再生塑料除水造粒温控方案

再生塑料除水造粒温控方案我干再生塑料造粒行业快十个年头了，这么多年摸下来，最深的感受就是，再生料造粒，难就难在除水，除水的核心全在温控。之前我们厂全靠老师傅凭经验调温，换个师傅一个调法，遇上刚洗出来的湿料，要么温度开太低除水不干净，颗粒满是气泡只能当次品卖，一吨差好几百；要么温度开太高为了除水把塑料烧降解了，颗粒发黄发脆，直接被客户退货。前前后后亏了不少钱之后，我们拉着厂里的技术师傅攒了大半年的生产数据，慢慢整理出了这套全流程的温控方案，用了快两年，次品率降了一大截，生产成本也下来了，今天整理成完整的方案，方便厂里新师傅上手，也给同行做个参考。1方案制定背景与核心目标1.1方案制定的行业痛点背景我们做再生塑料的，原料基本都是回收来的废旧塑料，绝大多数都要经过清洗去杂质，洗完之后不可避免带大量水分，哪怕是露天晾晒过的，含水率也大多在3%到10%之间，刚洗完没晾的湿料甚至能到15%以上。水分带进造粒机，要是处理不好，成品颗粒就会有气泡、空隙，不仅比重不达标，下游注塑拉丝的时候还会吐丝断料，根本没法用。为了除水，很多同行包括我们之前都是简单粗暴开高温，觉得温度越高水蒸发越快，结果就是温度超过塑料的降解温度，分子链断了，颗粒力学性能下降，颜色发黄变脆，照样卖不上价。而且无意义的高温还费电，我们之前算过，瞎开高温一个月多花近五千块电费，纯纯的浪费。除了这些，温度不对还经常导致喂料堵料、排气口堵料，清一次机最少半小时，耽误生产进度，工人也累得够呛。正是因为这些天天都要碰到的头疼事，我们才下定决心做一套标准化的温控方案，不管谁来开机器，不管什么原料，都能按标准调出合适的温度，解决除水和控温的矛盾。1.2方案的核心目标我们这套方案从实际生产出发，定了四个明确的核心目标：1.2.1稳定保证除水效果，成品颗粒含水率稳定降到0.2%以下，满足下游注塑、拉丝、吹膜等绝大多数场景的使用要求，杜绝气泡、空隙等质量问题；1.2.2精准控制温度范围，避免塑料过度降解，保证成品颗粒的拉伸强度、熔融指数等物理性能符合标准，颜色保持原有的状态，不发黄不发脆；1.2.3减少不必要的能源浪费，根据原料和环境调整温度，对比之前全段高温的做法，一吨料能省二十到三十度电，降低生产成本；1.2.4减少堵料、清机、停机的频次，提高生产效率，降低工人的劳动强度，同时让生产质量更稳定，不会出现一批好一批坏的情况。讲完背景和目标，接下来就是全流程各个节点的具体温控标准，我们从喂料到模头逐个梳理，每个节点该怎么调，要注意什么，都是我们实际试错试出来的干货。2全流程温控节点划分与控制标准再生塑料除水造粒一般采用带真空排气的单螺杆造粒机组，我们就按螺杆从喂料到出料的顺序，分成四个核心温控节点，每个节点有不同的作用，温度要求也不一样。2.1进料预处理段温控设置进料段是再生料进入造粒机的第一个环节，也是第一次脱水的关键节点，这个段的主要作用就是给原料预热，让表面的水分提前汽化，从喂料口的排气孔排出去，避免大量水分进入熔融段出问题。2.1.1不同含水率原料的初始温度设置，我们以行业最常见的PE（聚乙烯）和PP（聚丙烯）再生料为例，含水率低于5%、已经晾晒过两三天的原料，PE进料段温度设置在80℃到100℃之间，PP设置在90℃到110℃之间就够了；如果是含水率超过10%的刚洗完的湿料，PE要提到100℃到120℃，PP提到110℃到130℃。我之前就吃过湿料低温进料的亏，好几年前，一批刚洗完的PP膜，我按干料的温度开，结果料进去之后水分没蒸发，跟着螺杆进到熔融段，一下子大量汽化，压力顶得喂料口直接堵死，停机清了快一个小时，弄了一身水和塑料渣，从那之后我就记住了，湿料一定要先提进料温度，让水早早排出去。