W skrócie
Klasyfikacja granulatu, proszków PE i PTFE, żywic oraz przemiałów tworzyw; odpylanie i usuwanie nadziarna z surowców polimerowych.
Spis treści
- Gdzie i po co stosuje się przesiewanie w tej branży?
- Przykładowe produkty i materiały
- Typowe punkty instalacji i dobór technologii
- Najważniejsze wyzwania procesowe
- Elektryzowanie lekkich polimerów
- Nieregularny kształt przemiału
- Temperatura po procesie
- Pył i ryzyko ATEX
- Kruszenie granulatu
- Jakie urządzenia ERIMAKI można zastosować?
- Przesiewacz wibracyjny kontrolny z jednym silnikiem
- Przesiewacz liniowy prostokątny
- Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi
- Przesiewacz zataczający EFJ (tumbler)
- Separator rotacyjny
- Przesiewacz bębnowy – trommel
- Przesiewacz wibracyjny kontrolny z dwoma silnikami
- Konfiguracja przesiewacza do produktu i instalacji
- Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki, liczbę pokładów i powierzchnię sitową?
- Dane potrzebne do doboru urządzenia
- Test przesiewania na próbce produktu
- Najczęściej zadawane pytania
- Jaki przesiewacz wybrać dla przykładowego produktu: granulaty plastikowe?
- Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki dla przykładowego produktu: regranulaty i przemiał?
- Od czego zależy wydajność przesiewacza?
- Czy jeden przesiewacz może uzyskać kilka frakcji?
- Kiedy potrzebny jest system doczyszczania siatki?
- Czy dostępne jest wykonanie AISI 304 lub AISI 316?
- Czy urządzenie może pracować w strefie ATEX?
- Jak przebiega test przesiewania?
W przetwórstwie tworzyw przesiewanie służy do kontroli granulatu pierwotnego i recyklatu, usuwania pyłu, oddzielania nadmiernie dużych cząstek oraz przygotowania proszków do rotomouldingu, spiekania, powlekania lub kompaundowania. Produkty takie jak polietylen, PTFE i żywice winylowe są lekkie, podatne na elektryzowanie i mogą mieć nieregularną granulometrię.
Przemiały i regranulaty zawierają natomiast płatki, nitki, zlepione granulki oraz ciała obce. Dobór technologii zależy od wymaganej czystości, dopuszczalnego udziału pyłu, kształtu cząstek i temperatury materiału po rozdrabnianiu lub suszeniu.
Klasyfikacja granulatu, proszków PE i PTFE, żywic oraz przemiałów tworzyw; odpylanie i usuwanie nadziarna z surowców polimerowych. Rozwiązania ERIMAKI obejmują urządzenia do przesiewania kontrolnego, klasyfikacji, odpylania, deaglomeracji i separacji faz. Każda aplikacja jest dobierana do właściwości produktu oraz miejsca montażu, dlatego przesiewacze do granulatów i proszków tworzyw sztucznych nie powinny być wybierane wyłącznie na podstawie średnicy i nominalnego wymiaru otworu siatki.
Gdzie i po co stosuje się przesiewanie w tej branży?
Przesiewanie może być operacją jakościową, procesową albo ochronną. W odsiewie bezpieczeństwa prawidłowa frakcja ma możliwie szybko przejść przez sito, a przypadkowe ciała obce, grudki i nadziarno są odprowadzane do odrzutu. W klasyfikacji materiał jest dzielony na ściśle określone klasy. W odpylaniu usuwa się niepożądaną frakcję drobną, natomiast w separacji mokrej celem jest rozdzielenie cieczy i cząstek stałych. To rozróżnienie decyduje o typie urządzenia, liczbie pokładów, ruchu produktu i sposobie odbioru frakcji.
Najczęstsze cele procesu:
- odpylanie granulatu i regranulatu;
- usuwanie zlepionych granulek oraz nadziarna;
- klasyfikacja proszków polimerowych;
- kontrola przemiału przed ekstruzją;
- przygotowanie gumy i tworzyw do recyklingu.
Przykładowe produkty i materiały
Poniższa lista pokazuje typowe grupy materiałów, ale nie zastępuje analizy konkretnej próbki. Dwa produkty o tej samej nazwie handlowej mogą różnić się wilgotnością, gęstością, kształtem cząstek i podatnością na zbrylanie.
