Технология и устройство гранулятора

Сущность процесса грануляции заключается в том, что из исходного сырья (древесная мука, полиэтилен или полипропилен, стабилизаторы, модификаторы, пигменты) получается гранулированное однородное сырье, которое может быть использовано для производства пластмасс методом литья или экструзии. Гранулят применяется также как компонент при производстве компаундов и наполненных композиций.

Грануляторы  представляют собой линию, которая состоит из нескольких компонентов:

• экструдер (одношнековый или двухшнековый);

• стренговая голова;

• установка для охлаждения;

• устройство для нарезки материала в гранулы;

• бункер, куда поступает готовый гранулят.

Рис.7. Устройство гранулятора

Гранулятор работает следующим образом (рис. 7):

Вторичное сырье предварительно измельчается и помещается в бункер. Из бункера сырье направляется на цилиндр экструдера, где оно плавится, перемешивается, превращается в гомогенную массу. Далее сырье проходит фильтрацию и дозируется через стренговую головку, приобретая вид нитей (стренг). Эти нити охлаждаются в специальных ваннах, затем нарезаются на гранулы. Гранулят складируется в бункер или упаковывается в биг-бэги. Грануляторы полимеров могут иметь некоторые конструкционные особенности – в некоторых моделях резка гранул происходит сразу же после выхода из стренговой головки. Возможно также применение способа горячей резки.

Основные компоненты гранулятора  – это цилиндр, шнек, головка и сетка фильтр. Основная нагрузка приходится на цилиндр, поэтому важно, чтобы он был изготовлен из прочного материала – для этого применяется легированная сталь, прошедшая дополнительную закалку и некоторые другие обработки, а также полировку.

Виды грануляторов

Существует множество видов грануляторов полимеров, различающихся по производительности, степени надежности механической части, габаритам и т. д. Выбор гранулятора зависит от исходного материала (ПП, ПЭ,

ПА, ПС, АБС, ПВХ) и его вида (дробленка, агломерат, пленка). Это определяет конструкцию шнека. Есть грануляторы полимеров, способные перерабатывать пленочные отходы, минуя предварительную стадию дробления. Наличие фильтрующего элемента в грануляторе увеличивает его стоимость, однако значительно улучшает свойства получаемого материала. Правда, наличие фильтра не означает, что в гранулятор полимеров можно загружать грязный материал — это значительно уменьшает срок службы шнека и цилиндра. 

Для увеличения насыпной плотности получаемых хлопьев используются грануляторы полимеров различных типов. По типу применяемого экструдера: двухшнековый, одношнековый и тандемная система (двухшнековый - одношнековый). Гранулятор в обязательном порядке оснащается, по крайней мере, одной зоной дегазации для получения монолитных гранул без включения пузырьков воздуха. По способу резкигрануляторы полимеров делятся на стренговые и бесстренговые. Бесстренговые в свою очередь бывают горячей и холодной резки («грануляция в воду»). 

Получаемое с помощью гранулятора полимеров сырье отличается высокой степенью чистоты, а также одинаковым размером гранул. 

Грануляторы или линии грануляции предназначены для переработки "дробленки", агломерата, пленки и т. п. в гранулы, пригодные в дальнейшем для использования в качестве сырья на литьевых или экструзионных машинах. Цель процесса грануляции - получение более однородного, более чистого за счет фильтрации расплава полимера сырья.

Основные узлы линий грануляции следующие:

-червячный пресс, в котором происходит расплав полимера с приемным бункером-накопителем материала;

 -фильтрующий элемент или система фильтров;

 -гранулирующая головка - фильера с отверстиями на выходе из червячного пресса, через которые выходит расплав полимера; 

-ванна охлаждения и гранулирующее устройство, предназначенное для нарезки получаемых на выходе из фильеры стренг в гранулы, если охлаждение полимера происходит через ванну;

-гранулирующее устройство и система отвода воды или воздуха от полученных гранул полимера, если охлаждение полимера происходит либо водой, либо воздухом на выходе из гранулирующей головки.  Для отвода газов, образующихся в расплаве полимеров в результате наличия красителей и других веществ, служит зона дегазации, входящая в состав червячного пресса. Однако эта зона у червячного пресса иногда отсутствует. Фильтрующий элемент может не входить в комплект поставки, а приобретаться отдельно. Наличие фильтрующего элемента в грануляторе увеличивает стоимость оборудования, однако значительно улучшает свойства получаемого материала. Однако наличие фильтра не означает, что в гранулятор можно загружать грязный материал - это значительно (на порядок) уменьшает срок службы шнека и цилиндра. Существуют грануляторы, способные перерабатывать пленочные отходы, минуя предварительную стадию дробления. 

И в этом сегменте оборудования предложений достаточно. Предлагаются грануляторы как отдельные единицы оборудования, так и линии грануляции, в состав которых могут входить и "дробилки", и агломераторы.