Як выбраць правільны гранулятар для вашай машыны для гранулявання пластмас

Гранулы могуць быць 'толькі' прамежкавым прадуктам, але іх памер, форма і кансістэнцыя маюць значэнне ў наступных аперацыях апрацоўкі.
Гэта становіцца яшчэ больш важным, калі ўлічваць пастаянна ўзрастаючыя патрабаванні да кампаундаў. Незалежна ад таго, якое абсталяванне ў іх зараз, здаецца, што яно ніколі не падыходзіць для наступнага выкліку. Усё большая колькасць прадуктаў можа запатрабаваць дадатковых магутнасцяў. Новы палімер або дабаўка могуць быць занадта жорсткімі, мяккімі або агрэсіўнымі для існуючага абсталявання. Ці, магчыма, праца патрабуе іншай формы гранул. У такіх выпадках вытворцам кампаундаў патрэбны глыбокія інжынерныя ноу-хау па перапрацоўцы і цеснае супрацоўніцтва з пастаўшчыком абсталявання для гранулявання.
Першы крок у вырашэнні такіх задач пачынаецца з выбару абсталявання. Найбольш распаўсюджаная класіфікацыя працэсаў гранулявання ўключае дзве катэгорыі, якія адрозніваюцца станам пластыкавага матэрыялу ў момант яго разразання:
• Грануляванне з расплаву (гарачая рэзка): расплаў, які паступае з штампа, які амаль адразу разразаецца на гранулы, якія транспартуюцца і астуджаюцца вадкасцю або газам;
• Грануляванне нітак (халодная рэзка): расплаў, які паступае з галоўкі, ператвараецца ў ніткі, якія наразаюцца на гранулы пасля астуджэння і застывання.
Варыянты гэтых асноўных працэсаў могуць быць адаптаваны да канкрэтных уваходных матэрыялаў і ўласцівасцей прадукту ў складанай вытворчасці злучэнняў. У абодвух выпадках прамежкавыя этапы працэсу і розныя ступені аўтаматызацыі могуць быць уключаны на любым этапе працэсу.
Каб знайсці лепшае рашэнне для вашых вытворчых патрабаванняў, пачніце з ацэнкі статус-кво, а таксама з вызначэння будучых патрэб. Распрацаваць пяцігадовы прагноз матэрыялаў і неабходных магутнасцей. Кароткатэрміновыя рашэнні вельмі часта аказваюцца больш дарагімі і менш здавальняючымі праз некаторы перыяд часу. Нягледзячы на ​​тое, што амаль кожная лінія гранулявання на заводзе павінна апрацоўваць розныя прадукты, любая дадзеная сістэма можа быць аптымізавана толькі для невялікага дыяпазону ўсяго партфеля прадуктаў.
Такім чынам, усю астатнюю прадукцыю давядзецца перапрацоўваць у кампрамісных умовах.
Памер партыі ў спалучэнні з намінальнай магутнасцю сістэмы будзе мець вельмі моцны ўплыў на працэс гранулявання і выбар абсталявання. Паколькі вытворчасць кампаундных партый, як правіла, невялікія, гнуткасць абсталявання часта з'яўляецца вялікай праблемай. Фактары ўключаюць лёгкі доступ для ачысткі і абслугоўвання, а таксама магчымасць простага і хуткага пераходу ад аднаго прадукту да наступнага. Запуск і спыненне сістэмы пелетирования павінны прадугледжваць мінімальныя адходы матэрыялу.
