ما هي آلة غسل وعصر وتحبيب أفلام البولي إيثيلين (PE)؟
تُعالج آلة غسل وعصر وتحبيب أفلام البولي إيثيلين (ويُشار إليها أحيانًا باسم مجفف بالعصر للأفلام، أو مُحبِّب بالعصر، أو ضاغط لولبي) مشكلةً رئيسية في إعادة تدوير البلاستيك: فالفيلم البلاستيكي الرطب ضخم الحجم، صعب التخزين، وبمحتوى رطوبة مرتفع لا يكون مناسبًا للتغذية مباشرة إلى آلة البثق لإجراء التحبيب النهائي.
في الواقع، تؤدي هذه الآلة وظيفتين في وقت واحد:
-
نزح المياه: تزيل الماء ميكانيكيًا، على غرار عصّارة أو مكبس قوي. يمكن لآلة التحبيب بالعصر خفض محتوى الرطوبة إلى نحو 2–5% (غالبًا 2–3%)، ما يحقق درجة الجفاف المطلوبة لعمليات البثق.
-
التكثيف (الأَجْلَمة): يكون للفيلم الرطب كثافة ظاهرية منخفضة جدًا (منفوخ وهوائي). يستخدم العصرُ الحرارةَ الاحتكاكية والضغط لإذابة السطح برفق، فيجعل رقائق الفيلم متراصة ومندمجة في حبيبات أكثف. يبدو الناتج كحبيبات أو قطع بلاستيكية غير منتظمة. وهي ليست منتظمة كحبيبات التحبيب النهائية، لكنها كثيفة وسهلة الانسياب بما يكفي للنقل والذوبان في مبثوق تحبيب قياسي.
لماذا نحتاج إليها؟
في خط إعادة تدوير أفلام البلاستيك النموذجي (لأفلام LDPE وLLDPE وHDPE أو الأكياس المنسوجة من PP)، بعد التمزيق والغسل يجب تجفيف المادة قبل إذابتها وبثقها إلى حبيبات جديدة. تشمل الطرق التقليدية:
-
التجفيف بالطرد المركزي (مجففات الدوران) لإزالة الماء،
-
التجفيف الحراري باستخدام الهواء الساخن أو عناصر التسخين لتبخير المتبقي من الماء،
-
أجهزة الأَجْلَمة (المكثِّفات) التي تستخدم الاحتكاك لتسخين الفيلم الرطب ودمجه في كُتَل.
تقوم آلة عصر أفلام PE للتحبيب بدمج هذه الخطوات وتبسيطها بفاعلية. فهي تستبدل عمليتي التجفيف والأَجْلَمة المنفصلتين بعملية مستمرة واحدة. وهذا يوفر الطاقة والعمالة — إذ إن العصر الميكانيكي أكثر كفاءةً طاقيًا من تبخير الماء بالحرارة، كما أن دمج عدة خطوات يقلل عدد المعدات (والمشغلين) المطلوبين.
مبدأ عمل آلة التحبيب بالعصر
تعمل هذه الآلة بعملية مستمرة مؤتمتة بالكامل تجمع بين العصر الميكانيكي والتسخين المُتحكَّم فيه. فيما يلي نظرةٌ خطوة بخطوة على كيفية دخول الفيلم البلاستيكي الرطب إلى الآلة وخروجه في النهاية كحبيبات جافة:
|
|
|
|
تغذية الفيلم البلاستيكي الرطب:
تُغذّى رقائق أو شرائط الفيلم البلاستيكي المغسول (القادمة من عملية الغسل السابقة) إلى قادوس الآلة. يمكن ذلك عبر سير ناقل أو مباشرةً من مخرج خط الغسل. تستخدم أنظمةٌ عديدة لوالب ناقلة مائلة أو مُغذّيات شريطية لتوريد المادة بمعدل منتظم. إن انتظام التغذية مهم لتجنّب التحميل الزائد أو نقص التغذية.
