خشک کن PET Flakes برای ریسندگی: چرا تولید الیاف rPET به استاندارد خشک کردن سختگیرانه تری نیاز دارد

تکه‌های PET بازیافتی (rPET) یک ماده اولیه رایج برای ریسندگی الیاف مصنوعی هستند - ناشی از فشار نظارتی، تعهدات پایداری برند، و کاهش شکاف هزینه بین PET خالص و بازیافتی. اما تغذیه پره های rPET در یک خط چرخش جایگزین ساده ای برای تراشه بکر نیست. مرحله خشک کردن، به طور خاص، تحت محدودیت های اساسی متفاوت عمل می کند، زمانی که فرآیند پایین دست، به جای گندله سازی یا اکستروژن در بطری، در حال چرخش مذاب است.

این مقاله توضیح می دهد که چرا خشک کردن تکه های PET برای ریسندگی به کنترل رطوبت سخت تری نسبت به خشک کردن خط بازیافت نیاز دارد، اهداف صحیح بر اساس نوع الیاف چیست، و چه پیکربندی خشک کن برای خطوط rPET یکپارچه ریسی مناسب است. برای پیشینه انواع خشک کن های مورد استفاده در خطوط بازیافت PET به طور کلی، به ما مراجعه کنید PET Flake Drying: استانداردها و فناوری های حیاتی برای خطوط بازیافت .

چرا فلیک های rPET نسبت به تراشه های ویرجین ماده اولیه پرمشتری هستند؟

تراشه PET ویرجین از کارخانه پلیمریزاسیون در حالت کنترل شده و خشک با ویسکوزیته ذاتی مشخص (IV) و حداقل آلودگی وارد می شود. تکه‌های rPET از یک فرآیند بازیافت به دست می‌آیند که متغیرهایی را معرفی می‌کند که چیپ بکر ندارد.

• رطوبت اولیه بالاتر و کمتر قابل پیش بینی است. پس از شستشو و آبگیری مکانیکی، تکه های rPET معمولاً 3 تا 8 درصد رطوبت باقیمانده را حمل می کنند - به طور قابل توجهی بیشتر از 0.2 تا 0.4 درصد که معمولاً در تراشه های بکر از ذخیره سازی دیده می شود. تغییرات دسته به دسته در رطوبت ورودی گسترده تر است زیرا شرایط شستشو، راندمان آبگیری و رطوبت محیط، همگی بر روی پوسته ها در طول دوره های تولید تأثیر متفاوتی می گذارند.
• متغیر کمتر و بیشتر IV. تکه‌های rPET از جریان‌های بطری پس از مصرف قبلاً تحت یک چرخه پردازش مذاب قرار گرفته‌اند که IV را کاهش می‌دهد. محدوده معمول rPET flake IV از 0.70 تا 0.82 dl/g، در مقابل 0.82-0.88 dl/g برای تراشه های درجه فیبر بکر است. هر گونه تخریب هیدرولیتیک در طول مرحله خشک کردن یا ریسندگی IV را بیشتر کاهش می دهد - و در rPET، حاشیه قبل از اینکه IV به زیر آستانه ریسندگی بیفتد باریکتر از مواد اولیه است.
• حساسیت به آلودگی باقیمانده حتی تکه‌های rPET که خوب شسته شده‌اند ممکن است سطوح کمی از باقیمانده چسب، رنگ‌ها از ورودی‌های عدل با رنگ مخلوط یا آلودگی پلیمری غیر PET را حمل کنند. در دماهای چرخش، این باقیمانده‌ها می‌توانند سریع‌تر از PET پایه تجزیه شوند، و باعث ایجاد تغییر رنگ، رسوب‌کردن اسپینر یا ذرات ژل شوند که باعث شکستگی انتهایی می‌شوند. شرایط خشک کردن - به ویژه دما و زمان ماندن - با این آلاینده‌ها به روش‌هایی تعامل دارد که عاملی برای تراشه بکر نیست.

