كيف يعمل خط غسيل الأغشية البلاستيكية؟ عملية معالجة كاملة لأغشية البولي بروبيلين والبولي إيثيلين المستعملة

الإجابة الأساسية:أحبل غسيل بغشاء بلاستيكيتحوّل هذه الآلة أغشية البولي بروبيلين والبولي إيثيلين الملوثة والمكدسة إلى رقائق نظيفة عبر ثماني وحدات بترتيب ثابت: تغذية بحزام مُقاس، تقطيع أولي إلى 60-80 مم، تكسير ثانوي لأقل من 40 مم، خزان غمر عائم لفصل المواد الأكثر كثافة من الماء، ناقل لولبي محكم الإغلاق، غسالة احتكاك عالية السرعة، مكبس لولبي لخفض الرطوبة إلى 5-8%، وصومعة تخزين لتغذية وحدة التكوير. لا ينصهر أي بوليمر طالما بقيت الشوائب موجودة. الترتيب، وليس الآلات الفردية، هو ما يحدد جودة الرقائق النهائية.

يُعدّ الفيلم البلاستيكي من أكثر المواد الخام صعوبةً في إعادة التدوير الميكانيكي. فهو رقيق، ويتشابك، ويحبس الماء في كل طيّة، ويحمل معه كتلةً غير بلاستيكية تفوق بكثير كتلة بالة الزجاجات. وقدّرت وكالة حماية البيئة الأمريكية معدل إعادة تدوير البلاستيك الإجمالي بنسبة 8.7% في عام 2018، بينما بلغت نسبة إعادة تدوير الحاويات والتغليف البلاستيكية 13.6%، وهي أرقام تُظهر حجم الفيلم البلاستيكي الذي لا يزال يُفلت من الاسترداد، وأهمية تصميم خط الإنتاج تجاريًا. يشرح هذا الدليل وحدة التدفق خطوةً بخطوة، ثم يوضح متى يتطلب البولي بروبيلين والبولي إيثيلين إعدادات مختلفة على نفس المعدات.

ما يفعله حبل الغسيل المصنوع من غلاف بلاستيكي في الواقع

كل وحدة علىحبل غسيل بغشاء بلاستيكيتؤدي هذه الوحدة إحدى أربع وظائف: تحديد حجم المادة، أو إزالة الشوائب من سطح البوليمر، أو فصل البولي أوليفينات عن المواد الأكثر كثافة من الماء، أو إزالة الرطوبة. تُباع الوحدات كمجموعة، ولكنها تُبنى كوحدات منفصلة، ​​مما يسمح للمشتري بإضافة مرحلة غسيل ساخن أو شطف ثانٍ لاحقًا دون الحاجة إلى استبدال خط الإنتاج بالكامل - ويجب أن يوضح عرض السعر الوحدات المشمولة.

الفرق المهم هو بينتحريروإزالةلا يُذيب الغسيل الاحتكاكي الأوساخ، بل يكشط الأوساخ والحبر والمواد اللاصقة الملتصقة بالسطح ليتمكن الجزء التالي من نقلها بالماء. إن فقدان مرحلة من مراحل الإنتاج لا يُزيل التلوث، بل ينقله إلى أسفل مجرى الماء، حيث يظهر مجدداً على شكل بقع سوداء وتآكل في القالب ورائحة كريهة في الحبيبات.

مخطط سير المعالجة الكامل، وحدة تلو الأخرى

هناك وحدتان اختياريتان وليستا قياسيتين، ويُظهر الجدول أعلاه خط الإنتاج بدونهما. يُناسب الغربال الجاف المُسبق قبل آلة التقطيع أغشية الطباعة الميدانية؛ بينما يُناسب خزان الغسيل المُسخن مع جرعة من المواد الكاوية أغشية الطباعة التجارية أو أغشية الطباعة المُلامسة للأغذية. سيتم شرح كليهما أدناه.

