Hiệp hội nhựa Việt Nam - Kỹ thuật Công nghệ - Hiệp hội nhựa Việt Nam

​HỆ THỐNG TẠO HẠT PET QUA NƯỚC VỚI QUY TRÌNH TÍCH HỢP MỘT BƯỚC TIẾT KIỆM CHI PHÍ.

Theo Nordson BKG một hệ thống tích hợp sử dụng năng lượng nhiệt của polymer nóng chảy trong quá trình tạo hạt PET trước khi kết tinh loại bỏ được các vấn đề phát sinh từ hiện tượng tích tụ các chất không kết tinh được và về cơ bản giảm được chi phí năng lượng trong khâu trộn phối liệu hoặc tái chế. Called CrystallCut, quy trình sản xuất đã được cấp bằng sáng chế, miễn phải làm nguội PET sau khi tạo hạt và gia nhiệt lại đễ kết tinh.

Là một hệ thống tích hợp bao gồm cả khâu tạo hạt qua nước , sấy và kết tinh, quy trình này được thiết kế nhằm kiểm soát chính xác các nhiệt độ của vật liệu xuyên suốt quá trình sản xuất, tránh được các vấn đề về chất lượng và sản xuất phát sinh do kết tinh chưa đủ và thừa lượng vật liệu chưa kết tinh được. Hiệu quả về năng lượng của hệ thống có khả năng tiết kiệm được hơn 3,000,000 chi phí năng lượng hàng năm của một nhà máy nhựa PET điển hình và gần 200,000 cho một dây chuyền đùn tái sinh chai PET dạng vảy, căn cứ vào các ví dụ được Nordson BKG nêu lên dựa vào các kết cấu thiết bị đã được bán và lắp đặt (xin tham khảo biểu đồ về một ví dụ liên quan đến polyme hóa ).

Ralf Simon, giám đốc điều hành Nordson BKG nói “Hệ thống The CrystallCut mang lại sự cắt giảm đáng kể về áp lực chi phí đối với công tác polyme hóa và tái sinh PET, đặc biệt khi giá cả PET rơi”. Ngoài ra vì hệ thống sử dụng nhiệt năng thừa trong vật liệu để kết tinh các hạt từ trong ra bên ngoài, nên tạo được một kết cấu kết tinh được nâng cao và mang lại hiệu quả chi phí năng lượng thấp hơn khi làm nóng chảy vật liệu trở lại.” Trong hệ thống, hạt PET nóng được tạo nên bởi thiết bị cắt bề mặt của máy tạo hạt qua nước được chuyển nhanh đến máy sấy hạt trong nước nóng (đến 95°C) thông qua các ống dẩn kín , nơi mà việc làm rắn hóa và nguội hạt diển ra. Biện pháp chuyền dẩn này cùng với khoảng cách ngắn giữa đầu khuôn và máy sấy là các yếu tố chủ chốt trong việc truyền nhiệt từ quy trình làm nóng chảy. Các hạt ở vào nhiệt độ từ 150 đến 160 °C range khi chúng thoát ra khỏi máy sấy đi vào một băng chuyền rung. Điều này giúp các hạt được thường xuyên trong điều kiện chuyển động liên tục, tạo nên một tình trạng phân phối nhiệt năng đồng nhất, và ngăn ngừa các hạt bị dính lại với nhau. Sau khi hoàn tất quy trình, các hạt đã ở vào nhiệt độ khoảng 180 °C, đạt đến 40% độ kết tinh, và có thể được chuyển trực tiếp về tình trạng đa trùng ngưng thể rắn (SSP). Ngoài việc tiết kiệm được chi phí năng lượng và ngăn ngừa hiện tượng kết thành khối PET vô định hình, hệ thống CrystallCut mang lại kết quả sản phẩm gần như không bị bụi bám và tăng tỷ trọng mật độ khối 8% so với một quy trình truyền thống.

