बाहर निकालना से पहले प्लास्टिक को सुखाना और निरार्द्रीकरण: यह क्यों मायने रखता है

शीट एक्सट्रूज़न रेजिन के एक महत्वपूर्ण हिस्से के लिए प्लास्टिक सुखाने का निरार्द्रीकरण वैकल्पिक नहीं है - यह एक प्रक्रिया पूर्वापेक्षा है। हाइग्रोस्कोपिक पॉलिमर भंडारण और हैंडलिंग के दौरान वायुमंडलीय नमी को अवशोषित करते हैं, और वह जल वाष्प एक्सट्रूज़न प्रसंस्करण तापमान पर भाप बन जाता है। परिणाम में बुलबुले, छींटे के निशान, सतह पर चांदी की धारियाँ, कम यांत्रिक गुण और गंभीर मामलों में, हाइड्रोलाइटिक गिरावट शामिल है जो बहुलक श्रृंखला को स्थायी रूप से नष्ट कर देती है। नहीं शीट एक्सट्रूज़न तकनीक गीली सामग्री से स्वीकार्य शीट का उत्पादन कर सकती है, भले ही एक्सट्रूडर, डाई और डाउनस्ट्रीम उपकरण कितनी अच्छी तरह से बनाए रखा गया हो। पीईटी, पीसी, एबीएस, या नायलॉन चलाने वाले संचालन के लिए, उचित सुखाने वह आधार है जिस पर बाकी सब कुछ निर्भर करता है।

कौन से पॉलिमर को एक्सट्रूज़न से पहले सुखाने की आवश्यकता होती है

नमी अवशोषण के संबंध में पॉलिमर दो श्रेणियों में आते हैं। पॉलीओलेफ़िन - पीपी, पीई, एचडीपीई - गैर-हीड्रोस्कोपिक हैं और नगण्य नमी को अवशोषित करते हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें आमतौर पर साइलो से सीधे बाहर निकाला जा सकता है। इसके विपरीत, हाइग्रोस्कोपिक पॉलिमर, ऐसे स्तर पर पानी को अवशोषित करते हैं जो प्रसंस्करण दोष का कारण बनता है।

शीट एक्सट्रूज़न में सबसे आम हीड्रोस्कोपिक रेजिन में शामिल हैं:

• पीईटी - को 0.005% (50 पीपीएम) नमी सामग्री से नीचे सुखाने की आवश्यकता होती है

• पॉलीकार्बोनेट (पीसी) - एक्सट्रूज़न से पहले अधिकतम 0.02% नमी

• एबीएस —सतह के बिखराव को रोकने के लिए 0.04% से नीचे सुखाया जाना चाहिए

• नायलॉन (पीए6, पीए66) -अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक, एक्सट्रूज़न के लिए 0.1% से कम की आवश्यकता होती है

• पीएमएमए (ऐक्रेलिक) - .04% अधिकतम नमी सामग्री

प्रत्येक पॉलिमर में एक विशिष्ट संतुलन नमी सामग्री होती है - पानी की मात्रा जो वह किसी दिए गए सापेक्ष आर्द्रता पर अवशोषित करता है। 50% सापेक्ष आर्द्रता और 25 डिग्री सेल्सियस पर पीईटी वजन के अनुसार लगभग 0.3% नमी अवशोषित करता है। यह आंकड़ा स्वीकार्य प्रसंस्करण सीमा का 60 गुना है, जो बताता है कि पीईटी सुखाने की मांग इतनी अधिक क्यों है।

जलशुष्कक ड्रायर: ओस बिंदु नियंत्रण और वायु तापमान

हाइग्रोस्कोपिक पॉलिमर से नमी हटाने के लिए डेसिकैंट हॉपर ड्रायर मानक समाधान हैं। सिस्टम राल युक्त हॉपर के माध्यम से गर्म, निरार्द्रित हवा प्रसारित करता है। गर्म शुष्क हवा पॉलिमर छर्रों से संपर्क करती है, सतह की नमी को अवशोषित करती है, और इसे दूर ले जाती है। हवा ड्रायर में लौटती है, एक शुष्कक बिस्तर से होकर गुजरती है जो अवशोषित नमी को बाहर निकाल देती है, फिर से गर्म हो जाती है और एक निरंतर बंद-लूप चक्र में हॉपर में फिर से प्रवेश करती है।

दो पैरामीटर ड्रायर के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं: हवा का तापमान और ओस बिंदु।

सुखाने का तापमान इतना अधिक होना चाहिए, लेकिन गोली के ढेर को रोकने के लिए पॉलिमर के नरम होने के बिंदु से नीचे होना चाहिए। व्यावहारिक दर पर पॉलिमर से नमी निकालने के लिए पीईटी 160-170 डिग्री सेल्सियस पर सूखता है। पीसी को 120°C की आवश्यकता होती है। एबीएस को 80-85°C पर सुखाया जाता है। अनुशंसित तापमान से अधिक होने पर हॉपर में छर्रों के आपस में जुड़ने, सामग्री के प्रवाह को अवरुद्ध करने और संभावित रूप से ड्रायर को नुकसान पहुंचाने का जोखिम होता है।

