PET (پلیاتیلن ترفتالات) یک پلیمر ترموپلاستیک پرکاربرد برای کاربردهای مختلف مانند بستهبندی، نساجی و مهندسی است. PET خواص مکانیکی، حرارتی و نوری عالی دارد و میتواند برای محصولات جدید بازیافت و دوباره استفاده شود. با این حال، PET همچنین یک ماده جاذب رطوبت است، به این معنی که رطوبت را از محیط جذب میکند و این میتواند بر کیفیت و عملکرد آن تأثیر بگذارد. رطوبت در PET میتواند باعث هیدرولیز شود، که یک واکنش شیمیایی است که زنجیرههای پلیمری را تجزیه میکند و ویسکوزیته ذاتی (IV) ماده را کاهش میدهد. IV معیاری از وزن مولکولی و درجه پلیمریزاسیون PET است و شاخص مهمی از استحکام، سفتی و قابلیت پردازش ماده است. بنابراین، خشک کردن و کریستالیزه کردن PET قبل از اکستروژن ضروری است تا رطوبت از بین برود و از هدر رفتن IV جلوگیری شود.
خشک کن کریستالی مادون قرمز برای گرانول سازی PETیک فناوری جدید و نوآورانه است که از نور مادون قرمز (IR) برای خشک کردن و کریستالیزه کردن پرکهای PET در یک مرحله، قبل از تغذیه آنها به اکسترودر برای پردازش بیشتر، استفاده میکند. نور IR نوعی تابش الکترومغناطیسی است که طول موجی بین 0.7 تا 1000 میکرون دارد و میتواند توسط مولکولهای PET و آب جذب شود و باعث لرزش آنها و تولید گرما شود. نور IR میتواند به داخل پرکهای PET نفوذ کرده و آنها را از داخل گرم کند و در نتیجه خشک کردن و کریستالیزه کردن سریعتر و کارآمدتر از روشهای مرسوم مانند خشک کردن با هوای گرم یا خلاء باشد.
خشک کن کریستالی مادون قرمز برای گرانول سازی PET مزایای متعددی نسبت به روش های سنتی خشک کردن و کریستالیزاسیون دارد، مانند:
• کاهش زمان خشک شدن و تبلور: نور مادون قرمز میتواند پرکهای PET را در عرض 20 دقیقه خشک و متبلور کند، در حالی که روشهای مرسوم به چندین ساعت زمان نیاز دارند.
• کاهش مصرف انرژی: نور مادون قرمز میتواند پرکهای PET را با مصرف انرژی 0.08 کیلووات ساعت بر کیلوگرم خشک و متبلور کند، در حالی که روشهای مرسوم به 0.2 تا 0.4 کیلووات ساعت بر کیلوگرم نیاز دارند.
• کاهش رطوبت: نور مادون قرمز میتواند پرکهای PET را خشک و متبلور کند تا رطوبت نهایی آنها به کمتر از 50 ppm برسد، در حالی که با روشهای مرسوم رطوبت به 100 تا 200 ppm میرسد.
• کاهش اتلاف IV: نور مادون قرمز میتواند پرکهای PET را با حداقل اتلاف IV به میزان 0.05 خشک و متبلور کند، در مقایسه با 0.1 تا 0.2 اتلاف IV ناشی از روشهای مرسوم.
• افزایش چگالی حجمی: نور مادون قرمز میتواند چگالی حجمی پرکهای PET را در مقایسه با چگالی اولیه، 10 تا 20 درصد افزایش دهد که این امر عملکرد خوراک و خروجی اکسترودر را بهبود میبخشد.
• بهبود کیفیت محصول: نور مادون قرمز میتواند پرکهای PET را بدون ایجاد زردی، تخریب یا آلودگی خشک و متبلور کند که این امر ظاهر و خواص محصولات نهایی را بهبود میبخشد.
با این مزایا، خشککن کریستالی مادون قرمز گرانولاسیون PET میتواند کارایی و کیفیت اکستروژن PET را بهبود بخشد و الزامات کاربردهای غذایی را برآورده کند.
فرآیند خشک کن کریستالی مادون قرمز برای گرانول سازی PET را می توان به سه مرحله اصلی تقسیم کرد: تغذیه، خشک کردن و کریستالیزاسیون و اکسترود کردن.
تغذیه
اولین مرحله از خشککن کریستالی مادون قرمز برای گرانولسازی PET، تغذیه است. در این مرحله، پرکهای PET که میتوانند بکر یا بازیافتی باشند، توسط یک تغذیهکننده مارپیچی یا یک قیف به خشککن IR تغذیه میشوند. پرکهای PET میتوانند بسته به منبع و شرایط نگهداری، رطوبت اولیهای تا 10000 تا 13000 ppm داشته باشند. سرعت و دقت تغذیه از عوامل مهمی هستند که بر عملکرد خشک کردن و کریستالیزاسیون و کیفیت محصول تأثیر میگذارند.
