Tek bantlı granülasyon sistemleri (EBG) üzerine bir rapor

giriiş

EBG kelimesi, Almanca’da “Tek Bantlı Peletleme Sistemi” anlamına gelen Einbandgranuliersystem’in kısaltmasıdır. Maag Grubu tarafından geliştirilen sistem, suya duyarlı, yüksek oranda dolgulu (%60’ın üzerinde) veya kırılgan polimerleri işlemek için geleneksel su banyolarının yerini bir konveyör bant ile değiştirir. “Einband” (tek bant) terimi, ana yeniliğini belirtir: filamentleri doğrudan peletleyiciye taşıyan, suya daldırmayı ortadan kaldıran ve filamentin soğutulması ve bütünlüğü üzerinde hassas kontrol sağlayan doğrusal bir konveyör bant. Tasarım, nişasta bazlı biyopolimerler, metal dolgulu bileşikler ve yüksek sıcaklık termoplastikleri (örneğin PEEK, PPS) gibi malzemelerin birleştirilmesindeki zorlukların üstesinden gelirken, geleneksel sistemlere kıyasla enerji tüketimini %50’ye kadar azaltır.

2. Tasarım ve işletmede önemli yenilikler

EBG sistemi, polimer filamentleri plastik veya çelik bir konveyör bandına püskürterek, su altında kalmayı ortadan kaldırır ve doğrusal besleme ve ayarlanabilir hızlar (8 m/dak’dan itibaren) sayesinde kırılmayı en aza indirir. Soğutma, ayarlanabilir hava/su nozulları aracılığıyla sağlanır; bu da nişasta bazlı biyopolimerler (hava soğutmalı) veya hızlı su jeti soğutması gerektiren yüksek sıcaklık termoplastikleri (PEEK, PPS) gibi çeşitli malzemeler için uygun termal yönetimi mümkün kılar (Şekil 1).

Enerji ve otomasyonun sinerjisi

Su banyolarını ortadan kaldırarak, sistem ısıtma/su sirkülasyonuyla ilgili enerji maliyetlerini %50’ye kadar azaltır. Otomatik peletleme makineleriyle (örneğin, MAAG PRIMO serisi) entegrasyon, tellerin gerçek zamanlı takibini ve PLC kontrollü ayarları sağlayarak operatör müdahalesini en aza indirir. Sıcak Hava Bıçağı (HAK) aksesuarı, kalıp plakasının birikmesini önleyerek tutarlı çıktı sağlar.
Aşağıda, “Compounding World” dergisinde bu konu hakkında yayınlanmış bir makale bulunmaktadır.

Granülasyon ekipmanlarındaki yeni teknolojiler ve trendler, enerji tasarrufu, otomatik çalışma ve pelet kalitesine odaklanmaktadır.
Chris Saunders yeni ürünler hakkında bilgi veriyor.

Sektörün sürdürülebilirliğe giderek daha fazla önem vermesi, granülasyon sistemlerinin, artan geri dönüştürülmüş içeriğe sahip geleneksel plastiklerin yanı sıra yeni ortaya çıkan biyoplastiklerin işlenmesiyle ilgili zorlukları karşılamak için sürekli olarak gelişmesi anlamına geliyor. En yeni modeller ayrıca süreci optimize etmek ve verimliliği daha da artırmak için daha fazla otomasyon kullanıyor. Sensörler, ekstrüzyon sıcaklığı, basınç ve granül boyutu gibi parametreleri izleyerek üreticilerin üretimi izlemesine ve gerçek zamanlı olarak ayarlamalar yapmasına, böylece israfı azaltmasına ve tutarlı kalite sağlamasına olanak tanıyor.

