Suchość flaków jest najbardziej pomijanym czynnikiem w linii recyklingu plastików i to on najczęściej decyduje o tym, czy produkowanie pelletów ma miejsce ze stosownym, żywnościowym stopniem jakości z wysoką właściwą wizkością, czy zamiast tego w wyniku powstaje sprężyste, zaznaczane wywodnie z produktów nieodpowiadających normom, które kupcy odrzucają. Dla wszystkich operatorów prowadzących linię czyszczenia i pelletizowania, reszta wilgoci w flakach nie jest tylko estetycznym wadą, ale także chemicznie i mechanicznym zagrożeniem, które zaczyna degradować polimer w tym momencie, gdy roztwór zaczyna się twardnieć, i kontynuuje proces degradacji wydajności wytwarzania, żywotności urządzeń zmieniających urządzenia filtrujące, a także właściwości mechanicznych produktu, aż do zatrzymania linii i jej ponownego dostosowywania. Ten przewodnik wyjaśnia, od fizyki wody w polimerych, aż do konkretnej budowy linii suchej, dokładnie, jak poprawić suchość flaków do produkcji pelletów o wysokiej jakości. Polyretec, wytwórnia Wanplas, buduje linie czyszczenia, urządzenia kompresory-krętarki i systemy pelletizowania z surowców PET, PP, PE, ABS i PA, a w badanych maszynach zastosowano takie same zasady projektowania. Po przeczytaniu tego artykułu poznasz, dlaczego PET i PA są znacznie mniej łagodne niż PE i PP, jaka kombinacja odsieczania, tłoczenia, powietrza gorącego, suchego, podczerwieni i prawdziwego (punktowego) chłodzenia odpowiada każdej gumie, oraz jak mierzyć wilgoć poprawnie i jak kompensować ją przy ekstrudery, kiedy flak nie jest jeszcze suchej.
Dlaczego wilgoć w rurkach ma istotne znaczenie dla jakości tworzyw granulowanych?
Sucho płatków wpływa na jakość pelletu, ponieważ wahania wilgotności nie są nieaktywne w recyklingowym ekstruderze, lecz stanowią substancję reakcyjną, która hydrolyzuje łańcuchy polimerowe, przeczyszczającą substancję, która tworzy wykrzywienia, oraz zanieczyszczenie, które zatykaje siatki i spływa zgrupowania się pyłu. Im bliżej płatków jest ich targetu wilgotności dla danego materiału, tym czystszy jest ciecz, stały jest ciśnienie, a wyższą mechaniczną trwałość ma uzyskiwany pellet. Zakład, który traktuje sušenie jako czynność końcową, a nie kontrolowany punkt procesu, nieustannie stracie wydajność przy pelletowarze.
Uszkodzenia, jakie powoduje woda, są zarówno chemiczne, jak i fizyczne. Chemią woda powoduje degradację hydroziową, która jest bardzo silna w przypadku poliesterów, takich jak PET i PA6 i PA66, umiarkowana w PC i PBT oraz niewielka w przypadku poliolefiny. Fizycznie woda zamienia się w parę w masie, tworząc pęcherze i prążki srebrne, powodując wahania ciśnienia i przyspieszając wchłanianie kurzu. Te nie są osobnymi mechanizmami awarii; łączy się je ze sobą, dlatego niewielki nadmiar wody na początku linii prowadzi do wielu wad na dalszych odcinkach.
Wizytoskopowa wizytoskopowa gęstość, czyli IV, jest miarą, która najjasniej ilustruje uszkodzenia hydroliptyczne w PET. Każdy odstęp procentowy nadmiaru wilgoci może przekładać się na utratę IV w zakresie od 0,02 do 0,08 dL/g podczas formowania roztopy, w zależności od czasu opieki i temperatury. W przypadku rPET z butelki na butelkę, gdzie początkowa IV jest już umiarkowana po mechanicznej recyklingu, ta utratę może doprowadzić do spadku produktu poniżej specyfikacji wymaganej do procesu rozciągania i blaszania. PA wykazuje taką samą wrażliwość, z obniżeniem mocy spawania i odporności na uszkodzenia, gdy się rozbijają uweźczenia aminy.
Siła mechaniczna to właściwość, którą odczuwa końcowy klient. Natrzymak na mokro wytwarza pellety o niższych węglowych wartościach wytrzymałości na rozciąganie i obciążenia, ponieważ rozłuczenie łańcuchowe skraca rozkład masy cząsteczkowej i mikroprzerwy zachowane, fizycznie, działają jako punkty inicjacji pęknięć. Kolor również jest pod wpływem tych zmien: hydroliza i historia termiczna zaburzają kolor, zwłaszcza w przypadku PET i kompundów modyfikowanych pożarowo, a ten zaburzony kolor nie może zostać przywrócony w fazie pelletu.
Ostatnia rzecz, sušenie chroni samą linię. Nawet niewielkie ilości wilgoci na szczotce znajdują się w stopionach i papierowym kurzach, a te grudzki blokują zamki, zwiększają częstotliwość automatycznego zmiany zameków i powodują nieprzewidywalne odczyty ciśnienia topnień. Dlatego właściwie zdefiniowany i obsługiwany suszarka to nie luksusowy dodatek, ale urządzenie zwiększające produktywność i wydajność serwisową.
| Próchnina | Stopień wilgotności celu (ppm / %) | Higroskopiczne? | Jedyny zagrożenie związane z nadmierną ilością wody |
|---|---|---|---|
| PET (klasa żywnościowa) | < 50 ppm (w opakowaniach – < 30 ppm) | Silna | Przetwórstwo IV odpowiednio 0,02–0,08 dL/g, zawierające pęcherze i żółcenie |
| PA6 / PA66 | < 200 ppm | Bardzo mocny | Powodzenie łańcucha amidowego, sztywne części, szlaki srebra |
| PC | < 200 do 500 ppm | Silna | Hydrolyza, rozwarstwienie, zmniejszony wpływ |
| PBT | < 200 ppm | Silna | IV Spadek, wady powierzchni |
| ABS | < 0.1 % (1000 ppm) | Średnio zanieczyszczone; materiały odzyskane po wystawie | Szerszenia srebra, rozcieńczenie, niespójna powierzchnia |
| PVC (twardy) | < 300 ppm | Niski do umiarkowany | Hydrolyza, pomaga w dehydrochlorinacji termicznej |
| HDPE / LDPE / PP | < 0.1 to 0.2 % (1000 to 2000 ppm) | Tylko powierzchniowa woda | Agregacja pyłu, nieprawidłowe podawanie, niewielka pęcherzykowanie |
| PS/HIPS | < 0.1 % (1000 ppm) | Niskie | Piana, pasma na powierzchni. |
Jak wilgoć atakuje polimer podczas prasowania do sfer
Wilgoć ataki polimer podczas pelletyzacji za pomocą trzech mechanizmów, które działają w kolejności: hydrolizuje łańcuch w stanie płynnym, tworzy parę, która tworzy pęcherze, i destabilizuje proces, powodując skoki ciśnienia i filtracji. Zrozumienie kolejności tych mechanizmów pomaga obsłudze, ponieważ zatrzymanie pary jest łatwe w porównaniu z odwróceniem sekrecji łańcucha po jej wystąpieniu.