1: التغذية وتقليل الحجم على مرحلتين

فيحبل غسيل بغشاء بلاستيكييعمل الحزام بواسطة محول تردد لأن معدل التغذية هو أول نقطة قابلة للتعديل في العملية برمتها. إذا تم دفع الفيلم بسرعة أكبر من قدرة آلة التقطيع على استيعابه، فسيتسبب ذلك في انسداد حجرة التقطيع؛ أما إذا تم تشغيله بسرعة منخفضة جدًا، فستعاني جميع الوحدات اللاحقة من نقص التغذية. إن تحقيق التوازن بين هذين العاملين هو ما يحافظ على استقرار الإنتاجية، والإنتاجية المستقرة أهم من زيادة ذروة الإنتاج.

لا تُستخدم آلة التقطيع لإنتاج قطع صغيرة، بل تقوم بذلك آلة التكسير. يتولى دوار مسطح كبير القطر، يدور بسرعة منخفضة وعزم دوران عالٍ، مدفوعًا بناقل حركة مُسنن، معالجة كميات كبيرة من المواد المتشابكة: بالات كاملة، وأغلفة بلاستيكية، وأكياس لا تزال تحتفظ بالهواء. يُبقي دافع هيدروليكي متأرجح المواد مُلامسة للدوار بدلًا من تركها تطفو فوقه، وهو ما يُهدر ساعات من العمل على خطوط إنتاج الأغلفة البلاستيكية. تُعد الشفرات المصنوعة من فولاذ الأدوات D2 والعمود الرئيسي المُصنّع باستخدام الحاسوب (CNC) الأجزاء التي تتحمل هذه المرحلة.

تقوم الكسارة بعد ذلك بتقليل حجم الرقائق المقطعة مسبقًا إلى أقل من 40 مم. يستخدم دوارها تصميمًا على شكل سلم بدلاً من الخطافات المتداخلة المستخدمة مع الخردة الصلبة، لأن الفيلم يحتاج إلى سطح قص لا يمكنه الانزلاق من خلاله. يفتح أسطوانة هيدروليكية حامل الغربال لإزالة الجسر أو تغيير الغربال، وهو ما يحدث أسبوعيًا في صناعة الأفلام بدلاً من أن يكون سنويًا.

لماذا مرحلتان بدلاً من مرحلة واحدة؟ لأن الآلتين تحلان مشكلتين مختلفتين. إحداهما تعالج الحجم الكبير والاستمرارية، والأخرى تعالج الأبعاد النهائية. دمج المرحلتين في وحدة واحدة يوفر رأس المال ويقلل من وقت التوقف - فالمطحنة الدقيقة التي تغذي بالات كاملة ستتسبب في انسدادها، والمفرمة وحدها لا تستطيع إنتاج رقائق يمكن غسلها بالتساوي في خزان التعويم. كما أن لحجم الرقائق نطاقًا محددًا: فالقطع التي يزيد حجمها عن 40 مم تحبس التربة داخل طبقات مطوية لا يصل إليها الماء، والقطع الأصغر من ذلك بكثير تولد جزيئات دقيقة تطفو مع ماء الغسيل وتسد المناخل.

2: يقوم خزان التعويم بثلاث وظائف في آن واحد

في خط غسيل الأغشية البلاستيكية، تعتمد عملية الفصل بالطفو والغرق على حقيقة أن البولي أوليفينات أخف من الماء. تتراوح كثافة البولي بروبيلين (PP) بين 0.90 و0.91 غ/سم³، والبولي إيثيلين (PE) بين 0.91 و0.96 غ/سم³ تقريبًا، بينما تتراوح كثافة البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) بين 1.33 و1.40 غ/سم³، والبولي فينيل كلوريد (PVC) بين 1.30 و1.45 غ/سم³. أي غشاء تزيد كثافته عن 1.00 يغرق، بينما يطفو الغشاء ويُزال من السطح.

هذه هي عملية الفصل، وتتوقف معظم المقالات عند هذا الحد. تحدث عمليتان أخريان في نفس الخزان.

أولها الغمر. يطفو الفيلم بطبيعته، لذا فإن الخزان الذي يسمح له بالطفو على السطح لا يغسل شيئًا تقريبًا. تدفع مجاديف من الفولاذ المقاوم للصدأ الفيلم تحت مستوى الماء وتثبته هناك لفترة كافية لترطيب الطيات ورفع الأجزاء السائبة. هذه هي التفاصيل الدقيقة التي تميز خزان الفيلم عن خزان الزجاجة، وهي غير ظاهرة في ورقة المواصفات.

