В последние годы на рынке появились многошнековые экструдеры в качестве альтернативы одношнековым экструдерам с системой предварительной сушки. (Здесь мы называем многошнековыми экструдерами, включая двухшнековые экструдеры, планетарные валковые экструдеры и т. д.)
Но мы считаем, что система предварительной сушки необходима даже при использовании многошнекового экструдера. Потому что:
1) Многошнековые экструдеры оснащены очень сложными системами вакуумной дегазации, установленными на экструдере, чтобы предотвратить эффект гидролиза из-за отсутствия предварительной сушки. Обычно такие экструдеры используются в следующих условиях:
Максимально допустимая влажность корма не должна превышать 3000 ppm (0,3%).
Фактически, хлопья из бутылок различаются по чистоте, размеру частиц, распределению размеров частиц и толщине, а также, особенно, по влажности. Хлопья из переработанного сырья позволяют удерживать до 5000 ppm влаги в продукте и во много раз большее количество воды на его поверхности. В некоторых странах влажность корма может достигать 14 000 ppm даже при упаковке в биг-бэг.
Как абсолютное содержание воды, так и его неизбежные колебания представляют собой серьёзную проблему для многошнекового экструдера и соответствующей концепции дегазации. Это часто приводит к колебаниям процесса, которые заметны по крайне нестабильным выходным давлениям экструдера. Вполне вероятно, что значительное количество влаги всё ещё остаётся в экструдере, достигая фазы расплава, из-за исходного содержания влаги в смоле и количества влаги, удалённой при вакуумировании.
2) ПЭТ очень гигроскопичен и поглощает влагу из атмосферы. Небольшое количество влаги гидролизует ПЭТ в расплавленном состоянии, снижая его молекулярную массу. ПЭТ необходимо высушить непосредственно перед переработкой, а аморфный ПЭТ перед сушкой необходимо кристаллизовать, чтобы частицы не слипались при стекловании.
Под воздействием влаги может происходить гидролиз, что часто проявляется в снижении характеристической вязкости (ХВ) продукта. ПЭТ — «полукристаллический». При снижении ХВ бутылки становятся более хрупкими и склонны к разрушению в зоне литника (точки впрыска) во время выдува и розлива.
В «кристаллическом» состоянии его молекулярная структура содержит как кристаллические, так и аморфные участки. Кристаллическая часть образуется там, где молекулы могут выстраиваться в очень компактную линейную структуру. В некристаллических областях молекулы расположены более хаотично. Обеспечивая высокую степень кристалличности перед обработкой, вы получаете более однородный и качественный продукт.
Инфракрасные вращающиеся барабанные системы IRD производства ODE выполняют эти функции значительно более энергоэффективно. Специально разработанное коротковолновое инфракрасное излучение напрямую стимулирует молекулярную теплопередачу в сухом материале, минуя довольно неэффективный промежуточный этап – использование нагретого воздуха. Благодаря такому способу нагрева время нагрева и сушки сокращается до 8,5–20 минут в зависимости от конкретного применения, в то время как для традиционных систем с горячим или сухим воздухом требуется несколько часов.
Инфракрасная сушка может значительно повысить производительность двухшнекового экструдера, поскольку она снижает ухудшение значений характеристической вязкости и существенно повышает стабильность всего процесса.
Время публикации: 24 февраля 2022 г.