Zmiana gęstości objętościowej przed i po wyciskaniu
W liniach recyklingu folii LDPE płatki mytej folii stanowią zazwyczaj duże wyzwanie dla dalszej obsługi i logistyki ze względu na ich wyjątkowo niska gęstość objętościowa i wysoka zawartość wilgoci.
A prasa śrubowa (nazywana również zagęszczacz folii) jest powszechnie stosowany w celu rozwiązania tego problemu poprzez połączenie odwadnianie mechaniczne i zagęszczanie fizyczne, co znacznie zmniejsza objętość materiału bez konieczności peletyzowania.
Ten przewodnik wyjaśnia jak i dlaczego zmienia się gęstość objętościowa przed i po zagęszczaniu za pomocą prasy ślimakowej, i co to oznacza dla transportu i dalszego przetwarzania.
1. Zrozumienie gęstości objętościowej w porównaniu z gęstością materiału
Przed przeanalizowaniem danych ważne jest wyjaśnienie powszechnego błędnego przekonania:
- Gęstość objętościowa odnosi się do masy na jednostkę objętości stosu materiału, wliczając w to puste przestrzenie powietrzne między cząsteczkami.
- Gęstość materiału (rzeczywista) odnosi się do gęstości wewnętrznej samego polimeru (LDPE ≈ 0,91–0,93 g/cm³).
W tym artykule omówiono tylko gęstość objętościowa, ponieważ bezpośrednio wpływa na:
- Efektywność transportu
- Objętość pamięci masowej
- Stabilność zasilania w urządzeniach końcowych
2. Typowa gęstość objętościowa folii LDPE przed zagęszczaniem
Stan surowca: płatki folii LDPE myte
Po rozdrobnieniu i umyciu folia LDPE zwykle występuje jako cienkie, nieregularne płatki z uwięzionym powietrzem i wilgocią powierzchniową.
Typowe zakresy gęstości objętościowej:
- Luźna folia LDPE / lekkie płatki: 30–80 kg/m³ (0,03–0,08 g/cm³)
- Płatki LDPE myte na mokro (wilgotność 20–30%): 60–100 kg/m³ (0,06–0,10 g/cm³)
Materiał pozostaje taki sam pomimo prania obszerny i niestabilny, co utrudnia efektywny transport i równomierne żywienie.
Implikacje logistyczne:
W pełni załadowany 40-stopowy kontener wysokosześcienny (≈76 m³) może przewozić jedynie 1,5–2,5 tony materiału, znacznie poniżej limitu wagowego.
3. Gęstość objętościowa po zagęszczeniu za pomocą prasy ślimakowej
Stan wyjściowy: LDPE odwodniony mechanicznie i zagęszczony
Podczas pracy prasy ślimakowej materiał podlega:
- Progresywna kompresja mechaniczna
- Usuwanie wody i powietrza przez sekcje sitowe
- Zmiękczenie wywołane tarciem i częściowa aglomeracja
Typowa gęstość objętościowa wyjściowa:
- Zagęszczone aglomeraty LDPE / sprasowane grudki: 400–600 kg/m³ (0,40–0,60 g/cm³)
- Zoptymalizowana praca przy wysokim ciśnieniu (górny zakres praktyczny): do ~650–700 kg/m³
Na tym etapie folia LDPE jest przekształcana z struktura dwuwymiarowa o niskiej gęstości do trójwymiarowa, kompaktowa forma nadaje się do transportu lub karmienia w stajni.
4. Osiągnięto praktyczną redukcję objętości
Na podstawie powyższych zakresów gęstości objętościowej:
- Typowy współczynnik redukcji objętości: 6:1 do 10:1
- Równoważna redukcja objętości: około 70–85%
Na przykład:
- Z 80 kg/m³ → 500 kg/m³ ≈ 6,25× zagęszczenie
- Z 60 kg/m³ → 600 kg/m³ ≈ 10-krotne zagęszczenie
Ten poziom zagęszczenia to spójne i powtarzalne w liniach recyklingu przemysłowego.
5. Jak działa zagęszczanie za pomocą prasy ślimakowej
Kompresja mechaniczna i odwadnianie
Śruba stożkowa lub o zmiennym skoku stopniowo zmniejsza dostępną objętość, wymuszając:
- Darmowa woda
- Uwięziona wilgoć
- Powietrze wydostaje się przez perforowane sekcje lufy.
Zmiękczanie termiczne i aglomeracja
Tarcie i ściskanie podnoszą temperaturę materiału (zwykle o 60–90°C), zmiękczając LDPE i umożliwiając rozwarstwienie się płatków. wiązanie w punktach styku, eliminując wewnętrzne puste przestrzenie.
Ostateczny formularz wypisu
Wynik zazwyczaj wygląda następująco:
- Nieregularne, zwarte aglomeraty
- Krótkie, gęste paski lub grudki
Ten formularz nie jest granulowany I nie wymaga cięcia, co czyni go idealnym, gdy celem jest transport lub składowanie pośrednie, niegotowe granulki.
6. Kluczowe korzyści wynikające ze zwiększonej gęstości nasypowej
Efektywność transportu
Wyższa gęstość nasypowa pozwala na osiągnięcie przez kontenery i ciężarówki dopuszczalnych limitów wagowych zamiast “wysyłania powietrza”, co znacznie zmniejsza koszty logistyczne na tonę.
Stabilne zasilanie urządzeń znajdujących się dalej w rurociągu
Zagęszczony materiał niezawodnie podaje się do:
- Wytłaczarki
- Aglomeratory
- Linie do peletyzacji (jeśli zostaną dodane później)
bez zatorów i niespójnej przepustowości.
Efektywności energetycznej
Odwadnianie mechaniczne zużywa znacznie mniej energii niż suszenie termiczne, a ciepło resztkowe w materiale może zmniejszyć zapotrzebowanie na energię w kolejnych procesach.
7. Typowe wyniki operacyjne (podsumowanie)
- Wzrost gęstości objętościowej: ~6–10×
- Redukcja wilgoci: ~20–40% → 1–3%
- Główny cel: Redukcja objętości i wydajność transportu
- Peletyzowanie: Nie wymagane
Wniosek
W recyklingu folii LDPE zagęszczanie za pomocą prasy ślimakowej jest krytyczny etap pośredni który przekształca umyte płatki filmu o niskiej gęstości w kompaktowy, gotowy do transportu materiał.
Zwiększając gęstość nasypową z około 50–100 kg/m³ do 400–600+ kg/m³, Proces ten umożliwia wydajną logistykę, stabilną obsługę i skalowalne przetwarzanie w dół strumienia — bez konieczności peletyzowania.