این سه عامل با هم به این معنی است که مرحله خشک کردن برای چرخش rPET صرفاً حذف آب نیست. این آخرین دروازه با کیفیت قبل از یک مرحله پردازش مذاب برگشت ناپذیر است و تحمل خطا محدود است.

اهداف رطوبت برای تکه های rPET قبل از چرخش

هدف رطوبت برای تکه‌های rPET که وارد اکسترودر چرخان می‌شوند، با نوع فیبر و انکارکننده تعیین می‌شود، نه با آنچه که خط بازیافت خروجی قابل قبول در نظر می‌گیرد. یک خط بازیافت که rPET را برای کاربردهای عمومی گلوله می کند ممکن است رطوبت خروجی 200-500 ppm را بپذیرد. یک خط در حال چرخش نیست.

این اهداف مانند تراشه‌های PET بکر در کاربردهای مشابه هستند - rPET تحمل گسترده‌تری ندارد زیرا به عنوان مواد بازیافتی شروع به کار کرد. اسپینرت بین تلفات IV از تراشه باکره خشک نشده و از دست دادن IV از تکه های rPET خشک نشده تمایز قائل نمی شود. مکانیسم تخریب و پیامد کیفیت یکسان است.

دنباله خشک کردن دانه های rPET که وارد یک خط چرخش می شوند

رسیدن به رطوبت زیر 50 ppm از نقطه شروع 3 تا 8 درصد نیاز به رویکرد مرحله‌ای دارد. هیچ نوع خشک کن واحدی این کاهش را به طور موثر در یک مرحله به دست نمی آورد.

مرحله 1: پیش خشک کردن مکانیکی (خشک کن گریز از مرکز)

بلافاصله پس از شستشو، یک خشک کن گریز از مرکز بخش عمده ای از آب های سطحی را به صورت مکانیکی حذف می کند و رطوبت را از 5 تا 8 درصد به حدود 1 تا 3 درصد کاهش می دهد. این مرحله نسبت به خشک کردن حرارتی انرژی بسیار کمی دارد و بار روی مرحله حرارتی پایین دست را به طور چشمگیری کاهش می دهد. در خطوط ریسندگی rPET، نادیده گرفتن پیش خشک کردن مکانیکی و ارسال تکه های مرطوب به طور مستقیم به خشک کردن حرارتی یکی از شایع ترین دلایل مصرف انرژی بالا و رطوبت خروجی ناسازگار است.

مرحله 2: پیش خشک کردن حرارتی (هوای گرم)

خشک کردن هوای داغ در دمای 130 تا 160 درجه سانتی گراد رطوبت را از 1 تا 3 درصد به 0.1 تا 0.5 درصد کاهش می دهد. برای خطوط بازیافت که در گلوله سازی متوقف می شوند، این مرحله اغلب کافی است. برای خطوط ریسندگی، این یک مرحله مقدماتی است، نه یک مرحله نهایی - رطوبت خروجی 0.1-0.5٪ (1000-5000 ppm) هنوز 20-100 برابر بیشتر از آستانه چرخش است.

مرحله 3: خشک کردن قیف خشک کن - مرحله ویژه ریسندگی بحرانی

خشک کن قیف خشک کن مرحله ای است که فاصله بین رطوبت قابل قبول خط بازیافت و رطوبت درجه ریسندگی را پر می کند. هوای خشک در نقطه شبنم 30- تا 40- درجه سانتی گراد از طریق یک قیف مهر و موم شده در دمای 160-180 درجه سانتی گراد به مدت 4-6 ساعت به گردش در می آید. خشک کننده غربال مولکولی به طور مداوم رطوبت هوای در حال گردش را از بین می برد و به رطوبت خروجی زیر 50 ppm اجازه می دهد تا به طور قابل اعتمادی حفظ شود.