2.1.2进料段温控的注意事项，这里一定要把握好度，温度绝对不能超过130℃（PE）和140℃（PP），温度太高的话，原料太早熔融，会粘在螺杆进料段，造成架桥堵喂料，喂料量上不去，产量直接掉一半，我那个刚出师的徒弟就干过这事，为了除水把进料开到150℃，结果一小时才出了三百公斤料，还堵了两次，得不偿失。我们现在还给进料段加了自动风冷辅助，温度超过设定值就自动吹风降温，比人工调稳多了。2.2熔融压缩段（一次除水段）温控设置过了进料段，原料就进入熔融压缩段，这个阶段塑料逐步熔融，大部分水分在这里完成汽化，是一次除水的核心段。2.2.1不同材质的温度基准，PE再生料的熔融段温度一般设置在150℃到170℃，PP再生料设置在170℃到190℃，比新料造粒的温度高10℃左右，为什么要高一点？就是为了保证水分充分汽化，只有变成气体的水才能后续排出去，液态水留在熔体里，最后肯定变成气泡。但绝对不能高过20℃以上，超过的话塑料就开始降解了，我之前有一次，一批料除水不好，我一着急把温度一下提了30℃，结果出来的料全黄了，一折就断，一吨多料全当成次品处理，亏了小一千，现在想想都心疼。2.2.2真空排气前的微调技巧，熔融段结束之后紧接着就是真空排气段，我们一般会把熔融段末尾的温度再提高5℃左右，就是为了保证所有水分都充分汽化，我有个很实用的小技巧，生产的时候伸手到排气口的排风管那边感受一下，如果出来的废气温度很低，凉乎乎的，那肯定就是温度不够，水分没汽化，得赶紧提温；如果废气烫得没法长时间碰，那温度就差不多对了，这个办法比看仪器还直观，新师傅一学就会。2.3真空排气段（核心除水段）温控设置真空排气段是把汽化后的水分抽出去的核心环节，这个环节的温控很容易被调错，很多人觉得温度越高越容易抽走，其实不对，这里温度有讲究。2.3.1排气段本体的温度控制，我们一般把排气段的温度设置成比熔融段低5℃到10℃，为什么降温度？因为温度太高的话，塑料熔体太稀，粘度不够，真空一抽就会把熔体抽上去，堵排气口，之前我们厂平均两三天就要堵一次排气口，清一次半小时，工人怨声载道，后来改了温度降了几度，熔体粘度上来了，就不容易被抽上去，现在半个月才堵一次，大大减少了工作量，工人都舒服多了。2.3.2温控和真空系统的配合，很多师傅觉得真空度越高除水越好，其实不对，真空度是靠温度配合的，只要温度到位，汽化充分，真空度在-0.06MPa到-0.08MPa就完全够用了，要是温度不够，水没汽化，你就算把真空抽到-0.09MPa，也抽不走液态水，纯粹浪费电，我常跟厂里的师傅说，温控是根，真空是辅助，根没对，再怎么调辅助也没用。2.4均化输出段与模头温控设置水分排出去之后，熔体进入均化输出段，最后从模头挤出来，这个阶段的温控主要是保证出料稳定，颗粒均匀。2.4.1均化段的温度设置，我们一般把均化段温度设置成比排气段高5℃左右，PE大概在160℃到180℃，PP在180℃到200℃，目的是让熔体塑化更均匀，流动性稳定，挤出来的料条粗细一致，方便切粒，不会出现一会儿粗一会儿细，切出来颗粒大小不一的情况。2.4.2模头的温控要求，模头是出料的最后一关，我们一般把模头温度设置成比均化段高5℃到10℃，这样做是为了防止熔体在模孔降温凝固，堵模孔，避免断条。但模头温度也不能太高，太高的话出料太快，切粒机跟不上，还容易让残留的塑料在模头降解，出来的颗粒带黄点，影响外观。我自己调模头温度的习惯就是，先比标准低5℃开机，出料如果顺畅不断条就不用提，要是断条就慢慢往上加，每次加2℃，别一下子加太多，稳着来就不会出错。上面说的是标准原料的常规温控，实际生产中我们碰到的原料千差万别，环境也不一样，所以还要有动态调整的方法，接下来就说说不同场景下怎么调整。