Лінія з выкарыстаннем простай вадзяной лазні для астуджэння ніткі часта з'яўляецца першым варыянтам для збору раслін. Аднак індывідуальны макет можа істотна адрознівацца з-за патрабаванняў да прапускной здольнасці, гнуткасці і ступені сістэмнай інтэграцыі. Пры грануляванні ланцугоў палімерныя ніткі выходзяць з галоўкі, праходзяць праз вадзяную лазню і астуджаюцца. Пасля таго, як пасмы выйдуць з вадзяной лазні, рэшткі вады сціраюцца з паверхні з дапамогай паветранага нажа. Высушаныя і застылыя пасмы транспартуюцца ў гранулятар, уцягваючыся ў рэжучую камеру секцыяй падачы з пастаяннай хуткасцю лініі. У гранулятары ніткі разразаюцца паміж ротарам і нажом на прыблізна цыліндрычныя гранулы. Яны могуць быць падвергнуты наступнай апрацоўцы, напрыклад, класіфікацыі, дадатковаму астуджэнню і сушцы, а таксама транспарціроўцы.
Калі патрабуецца бесперапыннае злучэнне, дзе задзейнічана меншая колькасць змен прадукту і адносна высокая магутнасць, аўтаматызацыя можа быць выгаднай для зніжэння выдаткаў пры павышэнні якасці. Такая аўтаматычная лінія гранулявання нітак можа выкарыстоўваць варыянт гэтага тыпу гранулятара з самазакручваннем. Гэта характарызуецца астуджальнай воднай горкай і перфараванай канвеернай стужкай, якія замяняюць астуджальны жолаб і лінію выпарэння і забяспечваюць аўтаматычную транспарціроўку ў гранулятар.
Некаторыя палімерныя злучэнні даволі далікатныя і лёгка ламаюцца. Іншыя злучэнні або некаторыя іх інгрэдыенты могуць быць вельмі адчувальнымі да вільгаці. Для такіх матэрыялаў найлепшым варыянтам з'яўляецца істужачны канвеерны гранулятар. Перфараваная канвеерная стужка прымае пасмы з плашкі і плаўна перадае іх да разака. Розныя варыянты распылення астуджальнай вады, містэраў, плашчакоў Вентуры са сціснутым паветрам, паветранага вентылятара або іх камбінацый забяспечваюць значную гнуткасць.

КАЛІ ПАДАВАЦЦА ПАД ВАДОЙ
Калі пераважная форма гранул больш сферычная, чым цыліндрычная, лепшай альтэрнатывай з'яўляецца падводны разак з гарачай тарцай. З дыяпазонам прадукцыйнасці ад прыкладна 20 фунтаў/гадзіну да некалькіх тон/гадзіну гэтая сістэма прыдатная да ўсіх матэрыялаў з тэрмапластычнымі паводзінамі. У працэсе расплаў палімера дзеліцца на кольца нітак, якія цякуць праз кальцавую плашку ў камеру рэзкі, залітую тэхналагічнай вадой. Рэжучая галоўка, якая верціцца ў патоку вады, разразае палімерныя ніткі на гранулы, якія неадкладна выводзяцца з рэжучай камеры. Гранулы ў выглядзе суспензіі транспартуюцца ў цэнтрабежную сушылку, дзе яны аддзяляюцца ад вады з дапамогай лопасцей, якія верцяцца. Сухія пялеты разгружаюцца і дастаўляюцца на наступную перапрацоўку. Вада фільтруецца, гартуецца і вяртаецца ў працэс.
Асноўныя кампаненты сістэмы - рэжучая галоўка з рэжучай камерай, пласціна і пускавы клапан, усе на агульнай апорнай раме - з'яўляюцца адной асноўнай зборкай. Усе астатнія кампаненты сістэмы, такія як контур тэхналагічнай вады з байпасам, разгрузка камеры рэзкі, назіральнае шкло, цэнтрабежная сушылка, істужачны фільтр, вадзяной помпа, цеплаабменнік і транспартная сістэма, могуць быць выбраны з шырокага спектру аксесуараў і аб'яднаны ў спецыфічную сістэму.
