Produzione di fibre di PET: ciclo zero scarto grazie a componenti innovativi
Componenti chiave e soluzioni efficienti per la modernizzazione dell’impianto per fibre di PET
L’abbigliamento traspirante per sport all’aperto è in voga, questo sta creando una maggiore domanda di fibra PET in tutto il mondo, a sua volta, porta ad un aumento dei rifiuti di produzione, che vengono generati automaticamente durante la produzione delle fibre. Per motivi ecologici ed economici, i residui delle fibre devono essere opportunamente lavorati e riutilizzati, il che in alcuni casi pone grandi sfide per i produttori e per i trasformatori. Diversi clienti, tra cui grandi produttori di fibra in Cina ed in Bielorussia, hanno quindi deciso di utilizzare componenti chiave di Gneuss Kunststofftechnik GmbH a Bad Oeynhausen. Con questi sono stati in grado di convertire le linee esistenti con bassi costi di investimento, in modo che gli scarti possano essere trasformati in fibre di alta qualità. Questo è possibile anche per la produzione di filati disegnati come POY o FDY, dove l’uso di materiale riciclato non è stato fino ad ora possibile.
Negli ultimi 20 anni, la produzione tessile totale è raddoppiata e dal 2000 al 2016 l’uso del poliestere per l’abbigliamento è passato da 8,3 a 21,3 milioni di tonnellate in tutto il mondo. Allo stesso tempo, l’appello dell’opinione pubblica per evitare i rifiuti di plastica sta diventando più forte e le direttive giuridiche dell’Unione europea sono destinate a mettere uno stop ai rifiuti in plastica. Ad esempio, oltre alla raccolta di plastica, vetro, carta e metallo, entro il 2025 in tutti i paesi dell’UE sarà implementato un sistema di raccolta separato per i tessuti per consentire un riciclaggio di alta qualità. Inoltre, i produttori sono resi più responsabili attraverso la strategia di protezione ambientale della responsabilità estesa del produttore (EPR). Essi devono garantire l’intero ciclo di vita del loro prodotto, dalla produzione allo smaltimento in modo che, obiettivi come la progettazione ecologica e l’efficienza delle risorse possano essere raggiunti più rapidamente. Oltre alla riciclabilità dei prodotti, l’uso di materiali riciclati è un modo per raggiungere questi obiettivi. Tuttavia, è proprio qui che spesso sorgono problemi:
La domanda di un maggiore uso di materiali riciclati nei tessuti richiede una disponibilità sufficiente e regolare di questi materiali. Ben disponibile sul mercato è il PET riciclato da bottiglie, che è disponibile in ottima qualità grazie ai sistemi di raccolta che garantiscono un ottimo grado di pulizia. Tuttavia, l’aumento dell’uso di r-PET, in particolare per le applicazioni di imballaggio e la produzione di fibre tessili, ha portato ad un forte aumento della domanda negli ultimi anni, e all’aumento del prezzo di mercato, ed ora è necessario utilizzare altri materiali riciclati.
Possibile retrofit dei componenti chiave
I processi produttivi precedentemente progettati solo per la lavorazione di materiale vergine e quindi con prestazioni costantemente elevate in condizioni note, sono ora disturbati o interrotti dalla contaminazione e dalla qualità dei materiali fortemente fluttuanti ad un tasso di riciclaggio più elevato. Le costanti proprietà meccaniche e la possibilità di colorare uniformemente le fibre o requisiti speciali come fibre molto fini o per l’uso a contatto diretto del corpo non possono più essere raggiunti con le linee di produzione esistenti. Pertanto, sono necessari impianti che da un lato possano elaborare materiale riciclato – anche di qualità inferiore – e dall’altro possano generare un prodotto finale di alta qualità senza impurità. È proprio qui che l’azienda tedesca Gneuss entra in gioco con i suoi componenti per la lavorazione del PET. L’Estrusore MRS con le sue elevate prestazioni di degasaggio e decontaminazione, il potente cambia filtro automatico su base rotante, un sistema di misurazione della viscosità in linea e l’unità di policondensazione Jump, che può garantire un aumento di viscosità fino a 0,3 dl/g, sono disponibili.
Ognuno di questi componenti può essere utilizzato singolarmente o in combinazione e può essere adattato in una linea di produzione esistente per le nuove esigenze. In questo modo si può ottenere un risultato ideale con costi di investimento relativamente bassi.
