Nowa metoda odgazowywania przemiału w dwustopniowym procesie, zwiększa wydajność procesów recyklingowych. Płatki przemiału z tworzyw sztucznych mają dobre właściwości przetwórcze z punktu widzenia procesu wtrysku.
Nowy proces opracowany przez firmę ENGEL pozwala na przetwarzanie wtryskowe odpadów z tworzyw sztucznych w postaci płatków, bezpośrednio po ich zmieleniu. Wyeliminowanie jednego etapu procesu, jakim jest granulacja, zwiększa wydajność oraz poprawia ekonomię całego procesu. Kluczem do wysokiej jakości detali jest odgazowywanie stopionego tworzywa sztucznego.
Podstawą dalszych rozważań jest nowy dwuetapowy proces wtrysku przemiałów, który ENGEL zaprezentował po raz pierwszy na targach K 2022. System dzieli plastyfikację i wtrysk na dwa niezależne, skoordynowane etapy procesu. Dzięki tej strategii odpady z tworzyw sztucznych mogą być przetwarzane bezpośrednio na wtryskarce po zmieleniu w postaci płatków w procesie formowania wtryskowego w bardzo wysokiej jakości. Ponieważ pomijany jest jeden z etapów przetwarzania przemiałów, jakim jest regranulacja, dwuetapowy proces opracowany przez ENGEL pozwala zaoszczędzić dużo energii i pracy w porównaniu z konwencjonalnym recyklingiem.
Nowa jednostka odgazowująca ENGEL poprawia jakość detali
Głównym przedmiotem prac badawczo - rozwojowych była jednostka odgazowująca. Etap odgazowywania jest konieczny, by niektóre z zanieczyszczeń jak np. wilgoć resztkowa czy związki niskocząsteczkowe, pochodzące z degradacji materiału lub pozostałości farby drukarskiej nie dostawały się przez filtr do stopu. Pozostawienie zanieczyszczeń przed wtryśnięciem stopionego materiału, może prowadzić do powstawania porów wewnątrz i defektów na powierzchni detalu i obniżyć w ten sposób jego wytrzymałość mechaniczną.
Jednostka odgazowująca opracowana przez ENGEL stanowi formę transportera między ślimakiem plastyfikującym a ślimakiem wtryskowym i jest głowicą transferową, przez którą przetłaczany jest stopiony materiał. Powierzchnia stopionego materiału zwiększa się, a pasmo stopionego materiału jest odcinane. W ten sposób ślimak wtryskowy jest tylko częściowo wypełniony, co eliminuje składniki lotne. W zależności od aplikacji czy stopnia przewidywanych zanieczyszczeń, jako wspomaganie procesu wykorzystuje się podciśnienie generowane przez pompę próżniową.
ENGEL przeprowadził szeroko zakrojone testy z trzema różnymi materiałami:
- celowo zanieczyszczony pierwotny materiał PP, płatki były przetwarzane najpierw bez odgazowania w procesie jednostopniowym, a następnie z odgazowaniem w procesie dwustopniowym,
- aglomerat PP z folii poużytkowych: materiał ten był również przetwarzany zarówno z odgazowaniem, jak i bez odgazowania.
- przemiał z zamknięć do napojów HDPE: z jednej strony materiał był przetwarzany w procesie dwustopniowym z odgazowaniem, a z drugiej strony był klasycznie przetwarzany za pomocą oddzielnej wytłaczarki dwuślimakowej z odgazowaniem i filtrem stopu oraz przetwarzany w procesie jednostopniowym bez dalszego odgazowania.
Wszystkie trzy serie testów odbyły się w centrum technologicznym ENGEL w St. Valentin, w Austrii. Oprócz odgazowania, we wszystkich seriach testowych zastosowano dostępny na rynku filtr do stopów. Próbki zostały ocenione w Centrum Kompetencji CHASE w Linz.
W przypadku wszystkich trzech materiałów, w procesie dwuetapowym uzyskano detale o niezmiennie wysokiej jakości. W porównaniu z konwencjonalnym wielostopniowym procesem recyklingu, nie wystąpiły żadne wady z punktu widzenia osiągalnych właściwości materiału. Można założyć, że uzyskano lepszy stopień odgazowania surowca niż w osobnych procesach przygotowania i granulacji, niezintegrowanych z procesem wtryskowym.
Testy potwierdziły, że w nowym, dwuetapowym procesie może przetwarzać zarówno przemiał, jak i aglomerat z czystych odpadów poużytkowych w sposób stabilny procesowo. Kształt płatków surowca zasilającego nie ma wpływu na jakość produktu. Jedynym warunkiem jest swobodny przepływ materiału. •
Korzyści wynikające z zastosowania procesu dwustopniowego:
- Niezmiennie wysoka jakość produktu nawet przy zastosowaniu materiałów pochodzących bezpośrednio z przemiału.
- Oszczędność emisji CO2, zużycia energii i kosztów.
- Brak zapachów, smug i wilgoci resztkowej w detalu.
- Delikatne dodatki do włókien i oczyszczanie przemiału.
Efekty:
- Szeroki zakres zastosowań przemiałów
- Detale spełniające wysokie wymagania jakościowe
- Pominięcie części procesu produkcyjnego (regranulacja) - oszczędność energii
