Processo di produzione di fogli di PET

(1) Materie prime dei fogli di PET

Come altre materie plastiche, le prestazioni di fogli PET è strettamente correlata al peso molecolare. La viscosità intrinseca determina il peso molecolare. Maggiore è la viscosità intrinseca, migliori sono le proprietà fisiche e chimiche, ma la scarsa fluidità rende difficile lo stampaggio. Minore è la viscosità intrinseca, peggiori sono le sue proprietà fisiche e chimiche e la scarsa resistenza all'impatto. Pertanto, la viscosità intrinseca delle lastre trasparenti in PET dovrebbe essere compresa tra 0.8 dl/g e 0.9 dl/g.

(2) Processo produttivo.

Le principali attrezzature di produzione delle lastre trasparenti in PET sono: torre di cristallizzazione, torre di essiccazione, estrusore, testa della macchina, calandra a tre rulli e avvolgitore.

Il flusso del processo produttivo è il seguente: cristallizzazione delle materie prime, essiccazione, plastificazione per estrusione, stampaggio per estrusione, calandratura e formatura, avvolgimento dei prodotti.

Il primo passaggio è la cristallizzazione. Le fette di PET vengono riscaldate e cristallizzate nella torre di cristallizzazione per disporre le molecole in modo ordinato, quindi la temperatura di transizione vetrosa delle fette viene aumentata. Lo scopo è prevenire l'adesione durante il processo di essiccazione e l'ostruzione della tramoggia. La cristallizzazione è generalmente un passaggio indispensabile. La cristallizzazione richiede dai 30 ai 90 minuti e la temperatura è inferiore a 149 °C.

La seconda fase è l'essiccazione. Poiché in condizioni di temperatura elevata, l'acqua può causare la degradazione idrolitica del PET, con conseguente riduzione della sua adesione caratteristica, e le sue proprietà fisiche, in particolare la resistenza all'impatto, diminuiscono con la diminuzione del peso molecolare. Pertanto, il PET deve essere essiccato prima della fusione e dell'estrusione per ridurre il contenuto di umidità. Il suo contenuto di umidità dovrebbe essere inferiore allo 0.005%. Per l'essiccazione viene utilizzato un essiccatore deumidificatore. Poiché il PET è igroscopico, l'umidità formerà legami molecolari quando penetra in profondità nella superficie delle fette. Un'altra parte dell'umidità rimarrà in profondità all'interno delle fette, rendendo difficile l'essiccazione. Pertanto, non è possibile utilizzare aria calda normale. Il punto di rugiada dell'aria calda deve essere inferiore a -40 °C e l'aria calda viene convogliata nella tramoggia di essiccazione attraverso un circuito chiuso per un'essiccazione continua.

La terza fase è lo stampaggio per estrusione. Dopo la cristallizzazione e l'essiccazione, il PET viene trasformato in un polimero con un punto di fusione evidente. La temperatura di stampaggio del polimero è elevata e l'intervallo di controllo della temperatura è ristretto. Una vite di barriera progettata specificamente per il poliestere viene utilizzata per separare i pellet non fusi dal fuso, il che è vantaggioso per mantenere un processo di taglio più lungo e aumentare la produttività dell'estrusore. Utilizzare una testa macchina con labbro flessibile e un'asta di blocco del flusso aerodinamica. La testa macchina ha una forma conica appuntita. Il canale di flusso aerodinamico e il labbro dello stampo antigraffio devono avere una buona finitura superficiale. Il riscaldatore della testa macchina ha una funzione di drenaggio e pulizia. La fessura tra i labbri dello stampo deve garantire una buona uniformità. La fessura uniforme tra i labbri dello stampo della testa macchina influisce direttamente sulla deviazione laterale dello spessore del foglio e sulla planarità della calandratura. Durante l'estrusione in fogli, le temperature corrispondenti della zona anteriore della fusoliera, della zona centrale della fusoliera, della zona posteriore della fusoliera, del cambiafiltro e della testa della macchina sono rispettivamente 240°C-260°C, 265°C-275°C e 260°C-265°C. , 260°C-265°C, 255°C-265°C.

La quarta fase consiste nel raffreddamento e nella stabilizzazione. Dopo che il materiale fuso esce dalla testa della macchina, entra direttamente nella calandra a tre rulli per la calandratura e il raffreddamento. La distanza tra la calandra a tre rulli e la testa della macchina è generalmente mantenuta a circa 8 cm, poiché se la distanza è eccessiva, il foglio si affloscerà e si raggrinzirà facilmente, con conseguente scarsa finitura del foglio. Inoltre, a causa della distanza eccessiva, la dissipazione del calore e il raffreddamento sono troppo lenti e i cristalli diventeranno bianchi, il che non favorisce la calandratura. La calandratura a tre rulli è composta da rulli superiore, intermedio e inferiore. L'asse del rullo intermedio è fisso. Durante il raffreddamento e la calandratura, la temperatura della superficie del rullo è di 40°C-50°C. L'asse dei rulli superiore e inferiore può muoversi verso l'alto e verso il basso. Il movimento verso l'alto e verso il basso dell'asse regola la distanza tra i rulli. Le temperature dei rulli superiore e inferiore sono rispettivamente di 30°C-60°C e 52°C-68°C. I tre rulli devono garantire la sincronizzazione della velocità e la velocità deve essere superiore alla velocità di estrusione. Lo scopo è compensare l'espansione del materiale all'uscita dalla filiera, che indebolisce lo stress interno del foglio, causando la scomparsa delle pieghe. Il PET cristallizza nell'intervallo di temperatura compreso tra 100 °C e 250 °C e la velocità di cristallizzazione è maggiore tra 140 °C e 180 °C, quindi la cristallizzazione richiede solo pochi secondi per essere completata. Il PET deve attraversare rapidamente questa zona di temperatura di cristallizzazione e la temperatura dei tre rulli deve essere rigorosamente controllata.

