Гранулятор ПЭТ


Гранулятор ПЭТ

Гранулированные полимерные материалы имеют очевидные преимущества перед порошкообразными, а также дроблеными(флексами).

Эти преимущества заключаются  в следующем.

1. Гранулы имеет более высокую степень гомогенности, что обеспечивает более низкий уровень энергопотребления и боде высокий уровень производительности при их переработке.

2. Гранулы имеют более стабильные размеры, в составе гранулята практически отсутствует мелкая  фракция пыли(в отличие от материала в виде флексов),что также позитивно влияет на энергопотребление, производительность и качество готовой продукции, т.к. имеет место более высокая гомогенность расплава при одних и тех же условиях переработки.

3. Гранулы имеют хорошую сыпучесть, что позволяет использовать их как универсальный сырьевой материал практически во всех технологических процессах, в том числе  при  экструзии, литье,экструзионно-выдувном формовании.

4. Гранулы можно перерабатывать методом экструзии на любых типах экструдеров (одношнековых,многошнековых, дисковых, планетарных) вне зависимости от конструкции шнековых пар или другого пластицирующего рабочего механизма.

5. Гранулы занимают меньшие объемы при хранении, их насыпная плотность в  2,5-3 раза больше чем дробленого  полимерного материала, что позволяет использовать емкости –хранилища(силосы) меньшего объема, на меньших производственных площадях.

6. Гранулы лучше транспортируются по системам пневмо-вауумтранспорта,вероятность заторов и образование пробок ниже, чем при транспортировке порошков или флексов.

7. Гранулы имеют меньшую загрязненность посторонними включениями, так как в процессе грануляции флексов(«дробленки»)расплав проходит дополнительную очистку в фильтре(фильтрах) расплава.

8. Гранулы могут быть модифицированы в процессе их получения с целью, восполнения потери термостабильности,снижения ПТР или характеристической  вязкости, а также придания им цвета и добавления наполнителя  с гораздо большей сравнительной эффективностью, за счет более длительного и интенсивного процесса гомогенизации.  

Гранулирование флексов ПЭТ является также, в ряде случаев, необходимым, что обусловлено, прежде всего,  условием обеспечения бесперебойной работы перерабатывающего оборудования.

Кроме того, в процессе грануляции ПЭТ-флексов, которые  находятся в аморфном состоянии, ПЭТ переходит в кристаллическое состояние, что снижает продолжительность последующей сушки.

Необходимость гранулирования ПЭТ может возникнуть, например, при обеспечении технологических процессов литья под давлением, а также обеспечения производства получения листов и пленок на линии оснащенной одношнековым экструдером в сочетании с участком  по производству изделий методом пневмо или вакуумного формования.

В этих случаях гранулирование позволяет эффективно  использовать  образующиеся после дробления флексы собственного производства, а также флексы произведенные другими сторонними производителями из полигонной бутылки.

В процессе вакуумного и пневмоформования может образовывать до 40% возвратных отходов, при этом могут возникнуть технологические трудности при их вторичном использовании в смеси с первичным сырьем, прежде всего по причине низкой насыпной плотности. Использование гранулированного материала устраняет эту проблему.

В отраслевом журнале «Полимерные материалы»,апрель 2018,с.36 рассмотрены основные проблемы при переработке ПЭТ  в статье указано, что ПЭТ подвержен гидролизу водой при температуре выше температуры плавления. Поэтому во избежание гидролиза и термодеструкции ПЭТ-флексов при их гранулировании необходимо обеспечить содержание влаги  в расплаве полимера не более 0,005 %.

Гидролиз водой ПЭТ при температуре выше температуры его плавления приводит к образованию низкомолекулярных олигоэфиров; при этом происходит снижение молекулярной массы полимера и вязкости расплава.

Причиной, вызывающей процесс гидролиза, является высокая концентрация воды в полимере, находящемся в вязкотекучем состоянии. В свою очередь, высокая концентрация воды является следствием неправильно организованного технологического процесса в части газоотведения и водоохлаждения, кристаллизации с последующей или предварительной сушкой либо возникающих неполадок в виде, например, «забивки» линий вакуумирования или неправильной работы вакуумных насосов, что влияет на значение уровня вакуума в процессе дегазации. Играет роль также высокая влажность возвратных отходов, возникающая в результате высокой влажности помещений, где они хранятся или перерабатываются.

