Процесс производства прозрачных листов ПЭТ и основные моменты

Существует много видов пластиковых листов, и они широко используются. В настоящее время основными типами являются поливинилхлорид, полистирол и полиэстер (ПЭТ). Среди них листы ПЭТ обладают хорошими эксплуатационными характеристиками, соответствуют национальным требованиям гигиенического индекса для формованных изделий и международным требованиям по охране окружающей среды, а также являются экологически чистыми листами.

Сырье для производства ПЭТ-листов

Как и у других пластиков, эксплуатационные характеристики листов ПЭТ тесно связаны с молекулярной массой, а характеристическая вязкость определяет молекулярную массу. Чем больше характеристическая вязкость, тем лучше физические и химические свойства, но хуже текучесть, что затрудняет формование. Чем ниже характеристическая вязкость, тем хуже физические и химические свойства и хуже ударная вязкость. Поэтому характеристическая вязкость прозрачных листов ПЭТ должна выбираться от 0.8 дл/г до 0.9 дл/г.

Процесс производства ПЭТ

Основным оборудованием для производства прозрачных листов ПЭТ являются: кристаллизационная башня, сушильная башня, экструдер, экструзионная головка, трехвалковый каландр и намоточная машина.

Процесс производства следующий: кристаллизация сырья → сушка → экструзионная пластификация → экструзионное формование → каландрирование и формование → намотка изделий.

Первый шаг — кристаллизация

Кусочки ПЭТ нагреваются и кристаллизуются в кристаллизационной башне для выравнивания молекул, а затем температура стеклования кусочков повышается, чтобы предотвратить слипание в процессе сушки и закупорку бункера.

Кристаллизация, как правило, является обязательным этапом, который занимает от 30 до 90 минут при температуре ниже 149°C.

Шаг 2: сушка

В условиях высокой температуры вода может вызвать гидролиз и деградацию ПЭТ, что приведет к снижению его характерной адгезии. Его физические свойства, особенно ударная вязкость, будут снижаться по мере уменьшения молекулярной массы. Поэтому ПЭТ необходимо высушивать перед экструзией расплава, чтобы снизить содержание влаги, и его содержание влаги должно быть менее 0.005%.

Для сушки используется осушающая сушилка. Поскольку материал ПЭТ гигроскопичен, вода проникнет в поверхность ломтика, образуя молекулярные связи, а другая часть воды будет находиться глубоко внутри ломтика, что затрудняет сушку. Поэтому обычный горячий воздух использовать нельзя.

Точка росы горячего воздуха должна быть ниже -40°C, а горячий воздух подается в сушильный бункер по замкнутому контуру для непрерывной сушки.

Третий этап – экструзионное формование.

После кристаллизации и сушки ПЭТ превращается в полимер с четкой температурой плавления. Температура формования полимера высокая, а диапазон регулирования температуры узкий.

Барьерный шнек, предназначенный для полиэстера, используется для разделения нерасплавленных гранул и расплава, что способствует поддержанию более длительного процесса сдвига и повышению производительности экструдера.

Используется гибкая головка с губой фильеры с обтекаемым стержнем барьера потока. Головка фильеры представляет собой заостренный конус, а обтекаемый канал потока и губа фильеры без царапин должны иметь хорошую отделку поверхности. Нагреватель головки фильеры имеет функцию слива и очистки. Зазор губ фильеры головки фильеры должен обеспечивать хорошую однородность. Равномерный зазор губ фильеры головки фильеры напрямую влияет на поперечное отклонение толщины и плоскостность каландрирования листа.

При экструзии в листы соответствующие температуры передней области корпуса, средней области корпуса, задней области корпуса, ситосмены и матрицы составляют 240°C-260°C, 265°C-275°C, 260°C-265°C, 260°C-265°C и 255°C-265°C соответственно.

Шаг 4: Охладить и застыть.

После выхода расплава из матрицы он напрямую поступает в трехвалковый каландр для каландрирования и охлаждения. Расстояние между трехвалковым каландром и матрицей обычно составляет около 8 см. Если расстояние слишком большое, лист легко провисает и морщится, что приводит к плохому качеству листа. Кроме того, из-за большого расстояния рассеивание тепла и охлаждение происходят слишком медленно, что приводит к кристаллизации и побелению, что не способствует каландрированию.

Трехвалковый каландр состоит из трех валков: верхнего, среднего и нижнего. Ось среднего валка фиксирована. Во время охлаждения и каландрирования температура поверхности валков составляет 40°C-50°C, а оси верхних и нижних валков могут перемещаться вверх и вниз. Зазор валков регулируется перемещением оси вверх и вниз. Температура верхних и нижних валков составляет 30°C-60°C и 52°C-68°C соответственно. Три валка должны обеспечивать синхронизацию скорости, а скорость должна быть выше скорости экструзии. Цель состоит в том, чтобы компенсировать расширение материала при выходе из матрицы и уменьшить внутреннее напряжение листа, чтобы морщины исчезли.

ПЭТ будет кристаллизоваться в диапазоне 100°C-250°C, а самая быстрая скорость кристаллизации составляет 140°C-180°C, поэтому кристаллизация может быть завершена всего за несколько секунд. ПЭТ необходимо быстро пройти через эту температурную зону кристаллизации, а температура трех роликов должна строго контролироваться.

Пятый шаг – вытягивание и наматывание.

Лист проходит через каландровый валик и через направляющий валик попадает в тяговое устройство. Тяговое устройство состоит из активного резинового валика и пассивного резинового валика. Давление воздуха плотно прижимает два валика, чтобы предотвратить сплющивание листа каландровым валиком, когда лист проходит через два валика и тянется к намоточному устройству.

Процесс производства листов ПЭТ

(1) Основными условиями для производства прозрачных листов ПЭТ являются время сушки и контроль точки росы горячего воздуха. Эффект сушки напрямую определяет физико-механические свойства и производство листа.
Во время сушки следует уделять внимание контролю температуры и времени сушки. Температура и время сушки не должны быть слишком высокими или слишком низкими. Если точку росы невозможно снизить, следует проверить состояние молекулярного сита. Старое молекулярное сито не может впитывать влагу из воздуха, и цель сушки и нарезки не может быть достигнута. В это время молекулярное сито следует заменить.

(2) Если температура расплава превышает 280°C, лист ПЭТ изменит цвет или разложится. Поэтому температуру расплава следует контролировать ниже 280°C.

(3) Зазор между кромкой головки матрицы определяет плоскостность и однородность толщины листа. Температура трех валков играет ключевую роль в прозрачности и отделке поверхности листа. Расплав ПЭТ должен быстро избегать температурной зоны с самой высокой скоростью кристаллизации и мгновенно падать от температуры плавления до температуры ниже температуры кристаллизации. Поэтому расстояние между головкой матрицы и каландровым валком особенно важно.