Componente principale Estrusore MRS
L’estrusore ha un compito speciale durante la lavorazione dei residui di fibra PET, poiché la plastica non deve solo essere fusa e omogeneizzata, ma se possibile, anche deumidificata e liberata da componenti volatili. Mentre i rifiuti post-consumo possono contenere principalmente umidità e un’ampia varietà di particelle di sporco solido, i rifiuti di produzione provenienti dalla produzione di fibre di solito contengono oli, che sono importanti per la lavorazione ma rendono più difficile il riciclaggio. Indipendentemente da quale forma di pulizia termica viene richiesta per il materiale di scarto, il sistema MRS di Gneuss assume questo compito.
Ciò è dovuto alla tecnologia MRS basata su un estrusore a vite singola. Grazie all’area di scambio superficiale estremamente elevata, creata nella sezione multi-vite dell’estrusore, è possibile ottenere un’elevata prestazione di degasaggio e decontaminazione. Non è necessario alcun pre-trattamento dei residui. Questo è stato esattamente il motivo per cui il produttore bielorusso Mogilevkhimvolokno situato a Mogilev, uno dei più grandi produttori dell’Europa orientale di fibre di base, ha deciso di implementare con un MRS 90 la sua linea esistente. Con una capacità di circa 350 kg/h, tutti i residui di fibre agglomerate presenti nella produzione vengono trasformati, decontaminati e poi ri-polimerizzati al PET, con un valore IV definito in un reattore di policondensazione, senza ulteriori preparazioni. La situazione è simile al produttore cinese di fibre Suzhou Shenghong Fiber Co. Ltd con un MRS130 con una capacità fino a 800 kg/h. Anche in questo caso, i rifiuti di fibra vengono prima triturati, fusi nella MRS e puliti termicamente prima di essere riportati al valore IV desiderato nel reattore policondensazione e poi trasformati in filati POY e FDY. Per la prima volta, fibre allungate con un alto contenuto di riciclato possono essere prodotte in questo modo.
Gli estrusori MRS sono in uso in tutto il mondo per la lavorazione dei materiali di scarto PET. Questo è anche il caso della società sudamericana Valerio, che gestisce un MRS 90 con una capacità di 450 kg /h per produrre fibre di base da scaglie di bottiglia molto sporche.
Pulizia meccanica indispensabile
Soprattutto quando si utilizzano scaglie di bottiglia fortemente contaminate, come nel caso del cliente sudamericano, la pulizia meccanica è indispensabile. Valerio ha deciso di utilizzare un RSF genius 90 che, come tutti i sistemi di filtrazione della massa fusa di Bad Oeynhausen, opera con un disco di filtrazione su base rotante.
Soprattutto nelle applicazioni di riciclaggio, basse perdite di materiali e cambiamenti di elementi filtranti poco frequenti sono importanti per garantire un’elevata efficienza del processo complessivo. Pertanto, l’RSFgenius non solo opera a pressione e processo costante, ma esegue anche la pulizia degli elementi del filtro completamente in automatico attraverso un sistema integrato back-flushing. A questo scopo, una piccola quantità del materiale fuso viene filtrata regolarmente e poi spinta in controflusso attraverso lo schermo sporco. La quantità richiesta è liberamente regolabile e in pratica è compresa tra lo 0,01 % all’1 % (con contaminazione molto elevata) della produttività. Ciò significa che gli elementi del filtro possono essere riutilizzati fino a 400 volte, a seconda del grado di filtrazione, questo porta ad una filtrazione completamente automatica senza la necessità di personale per diverse settimane in alcune applicazioni.
Anche i due principali produttori di fibre in Bielorussia e Cina sono convinti dall’efficienza del sistema di filtrazione Gneuss”,che è disponibile anche come unità separata e può essere integrato in qualsiasi linea esistente. Usano un RSFgenius 90 ed un RSFgenius 175 in base alla loro capacità di produzione garantendo una massa fusa pulita. Ciò è particolarmente essenziale per la produzione di fibre, in quanto le particelle estranee potrebbero ostruire lo spinneret e causare la rottura della fibra, che a sua volta ridurrebbe notevolmente l’efficienza produttiva.
Fissa un appuntamento con noi
Registrati qui per una riunione online!Ulteriori componenti chiave disponibili
Con il suo enorme know-how nella lavorazione del PET, Gneuss consiglia i propri clienti sulle ultime novità. Oltre al viscometro online, che registra e controlla la viscosità della massa fusa durante la produzione e, tramite un sistema di controllo, riadatta l’intero processo in caso di viscosità fluttuante, il reattore policondensazione Jump è uno degli ultimi nuovi sviluppi. Viene flangiato direttamente all’unità di estrusione e garantisce un accumulo mirato di viscosità della massa fusa del PET. Il Jump rappresenta quindi un’alternativa compatta, economica e veloce ai sistemi SSP convenzionali e consente il ritorno diretto dei materiali residui nel processo produttivo. Può anche essere adattato a una linea esistente in qualsiasi momento.