Hydrolyza jest częścią irreversible. W przypadku PET, molekuły wody rozbijają związki eteryczne; w przypadku PA, rozbijają łącza amidowe. Prędkość reakcji wzrasta znacząco z wzrostem temperatury i zawartości wilgoci, więc najgorętsza i najbardziej wilgotna część szpiku ekstruderu to dokładnie miejsce, gdzie występuje najwięcej uszkodzeń. Oczywiście konsekwencją widoczną jest utrata IV o wartości od 0,02 do 0,08 dL/g w przypadku PET, ale konsekwencją niewidoczną jest trwale skrócona rozpiętość wagi molekularnej, którą żaden etap pośredni nie może odbudować. Polimeracja w stanie stałym może odbudować IV w przypadku PET, jednak tylko do kosztu dodatkowej energii i czasu, a nie może usunąć wszystkich uszkodzeń.
Wyparowanie to część widoczna. Woda, która przeżywa w strefie plastyfikacji, staje się nadciśnieniowym parom. Jeśli strefa odprowadzania lub wiązania nie ma możliwości jej zautomatyzowania, para zostaje zabrana do masy plastycznej w elemencie formujących. Tam formuje ona pęcherzyki, które zamarzają w postaci pór wewnętrznych w odlewkach, lub ucieka w kierunku przepływu, pozostawiając ślady srebra i rozległości na każdym nasiono utwardzonym podłożu. W przypadku zastosowań przejrzystych lub o cienkiej ścianie, nawet odsetek pary, który zostaje zachowany, jest wystarczający do zrzucenia zamówień przez klientów.
Proces destabilizacji to kosztowny etap. Bukle i zmienna zawartość par kupującej zmieniają skuteczną kompresyjność roztworu, dlatego ciśnienie roztworu zmienia się z cyklu na cykl. Wzrosty ciśnienia wykrywane przez linię jako niestabilność powodują częstsze ruchy zmiennika płytek, co prowadzi do pleśni o zmiennej wielkości i kolorystykę. Ponieważ zmiennik reaguje na wilgoć, która nigdy nie powinna się dostrzec w roztworze, operator traci zasoby elementów filtrujących i pracowników, aby ukryć problem z wysuszeniem.
Agregacja pyłu to bezsłuchowa część procesu. Mieszanina mokra przenosi pył i resztki papieru lub etykiet, które pod wpływem siły powierzchniowej tworzą grudki. Te grudki nie przetrwają składania masy złośliwie, pojawiają się jako czarne lub brudne ziarna i przyspieszają zatkanie kurkulującym papierem. Papier suchy, pozbawiony pyłu, jest podawany równomiernie i umożliwia obracanie ekstrudera przy stałej sile wtrącania.
Żółcienie łączą historię. Hydrolyza i termiczne ekspozycja razem oksydują końce łańcuchów i dodatek, przesuwając pellet do odcienia żółtego. W przypadku PET to mierzy się to bezpośrednio jako zmiana wartości koloru b*, a jeśli tak się stanie, nie można tego usunąć na maszynie pelletującej, tylko możliwe jest przeciwdziałanie poprzez niższe zawartość wilgoci i bardziej kontrolowaną temperaturę.
Keta deuterolizacyjna: od zbiornika do siecia suchego
łańcuch odśrodkowania to sekwencja operacji jednostkowych, które usuwają wodę z płatków między zbiornikiem myjącym i rurą ekstrudera. Sprawnie zaprojektowany łańcuch usuwa odległość głównego wolumesci wody za pomocą środków mechanicznych, a następnie wypełnia energią tylko część, której mechaniczne siły nie są w stanie usunąć. Regulaminujący cały łańcuch jest prosty: wycisnij i wysyp tyle wody, ile możliwe, a następnie zastosuj energię tylko do frakcji, której mechaniczne siły nie są w stanie usunąć.
Pełna linia do sterowania butelkami PET składa się z: zbiornika do mycia i myjki tarcia, ekranu do odwadniania lub uszczełki do odprowadzania wody, urządzenia do odwirowania, opcjonalnego tunelu z ciepłym powietrzem oraz na koniec – odziewiciela lub urządzenia do suchej rozkładki bezpośrednio przed otworem do podawania materiału. W przypadku folii PE i PP, linia zastępuje etapy odwirowania przyłaczaniem lub kompaktorem plastiku, ponieważ folia puszysta nie może być obracana sucha, tak jak to możliwe jest w przypadku folii zelowej. Każdy etap ma swój własny strumień wody wejściowy i wyjściowy, a także zużycie energii, i sztuka polega na przekierowaniu jak największej ilości pracy na tańsze etapy.
Mechaniczne odwirowanie to najtańszy krok. Centrypewny odkurzacz typowo pobiera śliwki o wilgotności wejściowej na poziomie 8-15 procent i dostarcza je z wilgotnością wyjściową około 1-3 procent, zużywając przy tym zaledwie kilka kilowatogodzin na tonę. To pojedynczy krok usuwa większość masy wody bez podgrzewania, dlatego zawsze powinien znajdować się przed każdym termochemicznym odkurzaczem.
Suszarnikarna termiczna to etap najdokładniejszy. Suszarniki powietrzne i desiccatory usuwają ostatnią frakcję wody spiętej, którą pozostawia siła mechaniczna, i dla reszinių higroskopicznych to właśnie ten etap gwarantuje właściwości IV i odporność mechaniczna. Suszarniki inframierzowe i wakuumowe to warianty wyższej intensywności, które skracają czas pobytu lub obniżają moc na tuno, ale są droższe w instalacji.
Kette można dostosować do indywidualnych wymogów poszczególnych tworzyw. PE i PP potrzebują tylko mechanicznego odśnieżania oraz krótkiego polowania ciepłem. PET, PA, PC i ABS wymagają całkowitego procesu mechanicznego i termicznego, a w przypadku PET szczególnie ważne jest, aby etap termiczny zapewniał oszczędność wilgoci na poziomie desygnatorku, aby uzyskać wartość poniżej 50 ppm. Najczęstszą przyczyną nierównej jakości granulatu jest to, że dla każdego tworzywa stosuje się tą samą ustawę suszarki.
Mechaniczne odśnieżanie z użyciem ciągów desydratorów
Drywer centrumgrawitacyjny usuwa wodę powierzchniową, obracając susz flakowy w kierunku perforowanej przesłony, dzięki czemu siła centrumgrawitacyjna wyrzuca wodę na zewnątrz przez otwory, podczas gdy cięższy susz flakowy pozostaje wewnątrz kosza. Jest to kluczowe narzędzie suszenia mechanicznego, ponieważ jest szybkie, sprawdza się w ekonomiczny sposób, a jednocześnie jest łagodne dla materiału, a to właśnie w tej fazie usuwamy większość całkowitej masy wody.
Wiertnice centrifugeczne, zarówno pionowe, jak i poziome, dominują liniach recyklingu, a wybór między nimi zależy od materiału wejściowego. Wiertnice centrifugeczne pionowe obsługują dobrej jakości materiały w postaci flaków i zajmują niewielką przestrzeń. Z kolei wiertnice poziome są bardziej preferowane, gdy układ linie sprzyja poziomemu przepływaniu materiałów i kiedy materiały muszą być dostarczane bezpośrednio do następnego etapu. Oboje opierają się na tej samej fizyce: rotor obracający się o 600 do 1000 obr./min generuje siłę grawitacyjną, która oddziela wodę od powierzchni flaków.
