PET塑料材料不預干燥也能擠出
PET塑料材料不預干燥也能擠出
市場對PET的需求持續(xù)高漲,所以對這種材料及其加工的研究從未間斷。德國塑料加工研究院(IKV)與勞芬豪舍(Reifenhaeuser)公司在一個項目上已經合作了兩年,目標是利用排氣過程,無需進行任何預先干燥,而加工PET。在IKV的一臺60mm擠出生產線上進行了仔細的測試(圖1)。由該項目得出的所有技藝被融入到隨后出現的80mm擠出生產線的理念和設計當中,此機器將很快地在勞芬豪舍的試驗車間中運行。本文對迄今所完成研究而得出的一些重要結果進行回顧,同時列出了今后需求深入發(fā)展的地方。
避免鏈分解
加工PET時的大挑戰(zhàn)之一是要抑制氧化、機械分解、熱學分解和最重要的水解作用,以及由此產生的分子量減少。分子量減小通常伴有整體性能的嚴重退化。在傳統(tǒng)PET加工中,原料的預干燥是必不可少的。干燥一般在較低露點下靠熱風完成。干燥時間可能長達6小時,據許多原料生產商反映,水含量會在50ppm以下。因為干燥的熱膠粒易于迅速吸收水分,所以應當利用熱風把膠粒傳送到擠出機中。有關文獻的數據高達3-8ppm/分鐘(粒料)和40ppm/分鐘(粉料),依散料的具體尺寸而變化。
預干燥進行分散
排氣技術是對預干燥的真正替代,或者說至少是對它的一個切合實際的補充。在本文,我們必須首先對PVC粉料加工常用的漏斗式排氣方法和許多應用領域廣泛應用的從聚合物熔體中去除揮發(fā)性成分的熔體排氣方法區(qū)別開來。兩種概念在IKV的試驗車間裝置里都被實踐。
斗式排氣
斗式排氣基本上被用于在漏斗系統(tǒng)儲存時,從散料中抽出表面的水分。當處理表面積與體積之比高的薄片時,它是特別有效的。
然而實驗顯示,即使是在處理未干燥的膠粒時,斗式排氣仍起著重要的作用。這可能產生兩種現象 :一是加料段材料受熱,同時膠粒中水分擴散率提高,加速水分的排出 ;二是避免了在 1mbar壓力(漏斗中測得)之下的氧化分解。
熔體排氣
為了評價熔體排氣過程,用干燥物料的傳統(tǒng)加工方法對尺寸作用、生產和工藝參數進行檢查和比較。為了防止干燥膠粒逐漸冷卻時工藝條件的任何變化,在干燥(170℃、露點-40℃,6小時)之后膠粒被冷卻至室溫,壓力為1mbar,然后被加工。一個模塊化插入式螺桿系統(tǒng)與可鎖合的排口一起,能夠在排氣試驗中變化尺寸參數。