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高度受污染的废塑料也能回收！这些熔体过滤技术是关键！
来源： 荣格塑料工业发布时间：2023-07-13关注度：1837次
污染物的问题
意大利塑料回收技术专家Fimic表示，PET回收料的需求不断增长，导致对可用材料的争夺日益激烈，但这种竞争仍然有局限性。为食品级和非食品级PET生产商提供服务的回收商正在转向受污染更加严重的PET废料流，以将其作为生产高质量塑料回收料的原材料。
对rPET的需求有许多驱动因素，例如，针对原生料塑料包装的新法规和税收已经生效。与此同时，供应链中的主要品牌已开始评估碳足迹，并采取减少碳排放的措施，如重新设计包装、将包装轻量化，减少使用原生料，增加重复使用的次数，并设定产品中回收料的最低含量。
Fimic表示，rPET需求和价格的上涨刺激了对新的回收设备的投资，全球rPET产能预计将在未来五年内蓬勃发展。
这些预测得到了欧洲塑料回收组织Plastics Recyclers Europe（PRE）的证实。该组织在3月份的报告中称，2021年欧盟27+3国家的塑料回收装机容量增长了17%，投资金额估计达17.5亿欧元。欧盟27+3国家的总装机容量为1130万吨，包括730多个回收站点。根据PRE称，德国、西班牙、意大利、英国和法国是装机容量最高的国家，占整个市场的66%，营业额为87亿欧元。
Fimic表示，公司多年来一直致力于改进其过滤技术，以满足回收商不断增长的质量需求，以及应对不同物料特性所带来的技术挑战。该公司目前能够处理受污染PET废物源的量更大了。
Fimic在处理高度受污染的PET废物流的回收线上安装了两个RAS型过滤器，进料的污染度高达5%，远高于之前用于食品接触的ppm一般污染水平的牌号，该公司表示。Fimic认为这些废物流“不仅仅包括热洗瓶碎片，还有来自石化废料或捆扎生产的废弃PET块、废纤维和PET带。”
第一个项目中使用了两个过滤器，其中，第一个过滤器便是RAS过滤器，采用过滤精度150或120微米的激光过滤器进行过滤，并实现了每小时2,000公斤的产出。第二个项目只用到了一个过滤器，即RAS过滤器，其过滤精度为80微米，并实现了每小时700kg的产出。即使进料的内在价值（IV）不同且不恒定，有效的过滤也能保持很高的吞吐量。
Fimic表示其RAS过滤器适用于食品接触和非食品接触的PET材料回收。（图片来源：FIMIC）
RAS过滤系统是Fimic用于回收材料的旗舰过滤产品，旨在处理受污染严重的消费后和工业后废料。该系统设计配备有一个旋转的双刀片刮刀，可以截留收集在过滤器上的污染物，然后通过可调节排放阀自动排放收集的污染物。触摸屏控制器允许用户将压力水平设置为启动刮刀的起点信号。在污染量大的情况下，可调速的刮板可以设置为连续运行。Fimic提供RAS过滤器作为激光过滤、穿孔过滤或网状过滤设计的一部分。它可以根据特定要求进行设计，例如要过滤的塑料物料的类型、生产速率、所需的过滤精度和污染物类型。
调整过滤器大小
Ettlinger的自清洁熔体过滤技术
在去年的K展上，高性能连续熔体过滤系统的设计者和制造商Maag集团的成员企业Ettlinger以非正式的方式推出了ECO系列过滤技术中最新、最大的型号，该型号专为回收PET和PA研发。
新的ECO1000型号可实现每小时高达10,000kg的吞吐率，过滤精度范围从60微米到1,800微米。该装置配备了处理能力高达1,200kg/h的ECO200、处理能力高达2,500kg/h的ECO350和处理能力高达4,000kg/h的ECO500。K展期间，公司在露天游乐场回收馆举行了高性能回收演示，新型ECO1000也参加了演示。
全新的Ettlinger ECO1000型号可实现高达10,000kg/h的吞吐率（图片来源：MAAG）
ECO系列设计是一种自清洁熔体过滤技术，当熔体连续从桶外流向桶内时，刮刀可去除沉积在旋转穿孔钢桶外表面上的固体或弹性体颗粒。钢筛上激光钻出的锥形孔设计用于让熔体通过，同时污染物留在转鼓表面。刮刀连续清除污染物，这些污染物被送入排放系统。熔体过滤系统旨在最大限度地去除污染物，同时最大限度地减少熔体损失。
Ettlinger还提供ERF系列高性能熔体过滤系统，这些系统设计用于处理各种聚合物，包括LDPE、LLDPE、HDPE、PP、PS、ABS、PC/ABS、TPE、TPU和POM。ERF系列可以处理污染物重量占比高达16%的物料，并提供四种尺寸的机器，吞吐量从150公斤/小时到10,000公斤/小时不等。
