При любом производственном процессе возникают отходы производства. К их числу относится брак, литники и технологические отходы пластмасс, связанные с переналадкой оборудования на изготовление различных видов продукции. Легче всего перерабатываются отходы, которые не содержат загрязнений.
Образующиеся при изготовлении изделий методом литья под давлением, экструзии и формованием отходы, достаточно измельчить до размера гранул используемого сырья и смешать с первичным сырьем, после чего их можно использовать в производственном процессе. Правда, это налагает ряд ограничений на хранение брака, поскольку специальные дробилки осуществляют только фильтрацию пыли и не удаляют прочие загрязнения.
Самым эффективным методом утилизации отходов пластмассового производства является их переработка в сырье, пригодное для повторного использования при любом производстве. Правильный выбор оборудования для переработки полимерных отходов (например, отходов производства скотча, полипропиленовых лент и стрейч пленок) и определяет получение качественного сырья.
Переработка пластмассовых отходов потребления
Гораздо труднее перерабатывать отходы со свалок и мусороперерабатывающих заводов, так как они содержат большую долю загрязнений, а также требуют дополнительной сортировки по виду и цвету.
Существуют специальные сортировочные конвейеры, на которых и сортируются отходы. Из них удаляются инородные материалы, а если отходы поступают в прессованном виде, применяется специальное оборудование, называемое разбивателем кип, которое одновременно удаляет крупные тяжелые загрязнения. После чего отсортированные отходы поступают в дробилку.
Во избежание повреждений конвейер дробилки оснащен специальным металлоискателем. В случае наличия труднорастворимых загрязнений, чаще всего, используется химическая мойка. Она обеспечивает отмывку дробленого материала при высокой температуре с использованием специфических моющих средств. После промывки отходы поступают в моющую установку, где практически полностью очищаются от загрязнений, а далее во флотационный разделитель. Завершающим процессом отмывки является установка отвода воды и последующая сушка отходов.
Для измельчения полимерных отходов обычно применяют ножевые дробилки различных конструкций и производителей. Принцип их работы достаточно прост: ротор, на котором закреплены несколько ножей, вращается внутри дробильной камеры, которая оснащена калибрующим ситом для выхода от гранулированных отходов. Но главными факторами, которые должны учитываться при выборе дробилки являются: размер, материал, количество и температура обрабатываемых отходов. Максимальную эффективность и долговечность работы любой дробилки обеспечивает правильный ее подбор. Подбор дробилки под конкретные материалы и условия переработки позволяет обеспечить также удобство ее эксплуатации.
На качество измельчения, производительность дробилки и потребляемую ею мощность влияет и конструкция ротора, а также подвижных ножей. В зависимости от условий работы и вида измельчаемого материала ротор может изготавливаться открытым или закрытым.
Открытый ротор содержит вал с приваренными к нему держателями ножей. Такая конструкция используется в основном в процессах дробления, требующих специальных условий. Применение такого ротора может обеспечить лучшую вентиляцию внутри камеры и позволит избежать перегрева обрабатываемого материала. При тяжелых условиях работы, когда требуется измельчение массивных отходов, ротор может выполняться в виде фрезы, а ножи такого ротора имеют дополнительные режущие поверхности.
Цельные роторы являются оптимальным выбором для дробления толстостенных деталей, толстых литников и слитков чистки машин. Число ножей, их форма и расположение выбирается так, чтобы в каждый момент времени только один подвижный нож мог участвовать в разрезании материала. При измельчении мягких и пластичных материалов ножи устанавливают так, чтобы разрушение происходило за счет среза. Профиль любых ножей определяется характеристикой измельчаемого материала. Учитывая достаточно быстрый износ рабочих кромок ножей, их изготавливают с несколькими лезвиями, а по мере износа их необходимо переустанавливать. Одним из важнейших параметров ротора является его скорость вращения. Хрупкие или жесткие материалы требуют применения дробилок с низкой скоростью вращения ротора, а мягкие или эластичные материалы измельчаются путем резки ножами ротора и статора.
Но нельзя забывать, что при высоких оборотах ротора происходит повышенный износ ножей и камеры дробления, этих проблем позволяют избежать малооборотистые дробилки. Измельчение на низких оборотах делает возможным использование двигателей меньшей мощности, что позволяет снизить стоимость самой дробилки.
Типы дробилок для пластмасс
По своему типу дробилки делятся на центральные и работающие при ТПА.
У центральных дробилок высокая производительностью и возможностью обслуживать сразу несколько ТПА. Хотя дробилки, работающие при ТПА, имеют меньшую производительность, чем централизованные, но они, в свою очередь, обладают рядом ценных преимуществ: переработка отходов производится непосредственно у литьевой или экструзионно-выдувной машины, полученный отгранулированный материал не успевает впитать влагу из окружающей среды и может быть повторно использован без дополнительной подсушки, отсутствует необходимость транспортировки и хранения обработанного материала, дробилка имеет компактные размеры и легко перемещается, возможна организация безотходного производства.
При измельчении крупногабаритных или толстостенных отходов из жестких или стеклянных полимерных материалов, требуется применение специального оборудования.
Более подходит в таких случаях дробилка с пониженной скоростью вращения ротора, так как она более экономична. Эти дробилки оснащаются двигателями относительно небольшой мощности, а принцип ее работы основан на повышении мощности за счет использования крутящего момента электродвигателя, передаваемого на вал через редуктор.
Предварительный размол загружаемого материала на мелкие части осуществляет ротор дробилки, который оснащен выступающими массивными поперечными ножами. Уменьшенные куски попадают на вал с зубьями с калиброванной сферической поверхностью захвата, а каждый зуб отщипывает гранулу заданного размера.
Для предотвращения выхода дробилки из строя при заклинивании ротора при использовании большого количества материала предусмотрена специальная система, при которой блокированный ротор делает оборот в обратном направлении, а при устранении препятствия продолжает свою работу. Если после использования это системы причина блокирования не устранена, дробилка автоматически отключается.
Дробилки отличаются между собой количеством фрез и ножей, мощностью привода, размерами дробильной камеры, габаритными размерами. Особенностями их отличия является: эффективное дробление при малой скорости вращения инструмента, низкий уровень шума и вибраций, однородность дробленой фракции, небольшое содержание пылевидных частиц, простота эксплуатации и обслуживания при компактных размерах.