Технологические знания
Стренговое, водокольцевое или подводное гранулирование
Три способа превращения расплава в гранулы, каждый из которых подходит для определенного диапазона производительности, материала и уровня контроля формы гранул.
Стренговое, водокольцевое или подводное гранулирование
Основные выводы
- Стренговое гранулирование охлаждает полимер в виде стренг и нарезает их после охлаждения — это удобно для контроля качества и подходит для низкой производительности.
- Водокольцевое гранулирование предполагает резку на головке с водяным охлаждением и подходит для большинства перерабатываемых полимеров.
- Подводное гранулирование предполагает резку на головке под водой и используется там, где требуется более строгий контроль формы гранул.
- Выбор влияет на форму гранул, диапазон производительности, а также на организацию последующего охлаждения и транспортировки.
- Резка на головке в воде требует достаточно быстрого охлаждения гранул, чтобы они не слипались — это вопрос как свойств материала, так и характеристик оборудования.
Три способа организации процесса
Все три метода превращают расплавленный полимер в гранулы. Они различаются тем, где происходит резка полимера относительно его охлаждения, и это единственное различие объясняет почти все особенности их работы.
Стренговое гранулирование
Полимер экструдируется через фильеру в виде стренг, которые охлаждаются (обычно в водяной ванне), а затем нарезаются на гранулы стренговым гранулятором.
Преимущества:
- Стренга видна до нарезки, поэтому проблемы с качеством расплава легко заметить.
- Это простой, надежный и легкий в обслуживании метод.
- Запуск и остановка линии просты; нет необходимости синхронизировать резку на головке.
Ограничения:
- Производительность ограничена количеством стренг, которые можно охладить и обработать.
- Стренги могут рваться, особенно при работе с материалами с низкой прочностью расплава, что приводит к остановке линии.
- Метод более трудозатратен по сравнению с резкой на головке.
Стренговое гранулирование хорошо подходит для низкой производительности и ситуаций, где важен визуальный контроль расплава.
Водокольцевое гранулирование
Поверхность головки орошается или омывается водой, в то время как вращающиеся ножи режут полимер непосредственно на выходе из фильеры. Гранулы отбрасываются в водяное кольцо, охлаждаются и уносятся потоком.
Преимущества:
- Резка происходит на головке, поэтому нет необходимости в обработке стренг, которые могут порваться.
- Подходит для широкого спектра перерабатываемых полимеров.
- Средняя производительность при приемлемой форме гранул.
Ограничения:
- Форма гранул зависит от взаимодействия температуры расплава, скорости резки и водяного охлаждения —
ее нужно настраивать, а не просто включать оборудование.
- Гранулы могут слипаться, если охлаждение недостаточно быстрое.
Водокольцевое гранулирование — распространенный выбор для большинства перерабатываемых полимеров, где требуется гранула хорошего общего качества.
Подводное гранулирование
Резка происходит на головке, но под водой, при этом сама головка погружена в воду. Гранула закаляется мгновенно в момент резки.
Преимущества:
- Самая однородная форма гранул из трех методов, так как закалка происходит мгновенно и равномерно.
- Подходит для материалов и уровней производительности, где критически важен контроль формы.
- Очень короткое расстояние между резкой и охлаждением, что снижает риск слипания.
Ограничения:
- Более сложная система с жесткими допусками и более требовательным обслуживанием.
- Требует тщательного контроля температуры и расхода воды.
- Более высокие капитальные затраты.
Этот метод выбирается в тех случаях, когда конечный продукт действительно требует строгой геометрии гранул, а не в качестве общего улучшения.
Как выбрать
| Рекомендации | Преимущества |
|---|---|
| Более низкая производительность, целесообразен визуальный контроль расплава | Стренг |
| Общие переработанные полимеры, средняя производительность | Водокольцевой |
| Требование к строгой форме гранул | Подводный |
| Материал с низкой прочностью расплава, который разрывает стренги | Резка на головке (водокольцевая или подводная) |
| Простейшее обслуживание и запуск | Стренг |
| Наивысшая однородность гранул | Подводный |
Что находится на последующих этапах
Метод грануляции определяет последующие процессы. Водокольцевые и подводные системы транспортируют гранулы в потоке воды, поэтому за ними следует этап обезвоживания и сушки. Стренг-системы производят гранулы, которые уже охлаждены и практически сухие, поэтому последующая компоновка оборудования проще.
В любом случае охлаждение, транспортировка и хранение гранул являются частью системы, а не отдельными покупками, поскольку гранулы, которые остаются теплыми при попадании в силос, могут его заблокировать.
По теме: Одностадийная и двухстадийная грануляция · Устройства смены сеток и фильтрация расплава · Системы грануляции пластика
ОБ АВТОРЕ
Процесс переработки пластика и проектирование систем
Команда инженеров Retech занимается анализом материалов, проектированием процессов, конфигурацией линий переработки, заводскими испытаниями и вводом проектов в эксплуатацию.
Вопросы
Стренг-грануляция против водокольцевой и подводной — FAQ
Какой метод грануляции подходит для моего материала?
Это зависит главным образом от насыпной плотности и степени загрязнения. Пленку и волокна с низкой насыпной плотностью обычно необходимо уплотнять перед экструзией, в то время как хлопья и дробленку часто можно подавать напрямую. Метод резки затем подбирается в зависимости от формы гранул, требуемой для конечного продукта.
В чем разница между водокольцевым гранулированием и гранулированием под водой?
Оба метода предполагают резку на поверхности фильеры. При водокольцевом гранулировании нарезанные гранулы выбрасываются в водяное кольцо и охлаждаются в полете; при подводном гранулировании сама поверхность фильеры погружена в воду, поэтому гранула охлаждается сразу же в момент резки. Подводное гранулирование обеспечивает более строгий контроль формы при более высокой сложности процесса.
Почему процесс стренговой грануляции останавливается при обрыве стренг?
Стренг должен оставаться цельным на всем пути от фильеры до гранулятора. Материал с низкой прочностью расплава или материал с загрязнениями, нарушающими целостность стренга, приводит к его обрыву и остановке линии. Это одна из причин, по которой для сложных потоков вторичного сырья предпочтительнее использовать гранулирование на головке.
Больше ответов в <a class="retech-x-link-arrow" href="/ru/faq/">полном FAQ</a>.
Больше информации в разделе «Технологические знания»