3不同场景下的温控动态调整方案实际生产不会永远都是标准状态，我们根据这么多年的经验，总结了几种常见场景的调整方法，大家碰到对应情况直接调就行。3.1不同含水率原料的调整方法3.1.1高含水率原料（含水率超过12%），这种就是刚洗完来不及晾晒的湿料，除了把进料段温度提高20℃左右，熔融段温度也要提高10℃，保证水分充分汽化，同时喂料速度要降低10%到15%，让原料在螺杆里停留更长时间，有足够的时间脱水汽化。我之前赶订单，湿料也按正常速度喂，结果出来三分之一的次品，反而耽误了交货，所以现在我跟师傅们说，慢一点出好货，总比出一堆次品强，不浪费原料就是赚钱。3.1.2低含水率原料（含水率低于3%），这种就是晾晒了好几天或者经过预烘干的原料，这种不需要太高的温度脱水，各个段的温度都降5℃到10℃就行，既可以省电，还能防止塑料降解，我们之前不管干湿都开一样的温度，一个月多花好几千电费，现在分情况调整之后，省下来的都是纯利润，积少成多一年下来也不少。3.2不同杂质含量再生料的调整方法3.2.1杂质多的劣质再生料，这种原料一般价格低，里面混有泥沙、不同熔点的杂塑料，我们调整的思路是，进料段温度不变，熔融段最高温度提高10℃，让不同熔点的杂塑料都充分熔融，方便过滤，模头那边加两层细密滤网，温度不用提高，防止杂质多了提前降解，我们收的很多低价杂料，这么调之后做出来的颗粒也能达到二级品的标准，比直接扔掉强太多，大大提高了原料利用率。3.2.2干净的优质单一再生料，比如整批回收的食品厂废包装、工厂的生产边角料，都是单一材质，杂质很少，这种就可以把各个段的温度降5℃，做出来的颗粒颜色亮，性能好，能卖到一级品的价格，温度低一点也能避免塑料降解，保证性能。3.3不同季节环境温度的调整很多师傅容易忽略环境温度的影响，我之前也吃了这个亏，其实环境温度对机筒的温度影响很大，夏天车间温度能到快四十度，机筒本身散热慢，实际温度会比显示的高好几度，所以我们夏天把各个段的温度都降5℃左右，冬天车间温度只有不到十度，机筒散热快，实际温度比显示的低，所以各个段都提5℃左右，不然夏天容易降解发黄，冬天除水不干净出气泡，这个小细节做好了，生产稳定性能提高一大截。有了标准和调整方法，还要有配套的保障措施，才能让方案落地，不然设备不准，人不会操作，再好的方案也没用。4温控方案落地的保障措施4.1温控设备的日常校准维护4.1.1温度传感器要每周检查校准，传感器用久了会老化，误差能差十几度，显示150℃实际可能已经180℃了，料早就降解了我们还不知道，我们现在每周都用手持测温枪测一遍机筒各个段的表面温度，和传感器显示的温度对比，误差超过5℃就立马更换传感器，一个传感器几十块钱，避免出几吨废料，太值了。4.1.2加热圈和风冷系统要定期清理，加热圈用久了会粘塑料渣和灰尘，影响传热，导致温度上不去，风冷口堵了会导致温度降不下来，我们现在每月拆下来清理一次，保证传热散热正常，控温准确，这都是小事，但是不做就会出大问题。4.2操作人员的培训与标准化管理我们把不同原料不同场景的温控要求整理成了操作提示卡，贴在每台造粒机的边上，新师傅来了一看就知道怎么调，不用全靠老经验瞎蒙。我们每周还组织一次半小时的实操培训，我把自己这么多年吃过的亏、踩过的坑讲给大家，让新师傅少走弯路，毕竟我们干这行，废一吨料就是几千块没了，培训做好了，比什么都强。4.3突发异常的应急处理预案生产的时候难免会出现温度异常，我们提前定了预案，要是生产中温度突然飙升，立马关闭该段的加热，打开最大风冷降温，检查是不是传感器坏了，要是温度一直上不去，立马检查加热圈是不是烧了，我们每个机组都备了两个常用的加热圈和传感器，坏了十分钟就能换上，不用等采购，大大减少停机时间。方案总结总的来说，这套再生塑料除水造粒温控方案，是我们厂近