أما النوع الثاني فهو تصريف الرمل المستمر. تتراكم الحصى والزجاج والحجر في القاع وتتحرك باستمرار، مما يؤدي إلى توقف الخزان وتفريغه لإزالة هذه الرواسب، وبالتالي انخفاض الإنتاج يوميًا. يسمح صمام تصريف أسطوانة الهواء بخروج الرواسب أثناء تشغيل الخط.

تُعدّ هندسة الخزان هي العامل الحاسم في تحويل حمولة الأوساخ إلى فولاذ. لا يرتبط طول الخزان بمعدل التدفق وحده: فنفس السعة الساعية تتطلب خزانًا أطول عندما تحمل المادة الخام تلوثًا معدنيًا أكبر، وتتراوح أطوال الخزانات المنشورة بين 4 و10 أمتار وعرضها بين 1.5 و2 متر. وهذا أوضح دليل على أن شدة الغسيل على الفيلم مسألةمدة الإقامةليس ضغط الرش. لا يمكنك استبدال خزان صغير بمضخة أكبر.

3: الغسيل بالاحتكاك: مدة بقاء الملابس على السطح أهم من حجم الماء

تُزال بقايا التلوث السطحي بواسطة غسالة الاحتكاك. يقوم دوار عالي السرعة بقذف الرقائق على شاشة مثقبة وعلى رقائق أخرى، مما يؤدي إلى إزالة الأوساخ والحبر والمواد اللاصقة عن طريق الاحتكاك بدلاً من إذابتها كيميائياً.

يُعزى هذا التأثير إلى تفصيلين تصميميين. فالدوار طويل ومائل، مما يسمح للمادة بالتحرك لمسافة أطول داخل الغلاف، وبالتالي البقاء على اتصال لفترة أطول - وهذا هو السبب في إمكانية استبدال حلقتين غير متناسبتين بحلقة واحدة متناسبة. كما أن العمود متوازن ديناميكيًا، ومطلي لمقاومة التآكل، ومثبت في محامل مبردة بالماء، لأن الغلاف الرطب والخشن يُتلف الشحم، وبالتالي يُتلف المحامل. تصل سرعة الدوار في أعلى نطاق التشغيل إلى حوالي 900 دورة في الدقيقة، لكن السرعة وحدها لا تُعتبر مؤشرًا دقيقًا، فالمهم هو عدد مرات اصطدام كل رقاقة بالمنخل قبل خروجها.

ولهذا السبب فإن الغسيل بالاحتكاك، وليس حجم الماء، هو العامل الأساسي في أي خط غسيل للأغشية البلاستيكية.

4: نزح المياه، ثم طبقة عازلة

تزيل مكبس لولبي الماء عن طريق الضغط المستمر بسرعة منخفضة. في خط غسيل الأغشية البلاستيكية، يُعد المكبس الجهاز الأساسي لإزالة الماء، بينما يقتصر دور المجفف على إتمام العملية. يُناسب المكبس الأغشية البلاستيكية أكثر من المجفف الطارد المركزي، الذي يعتمد على الدوران عالي السرعة ويميل إلى انسداد سلة المجفف بالأغشية الرقيقة. تصل نسبة الرطوبة في المادة عند الضغط الميكانيكي إلى حوالي 5-8%، بينما يؤدي استخدام مجفف حراري إلى خفضها إلى 3-5%. يُشير مصنّعو المكابس اللولبية إلى توفير كبير في الطاقة مقارنةً بالمجففات الطاردة المركزية، لذا تعامل مع أي نسبة مئوية على أنها بيانات من المورّد، وتحقق من قيمة استهلاك الطاقة بالكيلوواط (kW) على لوحة البيانات.

الرطوبة ليست مجرد مشكلة تجميلية. الماء الذي يدخل إلى جهاز البثق يتحول إلى بخار، مما ينتج عنه فراغات، وتدفقات عند القالب، وحبيبات ذات قوة ميكانيكية ضعيفة.

