Quy trình sản xuất tấm PET trong suốt và các điểm chính

Có nhiều loại tấm nhựa và chúng được sử dụng rộng rãi. Hiện nay, các loại chính là polyvinyl clorua, polystyrene và polyeste (PET)Trong đó, tấm PET có hiệu suất tốt, đáp ứng yêu cầu về chỉ số vệ sinh quốc gia đối với sản phẩm đúc và yêu cầu bảo vệ môi trường quốc tế, là tấm thân thiện với môi trường.

Nguyên liệu sản xuất tấm PET

Giống như các loại nhựa khác, hiệu suất của tấm PET có liên quan chặt chẽ đến trọng lượng phân tử và độ nhớt nội tại quyết định trọng lượng phân tử. Độ nhớt nội tại càng lớn thì tính chất vật lý và hóa học càng tốt, nhưng độ lưu động kém, khiến việc đúc khuôn khó khăn. Độ nhớt nội tại càng thấp thì tính chất vật lý và hóa học càng kém và độ bền va đập càng kém. Do đó, độ nhớt nội tại của tấm PET trong suốt nên được chọn từ 0.8dl/g đến 0.9dl/g.

Quy trình sản xuất PET

Thiết bị sản xuất chính cho tấm PET trong suốt là: tháp kết tinh, tháp sấy, máy đùn, đầu khuôn, máy cán ba trục và máy cuộn.

Quy trình sản xuất là: kết tinh nguyên liệu → sấy → đùn dẻo hóa → đùn ép → cán và định hình → cuộn sản phẩm.

Bước đầu tiên là kết tinh

Các lát PET được nung nóng và kết tinh trong tháp kết tinh để sắp xếp các phân tử, sau đó nhiệt độ chuyển thủy tinh của các lát được tăng lên để ngăn ngừa sự bám dính trong quá trình sấy khô và tắc nghẽn phễu.

Kết tinh thường là bước không thể thiếu, mất khoảng 30 phút đến 90 phút và nhiệt độ thấp hơn 149°C.

Bước 2: Sấy khô

Trong điều kiện nhiệt độ cao, nước có thể khiến PET thủy phân và phân hủy, dẫn đến giảm độ bám dính đặc trưng của nó. Các tính chất vật lý của nó, đặc biệt là độ bền va đập, sẽ giảm khi trọng lượng phân tử giảm. Do đó, PET phải được sấy khô trước khi đùn nóng chảy để giảm hàm lượng ẩm và hàm lượng ẩm của nó phải nhỏ hơn 0.005%.

Máy sấy khử ẩm được sử dụng để sấy khô. Vì vật liệu PET có tính hút ẩm, nước sẽ thấm vào bề mặt của lát cắt để hình thành các liên kết phân tử và một phần nước khác sẽ tồn tại sâu bên trong lát cắt, làm cho việc sấy khô trở nên khó khăn. Do đó, không thể sử dụng khí nóng thông thường.

Điểm sương của không khí nóng phải dưới -40°C và không khí nóng được đưa vào phễu sấy thông qua một vòng kín để sấy liên tục.

Bước thứ ba là ép đùn

Sau khi kết tinh và sấy khô, PET được chuyển thành polyme có điểm nóng chảy riêng biệt. Nhiệt độ đúc của polyme cao và phạm vi kiểm soát nhiệt độ hẹp.

Một vít chặn chuyên dụng cho polyester được sử dụng để tách các viên chưa nóng chảy và phần đã nóng chảy, giúp duy trì quá trình cắt lâu hơn và tăng năng suất của máy đùn.

Đầu khuôn có vành khuôn linh hoạt với thanh chắn dòng chảy hợp lý được sử dụng. Đầu khuôn là hình nón nhọn, và kênh dòng chảy hợp lý và vành khuôn không trầy xước phải có bề mặt hoàn thiện tốt. Bộ gia nhiệt của đầu khuôn có chức năng thoát nước và làm sạch. Khe hở vành khuôn của đầu khuôn phải đảm bảo tính đồng đều tốt. Khe hở vành khuôn đồng đều của đầu khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến độ lệch độ dày ngang và độ phẳng cán của tấm.

