Proces proizvodnje PET folija

(1) Sirovine za PET ploče

Kao i kod drugih plastika, performanse PET listovi usko je povezana s molekularnom težinom. Intrinzična viskoznost određuje molekularnu težinu. Što je veća intrinzična viskoznost, to su bolja fizikalna i kemijska svojstva, ali loša fluidnost otežava oblikovanje. Što je niža intrinzična viskoznost, to su lošija njezina fizikalna i kemijska svojstva i slabija udarna čvrstoća. Stoga bi intrinzičnu viskoznost prozirnih PET ploča trebalo odabrati između 0.8 dl/g i 0.9 dl/g.

(2) Proizvodni proces.

Glavna proizvodna oprema za PET prozirne folije je: kristalizacijski toranj, toranj za sušenje, ekstruder, glava stroja, kalander s tri valjka i namotač.

Tijek proizvodnog procesa je: kristalizacija sirovine-sušenje-ekstruzija-plastifikacija-ekstruzijsko prešanje-kalandriranje i oblikovanje-motanje proizvoda.

Prvi korak je kristalizacija. PET kriške se zagrijavaju i kristaliziraju u kristalizacijskom tornju kako bi se molekule poredale po redu, a zatim se povećava temperatura staklastog prijelaza kriški. Svrha je spriječiti prianjanje tijekom procesa sušenja i začepljenje lijevka. Kristalizacija je općenito neizostavan korak. Kristalizacija traje od 30 do 90 minuta, a temperatura je niža od 149 °C.

Drugi korak je sušenje. Budući da pod uvjetima visoke temperature voda može uzrokovati hidrolitičku degradaciju PET-a, što rezultira smanjenjem njegove karakteristične adhezije, a njegova fizička svojstva, posebno udarna čvrstoća, smanjit će se sa smanjenjem molekularne težine. Stoga se PET mora osušiti prije taljenja i ekstruzije kako bi se smanjio sadržaj vlage. Njegov sadržaj vlage trebao bi biti manji od 0.005%. Za sušenje se koristi sušilica za odvlaživanje. Budući da je PET materijal higroskopan, vlaga će stvarati molekularne veze kada prodre duboko u površinu kriški. Drugi dio vlage će se nalaziti duboko unutar kriški, što će otežati sušenje. Stoga se ne može koristiti obični vrući zrak. Točka rosišta vrućeg zraka mora biti ispod -40 °C, a vrući zrak se usmjerava u lijevak za sušenje kroz zatvorenu petlju za kontinuirano sušenje.

Treći korak je ekstruzijsko oblikovanje. Nakon kristalizacije i sušenja, PET se transformira u polimer s očitom točkom taljenja. Temperatura oblikovanja polimera je visoka, a raspon kontrole temperature uzak. Za odvajanje nerastopljenih peleta i taline koristi se pregradni vijak posebno dizajniran za poliester, što je korisno za održavanje duljeg procesa smicanja i povećanje učinka ekstrudera. Koristite fleksibilnu glavu stroja s usnama matrice i aerodinamičnom šipkom za blokiranje protoka. Glava stroja ima oblik šiljastog konusa. Aerodinamični kanal protoka i usna kalupa bez ogrebotina trebaju imati dobru površinsku obradu. Grijač glave stroja ima funkciju drenaže i čišćenja. Razmak usne matrice trebao bi osigurati dobru ujednačenost. Ujednačeni razmak usne matrice glave stroja izravno utječe na bočno odstupanje debljine lima i ravnost kalandriranja. Prilikom ekstruzije u ploče, odgovarajuće temperature prednjeg područja trupa, srednjeg područja trupa, stražnjeg područja trupa, mjenjača sita i glave stroja iznose 240°C-260°C, 265°C-275°C i 260°C-265°C, respektivno, 260°C-265°C, 255°C-265°C.

Četvrti korak je hlađenje i stvrdnjavanje. Nakon što talina izađe iz glave stroja, ona izravno ulazi u kalandr s tri valjka za kalandriranje i hlađenje. Udaljenost između kalandra s tri valjka i glave stroja općenito se održava na oko 8 cm, jer ako je udaljenost prevelika, lim će se lako saviti i naborati, što rezultira lošom završnom obradom lima. Osim toga, zbog prevelike udaljenosti, odvođenje topline i hlađenje su presporo, a kristali će postati bijeli, što ne pogoduje kalandriranju. Kalandr s tri valjka sastoji se od gornjeg, srednjeg i donjeg valjka. Os srednjeg valjka je fiksna. Tijekom hlađenja i kalandriranja, temperatura površine valjka je 40°C-50°C. Os gornjeg i donjeg valjka može se pomicati gore i dolje. Pomicanje osi gore i dolje podešava razmak valjka. Temperature gornjeg i donjeg valjka su 30°C-60C odnosno 52°C-68C. Tri valjka trebaju osigurati sinkronizaciju brzine, a brzina bi trebala biti veća od brzine ekstruzije. Svrha je kompenzirati. Širenje materijala pri izlasku iz matrice slabi unutarnje naprezanje ploče, uzrokujući nestanak bora. PET će kristalizirati u rasponu od 100°C-250°C, a brzina kristalizacije je veća na 140°C-180°C, tako da kristalizacija traje samo nekoliko sekundi. PET treba brzo proći kroz ovo područje temperature kristalizacije, a temperatura tri valjka mora se strogo kontrolirati.

