핵심적으로, 재활용 플라스틱 펠릿화는 플라스틱 폐기물을 재용융, 여과, 균일한 과립 또는 펠릿으로 재성형하는 과정입니다. 이는 압출기라는 기계를 사용하여 수행됩니다. 압출기는 플라스틱을 녹이고, 오염 물질을 제거하기 위해 여과 시스템을 통과시킨 다음, 정제된 용융 플라스틱을 다이를 통해 밀어냅니다. 그런 다음 절단 시스템이 나오는 플라스틱 가닥을 작고 일관된 펠릿으로 잘라 제조에 재사용할 준비를 합니다.
펠릿화의 근본적인 목표는 단순히 플라스틱을 자르는 것이 아니라, 매우 가변적이고 종종 오염된 폐기물 흐름에서 깨끗하고 일관되며 예측 가능한 원료를 만들어 가치를 회복하는 것입니다. 성공은 정제와 균질화에 달려 있습니다.
펠릿화가 중요한 재활용 단계인 이유
목표: 사용 가능한 원료 만들기
제조업체는 예측 가능하고 가공하기 쉬운 원료를 필요로 합니다. 원료 상태의 파쇄된 플라스틱 플레이크는 크기, 모양, 순도가 불균일하여 사출 성형기와 같은 제조 장비에 공급하기 어려울 때가 많습니다.
반면 펠릿은 균일합니다. 일관된 크기와 밀도는 예측 가능한 용융 거동과 부드럽고 자동화된 공급을 가능하게 하여, 신생 플라스틱 수지를 직접 대체할 수 있습니다.
과제: 오염 및 분해
재활용 플라스틱은 완벽하게 깨끗하지 않습니다. 종이, 금속, 흙과 같은 비플라스틱 오염 물질뿐만 아니라 수분 및 다른 종류의 비호환성 플라스틱을 포함하고 있습니다.
강력한 펠릿화 과정이 없으면 이러한 오염 물질이 최종 제품에 유입되어 구조적 약점, 미적 결함 및 장비 손상을 유발할 수 있습니다. 가공에 필요한 열은 올바르게 관리되지 않으면 플라스틱을 더욱 분해시킬 수도 있습니다.
단계별 펠릿화 과정
1단계: 전처리 및 공급
플라스틱이 펠릿화 장치에 들어가기 전, 준비 과정을 거쳐야 합니다. 이는 일반적으로 플라스틱을 더 작고 다루기 쉬운 플레이크로 파쇄하는 것을 포함합니다.
파쇄 후, 중요한 세척 및 건조 단계는 표면의 먼지, 라벨, 잔류 액체를 제거합니다. 불충분한 건조는 펠릿 품질 저하의 주요 원인입니다. 갇힌 수분은 증기로 변하여 최종 제품에 기포를 생성하기 때문입니다.
2단계: 용융 및 균질화
깨끗하고 건조된 플레이크는 압출기로 공급됩니다. 압출기 내부에서 회전하는 스크류가 플라스틱을 일련의 가열 구역을 통해 운반합니다.
이 과정은 플라스틱을 녹이고 스크류의 전단 작용을 사용하여 플라스틱을 철저히 혼합하여 균질한 용융 폴리머를 만듭니다. 이는 원료의 모든 변형이 혼합되어 더욱 일관된 결과물을 보장합니다.
3단계: 용융 여과
이것은 재활용 재료에 있어 가장 중요한 단계라고 할 수 있습니다. 용융 플라스틱은 미세한 스크린 팩 또는 필터를 통해 강제로 통과됩니다.
이 용융 여과 단계는 세척 과정에서 제거되지 않은 금속 조각, 나무 조각 또는 녹지 않은 재료와 같은 고체 오염 물질을 물리적으로 포획합니다. 고급 시스템은 전체 라인을 중단하지 않고 필터를 교체할 수 있는 연속 스크린 교환기를 사용합니다.
4단계: 탈기 및 휘발성 물질 제거
많은 플라스틱, 특히 완벽하게 건조되지 않은 플라스틱은 용융될 때 갇힌 수분과 기타 휘발성 화합물을 방출합니다.
압출기에는 일반적으로 이러한 가스를 배출하기 위한 벤트(종종 진공 상태)가 장착되어 있습니다. 이 탈기 단계는 다공성이고 거품이 많은 펠릿을 방지하고 플라스틱의 전체 밀도와 구조적 무결성을 향상시키는 데 필수적입니다.
5단계: 다이 절단 및 냉각
여과 및 탈기된 후, 깨끗한 용융 플라스틱은 다이 헤드를 통해 밀려나 연속적인 가닥을 형성합니다. 그런 다음 절단 시스템이 이 가닥들을 펠릿으로 자릅니다.