يمكن أن تكون الأفلام من أنواع مختلفة—فيلم تغليف LDPE، فيلم البيوت المحمية، فيلم الشد LLDPE، أكياس HDPE، وحتى الأكياس المنسوجة من PP ومواد الأكياس اللّاحيكية—شرط أن تكون مغسولة ومقصوصة تقريبًا إلى قطع صغيرة. يتضمن نظام التغذية عادةً أجهزة ضغط أو شد لضمان دخول الفيلم الخفيف بسلاسة إلى اللولب دون تكوّن جسور أو تشابك. يعالج هذا التصميم تحديًا شائعًا: إذ يصعب غالبًا تغذية الأفلام المفككة، لكن العاصرات الحديثة مُهندَسة لتوجيهها بالتساوي إلى لولب البثق.
|
العصر ونزح المياه:
بمجرد دخول حجرة العصر اللولبي، يتولى نظامُ بثقٍ لولبي أحادي قوي المهمة. يدور اللولب—مثل مثقاب حلزوني عملاق—داخل أسطوانة محكمة. وأثناء دورانه يدفع البلاستيك عبر الأسطوانة مع تطبيق ضغطٍ متزايد. في البداية يمسك بالفيلم الرطب ويكثّفه؛ ثم تضيق الأسطوانة فيما بعد (أو يتغير تصميم اللولب) لزيادة ضغط المادة. تُجبَر الرطوبة داخل البلاستيك المغسول على الخروج تحت الضغط. وغالبًا ما تكون هذه المنطقة من الأسطوانة مثقبة أو مزودة بفتحات تصريف للسماح بخروج الماء. كما لو أنك تعصر إسفنجة مبللة—فاللولب يعصر الماء من البلاستيك. يتصـرّف الماء المطرود عبر فتحات—عادةً ثقوبًا أو شقوقًا—إلى صينية تجميع أو أنبوب. بنهاية مرحلة العصر يكون البلاستيك قد جُفِّف إلى حدٍ كبير. ويُعدُّ العصر الميكانيكي فعالًا للغاية: إذ يمكن لعاصرٍ مُحسَّن إزالة معظم الماء، ليقلّل محتوى الرطوبة إلى بضع نقاط مئوية فقط. والأهم أنه لا يعتمد على التجفيف بالهواء الساخن، لذا يكون استهلاك الطاقة أقل بكثير من التجفيف الحراري.
|
التسخين والتكثيف (الاحتكاك والضغط):
مع استمرار اللولب في دفع المادة للأمام، يتعرض البلاستيك لاحتكاك وضغط مكثّفين. يولّد هذا الاحتكاك حرارةً داخلية، كما تتضمن آلاتٌ كثيرة عناصر تسخين حول الأسطوانة للحفاظ على درجة حرارة مثلى. الهدف من هذا التسخين المتحكَّم فيه ليس إذابة البلاستيك بالكامل، بل تليينه بما يكفي ليلتحم معًا. إن مزيج الضغط والحرارة يجعل رقائق الفيلم الجافة تتكتّل (تتأجلم) إلى قطع أكبر وأكثر كثافة. وعند وصول المادة إلى نهاية اللولب تكون قد تحولت إلى كتلة شبه منصهرة. فكّر في هذه المرحلة كبثقٍ خفيف—حيث يُكثَّف البلاستيك ويُذاب جزئيًا. ولأنه غير منصهر تمامًا، فهو لا يتدفق كما في المبثوق التقليدي؛ بل يخرج على هيئة كُتَل لَدِنة أشبه بالعجين. هذا التكثيف أساسي: إذ يتحول الفيلم المنفوخ إلى حبيبات مدمجة. وفي هذه المرحلة تُقلَّل أي رطوبة متبقية بفعل الحرارة. يوازن التصميم درجة الحرارة بعناية لتبخير الماء دون تدهور أو احتراق البلاستيك. عادةً يكون محتوى الرطوبة النهائي أقل من 5%، وغالبًا حول 2–3%. كما يساعد التسخين الحبيبات على احتفاظها بشكلها بعد التبريد.