يُعدّ خزان التخزين المؤقت بين مرحلتي الغسيل والتكوير العنصر الأقل أهمية في خط الإنتاج. فعملية الغسيل تتم بشكل متواصل، بينما عملية التكوير لا تتسامح مع انقطاعات التغذية. وبدون خزان التخزين المؤقت، تتحول أي توقفات قصيرة في المراحل السابقة إلى نفايات بدء التشغيل عند القالب، وهذه النفايات هي أغلى المواد التي ينتجها المصنع. كما يمنع خزان الفولاذ المقاوم للصدأ رقائق الخشب المغسولة من التلوث الموجود على الأرض.

5: الوحدتان الاختياريتان

الفحص الأولي الجاف.تُزيل الغربال الدوارة أو المنخل الهزاز الموجود أمام آلة التقطيع التربة السائبة والرمل والحجارة وبقايا المحاصيل دون استهلاك لتر واحد من الماء. يُبرر استخدام هذه التقنية بسهولة مع أغشية الحقول والأغشية المجمعة من الساحات، بينما لا تُبررها قصاصات المخلفات الصناعية النظيفة. أما الجدوى الاقتصادية فهي بسيطة: فالمعادن الكاشطة التي تصل إلى آلة التقطيع تُقصر عمر الشفرات، وعمر الشفرات في حالة الأغشية يُقاس بالأسابيع.

غسل بالماء الساخن مع الشطف.يعمل خزان مُسخّن، عادةً مع جرعة من المواد الكاوية، على تليين المواد اللاصقة وتحويل الزيوت إلى صابون. يتراوح الاستهلاك المُعلن على خط إنتاج بسعة 250-1500 كجم/ساعة بين صفر و450 كجم/ساعة من البخار، وبين صفر و10 كجم/ساعة من المواد الكيميائية، وذلك حسب الطراز وما إذا كانت الوحدة مُجهزة. الصفر في أسفل كلا النطاقين هو جزء إرشادي: الغسيل البارد هو الأساس، والتسخين ترقية مدفوعة لا يُنصح بشرائها إلا إذا كان الناتج يتطلب استيفاء متطلبات الطباعة أو ملامسة الطعام.

لماذا يحتاج البولي بروبيلين والبولي إيثيلين إلى إعدادات مختلفة على نفس الخط؟

يمكن لخط إنتاج واحد تشغيل كلا البوليمرين، ولكن ليس بنفس المعايير.

هذه هي النقطة التي تميل صفحات الموردين إلى تجنبها:لا يفصل فصل الكثافة بين غشاء البولي بروبيلين وغشاء البولي إيثيلين.تتداخل نطاقاتهما بشكل كبير بحيث لا يمكن لخزان الماء فصلهما. إن خط غسيل الأغشية البلاستيكية الذي يدّعي فصل البولي بروبيلين عن البولي إيثيلين بالتعويم يصف شيئًا لا تسمح به قوانين الفيزياء. إذا كنت بحاجة إلى تيار راتنجي واحد، فيجب أن يتم الفصل في المراحل السابقة من خلال الفرز بالأشعة تحت الحمراء القريبة أو عند المدخل من خلال التزام المورد. وإلا فإن الناتج الحقيقي هو مزيج من البولي بروبيلين والبولي إيثيلين، يُسعّر ويُباع على أنه منتج واحد.

إن التعامل مع البوليمرين على أنهما قابلان للتبادل هو السبب الأكثر شيوعًا للإنتاج المخيب للآمال على خط إنتاج تم اختباره بشكل جيد على مواد نظيفة.

ما الذي يحدد الإنتاجية والمياه والطاقة

أربعة أرقام تحكم الجوانب الاقتصادية، وكل واحد منها يعتمد على المواد الخام.

موازنة الكتلة.تُخلّف الملوثات رواسب، لا منتجات. تشير التقارير إلى أن الأغشية الزراعية المجمعة من الحقول تحتوي على ما بين 30 و50% من وزنها الإجمالي على التربة والرمل والرطوبة، وأن نسبة إنتاج تتراوح بين 50 و70% تُعدّ طبيعية لهذه المادة الخام. ولا يُنتج غشاء التغطية الذي يُغذّى بخط إنتاج بمعدل 1500 كجم/ساعة 1500 كجم/ساعة من الرقائق. وأي اقتباس يُشير إلى خلاف ذلك يفترض استخدام مواد أنظف أو يحسب الوزن الرطب.

