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机械-PET瓶排气挤出技术的研发

发布时间:2021-10-25 10:50:27 阅读: 来源:空气锤厂家
机械-PET瓶排气挤出技术的研发

在过去几年里,PET市场显现出快速增长的特点。每个人看起来在谈论这类材料,就在不太久之前,PET在普通塑料中为自己求得了1个稳固的地位。PET据称有大量突出的性能,这对其的成功利用也起侧重要的作用,包括出色的机械性能数据、良好耐高温性、对蒸汽、氧气和带气味溶剂的高阻隔性、和良好的透明性。这1套性能使PET特别适合于高级次包装用途的理想产品。 市场对PET的需求延续高涨,所以对这类材料及其加工的研究从未中断。德国塑料加工研究院(IKV)与劳芬豪舍(Reifenhaeuser)公司在1个项目上已合作了两年,目标是利用排气进程,无需进行任何预先干燥,而加工PET。在IKV的1台60mm挤诞生产线上进行了仔细的测试(图1)。由该项目得出的所有技艺被融入到随后出现的80mm挤诞生产线的理念和设计当中,此机器将很快地在劳芬豪舍的实验车间中运行。本文对迄今所完成研究而得出的1些重要结果进行回顾,同时列出了今后需求深入发展的地方。避免链分解加工PET时的大挑战之1是要抑制氧化、机械分解、热学分解和最重要的水解作用,和由此产生的分子量减少。分子量减小通常伴随整体性能的严重退化。在传统PET加工中,原料的预干燥是必不可少的。干燥1般在较低露点下靠热风完成。干燥时间可能长达6小时,据许多原料生产商反应,水含量会在50ppm以下。由于干燥的热胶粒易于迅速吸收水分,所以应当利用热风把胶粒传送到挤出机中。有关文献的数据高达3⑻ppm/分钟(粒料)和40ppm/分钟(粉料),依散料的具体尺寸而变化。预干燥进行分散排气技术是对预干燥的真正替换,或说最少是对它的1个切合实际的补充。在本文,我们必须首先对PVC粉料加工常常使用的漏斗式排气方法和许多利用领域广泛利用的从聚合物熔体中去除挥发性成分的熔体排气方法辨别开来。两种概念在IKV的实验车间装置里都被实践。斗式排气斗式排气基本上被用于在漏斗系统储存时,从散料中抽出表面的水分。当处理表面积与体积之比高的薄片时,它是特别有效的。但是实验显示,即使是在处理未干燥的胶粒时,斗式排气仍起侧重要的作用。这可能产生两种现象 :1是加料段材料受热,同时胶粒中水分分散率提高,加速水分的排出 ;2是避免了在 1mbar压力(漏斗中测得)之下的氧化分解。熔体排气为了评价熔体排气进程,用干燥物料的传统加工方法对尺寸作用、生产和工艺参数进行检查和比较。为了不干燥胶粒逐渐冷却时工艺条件的任何变化,在干燥(170℃、露点⑷0℃,6小时)以后胶粒被冷却至室温,压力为1mbar,然后被加工。1个模块化插入式螺杆系统与可锁合的排口1起,能够在排气实验中变化尺寸参数。图2显示的为3次、两次和1次排气实验,深螺纹排气区的长度相应得到调理。测试是针对含水量约为1000ppm的PET、在不同的加工量和套筒温度下进行的。在1个专门设计的熔体流变计上,并通过薄膜扁平模头,对压力损失进行丈量。同时对熔体温度进行丈量,它是在3个点上进行连续记录,3点全都位于熔体流道的中间。除这些数据以外,在项目的延续进程当中,试样也要经历化学分析,目的是将在行业中常常使用的本身粘度(溶液粘度)当作评估的附加标准。但是,基础实验已表明,在线测得的数据实确切与本身粘度有着很大的关联,这意味着良好的评估标准已存在于项目的这个阶段。 作为评估标准的压力损失当评估测试数据时,1个事实变得很清楚:流变计中测得的粘度和与体积活动有关的扁平模头压力损失以极为类似的方式表现。明显地,任1个丈量结果可以被用来评估测试。扁平模头的额定压力损失被最后选定,由于模头是任何理想截面的压力消耗者,这基本在任何挤诞生产线上都是存在的。这意味着具有熔体泵(丈量体积流量)、熔体压力和温度丈量系统的任何加工者都能利用这类评估标准。排气测试的结果就单排气的结构而言,熔体排气被发现是不可能的,由于排气区的螺槽体积不足以和膨胀的材料相适应,这意味着在低的排气压力之下,1些熔体从排气口逸出。图中清楚表明,在相对较宽的温度范围内3倍排气所获得的额定压力损失要比在预干燥情况时高出。对2倍排气,没有视察到这类作用,表明加工未预干燥的材料是绝对可能的已建成违建房怎么处理,在1些情况下,乃至还能获得比有着预干燥作用更高的粘度。排气压力的影响对PET的实验表明,在所施排气压力(泵的过滤装置中测得)和所得额定压力消耗(模头)之间有着实际上线性关系。依托排气压力,所以有可能特别地影响粘度。这类现象已利用在了1些工业场合中,来控制粘度及聚合浓缩物的平均分子量。这个步骤对多数用户有着明显的缺点,由于从技术设备的角度来说是较为复杂的。所用熔体流变计易于提供毛病的丈量值,由于随时间会积累沉淀。所以在线流变计的丈量值和扁平模头之间的关系,和与本身粘度的相互关系代表着走向在线控制聚合浓缩物分子量的重要1步,基本上任何加工者都能以简单的手段来实行此方法。控制和调理分子量为了完成对分子量的在线控制,可以在1定体积流量的情况下对流道形状(如在挤出模头中)的压力消耗进行丈量。由于流道性能和熔体温度之间的关系,后者必须在1系列的测试中有特别的不同。由此,针对各个点,可以进行对特定压力损失和本身粘度之间关系的离线丈量。从这里,可以绘出目标曲线违章建筑拆除手续流程,把所期望的最小压力损失与每个熔体温度对应。当生产在运转时,只要数值低于必要水平农村拆迁宅基地怎么测量,控制系统能发出毛病警报。依托熔体排气,有可能将这类测试扩大到闭环控制回路。特别是当处理未干燥原料时,这类可能性起着极重要的作用。在水含量中也常常有着巨大的差别,对熔融进程中产生的水解起侧重要的影响,当熔体进入排气段时,会导致分子量的剧烈波动。如果排气进程保持稳定,这也将引发产品质量的很大变化。在实验之前必须肯定的某1工艺窗口当中,有可能通过对排气压力的专门控制,来保持全部工艺的品质稳定,而不管水含量和材料的分子量。结论及展望:研究表明,借助排气,在60mm单螺杆挤出机上处理水含量约1000ppm的未干燥胶粒是可能的。更多的实验将更近距离地留意本身粘度和熔体粘度之间的相互关系,将完全检查漏斗式排气,并扩大实验中所用材料的范围。而且,新型平膜模头将很快地被综合到生产高级次薄膜的现有生产线当中,所以分析可以被延伸至将机械测试包括其中。在劳芬豪舍实验车间里80mm生产线的起用,和由该装置完成的实验,代表着从所得专业知识向工业实践的直接转化。