Maag去年底收购了Witte Pumps & Technology，以期扩展其垂直业务。Witte Pumps & Technology是一家总部位于德国托尔内施的供应商，为化学、塑料和聚合物加工行业提供齿轮泵和售后零件及服务。Maag将把公司的齿轮泵业务与新收购的Witte Pumps业务结合起来，建立一个新的综合齿轮泵业务部门。Witte Pumps & Technology公司的前所有者斯文·维克佐雷克（Sven Wieczorek）博士将在Maag母公司旗下领导这一新业务部门。
诺信Nordson推出了一种新的熔体过滤技术，适用于处理回收料含量高的吹膜应用。基于公司的反冲洗技术，诺信在去年的K展上推出了新型 BKG HiCon K-SWE-HD/RS 熔体过滤器，能够使用被污染的回收料，同时保持吹膜工艺稳定，产出高质量的最终产品，诺信回收市场全球部门经理克里斯汀·施罗德（Christian Schroeder）说。
施罗德表示，生产高质量的吹塑薄膜并非易事。工艺条件发生变化，就很容易出现薄膜气泡。材料温度、粘度或压力的微小变化都会产生负面影响。“将回收料添加到混合物料中会对
诺信开发了用于吹膜应用的BKGHiConK-SWE-HD/RS熔体过滤器（图片来源：NORDSONBKG）
本已十分脆弱的加工过程产生额外的破坏。不同大小的污染物会导致光学缺陷和气泡破裂，从而致使生产线停工，”施罗德说。比起处理聚合物原生料，处理回收料会产生更多的废物，熔体在反冲和排气的过程中要使用过滤器去除。诺信的新型过滤器旨在以清洁且易于维护的方式进行此操作。
工艺专家斯特凡·沃斯特曼（Stefan Woestmann）说，为了应对吹膜应用中的高加工压力，诺信对成熟的倒冲技术进行了变更，并且正在申请专利。这种技术即使在不利的条件下也能保持压力恒定，确保生产出高质量的薄膜。为实现压力的一致性，过滤过程中每次更换滤网都是一项敏感的步骤。
“这是吹膜生产线中的一个重要问题，因为薄膜通常非常薄并且对更换滤网这种操作十分敏感，”沃斯特曼说。换网后必须用熔体填充空腔，但速度不能太快，否则容易造成压力波动。
BKG HiCon K SWE-HD/RS熔体过滤器采用诺信获得专利的熔体压力控制排气启动方法设计，该方法可在更换滤网后完全自动填充滤网腔，尽可能保持压力的一致性。灌装要小心操作，以免残留空气危及工艺或最终产品。此外，安全盖可以垂直打开，操作者可以从各个方向接触到过滤器活塞，便于维护时的清洁。
Powerfil的新型埃瑞玛激光滤镜(OF)2/406（图片来源：埃瑞玛）
Powerfil提供四种型号的LF 2/406过滤器，刮刀速度为1-10rpm，最大工作压强为320巴。这四种型号的过滤器分别是：LF 2/406，总过滤面积为1,947cm2，处理能力为300kg/h至3,000 kg/h；LF 2/406 twin的总过滤面积为3,894 cm2，处理量为1,200kg/h至5,200kg/h；LF 2/406 triple，总过滤面积为5,841 cm2，处理能力为2,700kg/h至6,900kg/h；LF 2/406 Quattro的总过滤面积为7,788 cm2，过滤能力从3,700 kg/h到9,000 kg/h。
Powerfil提供连续性能激光过滤器和SW RTF过滤器，带有坚固的局部区域反冲洗系统，适合制造商和回收商使用，因为高性能过滤器可用于处理消费后塑料、带有纸质标签的工业用后薄膜和洁净的PET材料。
Erema的熔体过滤技术有多种尺寸和型号，具体取决于所需的吞吐量水平和污染程度，并且可以轻松集成到现有的回收工厂中。“对于注重熔体质量和过滤精度的应用来说，增加筛网面积使得在相同吞吐率下压力和温度更低，从而允许使用更细的筛网，在质量密集型塑料应用中获得更好的结果，”Powerfil业务部门负责人罗伯特·奥伯迈尔（Robert Obermayr）说。
提高rPET质量
Britas推出全自动带式熔体过滤器(ABMF) PET-C，增加了公司的技术产品。这是一种全新的全自动熔体过滤PET技术，采用双腔设计以实现高输出率。去年K展上，公司首次向公众展示了新模型，配备了Britas经过验证的基础ABMF技术，例如全自动操作、即使在换网期间也能继续生产，过滤精细，熔体损失少，具有特殊功能，并且在技术上进行了优化。
该系统适用于消费后塑料废物，特别是PET和类PET材料，包括低粘度塑料，如PA。开发这一系统的初衷是满足不断增长的需求，提高rPET材料质量。该公司表示，为了实现更换滤网期间熔体流动不中断或停止，就开发了双腔系统。