Prędkość rotora określa akcelerację centropetalną. Zbyt niska koncentruje wodę na skale i ją zmieszcza, co prowadzi do powstawania mikroporów. Zbyt wysoka pozwala na powolne odrzucanie skali od ekranu, z powodzeniem rzucając ją, a może spowodować pękanie czy zagniecenie skali. Przewodzenie w zakresie od 600 do 1000 obr./min jest praktycznym zakresem operacyjnym dla większości flaków PET, PE i PP, z górną granicą dla cięższych, grubszych flaków, odpornych na pękanie.
Odtwarzanie ekranu kontroluje zarówno odprowadzenie wody, jak i stratę materiału. Odtwarzanie o szerokości 0,8 do 2 mm pozwala na przepływ wody i drobnych zanieczyszczeń, jednocześnie zachowując flak, jednak ekran zbyt otwarty prowadzi do strat materiału, a ekran zbyt ciasny zatkany jest drobnymi zanieczyszczeniami i uniemożliwia odprowadzenie wody. Odpowiednie odtwarzanie kontroluje rozmiar flaków: drobne flaki PET z mycia butelek wykorzystują krawędź bardziej oczywistą, podczas gdy gruby recykling PP wymaga krawędzi otwartej.
Czas przebywania w koszu i prędkość podawania to regulacje. Mieszek musi pozostawać w koszu wystarczająco długo, aby film wody został utracony, ale nie tak długo, aby urządzenie stało się miejscem ograniczającym przepływ. Stały, kontrolowany podaj basmać w prędkości zgodnej z projektem pozwala na uzyskanie najbardziej stabilnej wilgotności produkcyjnej; wzmożenie podaję basmaka jest najszybszym sposobem na przesuwanie wilgotnych kostek w kierunku dalszego przepływu.
Typowa wydajność to zmniejszenie wilgotności wlotu z 8 do 15 procent do 1 do 3 procent wlotu. To wystarcza dla poliolefinów, ale jest tylko punktem wyjścia dla higroskopijnych żywności, które w dalszym ciągu potrzebują termicznej suszenia. Pokryte otwór czy zużyte ścianki kręgowe czy spadające obroty prędkości obrotu bezstycznie przenoszą wilgotność na wyjściu w górę, dlatego warto sprawdzić wilgotność na wejściu przed rozpoczęciem kolejnego zmiany i po zmiany siatki.
Uciskacz i kompaktor odwodniający dla filmów
Wyciskacz, czasem określany jako obrobnik plastyczny, jest odpowiednim urządzeniem do mechanicznego odwodnienia filmu PE i PP, którego centrifuge nie może obsłużyć, ponieważ puszysta, niskiej gęstości maty podskakuje na obrotowym tłumiku zamiast się odcinać. Wyciskacz nakłada film przez wężyk i ograniczający filtr tak, aby mechaniczne naciski wyciskały wodę z maty przed podrabianiem materiału lub jego uzdrowierzeniem.
Przynajmniej z założenia: ścina się, a jednocześnie filtrowane jest wody. Film wejdzie w maszynę mokry i gromadzący się, materiał kompresuje go, wciągnięte wodę usuwa przez węże, a zewnętrzna maszyna wrzuca suszonymi nieprzesiętami na kolejny etap. Ponieważ woda jest wyciśnięta pod wpływem ciśnienia, a nie przez obrót, ośmierzalka poradzi sobie znacznie efektywniejszym sposodem z dużą powierzchnią filmu niż kosz polaryzacyjny.
Typowa wilgotność końcowa dla filmu po mikserze to 3-8%, co jest znaczącym postępem w porównaniu do stanu strumieniowego, w jakim znalazł się film. Resztę wychodząca z procesu skraca się za pomocą suszarki powietrznej lub infrardenowej, co jest znacznie bardziej ekonomiczne niż próbowanie skondensowania całej wody z filmu tylko górnym ciśnieniem. Ominięcie miksera i bezpośrednie nadawanie wilgotnego filmu do suszarki termicznej to klasyczna błąd, który podwojuje koszty energii i utrudnia uzyskanie jednolitej wielkości flaki.
Napinacz również gęstościuje gotowe do spawania materiały, co ułatwia pracę peletyzy. Tegoroczne filmy wychodzą z napinacza bardziej jednolitym strumieniem, co zmniejsza tworzenie mostków w podpaśnicy, a także pozwala kompresorowi dowozić materiały w stałym tempie. Dlatego napinacz-kompresor jest jednocześnie urządzeniem do odprowadzania wody i napowietrzania surowców.
Termiczne suszenie i odtłuszczanie
Technologie suszenia cieplnego usuwają związany i resztkowy wilgotność powierzchni, którą pozostawia mechaniczne odwodnienie, i różnią się głównie w sposobie dostarczania ciepłego powietrza i stopnia jakąwentyluje wilgoć z wnętrza polimera. Wybór między suszeniem powietrzem, odciągnięciem wilgoci, infrawilgociami i suszeniem podprądem ma szczególny wpływ zarówno na jakość pelletów, jak i koszty operacyjne materiałów higroskopicznych.
Suszarnie powietrzem to najprostszy metodę termiczną. Tucze powietrza o temperaturze 80–100 stopni Celsjusza przepływa przez drobinki w korbie lub tunelu, przy czym pojemność powietrza obiegowego określa się w metrach sześciennych na godzinę i kilogram materiału. Z czasem gotowania 20–40 minut zwykle spowalnia dosyć nieduże zawartość pyłu, która wystarcza dla PE, PP i PS, ale nie dla PET ani PA. Jej słabością jest to, że powietrze suszące samo ze sobą ma wilgotność, więc nie może osiągnąć poziomów zbyt niskiej zawartości wilgoci, jakie wymagają poliestry i poliwęglany.
Suszarnia odzyskująca wilgoć, zwana także suszarnikiem oparzanim, rozwiązuje problem wilgotności poprzez przepływanie ogrzewanego powietrza przez materiał oparzający, który obniża punkt rosy do około minus 40 stopni Celsjusza. W przypadku PET warunki standardowe są w zakresie od 160 do 175 stopni Celsjusza przez cztery do sześciu godzin, co powoduje, że poziom wody spada do poniżej 50 ppm. To jedyny praktyczny sposób na uzyskanie odzysku rPET o jakości spożywczej i niskich poziomów ppm wymaganych przez PA i PC, a równocześnie jest to krok chroniący węglową wizkość na poziomie intrinsycznym przed hydrolizą.
Suszenie przez infraemisy, często jako suszarka obrotowa IR, korzysta z ciepła promieniowego do grzania surowca bezpośrednio, zamiast czekać, aż ciepły powietrze przejdzie przez nieruchomą warstwę. Surowiec nagrzeje się szybko, czas pobytu w piłce spada, a opublikowane oszczędności energii na poziomie 20–40% w porównaniu do tradycyjnego suszenia w powietrzu sprawiają, że jest ona atrakcyjna, gdy wydatki na energię stanowią wyzwanie. Projekt suszarki obrotowej IR umożliwia również prawidłowe mieszanie, a to pozwala, by wilgoć opuszczała piłę jednoliciej.
