Paineilmatoimisen erottelulaitteen suunnittelu

Abstract

Diplomityö tehtiin Oulussa Head Recycle Systems Oy:lle. Työssä suunniteltiin paineilmatoiminen erottelulaite, joka integroitiin osaksi kalvomuovin erottelulinjastoa. Linjastoon tulee kaksi erotinta. Erottimien tarkoituksena on optista automaatiota hyväksi käyttäen erottaa LDPE ja polypropeeni muista muovilaaduista. Toinen erotin erottelee muovikalvot värin perusteella siten, että kirkas ja vaaleansininen muodostaa yhden jakeen ja muut värit toisen jakeen. Tilaajan asiakas haluaa muuttaa kalvomuovijätteen käsittelykulut erotellun muovin myyntituloksi.

Suunnittelussa käytettiin vaiheittain etenevää tuotekehitystä. Esisuunnittelussa tutkittiin muovin kierrätystapoja, eriteltiin erilaisia erottelumetodeja, analysoitiin referenssimateriaalia, määritettiin paineilmaparametreja, joiden mukaan tehtiin alustavat komponenttivalinnat, ja suoritettiin prototyypin avulla testejä referenssimateriaalilla. Yksityiskohtaisessa suunnittelussa erotinlaiteesta muodostettiin kokoonpano linjaston modulaariseen runkoyksikköön ja tehtiin loput komponenttivalinnat. Tutkimuksessa ja testeissä huomattiin muun muassa, että kalvomuovin rejektin siirto erottelun jälkeen on helpompaa tehdä puhaltimella, joka tuottaa laaja-alaisen ilmamassan. Työn tuloksena syntyi toimivaksi menetelmäksi osoitettu kalvomuovin erottelumenetelmä ja erottelulaitteen malli. Menetelmää analysointiin teoriassa ja testiajojen perusteella. COVID-19 aiheutti vuonna 2020 ongelmia tilaajalle ja työstä jäi pois erottelulaitteen valmistaminen ja optimointi linjaston kanssa referenssimateriaalia apuna käyttäen.

This master’s thesis was commissioned by Head Recycle Systems Oy in Oulu. Pneumatic separator which will be integrated to plastic film separation line was designed in this thesis. Plastic film separation line includes two pneumatic separation units. Two types of automated optical devices are used to separate plastic by type and color in these separation units. The client of the work has customer who wants to convert the plastic film waste treatment costs into sales revenue by sorting plastics.

Step-by-step product development was used in this master thesis. In the pre-design, plastic recycling methods were studied, different separation methods were specified, reference material was analyzed, compressed air parameters were determined, and preliminary component selections were made, and tests were performed on the reference material using a prototype. In the detailed design, the separation unit was assembled into the line using modular frame and the remaining component selections were made. During the studies and tests it was found, among other things, that the transfer of the plastic film reject flow after separation is easier to do with a blower that produces a wide range air mass. As a result of the work, a plastic film separation method was proved to work, and a separation unit model was designed. The method was analyzed in theory and by test runs. In 2020, COVID-19 caused problems for the client of this master’s thesis and manufacture and optimization of the separation unit in working separation line using reference material was omitted.