anlamak PET levha ekstrüzyon işleminin nasıl çalıştığını , termoform, paketleme ve endüstriyel uygulamalar için yüksek kaliteli polyester levhalar üreten üreticiler için çok önemlidir. Bu PET levha ekstrüzyon işlemi, polietilen tereftalat reçinesini sürekli bir termal ve mekanik işlem yoluyla tekdüze düz levhalara dönüştürür. Eksiksiz bir PET ekstrüzyon makinesi, kurutma, eritme, şekillendirme ve sarma işlevlerini tek bir senkronize üretim hattında birleştirir. Mühendisler ve satın alma ekipleri değerlendiriyor Sac ekstrüzyon makinesi konfigürasyonları, çıktı kalitesini ve operasyonel verimliliği optimize etmek için her aşamayı kavramalıdır.
PET Levha Ekstrüzyonu Nasıl Çalışır: Tüm Süreç
PET levha üretim sırası sıkı bir termal ve mekanik iş akışını takip eder. Her aşama sacın berraklığını, kalınlık tekdüzeliğini ve mekanik özelliklerini doğrudan etkiler.
Hammadde Hazırlama ve Kurutma
PET reçinesi oldukça higroskopiktir. %0,02'yi aşan nem içeriği, erime sırasında hidrolitik bozunmaya neden olur, moleküler ağırlığı azaltır ve kabarcıklar veya gümüş çizgiler oluşturur. Özel bir kurutma sistemi, reçine ekstrüdere girmeden önce nemi 50 ppm'nin altına düşürür.
Tipik kurutma parametreleri şunları içerir:
Kurutma sıcaklığı: 160°C ila 180°C
Çiy noktası: -40°C ila -50°C (tercihen kurutucu nem alma cihazıyla elde edilir)
Kuruma süresi: Reçine parçacık boyutuna ve başlangıç nemine bağlı olarak 4 ila 6 saat
Hava akış hızı: reçine yatağını eşit şekilde akışkanlaştırmak için yeterli
İşlenmemiş PET pelet IV (içsel viskozite) değeri tipik olarak 0,76 ile 0,84 dL/g arasında değişir. Uygun kurutma, bu IV değerini korur, eriyik viskozitesini işleme penceresi içinde korur ve tabakanın gevrekleşmesini önler.
Eritme ve Ekstrüzyon
Kurutulmuş PET reçinesi, gravimetrik veya hacimsel bir dozaj ünitesi aracılığıyla tek vidalı bir ekstrüdere beslenir. Vida geometrisi, polyesterin dar işleme aralığına ve kesilme hassasiyetine uygun olmalıdır.
Kritik ekstruder özellikleri:
Vida L/D oranı: 30:1 ila 33:1
Sıkıştırma oranı: 2,5:1 ila 3,5:1
Homojen eriyik için Maddock karıştırma bölümlü bariyer vida tasarımı
Namlu sıcaklık profili: 270°C (besleme bölgesi) ila 290°C (ölçüm bölgesi)
Reçine dönen vida boyunca ilerledikçe, iletken ve kesme ısıtması, polimer tamamen erimiş bir duruma ulaşana kadar sıcaklığı yükseltir. Vida ucundaki eriyik basıncı tipik olarak 150 ila 250 bar arasında ölçülür ve aşırı yüklemeyi önlemek ve istikrarlı üretim sağlamak için bir basınç dönüştürücü tarafından izlenir.
Erimiş PET, bir elek değiştirici ve eriyik pompası yoluyla ekstrüderden çıkar ve daha sonra elbise askısı tipi T kalıbına akar. T kalıbı, polimeri tüm levha genişliği boyunca eşit hız ve sıcaklıkla dağıtır. Kalıp dudak ayar cıvataları, ağ boyunca sac kalınlığı profilinin ince ayarının yapılmasına olanak sağlar.
Kalıbın hemen altında, erimiş tabaka cilalı perdah silindirleri (tipik olarak üç silindirli dikey veya eğimli istif) arasından geçer. Rulo sıcaklıkları yüzey kalitesini ve kristalliği belirler:
Soğutulmuş rulolar malzemeyi hızlı bir şekilde söndürerek polimeri amorf bir durumda dondurur. Bu adım, gıda paketleme tepsileri ve kabarcıklı paketler gibi yüksek şeffaflık ve ısıyla şekillendirilebilirlik gerektiren uygulamalar için kritik öneme sahiptir.