Suszarnictwo podvacowe usuwa wodę, obniżając ciśnienie częściowe pary wody nad kryształem, co pozwala na usunięcie wilgoci przy niższej temperaturze i z mniejszą historią termiczną. Jest ono stosowane w przypadku żywic wrażliwych na wysoką temperaturę lub wysokiej specyfikacji, w których wymagany jest zarówno niski poziom wilgotności, jak i minimalna degradacja pod wpływem ciepła. Swobodnie komponuje się z procesem dewolatylizacji w obrabiarce, umożliwiając ciągły proces wyprodukowania żywicy o niskiej zawartości wody od suszarni do formy.
Poprawna kombinacja zależy od rodzaju tworzywa. Poliolefiny są gotowe za pomocą powietrza ciepłego. PET i PA wymagają odświeżania powietrza lub szczeliny. Odzieży filmowej korzysta się ze skremblera oraz IR. W poniższej tabeli przedstawiono okna pracy i poziom wilgoci, do jakiego zdolne jest poszczególna technologia.
| Technologia | Typowa temperatura | Czas pobytu | Dostępna wilgotność wotków | Najlepiej nadaje się do…? |
|---|---|---|---|---|
| Odciążanie centrifugalne | Poziom otoczenia | Sekundy | 1 do 3 % powierzchni | Wszystkie materiały paliki twardych i materiały w blokach |
| Maszyna do przesykania / odwarstwiająca | Temperatura otoczenia umiarkowana | Minuty | 3 do 8 % (film) | Film PE / PP i puszkowe odpadki |
| Suszarka powietrznym | 80 do 100 stopni C | 20 do 40 minut | < 0.5 % | PE, PP, PS |
| Suszarnia odzyskująca wilgoć | 160–175°C (PET) | 4 do 6 godzin (PET) | < 50 ppm | PET, PA, PC, PBT |
| Ciężarowe suszenie inframarkowe (IR) | Intensywny, szybki podjazd | Krótki | Wyrażenie w % niskich, oszczędności energetyczne -20 do -40 % | Folia, linie wrażliwe na energię |
| Suszenie wakacyjne | Niski, poniżej wrzenia | Minuty do godzin | Bardzo niski ppm; | Odpad plastikowy wrażliwy na wysokie temperatury, materiał statku |
Faktory procesowe zakłócające suchość
Nawet dobrze określony supełnik może działać mniej wydajnie, jeśli proces przed nim uniemożliwia pozbawienie wilgoci, ponieważ supełnia jest ostatnią linią obrony, a każda zmienna na początku pojawia się na wyjściu supełnika. Oto czynniki, które inżynierowie najczęściej pomijają, gdy wilgoć pojawia się mimo zdrowiego supełnika.
Forma płatków i rozkład wielkości cząstek mają znaczenie, ponieważ stosunek powierzchni do objętości ustala, ile wody płatek przenosi i w jakim tempie odparowuje. Ciężki, jednolity płatek z powodzeniem utrzymuje grubszy film wodny i szybciej wysycha niż drobny, cienki płatek. Duży rozkład wielkości jest jeszcze gorszy, ponieważ drobinki pozostają wilgotne i sklejają się, a podczas gdy zbyt duże kawałki zawsze pozostają wilgotne wewnątrz, średnia wskaźnik wilgotności ukrywa problem biodalny.
Grubość kruszy jest fizycznym ograniczeniem prędkości suszenia. Woda musi rozlecieć się z wnętrza, a gruba krusza potrzebuje dłuższego czasu pobytu w temperaturze, by osiągnąć serce. PET krusza z mycia plastikowych butelek jest cienka i szybko wysycha; krusza z gotowych form tekturowych lub regulowanego zaciętego materiału nie wysycha szybko, a czas pobytu w suszarni powinien zatem być odpowiednio dłuższy, aby serce pozostało suchym.
Stałe adsorpcja to subtelny wrog. Suchy pasek z płatków plastiku wytwarza ładunek statyczny, który powoduje, że drobne cząstki się przyczepiają do powierzchni i utrzymują cienką warstwę wiązki wilgoci za pomocą przyciągania elektrostatycznego, co eliminuje silnik wyciagaczowy. Płyty z powietrza jonizowanego przy wylewie silnika wyciagaczowego i kontrolowana wilgotność w obszarze zasilania zmniejszają ten efekt i poprawiają rzeczywistą suchość dostarczanych płatków.
Resztki etykiet i papieru działają jak gąbka. Papier i klej przenoszą znacznie więcej wody niż materiały polimerowe i uwalniają ją powoli, dlatego linia, która zbyt mocno usuwa etykiety, zawsze będzie zmagać się z problemem wilgoci w stacji suchej. Dobre oddzielanie etykiet w etapie mycia jest zatem warunkiem niezbędnym do usunięcia wilgoci, a nie osobnym problemem.
Temperatura wody do czyszczenia i z czego pozostają rezerwy środków ściernych zmieniają wszystko w kierunku przepływu. Ciepła, zróżnicowana woda absorbuje większą ilość znoszących się środków ściernych, a jeśli nie zostaną one zmyte, tworzą lukratywny film na powierzchni zlewków, który zabezpiecza materiał przed uszkodzeniem w procesie gojenia. Czyste, zimne oczyszczanie końcowe i kontrolowane dozowanie środków ściernych chronią centralę do sušenia.
Wilgotność klimatyczna i uwolnienie się resorcyny podczas przechowywania to zewnętrzne zależności od pracy maszyny. Materiały higroskopiczne, takie jak ABS, PA i PET, po wysuszeniu, uwalniają wodę z wilgotnego powietrza w miejscu produkcji. PE i PP niemal nie uwalniają wody i przenoszą tylko wodę powierzchniową. Opracowane PET lub PA muszą być przenoszone bezpośrednio z suszarki do główki ekstruzora poprzez zabezpieczone, suche kopułowce, ponieważ nawet krótki kontakt z wilgotnym powietrzem może anulować efekt osiągnięty przy niskiej zawartości ppm.
Dokładny pomiar wilgotności skrystalizowanej masy
Precyzyjne pomiar wilgotności strzępek jest niemożliwy bez odpowiedniego sposobu i reprezentatywnej próby. Natomiast większość "problemów z suchością", które docierają do sprężarki, to w rzeczywistości problemy z pomiarami w laboratorium jakościowym. Wybór sposobu powinien spełniać cel: szybka wskaźnik w procentach dla poliolefinów, wskaźnik typu ppm dla PET i PA.
Analizator wilgotności halogenowej jest codziennym narzędziem pracy. Waga niewielkiej próbek plastrów, nagrzewa ją za pomocą lampy halogenowej i rejestruje utratę masy jako wilgotność. Jest to szybki i tanie urządzenie, które pozwala podawać wskaźniki utraty masy w zakresie około 0,01 do 0,1 procent, co wystarcza do kontroli PE, PP, PS i ABS. Jego ograniczenie polega na tym, że mierzy całkowitą utratę masy, czyli może podawać zbyt duże wartości, jeśli z próby wydostają się substancje niegazowe, takie jak woda.
