Статическое электричество в рециклинге пластмасс: причины и решения

Почему статика — большая проблема с вторичным пластиком

Электростатический заряд может возникать на каждом этапе рециклинга.

Типичные операции:

• измельчение и дробление;
• пневмотранспорт;
• мойка и сушка;
• сепарация;
• гранулирование;
• хранение и упаковка.

Когда пластик контактирует с оборудованием, трубопроводами и другими частицами, электроны переходят с одной поверхности на другую. Из-за этого материал может нести значительный электростатический заряд.

В отличие от первичного, вторичный пластик часто содержит:

• смесь разных полимеров;
• разное содержание влаги;
• пыль и мелкую фракцию;
• частицы неодинакового размера;
• загрязнения от предыдущей переработки.

Из-за этих отличий электростатическое поведение материала становится значительно менее предсказуемым, а производственный процесс — значительно менее стабильным.

Типичные проблемы со статикой на предприятиях рециклинга

Притяжение материала в системах транспортировки

Заряженные хлопья, гранулы и измельченный материал часто притягиваются к стенкам труб, поворотов, циклонов и приемных бункеров.

Это может приводить к:

• снижению эффективности транспортировки;
• накоплению материала;
• засорам;
• более частой очистке;
• перебоям в производстве.

В системах с высокой производительностью даже сравнительно небольшие отложения постепенно снижают эффективность производственного процесса.

Неравномерная подача материала

Из-за электростатического притяжения легкие материалы могут непредсказуемо разделяться или образовывать своды в бункерах и питателях.

Последствия:

• неточное дозирование;
• нестабильная скорость подачи;
• непостоянное соотношение компонентов в смеси;
• снижение производительности.

Чем выше уровень статики, тем труднее поддерживать равномерную подачу материала.

Притяжение пыли и загрязнение продукции

Пластиковая пыль легко налипает на заряженные поверхности.

Накопленная пыль может влиять на:

• качество гранул;
• системы оптической сортировки;
• чистоту готовой продукции;
• узлы машин;
• показания датчиков.

Для производителей высококачественных компаундов на основе вторичных полимеров контроль загрязнения становится все более важным.

Ложные сигналы металлодетекторов

Высокий электростатический заряд на пластиковых гранулах может мешать работе металлодетекторов.

Из-за этого возникают:

• ложные сигналы отбраковки;
• лишние остановки производства;
• дополнительное время на проверку;
• снижение производительности.

Если уменьшить статический заряд перед металлодетектором, система работает надежнее.

Почему важно измерять статику

Прежде чем выбирать средство контроля статики, важно понять, где и когда возникает заряд.

Уровень статики часто зависит от:

• типа материала;
• расхода материала;
• влажности;
• скорости процесса;
• конфигурации оборудования.

Измерение электростатического заряда позволяет инженерам найти первопричину, а не только бороться с последствиями. Когда решение опирается на измерения, легче правильно разместить оборудование и проверить, что меры по контролю статики дают ожидаемый результат. Это отражает подход Fraser: сначала понять производственный процесс, а затем рекомендовать решение.

Контроль статики в системах пневмотранспорта

Один из участков, где эффективный контроль статики может сразу принести пользу производству, — пневмотранспорт. При скоростной транспортировке гранулы и хлопья вторичного пластика постоянно контактируют со стенками труб, и это создает значительный электростатический заряд.

Типичные инженерные задачи:

• Материал притягивается к трубопроводам. Из-за статики материал притягивается к поворотам, коленам и приемным емкостям. Это увеличивает объем обслуживания и снижает эффективность транспортировки.
• Плохая проходимость линий транспортировки. Заряженный материал может разделяться или накапливаться в критических точках, что влияет на производительность и стабильность.
• Ложные срабатывания металлодетекторов. Статический заряд на транспортируемых гранулах может вызывать лишние срабатывания детектора перед фасовкой в мешки или дальнейшей переработкой.

Fraser рекомендует кольцевой ионизатор 3024 DC Ring на 24 В постоянного тока (DC), чтобы уменьшать заряд в ключевых точках загрузки и перед металлодетекторами.

Для лучшего результата важны правильное размещение и применение.

Сначала процесс, потом оборудование

Проблему статики редко решает одна лишь установка ионизатора. Успех зависит от понимания:

• где возникает статика;
• как ведет себя материал;
• сколько есть места для монтажа;
• рабочих расстояний;
• скорости производственной линии;
• движения воздуха;
• доступа для обслуживания.

Даже правильно подобранное оборудование может работать хуже, если оно размещено неправильно. Часто сравнительно небольшие изменения в монтаже заметно улучшают результат. Инженеры Fraser вместе с производителями изучают процесс, прежде чем рекомендовать наиболее подходящее решение.

Более надежный рециклинг

Предприятия рециклинга наращивают производительность и улучшают качество материала, поэтому контроль статики становится все более важной частью общей оптимизации производственного процесса.

Снижение статического электричества помогает производителям:

• улучшить подачу материала;
• уменьшить количество засоров;
• минимизировать загрязнение;
• повысить качество готовой продукции;
• сократить лишние простои;
• повысить надежность процесса.

Если не считать статику неизбежным побочным эффектом переработки пластмасс, а понимать и контролировать электростатический заряд, инженеры могут сделать рециклинг стабильнее, предсказуемее и эффективнее.