Peti korak je provođenje vučenja i namatanja. Lim izlazi kroz valjak kalandera i ulazi u uređaj za vuču kroz vodeći valjak. Uređaj za vuču sastoji se od aktivnog gumenog valjka i pasivnog gumenog valjka. Tlak zraka komprimira dva valjka uglavnom kako bi se spriječilo spljoštavanje lima zbog materijala na valjku kalandera tijekom procesa povlačenja lima dvama valjcima do uređaja za namatanje.

Uobičajeni problemi s kvalitetom u proizvodnji prozirnih PET folija i njihova rješenja

(1) List proizvodi nečistoće u obliku kristala. Uzroci uključuju sirovine i ostatke materijala. Sami PET listovi ne proizvode nečistoće u obliku kristala. Međutim, tijekom procesa obrade, zbog problema sa sušenjem i manje ili više dodanih ostataka materijala, nečistoće ili sirovine niske kvalitete unesene zbog lošeg okoliša uzrokuju problem. To se ne može ukloniti tijekom procesa oblikovanja lista.

(2) Horizontalne linije i vodene linije (linije narančine kore). Vodeni tragovi nastaju zbog činjenice da protok materijala iz glave ekstrudera ulazi u valjak kalandera jer između valjaka kalandera nema preostalog materijala, što uzrokuje da se lim ne zbija. Površinska obrada lima je loša poput teksture narančine kore. Rješenje je da između valjaka kalandera mora biti vidljiv preostali materijal, a preostali materijal mora se ravnomjerno okretati. Horizontalne linije su procesni nedostatak metode ekstruzije, baš kao i valovi vode kod metode kalandriranja. Udubljenja su uzrokovana razlikom u brzini između dva valjka kalandera. Rješenje je zahtijevati tri valjka kalandera s tri valjka. Poboljšava se točnost kontrole brzine valjaka, a mora se poboljšati i točnost sinkronizacije kako bi se smanjile horizontalne linije.

(3) List ima žutilo, crne mrlje ili nečistoće, strujne linije, neravnomjerno kalandriranje itd. Glavni razlog pojave mjehurića u listu je taj što peleti nisu potpuno osušeni i sadržaj vlage prelazi 0,005%. Ako vlaga nije potpuno osušena, prodrijet će duboko u kriške i formirati molekularne veze ili će ostati duboko unutar kriški. Ako je temperatura sušenja preniska ili je vrijeme prekratko, učinak sušenja će biti pogođen. Ako se na listu pojave mjehurići, temperaturu i vrijeme sušenja treba odmah prilagoditi. Glavni razlog žutila lista je previsoka temperatura sušenja ili predugo vrijeme sušenja. Glavne mjere u ovom trenutku su snižavanje temperature sušenja i smanjenje vremena sušenja. Drugi razlog zašto list postaje žut je previsoka temperatura taline. U ovom trenutku temperaturu taline treba brzo sniziti. Glavni razlozi pojave crnih mrlja i nečistoća u listu su napuknuti filteri ili ostaci materijala razgradnje PET-a u ekstruderu.

Proizvodne točke prozirnih PET folija

(1) Primarni uvjeti za proizvodnju prozirnih PET folija su kontrola vremena sušenja i rosišta vrućeg zraka. Učinak sušenja izravno određuje fizikalna i mehanička svojstva i proizvodnju folije. Prilikom sušenja treba obratiti pozornost na kontrolu temperature i vremena sušenja. Temperatura i vrijeme sušenja ne smiju biti ni previsoki ni preniski. Ako se rosište ne može spustiti, molekularno sito se mora provjeriti. Staro molekularno sito ne može apsorbirati vlagu iz zraka i ne može postići svrhu sušenja kriški. U tom slučaju, molekularno sito se mora zamijeniti.

(2) Ako temperatura taline prijeđe 280 °C, PET folija će promijeniti boju ili se razgraditi, stoga temperaturu taline treba kontrolirati ispod 280 °C.

(3) Razmak između rubova matrice glave stroja određuje ravnost i ujednačenost debljine lima. Temperatura tri valjka igra ključnu ulogu u prozirnosti i završnoj obradi lima. Talina PET-a mora brzo izbjeći temperaturnu zonu s najbržom brzinom kristalizacije. Od temperature taljenja do ispod temperature kristalizacije, udaljenost između matrice i valjka kalandra postaje posebno važna.

Glavne prednosti prozirnih PET ploča su kristalno čist izgled, dobra svojstva plinske barijere, dobra zaštitna svojstva, žilavost i rastezljivost. Prozirne PET ploče ne sadrže stabilizatore i plastifikatore, ne sadrže štetne elemente, a cijene su im dobre, pa ih potrošači preferiraju. Prozirne PET ploče mogu se reciklirati tijekom proizvodnje, transporta i upotrebe. Stoga prozirne PET ploče imaju visoku uporabnu vrijednost. U procesu proizvodnje PET-a treba strogo slijediti zahtjeve proizvodnog procesa, savladati proces sušenja i točku rosišta vrućeg zraka, dobro kontrolirati razmak valjka kalandra i omjer brzine vuče sljedeće jedinice kako bi se poboljšala kvaliteta proizvodnje.