Titracja Metoda Karl Fischeraa to referencyjny metoda o precyzji na poziomie ppm. Chemicznie reaguje ona z wodą w próbie i informuje o całym zawartości wody, w tym tkanej wody w wewnątrz hygroskopicznych polimerach, do kilku ppm. W przypadku PET, PA, PC i PBT jest to jedyna metoda potwierdzająca cele poniżej 200 ppm lub 50 ppm, które chronią jakość IV i wytrzymałość mechaniczną, a jest to również metoda, która zostanie zaakceptowana w certyfikacie kupującego.
Metody odwadniania w piecach pozostały standardową odniesieniem dla wielu specyfikacji. Próbkę waży się, trzymana jest w obiegowym piecu przy określonej temperaturze przez określony czas, a następnie waży się ją ponownie, biorąc utratę jako wilgoć. Jest to proces wolny, często trwający od dwóch do czterech godzin, ale stanowi podstawę wielu opublikowanych standardów i łatwy jest do sprawdzenia w różnych laboratoriach. Jest to wykorzystywany do weryfikacji towarów wchodzących i wychodzących, a nie do kontroli w czasie rzeczywistym.
Metry w dalszym ciągu w odległości niższej wymiarów infrowizyjnych mierzą ciągłą kontrolę w czasie rzeczywistym. Zamontowane nad łańcuchem przesyłowym lub w paseczku uwalniania, czujnik NIR ocenia wilgoć z zakresu pochłaniania wody i od razu dostarcza dane do sterownika suszarki. Koszt poinwestycyjny jest wysoki, a odczyt wymaga okresowego kalibracji w porównaniu z metodą Metoda Karl Fischera, jednak w liniach o dużym wydatku zdolność do wykrycia miksów zbyt wilgotnych przed docelową linią ekstrudera się zwraca.
Dyscyplina próbowania decyduje o tym, czy któryś z metod jest zaufany. Wilgoć zmienia się w obrębie pojedynczej partii. Dlatego sklinga z góry przełomu nie jest reprezentatywna. Próbkę należy pobierać przez cały tok w kilku punktach, jej od razu umieszczać w hermetycznej szklance, aby zapobiec jej reabsorbcji, i badaną bez zbędnej zwłoki. Kiedy wyprodukowane przez linię próbki laboratoryjne są dostarczane pomiarcom sterującemu, a uprawniony jest do ich odmiennej interpretacji, to należy traktować niejednolitwe wyniki jako sygnał do ponownego pobrania próbek, a nie jako powód do ignorowania ich.
| Metoda | Rozdzielczość | Prędkość wykonania. | Koszty kapitału. | Najlepsze wykorzystanie |
|---|---|---|---|---|
| Analizator wilgoci z halogenami | 0,01 do 0,1% | 5 do 15 minut | Niskie | PE, PP, PS, ABS |
| Titulacja Metoda Karl Fischera | Klasa ppm | 5 do 20 minut | Wysoko (około 1,6 razy mniej niż wartość bazowa 160) | Certyfikacja PET, PA, PC, PBT |
| Strata w piecu w trakcie suszenia | 0,01 do 0,1% | 2 do 4 godziny | Niskie | Citat / ocena partii |
| Online metry w dalszym ciągu niższej części fotografii. | 0,05 do 0,2% | Tradycyjne systemy monitorowania energii | Bardzo wysokie | Stały nadzór w linii produkcyjnej |
Kompensowanie w pelletyzerze: ekstruzyjna anihilacja pary
Kompensowanie w pelletyzerze oznacza użycie ekstruzyjnej anihilacji pary, aby usunąć resztkową para, którą po usunięciu z produktu na etapie sušenia nie udało się odzyskać. Jest to mocny zabezpieczający mechanizm, ale nie zastępuje odpowiedniego zabezpieczenia przed suszonym w postaci mieszaniny na etapie suszenia, ponieważ nie może zatrzymać hydrozładu, który już się rozpoczęł. Ekstruder jest ostatnim miejscem, w którym można usunąć wodę przed cięciem granulatu, dlatego jego projekt wentylacyjny jest częścią strategii suszenia.
Jednocylindrowy ekstruder z dwuprzepustami wykorzystuje dwa atmosferyczne lub płytkie przepusty wzdłuż dysku, aby pozwolić na wyciek pary wraz z spadkiem ciśnienia tlenu między strefami. Jest to wystarczające dla poliolefinów oraz słabo wilgotnego zderczaka, jednak te przepusty są słabe w porównaniu do prawdziwego vakua, dlatego pozwalają na utrzymanie większej ilości wilgoci niż w liniach dwucylindrowych.
Skręty obrotowe z odciąganiem parawfaktu pod nadciśnieniem to silniejsza opcja do przetwarzania surowców higroskopicznych i zanieczyszczonych. Wiązana do kilku dziesiątek milibarów wiązkowy wyciąga paraówfakt z roztopu w znacznie szerszej mierze, dlatego fabryka Wanplas w Kerce dostarcza skrętów obrotowych z dwoma skrętami, które integrują się z systemami mycia i wysuszenia Polyreatec do recyklingu rPET i tworzyw inżynierskich o wymagających właściwościach. Im głębiej wiązanie i jak większa jest powierzchnia wolnego roztopu w wiązku, tym więcej wilgoci i paraówfaktu jest eliminowane.
Projektowanie przewietrznika i kontrola powrotu materiału decyduje o prawidłowości procesu odzyskiwania węgla. Niewłaściwie zaprojektowany przewietrznik pozwala materiałowi naodbyć się w gnieździe i zapchnąć jego otwór, lub pozwala na powrót par w powstały w przewietrzaczu gaz, który następnie wraca do kompletu. Dokładny kształt przewietrznika, odpowiednio obniżona ciśnienie przed jego otworem, a w niektórych przypadkach również naczynek zamykający otwór, pozwala parom wydostać się z materiału, a nie powrócić do niego.
Filtracja smyku i wymiana ekranów, dzięki której linię zabezpiecamy przed kurzem wytwarzanym z wilgotniejących płatków. Robustny zmiennik ekranów z odpowiednim zmęczeniem filtrające zatrzymuje zagnieżdżone zanieczyszczenia i kawałki papieru, ale jeśli płatek był wilgotny, ekran wycofi się szybciej i urządzenie działało będzie częściej. Filtracja jest zatem objawem powyżej-podzielniej istniejących problemów z sucheństwem, a nie niezależną poprawą.
Odbudowa wizkośności wewnętrznej dla PET może osiągnąć się dzięki polikondensacji w stanie stałym, po peletowaniu. Polikondensacja w stanie stałym (SSP) odbudowuje masę molekularną, jednocześnie utrzymując pellet w warunkach ciepła i suchych gazów, co częściowo wygasi utratę wizkośności wewnętrznej spowodowaną procesem hydrolizy. Jest to proces, który zwiększa koszty i zużywa energię, dlatego należy traktować go raczej jako ubezpieczenie dla marginesowego surowca niż jako powód do pominięcia procesu suszenia.