Интенсивная термодеструкция ПЭТ, имеющая термоокислительный характер, наблюдается в процессе его переработки при температуре 260–270 ºС при этом гидролиз ПЭТ ускоряет его термодеструкцию. В процессе термодеструкции выделяются оксид и диоксид углерода, ацетальдегид, терефталевая кислота и вода, а также имеет место снижение молекулярной массы полимера и, как следствие, снижение вязкости его расплава. Следствием термодеструкции, наряду с снижением молекулярной массы и вязкости, является образование пузырей в начальной стадии и изменение цвета материала при развитии этого процесса.

Для предотвращения термодеструкции экструдер, наряду с высокоэффективной системой вакуумирования, должен быть оснащен хорошей системой охлаждения цилиндра, позволяющей быстро снизить температуры ниже критических, особенно при остановке процесса экструзии.

Нами разработана установка для  процесса гранулирования позволяющая получать высококачественные гранулы из вторичных ПЭТ флексов.

Установка состоит из следующих узлов.

1.Смеситель с сушильным устройством и дозировочной станцией для компонентов смеси.

В смесителе осуществляется предварительная сушка флексов при температуре до 120ºС.

Смеситель оборудован  вертикальными мешалками червячно-лопасного типа, что позволяет предотвратить слипание  флексов ПЭТ  в процессе сушки. Сушка производиться за счет циркуляции горячего воздуха.

При помощи дозировочной станции в смеситель могут загружаться  флексы ПЭТ, а также красители и  добавки, в т.ч.  повышающие молекулярную массу(удлинители цепи).

2.Шнековый транспортер для подачи смеси в бункер экструдера.

3.Двухшнековый экструдер с параллельными шнеками длиной 44D.

 Экструдер оснащен:                          

- устройством принудительной подачи сырья,

-фильтром расплава,

-стренговой  головкой,

-системой принудительной дегазации,

-системой охлаждения стренгов(водяная ванна),

-режущим гранулятором,

-виброситом,

-сушилками для предварительной и окончательной сушки,

-системами пневмотранспортировки гранул

В дополнительной комплектации экструдер может оснащаться насосом расплава и статическим смесителем,дополнительным фильтром расплава. Возможна также дополнительная комплектация кристаллизатором.

Система принудительной дегазации экструдера позволяет эффективно удалять пары воды и ацетальдегида, предотвращая тем самым гидролиз и термическую деструкцию.

При этом происходит незначительное снижение характеристической вязкости, не более чем на (5-10)%,а при использовании добавок-удлинителей цепи, возможно, ее повышение.

 При отводе паров органических соединений и низкомолекулярных  олигомерных продуктов деструкции ПЭТ, поступающих из зон декомпрессии экструдера, предусмотрена система их улавливания, сбора и очистки в контуре циркуляции рабочей воды водокольцевых вакуумных насосов.

Система фильтрации расплава непрерывного действия позволят отфильтровывать посторонние включения размером до 20 мкм ,а при установке дополнительного фильтра до 5 мкм.

Система регулируемого охлаждения, дополнительного нагрева и сушки позволяет выпускать гранулы высокой степенью кристалличности, что увеличивает производительность процессов при последующей переработке.

Характеристика получаемых  гранул приведена в таблице

Наименование показателя

Значение показателя

по ГОСТ Р 51695-2000

 

Показатели достигнутые

на установке грануляции ПЭТ поставки «Интерпласт»

1 Массовая доля влаги, %

0,1-0,5

0,2

2 Плотность, г/см

1,38-1,42

1,4

3 Насыпная плотность, кг/м

800-900

870

4 Температура плавления, °С

250±2

250

5 Температура стеклования, °С

78±2

80

6. Вязкость характеристическая, дл/г

0,80 ±

0,02*

 

0,75(без добавления удлинителей цепи).

Производительность установки может варьироваться от 75 до 400 кг в час в зависимости от потребности покупателя.

Оставить заявку