Mga Pagtingin: 17 May-akda: Horst Mueller Oras ng Pag-publish: 2016-11-09 Pinagmulan: Teknolohiya ng Plastic
Ang mga pellet ay maaaring 'lamang' isang intermediate na produkto, ngunit ang laki, hugis, at pagkakapare-pareho ng mga ito ay mahalaga sa mga susunod na operasyon sa pagproseso.
Ito ay nagiging mas mahalaga kapag isinasaalang-alang ang patuloy na pagtaas ng mga pangangailangan na inilagay sa mga compounder. Anuman ang kagamitan nila sa kasalukuyan, tila hindi ito angkop para sa susunod na hamon. Ang pagtaas ng bilang ng mga produkto ay maaaring mangailangan ng karagdagang kapasidad. Ang isang bagong polymer o additive ay maaaring masyadong matigas, malambot, o kinakaing unti-unti para sa kasalukuyang kagamitan. O marahil ang trabaho ay nangangailangan ng ibang hugis ng pellet. Sa ganitong mga kaso, kailangan ng mga compounder ng malalim na kaalaman sa engineering sa pagproseso, at malapit na pakikipagtulungan sa kanilang supplier ng pelletizing equipment.
Ang unang hakbang sa pagtugon sa gayong mga hamon ay nagsisimula sa pagpili ng kagamitan. Ang pinakakaraniwang pag-uuri ng mga proseso ng pelletizing ay nagsasangkot ng dalawang kategorya, na pinag-iba ayon sa estado ng plastic na materyal sa oras na ito ay pinutol:
•Melt pelletizing (hot cut): Natutunaw na nagmumula sa isang die na halos agad na pinuputol sa mga pellet na dinadala at pinalamig ng likido o gas;
•Strand pelletizing (cold cut): Ang natutunaw na nagmumula sa ulo ng die ay na-convert sa mga strand na pinuputol sa mga pellet pagkatapos ng paglamig at solidification.
Ang mga pagkakaiba-iba ng mga pangunahing prosesong ito ay maaaring iayon sa partikular na input material at mga katangian ng produkto sa sopistikadong paggawa ng tambalan. Sa parehong mga kaso, ang mga intermediate na hakbang sa proseso at iba't ibang antas ng automation ay maaaring isama sa anumang yugto ng proseso.
Upang mahanap ang pinakamahusay na solusyon para sa iyong mga kinakailangan sa produksyon, magsimula sa pagtatasa sa status quo, pati na rin ang pagtukoy sa mga pangangailangan sa hinaharap. Bumuo ng limang taong projection ng mga materyales at mga kinakailangang kapasidad. Ang mga panandaliang solusyon ay kadalasang napatunayang mas mahal at hindi gaanong kasiya-siya pagkatapos ng isang yugto ng panahon. Bagama't halos bawat linya ng pelletizing sa isang compounder ay kailangang magproseso ng iba't ibang mga produkto, ang anumang ibinigay na sistema ay maaaring i-optimize lamang para sa isang maliit na hanay ng buong portfolio ng produkto.
Dahil dito, ang lahat ng iba pang mga produkto ay kailangang iproseso sa ilalim ng mga kondisyon ng kompromiso.
Ang laki ng lot, kasama ang nominal na kapasidad ng system, ay magkakaroon ng napakalakas na epekto sa proseso ng pelletizing at pagpili ng makinarya. Dahil ang pagsasama-sama ng mga lote ng produksyon ay malamang na maliit, ang flexibility ng kagamitan ay kadalasang isang malaking isyu. Kasama sa mga salik ang madaling pag-access para sa paglilinis at serbisyo at ang kakayahang simple at mabilis na lumipat mula sa isang produkto patungo sa susunod. Ang pagsisimula at pagsasara ng sistema ng pelletizing ay dapat na may kasamang pinakamababang pag-aaksaya ng materyal.
