本项目为北美洲客户定制了一套设计产能约 1200kg/h 的 rPET 瓶片回收造粒生产线,集成了强制喂料、双级真空排气、熔体过滤与在线结晶系统,以应对再生 PET 加工过程中的水分、杂质及粘度降 (IV drop) 挑战。
项目概览
- 客户地区:北美洲
- 应用领域:rPET(再生 PET)瓶片回收与造粒
- 加工物料:回收 PET 瓶片(尺寸 ≤ 10 mm)
- 设计产能:约 1200kg/h
- 核心设备:SAT110 双螺杆挤出机(L/D=36,主电机 AC 315 kW)
- 系统配置:3000L 不锈钢带保温层干燥料仓搭配失重式喂料系统、单螺杆强制喂料机、真空排气组合、22 kW 熔体泵与 1600 cm² 大面积液压换网器、水下拉条切粒系统、在线干燥与结晶料仓。
工艺流程
rPET 瓶片 → 带保温层干燥料仓 → 强制喂料 → SAT110 双螺杆挤出 → 真空排气 → 熔体泵 → 液压换网器 → 水下拉条切粒系统 → 干燥与结晶料仓 → rPET 粒子
客户需求与加工挑战
在 PET 瓶片回收造粒 (PET bottle flakes recycling) 过程中,物料通常具有堆积密度低、含水率与挥发物波动大、含有机械杂质等特点。在该项目中,客户的主要挑战在于:
- 喂料稳定性:轻质瓶片容易在料仓内架桥,难以在 1200 kg/h 的目标产能下实现稳定连续的喂料。
- 粘度降控制:PET 对水分敏感,高温挤出过程中的水解反应容易导致特性粘度下降,影响下游应用。
- 连续过滤与建压:熔体中的杂质需要大面积过滤,而换网过程或滤网局部堵塞引起的压力波动可能导致拉条断裂,影响连续生产。
江苏越升解决方案
该项目并非单台挤出机的简单供应,而是围绕 rPET 瓶片堆积密度低、水分敏感、含杂质等物理特性,进行的涵盖上料、挤出、排气、过滤、切粒和结晶干燥的整线工程匹配设计。为满足大产能与工艺要求,江苏越升(USEON)交付了这套整体解决方案:
- 前端预处理与喂料:配备 3000L 不锈钢带保温层干燥料仓,结合失重式喂料系统与单螺杆强制喂料机。
- 挤出与排气:采用 SAT110 双螺杆挤出机,并配置罗茨真空泵与螺杆真空泵组合,支持高效排气。
- 过滤与稳压系统:采用 22 kW 熔体泵与 1600 cm² 双柱塞大面积液压换网器的组合。
- 造粒与后处理系统:配备水下拉条切粒系统(Under Water Strand Pelletizing System,即挤出拉条经过水下冷却和牵引后再进入切粒环节,并非水下模面热切系统),后端通过真空上料接入 1600 L 干燥料仓与 2500 L 结晶料仓的双层结构系统。
为什么采用这些关键配置
- 强制喂料支持低密度物料处理:带保温干燥仓与单螺杆强制喂料机协同工作,对轻质瓶片进行物理预压,有助于减少物料架桥风险,支持双螺杆挤出机获得相对稳定且密实的物料输入。
- 双级真空排气有助于控制水解:罗茨泵加螺杆泵的组合提供了较大的抽气量,能在挤出段抽出水分和低分子挥发物。这是有助于控制水解反应、降低粘度降风险的工艺设计。
- 熔体泵+大面积过滤支持连续拉条:1600 cm² 的换网器增加了单次滤网的容污量,有助于降低换网频率;熔体泵负责在过滤后重新稳定建压,吸收压力波动。这种组合旨在支持系统保持拉条的连续性,减少断条。
- 在线结晶降低粘连风险:刚切出的无定形 rPET 粒子容易吸收水分并在储存中结块。在线结晶干燥系统利用粒子的自身余热进行处理,有助于降低粒子粘连风险,使物料更好地准备进入下游加工。
现场运行与验收表现
该 rPET 造粒生产线 (rPET pelletizing line) 已在北美洲客户现场完成安装调试并投入运行。系统表现稳定,达到约 1200 kg/h 的设计产能目标。调试与现场观察显示,水下拉条切粒环节拉条连续,最终得到的粒子外观均匀;经过结晶料仓处理后的粒子在后续储存测试中未观察到明显粘连现象。各项运行参数及最终产品状态均满足客户的工程验收要求。
适用场景参考
该套系统的工程逻辑和调试经验,对从事 rPET 瓶片回收、PET 工业废丝/废膜再生、以及对排气去挥、大面积过滤有严格要求的 PET 循环经济项目具有工程参考价值。
常见问题解答
粘度降控制主要依靠两点设计:一是 SAT110 双螺杆挤出机针对 PET 优化的温和剪切螺杆组合,有助于降低物理降解;二是配备的罗茨+螺杆真空排气系统,能够及时抽出熔融段的水分,降低高温下水解反应的风险。
rPET 瓶片堆积密度低,常规重力喂料容易发生架桥。单螺杆强制喂料机能施加机械推力,提高物料进入挤出机时的密实度,支持吃料的连续性和稳定性。
换网动作或滤网局部堵塞会引起挤出机头压力波动。熔体泵的作用是稳压与定量输送,将这些压力波动与口模隔离,从而有助于保持水下拉条的粗细均匀和连续。
新切出的无定形 rPET 粒子容易吸潮并结块。在线结晶系统利用挤出余热促使粒子结晶,有助于降低结块风险,为下游工艺提供符合状态要求的原料。