|
تفريغ المادة الحُبيبية:
في نهاية الأسطوانة، توجد فوهة أو فتحة خروج تخرج منها المادة البلاستيكية الساخنة والكثيفة. قد تكون الفتحة دائرية صغيرة أو شقًا يسمح بتدفق المادة. وعند خروج البلاستيك قد تُقطِّعه شفراتٌ دوّارة أو يتكسر طبيعيًا إلى كُتَل بفعل الحركة. تُوفِّر الشركاتُ المصنّعة طرق تفريغ مختلفة—فبعضها ينتج خيوطًا قصيرة تنكسر إلى حبيبات، وبعضها يُشكِّل كُتَلًا بلاستيكية غير منتظمة. وفي جميع الأحوال يكون الناتج بلاستيكًا حُبيبيًا. هذه الحبيبات أكثف وأجفُّ بكثير من مدخل الفيلم الأصلي.
|
الدمج مع مبثوق التحبيب (المعالجة اللاحقة):
على الرغم من أن مخرجات العاصر تكون في شكلٍ يشبه الحبيبات، فإن العديد من مصانع إعادة التدوير تُغذّي هذه المادة مباشرةً إلى مبثوق تحبيب بلاستيكي لإعادة التحبيب.
يُذيب المبثوقُ الحبيباتِ الكثيفةَ بالكامل ويدفع البلاستيك المنصهر عبر قوالب دقيقة لإنتاج حبيبات منتظمة (تُستكمل عادةً بمُحبِّب حلقة مائية). وبما أن ناتج العاصر جاف ومضغوط، فيمكن تغذيته إلى المبثوق باستمرار دون تشكُّلِ جسور أو انسدادات.
وبالمقارنة مع تغذية أفلام رطبة ومنتفخة، يمكن أن تزيد طاقةُ إنتاج المبثوق بما يصل إلى 20%. وفي معظم الحالات يعمل العاصرُ كمرحلة وسيطة لإعداد الخامة لخط التحبيب الفعلي.
التشغيل المؤتمت:
تُدار العملية بالكامل عبر نظام PLC مؤتمت للحفاظ على الظروف المثلى. تقوم الحساسات بمراقبة عزم اللولب، وحمل المحرك، ودرجة الحرارة، ومعدل الخرج. وإذا أصبحت التغذية غير منتظمة أو ظهر خطر التحميل الزائد، يمكن للنظام ضبط السرعة أو تنبيه المشغّل.
امتدادات معرفية للصناعة :::
مزيد من المعلومات حول خط إنتاج حبيبات أفلام PE
|
|
|
المكوّنات الرئيسية وميزات آلة التحبيب بالعصر
 |
لولب وأسطوانة للخدمة الشاقة:
جوهر الآلة هو نظام البثق أحادي اللولب. يُصنع اللولب عادةً من فولاذ سبائكي مقاوم للتآكل (مثل 38CrMoAl) مع تقسية ونتردة لزيادة المتانة. ويجب أن يتحمّل احتكاكًا عاليًا ومُلوِّثات محتملة (مثل الرمل أو الحصى المتبقي على الأفلام)، ما يجعل الصلابة ومقاومة التآكل أمرين أساسيين. يُحسَّن تصميم اللولب (عمق السن، والخطوة، ونسبة الطول إلى القطر L/D) لنزح المياه وتطرية البلاستيك. تستخدم آلات كثيرة نسبة L/D بنحو 8:1 إلى 12:1—أقصر من مباثق التلدين التقليدية إذ إن الدور الرئيسي هنا هو العصر والأَجْلَمة وليس الانصهار الكامل. كثيرًا ما تتضمن الأسطوانة المحيطة باللولب ثقوبًا أو شِباكًا مشقوقة لتصريف الماء. كما تُصنع من فولاذ مُقسى وغالبًا مع بطانات قابلة للاستبدال لإطالة عمر الخدمة. معًا يشكّل اللولبُ والأسطوانةُ «العاصرَ»، ويتكفّلان بنزح المياه والتسخين. ويُعدّ الخلوص الضيق بين اللولب والأسطوانة حاسمًا لتعظيم الضغط على البلاستيك وعصر الماء بفعالية.
