Plastik Peletleme Makineniz İçin Doğru Peletleyici Nasıl Seçilir

Peletler 'yalnızca' bir ara ürün olabilir, ancak boyutları, şekilleri ve tutarlılıkları sonraki işleme operasyonlarında önemlidir.
Bileşimleyicilere yönelik giderek artan talepler göz önüne alındığında bu daha da önemli hale geliyor. Şu anda hangi donanıma sahip olurlarsa olsunlar, bir sonraki mücadeleye asla uygun görünmüyorlar. Artan sayıda ürün ek kapasite gerektirebilir. Yeni bir polimer veya katkı maddesi mevcut ekipman için çok sert, yumuşak veya aşındırıcı olabilir. Veya belki de iş farklı bir pellet şekli gerektiriyordur. Bu gibi durumlarda, bileşim üreticilerinin işleme konusunda derinlemesine mühendislik bilgisine ve peletleme ekipmanı tedarikçileriyle yakın işbirliğine ihtiyaçları vardır.
Bu tür zorlukların üstesinden gelmenin ilk adımı ekipman seçimiyle başlar. Peletleme işlemlerinin en yaygın sınıflandırması, plastik malzemenin kesildiği andaki durumuna göre farklılaşan iki kategoriyi içerir:
• Eriyik peletleme (sıcak kesim): Sıvı veya gazla taşınan ve soğutulan peletler halinde neredeyse anında kesilen bir kalıptan gelen eriyik;
• Tel peletleme (soğuk kesim): Kalıp kafasından gelen eriyik, soğuyup katılaştıktan sonra pelet halinde kesilen şeritlere dönüştürülür.
Bu temel süreçlerin varyasyonları, karmaşık bileşik üretiminde spesifik girdi malzemesine ve ürün özelliklerine göre uyarlanabilir. Her iki durumda da, ara proses adımları ve farklı otomasyon dereceleri prosesin herhangi bir aşamasına dahil edilebilir.
Üretim gereksinimleriniz için en iyi çözümü bulmak amacıyla, gelecekteki ihtiyaçları tanımlamanın yanı sıra mevcut durumu değerlendirerek başlayın. Beş yıllık malzeme ve gerekli kapasite projeksiyonu geliştirin. Kısa vadeli çözümlerin çoğunlukla daha pahalı olduğu ve bir süre sonra daha az tatmin edici olduğu ortaya çıkar. Bir bileşim makinesindeki hemen hemen her peletleme hattının çeşitli ürünleri işlemesi gerekmesine rağmen, herhangi bir sistem, tüm ürün portföyünün yalnızca küçük bir aralığı için optimize edilebilir.
Sonuç olarak, diğer tüm ürünlerin uygun koşullar altında işlenmesi gerekecektir.
Parti büyüklüğü, nominal sistem kapasitesiyle birlikte peletleme prosesi ve makine seçimi üzerinde çok güçlü bir etkiye sahip olacaktır. Bileşim üretim partileri oldukça küçük olduğundan, ekipmanın esnekliği genellikle büyük bir sorundur. Faktörler arasında temizlik ve servis için kolay erişim ve bir üründen diğerine basit ve hızlı bir şekilde geçebilme yeteneği yer alır. Peletleme sisteminin başlatılması ve kapatılması minimum malzeme israfını içermelidir.
İplik soğutması için basit bir su banyosundan yararlanan bir hat, genellikle bileşik tesisleri için ilk seçenektir. Ancak bireysel düzen, üretim, esneklik ve sistem entegrasyonu derecesi talepleri nedeniyle önemli ölçüde farklılık gösterebilir. İplik peletlemede, polimer şeritleri kalıp kafasından çıkar ve bir su banyosundan geçirilir ve soğutulur. Teller su banyosundan çıktıktan sonra kalan su emme hava bıçağı yardımıyla yüzeyden silinir. Kurutulmuş ve katılaştırılmış şeritler, sabit hat hızında besleme bölümü tarafından kesme odasına çekilerek peletleyiciye taşınır. Peletleyicide iplikler bir rotor ile bir yatak bıçağı arasında kabaca silindirik peletler halinde kesilir. Bunlar sınıflandırma, ek soğutma ve kurutmanın yanı sıra taşıma gibi son işlemlere tabi tutulabilir.
Daha az ürün değişikliğinin söz konusu olduğu ve kapasitelerin nispeten yüksek olduğu sürekli bileşime ihtiyaç duyuluyorsa otomasyon, kaliteyi artırırken maliyetleri düşürme açısından avantajlı olabilir. Böyle bir otomatik iplik peletleme hattı, bu tip peletleyicinin kendi kendine şeritlenen bir varyasyonunu kullanabilir. Bu, soğutma oluğu ve buharlaştırma hattının yerini alan ve peletleyiciye otomatik taşımayı sağlayan bir soğutma suyu kaydırağı ve delikli konveyör bandı ile karakterize edilir.
