Kunststofrecycling wordt efficiënter met ZSK FilCo en ZS-B MEGAfeed. Innovatieve technologieën verhogen de kwaliteit van recyclaat en verlagen energieverbruik en kosten.
De eisen die aan gerecycled plastic worden gesteld, zijn zeer hoog. In feite concurreert gerecycled plastic op veel gebieden vaak rechtstreeks met nieuw plastic, omdat recyclaten steeds vaker worden gebruikt in verschillende sectoren, zoals de auto-industrie, voedseltoepassingen en tal van andere producten die in het dagelijks leven worden gebruikt. Daarom is de kwaliteit van het recyclaat van het grootste belang.
Mechanische recycling is een gangbare methode geworden voor het hergebruiken van gebruikt plastic als grondstof voor nieuwe producten. Om volledig aan de hoge kwaliteitsnormen te voldoen, moet dit proces zo zacht mogelijk zijn voor het plastic.
De ZSK FilCo filtratiecompounder en de ZS-B MEGAfeed zijtoevoer zijn twee van de reeks oplossingen die we hebben ontwikkeld om mechanische kunststofrecyclingprocessen te optimaliseren. Het samenspel van deze technologieën zorgt voor zowel superieure recompound kwaliteit als een kosteneffectief recyclingproces.
Stap 1: Plastic afval bevat onzuiverheden die moeten worden geëlimineerd door middel van smeltfiltratie, een proces waarbij het plastic afval wordt onderworpen aan mechanische en thermische spanning. Na filtratie wordt het plastic gegranuleerd.
Stap 2: De volgende stap bestaat uit het compounderen met additieven om de kunststof de gewenste mechanische eigenschappen te geven. Hierbij wordt het plastic opnieuw gesmolten en gemengd met additieven zoals glasvezels, vulstoffen of kleurpigmenten, waardoor het plastic aan een tweede ronde van mechanische en thermische belasting wordt onderworpen.
Deze conventionele benadering van het recyclen van kunststoffen omvat twee afzonderlijke stappen en vereist twee verwerkingsmachines, waardoor niet alleen de complexiteit van de apparatuur, maar ook de benodigde ruimte aanzienlijk toeneemt.
Coperion heeft de ZSK FilCo filtratiecompounder ontwikkeld om het filteren en compounderen van post-consumer recyclaat (PCR) en andere zwaar vervuilde polymeren in één productiestap te realiseren.
Plastic afval – in de vorm van maalgoed, vezelpellets, filmvlokken of agglomeraat – wordt in een ZSK-dubbelschroef extruder gevoerd waar het met alle componenten (eventuele polymeren: PE, PP, PA, PS, PC/ABS, etc.) wordt gesmolten), gehomogeniseerd en gedevolatiliseerd. De smelt wordt vervolgens uit de ZSK-extruder afgevoerd en een geïntegreerd filter verwijdert alle verontreinigingen.
De gereinigde smelt wordt opnieuw in de ZSK-extruder gebracht, waar versterkende materialen zoals glasvezel, hout en koolstofvezels, of vulstoffen zoals talk, CaCo3 of gemalen PEX worden toegevoegd. Het opnieuw samengestelde mengsel wordt vervolgens gepelletiseerd.
Dit eenstaps recyclingproces met behulp van de Coperion ZSK FilCo kenmerkt zich door een uiterst gestroomlijnde machineopstelling. Filtratie en compounding zijn mogelijk met slechts één verwerkingsmachine. Dit resulteert in een reductie van ruim 50% in het energieverbruik voor het extrusieproces en aanzienlijk lagere emissies in vergelijking met het tweestapsproces.
Het plastificatieproces is zeer belastend voor het plastic. De vervorming en de daaropvolgende overgang naar de smeltfase kunnen de moleculaire ketens mechanisch en thermisch belasten, waardoor ze mogelijk kapot gaan. Bij de ZSK FilCo wordt de kunststof echter slechts één keer aan deze belasting blootgesteld, waardoor de chemische structuur zoveel mogelijk behouden blijft. Bijgevolg is de kwaliteit van de recompounds geproduceerd met behulp van de ZSK FilCo uitzonderlijk hoog.
Om de kosteneffectiviteit van de ZSK FilCo te maximaliseren, is het van cruciaal belang om een constante toevoer van grondstoffen te handhaven zonder beperking van de inname. Dit kan worden bereikt door het afvalplastic of het maalgoed te pelletiseren, of door een verdichtingsproces te gebruiken. Beide methoden zijn zeer energie-intensief en verhogen de kosten van het recyclingproces.
Met behulp van de ZS-B MEGAfeed zijtoevoer kan kunststofrecyclaat met een stortdichtheid van slechts 20 kg/m³, dat voorheen als beperkt werd beschouwd en dus niet economisch recyclebaar was, betrouwbaar in grote hoeveelheden in de ZSK FilCo worden ingevoerd voor recycling en compounding met hoge doorvoer. Hierdoor kunnen de hoge prestaties van de ZSK FilCo volledig worden benut, zelfs met lichtgewicht vezels en vlokken met een hoog volume uit verschillende kunststoffen (bijv. PA, PE, PET, PP), waardoor een zeer hoge doorvoer wordt bereikt.
Het volledige potentieel van de verhoogde doorvoer die mogelijk is met de ZS-B MEGAfeed wordt heel duidelijk bij gebruik met een ZSK 58 Mc18 dubbelschroef extruder. Wanneer bijvoorbeeld PA-vezels met een bulkdichtheid van ~40-50 kg/m³ worden gerecycled, bereikt conventionele apparatuur een doorvoersnelheid van 70 kg/u. Wanneer de PS-vezels daarentegen worden verwerkt met behulp van een ZSK-extruder via de ZS-B MEGAfeed, neemt de doorvoercapaciteit ongeveer veertienvoudig toe tot 1000 kg/u.
De resultaten zijn zelfs nog indrukwekkender bij de recycling van carbonvezels, waar de doorvoer toeneemt van 50 kg/u tot 2500 kg/u met behulp van de ZS-B MEGAfeed. Bij het recyclen van PCR-vlokken stijgt de doorvoer van 50 kg/uur naar 700 kg/uur, en van 80 kg/uur naar 1300 kg/uur bij meerlaagse filmvlokken.
De ZSK FilCo filtratie-extruder en de ZS-B MEGAfeed zijtoevoer vullen elkaar perfect aan. Samen verhogen ze zowel de productkwaliteit als de efficiëntie van plasticrecycling aanzienlijk.
De ZS-B MEGAfeed zijaanvoer brengt een revolutie teweeg in het mechanische recyclingproces door de noodzaak van processtappen zoals compacteren en agglomereren volledig te elimineren. Met behulp van deze innovatieve zijtoevoer kunnen vlokken en vezels rechtstreeks in de ZSK FilCo worden gevoerd, waar ze in één productiestap worden gesmolten, ontvlucht, gefilterd en samengesteld. Dit verlaagt niet alleen de investeringskosten en het energieverbruik, maar verbetert ook de efficiëntie van het productieproces aanzienlijk. Bovendien vermindert het zowel de mechanische als de thermische belasting van het product. Hierdoor is de kwaliteit van het recyclaat uitzonderlijk hoog.
