Importanța filtrelor de topire pentru reciclarea plasticului în sectorul reciclării

Filtrele de reciclare a plasticului topit servesc drept echipament de bază în producția de materiale plastice reciclate, funcționând pentru a elimina impuritățile din plasticul topit și pentru a asigura calitatea și performanța materialelor reciclate. Următoarea analiză detaliază importanța lor în sectorul reciclării din perspectiva principiilor tehnice, a valorii de aplicare și a impactului asupra industriei:

 I. Funcțiile principale ale filtrelor pentru topitură: Îndepărtarea precisă a impurităților 

1. Obiecte și principii tehnice ale filtrării 

• Tipuri de impurități

• Impurități fizice: praf, resturi metalice, nisip, obiecte străine nezdrobite (cum ar fi hârtie reziduală de etichete); 

• Impurități chimice: produse de degradare prin oxidare, aditivi reziduali (de exemplu, plastifianți, agenți ignifugi) și topituri mixte ale diferitelor materiale plastice (de exemplu, PE amestecat în PP).

• Principiul filtrării: 

• Particulele solide din topitură sunt interceptate de medii poroase (cum ar fi site metalice sau elemente filtrante sinterizate). Topitura pură este împinsă prin diferența de presiune, în timp ce impuritățile sunt reținute. De exemplu, o sită cu 60 de ochiuri poate filtra particule peste ~250 microni, iar o sită cu 100 de ochiuri poate filtra până la sub 150 microni (un număr mai mare de ochiuri = o precizie mai mare de filtrare).

2. Impact direct asupra calității materialelor reciclate 

• Proprietăți mecanice îmbunătățite: 

• Îndepărtarea impurităților evită punctele slabe în materialele reciclate. De exemplu, dacă în PET-ul reciclat rămân resturi metalice, rezistența la rupere a fibrei va scădea cu peste 30%;  

• Aspect îmbunătățit: 

• Transparența și uniformitatea culorii materialelor reciclate sunt îmbunătățite semnificativ după filtrare. Atunci când se utilizează PP reciclat pentru recipiente transparente, sunt necesare filtre cu ochiuri mari (de exemplu, 120 de ochiuri) pentru a îndepărta impuritățile la nivel de microni;

• Stabilitate la topire: 

• Impuritățile provoacă fluctuații ale vâscozității topiturii. După filtrare, intervalul de fluctuații ale presiunii în timpul extrudării poate fi redus de la ±10% la ±3%, îmbunătățind precizia dimensională a produselor.

 II. Rolurile cheie ale filtrelor de topitură în întregul proces de reciclare 

1. Protejarea echipamentelor din aval și reducerea costurilor de întreținere

• Protecția șuruburilor și matrițelor extruderului:

• Dacă impuritățile nu sunt filtrate, particulele metalice vor zgâria filetul șuruburilor, scurtându-le durata de viață (durata de viață normală: 5-8 ani; uzura cauzată de impurități o poate reduce la 2-3 ani). Dacă canalele de matriță sunt blocate de impurități, sunt necesare opriri frecvente pentru curățare, afectând eficiența producției (fiecare oprire generează pierderi de aproximativ 500-2.000 USD). 

• Studiu de caz: 

• O fabrică de reciclare a așchiilor de sticle PET care nu folosea un filtru eficient și-a înlocuit șurubul extruderului de 3 ori în șase luni, crescând costurile de întreținere cu 200.000 de yeni. După trecerea la un filtru de tip lumânare, durata de viață a șurubului s-a extins la 4 ani, economisind 150.000 de yeni anual. 

2. Extinderea scenariilor de aplicare a materialelor reciclate

• Exemplu:

• Materialele PET reciclate de calitate alimentară trebuie să treacă printr-un filtru de topitură cu un număr de ochiuri mai mare de 200, combinat cu adsorbție pe cărbune activ, pentru a îndeplini cerințele FDA (Administrația pentru Alimente și Medicamente din SUA) privind impuritățile și mirosurile pentru materialele plastice în contact cu alimentele.

3. Creșterea valorii economice a materialelor reciclate

• Diferența de preț:

• Prețul materialelor PP reciclate nefiltrate este de aproximativ 4.000 de yuani/tonă, în timp ce cel al materialelor filtrate poate ajunge la 6.000-8.000 de yuani/tonă (în funcție de precizie); prețul materialelor reciclate utilizate în domenii de înaltă calitate (cum ar fi componentele dispozitivelor medicale) poate depăși 12.000 de yuani/tonă.

• Raportul cost-beneficiu:

• Un filtru de topire cu schimbător automat de ecran costă aproximativ 50.000-200.000 de yuani, dar poate crește calitatea materialelor reciclate cu 20%-50%, iar investiția în echipament este de obicei recuperată în termen de 6-12 luni.

