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Il PET (polietilene tereftalato) è un polimero termoplastico ampiamente utilizzato per diverse applicazioni, come l'imballaggio, il tessile e l'ingegneria. Il PET possiede eccellenti proprietà meccaniche, termiche e ottiche e può essere riciclato e riutilizzato per nuovi prodotti. Tuttavia, il PET è anche un materiale igroscopico, il che significa che assorbe l'umidità dall'ambiente, e questo può comprometterne la qualità e le prestazioni. L'umidità nel PET può causare idrolisi, una reazione chimica che rompe le catene polimeriche e riduce la viscosità intrinseca (IV) del materiale. La IV è una misura del peso molecolare e del grado di polimerizzazione del PET, ed è un importante indicatore della resistenza, della rigidità e della lavorabilità del materiale. Pertanto, è essenziale essiccare e cristallizzare il PET prima dell'estrusione, per rimuovere l'umidità e prevenire la perdita di IV.

Essiccatore a cristalli infrarossi Granulazione PETè una tecnologia innovativa che utilizza la luce infrarossa (IR) per essiccare e cristallizzare i fiocchi di PET in un unico passaggio, prima di alimentarli all'estrusore per ulteriori lavorazioni. La luce IR è una forma di radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda compresa tra 0,7 e 1000 micron e può essere assorbita dalle molecole di PET e d'acqua, facendole vibrare e generando calore. La luce IR può penetrare nei fiocchi di PET e riscaldarli dall'interno, con conseguente essiccazione e cristallizzazione più rapide ed efficienti rispetto ai metodi convenzionali, come l'essiccazione ad aria calda o sotto vuoto.

L'essiccatore a cristalli infrarossi La granulazione PET presenta diversi vantaggi rispetto ai metodi tradizionali di essiccazione e cristallizzazione, quali:

• Tempi di essiccazione e cristallizzazione ridotti: la luce IR può essiccare e cristallizzare i fiocchi di PET in 20 minuti, rispetto alle diverse ore necessarie con i metodi convenzionali.

• Consumo energetico ridotto: la luce IR può essiccare e cristallizzare i fiocchi di PET con un consumo energetico di 0,08 kWh/kg, rispetto ai 0,2-0,4 kWh/kg richiesti dai metodi convenzionali.

• Contenuto di umidità ridotto: la luce IR può essiccare e cristallizzare i fiocchi di PET fino a un contenuto di umidità finale inferiore a 50 ppm, rispetto ai 100-200 ppm ottenuti con i metodi convenzionali.

• Perdita IV ridotta: la luce IR può essiccare e cristallizzare i fiocchi di PET con una perdita IV minima dello 0,05, rispetto alla perdita IV da 0,1 a 0,2 causata dai metodi convenzionali.

• Aumento della densità apparente: la luce IR può aumentare la densità apparente dei fiocchi di PET dal 10 al 20% rispetto alla densità originale, migliorando le prestazioni di alimentazione e la resa dell'estrusore.

• Migliore qualità del prodotto: la luce IR può essiccare e cristallizzare i fiocchi di PET senza causare ingiallimento, degradazione o contaminazione, migliorando l'aspetto e le proprietà dei prodotti finali.

Grazie a questi vantaggi, la granulazione del PET mediante essiccatore a cristalli infrarossi può migliorare l'efficienza e la qualità dell'estrusione del PET e soddisfare i requisiti delle applicazioni alimentari.

Il processo di granulazione del PET mediante essiccatore a cristalli infrarossi può essere suddiviso in tre fasi principali: alimentazione, essiccazione e cristallizzazione ed estrusione.

Alimentazione

La prima fase della granulazione del PET tramite essiccatore a cristalli infrarossi è l'alimentazione. In questa fase, i fiocchi di PET, che possono essere vergini o riciclati, vengono alimentati nell'essiccatore a infrarossi tramite una coclea o una tramoggia. I fiocchi di PET possono avere un contenuto di umidità iniziale fino a 10.000-13.000 ppm, a seconda della fonte e delle condizioni di stoccaggio. La velocità e la precisione di alimentazione sono fattori importanti che influenzano le prestazioni di essiccazione e cristallizzazione e la qualità del prodotto.