|
المحرّك وعلبة التروس:
يُدار اللولب بمحرّك قوي وعلبة تروس (مُخفِّض) متينة. ولأن العزم المطلوب مرتفع، تكون المحركات عادةً كبيرة: ~75 كيلوواط للنماذج الصغيرة، وحتى 132 كيلوواط أو حتى 160–250 كيلوواط للآلات ذات السعات الكبيرة (>1000 كغ/س). يحوّل المُخفِّض دورانَ المحرك عالي السرعة ومنخفض العزم إلى دوران لولب منخفض السرعة وعالي العزم (عادةً 50–100 rpm). يمثل هذا نظامُ القيادة مصدرَ القدرة الذي يتيح للولب ممارسة ضغط هائل على البلاستيك. تُجهز Boxin Machinery آلاتها بحماية من التحميل الزائد على محرك الدفع وبمحوّل تردد (VFD) للتحكم بالسرعة. تؤثر جودة المحرك وعلبة التروس مباشرةً على الأداء والمتانة، لذا ينبغي للمشترين البحث عن مكوّنات ذات علامات موثوقة أو مواصفات مثبتة.
 |
نظام التسخين:
على الرغم من أن الاحتكاك الميكانيكي يولِّد معظم الحرارة اللازمة، فإن آلات التحبيب بالعصر تتضمن تسخينًا مساعدًا لاستقرار درجة الحرارة. يتألف هذا عادةً من أحزمة تسخين كهربائية ملتفّة حول الأسطوانة (خصوصًا قرب طرف التفريغ) مع ترموقياسات تُغذي بياناتٍ إلى نظام التحكم. تكون السخانات قابلة للضبط من نوع السيراميك أو الألمنيوم المصبوب. ودورها ضمان وصول البلاستيك إلى درجة الحرارة المناسبة—لينًا بما يكفي للالتحام، لكن دون إفراط يؤدي إلى تدهور المادة. ضبطُ الحرارة بدقة أمرٌ حاسم: فلو انخفضت لا يحدث التكثيف؛ ولو ارتفعت قد يتفحم البلاستيك أو يحترق.
|
 |
آلية تصريف المياه:
من السمات المميزة لهذه الآلات نظامُ تصريف الماء. كما ذُكر، غالبًا ما تكون الأسطوانة مثقبة أو مزودة بشِباك. وعندما يعصر اللولبُ الماءَ ينبغي له الخروج من الآلة. عادةً توضع منافذ تصريف أو صوانٍ تجميعية أسفل منطقة العصر. يتدفق الماء بالجاذبية («تصريف بالسقوط الحر») إلى وعاءٍ أو منظومة配配配配配 لمعالجة مياه الصرف. تضيف بعض الآلات قادوسًا أو قنوات لتوجيه التدفق ومنع الارتداد. إن بساطة التصريف بالجاذبية—من دون تفريغ أو شفط—تقلل الأجزاء المتحركة وتبسط الصيانة.
