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PET加工及成型工艺新进展三

2022年04月28日 北京机械设备网

PET加工及成型工艺新进展(三)

具有多个排气段的排气式单螺杆挤出机。当大的聚合物表面置于真空中时,排气效率变得更为起作用。对于无预干燥的PET加工来说,要做到这个的有效方法就是通过增加排气口的数量。

在由德国塑料加工研究所(IKV)完成的由德国政府提供资金的一个项目中,具有三个排气口的挤出装置被开发出来(图5)。在对实验用挤出机进行测试之后,试生产就将很快在一个试验车间里完成。

图5:能将三个排气口连在一起的挤出机(Φ80mm)。

双螺杆挤出机。双螺杆挤出机在配混方面为人熟知已经很久了。在过去10年中,它们被越来越多地综合应用于生产概念中。尽管初期以“直接挤出”为人知,通过在线配混简化操作,但今天也只是单纯作为塑化装置而被应用,成为大直径高产率单螺杆挤出机的竞争对手。螺杆与套筒的部分结构使塑化装置能在短期内适应新的工艺技术条件。

对于PET加工来说,双螺杆挤出机概念意味着两个或三个排气点可以被综合到塑化装置中。因为其表面率比单螺杆挤出机较大,这种概念能产生出的效果与有PET预干燥的工艺所能获得的效果接近或相同。

无预干燥的挤出与传统有预干燥的工艺相比,有着以下的优点:

◆ 不用预干燥减小了系统的占地;

◆ 原材料的更换可更为灵活地完成;

◆ 因为不用预干燥,包括不用单螺杆工艺需要的结晶器,投资成本更低;

◆ 能耗(kWh/kg)被降低。在只有300 kg/h的低产出量之下,干燥器需要56kW的安装电源,这对应的能耗约为0.185kWh/kg。双螺杆概念15kW的电源用于真空和熔体泵,对应的能耗是0.048kWh/kg。根据产出量(能耗)与电价,这种加工方法的潜在节省可以迅速达到10万欧元/年;

◆ 因为均质化性能极佳,容易在双螺杆挤出机上对PET和PE混合部分进行处理。

挤出中的问题

正是因为原材料由产品所确定,所以原材料质量和制造工艺能影响着产品性能。

当加工研磨料时,必须预计到其它原材料中的污染物。它们可能是PE材料或最差情况下PVC材料的标签残余物,或者是沙粒,它们使连续稳定的工艺成为泡影(图6)。研磨料颜色差别大,也可能阻碍着色均匀的挤出物的生成。研磨料中杂质的不同比例也影响着计量装置的传输与计量性能,并可能在薄膜上产生小斑点。

图6:加工PET碎料的车间起动后的过滤器状况,加工时间为30分钟

在不用预干燥对PET研磨料进行加工时,材料最初的水份含量对工艺有着最大的影响。根据加工和储存条件不同,水份含量可以轻松地以1000ppm的幅度波动,由此最终影响挤出工艺和产品性能。

另外一方面,如果生产废料被直接加入到工艺当中,而没有长时间的储存,原材料可以假定有着一致的质量,挤出工艺易于被改善,造就均匀优良的产品质量。

总结:固有粘度(IV)值不应被用作产品优质的评判标准,因为与熔体流动指数测量法相似,它只是反映单点测量。加工性能与满足机械、化学和光学性能上的产品规范要重要得多。薄膜生产商必须了解他的产品参数,并能针对这个背景来选择合适的工艺。产品决定着原材料、生产设备与工艺参数。

信息来源《塑料商情》

由莱芬豪舍公司供稿

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