项目背景与挑战
本项目是为日益增长的印度塑料回收与改性市场深度定制的解决方案,旨在应对客户面临的核心生产痛点:将回收的PP破碎料、PP新料以及多种液体和粉体助剂进行高比例、大产量的均匀共混改性。由于废旧塑料回收料普遍存在堆积密度不一、含水率高及熔融指数(MFI)波动大的物理特性,加之客户对~1500Kg/hr高产能的要求,该项目需要一套兼备强力塑化剪切、深度脱挥、高精度过滤以及自适应切粒能力的挤出系统。
项目亮点
- 机型:SAT110(L/D=40)双螺杆挤出生产线
- 应用:PP破碎料+PP新料+多种助剂共混改性造粒
- 产能:~1500Kg/hr 稳定产出
- 核心配置:110mm 螺杆直径, L/D=40, 西门子 AC 500Kw 强劲主电机
- 切粒系统:先进的水下切粒系统
物料特性深度解析
- PP破碎料的加工不稳定性:回收料易包裹水汽与杂质,增加喂料区架桥风险,其不稳定的熔体流动速率 (MFR) 会直接导致挤出机机头压力大幅波动,影响造粒均匀度。
- 多组分分散混合挑战:PP新料与新加入的助剂(含液体助剂)之间存在粘度差,需要极其精密的螺杆组合排列,以提供强效的分布与分散混合能力,减少辅料团聚。
- 熔体过滤杂质干涉:回收级塑料内含有部分未融化颗粒或无机物杂质,若过滤效率不足,易堵塞模头微孔并增加水下切粒刀片的磨损风险。
越升解决方案
强悍的主机驱动配置
采用 SAT110双螺杆挤出主机,搭配经典的 L/D=40 长径比 与 西门子 500Kw IE3高能效电机。其60~400rpm的转速区间为不同配方的PP改性提供了灵活的剪切速率控制。
精密的过滤与稳压工艺控制
配置了过滤面积达3000CM2的缠绕式双柱换网器以有效拦截回收料杂质。同时,引入了1000CC排量的熔体泵及闭环反馈控制系统,使得经过换网的物料压力被二次稳压,显著降低出料脉动。
卓越的水下切粒系统
部署了水下切粒机,采用15KW变频调速电机与液压自动调刀装置。配备的耐磨合金钢模板和真空淬火高速工具钢刀片,有助于提升切割的平稳性,产出粒型更规整的颗粒。
项目视频
项目成果与总结
经过USEON工程团队在工厂内部进行的严苛FAT(工厂验收测试),该生产线成功达成了 1500Kg/hr 的产能目标。在处理包含破碎料的配方时,系统展现出了优秀的熔压稳定性,水下切粒颗粒大小均匀、无明显尾巴粘连,脱水后的物料符合客户的高端注塑应用要求。系统现已通过验收并准备发往印度,为客户扩展全球产能版图提供可靠支持。
常见问题解答
答:推荐考虑水下切粒系统。由于回收料批次间熔体黏度与强度存在差异,若使用传统拉条切粒,在水槽拉伸过程中易发生“断条”现象。而水下切粒技术让高温熔体在模口挤出的瞬间直接在恒温水室中被旋转刀片切割冷却,极大地降低了断条风险,且产出的颗粒多呈圆润的球形或透镜形,流动性更佳,有助于提升下游客户的注塑上料稳定性。
答:关键对策是采用多阶强力脱挥与精细化温控组合。我们在主机的特定筒体段设计了多个真空排气室,并连接了大功率的双级水环真空泵(15KW),提供较深的高真空度,高效抽除水汽与小分子降解物。同时,通过精准的西门子PLC闭环温控,防止物料在机筒内局部过热,从而有效减少发黄与气孔现象。
答:双螺杆挤出机是优秀的混炼设备,但建压能力相对有限。当处理含破碎料的配方时,喂料波动会引起挤出前端建压不稳。通过串联熔体泵,可以将双螺杆从高压输出的负担中部分解放出来,使其更专注混炼;熔体泵则负责提供相对稳定、低脉动的高压将物料挤入水下切粒模头。这有助于保障切出颗粒大小的一致性,降低模头局部堵塞的几率。
答:为应对高温环境挑战,我们在该水循环系统中配置了1450L大容量恒温水箱与强劲的11KW水循环泵,以保障充足的冷却水流量与热缓冲能力。在切割系统方面,模头采用了定制的耐磨合金钢模板,配合由15KW电机(转速达3000r/min)驱动的12把切粒刀设计。此外,系统配备了液压换向开车阀,这些扎实的硬件配置共同保障了在连续高负荷运转下的切割稳定性与系统寿命。