Tầm quan trọng của bộ lọc tan chảy tái chế nhựa trong ngành tái chế

Bộ lọc nóng chảy tái chế nhựa đóng vai trò là thiết bị cốt lõi trong sản xuất nhựa tái chế, có chức năng loại bỏ tạp chất khỏi nhựa nóng chảy và đảm bảo chất lượng và hiệu suất của vật liệu tái chế. Phân tích sau đây nêu chi tiết tầm quan trọng của chúng trong lĩnh vực tái chế theo các khía cạnh về nguyên tắc kỹ thuật, giá trị ứng dụng và tác động của ngành:

 I. Chức năng cốt lõi của bộ lọc nóng chảy: Loại bỏ tạp chất chính xác 

1. Đối tượng lọc và nguyên lý kỹ thuật 

• Các loại tạp chất

• Tạp chất vật lý: bụi, mảnh vụn kim loại, cát, vật lạ chưa nghiền nát (như giấy nhãn còn sót lại); 

• Tạp chất hóa học: sản phẩm phân hủy oxy hóa, phụ gia còn lại (ví dụ chất hóa dẻo, chất chống cháy) và hỗn hợp nóng chảy của nhiều loại nhựa khác nhau (ví dụ PE trộn trong PP).

• Nguyên lý lọc: 

• Các hạt rắn trong hỗn hợp nóng chảy bị chặn lại bởi các phương tiện xốp (như lưới kim loại hoặc các phần tử lọc thiêu kết). Hỗn hợp nóng chảy tinh khiết được đẩy qua nhờ chênh lệch áp suất, trong khi các tạp chất được giữ lại. Ví dụ, lưới 60 có thể lọc các hạt trên ~250 micron và lưới 100 có thể lọc xuống dưới 150 micron (số lưới cao hơn = độ chính xác lọc cao hơn).

2. Tác động trực tiếp đến chất lượng vật liệu tái chế 

• Tính chất cơ học được cải thiện: 

• Loại bỏ tạp chất tránh được điểm yếu trong vật liệu tái chế. Ví dụ, nếu mảnh vụn kim loại vẫn còn trong PET tái chế, độ bền đứt của sợi sẽ giảm hơn 30%;  

• Cải thiện diện mạo: 

• Độ trong suốt và độ đồng đều màu sắc của vật liệu tái chế được cải thiện đáng kể sau khi lọc. Khi PP tái chế được sử dụng cho các thùng chứa trong suốt, cần có bộ lọc lưới cao (ví dụ: lưới 120) để loại bỏ tạp chất ở cấp độ micron;

• Độ ổn định nóng chảy: 

• Các tạp chất gây ra sự biến động về độ nhớt nóng chảy. Sau khi lọc, phạm vi biến động áp suất trong quá trình đùn có thể giảm từ ±10% xuống còn trong vòng ±3%, cải thiện độ chính xác về kích thước của sản phẩm.

 II. Vai trò chính của bộ lọc nóng chảy trong toàn bộ quá trình tái chế 

1. Bảo vệ thiết bị hạ lưu và giảm chi phí bảo trì

• Bảo vệ vít và khuôn đùn:

• Nếu tạp chất không được lọc, các hạt kim loại sẽ làm xước ren vít, rút ​​ngắn tuổi thọ của chúng (tuổi thọ bình thường: 5-8 năm; sự mài mòn của tạp chất có thể làm giảm tuổi thọ xuống còn 2-3 năm). Nếu rãnh khuôn bị tạp chất chặn, cần phải thường xuyên dừng máy để vệ sinh, ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất (mỗi lần dừng máy gây thiệt hại khoảng 500-2.000 đô la). 

• Nghiên cứu tình huống: 

• Một nhà máy tái chế vụn chai PET không sử dụng bộ lọc hiệu quả đã thay thế trục vít máy đùn 3 lần trong vòng sáu tháng, làm tăng chi phí bảo trì thêm 200.000 Yên. Sau khi chuyển sang bộ lọc dạng nến, tuổi thọ trục vít kéo dài đến 4 năm, tiết kiệm 150.000 Yên mỗi năm. 

2. Mở rộng các kịch bản ứng dụng của vật liệu tái chế

• Ví dụ:

• Vật liệu PET tái chế cấp thực phẩm cần phải đi qua bộ lọc nóng chảy có số lưới hơn 200, kết hợp với quá trình hấp phụ than hoạt tính để đáp ứng các yêu cầu về tạp chất và mùi của FDA (Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ) đối với nhựa tiếp xúc với thực phẩm.

3. Nâng cao giá trị kinh tế của vật liệu tái chế

• Chênh lệch giá:

• Giá vật liệu PP tái chế chưa lọc khoảng 4.000 nhân dân tệ/tấn, trong khi vật liệu đã lọc có thể lên tới 6.000-8.000 nhân dân tệ/tấn (tùy theo độ chính xác); giá vật liệu tái chế dùng trong các lĩnh vực cao cấp (như linh kiện thiết bị y tế) có thể vượt quá 12.000 nhân dân tệ/tấn.

• Cân bằng chi phí-lợi ích:

• Một bộ lọc nóng chảy thay đổi màn hình tự động có giá khoảng 50.000-200.000 nhân dân tệ, nhưng nó có thể làm tăng giá trị vật liệu tái chế lên 20%-50% và khoản đầu tư vào thiết bị thường được thu hồi trong vòng 6-12 tháng.