|
نظام التحبيب (القطع):
ليست كل آلات التحبيب بالعصر مزودة بقواطع مخصّصة، لكن بعضَها يحتوي على شفرات دوّارة عند منفذ التفريغ لتقطيع البلاستيك المبثور إلى قطع أصغر عند المخرج. ويعتمد البعضُ الآخر على الحالة شبه الصلبة للكُتَل وتكسّرها طبيعيًا. في الآلات المصمّمة لحجم جسيمات أكثر تجانسًا، تخلق القواطعُ المدمجةُ حبيباتٍ أكثر اتساقًا. ومع ذلك—even مع القواطع—يكون المنتج عادةً قطعًا غير منتظمة بعدة سنتيمترات، لا حبيباتٍ دقيقة. وإذا كانت هناك حاجةٌ إلى حبيبات موحّدة، فيُستخدم مُحبِّبٌ منفصل في مرحلة البثق التالية. عند مقارنة النماذج، لاحظ ما إذا كانت الآلة تُسوَّق بوصفها «مجففًا بالعصر» بحتًا أو «مُحبِّبًا بالعصر»—فالأخير يوحي بوجود قطعٍ مدمج. تُخرج بعضُ التصاميم خيوطًا شبيهة بالسباغيتي تُقطَع لاحقًا بسكاكين دوّارة، على غرار تحبيب الخيوط، ولكن على ناتجٍ ساخن شبه منصهر. تؤثر هذه الميزات في شكل الحبيبات وقابليتها للمناولة لكنها تخدم أساسًا تجزئة الناتج إلى قطعٍ قابلة للتعامل.
لوحة التحكم ونظام PLC:
تستخدم معدات إعادة التدوير الحديثة، بما فيها عواصر الأفلام، أنظمة PLC مؤتمتة. يتحكم المشغّل بالآلة عبر أزرار أو شاشة لمس على اللوحة. تشمل الوظائف الرئيسية:
-
تسلسلات تشغيل/إيقاف آمنة (مثل التسخين المسبق قبل تشغيل اللولب؛ وعدم دوران اللولب إلا عند تحقق الشروط).
-
التحكم بالحرارة (قراءة حرارة الأسطوانة وتشغيل/إيقاف السخانات للحفاظ على نقاط الضبط).
-
مراقبة الحمل (عرض تيار المحرك أو الحمل لمتابعة الأداء؛ وضبط التغذية تلقائيًا عند خطر التحميل الزائد).
-
إيقافٌ طارئ وتراكيب أمان (قياسية في الآلات عالية الجودة لإيقاف التشغيل فورًا أو منع التشغيل عند فتح الحواجز).
-
تخصيص اللغة ووحدات القياس (لأن كثيرًا من الآلات الصينية تُصدَّر عالميًا، تتيح واجهات HMI عادةً الإنجليزية أو غيرها، والوحدات المترية/الإمبريالية).
الهيكل والأجزاء البنيوية:
تُركَّب الآلة على هيكل فولاذي للخدمة الشاقة لدعم الأسطوانة والمحرّك وعلبة التروس. الاهتزاز والإجهاد كبيران، لذا تُعدّ الصلابة البنيوية أمرًا حيويًا. العديد من التصاميم أفقية (وضع اللولب أفقيًا)، وبعضها مائل للمساعدة في التغذية أو التصريف. أي أجزاء ملامِسة للمواد الرطبة تكون من الستانلس ستيل أو معالجة لمقاومة التآكل—وهي ميزة قيّمة لأن مزيج الماء والبلاستيك والصلب يمكن أن يسبب تآكلًا بمرور الوقت. تساعد المعالجات المضادة للصدأ والبطانات القابلة للاستبدال على إطالة عمر الخدمة.
اعتبارات السعر والتكلفة: كم تبلغ تكلفة آلة التحبيب بالعصر؟
نطاق الأسعار النموذجي:
بالنسبة لآلة تحبيب أفلام قياسية بالعصر، يمكنك عمومًا توقع الأرقام التقريبية التالية (ملاحظة: هذه تقديرات وقد تختلف حسب ظروف السوق):
-
نماذج صغيرة (~300 كغ/س): حوالي 20,000 – 40,000 دولار أمريكي
-
نماذج متوسطة (~500–600 كغ/س): عادةً 30,000 – 60,000 دولار أمريكي
-
نماذج كبيرة (~1000 كغ/س فأكثر): عادةً 60,000 – 100,000+ دولار أمريكي. وللآلات القصوى السعة (مثل 1500 كغ/س) قد يتجاوز السعر 120,000 دولار أمريكي
تفترض النطاقات أعلاه الشراءَ مباشرةً من مصنّع في الصين، وغالبًا ما تُسعَّر على أساس FOB (التسليم على ظهر السفينة) من المصنع—وهو ما لا يشمل تكاليف الشحن أو الرسوم الجمركية.