펠릿은 일반적으로 물이나 공기로 즉시 냉각되어 최종 형태로 고형화됩니다. 이를 위한 두 가지 주요 방법은 스트랜드 펠릿화와 수중 펠릿화입니다.
주요 펠릿화 기술
스트랜드 펠릿화
이 방법에서는 플라스틱 가닥이 다이에서 나와 스파게티처럼 물통을 통과하여 냉각됩니다. 라인 끝에 있는 회전 절단기가 고형화된 가닥을 펠릿으로 자릅니다.
이 시스템은 기계적으로 더 간단하며 일반적으로 초기 투자 비용이 낮습니다. 그러나 가닥 끊김이 발생하기 쉬우며, 이는 작업자의 개입이 필요하고 가동 중단으로 이어질 수 있습니다.
수중 펠릿화 (UWP)
여기서는 다이 헤드가 물의 흐름과 직접 접촉합니다. 용융 플라스틱이 다이에서 나오면 회전하는 칼날 세트가 즉시 펠릿으로 자르고, 펠릿은 즉시 고형화되어 물에 의해 운반됩니다.
UWP 시스템은 고도로 자동화되어 있고, 더 균일한 구형 펠릿을 생산하며, 가닥 끊김 문제를 제거합니다. 이는 고용량, 고품질 작업의 표준이지만 더 높은 자본 비용과 복잡성을 수반합니다.
절충점과 함정 이해하기
적: 오염
소량의 오염 물질이라도 펠릿 배치를 망치거나, 더 나아가 압출기 스크류나 다이와 같은 고가의 장비를 손상시킬 수 있습니다. 강력한 사전 분류 및 세척에 투자하는 것이 항상 하류에서 오염 문제를 처리하는 것보다 비용 효율적입니다.
수분의 영향
수분은 끊임없는 문제입니다. 펠릿에 기포를 유발하는 것 외에도 PET와 같은 특정 폴리머에서 가수분해 분해를 일으켜 플라스틱의 분자 사슬을 영구적으로 파괴하고 강도를 감소시킬 수 있습니다. 고품질 산업용 건조기는 선택 사항이 아닌 필수 비용입니다.
첨가제로 특성 향상
재활용 과정은 플라스틱의 원래 특성을 저하시킬 수 있습니다. 펠릿화는 첨가제를 압출기에 직접 도입할 수 있는 완벽한 기회를 제공합니다. 여기에는 추가적인 열 분해로부터 보호하는 안정제, 인성을 높이는 충격 개질제 또는 착색제가 포함될 수 있습니다.
귀하의 작업에 적합한 선택
- 초기 투자 비용이 낮고 운영 단순성에 중점을 둔다면: 스트랜드 펠릿화는 소규모 또는 덜 까다로운 응용 분야에 가장 비용 효율적인 진입점입니다.
- 고용량 생산과 프리미엄 펠릿 품질에 중점을 둔다면: 자동화된 수중 펠릿화 시스템은 뛰어난 일관성, 높은 가동 시간, 낮은 장기 인건비를 제공할 것입니다.
- 고도로 오염되거나 혼합된 플라스틱을 처리하는 경우: 성공 여부는 절단 방법보다는 강력한 상류 분류, 세척 및 용융 여과 기술에 투자하는 데 달려 있습니다.
- 폴리머 특성을 복원하거나 수정해야 하는 경우: 트윈 스크류 압출기는 우수한 혼합 능력을 제공하므로 표준 단일 스크류 압출기보다 첨가제와 혼합하는 데 이상적입니다.
궁극적으로 성공적인 플라스틱 펠릿화는 문제가 있는 폐기물 흐름을 귀중하고 신뢰할 수 있는 산업 자원으로 변환합니다.
요약표:
| 공정 단계 | 주요 장비 | 주요 목표 |
|---|---|---|
| 전처리 | 파쇄기, 세척기, 건조기 | 깨끗하고 건조된 플라스틱 플레이크 |
| 용융 및 균질화 | 압출기 (단일/트윈 스크류) | 균일한 용융 플라스틱 생성 |
| 용융 여과 | 스크린 교환기/필터 | 오염 물질 제거 |
| 탈기 | 벤트 압출기 (진공) | 수분 및 휘발성 물질 제거 |
| 펠릿화 및 냉각 | 다이, 절단기, 물/공기 냉각기 | 균일하고 고체인 펠릿 형성 |
| 펠릿화 방법 | 가장 적합한 용도 | 주요 고려 사항 |
| 스트랜드 펠릿화 | 저용량, 비용에 민감한 작업 | 가닥 끊김 발생 가능성, 더 간단한 기계 |
| 수중 펠릿화 (UWP) | 고용량, 고품질 생산 | 고비용, 뛰어난 펠릿 균일성 |
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