ポストコンシューマープラスチックが高温での強力な洗浄工程とすすぎ工程を経ると、材料は完全に水分を含んだ状態になります。このように水分を多く含んだ材料をそのまま加熱システムに投入することは、電気エネルギーや蒸気エネルギーの膨大な無駄となります。そのため、工程フローにおける次の段階では、高速のPETフレーク遠心脱水機を用いた機械的な脱水が不可欠です。
機械市場において、プラント管理者は縦型と横型の構造設計のどちらを選ぶかという選択に直面することがよくあります。しかし、どちらのシステムを導入すべきかを判断するには、名称を比較するだけでなく、プラントレイアウト内でのそれぞれの機械的な役割を分析する必要があります。
縦型脱水機の二重の役割
多くのコンパクトなプラントレイアウトでは、縦型脱水機は基本的に材料の昇降機として使用されます。その主な運用上の価値は、前工程の深水すすぎタンクから濡れたプラスチックフレークを物理的に持ち上げ、より高い位置に搬送して排出することにあります。
内部の垂直オーガが材料を上方に押し上げる際、回転運動によって周囲のスクリーンに対して初期の脱水が行われます。この設計は、揚送と脱水を1つの設置面積に巧みに統合していますが、PETを処理する際には工学的な妥協点となります。PETは高密度ポリマー（1.38 g/cm³）です。数千キログラムの湿った重いフレークを重力に逆らって上方に押し上げるには、非常に大きなトルクが必要です。この重力抵抗により、機械が維持できる最大回転速度（RPM）が大幅に制限され、脱水効率が根本的に制限されるとともに、下部ベアリングアセンブリに極度の摩耗が生じます。
分離アプローチ：水平脱水
スループットと脱水効率を最大化するために、高容量の産業用PET処理ライン（1000kg/h超）では、揚送機能と乾燥機能を厳密に分離しています。これらの高度なセットアップでは、専用のスクリューコンベアが水槽からの垂直揚送を担当し、材料を専用の水平脱水機に供給します。
この直線的な構成では、材料は一方の側から入り、ローター羽根によって軸に沿って水平に推進されます。材料の流れがもはや重力と戦わないため、モーターからの運動エネルギーはすべて横方向の移動と激しい脱水に振り向けられます。この設計により、機械的負荷が両端のヘビーデューティーベアリングに均等に分散され、詰まりが大幅に低減され、機械の寿命が延びます。
シュリーグループの3000kg/h構成における稼働試験データに基づき、高性能なPETフレーク遠心脱水機は水平に設置され、強力な37kwモーターで駆動します。材料を持ち上げる負荷から解放され、この特殊構造によって発生する強力な遠心力Gは、表面水分の約98%を除去することが可能です。
抽出と精製の統合
水平設計には、もう一つの機能的な利点があります。それは、連続的な不純物の抽出です。シュリーグループは、水平遠心分離機に自動スラグ排出機構を搭載しています。厚さ10mmのメッシュスクリーンを通して水が激しく排出される際に、微細なコンタミネーション、PET微粉、残留薬品粒子が同時に材料流から押し出されます。
この機械的な抽出により、排出されるPETフレークの含水率は約3%～5%に低減されます。これは非常に効率的ですが、高付加価値用途における最終工程ではありません。繊維紡糸に求められる厳格な1%未満のパラメータを達成するには、これらの機械脱水されたフレークを直ちに熱風乾燥ラインに移行させる必要があります。
最終的に、基本的な運転においては、垂直型機械をリフターとして使用することも許容されます。しかし、連続的で高純度の生産を実現するラインを設計するには、必要な処理能力の安定性と最適な水分除去を提供する、専用の水平型PETフレーク遠心脱水機が必要です。