Bazı polimer bileşikleri oldukça kırılgandır ve kolayca kırılır. Diğer bileşikler veya bunların bazı bileşenleri neme karşı çok duyarlı olabilir. Bu tür malzemeler için bantlı konveyör şerit peletleyici en iyi çözümdür. Delikli bir taşıma bandı telleri kalıptan alır ve bunları sorunsuz bir şekilde kesiciye iletir. Soğutma suyu spreyi, misterler, basınçlı hava Venturi kalıpları, hava fanı veya bunların kombinasyonlarından oluşan çeşitli seçenekler oldukça fazla esneklik sağlar.

SU ALTI NE ZAMAN GİTMELİ
Tercih edilen pelet şekli silindirik yerine küresel olduğunda, en iyi alternatif su altı sıcak yüzlü kesicidir. Yaklaşık 20 lb/saat'ten birkaç ton/saat'e kadar kapasite aralığına sahip olan bu sistem, termoplastik davranışı olan tüm malzemelere uygulanabilir. Operasyon sırasında, polimer eriyiği, halka şeklindeki bir kalıp içinden proses suyuyla dolu bir kesme odasına akan bir şerit halkasına bölünür. Su akışındaki dönen bir kesme kafası, polimer şeritlerini topaklar halinde keser ve bunlar hemen kesme odasından dışarı taşınır. Peletler bulamaç halinde santrifüjlü kurutucuya taşınır ve burada dönen kanatçıkların etkisiyle sudan ayrılırlar. Kuru peletler boşaltılır ve sonraki işlemler için teslim edilir. Su filtrelenir, temperlenir ve prosese geri devredilir.
Sistemin ana bileşenleri (hepsi ortak bir destek çerçevesinde bulunan kesme haznesi, kalıp plakası ve başlatma valfi ile birlikte) tek bir ana düzenektir. Baypaslı proses suyu devresi, kesme odası tahliyesi, gözetleme camı, santrifüjlü kurutucu, bant filtre, su pompası, ısı eşanjörü ve taşıma sistemi gibi tüm diğer sistem bileşenleri, kapsamlı bir aksesuar yelpazesinden seçilebilir ve işe özel bir sistem halinde birleştirilebilir.
Her sualtı peletleme sisteminde, kesme bölmesi ve kalıp plakası içinde hassas bir sıcaklık dengesi mevcuttur. Kalıp plakası hem sürekli olarak proses suyuyla soğutulur hem de kalıp kafası ısıtıcıları ve sıcak eriyik akışıyla ısıtılır. Kalıp plakasından proses suyuna olan enerji kaybının azaltılması, çok daha stabil bir proses koşulu ve artan ürün kalitesi ile sonuçlanır. Bu ısı kaybını azaltmak için işlemci, termal olarak yalıtkan bir kalıp plakası seçebilir ve/veya sıvıyla ısıtılan bir kalıba geçebilir.
Pek çok bileşik oldukça aşındırıcıdır ve santrifüjlü kurutucudaki dönen bıçaklar ve filtre elekleri gibi temas eden parçalarda ciddi aşınma ve yıpranmaya neden olur. Diğer bileşikler mekanik darbelere karşı hassas olabilir ve aşırı toz oluşturabilir. Bu özel malzemelerin her ikisi için de yeni tip bir pelet kurutucusu, ıslak peletleri bir hava bıçağı boyunca ilerleyen delikli bir taşıma bandına biriktirerek suyu etkili bir şekilde emer. Makine parçalarının aşınması ve peletlerin hasar görmesi, darbeli kurutucuyla karşılaştırıldığında büyük ölçüde azaltılabilir. Bant üzerinde kalma süresinin kısa olduğu göz önüne alındığında, genellikle bir tür susuzlaştırma sonrası kurutma (akışkan yatakla olduğu gibi) veya ilave soğutma gerekir. Bu yeni darbesiz pelet kurutma çözümünün faydaları şunlardır:
• Peletlerle temas eden tüm parçaların ömrünün uzun olması nedeniyle daha düşük üretim maliyetleri.
• Yüksek ürün kalitesi ve daha az toz oluşumu sağlayan hassas pelet işleme.
•Ek enerji kaynağı gerekmediği için enerji tüketimi azalır.

DİĞER PELETLEME SÜREÇLERİ
Diğer bazı peletleme işlemleri, bileşik alanında oldukça sıra dışıdır. Plastiği daha sonraki işlemler için uygun boyuta indirmenin en kolay ve ucuz yolu basit bir taşlama işlemi olabilir. Ancak ortaya çıkan parçacık şekli ve boyutu son derece tutarsızdır. Bazı önemli ürün özellikleri de olumsuz etkilerden etkilenecektir: Kütle yoğunluğu önemli ölçüde azalacak ve yığının serbest akış özellikleri çok zayıf olacaktır. Bu nedenle bu tür malzemeler yalnızca kalitesiz uygulamalar için kabul edilebilir ve oldukça düşük maliyetle pazarlanmalıdır.