- granulaty plastikowe
- regranulaty i przemiał
- proszek polietylenowy
- proszek PTFE
- żywice winylowe
- żywice proszkowe i winylowe
- granulaty gumowe
- miał gumowy
- masterbatch i dodatki
- mikronizowane proszki polimerowe
Typowe punkty instalacji i dobór technologii
| Miejsce w procesie | Cel operacji | Przykładowy materiał | Wstępnie rekomendowane urządzenie | Uwaga procesowa |
|---|---|---|---|---|
| Przed ekstruderem | Ochrona przed nadziarnem i zanieczyszczeniami | granulat i regranulat | Przesiewacz wibracyjny kontrolny z jednym silnikiem | odsiew bezpieczeństwa |
| Odpylanie granulatu | Usunięcie drobnej frakcji | granulat tworzyw | Przesiewacz liniowy prostokątny | transport po dłuższej powierzchni |
| Klasyfikacja przemiału | Podział na frakcje | płatki i regranulat | Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi | kilka frakcji przy kilku pokładach |
| Drobne proszki | Precyzyjny podział | PE, PTFE, żywice | Przesiewacz zataczający EFJ (tumbler) | wysoki kontakt z siatką |
| Końcowa kontrola proszku | Rozbicie miękkich aglomeratów | proszki polimerowe | Separator rotacyjny | zamknięta komora |
| Gruby recyklat i guma | Wstępny rozdział dużych frakcji | guma, płatki tworzyw | Przesiewacz bębnowy – trommel | dla materiału niejednorodnego |
| Duża wydajność | Kontrola w osi linii | granulat i proszek | Przesiewacz wibracyjny kontrolny z dwoma silnikami | centralny przepływ produktu |
Ważne: tabela przedstawia kierunek doboru, a nie ostateczną specyfikację. Wydajność, nominalny wymiar otworu siatki, średnicę, liczbę pokładów, materiał wykonania i system doczyszczania należy potwierdzić na podstawie danych procesowych lub testu.
Najważniejsze wyzwania procesowe
Elektryzowanie lekkich polimerów
Ładunki elektrostatyczne powodują przywieranie do siatki i obudowy. Uziemienie jest obowiązkowym elementem projektu, a wilgotność oraz materiał powierzchni wpływają na zachowanie produktu.
Nieregularny kształt przemiału
Płatki i nitki mogą przechodzić przez otwór siatki zależnie od orientacji. Nominalny wymiar otworu siatki trzeba dobrać na podstawie rzeczywistych cząstek, nie tylko nominalnej wielkości.
Temperatura po procesie
Gorący granulat lub guma może być miękka i sklejać się na siatce. Czas chłodzenia oraz temperatura zasilania mają bezpośredni wpływ na wydajność.
Pył i ryzyko ATEX
Drobny pył polimerowy może być wybuchowy. Należy znać parametry pyłu i klasyfikację strefy, szczególnie przy mikronizacji.
Kruszenie granulatu
Zbyt intensywna wibracja może zwiększać ilość pyłu. Przy odpylaniu ważne jest usunięcie drobnej frakcji bez generowania nowej.
Jakie urządzenia ERIMAKI można zastosować?
Oferta ERIMAKI obejmuje kilka technologii, które realizują odmienne zadania. Najlepsze rozwiązanie wynika z celu procesu; nie zawsze urządzenie o największej powierzchni jest najbardziej skuteczne. Poniżej wskazano warianty najczęściej rozważane dla tej branży.
Przesiewacz wibracyjny kontrolny z jednym silnikiem
Niskoprofilowy przesiewacz przeznaczony przede wszystkim do odsiewu bezpieczeństwa proszków i cieczy. Jeden silnik boczny generuje ruch sprzyjający szybkiemu przejściu frakcji prawidłowej przez sito oraz odprowadzeniu nadziarna na bok. To typowe rozwiązanie przed pakowaniem, zasypem zbiornika albo podawaniem produktu do kolejnego urządzenia.
Zastosowanie w tej branży: przed ekstruderem lub mieszalnikiem.
Przesiewacz liniowy prostokątny
Urządzenie wykonywane pod wymagany wymiar i układ króćców. Dwa motowibratory z regulowanymi masami generują ruch liniowy, dzięki czemu materiał jest jednocześnie transportowany i przesiewany. Konstrukcja sprawdza się przy większych ziarnach, dłuższej drodze przesiewania i nietypowej zabudowie liniowej.
Zastosowanie w tej branży: do odpylania granulatu.
Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi
Rozwiązanie do klasyfikacji, odpylania i odsiewu produktów sypkich, a w odpowiedniej konfiguracji także cieczy. Ruch trójwymiarowy rozprowadza materiał po powierzchni sita. Konstrukcja może mieć kilka pokładów; liczba pokładów i uzyskiwanych frakcji zależy od średnicy oraz wykonania. Dostępne są systemy doczyszczania siatek, pokrywy i wykonania materiałowe dobierane do procesu.
