Производство ПЭТ-листа

Переработка ПЭТ в листы и пленки может осуществляться двумя способами:

- с использованием одношнекового экструдера с предварительной кристаллизацией и сушкой;

- с использованием двухшнекового экструдера с глубоким каскадным вакуумированием;

При  переработке ПЭТ  необходимо обеспечить  низкую концентрацию влаги в полимере при загрузке в экструдер (не более 0,015 %),а в состоянии расплава 0,005 м.ч.в противном случае полимер будет подвержен термической деструкции.

Исходный ПЭТ (гранулят) содержит (0,2-0,4) % влаги поэтому его нужно подвергать сушке. Исходный ПЭТ  находится как в аморфном, так и в кристаллическом состоянии, при этом степень кристалличности может   составлять(2-50)%.

У первичного ПЭТ степень кристаллизации высокая и может достигать максимального значения 50%.Если в качестве исходного сырья используется вторичное сырье в виде хлопьев (флекс) степень кристаллизации значительно ниже.

Отделить воду от полимера, находящегося в аморфном состоянии  сложнее, чем от кристаллической его части, т.к при температуре выше температуры стеклования происходит слипание и агломерация гранул, поэтому  для  проведения процесса сушки, полимер предварительно кристаллизуют, с целью добиться максимальной степени кристаллизации. Максимальная скорость кристаллизации  достигается при температуре Т≈(190-200)ºС ,продолжительность процесса может составлять 4 часа.

При нагреве выше температуры, которая составляет ≈78 ºС,поверхность полимера начинает размягчаться, становится возможным слипание отдельных гранул в агломераты, поэтому процесс кристаллизации и сушки  осуществляется с «ворошением» при помощи специальных мешалок установленных в кристаллизаторе.

Процесс кристаллизации и сушки осуществляется в кристаллизаторе. Из кристаллизатора  ПЭТ подается в сушилку, где досушивается при более низкой температуре ,после проведения контроля на содержание влаги, полимер подается в приемный бункер  экструдера.

Альтернативным способом получения пленки ПЭТ является ее производство с использованием двухшнекового экструдера с несколькими зонами дегазации и длинными шнеками(35-40 D) при глубоком вакуумировании.

В  этом случае процессы кристаллизации и сушки протекают непосредственно в процессе экструзии, отдельного узла кристаллизации и сушки не требуется.

Этот способ является  менее энергоемким чем, процесс, осуществляемый в линии на базе одношнекового экструдера.

Нужно также учитывать тот фактор, что содержание влаги и степень кристаллизации ПЭТ(в особенности вторичного) различных поставщиков могут отличаться в несколько раз, что может сказываться на производительности и качестве процесса.

При использовании  кристаллизаторов этот фактор может быть нивелирован  за счет подбора времени кристаллизации.

Тот или иной способ переработки ПЭТ в листы или пленки может быть выбран в зависимости от используемого исходного сырья и конкретных условий для организации производства.

Рассмотрим  более подробно комплектацию линии для получения АПЭТ пленки(листа) на примере линии поставки «Интерпласт», которая успешно сдана в эксплуатацию в ноябре 2017 года в ООО «Альянс-Экспорт» г.Новосибирск.

Линия укомплектована необходимыми узлами для всех стадий технологического процесса.

На стадии подготовки сырья реализованы технические решения позволяющие производить высокоэффективное не только дистрибутивное, но и дисперсионное смешение первичного сырья с возвратными отходами и необходимыми добавками в полуавтоматическом режиме.  Узел подготовки сырья представляет собой аппаратурный комплекс, состоящий из смесителя с сушилкой,шнековых транспортеров и вакуумных загрузчиков.

На стадии экструзии базовым агрегатом является двухшнековый экструдер с диаметром шнеков 74 мм и длиной шнеков 40 D.Со-направленное вращение шнеков обеспечивает хорошую дегазацию и эффективное дистрибутивное и дисперсионное смешение.

Подача сырья-принудительная,что обеспечивает хорошую загрузку зоны питания экструдера в широком диапазоне плотности исходного сырья.

Вращение привода осуществляется за счет комплексного  частотно-регулируемого привода (АДРЧ) с обратной связью.

Высокая мощность и конструкция асинхронного двигателя главного привода (N=132 кВт),с независимой вентиляцией обеспечивает устойчивую работу и высокую производительность(до 350 кг/час).

Цилиндр экструдера имеет три  зоны дегазации для глубокого вакуумирования, обеспечивающие удаление паров воды и летучих продуктов из экструдируемого материала.

Имеется возможность изменение режима работы двигателя в зависимости от плотности применяемого сырья, путем изменения значений коэффициентов  ПИД-регулятора управления приводом.

Автономная система водяного охлаждения позволяет производить поддержание и коррекцию   температуры цилиндра экструдера с высокой скоростью и точностью.

Двухканальный фильтр расплава позволяет осуществлять смену сеток в процессе безостановочной работы.

Автоматический режим работы пары насос расплава+экструдер обеспечивает непрерывную подачу материала в зону выдавливания экструдера и головку.

Современная конструкция головки позволяет с высокой точностью выпускать пленки и листы с номинальной толщиной от 200 до 800 мкм.

Узел дегазации и водоподготовки с раздельными контурами рабочей и охлаждающей воды, представляет собой аппаратурный комплекс, состоящий из вакуумных насосов, насосов подпитки, разделительного бака и теплообменника, при этом использованы технические решения, позволяющие производить его эксплуатацию в любой климатической зоне. 

Валы гладильного каландра, входящего в состав постэкструзионной линии, оснащены индивидуальным приводом и охлаждаются  водой, что позволяет осуществлять хорошо управляемые съем, калибровку и охлаждение, тем самым, формировать требуемую надмолекулярную структуру материала.

За счет хорошего теплосъема при гарантийной ширине материала пленочного полотна 650 мм, удалось получить качественный материал шириной 730 мм.

Резка краевых полос и срединная резка осуществляется при помощи дисковых ножей методом «в ножницы» ,с регулируемым нагружением за счет пневмоцилиндров,что позволяет осуществлять процесс резки с высоким качеством и точностью.

Промазное устройство, в составе постэкструзионной линии позволяет осуществлять процесс замасливания поверхности в широком диапазоне концентраций полиметилсилоксана в эмульсии и плотности покрытия поверхности.

Двухпозиционное намоточное устройство с компенсатором и дополнительным тянущим устройством, позволяет производить намотку рулонов весом до 450 кг и диаметром рулона 800 мм.

Предусмотренная в составе производства дробилка для измельчения краевых полос соединенная с системой пневмотранспорта, позволяет производить механизированную транспортировку флексов с минимальной степенью загрязнения.

Центральный пульт управления линией оснащен сенсорным экраном с   понятным и удобным интерфейсом.

Источник: "Интерпласт"

Если Вам понравилась эта статья ставьте палец вверх и подписывайтесь на наш канал.