خشک کردن و کریستالیزه کردن
مرحله دوم خشککن کریستالی مادون قرمز برای گرانولسازی PET، خشک کردن و کریستالیزه کردن است. در این مرحله، پرکهای PET در داخل یک درام چرخان که دارای یک کانال مارپیچی و پدالهایی در داخل آن است، در معرض نور IR قرار میگیرند. نور IR توسط یک مجموعه ثابت از فرستندههای IR که در مرکز درام قرار دارند، ساطع میشود. نور IR دارای طول موج 1 تا 2 میکرون است که با طیف جذبی PET و آب تنظیم شده و میتواند تا 5 میلیمتر به داخل پرکهای PET نفوذ کند. نور IR پرکهای PET را از داخل گرم میکند و باعث تبخیر مولکولهای آب و لرزش مولکولهای PET و تشکیل مجدد ساختار کریستالی میشود. بخار آب توسط جریانی از هوای محیط که از درام عبور میکند و رطوبت را با خود میبرد، حذف میشود. کانال مارپیچی و پدالها پرکهای PET را در امتداد محور درام منتقل میکنند و از قرار گرفتن یکنواخت و همگن در معرض نور IR اطمینان حاصل میکنند. فرآیند خشک کردن و کریستالیزاسیون حدود 20 دقیقه طول میکشد و منجر به رطوبت نهایی کمتر از 50 ppm و حداقل اتلاف IV 0.05 میشود. فرآیند خشک کردن و کریستالیزاسیون همچنین چگالی فله پرکهای PET را 10 تا 20 درصد افزایش میدهد و از زرد شدن و تخریب مواد جلوگیری میکند.
اکسترود کردن
مرحله سوم و پایانی خشککن کریستالی مادون قرمز گرانولاسیون PET، اکسترود کردن است. در این مرحله، پرکهای PET خشک و کریستالی شده به اکسترودر تغذیه میشوند که مواد را ذوب، همگن و به شکل محصولات مورد نظر مانند گلوله، الیاف، فیلم یا بطری درمیآورد. اکسترودر میتواند بسته به مشخصات محصول و افزودنیهای مورد استفاده، تک مارپیچ یا دو مارپیچ باشد. اکسترودر همچنین میتواند به یک دریچه خلاء مجهز باشد که میتواند هرگونه رطوبت یا مواد فرار باقیمانده را از مذاب خارج کند. فرآیند اکسترود تحت تأثیر سرعت مارپیچ، پیکربندی مارپیچ، دمای سیلندر، هندسه قالب و رئولوژی مذاب قرار میگیرد. فرآیند اکسترود باید بهینه شود تا اکستروژن روان و پایدار، بدون نقص، مانند شکستگی مذاب، تورم قالب یا بیثباتی ابعادی، حاصل شود. فرآیند اکسترود همچنین میتواند با یک فرآیند پس از عملیات، مانند خنک کردن، برش یا جمعآوری، بسته به نوع محصول و تجهیزات پاییندستی، دنبال شود.
نتیجهگیری
خشککن کریستالی مادون قرمز (گرانولاسیون PET) یک فناوری جدید و نوآورانه است که از نور IR برای خشک کردن و کریستالیزه کردن پرکهای PET در یک مرحله، قبل از تغذیه آنها به اکسترودر برای پردازش بیشتر، استفاده میکند. این فناوری میتواند با کاهش زمان خشک کردن و کریستالیزه شدن، مصرف انرژی، میزان رطوبت و از دست دادن IV و با افزایش چگالی حجمی و کیفیت محصول، کارایی و کیفیت اکستروژن PET را بهبود بخشد. این فناوری همچنین میتواند با حفظ IV و جلوگیری از زرد شدن و تخریب PET، الزامات کاربردهای غذایی را برآورده کند. این فناوری میتواند با امکان بازیافت و استفاده مجدد از PET برای محصولات جدید، به پایداری و اقتصاد چرخشی PET کمک کند.
برای اطلاعات بیشتر، لطفابا ما تماس بگیرید:
ایمیل:sales@ldmachinery.com/liandawjj@gmail.com
واتساپ: +۸۶ ۱۳۷۷۳۲۸۰۰۶۵ / +۸۶-۵۱۲-۵۸۵۶۳۲۸۸
زمان ارسال: ۲۵ ژانویه ۲۰۲۴