공정 노하우

스트랜드 vs. 워터링 vs. 수중 펠릿화

용융물을 펠릿으로 만드는 세 가지 방법으로, 각각의 출력 범위, 재료 및 펠릿 형태 제어 수준에 적합합니다.

스트랜드 vs. 워터링 vs. 수중 펠릿화

핵심 요약

  • 스트랜드 펠릿타이징은 폴리머를 스트랜드 형태로 냉각한 후 절단하며, 검사가 쉽고 낮은 출력에 적합합니다.
  • 워터링 펠릿타이징은 다이 면에서 물로 냉각하며 절단하며, 대부분의 재활용 폴리머에 적합합니다.
  • 수중 펠릿타이징은 수중 다이 면에서 절단하며, 더 정밀한 펠릿 형태 제어가 필요한 경우에 사용됩니다.
  • 이 선택은 펠릿 형태, 출력 범위, 그리고 후속 냉각 및 이송 방식에 영향을 미칩니다.
  • 수중 다이 면 절단은 펠릿이 서로 달라붙지 않도록 충분히 빠르게 냉각되어야 하며, 이는 기계적 문제만큼이나 재료적 문제입니다.

세 가지 방식

세 가지 방식 모두 용융 폴리머를 펠릿으로 만듭니다. 이들의 차이점은 냉각되는 위치와 관련하여 폴리머가 절단되는 위치, 이며, 이 단 하나의 차이가 거의 모든 작동 특성을 결정합니다.

스트랜드 펠릿타이징

폴리머를 다이를 통해 스트랜드 형태로 압출하고, 일반적으로 수조에서 냉각한 후 스트랜드 펠릿타이저로 절단합니다.

장점:

  • 절단 전 스트랜드를 육안으로 확인할 수 있어 용융 품질 문제를 쉽게 파악할 수 있습니다.
  • 구조가 단순하고 견고하며 유지보수가 쉽습니다.
  • 시동 및 정지가 간편하며, 다이 면 절단을 동기화할 필요가 없습니다.

한계:

  • 냉각 및 처리 가능한 스트랜드 수에 따라 출력이 제한됩니다.
  • 특히 용융 강도가 낮은 재료의 경우 스트랜드가 끊어져 라인이 멈출 수 있습니다.
  • 다이 면 절단 방식에 비해 노동 집약적입니다.

스트랜드 펠릿타이징은 낮은 출력과 용융물의 육안 검사가 중요한 상황에 매우 적합합니다.

워터링 펠릿타이징

회전하는 칼날이 다이 면에서 폴리머를 직접 절단하는 동안 물을 분사하거나 훑어냅니다. 펠릿은 물 고리(water ring) 속으로 던져져 냉각되고 이송됩니다.

장점:

  • 다이 면에서 절단하므로 끊어질 스트랜드 처리가 필요 없습니다.
  • 다양한 재활용 폴리머를 처리할 수 있습니다.
  • 적절한 펠릿 형태와 함께 중간 정도의 출력을 제공합니다.

한계:

  • 펠릿 형태는 용융 온도, 절단 속도, 수냉 간의 상호작용에 따라 달라지며,

단순히 켜는 것이 아니라 조정이 필요합니다.

  • 냉각이 충분히 빠르지 않으면 펠릿이 뭉칠 수 있습니다.

워터링 펠릿타이징은 일반적인 수준의 우수한 펠릿이 필요한 대부분의 재활용 폴리머에 공통적으로 선택되는 방식입니다.

수중 펠릿타이징

다이 자체가 물에 잠긴 상태에서 수중, 다이 면에서 절단이 이루어집니다. 펠릿은 절단되는 즉시 급랭됩니다.

장점:

  • 급랭이 즉각적이고 균일하게 이루어지므로 세 가지 방식 중 가장 균일한 펠릿 형태를 제공합니다.
  • 형태 제어가 중요한 재료 및 출력 속도에 적합합니다.
  • 절단과 냉각 사이의 거리가 매우 짧아 달라붙는 현상이 줄어듭니다.

한계:

  • 더 복잡하고 엄격한 공차를 요구하며 유지보수가 까다롭습니다.
  • 정밀한 수온 및 유량 제어가 필요합니다.
  • 더 높은 자본 비용.

일반적인 업그레이드가 아닌, 최종 제품이 정밀한 펠릿 형상을 반드시 필요로 하는 경우에 선택됩니다.

선택 방법

고려 사항장점
낮은 생산량, 시각적 용융 검사 유용스트랜드(Strand)
일반 재활용 폴리머, 중간 정도의 생산량워터링(Water-ring)
정밀한 펠릿 형상 요구수중(Underwater)
스트랜드가 끊어지는 낮은 용융 강도 재료다이 페이스 커팅(워터링 또는 수중)
가장 간편한 유지보수 및 시동스트랜드(Strand)
최고의 펠릿 균일성수중(Underwater)

후속 공정

펠릿화 방식에 따라 후속 공정이 결정됩니다. 워터링 및 수중 시스템은 펠릿을 물과 함께 운반하므로 탈수 및 건조 단계가 뒤따릅니다. 스트랜드 시스템은 이미 냉각되고 거의 건조된 상태의 펠릿을 생산하므로 후속 공정 구성이 더 간단합니다.

어떤 방식이든 펠릿 냉각, 이송 및 저장은 별도의 구매 항목이 아닌 시스템의 일부입니다. 사일로에 도달할 때까지 펠릿이 따뜻하면 사일로가 막힐 수 있기 때문입니다.


관련 항목: 단일 단계 vs. 이중 단계 펠릿화 · 스크린 체인저 및 용융 여과 · 플라스틱 펠릿타이징 시스템

저자 소개

Retech 엔지니어링 팀

플라스틱 재활용 공정 및 시스템 엔지니어링

Retech 엔지니어링 팀은 재료 분석, 공정 설계, 재활용 라인 구성, 공장 테스트 및 프로젝트 시운전 전반에 걸쳐 업무를 수행합니다.

질문

스트랜드 vs. 워터링 vs. 수중 펠릿화 — FAQ

제 소재에 적합한 펠릿화 방식은 무엇인가요?

주로 벌크 밀도와 오염도에 따라 달라집니다. 벌크 밀도가 낮은 필름과 섬유는 일반적으로 압출 전에 압축 과정이 필요하지만, 플레이크와 분쇄물은 종종 직접 투입이 가능합니다. 절단 방식은 최종 제품에 필요한 펠릿 형태에 따라 결정됩니다.

수링(water-ring) 펠릿타이징과 수중(underwater) 펠릿타이징의 차이점은 무엇인가요?

둘 다 다이 페이스(die face)에서 절단됩니다. 워터링 펠릿타이징(water-ring pelletizing) 방식은 절단된 펠릿이 물 고리로 던져져 비행 중에 냉각되는 반면, 수중 펠릿타이징(underwater pelletizing) 방식은 다이 페이스 자체가 물속에 잠겨 있어 펠릿이 절단되는 즉시 급랭됩니다. 수중 방식은 더 복잡한 공정에서 더 정밀한 형태 제어가 가능합니다.

스트랜드가 끊어지면 왜 스트랜드 펠릿타이징이 중단되나요?

스트랜드는 다이에서 커터까지 온전한 상태를 유지해야 합니다. 용융 강도가 낮거나 이물질로 인해 스트랜드가 손상되면 스트랜드가 끊어지고 생산 라인이 중단됩니다. 이것이 바로 까다로운 재활용 원료 처리에 다이 페이스 커팅(die-face cutting) 방식이 선호되는 이유 중 하나입니다.

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