤出，直接挤出的设计尽可能地减少了材料停留的时间。如果有需要，该装置可以配备在线手动换网器。

隽诺环保表示，其新型GCV破碎机-造粒机系列是一款节省空间且节能的解决方案©隽诺环保

Alpha XS装置采用了新型风冷造粒系统，冷却能力提高了50%以上。切割系统也进行了更新，配备了改进后的切割刀片，可提供更好的颗粒切割效果，使用寿命更长。该装置的额定运行功耗低于0.2 kW/kg。其他功能包括冷启动保护、自动颗粒长度控制和HMI/PLC控制。Alpha XS机器结构紧凑，占地面积不到1平方米。

撕破碎一体机让废塑料处理更高效

破碎是后工业塑料废物再处理的关键步骤，供应商为此推出了改进的技术。隽诺环保（Genox）是一家总部位于中国的废弃物回收机械和设备制造商，开发了新型GCV系列撕破碎一体机，将单体破碎机和造粒机结合在一起，为传统的塑料加工方法找到更简单、节省空间且节能的替代方案。“在减少塑料废物方面，传统的破碎机和造粒机生产线是一种行之有效的解决方案，但投资这些系统可能成本高昂，而且占用相当大的空间，这对资源有限的加工商来说可能是一个挑战。”该公司表示。

隽诺环保的GCV系列一体机将破碎机和造粒机集成，无需传输设备，相比于单体破碎机和造粒机的生产线，占地面积减少高达86%，能耗降低高达7%。将传送带、撕碎机、破碎机和联合装置集成到一台机器中，使组合单元紧凑且更易于维护，从而显著降低总体设备成本。此外，磨损部件的成本显著降低，并且机器的运行噪音排放最小。

Cumberland 为美国回收商 Save That Stuff 创建了一条定制设计的破碎 - 消磁 - 粒化和吹塑生产线©Cumberland

联合装置的设计确保所有塑料废物都得到充分利用，有效减少回收和再加工过程中材料的浪费。破碎机设备设计独特，位于整个装置的顶部，采用小刀片转子轴和强制进料机制，可确保高效切碎。该装置主要适用于处理各种塑料废料和废物，例如各种尺寸、形状和形式的PET、PP、PS和乙烯基，包括塑料块、管材、瓶子、框架、板材等后工业或消费后废物。

造粒机位于破碎机下方，位于同一腔室内，可根据被破碎物料的特性和产量调整转子轴和给料方式。破碎机负责将材料分解成更小的碎片，而造粒机则进一步将碎片研磨成尺寸均匀的塑料颗粒，更易于储存、运输和管理。

隽诺环保提供两种型号的GCV破碎机-造粒机组合系列机器：GCV 600和 GCV 800。GCV 600体积较小，料斗开口为1,200 x 1,090毫米，破碎电机功率为18.5kW。破碎机转子直径为220毫米，设计有23+4转子刀和四把破碎副刀，转速为80转/分钟。它的屏幕直径为40毫米。该造粒机配有15 kW电机，可驱动装有6个转子刀的直径260mm的转子。转子以580rpm的转速运行。该造粒机配有一把定刀，破碎筛直径为12毫米。GCV 800型号的破碎机配备直径为380毫米的转子，转子刀排列为35+4和四把反刀。转速为60转/分钟。配备的造粒机有一个直径为320毫米的转子，带有六个转子刀。转子以450rpm的转速运行，由30kW电机驱动。

模块化粗碎机让生产更自由

总部位于丹麦的M&J Recycling是固定式和移动式粗破碎机以及工业废料固定式细破碎机的设计者和制造商，推出了一款新型模块化粗碎机，配备新型电力驱动系统节省能耗。新型P250 E-Drive装置是M&J Recycling粗碎机系列中的中间型号，与P250液压装置相结合，专为废物回收产品在第一个加工阶段减小机械尺寸而设计。

该装置专利模块化结构允许对底盘、输送带和油冷却器进行调整，以满足各种各样的要求。特定部件设计为可快速拆卸模式，以便于检修和维护，节省时间和成本。装置独特的设计无需断开高压软管，并且驱动模块可通过螺母和螺栓轻松断开。

坚固的框架设计意味着运行所需的电力更少，从而在不影响产出的情况下最大限度地减少能源消耗。安装P250电驱动系统后，与同类液压模型相比，运行能耗降低50%，噪音更少。E-Drive和液压P250型号每小时均可处理38吨至110吨的材料，具体情况取决于废料的类型。P250 E-Drive每小时可处理高达35吨的工业废料，每小时可处理110吨生活垃圾。

该装置采用开放式切割台设计、重型刀具组件，并采用双向破碎系统配置，可提高安全性并降低可能妨碍操作的故障风险。所有易磨损的刀具和部件均由耐磨钢制成，性能持久，螺栓和轴承安装在远离切割室的位置。
该装置的两轴破碎机额定的旋转速度高达59 rpm。轴上可安装6至12个刀具，生产出的粒度从5英寸到18英寸不等，具体取决于所使用刀具的数量。用户可以从七种刀形状中进行选择。

粗破碎机配备了智能控制单元，可自动调整破碎程序以适应加工的材料。该控制器有六项标准程序和两个可定制的破碎程序，以最大限度地提高性能。

吞吐量高达2,000磅/小时的交钥匙解决方案

美国造粒机和破碎机设计者和制造商Cumberland（ACS集团旗下的一家公司）为Save That Stuff（STS）创建了定制设计的破碎-消磁-粒化和吹气解决方案，Save That Stuff是一家位于波士顿的回收和废料处理服务公司，需要升级老旧设备以满足塑料衣架回收应用的需求。STS从美国一家大型零售商处采购大量废旧PP衣架，并回收生产高质量的回收料，然后出售至公开市场。

Cumberland团队与STS合作创建了交钥匙解决方案，可以加工大量塑料衣架并生产更高质量的PP和HDPE回收料。Cumberland表示，在设计新系统时，它的优势在于可以利用单一的来源来提供完整的交钥匙解决方案。Cumberland业务开发经理乔•普拉特克（Joe Platek）表示：“我们经常与Vecoplan合作，将他们的破碎设备与我们的造粒机组合销售。”他补充说，这种关系可用于向客户提供整体解决方案。

该交钥匙系统的设计吞吐量高达2,000磅/小时。STS报告称，专门的交钥匙系统不仅可以处理越来越多的衣架，还可以用于各种其他塑料回收应用。由于Cumberland系统已经到位，STS正在寻求承担更多的塑料回收工作。“我们认为板条箱HDPE对我们来说是一个很好的潜在市场。”STS销售经理布拉德•科尔（Brad Cole）说道。

本文节选自《PLASTICS RECYCLING WORLD》，全文有删减

来源：荣格-《国际塑料商情》

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