Metoda krojenia określa ostateczną wilgotność, jaką widzi klient. W obrabianiu granulowanego mycia i podwodnego obrabiania granulacji obie metody chłodzą cewkę w wodzie, dlatego końcowy granul opuszcza narzędzie mokry i musi przejść przez proces odwodnienia cząstek w g lynie centrówkowej oraz, w przypadku gatunków higroskopicznych, dodatkowy etap suchego ich odzyskania. Obrabianie pod wodą daje bardziej jednolite, sferyczne granulki, ale wymaga dokładniejszego sterowania wodą chłodzącej i procesem odwodnienia, aby uniknąć podnoszenia poziomu wilgotności powierzchni granul jednak do kilku dziesiątych procent.
| Etap procesu | Wilgotność wejściowa | Wilgotność na wyjściu | Typowa energia (kWh/t) |
|---|---|---|---|
| Umyć punkt wejścia / skraplania | 20 do 40 % | 8–15 proc. | Niezbyt istotne (przyjmuje wagi). |
| Sucharka centrifugalna. | 8–15 proc. | 1–3 % powierzchni | 3 do 8 |
| Maszyna do przesykania (odlew filmowy) | Wysoka powierzchnia. | 3 do 8 % | 15-35 |
| Suszarka powietrzną | 1–3 % powierzchni | < 0.5 % | 20 do 45 |
| Suszarnik odzyskiwający wilgoć (PET) | 1–3 % powierzchni | < 50 ppm | 80 do 140 |
| Wyfiltrowywacz IR | 1 do 8 % | Wyrażenie w % niskich | 50 do 90 |
| Centrifugalne osuszanie pelletów | Płynne granulaty | < 0,2 % powierzchni | 2–6 |
Wpływ energii i kosztów w tygielu suszenia
Wszystkie kompromisy związane z energią i kosztami na całej linii sušenia opierają się na jednym prostym prawdzie: najpierw zużywaj najmniej kosztowną energię, a drogie etapy termiczne przeznacz na niewielką część wody, którą sila mechaniczna nie może usunąć. Połączenie, które korzysta z sucharni desygnowanej do usunięcia wody, a nie centrifugej, wpływa na rachunki energetyczne.
Odciąganie centryfugalne to etap o najniższym poziomie zużycia energii, na poziomie 3-8 kWh na tonę, a każdy procent odzyskanej wody przed suszarnią termiczną to oszczędność energii, która jest kilka razy wyższa, ponieważ ogrzewanie i odparowanie wody w suszarni kosztuje znacznie więcej na tonę niż rozstrzyganie jej za pomocą silnika. Maszyna do odzysku na tkaninach kosztuje od 15 do 35 kWh na tonę, ale nadal jest lepsza od alternatywy w postaci oddzielania wilgoci produkcyjnej za pomocą sylwetki ciepłej powietrza.
Suszarka powietrzna kosztuje od 20 do 45 kWh na tonę i jest odpowiednim urządzeniem do suszenia poliolefin. Suszarka oczyszczająca w celu suszenia PET jest najbardziej energochłonna, czyli 80-140 kWh na tonę, ponieważ osiągnięcie punktu rosy mniejszego niż -40 stopni Celsjusza i utrzymywanie 160-175 stopni Celsjusza przez cztery do sześciu godzin wymaga zarówno regeneracji deeszkrytora, jak i utrzymywania ciepła. Suszarka infrawarmijska skraca ten czas o 20-40 procent dzięki szybszemu i bezpośredniejmu nagrzewaniu, dlatego jest atrakcyjna w miejscach, gdzie koszt energii jest decydujący.
Prognoza kosztów podziałuje na etapy kosztowe: desygnuje działanie instalacji odwodniania przez centrifugę i dąbianie. Narzędzia o niskich kosztach kapitale i niskiej/wystarczającej wydajności operacyjnej. Suszenie ciepłem powietrzem klasyfikuje się jako średnia w obu przypadkach. Odwodnianie dehumidyfikujące i pod ciśnieniem to wysokie/wielkie koszty kapitale i wysoka/wystarczająca wydajność operacyjna. Suszenie zrębowe za pomocą promieniowania i wagi określa się jako wysokie koszty kapitale, ale średnio wysoką wydajność operacyjną dzięki oszczędności energii. Dopuszczający się kosztów całkowitego użytkowania występuje, gdy linia kombiniuje etapy obejmujące wysokie koszty. Takie linie są wykorzystywane w procesach produkcyjnych produkowania rPET typu HS zaawansowanej jakości.
Systemy wielokierunkowe reuzywania wody zmieniają ekonomikę w sposób, którego producenci często nie zauważają. Recykling wody do mycia obniża koszty wody pitnej i odprowadzania, ale także podnosi temperaturę wody myjącej i tworzy stawkę powierzchniowo czynnych substancji, co pozostawia na flakach film hydrofiliczny i powoduje, że suszarka musi pracować ciężej. System balansowany z kontrolowaną temperaturą i poziomami substancji powierzchniowo czynnych obiekowuje oszczędność wody, nie podnosząc przy tym zużycia energii do suszenia.
Realizowany cel to balans energetyczno-kosztowy: zwiększaj mechaniczne odparowywanie do jego maksimum, dopasuj rozmiar termicznego suszarki do rzeczywistego rodzaju tworzywa a nie ustawień ogólnych, a dostosuj każdą modernizację do wyższej klasy, jeśli uzasadni się to akurat specyfikacją, taką jak rPET fabrykowany jako surowiec do palenia do plastików lub PB.
Kryteria akceptacji jakości i częstotliwość inspekcji
Kryteria zatwierdzenia jakości przekształcają cele wilgotności żywicy w listę kontrolną, którą laboratorium i operatorka linii mogą stosować, a częstotliwość inspekcji musi odpowiadać poziomowi ryzyka: żywice higroskopowe, o wysokiej wartości, są testowane co każdy wyprodukowany krok, podczas gdy niezawodne żywice na bazie poliolefinu są sprawdzane co shift. Napisane kryteria eliminują próbkowanie, co może sprawić, że wilgotne partie docierą do ekstrudera.
Dalej opisane kryteria łączą cele ppm i procentowe z tabeli dotyczącej żywicy z metodą pomiaru oraz standardowym referencją. Są one napisane tak, aby technik działający w obszarze jakości mógł podjąć decyzje na ich podstawie bez interpretacji, a w celu przeprowadzenia audytu przez klienta, aby posłużyli zamiast do takiej możliwości jak ad hoc, dokładnie dokumentowanym i powtarzalnym określeniem tej metody.
Standardy zapewniają zewnętrzną oczywistą wiarygodność. ISO 15512 określa metodę określenia zawartości wody w plastikach i jest podstawowym ruchem odniesienia dla wielu z tych pomiarów. ISO 62 dotyczy absorpcji wody przez plastiki, co jest przydatne do kwalifikacji stopni hygroskopijnych. ASTM D6980 opisuje wilgotność w materiałach plastikowych poprzez utlenienie, co jest powszechnym punktem odniesienia w Ameryce Północnej. EN 15347 charakteryzuje recykling plastików i określa wymagania charakterystyczne dla odpadów PET, w tym w odniesieniu do wilgoci. GB/T 40006 to chiński standard dla plastików recyklowanych, którym potwierdza wiarygodność wiele linii produkcyjnych. Są one cytowane jako proste odniesienia; znormalizowane limity linii produkcyjnej pozostają jednak przepisem eksploatacyjnym.