ABMF PET-C过滤器有四种型号可供选择，过滤面积从1,140 cm2到3,200 cm2。最多可同时使用三个筛网过滤器，允许用户设置精确的过滤精度，最高可达20微米，实现高水平过滤，同时将熔体损失保持在1%以下。根据污染物和材料特性，系统可提供高达8,000kg/h的最大吞吐量。
Britas开发了ABMF PET-C系统，以满足提高rPET材料质量的需求（图片来源：BRITAS）
过滤机制和控制系统相结合，以双腔模式提供全自动操作，从而无需在中间储存熔体。Britas说，挤出机在筛网进料期间继续运行，确保工艺可靠性。荷兰编织的筛网带可确保高产量，而改进后的加热系统可降低熔体过滤器的运营成本。
Britas还在2022年K展上展示了具有反冲洗功能的CMF-BF连续活塞式换网器技术。CMF-BF专为污染物含量较少的工业和生产塑料废料而设计，可以自动清洁过滤器，因为它在附件模块中设计有两个反冲洗活塞，使过滤器的反冲洗清洁过程能够自动进行。
当需要更换过滤器时，首先将两个反冲洗活塞中的一个移至反冲洗位置。这会中断对应过滤器的熔体流动。一小股干净的熔体经分流并向后引导通过过滤器，在此处清洁过滤器并排放到外部。
CMF系列有四种过滤器型号可供用户选择，包括不连续和连续的类型。该系列提供七种型号，屏幕面积从2x45 cm2到2x314 cm2，吞吐量从80到1,260kg/h，具体取决于型号。熔体过滤系统可处理高达350°C的过程温度和高达350巴的过程压力。
德国公司BB Engineering扩展了产品组合，包括专用于处理聚酯废料的专利大面积真空过滤器。滤网表面不再用作一般的PET熔体过滤器，而是作为创新性的系统，应用液态缩聚和真空来生产具有所需特性粘度数值的材料。
Visco+真空过滤器已被称为BB Engineering的VacuFil回收系统的关键组件，可作为现有系统的独立但易于集成的升级组件使用。
Visco+可以作为现有生产系统特性粘度均质化的解决方案，现有的系统会导致特性粘度的波动。BB Engineering表示，特殊的过滤技术可以主动干预和平衡任何异常情况。真空过滤机也可以解决物料最终粘度不够的工艺。它可以增加特性粘度而不会对材料停留时间产生负面影响。
控制特性粘度
BB Engineering表示，其独特的专利工艺可快速、灵活可控地增加粘度，并对聚酯熔体进行可靠的粘度监测。根据预期的最终用途，可以调整熔体以获得必要的熔体特性，包括特性粘度、纯度和均匀性，这些特性可以在加工过程中进行调整。
BB Engineering表示，全新且超高效的Visco+装置像液态缩聚装置一样运行。从PET中去除水分，结合可调节的停留时间，在真空中将特性粘度提高到所需水平。该公司表示，这种方法不需要维护密集型的反应器或易于沉积的搅拌装置，可控制高达30%的特性粘度积聚。
通过集成的粘度测量单元对特性粘度进行连续监控，并在出现偏差时进行调整，例如由不同的输入质量引起的偏差。同时，虽然体积不大，Visco+提供了巨大的材料表面，并且不断更新换代。借助自动调节的高性能真空（1至30毫巴），可以有效地去除原材料中的污染物。
Gneuss Filtration Technology在其旋转过滤系统系列中引入了加大的过滤器尺寸，以确保应用更为广泛，提供优化且具有成本效益的过滤解决方案。新尺寸110过滤器可用于其RSFgenius、SFXmagnus、SFneos和CSFprimus过滤技术。在每个型号的机器中，新的110过滤器提供的活动滤网的面积比尺寸90的过滤器多近20%，根据具体型号不同面积大46至62 in2。更大尺寸的150过滤器也可用于所有的过滤技术系列，其有效滤网面积比90尺寸大50%以上。
Gneuss表示旋转过滤系统能连续自动运行，并且保持压力恒定。特点是滤盘上的筛孔呈环形。在生产过程继续运行的同时，可以更换不在熔体通道中的过滤盘部分的筛网。
Gneuss表示，近期受MP3委托生产第九套SFXmagnus旋转过滤系统。MP3是一家位于意大利的挤压板材专家，该公司将熔体过滤技术添加到其生产线中，以生产再研磨物料含量更高的产品。
MP3为家具和建筑行业生产ABS、ABS/PMMA和PS片材，并为车辆和消毒市场生产热成型技术部件。五年前，MP3在由一台主挤出机和两台共挤机组成的片材生产线上用三台格诺斯的SFXmagnus旋转过滤系统取代了现有的三台换网器。该生产线处理PS、ABS和PMMA，每天最多处理三种不同的颜色物料。通过安装SFXmagnus系统，MP3可以添加高达50%的再研磨材料，即使在高污染负荷的情况下也不会出现任何过程干扰或质量问题。MP3在2020年将三个SFXmagnus单元改装到另一条生产线上。另一条生产线也在2022年初改装了三个SFX-magnus单元。
