Jednowałowy vs dwuwałowy w recyklingu plastiku: przewodnik inżynierski

Jednowałowy vs dwuwałowy w recyklingu plastiku: przewodnik inżynierski

W recyklingu tworzyw wybór “niewłaściwej” technologii redukcji rozmiaru to nie tylko spadek wydajności — to ryzyko operacyjne. Gdy inżynierowie porównują jednowałowy vs dwuwałowy, decyzja rzadko sprowadza się do marki. To kwestia fizyki: czy potrzebujesz precyzyjnego ścinania w maszynie jednowałowej, czy brutalnego rozrywania w układzie dwuwałowym?

W Repolyx widzimy te błędy regularnie. Zakład instaluje rozdrabniacz dwuwałowy do ciężkich bloków purgingu, a potem okazuje się, że “paski” z wyjścia klinują przenośnik. Z kolei recykler próbuje podawać bele folii rolniczej do standardowej maszyny jednowałowej i obserwuje spadek przepustowości, gdy materiał owija się na rotorze.

Ten poradnik rozkłada na czynniki pierwsze mechanikę obu konstrukcji i pomaga dobrać rozdrabniacz do wsadu oraz wymagań procesu downstream.

Kluczowa różnica: ścinanie vs rozrywanie

Różnica podstawowa wynika z tego, jak nóż “łapie” materiał.

• Rozdrabniacze jednowałowe działają w oparciu o kontrolowane cięcie przy umiarkowanej prędkości. Popychacz hydrauliczny dociska materiał do jednego wirującego wału. Noże ścinają tworzywo o nieruchomy nóż przeciwległy (jak nożyczki). Materiał pozostaje w komorze, aż będzie wystarczająco mały, by przejść przez sito.
• Rozdrabniacze dwuwałowe bazują na rozrywaniu przy niskich obrotach i bardzo wysokim momencie. Dwa przeciwbieżne wały z zazębiającymi się hakami chwytają materiał, łamią go i wciągają przez szczelinę. Zwykle nie ma sita; rozmiar wyjściowy zależy głównie od szerokości noży.

Rozdrabniacze jednowałowe: precyzja i powtarzalny rozmiar

Dla większości “czystych” zastosowań, gdzie materiał trafia bezpośrednio do granulacji lub ekstruzji, standardem branżowym jest jednowałowa niszczarka do tworzyw sztucznych.

Mechanizm

Popychacz hydrauliczny jest tu kluczowy. Wykrywa obciążenie rotora (na podstawie poboru prądu) i automatycznie reguluje podawanie — dociska materiał do noży lub cofa się, by zapobiec zatorom. Rotor pracuje z umiarkowaną prędkością (60 – 100 RPM), zapewniając stabilny moment.

Najlepsze zastosowania

• Twarde tworzywa: rury HDPE, duże bloki purgingu (patties) i grubościenne pojemniki PP.
• Odpady wtryskowe: wlewki, kanały i odrzuty.
• Zdefiniowany rozmiar wyjściowy: dzięki sitowi (typowo 20 – 80 mm) uzyskujesz równomierny “chip”/flake.

Perspektywa inżynierska

Plusy: wyjście jest czyste i powtarzalne — idealne do zasilania kruszarki (drobne mielenie) lub linii mycia. Rozmiar cząstek kontrolujesz przez zmianę sita. Serwis jest prosty: noże przykręcane można obracać i łatwo wymieniać.

Minusy: mimo uniwersalności, standardowe maszyny jednowałowe mogą mieć problem z bardzo lekkim, objętościowym materiałem (luźna folia), jeśli nie są wyposażone w odpowiedni rotor i program popychacza.

Wskazówka: jeśli downstream masz myjkę cierną lub podajnik ślimakowy, rozdrabniacz jednowałowy jest zwykle bezpieczniejszym wyborem — eliminuje długie paski, które owijają się i powodują zatory.

Rozdrabniacze dwuwałowe: moment i praca z “bulkiem”

Maszyny dwuwałowe (często nazywane dual-shear) to “siłacze” recyklingu. Nie tną równo — rozrywają.

Mechanizm

Dwa wały obracają się wolno (często 10 – 30 RPM), ale dysponują ogromnym momentem. Haki chwytają duże elementy i wciągają je do centralnej strefy cięcia.

Najlepsze zastosowania

• Zanieczyszczony wsad: bele mieszanek tworzyw z ziemią lub metalem (opony, elektroodpady, AGD).
• Wstępna redukcja objętości: zrywanie drutów beli i rozluźnianie materiału przed sortowaniem.
• Elementy puste: beczki, pojemniki IBC i zderzaki, które potrafią “odbijać” od rotora jednowałowego.

Perspektywa inżynierska

Plusy: samopodające i bardzo trudne do zatrzymania. Niska prędkość oznacza niski hałas i mniej pyłu. Lepiej znoszą “nieshredowalne” zanieczyszczenia, często je przegryzając lub zatrzymując się bez katastrofalnych uszkodzeń.

Minusy: wyjście jest nieregularne — paski i kawałki (“shreds”) zamiast chipów. Taki materiał jest zwykle za gruby dla linii mycia i wymaga drugiego etapu (kolejny rozdrabniacz lub ciężka kruszarka/granulator). Wymiana wałów lub noży to duża operacja serwisowa, często z demontażem komory tnącej.

Porównanie: jak podjąć decyzję

Matryca wyboru: którego potrzebujesz?

Aby uprościć wybór jednowałowy vs dwuwałowy, patrz na wsad i kolejny krok procesu.

1. “Muszę od razu zasilać ekstruder lub linię mycia.”

   • Werdykt: jednowałowy. Potrzebujesz frakcji kontrolowanej sitem (np. <40 mm). Długie paski z dwuwałowego potrafią klinować ślimaki i przenośniki.

2. “Przerabiam bele 1 tony brudnej folii rolniczej.”

   • Werdykt: dwuwałowy (pierwszy etap). Użyj go do otwierania bel i odseparowania ciężkich zanieczyszczeń. Zwykle potrzebujesz jednowałowego jako drugiego etapu do kalibracji przed myciem.

3. “Recyklinguję sztywne rury HDPE i bloki z produkcji.”

   • Werdykt: jednowałowy. To klasyka: popychacz hydrauliczny wytwarza nacisk potrzebny do “zeskrobywania” twardych bloków, które dwuwałowy raczej tylko ponacina.

4. “Mam odpady mieszane z ryzykiem metalu.”

   • Werdykt: dwuwałowy. Niska prędkość i mocne zęby lepiej znoszą uderzenia. Rotor jednowałowy przy 100 RPM może doznać poważnych uszkodzeń noży po kontakcie ze stalową śrubą.

Podsumowanie

Żadna z technologii nie jest zawsze “lepsza”. Jednowałowy to narzędzie precyzyjne do produkcji wsadu o zadanej specyfikacji. Dwuwałowy to maszyna do wstępnej redukcji objętości dla trudnych lub zanieczyszczonych strumieni.

Dla większości zastosowań wewnętrznych i post-industrial (np. linie do mycia twardych tworzyw sztucznych) rozdrabniacz jednowałowy daje najlepszy kompromis między jakością wyjścia, łatwością serwisu i kosztem operacyjnym.

Jeśli nie masz pewności, który mechanizm pasuje do Twojego strumienia materiału, skontaktuj się z naszym zespołem inżynierskim. Często wykonujemy testy materiałowe, aby potwierdzić przepustowość i zużycie przed inwestycją.