Kalınlık Kontrolü ve Sarma
Soğuduktan sonra, bir beta-ışını veya kızılötesi kalınlık ölçer tabakayı uçtan uca tarar. Kontrol sistemi, kalınlık toleransını (standart kaliteler için tipik olarak %- ve optik kaliteler için %-) korumak için T-kalıp dudaklı cıvatalarını veya kalender silindiri aralığını gerçek zamanlı olarak ayarlar.
Sürekli tabaka daha sonra ağ-yapıyı nihai genişliğe kadar kenarlayan bir kesme ünitesinden geçer. Kenar kesimi, yeniden işleme için ekstruder besleme boğazına geri iletilir. Son olarak gerilim kontrollü bir sarıcı, tabakayı bir göbek üzerine yuvarlar. Özellikle 0,3 mm'nin altındaki ince kalibreli PET'te, iç içe geçmeyi veya kırışıklıkları önlemek için sarma geriliminin tutarlı kalması gerekir.
PET Levha Ekstrüzyon Makinesinin Temel Özellikleri
Bu konu hakkında daha fazla bilgi için bkz. Pet Levha Ekstrüzyon Makinesi.
Modern ekstrüzyon hattı konfigürasyonu çıktı kapasitesine, tabaka genişliğine ve son kullanım gereksinimlerine göre değişiklik gösterir. Amaca yönelik bir PET ekstrüderini genel amaçlı plastik ekstrüzyon ekipmanından ayıran çeşitli alt sistemler vardır.
Kurutma ve Nem Alma Sistemi
Moleküler elek kurutucu yataklarına sahip bağımsız bir nem alma cihazı, PET işleme için gereken ultra düşük çiğlenme noktalarını sağlar. İkiz kule tasarımları, otomatik rejenerasyon döngüleriyle sürekli çalışmaya olanak tanır. Besleme hunisi kurutucusu, taşıma sırasında nemin yeniden emilmesini en aza indirmek için doğrudan ekstruder besleme boğazının üzerine monte edilir.
Bazı yüksek kapasiteli hatlar, sınırda nem içeriğine sahip reçine partileri için veya yüksek IV şişe kalitesinde PET işlerken kapalı döngü nitrojen kurutmayı entegre eder.
PET İşleme için Vida Tasarımı
Ekstruder vida profili, minimum kesme ısınması ile erime verimliliğini dengelemelidir. PET, aşırı kesmeye veya yüksek sıcaklıklarda uzun süre kalma süresine maruz kalırsa hızla bozunur. PET için optimize edilmiş tipik bir vidanın özellikleri:
Yüksek toz veya pelet alımı için derin uçuşlara sahip besleme bölümü
Kademeli olarak kanal derinliğini azaltan geçiş bölümü
Erimiş ve erimemiş polimeri ayırmak için bariyer uçuşu
Termal ve viskoz homojenizasyon için karıştırma bölümü
Basınç üretimi için sığ uçuşlara sahip ölçüm bölümü
Vida hızı, çapa ve üretim hedefine bağlı olarak tipik olarak 60 ila 120 rpm arasında çalışır.
Sıcaklık Kontrol Bölgeleri
Bir PET levha ekstrüzyon makinesi, beş ila yedi bağımsız bölgede hassas namlu sıcaklığı kontrolü gerektirir. Seramik bant ısıtıcılara ve dökme alüminyum soğutma üfleyicilere sahip PID kontrolörleri, ayar noktalarını -°C aralığında tutar. T-die ayrıca kenarlardaki ısı kaybını telafi etmek ve enine kalınlık değişimini önlemek için birden fazla ısıtma bölgesine (bazen manifold boyunca 20 veya daha fazla) sahiptir.
Kalıp çıkışındaki erime sıcaklığı genellikle 275°C ila 285°C arasındadır. 300°C'nin aşılması, asetaldehit oluşumu ve sararma riskini taşırken, 270°C'nin altındaki sıcaklıklar, erimemiş parçacıklar ve zayıf yüzey kalitesi üretir.
