Koje su metode peletiranja za linije za proizvodnju granulacije?

Postoji mnogo različitih linija za peletiranje dizajna na tržištu, ali sve linije za peletiranje spadaju u dvije glavne kategorije: sustavi za hladno peletiranje i sustavi za vruće peletiranje s prednjom stranom matrice. Glavna razlika između njih je vrijeme procesa peletiranja. Svaki od ova dva sustava peletiranja ima svoje prednosti i nedostatke!

Sustav za hladno rezanje

Sustav za hladno peletiranje sastoji se od matrice, zone hlađenja (hlađene zrakom ili vodom), zone sušenja (ako je hlađeno vodom) i komore za peletiranje. Postoje dvije glavne vrste sustava za hladno peletiranje, tj. peletizatori pahuljica i peletizatori traka.

a: Rastaljeni polimer iz granulatora pahuljica teče iz opreme za miješanje kroz trakastu matricu ili valjkasti pročišćavač kako bi se kalandrirao u polimerne pahuljice određene debljine. Pahuljice se tijekom transporta skrutnjavaju i hlade na određenoj udaljenosti, a zatim se režu na okrugle ili kvadratne pelete pomoću peletizatora u spremniku.

Granulacija čipsa je posebno stara metoda proizvodnje granula za širok raspon različitih polimera, od najlona do PVCPrednosti: Visok učinak. Izvještava se da je točnost prilično dobra, s kapacitetom granulacije do 1,843.69 kg/h. Ovo je metoda granulacije hladnim rezanjem, a emisija buke je veća od metode rezanja granula iz rastaljenih polimera. Skrutirani polimeri za rezanje imaju kraći vijek trajanja rezača, a stvaranje praha često je problem. Kod nekih polimera mogu se vidjeti neki fenomeni "lanca zrna".

b: Trakasti peletizatori koriste se gotovo jednako dugo kao i peletizatori pahuljica. Sastoje se od matrice, dijela za hlađenje (vodena kupelj ili puhalo), dijela za sušenje (ako se hladi vodom) i noža za rezanje. Trake se formiraju propuštanjem rastaljenog polimera kroz horizontalno postavljen otvor pomoću stroja ili zupčaste pumpe (moderni otvori su precizno obrađeni i ravnomjerno zagrijani kako bi se dobile trake konzistentne kvalitete). Nakon što se trake isprave iz kalupa, hlade se puhalom ili zračno/vakuumskim uređajem ili vodenom kupelji. Ako se koristi vodeno hlađenje, trake prolaze kroz dio za sušenje s prisilnom ventilacijom kako bi se uklonila vlaga, a zatim se trake šalju u komoru za peletiranje. Trake se precizno režu na potrebnu duljinu pomoću smicanja para fiksnih i rotirajućih noževa. Granule imaju promjer od 3.175 mm i duljinu od 3.175 mm s dobro definiranim kutovima.

c: Tradicionalna metoda izvlačenja traka uključuje istezanje traka kroz dio za hlađenje (obično vodenu kupelj), što ponekad rezultira padanjem ili nedosljednim dimenzijama traka. To je uobičajeno kod polimera sa slabom čvrstoćom taline, kao što su polipropilen, poliester i najlon. Kada traka pada, materijal se ruši, pa operateri moraju obratiti posebnu pozornost. Ako se trake izvlače nedosljedno, nizvodne pelete potrebno je prosijati.

Drugi načini oblikovanja traka mogu se postići bez strogog nadzora operatera korištenjem motorom pokretanog proreznog transportera koji podupire i dijeli trake od matrice do peletizatora. Trake koje se prenose ovom vrstom sile predenja ujednačenije su veličine, ne padaju i stoga je manja vjerojatnost da će biti otpisane. Neke od ovih metoda mogu imati proizvodni kapacitet od 6803.89 kg/h, u usporedbi s oko 1814.37 kg/h za metodu istezanja, budući da operater može nadzirati samo ograničen broj traka.

Linije za proizvodnju traka su jeftine, jednostavne za rukovanje i čišćenje. To ima prednosti za miješanje boja, budući da promjena dvije različite serije boja zahtijeva temeljito čišćenje opreme. Međutim, nedostatak metode proizvodnje traka je prostor potreban za dio za hlađenje, čija je duljina određena temperaturnim zahtjevima polimera.

Sustav za termičko rezanje matrice

Postoje tri osnovne vrste sustava za termičko rezanje površinom matrice, i to granulatori raspršivanjem, granulatori s vodenim mlazom (vodeni prsten) i podvodni granulatori. Iako takvi sustavi mogu biti različitih dizajna, tipičan sustav sastoji se od matrice s otvorom, komore za rezanje, motoriziranog rotacijskog noža, rashladnog medija i metode sušenja granula (ako se koristi vodeno hlađenje).