مخصوصاً برای rPET، خشک کردن قیف خشک‌کننده در نقطه شبنم و دمای مناسب کاری را انجام می‌دهد که هوای گرم به تنهایی نمی‌تواند: رطوبت خروجی زیر 50 ppm ثابت می‌شود، حتی زمانی که رطوبت ورودی به این مرحله دسته‌ای به دسته دیگر تغییر می‌کند، مشروط بر اینکه قیف به‌طور صحیح اندازه‌گیری شود و ماده خشک‌کننده طبق برنامه بازسازی شود. این قوام همان چیزی است که مرحله خشک کن را برای خشک کردن rPET درجه ریسندگی غیراختیاری می کند.

سه نقطه شکست مخصوص خشک کردن چرخشی rPET

1. اندازه گیری قیف خشک کننده برای خروجی بازیافت به جای حجم چرخش دسته ای

خطوط بازیافت در مقیاس تولید، خروجی مداوم با توان عملیاتی بالا تولید می کنند. خطوط چرخشی - به ویژه خطوط آزمایشی، خطوط فیبر ویژه، و خطوطی که چندین نوع محصول را اجرا می کنند - اغلب در حالت دسته ای یا نیمه دسته ای با توان عملیاتی متغیر کار می کنند. یک خشک کن قیف خشک کن با اندازه خروجی مداوم با حجم بالا برای حجم های دسته ای چرخان واقعی بسیار بزرگ است، به این معنی که تکه ها بیشتر از زمان ماندن طراحی شده در قیف می نشینند و خطر جذب مجدد رطوبت در نقاط انتقال را دارند، یا اینکه قیف به طور مکرر تا حدی بارگذاری می شود که پایداری نقطه شبنم در داخل منطقه خشک شدن را مختل می کند.

روش صحیح این است که قیف خشک کن را به اندازه حجم واقعی دسته ای که در هر چرخه خشک کردن به اکسترودر تغذیه می شود، اندازه کنیم، نه به ظرفیت نامی خط بازیافت بالادست.

2. نادیده گرفتن انتقال مهر و موم شده بین خشک کن و گلوگاه تغذیه اکسترودر

تکه های rPET خشک شده تا رطوبت کمتر از 50 ppm، رطوبت هوای محیط را در عرض چند دقیقه پس از قرار گرفتن در معرض دوباره جذب می کنند. هر نقطه انتقال باز - یک لوله آب بندی نشده، یک درب قیف باز، یا یک تغذیه آهسته گرانشی بدون تخلیه - بین خروجی قیف خشک کننده و گلوگاه تغذیه اکسترودر می تواند کل چرخه خشک کردن را خنثی کند. این حالت خرابی در خطوط ریسندگی rPET که خشک کن بازیافتی را بدون تطبیق سیستم انتقال برای حساسیت رطوبت درجه ریسندگی بهسازی کرده اند، رایج است.

3. اعمال نمایه های دمای خط بازیافت در rPET درجه چرخش

برخی از اپراتورهای بازیافت دمای خشک کردن را بالاتر از 180 درجه سانتیگراد افزایش می دهند تا زمان خشک شدن را کوتاه کنند یا سیستم خشک کن با عملکرد ضعیف را جبران کنند. در خطوط گلوله سازی، زرد شدن سطح در اثر اکسیداسیون حرارتی ملایم در دمای 185 تا 200 درجه سانتیگراد ممکن است قابل قبول باشد. در خطوط ریسی که فیلامنت ریز دنیر را تغذیه می‌کنند، اینطور نیست - تغییر رنگ ناشی از اکسیداسیون حرارتی مستقیماً در نخ ظاهر می‌شود و نمی‌توان در پایین دست اصلاح کرد. پاسخ صحیح به سیستم خشک کن که عملکرد خود را از دست می دهد، بازسازی یا جایگزینی خشک کننده است، نه افزایش دما.

انتخاب خشک کن برای چرخش rPET: چه چیزی باید مشخص شود

هنگام تعیین یا ارزیابی یک خشک کن قیف خشک کن برای ادغام چرخش rPET، پارامترهای زیر مهم ترین هستند.