La quinta fase consiste nell'eseguire la trazione e l'avvolgimento. Il foglio esce dal rullo calandra ed entra nel dispositivo di trazione attraverso il rullo guida. Il dispositivo di trazione è costituito da un rullo di gomma attivo e da un rullo di gomma passivo. La pressione dell'aria comprime i due rulli principalmente per evitare che il foglio venga appiattito dal materiale presente sul rullo calandra durante il processo di trazione del foglio dai due rulli verso l'avvolgitore.

Problemi di qualità comuni nella produzione di lastre trasparenti in PET e relative soluzioni

(1) La lastra produce impurità cristalline. Le cause includono materie prime e residui. Le fette di PET di per sé non producono impurità cristalline. Tuttavia, durante il processo di lavorazione, a causa di problemi di essiccazione e residui più o meno aggiunti, impurità o materie prime di bassa qualità introdotte a causa di condizioni ambientali sfavorevoli causano il problema. Non è possibile eliminarlo durante il processo di formatura della lastra.

(2) Linee orizzontali e linee d'acqua (linee a buccia d'arancia). Le linee d'acqua sono causate dal fatto che il flusso di materiale dalla testa dell'estrusore entra nel rullo della calandra perché non c'è materiale residuo tra i rulli della calandra, impedendo la compattazione del foglio. La finitura superficiale del foglio è scadente come una buccia d'arancia. La soluzione è che ci deve essere materiale residuo visibile tra i rulli della calandra e che il materiale rimanente ruoti uniformemente. Le linee orizzontali sono un difetto di processo del metodo di estrusione, proprio come le increspature dell'acqua del metodo di calandratura. Le intaccature sono causate dalla differenza di velocità tra i due rulli della calandra. La soluzione è quella di richiedere i tre rulli della calandra a tre rulli. La precisione del controllo della velocità dei rulli è migliorata e anche la precisione della sincronizzazione deve essere migliorata per ridurre le linee orizzontali.

(3) Il foglio presenta ingiallimento, macchie nere o impurità, linee di flusso, calandratura irregolare, ecc. La causa principale della formazione di bolle nel foglio è che i pellet non sono completamente essiccati e il contenuto di umidità supera lo 0,005%. Se l'umidità non è completamente essiccata, penetrerà in profondità nelle fette per formare legami molecolari o rimarrà in profondità all'interno delle fette. Se la temperatura di essiccazione è troppo bassa o il tempo è troppo breve, l'effetto di essiccazione sarà compromesso. Se sul foglio compaiono bolle, la temperatura e il tempo di essiccazione devono essere regolati immediatamente. La causa principale dell'ingiallimento del foglio è che la temperatura di essiccazione è troppo alta o il tempo di essiccazione è troppo lungo. Le misure principali in questo caso sono abbassare la temperatura di essiccazione e ridurre il tempo di essiccazione. Un altro motivo per cui il foglio ingiallisce è che la temperatura del fuso è troppo alta. In questo caso, la temperatura del fuso deve essere abbassata rapidamente. Le cause principali della comparsa di macchie nere e impurità nel foglio sono filtri incrinati o materiali di decomposizione del PET residui nell'estrusore.

Punti di produzione di lastre trasparenti in PET

(1) Le condizioni principali per la produzione di lastre trasparenti in PET sono il controllo del tempo di essiccazione e del punto di rugiada ad aria calda. L'effetto di essiccazione determina direttamente le proprietà fisiche e meccaniche e la produzione della lastra. Durante l'essiccazione, è necessario prestare attenzione al controllo della temperatura e del tempo di essiccazione. La temperatura e il tempo di essiccazione non devono essere né troppo alti né troppo bassi. Se il punto di rugiada non può scendere, è necessario controllare il setaccio molecolare. Un setaccio molecolare invecchiato non può assorbire l'umidità presente nell'aria e non può raggiungere lo scopo di essiccare le fette. A questo punto, il setaccio molecolare deve essere sostituito.

(2) Se la temperatura di fusione supera i 280 °C, il foglio di PET si scolorirà o si decomporrà, pertanto la temperatura di fusione deve essere mantenuta al di sotto dei 280 °C.

(3) La distanza tra le labbra della matrice della testa della macchina determina la planarità e l'uniformità dello spessore del foglio. La temperatura dei tre rulli gioca un ruolo chiave nella trasparenza e nella finitura del foglio. Il fuso di PET deve superare rapidamente la zona di temperatura con la velocità di cristallizzazione più elevata. Dalla temperatura di fusione a quella inferiore a quella di cristallizzazione, la distanza tra la matrice e il rullo della calandra diventa particolarmente importante.

I principali vantaggi delle lastre trasparenti in PET sono l'aspetto cristallino, le buone proprietà di barriera ai gas, le buone proprietà protettive, la tenacità e l'estensibilità. Le lastre trasparenti in PET non contengono stabilizzanti e plastificanti, non contengono elementi nocivi e il loro prezzo è conveniente, il che le rende apprezzate dai consumatori. Le lastre trasparenti in PET possono essere riciclate durante la produzione, il trasporto e l'uso. Pertanto, le lastre trasparenti in PET hanno un elevato valore d'uso. Nel processo di produzione del PET, i requisiti del processo produttivo devono essere rigorosamente rispettati, il processo di essiccazione e il punto di rugiada dell'aria calda devono essere controllati attentamente, la fessura del rullo della calandra e il rapporto di velocità di trazione dell'unità successiva devono essere controllati attentamente, al fine di migliorare la qualità della produzione.