Cwmni peirianneg yn ceisio trefniant cydweithio rhwng diwydiant ac academia i ddatblygu technoleg lefel uwch dwysáu â gwres er mwyn ailgylchu deunydd gwastraff sbwng ehangedig
BBaCh yn Sir Benfro yw Styrene Systems Ltd. Mae’r cwmni’n dylunio, yn gweithgynhyrchu ac yn gwerthu peiriannau i gywasgu pecynnu sbwng ehangedig a gwastraff o brosesau diwydiannol megis Polystyren Ehangedig (EPS), Polypropylen (EPP) a Pholyethylen (EPE). Mae’r ystod o gynnyrch yn cynnwys technoleg cywasgu sgriw a hydrolig, yn ogystal â dwysáu â gwres.
Mae modd ailgylchu 100% o’r rhan fwyaf o ddeunydd sbwng ehangedig, ond oherwydd ei fod mor ysgafn (mae hyd at 98% ohono’n aer), bernir yn gyffredinol nad yw cost ei gasglu i’w ailgylchu yn ymarferol, a chan mwyaf mae’n cael ei gymysgu â gwastraff arall sy’n mynd i safleoedd tirlenwi neu i’w hylosgi. Mae hynny’n creu costau gwaredu uchel, ac yn golygu bod adnodd anadnewyddadwy yn cael ei golli. Y dewis amgen amgylcheddol ddoeth yw cywasgu, sy’n creu bloc dwys o ddeunydd, cyn lleied â 10% o’r cyfaint gwreiddiol, yn barod i’w ailgylchu a’i ailddefnyddio yn yr economi gylchol.
Mewn cydweithrediad â thîm ASTUTE 2020, bu’r prosiect ymchwil yn canolbwyntio ar wella perfformiad cynnyrch dwysáu â gwres H100, sy’n defnyddio cyfuniad cymhleth o dechnoleg taradr a phroffil gwres gyda phroses y gellir ei chyflunio â meddalwedd i optimeiddio trwybwn ac ansawdd y deunydd cywasgedig. Bydd yr H100 yn cywasgu pob sbwng ehangedig, ond mae wedi’i fwriadu’n bennaf ar gyfer deunyddiau pecynnu EPP ac EPE nad oes modd eu cywasgu â dulliau sgriw neu hydrolig.
Heriau - Optimeiddio’r Dwysäwr EPS
Mae’r sbwng EPS yn mynd trwy nifer o brosesau oddi mewn i’r ddyfais: darnio, cywasgu mecanyddol a gwresogi. Mae’r deunydd sy’n deillio o hynny (a welir yn y ffigur uchod) yn ddwys a bellach yn ddeunydd â gwerth masnachol sy’n ymarferol i’w ailgylchu. Roedd optimeiddio paramedrau’r broses a’r berthynas rhyngddynt yn hanfodol i sicrhau cynnyrch cyson a datblygu peirianwaith dwysáu oedd yn gallu cyflawni trwybwn cynhyrchu uchel.
Ateb – Dadansoddi ystadegol ar sail arbrofion
Yn sgîl arbenigedd ASTUTE 2020 ym maes ymddygiad mecanyddol, hylifol a thermol sbwng plastig defnyddiwyd dull “Dylunio Arbrofion” i gynnal treialon mesur a fyddai’n canfod y paramedrau mwyaf dylanwadol yn ystod y gwaith prosesu.
Mewn cydweithrediad agos â’r Cwmni, a chan arsylwi gweithrediad y dwysäwr, gwnaed nifer o argymhellion yng ngoleuni ymchwil gyfredol a gyhoeddwyd. Cynigiwyd newidiadau i ddimensiynau’r taradr ac addasiadau i elfennau geometreg eraill oddi mewn i’r ddyfais. Awgrymwyd addasu’r synwyryddion mesur hefyd, er mwyn sicrhau bod y system reoli yn ddigon ymatebol i adlewyrchu’n gywir yr amodau yn y peiriant.
Trefnwyd amserlen ar gyfer cynllun y prosiect a fyddai’n caniatáu amser ar gyfer newidiadau, ac yna cynhaliodd y cwmni brofion dilysu ychwanegol i asesu a gyflawnwyd y gwelliannau a ragwelwyd.
Ar ben hynny, cynigiwyd creu efelychiad cyfrifiadurol o’r broses gyfan, ond ar hyn o bryd nid oedd data digonol ynghylch deunydd y broses yn ei chrynswth ac ymddygiad mecanyddol yr EPS i sefydlu model o’r fath gydag unrhyw hyder.
Effaith
Mae’r prosiect ymchwil ar y cyd wedi archwilio’r prosesau y mae’r deunydd sbwng plastig yn mynd trwyddynt ac wedi archwilio’r dechnoleg sy’n cael ei defnyddio ar hyn o bryd i ddatrys problemau sy’n deillio o’r dull gweithredu gwreiddiol. Mae’r dadansoddiad ystadegol, ar sail arbrofion, o elfennau proses y peiriant a’r paramedrau wedi diffinio pwysigrwydd, perthnasedd ac effaith newid ar gamau unigol yn y broses gyfan.
Un o brif fanteision y gwaith hwn oedd trosglwyddo gwybodaeth i’r Cwmni trwy ryngweithio â thîm ASTUTE 2020. Gall yr wybodaeth hon wella datblygiadau i’r cynnyrch yn y dyfodol a chaniatáu i’r cwmni uwchsgilio’u staff.
Mae’r prosiect hwn wedi cynorthwyo Styrene Systems i ddod yn nes at eu hamcan o baratoi pecyn o gynlluniau manwl ac arbenigedd y gellir ei werthu neu ei drwyddedu i weithgynhyrchwyr trydydd parti er mwyn cynhyrchu’r dyfeisiau hyn ar raddfa fawr.