• نقطه شبنم هوا را در ورودی قیف پردازش کنید. نقطه شبنم هوای ورودی به قیف خشک کن، نه فقط دمای هوا، تعیین می کند که آیا رطوبت خروجی زیر 50 ppm قابل دستیابی است یا خیر. نقطه شبنم 30- تا 40- درجه سانتی گراد را در ورودی قیف به عنوان حداقل برای rPET درجه چرخش مشخص کنید. خشک کن هایی که فقط دما را مشخص می کنند - بدون نقطه شبنم - اطلاعات مورد نیاز برای ارزیابی مناسب بودن برای چرخش را ارائه نمی دهند.
• ظرفیت قیف با حجم دسته در حال چرخش مطابقت دارد. برای چرخش پایلوت و کوتاه‌مدت rPET، ظرفیت‌های قیف در محدوده 6 تا 45 لیتر معمولاً مناسب است - به اندازه‌ای بزرگ برای خشک کردن یک دسته معرف بدون بارگیری مجدد ثابت، به اندازه کافی کوچک برای جلوگیری از حجم بیکاری بیش از حد که یکنواختی خشک کردن را مختل می‌کند.
• مستندات چرخه بازسازی خشک کن ماده خشک کننده (الک مولکولی) باید در دما و فرکانس کافی بازسازی شود تا عملکرد نقطه شبنم حفظ شود. مشخصات دمای بازسازی (معمولاً 280 تا 300 درجه سانتیگراد) و ماشه بازسازی را بخواهید - راه اندازی مبتنی بر نقطه شبنم قابل اعتمادتر از تحریک مبتنی بر زمان به تنهایی برای برنامه های چرخشی با توان عملیاتی متغیر است.
• اتصال خروجی مهر و موم شده به تغذیه اکسترودر. اطمینان حاصل کنید که طراحی خشک کن اجازه انتقال مهر و موم شده یا پاک شده به گلوگاه تغذیه اکسترودر را می دهد. این یک نیاز در سطح سیستم است، نه فقط مشخصات خشک کن، اما هندسه خروجی خشک کن باید با سخت افزار انتقال مهر و موم شده سازگار باشد.

خشک کن Shengbang برای کاربردهای ریسندگی rPET

شنگ بانگ خشک کن برای ماشین ریسندگی به طور خاص برای نیازهای خشک کردن کاربردهای یکپارچه ریسندگی ساخته شده است - از خشک کن خط بازیافت عمومی اقتباس نشده است. موجود در ظرفیت های قیف 6 لیتری، 12 لیتری و 45 لیتری، برای مطابقت با حجم دسته ای خطوط آزمایشی، آزمایش های ریسندگی در مقیاس آزمایشگاهی و تولید الیاف تخصصی کوتاه مدت که در آن پره های rPET مواد اولیه هستند، طراحی شده است.

خشک کن در دمای خشک کردن تا 250 درجه سانتیگراد کار می کند که برای رسیدن به رطوبت خروجی زیر 30 ppm در ورودی های rPET پولکی مناسب است. این از طریق آزمایشگاه ریسندگی داخلی Shengbang تأیید می شود، جایی که عملکرد خشک کردن تحت شرایط واقعی ریسندگی rPET به جای تخمین از مشخصات همه منظوره تأیید می شود.

تیم فنی Shengbang می‌تواند برای آسیاب‌هایی که ورقه‌های rPET را در یک خط ریسندگی موجود ادغام می‌کنند، یا برای مؤسسات تحقیقاتی و کارخانه‌های آزمایشی که فرآیندهای الیاف rPET را توسعه می‌دهند، در مورد توالی خشک‌کردن کامل - از پیش‌خشک‌کردن گریز از مرکز تا تکمیل خشک‌کننده - مطابق با مشخصات رطوبت مواد اولیه، نوع فیبر رودر هدف، و. مستقیماً با شرکت تجهیزات مکانیکی جیاکسینگ شنگ‌بانگ تماس بگیرید تا در مورد نیازهای خشک کردن ریسندگی rPET خود صحبت کنید.