Ang isang linya na gumagamit ng isang simpleng paliguan ng tubig para sa strand cooling madalas ay ang unang opsyon para sa compounding halaman. Gayunpaman, ang indibidwal na layout ay maaaring mag-iba nang malaki, dahil sa mga pangangailangan ng throughput, flexibility, at antas ng pagsasama ng system. Sa strand pelletizing, ang mga polymer strands ay lumalabas sa die head at dinadala sa pamamagitan ng isang paliguan ng tubig at pinalamig. Matapos umalis ang mga hibla sa paliguan ng tubig, ang natitirang tubig ay pinupunasan mula sa ibabaw sa pamamagitan ng isang suction air knife. Ang tuyo at solidified strands ay dinadala sa pelletizer, na hinihila sa cutting chamber ng seksyon ng feed sa isang pare-pareho ang bilis ng linya. Sa pelletizer, ang mga hibla ay pinuputol sa pagitan ng isang rotor at isang bed knife sa halos mga cylindrical na pellets. Ang mga ito ay maaaring sumailalim sa post-treatment tulad ng pag-uuri, karagdagang pagpapalamig, at pagpapatuyo, kasama ang paghahatid.
Kung ang kinakailangan ay para sa tuluy-tuloy na pagsasama-sama, kung saan mas kaunting mga pagbabago sa produkto ang nasasangkot at ang mga kapasidad ay medyo mataas, ang automation ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa pagbabawas ng mga gastos habang pinapataas ang kalidad. Ang ganitong awtomatikong strand pelletizing line ay maaaring gumamit ng self-stranding variation ng ganitong uri ng pelletizer. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang cooling water slide at perforated conveyor belt na pumapalit sa cooling trough at evaporation line at nagbibigay ng awtomatikong transportasyon papunta sa pelletizer.
Ang ilang mga polymer compound ay medyo marupok at madaling masira. Ang iba pang mga compound, o ilan sa kanilang mga sangkap, ay maaaring napaka-sensitibo sa kahalumigmigan. Para sa mga naturang materyales, ang belt-conveyor strand pelletizer ay ang pinakamahusay na sagot. Ang isang butas-butas na conveyor belt ay kumukuha ng mga hibla mula sa die at inihatid ang mga ito nang maayos sa pamutol. Iba't ibang opsyon ng cooling-water spray, misters, compressed-air Venturi dies, air fan, o mga kumbinasyon nito-ay nagbibigay-daan para sa isang mahusay na deal ng flexibility.
KAILAN PUMUNTA SA ILALIM NG TUBIG
Kapag ang gustong hugis ng pellet ay mas spherical kaysa cylindrical, ang pinakamagandang alternatibo ay isang underwater hot-face cutter. Sa hanay ng kapasidad mula sa humigit-kumulang 20 lb/hr hanggang sa ilang tonelada/oras, ang sistemang ito ay naaangkop sa lahat ng materyales na may thermoplastic na gawi. Sa operasyon, ang polymer melt ay nahahati sa isang singsing ng mga strands na dumadaloy sa isang annular die papunta sa isang cutting chamber na binaha ng proseso ng tubig. Ang isang umiikot na cutting head sa stream ng tubig ay pinuputol ang mga polymer strands sa mga pellet, na agad na inilalabas mula sa cutting chamber. Ang mga pellet ay dinadala bilang isang slurry sa centrifugal dryer, kung saan sila ay nahihiwalay sa tubig sa pamamagitan ng epekto ng umiikot na mga paddle. Ang mga tuyong pellets ay pinalalabas at inihahatid para sa kasunod na pagproseso. Ang tubig ay sinasala, pinapainit, at ini-recirculate pabalik sa proseso.
Ang mga pangunahing bahagi ng system-cutting head na may cutting chamber, die plate, at start-up valve, lahat sa isang karaniwang sumusuportang frame-ay isang pangunahing pagpupulong. Ang lahat ng iba pang bahagi ng system, tulad ng process-water circuit na may bypass, cutting chamber discharge, sight glass, centrifugal dryer, belt filter, water pump, heat exchanger, at transport system ay maaaring mapili mula sa isang komprehensibong hanay ng mga accessory at pinagsama sa isang job-specific system.