У кожнай падводнай сістэме гранулявання існуе хісткая тэмпературная раўнавага паміж рэжучай камерай і пласцінай. Пласціна пласціны бесперапынна астуджаецца тэхналагічнай вадой і награваецца награвальнікамі галоўкі і патокам гарачага расплаву. Памяншэнне страт энергіі ад пласціны пласціны да тэхналагічнай вады прыводзіць да значна больш стабільных умоў апрацоўкі і павышэння якасці прадукцыі. Каб паменшыць страты цяпла, працэсар можа выбраць цеплаізаляцыйную пласціну і/або перайсці на пласціну з вадкасцю.
Многія злучэнні даволі абразіўныя, што прыводзіць да значнага зносу кантактных дэталяў, такіх як круцільныя лопасці і сетка фільтра ў цэнтрабежнай сушылцы. Іншыя злучэнні могуць быць адчувальныя да механічных уздзеянняў і ўтвараць празмернае пыл. Для абодвух гэтых спецыяльных матэрыялаў новы тып сушылкі для гранул адкладае вільготныя гранулы на перфараваную канвеерную стужку, якая перамяшчаецца праз паветраны нож, эфектыўна адсмоктваючы ваду. Знос дэталяў машыны, а таксама пашкоджанне гранул могуць быць значна зменшаны ў параўнанні з ударнай сушылкай. Улічваючы кароткі час знаходжання на стужцы, звычайна патрабуецца нейкая сушка пасля абязводжвання (напрыклад, з дапамогай кіпячага пласта) або дадатковае астуджэнне. Перавагі гэтага новага безударнага рашэння для сушкі гранул з'яўляюцца:
• Зніжэнне вытворчых выдаткаў з-за працяглага тэрміну службы ўсіх частак, якія ўступаюць у кантакт з грануламі.
• Асцярожнае абыходжанне з грануламі, якое забяспечвае высокую якасць прадукцыі і меншае адукацыю пылу.
•Паменшанае спажыванне энергіі, таму што дадатковая энергія не патрабуецца.

ІНШЫЯ ПРАЦЭСЫ ПЕЛЕТЫЗАВАННЯ
Некаторыя іншыя працэсы гранулявання даволі незвычайныя ў галіне кампазіцый. Самым простым і танным спосабам памяншэння пластмас да адпаведнага памеру для далейшай апрацоўкі можа быць простая аперацыя драбнення. Аднак атрыманая форма і памер часціц надзвычай супярэчлівыя. Некаторыя важныя ўласцівасці прадукту таксама пацерпяць негатыўны ўплыў: аб'ёмная шчыльнасць рэзка знізіцца, а ўласцівасці сыпучай масы будуць вельмі дрэннымі. Вось чаму такі матэрыял будзе прымальны толькі для нізкага ўзроўню прымянення і павінен прадавацца па даволі нізкай цане.
Наразанне кубікамі было звычайным працэсам памяншэння памеру з пачатку 20-га стагоддзя. Важнасць гэтага працэсу няўхільна зніжаецца на працягу амаль 30 гадоў і ў цяперашні час уносіць нязначны ўклад у бягучыя рынкі пелет.
Падводнае грануляванне пасмы - гэта складаны аўтаматычны працэс. Але гэты метад вытворчасці выкарыстоўваецца галоўным чынам у вытворчасці некаторых першапачатковых палімераў, напрыклад, для поліэфіраў, нейлонаў і стырольных палімераў, і не мае звычайнага прымянення ў сучасных складах.
Грануляванне з паветраным астуджэннем - гэта працэс, прыдатны толькі для неліпкіх прадуктаў, асабліва ПВХ. Але гэты матэрыял часцей за ўсё змешваюць у змяшальніках перыядычнага дзеяння з нагрэвам і астуджэннем і выгружаюць у выглядзе сухіх сумесяў. Толькі нязначная колькасць злучэнняў ПВХ ператвараецца ў гранулы.
Вадакольцавае грануляванне таксама з'яўляецца аўтаматычнай аперацыяй. Але ён таксама падыходзіць толькі для менш ліпкіх матэрыялаў і знаходзіць сваё асноўнае прымяненне ў перапрацоўцы поліолефінаў і ў некаторых нязначных прымяненнях пры складанні.