Khi đùn thành tấm, nhiệt độ tương ứng của phần thân trước, phần thân giữa, phần thân sau, bộ phận đổi màn hình và khuôn lần lượt là 240°C-260°C, 265°C-275°C, 260°C-265°C, 260°C-265°C và 255°C-265°C.

Bước 4: Làm mát và đông lại

Sau khi hỗn hợp chảy ra khỏi khuôn, nó trực tiếp đi vào máy cán ba trục để cán và làm nguội. Khoảng cách giữa máy cán ba trục và khuôn thường được giữ ở mức khoảng 8 cm. Nếu khoảng cách quá lớn, tấm dễ bị chảy xệ và nhăn, dẫn đến độ hoàn thiện của tấm kém. Ngoài ra, do khoảng cách lớn, quá trình tản nhiệt và làm nguội quá chậm, dẫn đến kết tinh và trắng hóa, không có lợi cho quá trình cán.

Máy cán ba trục gồm ba con lăn: trên, giữa và dưới. Trục của con lăn giữa được cố định. Trong quá trình làm mát và cán, nhiệt độ của bề mặt con lăn là 40°C-50°C và trục của con lăn trên và dưới có thể di chuyển lên xuống. Khe hở của con lăn được điều chỉnh bằng cách di chuyển trục lên xuống. Nhiệt độ của con lăn trên và dưới lần lượt là 30°C-60°C và 52°C-68°C. Ba con lăn phải đảm bảo đồng bộ tốc độ và tốc độ phải cao hơn tốc độ đùn. Mục đích là để bù đắp sự giãn nở của vật liệu khi nó rời khỏi khuôn và giảm ứng suất bên trong của tấm, để các nếp nhăn biến mất.

PET sẽ kết tinh trong phạm vi nhiệt độ 100°C-250°C, và tốc độ kết tinh nhanh nhất là 140°C-180°C, vì vậy quá trình kết tinh có thể hoàn thành chỉ trong vài giây. PET cần phải đi qua vùng nhiệt độ kết tinh này một cách nhanh chóng và nhiệt độ của ba con lăn phải được kiểm soát chặt chẽ.

Bước thứ năm là kéo và quấn

Tấm giấy đi qua con lăn cán và đi vào thiết bị kéo qua con lăn dẫn hướng. Thiết bị kéo bao gồm một con lăn cao su chủ động và một con lăn cao su thụ động. Áp suất không khí ép chặt hai con lăn để ngăn không cho tấm giấy bị con lăn cán làm phẳng khi tấm giấy đi qua hai con lăn và được kéo đến thiết bị quấn.

Quy trình sản xuất tấm PET

(1) Điều kiện chủ yếu để sản xuất tấm PET trong suốt là thời gian sấy và kiểm soát điểm sương không khí nóng. Hiệu ứng sấy quyết định trực tiếp đến tính chất vật lý, cơ học và sản xuất tấm.
Trong quá trình sấy, cần chú ý kiểm soát nhiệt độ và thời gian sấy. Nhiệt độ và thời gian sấy không được quá cao hoặc quá thấp. Nếu không thể giảm điểm sương, cần kiểm tra tình trạng của sàng phân tử. Sàng phân tử cũ không thể hấp thụ độ ẩm trong không khí, mục đích sấy và cắt không thể đạt được. Lúc này, nên thay thế sàng phân tử.

(2) Nếu nhiệt độ của chất nóng chảy vượt quá 280°C, Tấm PET sẽ đổi màu hoặc phân hủy. Do đó, nhiệt độ nóng chảy phải được kiểm soát dưới 280°C.

(3) Khoảng cách giữa mép khuôn của đầu khuôn quyết định độ phẳng và độ đồng đều về độ dày của tấm. Nhiệt độ của ba con lăn đóng vai trò quan trọng trong độ trong suốt và độ hoàn thiện bề mặt của tấm. PET nóng chảy cần nhanh chóng tránh vùng nhiệt độ có tốc độ kết tinh nhanh nhất và ngay lập tức giảm từ nhiệt độ nóng chảy xuống dưới nhiệt độ kết tinh. Do đó, khoảng cách giữa đầu khuôn và con lăn cán đặc biệt quan trọng.