Ekstrüzyonda Amorf ve Kristal PET
PET, ekstrüzyon işlemi sırasındaki termal geçmişe bağlı olarak iki baskın katı halde mevcut olabilir. Ayrımı anlamak, ekstrüzyon hattı konfigürasyonunu ve rulo sıcaklığı seçimini yönlendirir.
Amorf PET tabakası, erimiş polimer, moleküler zincirlerin kristalin bölgelere hizalanmasına zaman vermeden cam geçiş sıcaklığının (Tg —75°C) altına hızla soğuduğunda oluşur. Sonuç, mükemmel ısıyla şekillendirme özelliklerine sahip şeffaf, sert bir tabakadır. Tepsiler, kapaklı ambalajlar ve kabarcıklı paketler de dahil olmak üzere çoğu ambalaj uygulaması tamamen amorf malzeme gerektirir.
Kristalli PET levha, polimer yeterli süre boyunca 120°C ila 180°C arasındaki sıcaklıklarda tutulduğunda gelişerek küreselit büyümesine olanak tanır. Kristalize tabakalar opak veya yarı saydam hale gelir ve daha yüksek ısı direnci sergiler (200°C'ye kadar). Bu varyant, fırınlanabilir gıda kapları ve yüksek sıcaklıklarda boyutsal stabilitenin önemli olduğu endüstriyel uygulamalara uygundur. Bu iki durumun işleme sırasında nasıl farklılaştığına daha derin bir bakış için, bkz. Pet Pp Levha Ekstrüzyonu . PET'in yanı sıra polipropilen davranışını da içeren daha geniş bir malzeme karşılaştırması için
Tek bir hatta her iki pazarı hedefleyen üreticiler, kalender yığınını hızlı ısıtma ve soğutma kapasitesiyle donatmalı veya seçici ürün kaliteleri için aşağı yönde ayrı kristalizasyon fırınları çalıştırmalıdır.
JWELL, bu makalede tartışılan operasyonel gereksinimlere uygun kapsamlı ekstrüzyon çözümleri sunmaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
PET levha ekstrüzyon hattının tipik çıktı kapasitesi nedir?
Standart tek vidalı hatlar, vida çapına ve ürün kalınlığına bağlı olarak 150 kg/saat ile 800 kg/saat arasında değişmektedir. 1.200 mm genişlikte 0,5 mm'lik levhayı işleyen 120 mm'lik bir ekstruder tipik olarak 400 ila 500 kg/saat hıza ulaşır.
PET, PP veya PS'ye kıyasla neden bu kadar yoğun kurutma gerektiriyor?
PET'in moleküler omurgasındaki ester grupları, ekstrüzyon sıcaklıklarında hidrolize duyarlıdır. Eser miktardaki nem bile polimer zincirlerini parçalayarak IV değerini düşürür ve mekanik özellikleri bozar. Polipropilen ve polistiren bu hidrolitik duyarlılığa sahip değildir ve daha yüksek nem seviyelerini tolere eder.
Geri dönüştürülmüş PET pulları aynı ekstrüzyon hattında işlenebilir mi?
Evet, değişikliklerle. Geri dönüştürülmüş pul, daha agresif bir kurutma (genellikle 6 ila 8 saat) gerektirir ve uçucu maddeleri çıkarmak için havalandırmalı bir ekstrüder veya çift vidalı kurulum gerektirebilir. Hat içi viskozite ölçümü, partiler arasındaki IV varyasyonunun telafi edilmesine yardımcı olur. Birçok üretici %20 ila %50 oranında geri dönüştürülmüş içeriği işlenmemiş reçineyle harmanlıyor.
PET levha ekstrüzyon makinesinin fiyatını hangi faktörler belirler?
Temel maliyet etkenleri arasında ekstrüder çapı ve L/D oranı, kalıp genişliği, otomasyon düzeyi (gravimetrik dozaj, otomatik kalıp ayarı, kalınlık kapalı devre kontrolü) ve nem alma kapasitesi ve sarıcı konfigürasyonu gibi yardımcı ekipmanlar yer alır.