القوة، مذكورة مرتين.تختلف القدرة المركبة عن استهلاك الطاقة أثناء التشغيل، وكلاهما ضروري. في خطوط النقل من هذه الفئة، تتراوح القدرة المركبة من حوالي 195 كيلوواط عند الحد الأدنى إلى حوالي 530 كيلوواط عند معدل تدفق 1500 كجم/ساعة، بينما يتراوح الاستهلاك المقاس من حوالي 120 إلى 395 كيلوواط ساعة. تتراوح النسبة بين 1.4 و1.6 تقريبًا لأن المحركات تُصمم بناءً على بدء التشغيل وأقصى حمل. تحدد القدرة المركبة حجم المحول والكابل الداخل، بينما يحدد استهلاك الطاقة أثناء التشغيل فاتورة الكهرباء. عرض سعر يقتصر على أحدهما فقط لا يجيب على السؤال.

ماء.يُحدد العقد كمية المياه العذبة المستهلكة لكل طن، إلى جانب خطة تصريف الحمأة. في الأغشية الزراعية، قد تقترب كتلة الحمأة من كتلة المنتج النهائي، لذا غالبًا ما تصبح محطة معالجة المياه - وليس الغسالة - هي العامل المحدد للقدرة الاستيعابية.

آثار الاستخدام والتآكل.يحتاج خط الإنتاج في أعلى نطاق الإنتاج إلى حوالي 70 مترًا من طول المبنى و15 مترًا من عرضه؛ بينما يحتاج أصغر خط إنتاج إلى حوالي 29 مترًا. غالبًا ما يكون طول المستودع هو أول عائق يُفشل المشروع، ويُحدد قبل أي نقاش حول السعر. وينطبق المنطق نفسه على التآكل: فالرمل مادة كاشطة، لذا تُقاس فترات استبدال الشفرات والشاشات ومراوح المضخات على طبقة الرمل في الموقع بالأسابيع، ويجب تخصيص ميزانية لقطع الغيار في دراسة الجدوى منذ البداية.

أين تفشل حبال الغسيل الفيلمية

كيفية تحديد مواصفات حبل غسيل بغشاء بلاستيكي

تُحدد خمسة أسئلة معظم المواصفات قبل مناقشة السعر. ما هي المادة الخام الرئيسية، وما نسبة تلوثها بالوزن؟ ما هي جودة المنتج النهائي التي يقبلها مشتري رقائقك، وكيف سيتم قياسها؟ ما هو الإنتاج السنوي، وكم عدد الورديات؟ ما هي حدود المياه والطاقة ومساحة الأرض في الموقع؟ وهل ستُضاف عملية التكوير لاحقًا، مما سيؤثر على قرارات الصوامع والتصميم الحالية؟

هناك نقطتان تستحقان التأكيد. يجب قياس التلوث، لا تقديره - فالعينة المجففة والموزونة تُعطي معلومات أكثر من أي وصف للمصدر. كما أن جودة المنتج النهائي تحتاج إلى طريقة اختبار محددة، لأنه لا يمكن تطبيق رقم النقاء في العقد دون وجود طريقة اختبار.

أجب عن الأسئلة الخمسة كتابةً، وستتبعها أحجام الوحدات. تجاهلها، وسيتم تحديد حجم الخط بناءً على متوسط ​​لا يتحقق أبدًا.

FAQ

كمية الماء التي يحتاجهاحبل غسيل بغشاء بلاستيكييستخدم؟يعتمد الاستهلاك بشكل شبه كامل على تلوث المواد الأولية وما إذا كانت الدورة مغلقة. تستهلك الأغشية الزراعية ذات المحتوى المعدني العالي كمية أكبر بكثير من مخلفات الصناعات النظيفة، كما أن الدورة المغلقة مع إزالة الحمأة بشكل مستمر تقلل بشكل كبير من استهلاك المياه العذبة. اطلب كمية المياه باللتر لكل طن من المدخلات، وليس الكمية بالساعة، واربطها بخطة التصريف.