УПЛЫЎ НА ЎЛАСЦІВАСЦІ ПРАДУКТА

Выбар правільнага працэсу гранулявання прадугледжвае разгляд не толькі формы гранул і аб'ёму прапускной здольнасці. Напрыклад, тэмпература гранул і рэшткавая вільготнасць зваротна прапарцыйныя; гэта значыць, чым вышэй тэмпература прадукту, тым ніжэй рэшткавая вільготнасць. Некаторыя злучэнні, такія як многія тыпы TPE, ліпкія, асабліва пры падвышаных тэмпературах. Гэты эфект можна вымераць шляхам падліку агламератаў - двайнікоў і кратных - у аб'ёме гранул.
У падводнай сістэме гранулявання такія агламераты ліпкіх гранул могуць стварацца двума спосабамі. Па-першае, адразу пасля разрэзу тэмпература паверхні гранулы толькі прыкладна на 50°F вышэй тэмпературы тэхналагічнай вады, у той час як ядро ​​гранулы ўсё яшчэ расплаўленае, а сярэдняя тэмпература гранулы толькі на 35°-40°F ніжэй тэмпературы расплаўлення. Калі два гранулы ўступаюць у кантакт, яны злёгку дэфармуюцца, ствараючы кантактную паверхню паміж грануламі, якая можа быць свабоднай ад тэхналагічнай вады. У гэтай зоне кантакту зацвярдзелая абалонка неадкладна расплавіцца за кошт цяпла, якое перадаецца ад расплаўленага ядра, і гранулы зліваюцца адна з адной.
Па-другое, пасля выгрузкі гранул з сушылкі тэмпература паверхні гранул павялічваецца за кошт перадачы цяпла ад ядра да паверхні. Калі мяккія гранулы TPE захоўваюцца ў кантэйнеры, гранулы могуць дэфармавацца, цёплыя кантактныя паверхні паміж асобнымі грануламі становяцца больш, а адгезія павялічваецца, зноў прыводзячы да агламератаў. Верагодна, гэтая з'ява ўзмацняецца з меншым памерам гранул, напрыклад, мікрагранул, паколькі суадносіны плошчы паверхні і аб'ёму павялічваюцца з меншым дыяметрам.
Агламерацыю гранул можна паменшыць, дадаўшы ў тэхналагічную ваду рэчыва, падобнае на воск, або парашком паверхні гранул адразу пасля сушылкі для гранул.
Выкананне шэрагу выпрабаванняў гранулявання з пастаяннай прапускной здольнасцю дасць вам уяўленне аб максімальнай практычнай тэмпературы гранул для гэтага тыпу матэрыялу і памеру гранул. Усё, што вышэй за гэтую тэмпературу, павялічыць колькасць агламератаў, а ўсё, што ніжэй за гэтую тэмпературу, павялічыць рэшткавую вільготнасць.
У некаторых выпадках аперацыя гранулявання можа спатрэбіцца. Гэта дакладна толькі ў тых выпадках, калі першародныя палімеры могуць быць пераўтвораны непасрэдна ў гатовую прадукцыю - напрыклад, прамая экструзія лістоў ПЭТ з палімернага рэактара. Аднак калі злучэнне дабавак і іншых інгрэдыентаў дадае рэальную каштоўнасць, прамое пераўтварэнне немагчыма. Калі грануляванне неабходна, заўсёды лепш ведаць свае магчымасці.
АБ АЎТАРЫ
Хорст Мюлер далучыўся да Automatik Plastics Machinery GmbH, вядучага нямецкага вытворцы абсталявання для гранулявання пластмас, у 1997 годзе. Мюлер займаецца інжынерыяй, распрацоўкай, стандартызацыяй, кіраваннем інтэлектуальнай уласнасцю, дакументацыяй і маркетынгам.