Các nhà sản xuất cao su tổng hợp rất quen thuộc với vấn đề này. SBR (cao su styren-butadien) và PBR (cao su polybutadien) ngoài quy cách được nén thành các kiện (bale) hoặc tấm (slab) nặng 20–35 kg, thường được bọc trong màng polyethylene bảo vệ. Trong trạng thái ướt và dính — điều thường thấy sau quá trình keo tụ và tách nước — những kiện cao su này làm tắc nghẽn băng tải, bám dính vào thành máy sấy và quấn quanh roto của các máy nghiền tốc độ cao. Một công ty hóa dầu Nam Mỹ sản xuất SBR và PBR hiện đang đánh giá thiết bị tái chế nội bộ dành riêng cho vật liệu này: các dải và khối cao su ướt, dính cần được đập vỡ trước khi đưa trở lại cửa nạp máy sấy. Yêu cầu vận hành rất rõ ràng: vận hành tốc độ thấp, mô-men xoắn cao (low-speed, high-torque) không bị tình trạng chà nhão (smearing), và hiệu suất ổn định ở độ ẩm cao.
Tại sao phương pháp nghiền truyền thống thất bại
Máy nghiền tốc độ cao dựa vào lực va đập và quay nhanh. Với các loại elastomer ướt, ma sát tạo ra nhiệt; nhiệt làm cao su dính hơn; cao su dính bị chà nhão, kết tụ và làm tắc lưới sàng. Hậu quả là tắc nghẽn, thời gian ngừng hoạt động và kích thước hạt không đồng đều. Vật liệu cần được phá vỡ, không phải làm nóng và chà nhão. Do đó, nghiền tốc độ thấp, mô-men xoắn cao không chỉ là một lựa chọn — đó là yêu cầu cơ bản.
Quy trình vận hành
Đối với SBR/PBR ướt, sơ đồ quy trình thực tế như sau: xử lý bề mặt / nghiền thô → sấy khô / tách nước → tạo hạt cuối cùng. Cấp liệu phải có tính chống dính: máy trộn có động cơ hoặc cấp liệu trục vít đôi, bề mặt tiếp xúc được phủ PTFE hoặc đánh bóng gương, và không sử dụng vận chuyển khí nén pha đặc. Các chất chống dính như canxi stearat, bột talc hoặc silica có thể hữu ích. Trong một số trường hợp, nghiền ướt phun nước giúp kiểm soát nhiệt và độ bám dính.
GEP ECOTECH: Được thiết kế cho elastomer ướt và dính
Việc lựa chọn thiết bị trở nên quyết định ở đây. GEP ECOTECH, một nhà sản xuất chuyên nghiệp về thiết bị nghiền chất thải rắn, cung cấp các giải pháp tiêu chuẩn và tùy chỉnh dành riêng cho elastomer ướt. Máy nghiền hai trục dòng GDT của họ — một máy nghiền tích hợp sàng trống (trommel screen) — được thiết kế xoay quanh vận hành tốc độ thấp và mô-men xoắn cao. Thay vì quay nhanh và tạo ra nhiệt ma sát, các roto của GDT quay chậm và cung cấp mô-men xoắn lớn, xé rách các kiện cao su. Cao su bị phá vỡ; nó không bị mềm ra, chà nhão hay quấn vào trục. Điều này đáp ứng trực tiếp yêu cầu "không chà nhão" đối với SBR/PBR ướt.
Dòng GDT thường vận hành với công suất 0,2–10 tấn/giờ (TPH) và tạo ra sản phẩm đầu ra có kích thước khoảng 50 mm. Nó có thể tiếp nhận các dải, khối và kiện SBR/PBR ướt, dính và giảm chúng thành kích thước dăm vụn đồng đều, phù hợp cho bước xử lý tiếp theo. Đối với một nhà sản xuất hóa dầu, máy nghiền có thể được đặt trước cửa nạp máy sấy, tiền xử lý kích thước cao su ướt để máy sấy nhận được nguyên liệu đồng đều hơn. Điều này làm giảm hiện tượng tạo cầu (bridging), cải thiện hiệu quả sấy và bảo vệ thiết bị hạ nguồn. Sàng trống tích hợp giúp kiểm soát kích thước đầu ra, trong khi thiết kế hai trục chắc chắn chịu được tải trọng va đập và vật thể lạ.
GEP ECOTECH cũng hiểu rằng một chiếc máy nghiền đơn lẻ không phải là giải pháp hoàn chỉnh. Đối với các loại elastomer có độ ẩm cao, hệ thống cấp liệu có thể cần máy trộn có động cơ hoặc cấp liệu trục vít đôi để phá vỡ các cục kết tụ. Bề mặt tiếp xúc có thể được phủ PTFE hoặc đánh bóng gương để ngăn ngừa độ bám dính. Việc bổ sung chất chống dính và nghiền có sự hỗ trợ của nước có thể được tích hợp. Đây không phải là những ý tưởng bổ sung sau này; chúng là một phần trong triết lý kỹ thuật đằng sau dây chuyền xử lý elastomer của GEP ECOTECH.
Dòng GDT được sử dụng rộng rãi để làm nhiên liệu chiết xuất từ lốp xe (TDF) cho lò hơi, lò nung xi măng và nhà máy điện, cũng như để nghiền mịn hơn thành hạt và bột cao su. Trong việc thu hồi SBR/PBR, nó đóng vai trò là giai đoạn đầu tiên quan trọng: biến các kiện elastomer ướt khó xử lý thành vật liệu có thể quản lý và sẵn sàng để sấy. Đối với một nhà sản xuất Nam Mỹ đang đánh giá việc tái chế nội bộ SBR và PBR ngoài quy cách, GEP ECOTECH có thể cung cấp cấu hình tùy chỉnh — công suất, kích thước lưới sàng, cách bố trí cấp liệu và các biện pháp chống dính — phù hợp với mức độ ẩm và độ dính thực tế của vật liệu.
SBR và PBR ướt, dính không phải là không thể nghiền. Chúng chỉ đơn giản đòi hỏi một logic máy móc khác: tốc độ thấp, mô-men xoắn cao, thiết kế chống dính và vận hành ổn định ở độ ẩm cao. Máy nghiền hai trục dòng GDT của GEP ECOTECH tích hợp sàng trống cung cấp chính xác những điều đó — biến các kiện elastomer gây vấn đề thành các mảnh dăm 50 mm đồng đều để sấy khô, tạo hạt hoặc tái chế. Đối với các nhà sản xuất cao su tổng hợp đang tìm kiếm giải pháp thu hồi nội bộ đáng tin cậy, đối tác phù hợp là người thiết kế cho vật liệu đúng với thực tế của nó: ướt, dính và khó tính. GEP ECOTECH chính là đối tác đó.