Sa bawat underwater pelletizing system, mayroong marupok na equilibrium sa temperatura sa loob ng cutting chamber at die plate. Ang die plate ay parehong patuloy na pinapalamig ng proseso ng tubig at pinainit ng mga die-head heaters at ang mainit na natutunaw na daloy. Ang pagbabawas ng pagkawala ng enerhiya mula sa die plate hanggang sa proseso ng tubig ay nagreresulta sa isang mas matatag na kondisyon sa pagpoproseso at pagtaas ng kalidad ng produkto. Upang mabawasan ang pagkawala ng init na ito, maaaring pumili ang processor ng thermally insulating die plate at/o lumipat sa fluid-heated die.
Maraming mga compound ay medyo abrasive, na nagreresulta sa makabuluhang pagkasira sa mga bahagi ng contact tulad ng mga umiikot na blades at mga screen ng filter sa centrifugal dryer. Ang ibang mga compound ay maaaring maging sensitibo sa mekanikal na epekto at makabuo ng labis na alikabok. Para sa parehong mga espesyal na materyales na ito, ang isang bagong uri ng pellet dryer ay nagdedeposito ng mga basang pellets sa isang butas-butas na conveyor belt na naglalakbay sa isang air knife, na epektibong sumisipsip sa tubig. Ang pagsusuot ng mga bahagi ng makina pati na rin ang pinsala sa mga pellet ay maaaring mabawasan nang malaki kumpara sa isang impact dryer. Dahil sa maikling oras ng paninirahan sa sinturon, ang ilang uri ng post-dewatering drying (tulad ng may fluidized bed) o karagdagang paglamig ay karaniwang kinakailangan. Ang mga pakinabang ng bagong non-impact pellet-drying solution na ito ay:
•Mababang mga gastos sa produksyon dahil sa mahabang buhay ng lahat ng bahagi na nakakadikit sa mga pellets.
• Magiliw na paghawak ng pellet, na nagsisiguro ng mataas na kalidad ng produkto at mas kaunting alikabok.
•Nabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya dahil walang karagdagang supply ng enerhiya ang kailangan.
IBA PANG MGA PROSESO NG PELLETizing
Ang ilang iba pang mga proseso ng pelletizing ay medyo hindi pangkaraniwan sa larangan ng compounding. Ang pinakamadali at pinakamurang paraan ng pagbabawas ng mga plastik sa isang naaangkop na sukat para sa karagdagang pagproseso ay maaaring isang simpleng paggiling. Gayunpaman, ang nagresultang hugis at sukat ng butil ay lubhang hindi pare-pareho. Ang ilang mahahalagang katangian ng produkto ay magkakaroon din ng negatibong impluwensya: Ang bulk density ay bababa nang husto at ang free-flow na mga katangian ng bulk ay magiging napakahirap. Iyon ang dahilan kung bakit ang naturang materyal ay magiging katanggap-tanggap lamang para sa mga mababang aplikasyon at dapat na ibenta sa medyo mababang halaga.
Ang dicing ay isang karaniwang proseso ng pagbabawas ng laki mula noong unang bahagi ng ika-20 Siglo. Ang kahalagahan ng prosesong ito ay unti-unting nabawasan sa loob ng halos 30 taon at kasalukuyang gumagawa ng isang bale-wala na kontribusyon sa kasalukuyang mga merkado ng pellet.
Ang underwater strand pelletizing ay isang sopistikadong awtomatikong proseso. Ngunit ang paraan ng produksyon na ito ay pangunahing ginagamit sa ilang virgin polymer production, tulad ng para sa polyesters, nylons, at styrenic polymers, at walang karaniwang aplikasyon sa compounding ngayon.
Ang air-cooled die-face pelletizing ay isang prosesong naaangkop lamang para sa mga hindi malagkit na produkto, lalo na ang PVC. Ngunit ang materyal na ito ay mas karaniwang pinagsama sa mga batch mixer na may heating at cooling at dinidischarge bilang dry-blends. Tanging ang mga hindi gaanong halaga ng PVC compound ay nababago sa mga pellet.
Ang water-ring pelletizing ay isa ring awtomatikong operasyon. Ngunit angkop din ito para sa hindi gaanong malagkit na mga materyales at nakikita ang pangunahing aplikasyon nito sa pag-recycle ng polyolefin at sa ilang maliliit na aplikasyon sa compounding.