Essiccazione e cristallizzazione

La seconda fase della granulazione del PET con essiccatore a cristalli infrarossi è l'essiccazione e la cristallizzazione. In questa fase, i fiocchi di PET vengono esposti alla luce infrarossa all'interno di un tamburo rotante, dotato di un canale a spirale e di pale al suo interno. La luce infrarossa viene emessa da una serie fissa di emettitori IR, posizionati al centro del tamburo. La luce infrarossa ha una lunghezza d'onda compresa tra 1 e 2 micron, sintonizzata sullo spettro di assorbimento del PET e dell'acqua, e può penetrare fino a 5 mm nei fiocchi di PET. La luce infrarossa riscalda i fiocchi di PET dall'interno, provocando l'evaporazione delle molecole d'acqua e la vibrazione e riorganizzazione delle molecole di PET in una struttura cristallina. Il vapore acqueo viene rimosso da un flusso d'aria ambiente, che attraversa il tamburo e trasporta via l'umidità. Il canale a spirale e le pale convogliano i fiocchi di PET lungo l'asse del tamburo, garantendo un'esposizione uniforme e omogenea alla luce infrarossa. Il processo di essiccazione e cristallizzazione richiede circa 20 minuti e si traduce in un contenuto di umidità finale inferiore a 50 ppm e una perdita minima di viscosità intrinseca (IV) di 0,05. Il processo di essiccazione e cristallizzazione aumenta inoltre la densità apparente dei fiocchi di PET dal 10 al 20%, prevenendone l'ingiallimento e la degradazione.

Estrusione

La terza e ultima fase della granulazione del PET con essiccatore a cristalli infrarossi è l'estrusione. In questa fase, i fiocchi di PET essiccati e cristallizzati vengono alimentati all'estrusore, che fonde, omogeneizza e modella il materiale nei prodotti desiderati, come pellet, fibre, film o bottiglie. L'estrusore può essere monovite o bivite, a seconda delle specifiche del prodotto e degli additivi utilizzati. L'estrusore può anche essere dotato di uno sfiato per il vuoto, in grado di rimuovere eventuali residui di umidità o sostanze volatili dal fuso. Il processo di estrusione è influenzato dalla velocità della vite, dalla sua configurazione, dalla temperatura del cilindro, dalla geometria della filiera e dalla reologia del fuso. Il processo di estrusione deve essere ottimizzato per ottenere un'estrusione fluida e stabile, senza difetti, come fratture del fuso, rigonfiamenti della filiera o instabilità dimensionale. Il processo di estrusione può anche essere seguito da un processo di post-trattamento, come raffreddamento, taglio o raccolta, a seconda del tipo di prodotto e dell'apparecchiatura a valle.

Conclusione

Essiccatore a cristalli infrarossi La granulazione del PET è una tecnologia innovativa che utilizza la luce infrarossa per essiccare e cristallizzare i fiocchi di PET in un unico passaggio, prima di alimentarli all'estrusore per ulteriori lavorazioni. Questa tecnologia può migliorare l'efficienza e la qualità dell'estrusione del PET, riducendo i tempi di essiccazione e cristallizzazione, il consumo energetico, il contenuto di umidità e la perdita di viscosità intrinseca (IV), aumentando la densità apparente e la qualità del prodotto. Questa tecnologia può anche soddisfare i requisiti delle applicazioni alimentari, preservando la viscosità intrinseca (IV) e prevenendo l'ingiallimento e la degradazione del PET. Questa tecnologia può contribuire alla sostenibilità e all'economia circolare del PET, consentendone il riciclo e il riutilizzo per nuovi prodotti.

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