Kalup s otvorom važan je dio sustava za termičko peletiranje površine matrice. Postavlja se okomito ili vodoravno i obično se zagrijava uljem, parom ili grijačem uloška ili trake. Električno grijanje obično se koristi za manje matrice; međutim, veće matrice obično se zagrijavaju parom ili uljem. Materijali za izradu matrica variraju, ali bez obzira na korišteni materijal ili medij za zagrijavanje, promjer otvora matrice mora biti ujednačen; mora biti dovoljno topline za održavanje temperature polimera tijekom cijelog procesa; a rotirajuća površina matrice uz koju se okreće nož za peletiranje mora biti žilava i glatka - sve to je potrebno za proizvodnju ujednačene pelete.

Dok se rastaljeni polimer uvodi u kalup, nož za peletiranje, koji se okreće vrlo velikom brzinom, reže ga na pelete. Obično je nož u kontaktu s površinom kalupa ili vrlo blizu nje. Nakon što su peleti izrezani, centrifugalna sila ih odbacuje s noža i prenosi u rashladni medij. Veličina, oblik, materijal i pričvršćivanje noža mogu varirati. U nekim sustavima nož je opružno opterećen kako bi se automatski podesila udaljenost između noža i matrice; u drugim sustavima udaljenost između noža i matrice podešava se ručno. Budući da vijek trajanja noža ovisi o točnosti poravnanja noža i matrice, abrazivnosti polimera i agresivnosti operatera, poželjno je rezanje polimernih peleta u rastaljenom stanju.

a: Granulatori za raspršivanje preporučuju se za polimere koji su osjetljivi na toplinu i dugo vrijeme zadržavanja, kao što su PVC, TPR i umreženi polietilen. Brzine peletiranja do 4989.52 kg/h potrebne su kako bi put protoka polimera od stroja do komore za peletiranje bio što kraći i kako bi se koristila mala količina topline. Dok polimer prolazi kroz matricu, rotacijska sila rotirajuće površine matrice reže ga u pelete. Nakon što su peleti izrezani, odbacuje ih rotirajući nož i hvata ih zrak koji je prisiljen cirkulirati u posebno dizajniranoj komori za peletiranje. Struja zraka u početku hladi površinu peleta i odnosi ga iz komore za sjeckanje u zonu hlađenja.

Sušilice s fluidiziranim slojem često se koriste za hlađenje peleta. Peleti se spuštaju niz podesivu rampu, a cirkulirajući ventilator upuhuje zrak kroz pelete. Podešavanje nagiba rampe može produžiti ili skratiti vrijeme zadržavanja granula u sušilici. Druga uobičajena metoda hlađenja je istovar peleta iz komore za rezanje u spremnik vode i uklanjanje vode u sušilici s fluidiziranim slojem ili centrifugalnoj sušilici.
b: Granulatori s vodenim mlazom, prikladni za većinu polimera osim onih s niskom viskoznošću taline ili viskoznošću. Ovi strojevi, poznati i kao peletizatori s vodenim prstenom, imaju brzinu peletiranja od 13,607.77 kg/h.

Rastaljeni polimer se reže u granule iz vrućeg otvora matrice rotirajućim nožem koji se okreće prema površini matrice. Posebnost ovog sustava za peletiranje je posebno dizajnirana komora za peletiranje vodenim mlazom. Voda teče u spirali dok ne izađe iz komore. Nakon što se peleti izrežu, bacaju se u struju vode za početno kaljenje. Suspenzija peleta s vodom ispušta se u spremnik za suspenziju peleta radi daljnjeg hlađenja, a zatim se dovodi u centrifugalnu sušilicu radi uklanjanja vode.

c: Podvodni peletizator sličan je peletizatoru raspršivanjem i peletizatoru vodenim mlazom, osim što ima glatki mlaz vode koji teče preko površine matrice, koja je u izravnom kontaktu s površinom matrice. Veličina komore za peletiranje je dovoljno velika da omogući nožu za peletiranje da se slobodno okreće preko površine matrice bez ograničavanja protoka vode. Rastaljeni polimer prolazi kroz matricu, rotirajući nož reže pelete, a pelete se iz komore za peletiranje nose kaljenom vodom u centrifugalnu sušilicu. U sušilici se voda ispušta natrag u spremnik, hladi i reciklira; pelete prolaze kroz centrifugalnu sušilicu kako bi se uklonila voda.

Podvodni peletizator treba koristiti kalup s ravnomjernom raspodjelom topline i posebnim toplinskim izolacijskim uređajima. Mali noževi za peletiranje griju se električno; veliki noževi za peletiranje zahtijevaju otvore zagrijane uljem ili parom. Procesna voda se rutinski zagrijava na više temperature, ali ne dovoljno vruće da negativno utječe na slobodan protok peleta. Podvodni granulatori koriste se za većinu polimera, a neki modeli mogu postići kapacitet granulacije od 22,679.62 kg/h. Način na koji voda teče preko površine otvora matrice glavna je prednost kada se koristi za peletiranje polimera niske viskoznosti ili kohezivnih polimera, ali za neke polimere poput najlona i nekih marki poliestera ova značajka može uzrokovati smrzavanje otvora. Ostale prednosti uključuju: nižu emisiju buke jer se peletiranje vrši u rastaljenom stanju, a voda djeluje kao zvučna barijera; i manje promjena noževa za peletiranje u usporedbi sa sustavima za hladno rezanje.