Częstotliwość przeprowadzania testów powinna wzrastać wraz ze stopniem skomplikowania. PET i PA, w przypadku których akceptacja produktu zależy od poziomu kilku ppm, są testowane na każdym wpływie i wyjściu z zakładu, korzystając z aparatu Metoda Karl Fischeraa. PE, PP i ABS, w których tolerancja wynosi kilka dziesiątych procenta, są sprawdzane w pojedynczych zmianach technologicznych metodą halogenu lub piekarnika, a monitorowane w ciągłym trybie za pomocą wbudowanego miernika, w przypadku posiadania takiego urządzenia. Niewłaściwe wyniki w układach ciągłego monitorowanie powodują natychmiastowy ponowny odbiór próbki i sprawdzenie suszarki, jeżeli to konieczne, zanim kontynuowane jest proces warzenia.
| Próchnina / produkt | Stopień wilgotności | Metoda testowania | Referencyjna standarda | Częstotliwość inspekcji |
|---|---|---|---|---|
| granulat rPET i pellety | < 50 ppm | Metoda Metoda Karl Fischeraa | ISO 15512/EN 15347 | Każde lot |
| PA6 / PA66 | < 200 ppm | Metoda Metoda Karl Fischeraa | ISO 15512 | Każde lot |
| PC | < 0.05 % (500 ppm) | Metoda Metoda Karl Fischeraa | ISO 62 | Każde lot |
| ABS | < 0.1 % | Halogen/pekała | Norma ASTM D6980 | Wg zmian obrotowych |
| PE / PP | < 0.2 % | Halogen | EPR (hubylin propylene) lub SEBS (styren-etylen/butylen-styrene) są powszechnym stosowanym materiałem. Funkcjonują one jako środki interfejsu, redukują wielkość faz oraz poprawiają przenoszenie napięć. | Wg zmian obrotowych |
| Odzyskany pellet (ogólnie) | < 0,2 % powierzchni | Halogen/NIR | GB/T 40006 | Wg zmian obrotowych / online |
Sprawdzanie i rozwiązywanie problemów związanych z wadami zawilgocenia
Matryca do eliminacji awarii przekształca objawy występujące w urządzeniu do napinania pelletów w przyczynę powstania wilgoci, co jest najszybszym sposobem na unieruchomienie wystąpienia tego deficytu, a nie na naprawę skutków. większość defektów związanych z wilgocią jest mylona z wadami w urządzeniu do napinania pelletów, gdy przyczyną naprawdę jest proces czyszczenia, centroregulacji lub suszenia.
W załączonej matrycy każdy widoczny defekt jest przyporządkowany prawdopodobnej przyczynie wilgoci oraz odpowiedniej czynności naprawczej. Operacje powinny być przeprowadzane od góry do dołu: najpierw należy potwierdzić poziom wilgoci osadów, a następnie od strony ekstrudera w stronę zbiornika do mycia, ponieważ najwcześniejszy etap, w którym dojdzie do awarii, jest również najtańszym do naprawy.
| Osiąga odstraszający efekt | Skuteczna przyczyna nawilżenia | Zazwyczaj widoczne w | Akcje korekcyjne |
|---|---|---|---|
| Kwasy lub puste miejsca w pelletach | Niedostateczne wysuszenie suchej masy, utrata IV | PET, PA | Podnieść temperaturę i czas suszenia; weryfikować punkt para. |
| Szerszenia srebra / rozcieńczenie | Wilgoć związana z materiałem w obróbce | ABS, PC, PA | Przeladowanie, obniżenie punktu rosy, suche przenoszenie |
| Podobienie żółtego koloru | Hydrolyza plus historia termiczna | PET, FR klasy | Większa ilość suchego materiału, niższa temperatura topienia, obniżenie czasu pobytu |
| Częste przerzuty siatki | Skupienie się pyłu pod wpływem wilgoci | 3. Wszystkie środki rozpuszczające | Poprawa odwadniania, dodanie odkurzania i jonizacji. |
| Fluktuacja ciśnienia toku | Wiązany par nie jest oddany. | PET, PA, PC | Zwiększ moc odprowadzania, zmniejsz wilgotność składników |
| Niska elastyczność mechaniczna. | Rozbój łańcuchów hydrolitycznych | PET, PA | Zmniejszyć wilgotność do ustawionego poziomu, rozważyć SSP. |
| Spiąte, gładkie kulki | Woda powierzchniowa plus uniemożliwienie ruchu | PE, PP, folia | Sprawdzenie parametrów, powietrza jonizowanego, wyciskarki |
Jak Polyretec technicznie kontroliuje suchość flaków
Polyretec, fabryka Wanplas, kontroliuje suchość kruszy po taki sposób, że traktuje etapy mycia, odcedzania i sušenia jako jeden zintegrowany system, zamiast jako oddzielne maszyny zakupione osobno. Urządzenia tej marki łączą zaawansowaną austriacką technologię mycia i odcedzania z chińskim oparciem produkcyjnym i takie parametry jak suchość są projektowane w linii od wałka do mycia w kierunku przodu, a nie osadzone na końcu.
Linie do mycia są budowane wokół żywicy. Linia mycia butelek z żywicy PET, o przepustowości od 500 do 6000 kg na godzinę, integruje mycie pod ciśnieniem, usuwanie etykiet oraz fazę odwodnienia centylobocznym, w której kratki wychodzą z myjki już w zakresie 1–3 procent. Linia do podziału i mycia miękkich tworzyw PP i PE, o przepustowości od 500 do 1500 kg na godzinę, łączy mycie z ekstraktorem lub kompaktorem, dzięki czemu płatki osiągają suszarkę termiczną na poziomie 3–8 procent, a nie mruczą mokro.
Linia granulacji nowej generacji została zaprojektowana do przyjmowania suchego, jednolitego fragmentu i do zakończenia procesu odpowiednim odparowaniem. Tam, gdzie wymagania aplikacji to nakazują, fabryka Wanplas Kerke dostarcza obrotowe ekspresory z dwoma wałkami z i wiatrem, które montowane są do odprowadzenia ścieków, działać na drodze do wylotów po obróbce wyparowywania zespołu Polyretec, zapewniając ciągły proces obróbki z niską wilgotnością od zbiornika do obróbki granulacji. W przypadku najbardziej wymagających rPET kategorii żywnościowym, filozofia linii to suszenie do poniżej 50 ppm przed ekspresorem i potwierdzenie tecznym Metoda Karl Fischeraa, zamiast zależenia od odparowywania ekspresora.
Globalne doświadczenie realizacji projektów potwierdza świadomość techniczną. Instalacje takie jak przetwarzanie LDPE w Turcji, recykling PP-nonwoven w Wietnamie, przetwarzanie LDPE z naklejkami w Meksyku i automatyczne mycie filmu PE/PP w Tajwanie miały różne wyzwania związane z wilgotnością, od tynku w filmie drukowanym po klejące etykiety, i w każdym przypadku rozwiązywano je, dopasowując łańcuch odwodnienia i suszenia do konkretnego zanieczyszczenia i tworzywa, a nie nakreślając generycznych parametrów.
