Статична електрика в рециклінгу пластмас: причини й рішення

Чому статика — більша проблема з вторинною пластмасою

Електростатичний заряд може виникати на кожному етапі рециклінгу.

Типові операції:

• подрібнення й дроблення;
• пневмотранспорт;
• миття й сушіння;
• сепарація;
• гранулювання;
• зберігання й пакування.

Коли пластмаса контактує з обладнанням, трубопроводами й іншими частинками, електрони переходять з однієї поверхні на іншу. Через це матеріал може нести значний електростатичний заряд.

На відміну від первинної, вторинна пластмаса часто містить:

• суміш різних полімерів;
• різний вміст вологи;
• пил і дрібну фракцію;
• частинки неоднакового розміру;
• забруднення від попередньої переробки.

Через ці відмінності електростатична поведінка матеріалу стає значно менш передбачуваною, а виробничий процес — значно менш стабільним.

Типові проблеми зі статикою на підприємствах рециклінгу

Притягання матеріалу в системах транспортування

Заряджені пластівці, гранули й подрібнений матеріал часто притягуються до стінок труб, поворотів, циклонів і приймальних бункерів.

Це може призводити до:

• нижчої ефективності транспортування;
• накопичення матеріалу;
• засмічень;
• частішого очищення;
• перебоїв у виробництві.

У системах з високою продуктивністю навіть порівняно невеликі відкладення поступово знижують ефективність виробничого процесу.

Нерівномірна подача матеріалу

Через електростатичне притягання легкі матеріали можуть непередбачувано розділятися або утворювати склепіння в бункерах і живильниках.

Наслідки:

• неточне дозування;
• нестабільна швидкість подачі;
• непостійне співвідношення компонентів у суміші;
• нижча продуктивність.

Що вищий рівень статики, то важче підтримувати рівномірну подачу матеріалу.

Притягання пилу й забруднення продукції

Пластиковий пил легко налипає на заряджені поверхні.

Накопичений пил може впливати на:

• якість гранул;
• системи оптичного сортування;
• чистоту готової продукції;
• вузли машин;
• покази датчиків.

Для виробників високоякісних компаундів на основі вторинних полімерів контроль забруднення стає дедалі важливішим.

Хибні сигнали металодетекторів

Високий електростатичний заряд на пластикових гранулах може заважати роботі металодетекторів.

Через це виникають:

• хибні сигнали відбраковування;
• зайві зупинки виробництва;
• додатковий час на перевірку;
• нижча продуктивність.

Якщо зменшити статичний заряд перед металодетектором, система працює надійніше.

Чому важливо вимірювати статику

Перш ніж обирати засіб контролю статики, важливо зрозуміти, де й коли виникає заряд.

Рівень статики часто залежить від:

• типу матеріалу;
• витрати матеріалу;
• вологості;
• швидкості процесу;
• конфігурації обладнання.

Вимірювання електростатичного заряду дає змогу інженерам знайти першопричину, а не лише боротися з наслідками. Коли рішення спирається на вимірювання, легше правильно розмістити обладнання й перевірити, що заходи з контролю статики дають очікуваний результат. Це відображає підхід Fraser: спершу зрозуміти виробничий процес, а потім рекомендувати рішення.

Контроль статики в системах пневмотранспорту

Одна з ділянок, де ефективний контроль статики може одразу дати користь для виробництва, — пневмотранспорт. Під час швидкісного транспортування гранули й пластівці вторинної пластмаси постійно контактують зі стінками труб, і це створює значний електростатичний заряд.

Типові інженерні задачі:

• Матеріал притягується до трубопроводів. Через статику матеріал притягується до поворотів, колін і приймальних ємностей. Це збільшує обсяг обслуговування й знижує ефективність транспортування.
• Погана прохідність ліній транспортування. Заряджений матеріал може розділятися або накопичуватися в критичних точках, що впливає на продуктивність і стабільність.
• Хибні тривоги металодетекторів. Статичний заряд на гранулах, що транспортуються, може спричиняти зайві спрацьовування детектора перед фасуванням у мішки або подальшою переробкою.

Fraser радить кільцевий іонізатор 3024 DC Ring на 24 В постійного струму (DC), щоб зменшувати заряд у ключових точках завантаження й перед металодетекторами.

Для найкращого результату важливі правильне розміщення й застосування.

Спершу процес, потім обладнання

Проблему статики рідко вирішує саме лише встановлення іонізатора. Успіх залежить від розуміння:

• де виникає статика;
• як поводиться матеріал;
• скільки є місця для монтажу;
• робочих відстаней;
• швидкості виробничої лінії;
• руху повітря;
• доступу для обслуговування.

Навіть правильно підібране обладнання може працювати гірше, якщо його розміщено неправильно. Часто порівняно невеликі зміни в монтажі помітно покращують результат. Інженери Fraser разом із виробниками вивчають процес, перш ніж рекомендувати найдоречніше рішення.

Надійніший рециклінг

Підприємства рециклінгу нарощують продуктивність і покращують якість матеріалу, тож контроль статики стає дедалі важливішою частиною загальної оптимізації виробничого процесу.

Зменшення статичної електрики допомагає виробникам:

• покращити подачу матеріалу;
• зменшити кількість засмічень;
• мінімізувати забруднення;
• підвищити якість готової продукції;
• скоротити зайві простої;
• підвищити надійність процесу.

Якщо не вважати статику неминучим побічним ефектом переробки пластмас, а розуміти й контролювати електростатичний заряд, інженери можуть зробити рециклінг стабільнішим, передбачуванішим і ефективнішим.