III. Ưu điểm kỹ thuật và các tình huống áp dụng của các loại bộ lọc nóng chảy khác nhau

1. Bộ lọc tấm lưới (như tấm lưới được sử dụng trong dòng TL650)

• Đặc điểm: Cấu trúc đơn giản, lọc được thực hiện bằng cách thay thế tấm lưới kim loại, chi phí thấp;

• Các tình huống áp dụng: (Công suất sản xuất 500-4.000 kg/h) và vật liệu thải có hàm lượng tạp chất cao (như màng phủ nông nghiệp và nhựa thải xây dựng);

• Ưu điểm: Không cần thay màn hình thủ công định kỳ (khoảng 20-30 ngày thay một lần), có dụng cụ tháo lắp nên tiết kiệm đáng kể chi phí, nâng cao hiệu quả cho khách hàng.

2. Bộ lọc nến

• Tính năng: Sử dụng các phần tử lọc thiêu kết xốp (như thiêu kết bột thép không gỉ), có diện tích lọc lớn và độ chính xác cao (lên đến 10 micron);

• Các tình huống áp dụng: Các tình huống tái chế có độ tinh khiết cao như mảnh chai PET và nhựa y tế;

• Ưu điểm: Có thể rửa ngược trực tuyến, giảm thời gian chết và phù hợp với sản xuất liên tục.

3. Bộ lọc thay đổi màn hình tự động

• Tính năng: Tấm lưới được thay thế bằng hệ thống truyền động thủy lực mà không cần tắt máy, độ chính xác của bộ lọc có thể điều chỉnh từ 10 đến 100 micron;

• Các tình huống áp dụng: Sản xuất quy mô lớn (công suất sản xuất khoảng 1 tấn/giờ), chẳng hạn như dây chuyền tái chế màng PE và tạo hạt;

IV. Xu hướng công nghiệp: Nâng cấp công nghệ của bộ lọc thúc đẩy đổi mới trong ngành công nghiệp tái chế

1. Sự kết hợp giữa độ chính xác cao và trí thông minh

• Xu hướng phát triển:

  Giới thiệu hệ thống giám sát trực quan AI để phát hiện hàm lượng tạp chất trong hỗn hợp nóng chảy theo thời gian thực và tự động điều chỉnh áp suất lọc;

  Phát triển công nghệ lọc "gradient", với lớp đầu tiên để lọc thô (lưới 40) nhằm loại bỏ các hạt lớn và lớp thứ hai để lọc mịn (lưới 200) nhằm loại bỏ tạp chất có kích thước micron, nâng cao hiệu quả.

  
  

2. Bảo vệ môi trường và thiết kế tiết kiệm năng lượng

• Bộ lọc năng lượng thấp:

• Kết hợp gia nhiệt bằng điện với lớp cách nhiệt để giảm thất thoát nhiệt trong quá trình nấu chảy (các loại lọc truyền thống tiêu thụ khoảng 0,3 kWh/kg, còn các loại tiết kiệm năng lượng mới có thể giảm xuống còn 0,15 kWh/kg);

• Tái chế rác thải:

• Nếu tạp chất thu được có chứa nhựa tái chế, tỷ lệ tái chế chất thải có thể tăng từ 60% lên hơn 90% thông qua công nghệ nghiền và lọc thứ cấp.

  
  

3. Tiêu chuẩn quốc tế thúc đẩy nâng cấp công nghệ

• Yêu cầu của Chiến lược nhựa mới của EU:

• Đến năm 2030, tất cả bao bì nhựa phải có thể tái chế 100% và hàm lượng tạp chất trong vật liệu tái chế phải < 0,1%, thúc đẩy sự phát triển của bộ lọc nóng chảy theo hướng "độ chính xác cao + tự động hóad";

• Quy định của Tiêu chuẩn " của Trung Quốc về việc sử dụng toàn diện chất thải nhựa:

• Khi sử dụng vật liệu PET tái chế để đóng gói thực phẩm, chúng phải đi qua bộ lọc có số lưới lớn hơn 150 và phải cung cấp báo cáo thử nghiệm của bên thứ ba.

V. Kết luận: Bộ lọc nóng chảy là người gác cổng chất lượng của chuỗi công nghiệp tái chế

Trong lĩnh vực tái chế nhựa, bộ lọc nóng chảy không chỉ là công cụ loại bỏ tạp chất mà còn là nút chính kết nối "waste" và "vật liệu tái chế có giá trị caod". Tầm quan trọng của chúng có thể được tóm tắt như sau:

• Mặt kỹ thuật: Xác định xem vật liệu tái chế có thể đi vào các lĩnh vực ứng dụng cao cấp (như bao bì thực phẩm và thiết bị y tế) hay không;

• Về mặt kinh tế: Phá vỡ vòng luẩn quẩn chất lượng thấp và giá thành thấp đối với các doanh nghiệp tái chế bằng cách cải thiện chất lượng vật liệu;
  

• Mặt môi trường: Giúp đạt được nền kinh tế tuần hoàn không sử dụng nhựa và giảm thiểu việc sử dụng kém chất lượng hoặc ô nhiễm thứ cấp của vật liệu tái chế do tạp chất gây ra.

Do đó, việc lựa chọn bộ lọc nóng chảy phù hợp (như lựa chọn số lưới của tấm lưới theo loại rác thải và hệ thống thay lưới tự động theo năng lực sản xuất) là một trong những chiến lược cốt lõi của các doanh nghiệp tái chế nhằm nâng cao khả năng cạnh tranh.