IMPLUWENSYA SA MGA PROPERTIS NG PRODUKTO
Ang pagpili ng tamang proseso ng pelletizing ay nagsasangkot ng pagsasaalang-alang ng higit sa hugis ng pellet at dami ng throughput. Halimbawa, ang temperatura ng pellet at natitirang kahalumigmigan ay inversely proportional; ibig sabihin, mas mataas ang temperatura ng produkto, mas mababa ang natitirang kahalumigmigan. Ang ilang mga compound, tulad ng maraming uri ng TPE, ay malagkit, lalo na sa mataas na temperatura. Ang epektong ito ay maaaring masukat sa pamamagitan ng pagbibilang ng mga agglomerates-twins at multiple-sa isang bulk ng mga pellets.
Sa isang underwater pelletizing system tulad ng agglomerates ng sticky pellets ay maaaring mabuo sa dalawang paraan. Una, kaagad pagkatapos ng hiwa, ang temperatura sa ibabaw ng pellet ay halos 50° F lamang sa itaas ng temperatura ng tubig ng proseso, habang ang core ng pellet ay natunaw pa rin, at ang average na temperatura ng pellet ay 35° hanggang 40° F lamang sa ibaba ng temperatura ng pagkatunaw. Kung magkadikit ang dalawang pellets, bahagyang na-deform ang mga ito, na lumilikha ng contact surface sa pagitan ng mga pellets na maaaring walang tubig sa proseso. Sa contact zone na iyon, ang solidified na balat ay matutunaw kaagad dahil sa init na dinadala mula sa molten core, at ang mga pellet ay magsasama sa isa't isa.
Pangalawa, pagkatapos ng paglabas ng mga pellets mula sa dryer, ang temperatura ng ibabaw ng mga pellets ay tumataas dahil sa paglipat ng init mula sa core patungo sa ibabaw. Kung ang malambot na TPE pellets ay nakaimbak sa isang lalagyan, ang mga pellet ay maaaring mag-deform, ang mainit na contact surface sa pagitan ng mga indibidwal na pellet ay nagiging mas malaki, at ang adhesion ay tumataas, na humahantong muli sa mga agglomerates. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay malamang na pinatindi ng mas maliit na laki ng pellet-hal, micro-pellets-dahil ang ratio ng surface area sa volume ay tumataas na may mas maliit na diameter.
Ang pagsasama-sama ng pellet ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng ilang bagay na tulad ng waks sa tubig ng proseso o sa pamamagitan ng pagpulbos kaagad sa mga ibabaw ng pellet pagkatapos ng pellet dryer.
Ang pagsasagawa ng ilang pagsubok sa pag-pelletize sa pare-parehong throughput rate ay magbibigay sa iyo ng ideya ng maximum na praktikal na temperatura ng pellet para sa uri ng materyal na iyon at laki ng pellet. Ang anumang mas mataas sa temperaturang iyon ay magpapataas ng dami ng mga agglomerates, at anumang bagay na mas mababa sa temperatura na iyon ay magpapataas ng natitirang kahalumigmigan.
Sa ilang mga kaso, ang operasyon ng pelletizing ay maaaring magastos. Ito ay totoo lamang sa mga aplikasyon kung saan ang mga virgin polymer ay maaaring direktang i-convert sa mga natapos na produkto-direktang pagpilit ng PET sheet mula sa isang polymer reactor, halimbawa. Kung ang pagsasama-sama ng mga additives at iba pang mga sangkap ay nagdaragdag ng tunay na halaga, gayunpaman, ang direktang conversion ay hindi posible. Kung kailangan ang pelletizing, palaging pinakamahusay na malaman ang iyong mga pagpipilian.
TUNGKOL SA MAY-AKDA
Si Horst Mueller ay sumali sa Automatik Plastics Machinery GmbH, isang nangungunang German na tagagawa ng plastics pelletizing equipment, noong 1997. Si Mueller ay kasangkot sa engineering, development, standardization, intellectual property administration, documentation, at marketing.