Giả định chi phí năng lượng bình quân là 12 cents/kWh, Nordson BKG ước tính hệ thống sẽ giúp tiết kiệm được đến 125 kWh hoặc 15/tấn PET tại một nhà máy polyme hóa PET hiện đại. Do một nhà máy như vậy có thể cho sản lượng 600 tấns/ngày, con số tiết kiệm này sẽ là 9,000 mỗi ngày và 3,200,000 hàng năm. Điều này có nghĩa là hàng năm sẽ tiết kiệm được hơn 26 tỷ watt/ giờ, hay là 26,000 mê ga watt giờ . Một ví dụ đã được đưa ra là một dây chuyền đùn tái chế chai PET dạng vảy với tốc độ 1,500 kg/giờ. Con số có thể tiết kiệm được với hệ thống CrystallCut vượt 180 kWh, hay hơn 1.4 cents/kg. Nếu hoạt động sản xuất 365 ngày /24 giờ số này bằng 190,000 / năm (Bằng sáng chế U.S. No. 8,324,339 B2)

SPHERO của hảng Automatik Plastics Machinery là một hệ thống tạo hạt qua nước được thiết kế cho mọi loại vật liệu nhựa nhiệt , có đặc điểm là tính linh động cao và ít tốn mặt bằng. Hệ thống sản xuất hạt hình cầu với chất lượng tuyệt vời, phù hợp một cách lý tưởng cho khâu sản xuất tiếp theo với lượng nguyên liệu nạp đến 36,000 kg/giờ. Hệ thống có thể được sử dụng để phối liệu, tái sinh và sản xuất nguyên liệu tuy vào tính năng kỹ thuật và kích cỡ. Với công suất từ thấp nhất 100 kg/giờ đến nhiều tấn/ giờ hệ thống về cơ bản sử dụng được mọi vật liệu có tính năng nhựa nhiệt như các Polyolefins - LDPE, HDPE, PP, Styrene polymers- PS, SAN, ABS, nhựa Acrylic-PMMA, PAN, Polyacetals - POM, Polycarbonates, Polyesters PET, PBT, PEN, Polyamides- PA 6, PA 6.6, PA 11, chất đàn hồi nhựa nhiệt - TPE-S, TPE-O, TPE-E, Polyurethane, keo nóng chảy. Một thiết kế đầu dao độc đáo và các điều kiện dòng chảy được tối ưu hóa bên trong buồng cắt đảm bảo các hạt mang hình cầu một cách hoàn hảo, lý tưởng cho các khâu sản xuất tiếp theo. Bằng chuyển động hướng tâm của trục động cơ, động cơ truyền động chính liên tục mài các cạnh dao trong quá trình hoạt động, nâng cao giá trị của thiết bị và nhờ vậy giảm được chi phí. Một điểm nổi bật khác là khuôn mâm được nung bằng chất lỏng. Thiết kế của khuôn mâm củng như cách bố trí các ống và van gia nhiệt đảm bảo được thay thế một cách đơn giản và nhanh chóng. So với các mâm khuôn gia nhiệt bằng điện theo kiều truyền thống, thiết kế khuôn kiểu mới cho ra các thành phần cỡ hạt chính xác đồng đều, một điểm nổi bật trước đây chưa từng đạt được.

Các lợi ích:
• Tất cả các thành phần thiết bị rắn chắc được bố trí trên một khung đở thông thường
• Chất lượng hạt xuất sắc, dòng chảy của nước tối ưu trong buồng cắt phối hợp với đầu dao được thiết kế độc đáo.
• Thay sản phẩm và vệ sinh nhanh chóng, lắp ráp và khởi động với thao tác tối thiểu
• Dụng cụ cắt được tối ưu hóa suốt thời gian thuổi thọ.
• Đóng mở buồng cắt chỉ cần một tay để vận hành nhanh chóng, tiện lợi và an toàn.
• Có nhiều kiểu khuôn mâm để chọn lựa: gia nhiệt bằng điện, bằng chất lỏng, và cách nhiệt kiểu SuperFlow.
• Tích hợp vào hệ thống Combi-Crystal-PET nên bảo đảm sản xuất PET theo kỹ thuật cải tiến với nhiều tiềm năng tiết kiệm năng lượng.
• Giảm tiêu hao năng lượng mà không cần bổ sung gia nhiệt