في معالجة وإعادة تدوير البلاستيك، يُعدّ تقليل الحجم خطوةً أساسية. تُنفّذ ثلاث آلات رئيسية هذه المهمة: آلات تحبيب البلاستيك، وآلات التقطيع، والسحق. ورغم كثرة ذكرها معًا، إلا أن وظائفها وآلياتها وإنتاجها تختلف اختلافًا كبيرًا.
1. الوظيفة والآلية الأساسية:
آلة تحبيب البلاستيك: مُصممة أساسًا لتحويل نفايات البلاستيك (النفايات البلاستيكية، والقنوات، والأجزاء المرفوضة، وحواف الأغشية، والأنابيب، والمقاطع) إلى حبيبات موحدة ونظيفة القطع أو "إعادة طحن". تستخدم آلات التحبيب عمود قاطع دوار عالي السرعة مزود بسكاكين متعددة تعمل على سكاكين ثابتة داخل حجرة القطع. تُغذّى المواد، وتُفرم بدقة من خلال آلية قصّ تشبه المقص، وتُغربل لضمان ثبات حجم الجسيمات. تُولّد هذه العملية أقل قدر من الحرارة والغبار مُقارنةً بالطرق الأخرى. التقطيع: يركز على التكسير الأساسي للمواد البلاستيكية الكبيرة أو الضخمة أو التي يصعب التعامل معها (مثل المنصات والبراميل وقطع غيار السيارات والأنابيب والأغلفة الإلكترونية ولفائف الأفلام) إلى رقائق أو شرائح أصغر بكثير وغير منتظمة الشكل. تستخدم آلات التقطيع عادةً أعمدة دوارة بطيئة السرعة وعالية عزم الدوران مزودة بخطافات أو أسنان تمزيق. إنها تمزق المواد وتمزقها وتسحقها بدلاً من قطعها بشكل نظيف، وغالبًا في تمريرة واحدة. يكون حجم المخرجات أكبر وأقل تجانسًا بشكل عام من مخرجات المحبب.
الكسارة: مصممة لتكسير المواد البلاستيكية الصلبة والهشة أو المواد الممزقة مسبقًا من خلال قوة الضغط. غالبًا ما تستخدم الكسارات بكرات متشابكة أو فكوكًا أو آلية مطرقة لسحق المواد وكسرها. وهي أقل شيوعًا لإعادة تدوير البلاستيك العام من المحببات أو الممزقات ولكنها مناسبة لتطبيقات محددة مثل كسر البلاستيك المملوء بالزجاج أو تقليل العناصر ذات الجدران السميكة إلى شظايا أصغر. 2. خصائص المخرجات:
آلة تحبيب البلاستيك: تنتج حبيبات متجانسة نسبيًا، مكعبة الشكل أو أسطوانية الشكل (إعادة طحن) تتراوح عادةً من 3 مم إلى 12 مم أو أكبر، حسب حجم الشاشة. تُعد عملية إعادة الطحن النظيفة والمتسقة هذه مثالية لإعادة الإدخال المباشر في عمليات التصنيع (القولبة بالحقن، البثق) كمواد خام مُعاد تدويرها.
المفرمة: تُنتج رقائق أو شرائح أو قطعًا غير منتظمة الشكل، غالبًا ما يصل حجمها إلى عدة سنتيمترات. يكون الناتج عادةً كبيرًا جدًا وغير متسق لإعادة الاستخدام المباشر في التصنيع الأولي دون مزيد من المعالجة (مثل التحبيب). يُستخدم التقطيع في المقام الأول لتقليل الحجم، أو المعالجة المسبقة للمحببات، أو تحضير المواد لتيارات إعادة تدوير بديلة (مثل التحلل الحراري).
الكسارة: تُنتج شظايا غير منتظمة بأحجام مختلفة، وغالبًا ما تحتوي على نسبة أعلى من الجسيمات الدقيقة والغبار مقارنةً بالمحببات. شكل المخرج غير مناسب عمومًا لإعادة الاستخدام المباشر في العمليات الحساسة دون تنظيف أو تحديد حجم إضافي.
3. التطبيقات النموذجية:
آلة تحبيب البلاستيك: ضرورية لإعادة التدوير في حلقة مغلقة داخل مصانع التصنيع (التطهير، مجرى التصريف، خردة بدء التشغيل)، وإعادة تدوير خردة ما بعد الصناعة (الأنابيب، والمقاطع، والصفائح)، ومعالجة رقائق البلاستيك بعد الاستهلاك إلى إعادة طحن عالية الجودة مناسبة للتطبيقات الصعبة. مثالية حيث يكون حجم الجسيمات المتسق والنظافة أمرًا بالغ الأهمية.
آلة التقطيع: تُستخدم لتقليل الحجم الأولي للعناصر الكبيرة والضخمة (مثل مصدات السيارات والحاويات الكبيرة والنفايات الصلبة المختلطة)، وتقليل الحجم للنقل أو تحويل مكبات النفايات، والمعالجة المسبقة لتيارات البلاستيك المختلطة أو الملوثة قبل الفرز/الغسل، وإعداد المواد لتقنيات إعادة التدوير البديلة. تتعامل مع العناصر الكبيرة جدًا أو القاسية جدًا بالنسبة لآلات التحبيب.
الكسارة: تُستخدم لمهام محددة مثل تفتيت البلاستيك شديد الصلابة أو الهشاشة، وتقليل حجم الأجزاء البلاستيكية ذات الجدران السميكة، ومعالجة المركبات المملوءة بالزجاج، أو تقليل حجم المواد الممزقة مسبقًا بشكل أكبر عندما لا تكون عملية التحبيب ضرورية أو فعالة من حيث التكلفة.
4. الملاءمة والتكامل:
تتميز آلات التحبيب بإنتاج مواد مطحونة عالية النقاء وقابلة لإعادة الاستخدام، ولكنها تتطلب عادةً مواد تغذية مقطوعة مسبقًا أو بحجم مناسب.
آلات التقطيع هي الخطوة الأولى للقطع الكبيرة والضخمة، حيث تُنتج مواد خام مناسبة لعمليات التحبيب اللاحقة أو غيرها من عمليات إعادة التدوير. وغالبًا ما تُدمج مع آلات التحبيب في الأنظمة متعددة المراحل.
تؤدي الكسارات دورًا متخصصًا في أنواع محددة من المواد أو كمُخفِّضات ثانوية للحجم بعد التقطيع، وخاصةً للبلاستيك الصلب/الهش.
يعتمد الاختيار بين آلة تحبيب البلاستيك، أو آلة التقطيع، أو السحق على متطلبات محددة: طبيعة وحجم مادة الإدخال، وخصائص المخرجات المطلوبة، والاستخدام النهائي المقصود للمادة المعالجة. صُممت آلات التحبيب لإنتاج مواد مطحونة نظيفة وموحدة لإعادة الاستخدام المباشر. تُعد آلات التقطيع أساسيةً لتقليل حجم القطع الكبيرة والضخمة بشكل أساسي وتقليل حجمها. تتعامل الكسارات مع تحديات محددة مع البلاستيك الصلب أو الهش. غالبًا ما تعمل هذه الآلات بشكل أفضل جنبًا إلى جنب مع خطوط إعادة التدوير المتكاملة، حيث تُوفر آلات التقطيع التفكيك الأولي، وتُنقي آلات التحبيب المادة إلى مواد خام عالية القيمة لإدارة مستدامة للمواد.