ओस बिंदु परिसंचारी हवा में नमी की मात्रा को मापता है। अधिकांश हीड्रोस्कोपिक पॉलिमर के लिए, -40°C का ओस बिंदु न्यूनतम स्वीकार्य स्तर है। पीईटी -50°C या उससे कम की मांग करता है। इस स्तर को बनाए रखने के लिए शुष्कक बिस्तर - आमतौर पर आणविक छलनी या सक्रिय एल्यूमिना - को निरंतर या समयबद्ध आधार पर पुनर्जीवित किया जाना चाहिए। ट्विन-बेड सिस्टम सुखाने और पुनर्जनन चक्रों के बीच वैकल्पिक होते हैं, जिससे निर्बाध संचालन सुनिश्चित होता है।

ग्रेविमेट्रिक वॉल्यूमेट्रिक डोजिंग एक्सट्रूज़न सिस्टम को ऐसी सामग्री प्राप्त होनी चाहिए जो पहले से ही नमी विनिर्देश को पूरा कर चुकी हो। ड्रायर के डाउनस्ट्रीम यदि ड्रायर-टू-एक्सट्रूडर ट्रांसफर पाइपिंग को सील और इंसुलेटेड नहीं किया गया है, तो सूखे राल परिवहन के दौरान परिवेश की नमी को पुन: अवशोषित कर सकते हैं - जिससे पूरी सुखाने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। शुष्क वायु शोधन के साथ बंद-लूप स्थानांतरण प्रणालियाँ इस पुनर्अवशोषण समस्या को रोकती हैं।

ओस बिंदु निगरानी और जलशुष्कक पुनर्जनन

इनलाइन ओस बिंदु सेंसर ड्रायर के प्रदर्शन में निरंतर दृश्यता प्रदान करते हैं। जब शुष्कक बिस्तर संतृप्ति के करीब पहुंचता है, तो पुनर्जनन विफल होने पर ओस बिंदु बढ़ जाता है - अक्सर मिनटों के भीतर -40 डिग्री सेल्सियस से -20 डिग्री सेल्सियस या इससे अधिक हो जाता है। लगातार नमी हटाने की क्षमता बनाए रखने के लिए सुखाने और पुनर्जनन बिस्तरों के बीच स्वचालित स्विचिंग आवश्यक है।

सुखाने का समय: निवास और थ्रूपुट संबंधी विचार

नमी हटाना तत्काल नहीं है। राल सुखाने वाले हॉपर में जो समय बिताता है - निवास समय या निवास समय - गर्मी को गोली कोर में प्रवेश करने और अवशोषित नमी को बाहर निकालने के लिए पर्याप्त होना चाहिए। अनुशंसित सुखाने का समय पॉलिमर और गोली के आकार के अनुसार भिन्न होता है:

• पीईटी: 160-170 डिग्री सेल्सियस पर 4-6 घंटे

• पीसी: 120 डिग्री सेल्सियस पर 3-4 घंटे

• एबीएस: 80-85 डिग्री सेल्सियस पर 2-4 घंटे

• नायलॉन: 80°C पर 4-6 घंटे

• पीएमएमए: 80 डिग्री सेल्सियस पर 2-3 घंटे

ये बार मानक 3-4 मिमी गोली आकार मानते हैं। छोटे कण आकार वाला रिग्राइंड तेजी से सूखता है, लेकिन इसमें बारीक कणों की संभावना अधिक होती है, जिससे खाने में समस्या होती है। बड़े-प्रारूप वाले छर्रों या गुच्छे को लंबे समय तक रहने की आवश्यकता होती है - कभी-कभी मानक अनुशंसा से दोगुना।

हॉपर का आकार लाइन की अधिकतम थ्रूपुट दर पर सबसे लंबे समय तक सूखने के समय को ध्यान में रखना चाहिए। यदि लाइन 500 किग्रा/घंटा पीईटी को संसाधित करती है जिसके लिए 5 घंटे सुखाने की आवश्यकता होती है, तो हॉपर को कम से कम 2,500 किग्रा रखना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि प्रत्येक गोली को पूरा निवास समय मिले।

नमी-संबंधी दोष और मापन विधियाँ

जब सुखाना अपर्याप्त होता है, तो दोष दृष्टिगत रूप से स्पष्ट और यांत्रिक रूप से परिणामी दोनों होते हैं। सतह का छींटा - मशीन की दिशा में चलने वाली चांदी की धारियाँ - तब होती हैं जब नमी डाई लिप पर वाष्पीकृत हो जाती है और शीट और कैलेंडर रोल के बीच फंस जाती है। बुलबुले तब बनते हैं जब नमी की सघनता शीट के शरीर के भीतर दृश्यमान गैस पॉकेट बनाती है। पीईटी और पीसी में हाइड्रोलिसिस पॉलिमर श्रृंखलाओं को तोड़ता है, आंतरिक चिपचिपाहट को कम करता है और यांत्रिक शक्ति को कम करता है - क्षति जिसे उलटा नहीं किया जा सकता है।

