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塑料粉碎机 |
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分类分拣技术在PET回收行业中的应用 |
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作者：S+S分拣技术有限公司 来源：PT现代塑料 |
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如何剔除回收原料中的杂质对提高回收原料的质量，提高PET回收再利用的程度是至关重要的。S+S推出的分类系统，不仅可以最大程度地降低物料的损失，提高回收原料的质量，还可以实现连续化生产。
整瓶回收在PET行业中十分常见，目前被回收再生的PET材料已经能够被重新用作食品的包装材料。很多情况下，PET再生工厂生产出来的产品的质量取决于回收原料的质量，尤其是在开始生产之前要对原料进行充分地过滤。
图1 配有剔除板的金属检测机
位于德国Schoenberg的S+S 分拣技术有限公司（以下简称“S+S”）是目前唯一能够提供整瓶分拣到塑料片材分拣一系列分拣技术及设备的开发生产商。
图2 NIR传感器通过聚合物类型分离塑料
第一阶段：物料粉碎前的金属及异类聚合物的分离
PET回收料中的金属和杂质大多来源于回收瓶的原包装，如饮品的纸包装、罐头及清洁用品塑料瓶中的喷雾器弹簧等。大块的金属杂质在PET瓶进入粉碎阶段之前，可通过肉眼检查去除，但喷枪中的小块金属碎片及杂质通过肉眼很难识别。为防止大块的金属杂质被切碎成更小的碎片而难以检测，必须在物料粉碎前进行金属剔除，同时也可以保护粉碎机。为此，S+S根据不同的金属含量水平，提供了可用于每个生产阶段的金属检测及分离设备。根据金属杂质含量的多少，有两种分离杂质的解决方案可供选择。
如果杂质只是偶尔出现（如铝盖瓶或利乐包装），可在传送带上安装配有剔除设备的金属检测设备。一旦检测到金属，控制器就会向剔除设备发出信号，根据预先设定的时间，剔除含杂质的物料。
如果金属杂质的含量很高，若仍采用上述的分离技术，每次在剔除杂质的同时会剔除大量的良性物料，从而导致大量物料的损失。为此，S+S提供了第二类金属检测设备。该设备将检测区域分成多个32 mm的小段，能够精确定位金属杂质在传送带上的位置，同时在传送带的末端安装了多个非接触式气动剔除喷嘴。一旦检测到金属杂质，控制器将精确定位并启动相关喷嘴喷出高速压缩空气将金属杂质剔除。通过使用这种技术，即便金属杂质的含量很高，也可以极大地降低物料的损失。
除了金属传感器，传送带上还可以安装NIR (近红外传感器)，这样不但可以分离金属杂质，还可以分离其他塑料杂质，如PVC。如果进料未被事先分类，在分类的第一阶段也可使用配有气动剔除系统的NIR传感器以分拣各种聚合物。设备可以在自学习模式下“自动学习”物料属性，使其根据要求剔除非此类物料属性的杂质。
图3 金属分离器MAG
第二阶段：物料粉碎后的金属分离
如果需要分离的物料中含有很少的金属杂质，如瓶颈上的铝质封条等，考虑到物料损失，剔除整个塑料瓶并不是最经济实用的方法。这种情况下，在物料切碎后需要进行第二步金属剔除。
传统的PET回收过程是采用粉碎机将原料粉碎成碎片，然后让塑料碎片以自由落体的方式落入一个配有剔除机构的管道式金属检测器。每次一旦检测到有金属杂质存在，剔除翻板自动将含有杂质的物料从物料流中分离出来。一般，当每年处理8000t的PET回收物料时，如果杂质的含量为百万分之二十五，则意味着剔除板每年将动作1600万次。虽然每次的剔除时间仅为1s，但是一年下来所损失的物料量将达到总量的25%～30%。若翻板动作过于频繁或机械压力过大，还会导致整个分离系统出现机械故障。
图4 高速检测错色PET碎片
S+S最新开发的技术则很好地解决了上述问题，并有助于提高工作效率，带来更大的经济效益。目前该技术已得到了包括Cleanaway、Recypet 以及STF在内的诸多使用者的肯定。该技术的特点是，让塑料碎片流通过震动加料器进一步铺散开，然后进入斜道。在斜道的下方安装一个分段式高频金属检测器，用以识别并精确定位直径小至0.66mm的金属（这个精度不但适用于塑料碎片流中的杂质，也适用于塑料包装内及内嵌在塑料中的金属杂质）。这样，位于斜道下方的剔除喷嘴便可精确定位杂质位置，并喷出短束压缩气体将杂质吹除。由于使用了每段为16mm的分段检测技术，可将物料损失降至最低（检测杂质含量为百万分之二十五的回收原料，物料的损失率不超过0.1%），而且使用压缩气体作为剔除装置来代替传统的剔除方式，使得由于机械故障而造成生产中断的几率几乎为零。
作为塑料行业“最后保护者”的金属分离器，Rapid 4000自由落体式分离器也可用于剔除那些由于物理性状而难以被分离的金属杂质（如易于滚动，并难以被吹除的金属颗粒）。
一般，通过上述两个阶段的金属分离，基本上可使物料纯度达到既定的要求，无须在后续的挤出过程中安装过滤器。若已安装过滤器，则物料的流量可提高15%。
图5 VISUTEC 操作界面
第三阶段：错色塑料碎片的分离（可选）
对于一般的塑料碎片的检测分离只需上述的两个操作阶段即可，但若要检测错色杂质，还需要通过使用附加的可选检测设备来进行第三阶段的检测。利用高速CCD摄像系统，S+S分拣系统可以检测到0.4mm的错色碎片，而且真彩摄像系统无须任何特殊照明即可在一个步骤中分离出所有错色杂质。该颜色分类设备的操作系统同样带有自学习模式，通过自学习可以使其适应各种应用。
图6 作为“最后”质量控制的金属分离器 Rapid 4000
数据管理软件：VISUTEC
VISUTEC质量检测系统能集成所有的分类系统，操作者只需在一个上位PC上就可以看到所有的分离及分类过程，并可以查看物料中杂质的信息及所有分拣设备的操作情况。如果杂质含量低（基于回收过程中其他设备的情况），可以相对地提高输送流量，并在VISUTEC PC机上实时保存相关数据文件，以确保提高最终产品的质量。在线VISUTEC质量管理系统还能将所有相关过程的数据形象化。
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(9/18/2009) |
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