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塑料粉碎工藝

發布日期:2019-08-13 作者: 點擊:

粉碎機在傳統塑料行業中一直扮演著重要的配角,在塑料回收再生的場合,更是躍升為主角之一。粉碎機的運轉條件嚴重的影響再生處理生產線的產能、原料耗損率、用電的效率和保養維修成本,在再生 PET 的場合還涉及到瓶片的質量。

粉碎工藝包含粉碎機本體和進出料的輸送設備,為了保全粉碎機,有時會在進料設施中包含金屬去除或偵測設施,以剔除可能傷害粉碎機及影響產品質量的金屬物;出料的輸送,若是干式粉碎,使用氣力輸送,所需的設施有高壓輸送鼓風機,輸送風管,和捕集器(賽克龍)。若是濕式粉碎(在粉碎機入料斗注水粉碎)則需要帶瀝水網的螺旋輸送機。

濕式粉碎有兩個優點,對處理再生塑料特別有利,其一,帶水切削可以冷卻磨擦產生的熱應力,使刀具的切削壽命延長;其二,可產生部分清洗塑料的作用。但也有兩個小缺點:濕式的出料設施制造和維護成本稍高;同結構型式的粉碎機比較,濕式的產能稍低于干式。

塑料粉碎機的結構設計是依不同塑料型態而有所差異,刀刃材質的選擇也隨塑料材質不同而有變化。當然上述的前題是對粉碎工藝的效率有所要求而言,否則,任何一臺粉碎機處理任何一種塑料多多少少都是打得動的。

粉碎機結構的變化以刀軸為主,機體則隨刀軸的形式調整,至于其他的附屬件則隨生產的便利性變化。很常見的代表性刀軸型式有三種,一為滾刀式軸、二為齊刀式軸、三為爪刀式軸。

1.滾刀式―用途較廣,舉凡容器類、框架類、管類或其他中小形散塑料,單層厚度不要大于 10 毫米都適用。

2.齊刀式―適用于薄的塑料如袋類、薄片、薄膜、繩帶狀或連續成卷的塑料。

3.爪刀式―適用于厚實形態的塑料如模塊、厚壁管、厚板。

粉碎機刀刃的材質和其熱處理加工工藝是影響產能和使用安全性的一大因素,材質選用不適或熱處理不當,將使刀刃使用壽命縮短,須頻繁維護保養,或造成刀刃崩裂,使粉碎機遭到嚴重損傷。經常用作粉碎機刀刃的材質有以下幾種:

1.高碳鋼―經一般的熱處理爐工藝后可提升硬度,但脆性也提高了,耐磨性不佳,僅有的優勢是價格低廉。適用于粉碎材質強度不高的塑料,如 PS、PP、LDPE 或對切削精度不要求的發泡軟塑料等。

2.高速鋼―如使用真空滲氮的熱處理工藝,會得到較好的刀刃特性,但熱處理控制的硬度稍高時會發生刀刃崩裂缺口的現象。屬于中階水平的制刀材質。適用于粉碎材質強度中等的塑料,如 HDPE、PET、尼龍等。

3.模具鋼―唯有使用真空滲氮的熱處理工藝才能發揮特性,其耐磨性高于高速鋼,雖然單價高于高速鋼,但切削壽命的延長,致使總效益仍高于高速鋼。另模具鋼有不易開裂崩斷的特性,對終末產品質量和安全性上有更多的保障。適用于粉碎材質強度中、高等級的塑料,如 PET、尼龍、RPP、ABS、PC 等。

4.超硬質合金(碳化鎢)―超硬質合金具備有高硬度和高耐磨性,是刀刃所需的特性,因材料單價昂貴,且無法承受彎曲應力,所以制造時,利用高碳鋼為刀體,超硬質合金為刀刃,以銅合金焊接為一體。刀刃使用材料的截面約 10 毫米 x 3 毫米,且不需要太復雜的熱處理工藝,在制作成本上有很大的優勢,制造價格與高速鋼接近,甚至會低于高速鋼。雖然看似優點很多,但也有致命的缺點,就是很脆,打到硬質異物如金屬、石塊會崩裂脫落。這個缺點在塑料再生業而言,就得謹慎選擇使用。

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