هل يمكن لخط إنتاج واحد معالجة كل من أغشية البولي بروبيلين والبولي إيثيلين؟نعم، مع تعديل المعايير - درجة حرارة المجفف، ومسافة القطع، ودرجة حرارة الغسيل. لكن ما لا يمكن فعله هو فصل البوليمرين عن طريق التعويم؛ توقع مزيجًا من البولي بروبيلين والبولي إيثيلين ما لم يتم الفرز بالأشعة تحت الحمراء القريبة في المراحل السابقة.

ما هو مستوى الرطوبة الذي يجب أن تصل إليه رقائق الفيلم المغسولة؟تُنتج مكبس البرغي عادةً نسبة رطوبة متبقية تتراوح بين 5 و8%، بينما يُخفض المجفف الحراري الذي يليه هذه النسبة إلى 3-5%. تحقق من النسبة عند مخرج المجفف باستخدام جهاز قياس خاص بك بدلاً من الاعتماد على ورقة البيانات، وقم بأخذ عينات أكثر من مرة، حيث يجف الفيلم بشكل غير متساوٍ في بداية عملية التجفيف.

كم يبلغ سعر حبل الغسيل المصنوع من غلاف بلاستيكي؟تعتمد التكلفة على الطاقة الإنتاجية، وعدد مراحل الغسيل، وسعة معالجة المياه، وما إذا كانت عملية التكوير متكاملة. يحتوي خط إنتاج مخصص لأغشية التغطية على وحدة معالجة أولية ومحطة معالجة حمأة أكبر بكثير من خط إنتاج مخصص لأغلفة الانكماش الحراري عند نفس معدل الإنتاج الساعي، لذا قارن عروض الأسعار لكل وحدة على حدة، وليس بشكل إجمالي.

هل أحتاج إلى عملية تحويل الملابس إلى حبيبات بعد الغسيل؟ليس بالضرورة. تتمتع رقائق البلاستيك بسوق رائجة في بعض المناطق؛ أما الحبيبات فتُنقل بسهولة أكبر، وتُعبأ بشكل أسرع، وتُباع بسعر أعلى. عادةً ما يُصمم خط غسيل الأغشية البلاستيكية بحيث يمكن إضافة عملية التحبيب لاحقًا دون الحاجة إلى استبدال وحدات الغسيل - وهذا هو السبب في أهمية صومعة التخزين المؤقت وهامش التخطيط الآن وليس لاحقًا.

خاتمة

يعمل خط غسيل الأغشية البلاستيكية وفق تسلسل محدد، لا بالقوة: التغذية، والتقطيع المسبق، والسحق، والتعويم، والنقل، والفرك، والضغط، والتلميع. إذا تم ترتيب هذه المراحل بشكل صحيح، فستحصل على رقائق نظيفة؛ أما إذا تم إغفال أي مرحلة، فسينتقل التلوث إلى المراحل اللاحقة، مما يزيد من تكلفة إصلاحه. المواصفات التي تضمن نجاح هذه العملية ليست جذابة - فهي تشمل قياس التلوث بالوزن، والرطوبة عند مخرج المجفف، وكمية الماء لكل طن، والطاقة الكهربائية المُثبتة مقابل استهلاك الطاقة أثناء التشغيل، وخطة قطع غيار للتآكل الناتج عن الاحتكاك.

إذا كنت بصدد إنشاء خط إنتاج لأغشية البولي بروبيلين/البولي إيثيلين، فأرسل تحليل المواد الخام ومواصفات الرقائق أو الحبيبات المستهدفة. ستقوم شركة KiTech بمطابقتها مع تكوين الوحدة المناسب، وستخبرك بالقيمة الفعلية للإنتاجية بدلاً من القيمة المذكورة في الكتيب.

CONTECT KITECH NOW!

• فيسبوك :https://www.facebook.com/PlasticRecyclingSolution
• يوتيوب:https://www.youtube.com/@kitechpm