الأسئلة الشائعة ونصائح الخبراء: أكثر أسئلة المشترين شيوعًا
إجابات مباشرة على الأسئلة التي قد تتردد في طرحها
1. ما الوظيفة الرئيسية لآلة غسل وعصر وتحبيب أفلام PE؟
وظيفتها الأساسية تجفيفُ المادة الفيلمـية البلاستيكية المغسولة والمبللة وتكثيفُها. فهي تُخفض محتوى الرطوبة إلى مستوى منخفض جدًا (حوالي 2–5%) وتُحوِّل الفيلم المنتفخ إلى حبيبات كثيفة.
2. ما أنواع المواد البلاستيكية التي يمكن لهذه الآلة معالجتها؟
تُصمَّم هذه الآلات للبلاستيك اللين الرقيق، مثل:
أفلام البولي إيثيلين (PE): LDPE وLLDPE وHDPE، بما يشمل فيلم التغليف، فيلم الشد، أكياس التسوق، الفيلم الزراعي (مثل فيلم البيوت المحمية أو الملش)، إلخ.
المواد المنسوجة وغير المنسوجة من البولي بروبيلين (PP).
3. ما درجة الجفاف التي تحققها الحبيبات المعالجة؟ وما محتوى الرطوبة الممكن؟
عادةً يكون محتوى الرطوبة المتبقي في الحبيبات الناتجة أقل من 5%.
4. هل هذه الآلة هي نفسها المكدِّس/جهاز الأَجْلَمة التقليدي؟ وما الفرق؟
تخدمان غرضًا متشابهًا (تكثيف البلاستيك)، لكنهما تختلفان في العمل وتُعدّ آلةُ العصر أكثر تقدمًا. فجهاز الأَجْلَمة التقليدي يكون عادةً جهازًا دَفعيًا مستقلًا—أسطوانةً مسخَّنة ذات شفرات تُذيب الفيلم وتُقطّعه إلى كُتَل كثيفة. ورغم أنه يكثّف المادة، إلا أنه لا يعصر الماءَ فعليًا؛ إذ ينبغي أن تكون المادة جافة نسبيًا، وأي رطوبةٍ تتحول إلى بخار (وقد تكون خطرة أحيانًا).
أما مُحبِّب العصر فهو نظامٌ مستمر يعتمد اللولب: يعصر الرطوبة ميكانيكيًا وفي الوقت نفسه يُحبِّب البلاستيك.
5. كيف أختار الطراز أو السعة المناسبة لاحتياجاتي؟
لاختيار الطراز الملائم، راعِ ما يلي:
حجم دخلِك:
نوع المادة:
الدمج مع المعدات الأخرى:
المساحة المتاحة وقدرة التغذية الكهربائية:
استشر الشركة المصنِّعة:
6. ما الصيانة المطلوبة لمُحبِّب العصر؟
فحوصات يومية/لكل وردية؛ التشحيم؛ تآكل اللولب والأسطوانة؛ السخانات والإلكترونيات؛ شفرات القطع (إن وُجدت)؛ التنظيف الدوري.
7. كم تبلغ تكلفة مُحبِّب عصر أفلام PE عادةً؟
قد تختلف الأسعار، لكن عمومًا:
النماذج الصغيرة (حوالي 300 كغ/س) تكلف نحو 20,000–40,000 دولار.
النماذج المتوسطة (500–600 كغ/س) تتراوح عادةً بين 40,000 و60,000 دولار.
النماذج الأكبر عالية السعة (800–1000 كغ/س فأكثر) قد تتكلف 60,000–100,000 دولار أو أكثر.
8. هل يمكن تخصيص الآلة وفق المتطلبات الخاصة؟
تعديلات السعة؛ تغييرات التصميم؛ مواصفات قدرة كهربائية مختلفة؛ مواد ومكوّنات؛ حلول تكاملية.
```