Zastosowanie w tej branży: do klasyfikacji przemiału i regranulatu.
Przesiewacz zataczający EFJ (tumbler)
Ruch zataczający imituje przesiewanie ręczne i utrzymuje drobny lub lekki produkt w kontakcie z siatką. Technologia jest rozważana przy dokładnej klasyfikacji, gdy silna wibracja powodowałaby odbijanie cząstek, wtórne rozdrobnienie albo nadmierne pylenie. Możliwe są układy wielopokładowe oraz systemy doczyszczania siatek.
Zastosowanie w tej branży: do lekkich proszków PE, PTFE i żywic.
Separator rotacyjny
Zamknięty separator z wirnikiem pracującym wewnątrz cylindrycznego sita. Stosuje się go do odsiewu kontrolnego, rozbijania miękkich aglomeratów i ujednolicania produktu przed pakowaniem lub dozowaniem. Zwarta obudowa i mechaniczne podawanie sprzyjają integracji z instalacjami proszkowymi.
Zastosowanie w tej branży: do końcowego odsiewu proszków.
Przesiewacz bębnowy – trommel
Materiał przemieszcza się w obracającym, lekko pochylonym bębnie z powierzchnią sitową lub perforowaną. Podziarno przechodzi pod bęben, a nadziarno jest odprowadzane na końcu. Konstrukcja jest stosowana do produktów grubych, włóknistych, niejednorodnych oraz w separacji stałe–stałe i stałe–ciecz.
Zastosowanie w tej branży: do grubych frakcji gumy i tworzyw.
Przesiewacz wibracyjny kontrolny z dwoma silnikami
Konstrukcja do wysokowydajnego przesiewania kontrolnego w linii. Centralny zasyp i osiowy wysyp frakcji prawidłowej ułatwiają montaż pod silosem, mieszalnikiem lub stacją rozładunku. Dwa silniki boczne umożliwiają intensywną pracę sita, natomiast odrzut jest odprowadzany osobnym króćcem.
Zastosowanie w tej branży: do dużych strumieni produktu.
Konfiguracja przesiewacza do produktu i instalacji
Konfiguracja powinna obejmować nie tylko model urządzenia, ale również sposób zasilania, odbioru frakcji i czyszczenia. W szczególności należy uzgodnić:
- uziemienie i wykonanie ATEX po analizie pyłu;
- pokrywa ograniczająca emisję lekkiego proszku;
- szczotki lub ultradźwięki dla drobnych polimerów;
- wykonanie odporne na ścieranie dla regranulatu;
- chłodzenie przed przesiewaniem lub integracja z przenośnikiem spiralnym;
- nominalny wymiar otworu siatki i typ powierzchni sitowej;
- liczbę pokładów oraz kolejność granic rozdziału;
- położenie i średnice króćców, pokrywę oraz kierunki wysypów;
- sposób podparcia, wibroizolację i elastyczne połączenia z instalacją;
- zakres regulacji napędu oraz przewidywany czas przebywania produktu na sicie;
- procedurę kontroli integralności siatki i dostęp do elementów eksploatacyjnych.
Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki, liczbę pokładów i powierzchnię sitową?
Nominalny wymiar otworu siatki nie jest równoznaczny z idealną, ostrą granicą rozdziału. Cząstki wydłużone lub płaskie mogą przechodzić przez otwór siatki w określonej orientacji, a miękkie aglomeraty mogą rozpadać się podczas procesu. Równie ważna jest powierzchnia otwarta siatki: dwa sita o takim samym nominalnym wymiarze otworu siatki, lecz z inną średnicą drutu, mogą mieć wyraźnie różną przepustowość.
Jeżeli duża część materiału ma wymiar zbliżony do nominalnego wymiaru otworu siatki, cząstki potrzebują wielu prób kontaktu z powierzchnią, co zwiększa wymagany czas przebywania i obniża wydajność. W klasyfikacji wielopokładowej obciążenie każdego kolejnego sita zależy od tego, ile materiału przeszło przez pokłady górne. Dlatego wydajność urządzenia jest estymacją procesową, a nie stałą wartością wynikającą z samej średnicy.