Küplere ayırma, 20. yüzyılın başlarından beri yaygın bir boyut küçültme işlemiydi. Bu sürecin önemi neredeyse 30 yıldır istikrarlı bir şekilde azaldı ve şu anda mevcut pelet pazarlarına ihmal edilebilir bir katkı sağlıyor.
Sualtı şerit peletleme karmaşık bir otomatik işlemdir. Ancak bu üretim yöntemi esas olarak polyesterler, naylonlar ve stirenik polimerler gibi bazı işlenmemiş polimer üretiminde kullanılır ve günümüzün bileşimlerinde ortak bir uygulamaya sahip değildir.
Hava soğutmalı kalıp yüzeyi peletleme, yalnızca yapışkan olmayan ürünlere, özellikle PVC'ye uygulanabilen bir işlemdir. Ancak bu malzeme daha yaygın olarak toplu karıştırıcılarda ısıtma ve soğutma ile birleştirilir ve kuru karışımlar olarak boşaltılır. Sadece ihmal edilebilir miktardaki PVC bileşikleri peletlere dönüştürülür.
Su halkalı peletleme de otomatik bir işlemdir. Ancak aynı zamanda yalnızca daha az yapışkan malzemeler için de uygundur ve ana uygulamasını poliolefin geri dönüşümünde ve bileşimlerdeki bazı küçük uygulamalarda bulur.

ÜRÜN ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Doğru peletleme prosesinin seçilmesi, pelet şekli ve üretim hacminden daha fazlasının dikkate alınmasını gerektirir. Örneğin, pelet sıcaklığı ve kalan nem ters orantılıdır; yani ürün sıcaklığı ne kadar yüksek olursa kalan nem de o kadar düşük olur. Birçok TPE türü gibi bazı bileşikler, özellikle yüksek sıcaklıklarda yapışkandır. Bu etki, bir pelet yığınındaki aglomeraların (ikizler ve katlar) sayılmasıyla ölçülebilir.
Bir su altı peletleme sisteminde, bu tür yapışkan pelet yığınları iki şekilde oluşturulabilir. İlk olarak, kesimden hemen sonra, peletin yüzey sıcaklığı proses suyu sıcaklığının yalnızca yaklaşık 50° F üzerindedir, bu sırada peletin çekirdeği hala erimiş haldedir ve ortalama pelet sıcaklığı erime sıcaklığının yalnızca 35° ila 40° F altındadır. İki pelet temas ederse, hafifçe deforme olurlar ve peletler arasında proses suyundan arınmış olabilecek bir temas yüzeyi oluştururlar. Bu temas bölgesinde, erimiş çekirdekten taşınan ısı nedeniyle katılaşmış cilt hemen yeniden eriyecek ve topaklar birbirine kaynaşacaktır.
İkincisi, peletlerin kurutucudan boşaltılmasından sonra, çekirdekten yüzeye ısı taşınması nedeniyle peletlerin yüzey sıcaklığı artar. Yumuşak TPE peletleri bir kapta saklanırsa peletler deforme olabilir, tek tek peletler arasındaki sıcak temas yüzeyleri büyür ve yapışma artarak yeniden topaklanmalara yol açar. Bu fenomen muhtemelen daha küçük pelet boyutlarıyla (örneğin mikro peletlerle) daha da yoğunlaşır, çünkü yüzey alanının hacme oranı daha küçük çapla artar.
Pelet topaklaşması, proses suyuna balmumu benzeri bir madde eklenerek veya pelet kurutucusundan hemen sonra pelet yüzeylerinin tozlanmasıyla azaltılabilir.
Tutarlı bir üretim hızında bir dizi peletleme testi çalıştırması gerçekleştirmek, o malzeme türü ve pelet boyutu için size maksimum pratik pelet sıcaklığı hakkında bir fikir verecektir. Bu sıcaklığın üzerindeki herhangi bir şey topaklanma miktarını artıracak ve bu sıcaklığın altındaki herhangi bir şey kalan nemi artıracaktır.
Birkaç durumda peletleme işlemi gözden çıkarılabilir. Bu yalnızca işlenmemiş polimerlerin doğrudan bitmiş ürünlere dönüştürülebildiği uygulamalarda geçerlidir; örneğin PET levhanın bir polimer reaktörden doğrudan ekstrüzyonu. Ancak katkı maddelerinin ve diğer bileşenlerin birleştirilmesi gerçek değer katıyorsa doğrudan dönüşüm mümkün değildir. Peletleme gerekliyse seçeneklerinizi bilmek her zaman en iyisidir.
YAZAR HAKKINDA
Horst Mueller, 1997 yılında önde gelen bir Alman plastik peletleme ekipmanı üreticisi olan Automatik Plastics Machinery GmbH'ye katıldı. Mueller mühendislik, geliştirme, standardizasyon, fikri mülkiyet yönetimi, dokümantasyon ve pazarlamayla ilgilenmektedir.