一、塑料颗粒生产流程概述
塑料颗粒生产是将塑料原料(如废旧塑料、树脂新料)通过破碎、熔融、挤出、造粒等工序加工为标准化颗粒的过程,主要流程包括:
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原料预处理:破碎、清洗、干燥;
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熔融挤出:通过挤出机加热塑化;
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造粒成型:切粒机切割成均匀颗粒;
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冷却筛分:水冷或风冷后筛除不合格颗粒。
二、核心设备分类与技术参数
1. 预处理设备
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破碎机:
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类型:单轴、双轴、四轴破碎机;
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功率:7.5-200kW,处理能力100-5000kg/h;
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适用物料:薄膜、硬质塑料、混合废料。
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清洗线:
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组成:摩擦清洗机、漂洗槽、脱水机;
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水耗:3-5吨/吨原料,需配备水循环系统。
2. 挤出机
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单螺杆挤出机:
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适用场景:单一原料(如PE、PP)造粒;
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参数:螺杆直径45-150mm,长径比(L/D)25-35:1,产量50-2000kg/h;
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价格:10-50万元(视规格与品牌)。
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双螺杆挤出机:
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优势:混炼效果好,适合填充改性、共混造粒;
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参数:同向/异向螺杆,L/D 40-48:1,产量100-3000kg/h;
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价格:50-200万元。
3. 造粒设备
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水环切粒机:
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原理:熔体经模头挤出,旋转刀片水下切粒;
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优势:颗粒均匀(直径2-5mm),适合PET、PA等易粘连材料;
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能耗:电耗0.3-0.5kW·h/kg。
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风冷模面热切机:
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适用场景:PP、PE等通用塑料;
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参数:切刀转速500-3000rpm,颗粒长度可调(3-10mm)。
4. 辅助设备
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干燥机:
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类型:除湿干燥机(露点-40℃)、热风干燥机;
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功率:5-50kW,处理能力100-2000kg/h。
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自动上料系统:
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功能:真空输送原料至挤出机料斗;
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优势:减少人工,避免污染,输送距离≤50米。
三、设备选型指南
1. 按原料特性选择
2. 按产能需求配置
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小型线(1-5吨/天):
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单螺杆挤出机(螺杆直径65mm)+水环切粒机,总投资50-80万元;
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中型线(10-30吨/天):
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双螺杆挤出机(螺杆直径92mm)+自动上料系统,总投资150-300万元;
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大型线(50-100吨/天):
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双阶挤出系统(熔融+均化)+智能分选筛,总投资500-1000万元。
3. 成本控制关键点
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能耗优化:
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选用变频电机(节电20%-30%);
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余热回收系统(回收挤出机热能用于干燥)。
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维护成本:
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螺杆、机筒材质选择:氮化钢(寿命2年)vs 双金属合金(寿命5年);
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刀具更换周期:硬质合金刀片寿命≥1000小时。
四、设备维护与性能优化
1. 日常维护规范
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清洁管理:
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每日清理模头残留物,防止碳化堵塞;
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每周清洗滤网(目数80-120目),更换周期≤200小时。
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润滑管理:
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挤出机减速箱每3个月更换齿轮油(ISO VG 220);
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轴承每月加注高温润滑脂(耐温≥150℃)。
2. 常见故障处理
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问题一:颗粒不均匀
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原因:切刀磨损、模头温度波动;
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对策:更换刀具(费用500-2000元),校准温控模块。
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问题二:螺杆卡料
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原因:原料含金属杂质或塑化不充分;
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对策:加装金属探测器,调整加热段温度(提升5-10℃)。
3. 性能优化技巧
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工艺参数调整:
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熔体温度:PE建议170-230℃,ABS建议200-250℃;
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螺杆转速:根据产量与塑化效果动态调节(通常200-600rpm)。
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智能化升级:
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加装PLC控制系统,实时监控压力、温度、产量;
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使用AI算法优化工艺参数,减少废品率(可降低5%-10%)。
五、市场趋势与技术创新
1. 智能化与自动化
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智能工厂:
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物联网(IoT)实现设备互联,远程诊断故障;
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自动分选机器人(AI视觉)提升原料纯度至99%。
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数字孪生技术:
2. 绿色制造技术
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节能设备:
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电磁加热替代电阻加热,能耗降低30%-40%;
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超临界CO2发泡技术,减少材料用量20%。
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可降解塑料专用设备:
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PLA/PBAT双螺杆挤出机,温控精度±1℃;
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水下切粒系统适配高粘度降解材料。
3. 政策与行业需求
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中国政策:“十四五”规划要求2025年再生塑料产量达2300万吨;
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全球趋势:欧盟《新循环经济行动计划》推动再生设备投资增长15%/年。