Процес виробництва прозорих листів ПЕТ та ключові моменти

Існує багато видів пластикових листів, і вони широко використовуються. Наразі основними видами є полівінілхлорид, полістирол та поліестер (PET)Серед них ПЕТ-листи мають хороші експлуатаційні характеристики, відповідають національним вимогам гігієни для литих виробів та міжнародним вимогам охорони навколишнього середовища, а також є екологічно чистими листами.

Сировина для ПЕТ-листів

Як і в інших пластмас, характеристики ПЕТ-листів тісно пов'язані з молекулярною масою, а власна в'язкість визначає молекулярну масу. Чим більша власна в'язкість, тим кращі фізичні та хімічні властивості, але тим гірша плинність, що ускладнює формування. Чим нижча власна в'язкість, тим гірші фізичні та хімічні властивості та гірша ударна в'язкість. Тому власну в'язкість прозорих ПЕТ-листів слід вибирати від 0.8 дл/г до 0.9 дл/г.

Процес виробництва ПЕТ

Основним виробничим обладнанням для прозорих листів ПЕТ є: кристалізаційна вежа, сушильна вежа, екструдер, матриця, тривалковий каландр та намотувальна машина.

Виробничий процес такий: кристалізація сировини → сушіння → екструзійна пластифікація → екструзійне формування → каландрування та формування → намотування виробів.

Перший крок – кристалізація

ПЕТ-шматки нагрівають і кристалізують у кристалізаційній вежі для вирівнювання молекул, а потім підвищують температуру склування скибочок, щоб запобігти адгезії під час процесу сушіння та закупорці бункера.

Кристалізація, як правило, є незамінним етапом, який триває від 30 до 90 хвилин, а температура становить менше 149°C.

Крок 2: Сушка

За високих температур вода може спричинити гідроліз та деградацію ПЕТ, що призводить до зниження його адгезійних властивостей. Його фізичні властивості, особливо ударна в'язкість, знижуються зі зменшенням молекулярної маси. Тому ПЕТ необхідно висушити перед екструзією розплаву, щоб зменшити вміст вологи, а його вміст вологи має бути менше 0.005%.

Для сушіння використовується осушувальна сушарка. Оскільки ПЕТ-матеріал гігроскопічний, вода проникне в поверхню зрізу, утворюючи молекулярні зв'язки, а інша частина води буде знаходитися глибоко всередині зрізу, що ускладнить сушіння. Тому звичайне гаряче повітря використовувати не можна.

Точка роси гарячого повітря повинна бути нижче -40°C, а гаряче повітря подається в сушильний бункер через замкнутий контур для безперервного сушіння.

Третій крок - екструзійне формування

Після кристалізації та сушіння ПЕТ перетворюється на полімер з чітко вираженою температурою плавлення. Температура формування полімеру висока, а діапазон контролю температури вузький.

Бар'єрний шнек, призначений для поліестеру, використовується для відділення нерозплавлених гранул від розплаву, що сприяє підтримці тривалішого процесу зсуву та збільшенню продуктивності екструдера.

Використовується гнучка резьбонарізна головка з обтічним стрижнем, що перешкоджає потоку. Резьбонарізна головка має загострений конус, а обтічний канал потоку та стійка до подряпин резьбонарізна головка повинні мати гарну обробку поверхні. Нагрівач резьбонарізної головки виконує функцію дренажу та очищення. Зазор між резьбонарізною головкою повинен забезпечувати хорошу рівномірність. Рівномірний зазор між резьбонарізною головкою безпосередньо впливає на поперечне відхилення товщини та площинність листа під час каландрування.

Під час екструдування в листи відповідні температури передньої області корпусу, середньої області корпусу, задньої області корпусу, пристрою зміни екрану та матриці становлять 240°C-260°C, 265°C-275°C, 260°C-265°C, 260°C-265°C та 255°C-265°C відповідно.

Крок 4: Охолодіть та затвердіть

Після того, як розплав виходить з матриці, він безпосередньо потрапляє до тривалкового каландра для каландрування та охолодження. Відстань між тривалковим каландром та матрицею зазвичай становить близько 8 см. Якщо відстань занадто велика, лист легко прогинається та зморщується, що призводить до поганої якості обробки листа. Крім того, через велику відстань тепловіддача та охолодження занадто повільні, що призводить до кристалізації та відбілювання, що не сприяє каландруванню.

Тривалковий каландр складається з трьох валків: верхнього, середнього та нижнього. Вісь середнього валка фіксована. Під час охолодження та каландрування температура поверхні валків становить 40°C-50°C, а вісь верхнього та нижнього валків може рухатися вгору та вниз. Зазор між валками регулюється переміщенням осі вгору та вниз. Температури верхнього та нижнього валків становлять 30°C-60°C та 52°C-68°C відповідно. Три валки повинні забезпечувати синхронізацію швидкості, а швидкість має бути вищою за швидкість екструзії. Мета полягає в тому, щоб компенсувати розширення матеріалу, коли він виходить з матриці, та зменшити внутрішню напругу листа, щоб зникнути зморшки.

ПЕТ кристалізується в діапазоні температур 100°C-250°C, а найшвидша швидкість кристалізації становить 140°C-180°C, тому кристалізація може бути завершена всього за кілька секунд. ПЕТ повинен швидко пройти через цю температурну зону кристалізації, і температура трьох валків повинна суворо контролюватися.

П'ятий крок - це натягування та намотування

Лист проходить через каландровий ролик і потрапляє до тягового пристрою через напрямний ролик. Тяговий пристрій складається з активного гумового ролика та пасивного гумового ролика. Тиск повітря щільно притискає два ролики, щоб запобігти сплющенню листа каландровим роликом, коли він проходить через два ролики та тягнеться до намотувального пристрою.

Процес виробництва ПЕТ-листа

(1) Основними умовами для виробництва прозорих листів ПЕТ є час сушіння та контроль точки роси гарячого повітря. Ефект сушіння безпосередньо визначає фізичні та механічні властивості та виробництво листа.
Під час сушіння слід звертати увагу на контроль температури та часу сушіння. Температура та час сушіння не повинні бути занадто високими або занадто низькими. Якщо точку роси неможливо знизити, слід перевірити стан молекулярного сита. Зношене молекулярне сито не може поглинати вологу з повітря, і мета сушіння та нарізання не може бути досягнута. У цьому випадку молекулярне сито слід замінити.

(2) Якщо температура розплаву перевищує 280°C, то ПЕТ лист змінить колір або розкладеться. Тому температуру розплаву слід контролювати нижче 280°C.

(3) Зазор між крайками фільєри головки визначає площинність та однорідність товщини листа. Температура трьох роликів відіграє ключову роль у прозорості та якості поверхні листа. Розплав ПЕТ повинен швидко уникнути зони найшвидшої кристалізації та миттєво опуститися з температури плавлення нижче температури кристалізації. Тому відстань між фільєрою та роликом каландра є особливо важливою.