सत्यापन विधियों में सुखाने पर नमी विश्लेषक, प्रयोगशाला परिशुद्धता के लिए कार्ल फिशर अनुमापन, और वास्तविक समय की निगरानी के लिए ड्रायर डिस्चार्ज पर इनलाइन नमी सेंसर शामिल हैं। सटीकता बनाए रखने के लिए इनलाइन सेंसर को प्रयोगशाला माप के अनुसार आवधिक अंशांकन की आवश्यकता होती है।

एक्सट्रूज़न तापमान नियंत्रण बैरल सेटिंग्स अवशिष्ट नमी सामग्री के साथ इंटरैक्ट करती हैं। उच्च बैरल तापमान किसी भी शेष नमी के वाष्पीकरण को तेज करता है, जिससे सतह के दोष अधिक गंभीर हो जाते हैं। संचालक कभी-कभी स्प्ले को दबाने के लिए बैरल तापमान को कम कर देते हैं - लेकिन यह लक्षण उपचार है, इलाज नहीं। मूल कारण अपर्याप्त सुखाने है, और पिघले हुए तापमान को कम करने से केवल दृश्य साक्ष्य छिप जाते हैं जबकि पॉलिमर अभी भी छिपे हुए क्षरण का सामना कर सकता है।

अपर्याप्त सुखाने शीट एक्सट्रूज़न में गुणवत्ता दोषों के शीर्ष तीन कारणों में से एक है, विशेष रूप से पीईटी, पीसी और एबीएस जैसे हाइग्रोस्कोपिक पॉलिमर के लिए। JWELL नमी-संवेदनशील सामग्रियों के लिए मानक उपकरण के रूप में अपनी शीट एक्सट्रूज़न लाइनों के साथ डीह्यूमिडिफाइंग हॉपर ड्रायर को एकीकृत करता है, जिसमें -50 डिग्री सेल्सियस से नीचे ओस बिंदु वाले डिसिकैंट बेड, ड्रायर डिस्चार्ज पर वास्तविक समय नमी सेंसर और बंद-लूप संदेश प्रणाली शामिल होती है जो ड्रायर और एक्सट्रूडर फ़ीड गले के बीच नमी के पुन: अवशोषण को रोकती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या पीईटी को डिसिकैंट ड्रायर के बिना बाहर निकाला जा सकता है?

नहीं, पीईटी अत्यंत हीड्रोस्कोपिक है और यदि 0.005% से अधिक नमी के साथ बाहर निकाला जाता है तो इसमें गंभीर छींटे, बुलबुले और आणविक भार का क्षरण हो सकता है। सक्रिय निरार्द्रीकरण के बिना संपीड़ित वायु ड्रायर या गर्म हॉपर पीईटी के लिए अपर्याप्त हैं और लगातार दोषपूर्ण शीट का उत्पादन करेंगे।

आप कैसे सत्यापित करते हैं कि राल पर्याप्त रूप से सूखा है?

सबसे विश्वसनीय तरीका एक नुकसान-पर-सूखने वाला नमी विश्लेषक है, जो एक नमूने को गर्म करता है और वजन घटाने को मापता है। कार्ल फिशर अनुमापन बहुत कम नमी के स्तर के लिए उच्च सटीकता प्रदान करता है। ड्रायर डिस्चार्ज पर इनलाइन नमी सेंसर वास्तविक समय की निगरानी प्रदान करते हैं लेकिन प्रयोगशाला माप के अनुसार आवधिक अंशांकन की आवश्यकता होती है।

यदि शुष्कक बिस्तर समाप्त हो जाए तो क्या होगा?

ओस बिंदु तेजी से बढ़ता है—अक्सर कुछ ही मिनटों में -40°C से -20°C या इससे अधिक हो जाता है। शुष्क हवा अब पर्याप्त नमी को अवशोषित नहीं कर पाती है, और गोली में नमी की मात्रा बढ़ जाती है। अधिकांश आधुनिक ड्रायर में स्वचालित ओस बिंदु निगरानी और बिस्तर पुनर्जनन स्विचिंग शामिल है, लेकिन पुरानी इकाइयां टाइमर पर भरोसा कर सकती हैं जो परिवेश की आर्द्रता में उतार-चढ़ाव का हिसाब नहीं देती हैं।

क्या रीग्राइंड को वर्जिन रेज़िन की तुलना में अलग सुखाने के मापदंडों की आवश्यकता होती है?

छोटे कण आकार और उच्च सतह क्षेत्र के कारण रिग्राइंड तेजी से सूखता है, लेकिन ड्रायर छोड़ने के बाद यह नमी को भी तेजी से पुन: अवशोषित करता है। प्राथमिक चिंता ड्रायर और एक्सट्रूडर के बीच स्थानांतरण प्रणाली है - परिवेशी वायु के किसी भी संपर्क से नमी की मात्रा तेजी से बढ़ेगी।