Özellikle büyük ölçekli süreçlerde enerji tüketiminin hala önemli bir sorun olduğu belirtilmelidir, ancak optimize edilmiş ekstrüzyon süreçleri ve değişken hızlı motorlar gibi gelişmeler, enerji tüketiminde önemli düşüşlere yol açmıştır. 2021 yılından önce, köklü İtalyan teknik şirketi Lati, artan enerji maliyetleri, nitelikli işçi sıkıntısı ve artan rekabetle başa çıkmak zorundaydı. Şirket, verimliliği artırmak ve maliyetleri düşürmek için yeni bir yaklaşım benimsemeye karar verdi ve granülasyon işinde geniş deneyime sahip İsviçreli makine üreticisi Maag’ın granülasyon sistemlerini kullanmaya başladı. Şirket, yalnızca kuru filament granülasyon sektöründe 10.000’den fazla makineyi piyasaya sürmüştür. O zamana kadar kendi bünyesinde makine geliştiren Lati, Lombardiya’daki Gornate Olona’daki kendi tesisinde Maag Primo Plus kuru kesim filament granülatörünü kullanmaya başladı ve faydaları kısa sürede ortaya çıktı. Lati’nin Teknoloji İnovasyon Müdürü Diego Imbrighi, “Şirket içinde geliştirilen kesme sistemlerindeki en büyük sınırlama, akış hızı ve üretilen miktarlara bağlı olarak kesme rotorunun ömrüydü” diyor. “Birkaç ay içinde, yeni filament granülatörün, mükemmel pelet kesme kalitesiyle, gereken yüksek hacimleri çok güvenilir bir şekilde işleyebildiğini gördük.”
Latti, daha uzun ömür, daha az bakım ve optimize edilmiş pelet geometrisi sayesinde pelet kalitesini iyileştirmeyi ve genel üretim sürecini daha verimli hale getirmeyi başardığını söylüyor. İlk denemeden bu yana şirket, daha fazla Maag sistemine yatırım yaptı ve artık kendi bünyesindeki granülatörlerini tamamen ortadan kaldırmayı planlıyor. Şirketin en son eklemelerinden biri, hassas, yüksek oranda dolgulu veya kırılgan ürünlerin karıştırılması için özel olarak geliştirilmiş yarı otomatik tek bantlı granülasyon (EBG) sistemidir; bu tür ürünler, hammadde olarak heterojen geri dönüşümün artan kullanımı nedeniyle günümüzde daha yaygındır.
EBG sisteminin dikkat çekici bir özelliği, polimer tellerinin kalıp plakasından su veya hava ile kısa, hareketli bir tüpe yıkanmasıdır; bu da üretime başlamayı çok daha kolaylaştırır. Polimer teller daha sonra metal veya plastik bir bant üzerinde hareket ettirilir, bu da boşaltma makinesinin nozul başlığından granülatöre aktarımın kesintisiz olduğu anlamına gelir. Burada önemli bir avantaj, çalışma sırasında teller kırılırsa, ürünün otomatik olarak granülatöre geri döndürülmesidir (Şekil 2).
Şekil 2. Maag, hassas, yüksek oranda dolgulu veya kırılgan ürünlerin bileşimi için EBG tek bantlı yarı otomatik peletleme sistemini geliştirdi.
Üretim sırasında, besleme alanındaki akıllı sensörler süreci izler ve ekstrüder çıkışında bir aksaklık olursa, otomatik olarak kapatılır ve kontrol sistemine bir mesaj gönderilir. Bir diğer avantaj ise, elastik, kauçuksu ve esnek polimerlerin bant besleme sistemiyle kolayca ve güvenli bir şekilde taşınabilmesidir; bu, özellikle sık ürün değişiklikleriyle küçük partiler halinde üretim yaparken kullanışlıdır. Esneklik açısından, hem Lati hem de Maag, EBG sisteminin farklı karıştırma setlerine sorunsuz bir şekilde uyum sağladığı konusunda hemfikirdir. Soğutma hızı, granülün kalitesini doğrudan etkiler ve daha hızlı soğutma süreleri daha sert ve daha homojen numuneler elde edilmesini sağlar. Bazı bileşikler sadece hava ile soğutulsa da, EBG, gerektiğinde hafif su buharı veya güçlü püskürtme ile çalıştırılabilmeleri sayesinde soğutma nozulları için daha fazla esneklik sunar. Hava ve su kombinasyonu da mümkündür.
Maag, filament granülasyonunun, özellikle küçük parti operasyonlarında ve kısa üretim süreçlerinde veya yüksek düzeyde aşınmaya neden olabilen aşındırıcı bileşikler kullanıldığında, su altı granülasyon sistemlerine kıyasla kilogram başına ürün işletme maliyetleri açısından belirgin avantajlar sunduğuna inanmaktadır.

Kaynaklar:

1. https://maag.com/products/ebg-belt-conveyor-pelletizing-system/

2. https://www.azurr-tech.cz/en/products/maag/pelletizing-systems/ebg-belt-conveyor-pelletizing-system

3. https://bruys.nl/sites/default/files/assets/files/downloads/EBG-1.pdf

4. https://www.cpm.net/downloads/Animal%20Feed%20Pelleting.pdf

5. https://content.yudu.com/web/1rl19/0A1rl2p/CWSept20/html/print/CW%20September%202020%20pdf%20for%20download.pdf

İçerik derleyicisi: Mehrnaz Bahadori