Jako części marki Wanplas, Polyretec stosuje wspólne zobowiązania grupy w zakresie usług, w tym roczne bezpłatne dostarczenie rezerwowych części oraz 10-elementowe program zapewnienia usług. Dzięki temu sieć do sušení jest obsługiwana na dłuższą metę, a nie zostawiana sama sobie po podłączeniu do instalacji. Ponieważ suchość to dyscyplina procesu kontrolowanego, a nie pojedyncza maszyna, ciągłość obsługi jest kluczowa dla utrzymania wilgotności na pożądanym poziomie miesiąc za miesiącem.
Najczęściej zadawane pytania
Jaki poziom wilgotności powinien osiągnąć wycopany fragment PET przed pelletowaniem?
W przypadku rPET nadawanego do spożycia celowe stężenie wody nie może przekraczać 50 ppm, a w przypadku zastosowań tzw. od butelki do butelki, gdzie trzeba ograniczyć do minimum rozkład łańcuchów wywołany przez wodę, nie może przekroczyć 30 ppm. Najpopularniejszym sposobem osiągnięcia tego poziomu jest stosowanie odkurzacza odparzającego z temperaturą 160–175 stopni Celsjusza przez około cztery lub sześć godzin przy punktu rosa bliskim minus 40 stopni Celsjusza.
Dlaczego wilgoć powoduje szlachetne pasma i pęcherzyki w odzyskanych granulatach?
Wilgotność się przeobraża w parę wewnątrz presu, a system odprowadzania nie jest w stanie usunąć jej w całości przed podcinaniem pmoku. Par tworzy puste miejsca, które w pelletach pojawiają się w postaci pól, a na powierzchni składanin – w postaci szmarągli lub pęcherzy. Hygroskopiczne tworzywa, takie jak ABS, PC i PA, są najbardziej podatne na to, ponieważ przyciągają zazagę wody w masę polimerową.
Czy suszarka centrifugalna wystarcza do suszenia flaków do granulowania?
Drywer centrifugejny jest wystarczający tylko dla non-higroskopowych poliolefinów, takich jak PE i PP, w przypadku których celem jest obniżenie zawartości powierzchniowej wody z około 8 do 15% do 1–3%. W przypadku PET, PA, PC i ABS susz flakowy po centrifuge może jeszcze zawierać wodę łączoną, dlatego w jego następstwie konieczny jest suszownik deszkańczający lub suszownik podczerwieni przed filtracją ekstrudacyjną.
Jak sesper albo kompresor pomagają w robieniu z odpadów filmowych?
Urządzenie wyciszające lub plastikopompaforcuje film z PE i PP przez klapkę i kratkę, dzięki czemu mechaniczny nacisk wysusza wodę z puszystego matu. Odwrotnie, odciąga z niego lub do niemal 3-8%, co następny sušarnik termiczny może rozwiązać znacznie taniej, niż próba wydzielenia wody za pomocą ciepłego powietrza.
Jaki sposób pomiaru wilgotności jest najbardziej precyzyjny przy niskich wartościach ppm?
Titracja Metoda Karl Fischeraa jest referencyjną metodą o precyzji na poziomie ppm i jest odpowiednim wyborem dla PET i PA, gdy cel to poniżej kilku setek ppm. Analizator wilgotności halogenowej lub metoda utleniania w piecu jest wystarczająca w przypadku poliolefinów, gdy tolerancja wynosi kilka dziesiątych proc., natomiast cyfrowe, in line metry na długości składnika są dodatkowym narzędziem do ciągłego kontroli, ale mają wysokie koszty udostępnienia.
Czy rozpuliczarka sama może kompensować wilgotne ziarnko?
Również w tym przypadku część odpadowych ciał jest usuwana za pomocą zmielonej masy. Dwudrożdżkowy ekstryder wyposażony w technologię zredukowania pary pod dużym ciśnieniem (kilka deciabarów) może zdjąć z cieczy większą część pary. Poprawa współpracy między dwoma liniami o jedno i dwa giętki doskonale wpływa na pozbawienie wilgoci, ale przed wytłoczonym ciśnieniem zawsze jest lepsze i pozwala uniknąć eksternej zmiany wizkoelastyczności materiału. Nakrywka wodnego lub kucia pod wodą umożliwia zespołowe operacje odwodnienia prasowanych cząstek, które pozwalają uzyskać granulki z wilgotnością powierzchni poniżej 0,1 %.
Dlaczego PE i PP tolerują więcej wilgoci niż PET?
Poliolefiny są nie higroskopiczne i przenoszą tylko wodę osadzoną na powierzchni, dlatego nie podlegają hydrolizy, a kilka dziesiątek procent wilgotności powoduje jedynie niewielkie pęknięcia lub problemy z zasilaniem. PET i PA absorbują wodę w łańcuchu i ulegają hydrolizy, dlatego tyle samo poziomu wilgotności powoduje nieodwracalną utratę IV i spadek wytrzymałości. Różnica w tolerancji jest chemiczna, a nie tylko fizyczna.
Czy czyszczenie wody na linii recyklingowej powoduje obniżenie trwałości suchej drobnoustrojnej masy?
Odpowiedni stosunek w sieci zamkniętej obniża koszty wody przerobowej i odpływu, ale pozwala też na wzrost temperatury wody do mycia i stężenia surfaktantu, co skutkuje powstawaniem filmu hydrofilowego na granulatach, który go odnowia i zmusza podgrzewacz do cięższej pracy. Zbalansowana sieć z kontrolowaną temperaturą i stężeniem surfaktantu zapewnia oszczędności, nie przyspieszając jednocześnie zużycia energii w procesie suszenia.
Wniosek
Poprawa wilgotności skręceni do produkcji pelletów to w istocie problem projektowy złożony z kilku etapów: wydajnie usuwamy większość wody za pomocą mechanicznych środków, rezerwujemy drogie suche dla frakcji związanej z wodą, która faktycznie zagraża polimerowi, a rezultat mierzymy metodą dopasowaną do celu tworzywa. PET i PA wymagają suchego lub chłodnego ciśnieniowego suszenia do poziomów pod 50 lub pod 200 ppm, aby chronić natężenie wewnętrzne i właściwości mechaniczne, podczas gdy PE i PP są zadowolone z kwasowania prysznicowego oraz polerowania powietrzem. Sprzęt do sifiksu jest niezbędny do produkcji folii, suszenie w zakresie infrara- domierza 20–40 proc. ogranicza zapotrzebowanie energii tam, gdzie koszt energii ma znaczenie, a wakuumowe odparowywanie w wyłączniku robi za bezpieczeństwo, a nie jako zamiennik pre-suszenia. Polyretec, fabryka Wanplasa, wykorzystuje te zasady w integrowanych liniach mycia, kwasowania prysznicowego oraz granulowania, dzięki czemu kontrolowana jest wilgotność od praca obciążeniowego do wywołu. W przypadku każdego recyklera, najbardziej opłacalnym krokiem jest przyspieszenie kwasowania do jego granicy, ustawienie suszarki na odpowiednim parametrze suchego i weryfikacja metodyą Metoda Karl Fischera w przypadku materiałów higroskopicznych oraz metodą wykorzystującą halogen lub badanie w czasie produkcji w celu poliolefini, w którym kontroluje się każde partię w przypadku PET i PA oraz każdą zmianę w przypadku PE i PP. Postaraj się traktować wilgotność jako zmienną kontroli procesu, a nie jako etap końcowy, a jako takie poprawi jakość i wydajność pelletów, a także żywotność zderzaka.