III. Avantajele tehnice și scenariile aplicabile ale diferitelor tipuri de filtre pentru topitură

1. Filtre cu placă de ecranare (cum ar fi plăcile de ecranare utilizate în seria TL650)

• Caracteristici: Structură simplă, filtrarea se realizează prin înlocuirea plăcilor metalice cu ecran, iar costul este scăzut;

• Scenarii aplicabile: (capacitate de producție de 500-4.000 kg/h) și deșeuri cu conținut ridicat de impurități (cum ar fi folii agricole și deșeuri de materiale plastice din construcții);

• Avantaje: Nu este nevoie de schimbarea manuală regulată a sitei (înlocuirea se face o dată la 20-30 de zile), iar cu ajutorul uneltelor de demontare, se reduc considerabil costurile și se îmbunătățește eficiența pentru clienți.

2. Filtre pentru lumânări

• Caracteristici: Adoptă elemente filtrante sinterizate poroase (cum ar fi sinterizarea pulberii din oțel inoxidabil), cu o suprafață mare de filtrare și precizie ridicată (până la 10 microni);

• Scenarii aplicabile: Scenarii de reciclare de înaltă puritate, cum ar fi așchii de sticle PET și materiale plastice medicale;

• Avantaje: Spălarea inversă online este posibilă, reducând timpii de nefuncționare și fiind potrivită pentru producția continuă.

3. Filtre automate de schimbare a ecranului

• Caracteristici: Plăcile de filtrare sunt înlocuite prin acționare hidraulică fără oprire, iar precizia filtrării este reglabilă de la 10 la 100 microni;

• Scenarii aplicabile: Producție la scară largă (capacitate de producție de 1 tonă/h), cum ar fi liniile de reciclare și granulare a foliei PE;

IV. Tendințe în industrie: Modernizările tehnologice ale filtrelor stimulează inovația în industria reciclării

1. Combinație de înaltă precizie și inteligență

• Tendințe de dezvoltare:

  Introducerea unor sisteme de monitorizare vizuală prin inteligență artificială pentru a detecta conținutul de impurități din topitură în timp real și a regla automat presiunea de filtrare;

  Dezvoltați tehnologia de filtrare prin gradient, cu primul strat pentru filtrare grosieră (40 mesh) pentru a îndepărta particulele mari și al doilea strat pentru filtrare fină (200 mesh) pentru a îndepărta impuritățile la nivel de microni, îmbunătățind eficiența.

  
  

2. Protecția mediului și design cu economie de energie

• Filtre cu consum redus de energie:

• Combinați încălzirea electrică cu straturi de izolație termică pentru a reduce pierderile de căldură în timpul procesului de topire (filtrele tradiționale consumă aproximativ 0,3 kWh/kg, iar noile tipuri de economisire a energiei pot fi reduse la 0,15 kWh/kg);

• Reciclarea deșeurilor:

• Dacă impuritățile interceptate conțin materiale plastice reciclabile, rata de reciclare a deșeurilor poate fi crescută de la 60% la peste 90% prin tehnologii de concasare și filtrare secundară.

  
  

3. Standardele internaționale care determină modernizările tehnologice

• Cerințe ale noii strategii a UE privind plasticul:

• Până în 2030, toate ambalajele din plastic trebuie să fie 100% reciclabile, iar conținutul de impurități din materialele reciclate trebuie să fie < 0,1%, promovând dezvoltarea filtrelor de topire către o precizie ridicată + automatizare;

• Prevederi ale standardelor Chinei pentru utilizarea cuprinzătoare a deșeurilor de plastic:

• Atunci când se utilizează materiale PET reciclate pentru ambalarea alimentelor, acestea trebuie să treacă printr-un filtru cu un număr de ochiuri mai mare de 150 și să fie furnizat un raport de testare emis de o terță parte.

V. Concluzie: Filtrele de topitură ca factori de control al calității în lanțul industriei de reciclare

În domeniul reciclării plasticului, filtrele topite nu sunt doar instrumente pentru îndepărtarea impurităților, ci și noduri cheie care leagă materialele reciclate cu valoare ridicată și cele reciclate. Importanța lor poate fi rezumată după cum urmează:

• Aspect tehnic: Determinarea dacă materialele reciclate pot fi utilizate în domenii de aplicații de înaltă calitate (cum ar fi ambalajele alimentare și dispozitivele medicale);

• Aspect economic: Ruperea cercului vicios al calității inferioare și prețurilor mici pentru întreprinderile de reciclare prin îmbunătățirea calității materialelor;
  

• Aspect de mediu: Contribuiți la realizarea unei economii circulare a plasticului și la reducerea utilizării degradate sau a poluării secundare a materialelor reciclate cauzate de impurități.

Prin urmare, alegerea unui filtru de topitură adecvat (cum ar fi selectarea numărului de ochiuri al plăcii de sită în funcție de tipul de deșeu și a sistemului automat de schimbare a sitei în funcție de capacitatea de producție) este una dintre strategiile de bază pentru întreprinderile de reciclare pentru a-și spori competitivitatea.