Процес на производство на прозрачни PET листове и ключови моменти

Съществуват много видове пластмасови листове и те са широко използвани. В момента основните видове са поливинилхлорид, полистирол и полиестер (PET)Сред тях, PET листовете имат добри характеристики, отговарят на националните изисквания за хигиенен индекс за формовани продукти и международните изисквания за опазване на околната среда и са екологично чисти листове.

Суровини за PET листове

Подобно на други пластмаси, характеристиките на PET листовете са тясно свързани с молекулното тегло, а вътрешният вискозитет определя молекулното тегло. Колкото по-голям е вътрешният вискозитет, толкова по-добри са физичните и химичните свойства, но течливостта е по-ниска, което затруднява формоването. Колкото по-нисък е вътрешният вискозитет, толкова по-лоши са физичните и химичните свойства и ударната якост. Следователно, вътрешният вискозитет на прозрачните PET листове трябва да бъде избран от 0.8 dl/g до 0.9 dl/g.

Процес на производство на PET

Основното производствено оборудване за прозрачни PET листове е: кристализационна кула, сушилна кула, екструдер, щанцова глава, триролков каландър и навиваща машина.

Производственият процес е: кристализация на суровината → сушене → екструдирана пластификация → екструдирано формоване → каландриране и оформяне → навиване на продукти.

Първата стъпка е кристализация

PET резените се нагряват и кристализират в кристализационна кула, за да се подредят молекулите, след което температурата на стъкловиден преход на резените се повишава, за да се предотврати адхезия по време на процеса на сушене и запушване на бункера.

Кристализацията обикновено е незаменима стъпка, която отнема от 30 до 90 минути, а температурата е по-ниска от 149°C.

Стъпка 2: Изсушаване

При условия на висока температура водата може да доведе до хидролиза и разграждане на PET, което води до намаляване на характерната му адхезия. Физическите му свойства, особено ударната якост, ще намалеят с намаляването на молекулното тегло. Следователно, PET трябва да се изсуши преди екструдиране чрез стопилка, за да се намали съдържанието на влага, а съдържанието му на влага трябва да бъде по-малко от 0.005%.

За сушене се използва влагоабсорбираща сушилня. Тъй като PET материалът е хигроскопичен, водата ще проникне в повърхността на резена, за да образува молекулярни връзки, а друга част от водата ще се намира дълбоко във вътрешността на резена, което ще затрудни сушенето. Следователно, не може да се използва обикновен горещ въздух.

Точката на оросяване на горещия въздух трябва да бъде под -40°C, а горещият въздух се подава в бункера за сушене през затворен контур за непрекъснато сушене.

Третата стъпка е екструдиране

След кристализация и изсушаване, PET се трансформира в полимер с ясно изразена точка на топене. Температурата на формоване на полимера е висока, а диапазонът на температурен контрол е тесен.

За отделяне на неразтопените пелети от стопилката се използва бариерен шнек, предназначен за полиестер, което е благоприятно за поддържане на по-дълъг процес на срязване и увеличаване на производителността на екструдера.

Използва се гъвкава резбонарезна глава с обтекаем прът, предпазващ потока. Резбонарезната глава е заострен конус, а обтекаемият канал за поток и устната, предпазваща от надраскване, трябва да имат добра повърхностна обработка. Нагревателят на резбонарезната глава има функция за оттичане и почистване. Процепът между устните на резбонарезната глава трябва да осигурява добра равномерност. Равномерният процеп между устните на резбонарезната глава влияе пряко върху напречното отклонение на дебелината и плоскостта на листа при каландриране.

При екструдиране в листове, съответните температури на предната част на тялото, средната част на тялото, задната част на тялото, устройството за смяна на сита и матрицата са съответно 240°C-260°C, 265°C-275°C, 260°C-265°C, 260°C-265°C и 255°C-265°C.

Стъпка 4: Охладете и стегнете

След като стопилката излезе от матрицата, тя директно постъпва в тривалковия каландър за каландриране и охлаждане. Разстоянието между тривалковия каландър и матрицата обикновено се поддържа около 8 см. Ако разстоянието е твърде голямо, листът лесно се огъва и набръчква, което води до лошо качество на покритието. Освен това, поради голямото разстояние, разсейването на топлината и охлаждането са твърде бавни, което води до кристализация и избелване, което не е благоприятно за каландрирането.

Триролковият каландр се състои от три ролки: горен, среден и долен. Оста на средния вал е фиксирана. По време на охлаждане и каландриране температурата на повърхността на ролката е 40°C-50°C, а оста на горния и долния вал може да се движи нагоре и надолу. Разстоянието между ролките се регулира чрез преместване на оста нагоре и надолу. Температурите на горния и долния вал са съответно 30°C-60°C и 52°C-68°C. Трите ролки трябва да осигуряват синхронизация на скоростта, като скоростта трябва да е по-висока от скоростта на екструдиране. Целта е да се компенсира разширението на материала, когато напуска матрицата, и да се намали вътрешното напрежение на листа, така че гънките да изчезнат.

PET кристализира в диапазона от 100°C до 250°C, а най-бързата скорост на кристализация е 140°C до 180°C, така че кристализацията може да се извърши само за няколко секунди. PET трябва бързо да премине през тази зона на кристализация и температурата на трите вала трябва да бъде стриктно контролирана.

Петата стъпка е издърпване и навиване

Листът преминава през каландриращия вал и постъпва в устройството за теглене през водещия валяк. Устройството за теглене се състои от активен гумен валяк и пасивен гумен валяк. Въздушното налягане притиска плътно двата валяка, за да предотврати сплескването на листа от каландриращия валяк, когато листът преминава през двата валяка и се издърпва към устройството за навиване.

Процес на производство на PET листове

(1) Основните условия за производството на прозрачни PET листове са времето за сушене и контролът на точката на оросяване на горещия въздух. Ефектът на сушене пряко определя физико-механичните свойства и производството на листа.
По време на сушене трябва да се обърне внимание на контрола на температурата и времето на сушене. Температурата и времето на сушене не трябва да бъдат твърде високи или твърде ниски. Ако точката на оросяване не може да се намали, трябва да се провери състоянието на молекулярното сито. Стареещото молекулярно сито не може да абсорбира влагата от въздуха и целта на сушене и нарязване не може да се постигне. В този случай молекулярното сито трябва да се смени.

(2) Ако температурата на стопилката надвиши 280°C, PET лист ще промени цвета си или ще се разложи. Следователно температурата на топене трябва да се контролира под 280°C.

(3) Разстоянието между ръба на матрицата на главата определя плоскостта и равномерността на дебелината на листа. Температурата на трите валяка играе ключова роля за прозрачността и повърхностното покритие на листа. Стопилката на PET трябва бързо да избегне температурната зона с най-бърза скорост на кристализация и незабавно да падне от температурата на топене под температурата на кристализация. Следователно разстоянието между главата на матрицата и вала на каландра е особено важно.