Dane potrzebne do doboru urządzenia
Do przygotowania wiarygodnej koncepcji należy zebrać co najmniej:
- nazwa produktu i jego stan: proszek, granulat, materiał wilgotny, zawiesina albo ciecz;
- gęstość nasypowa oraz, dla cieczy, lepkość i temperatura;
- pełny rozkład uziarnienia materiału zasilającego, nie tylko nominalna wielkość cząstek;
- oczekiwana granica rozdziału, nominalny wymiar otworu siatki i liczba frakcji końcowych;
- udział nadziarna, podziarna oraz cząstek o wymiarach zbliżonych do otworu siatki;
- wymagana wydajność godzinowa i sposób podawania produktu;
- wilgotność, higroskopijność, skłonność do zbrylania, elektryzowania i oblepiania sita;
- temperatura produktu oraz warunki otoczenia;
- wymagania higieniczne, materiałowe, dotyczące kontaktu z żywnością i ewentualnej strefy ATEX;
- dostępna wysokość zabudowy, średnice króćców oraz kierunki wlotów i wysypów.
Test przesiewania na próbce produktu
Test na reprezentatywnej próbce jest najpewniejszym sposobem ograniczenia ryzyka doboru. Powinien możliwie dokładnie odtwarzać temperaturę, wilgotność, sposób podawania i wymagany strumień materiału. Zalecany przebieg obejmuje:
- pobranie reprezentatywnej próbki i opis warunków jej przechowywania.
- analizę wstępnej granulometrii oraz identyfikację udziału cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału.
- próbę na proponowanej siatce i urządzeniu przy kilku nastawach.
- ważenie frakcji, ocenę sprawności, strat produktu, pylenia i blokowania otworów siatki.
- określenie rekomendowanego systemu doczyszczania oraz orientacyjnej wydajności.
- potwierdzenie konfiguracji w skali produkcyjnej i pozostawienie rezerwy na zmienność surowca.
Najczęściej zadawane pytania
Jaki przesiewacz wybrać dla przykładowego produktu: granulaty plastikowe?
Wstępnie należy rozważyć przesiewacz kontrolny z jednym silnikiem bocznym, ponieważ w tej branży jest stosowany przed ekstruderem lub mieszalnikiem. Ostateczny wybór zależy od celu procesu, rozkładu uziarnienia, udziału nadziarna, wymaganej wydajności i zachowania próbki na sicie.
Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki dla przykładowego produktu: regranulaty i przemiał?
Nominalny wymiar otworu siatki powinien wynikać z wymaganej granicy rozdziału i rzeczywistego rozkładu uziarnienia. Należy uwzględnić kształt cząstek, udział frakcji o wymiarach zbliżonych do otworu siatki, powierzchnię otwartą siatki oraz dopuszczalny poziom niedokładnej separacji. Najbezpieczniej potwierdzić wybór próbą materiałową.
Od czego zależy wydajność przesiewacza?
Od czynnej powierzchni sitowej, nominalnego wymiaru otworu, powierzchni otwartej siatki, sposobu podawania, gęstości nasypowej, wilgotności, kształtu cząstek, udziału nadziarna i udziału cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału. Wydajność jest wartością szacunkową i wymaga potwierdzenia testem.
Czy jeden przesiewacz może uzyskać kilka frakcji?
Tak, w klasyfikacji stosuje się urządzenia wielopokładowe. Liczba możliwych pokładów zależy od typu, średnicy i konkretnego wykonania. Każdy dodatkowy pokład wpływa na wysokość urządzenia, rozkład produktu oraz wydajność.
Kiedy potrzebny jest system doczyszczania siatki?
System doczyszczania jest potrzebny, gdy produkt blokuje otwory siatki, oblepia powierzchnię sitową, elektryzuje się albo zawiera dużo cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału. Kulki, kleenery, szczotki i ultradźwięki mają różne zakresy zastosowania, dlatego rozwiązanie należy potwierdzić na próbce.
Czy dostępne jest wykonanie AISI 304 lub AISI 316?
Materiały producenta potwierdzają dostępność wykonań ze stali nierdzewnej AISI 304 i AISI 316 dla wielu typów urządzeń. Dostępność gatunku, wykończenia powierzchni i dokumentacji należy potwierdzić dla konkretnego modelu oraz medium.
Czy urządzenie może pracować w strefie ATEX?
Dla wybranych urządzeń producent przewiduje wykonanie ATEX na zamówienie. Do doboru potrzebna jest klasyfikacja strefy, rodzaj pyłu lub gazu, grupa i kategoria urządzenia, temperatura zapłonu oraz parametry wybuchowe produktu.
Jak przebiega test przesiewania?
Reprezentatywna próbka jest przesiewana na proponowanym urządzeniu i powierzchni sitowej. Ocenia się wydajność, bilans frakcji, jakość rozdziału, zachowanie materiału, stopień blokowania siatki i ewentualną degradację produktu. Warunki próby powinny odtwarzać wilgotność, temperaturę oraz sposób zasilania występujące w procesie produkcyjnym.