一种PET免除湿干燥螺杆加工技术及其应用.pdfVIP

论文交流 一种PET免除湿干燥螺杆加工技术及其应用 武亭启马宁陈志强 (南京越升挤出机械有限公司，南京210012) 摘要：PET熔融加工易水解，一般采用“预结晶一千燥一熔融挤出”的加工路线，但能耗较高 且系统复杂程度高．近年来，PET免干燥直接排气挤出工艺因节能效果显著而备受关 注．为了达到理想的排气效果和有效控制PET熔体的最终粘度降，PET排气挤出机的 结构越来越复杂，这给后继的加工、装配和维护都带来了诸多不便．针对PET挤出加 工的特点，这里介绍了一种用于PET免干燥高效加工的单螺杆排气挤出机．在原料的 最大含水率不大于O．5％的前提下，原生切片与废边切片以任意比例混合，采用该高效 挤出机均能得到较为理想效果：最终片材粘度降在0．02~o．05之间． PET自问世以来，由于成纤性能优良，一开始就被广泛用于合成纤维工业，而在塑料工业 方面，开始局限于制造双向拉伸薄膜，后来又广泛应用于中空容器(即聚酯瓶)．而今挤出法生 产的APET片材经热成型加工成各种包装产品，以其良好的气体阻隔性、不含有其它添加助剂， 纯净卫生、具有良好的韧性和延伸性、优良的可回收性等特点，广泛用于电器、玩具、食品等各 类包装及广告印刷行业，深受广大用户的青睐． PET切片属于一种饱和线性高分子聚合物，在其分子结构中含有亲水基团—COOR，极易 吸水，如果切片中含有水分，在熔融挤出时，会引起水解作用，使熔体粘度和分子量显著下降， 导致挤出成型的片材起泡、变脆、发黄等异常现象．所以，对PET的挤出加工有两条路线可走： 一是“预结晶—干燥—熔融挤出”路线，如图1所示． 图1 PET片材预结晶—干燥—熔融挤出生产线示意图 145 论文交流 图2 PET预结晶干燥系统 田2是预结晶、干燥系统．另一个是采用排气挤出机直接挤出成型．由于PET原料本身的 特性，在对PET进行传统加工前，都要将PET原料进行预结晶和干燥一段时间，等达到要求的 古水宰时，然后再对其进行加工．这样既要花费许多的时间，又要浪费很的能量．虽然现在的干 爆技术都有了长足的进步，降低了干燥过程中能量的消耗，但预干燥这部分能耗依然很大．采用 排气挤出机直接挤出PET在设备成本和能耗方面相对有优势，但挤出机的设计难度较大，一般 意义上的捧气挤出杌很难胜任PET的排气要求，实际挤出效果并不理想，所以“预结晶一干爆一 熔融挤出*的加工方式一直很流行．但近年来．随着人们对PET丑其加工设备认识的不断探人， 以及全球能源成本不断升高的太背景，直接挤出成型PET技术备受关注，与之相应的各种挤出 设备也层出不尽． 1 PET排气挤机 能用于PET排气挤出加工的既有单螺杆挤出机，也有双螺杆挤出机，近几年更是不断推出 了各种形式的多螺杆挤出机．它们都有一定的适用范围，使用者可以揠据实际的需求与性价比做 出合理选择． I．I单螺杆排气挤出机 德国亚琛大学塑料加工研究(Ⅸv】研制的PET单螺杆排气挤出机于2002年就已经完成了 实验室硝试．效果不错．由于单螺杆挤出机的比表面积较小，较低的熔体表面积更新速率，所以 其排气能力受到一定的限制，要求PET初始古湿量不大于1000ppm．图3是具有三捧气口的PET 单螺杆排气挤出机(每国莱芬豪森公司)． 图3拥有三捧气口的PET单螺杆捧气挤出机 论文交流 1．2双螺扦排气挤出机 异向双螵杆挤出机和同向双螺杆挤出机都可以用于PET捧气挤出，其中日本制钢所于1987 年首先研制成功异向非啮台双螺轩挤出机用于PET瓶片免干燥挤出加工；管国的Berstorff(贝 得到较为广_医的应用．一般来讲，双螺杆加工PET，要求原料初始含湿量在3000ppm以下，这 一加工方式可以获得较为理摁的片材品质．目前国内南京越升挤出机械有限公司推出的高效 PET免干燥同向取螺杆排气挤出机可以加工最大初始古永量为5000ppm瓶片，粘度降控制在 0．03d妇以内．图4是用于PET免干燥挤出的越升双螺杆挤出机． 图4用于PET免干燥加工的超升双螺杆挤出机 1．3多螺杆挤出机 传统的多螺杆挤出机比较常见的有行星螺杆挤出机，环形螺杆挤出机等． 近年来，又陆续