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PET打包带设备及技术系列(知识讲座)一

 那人y 2017-04-18
  目前,由于国内部分PET打包带生产线制造厂家的工艺不成熟,加之对使用者的不负责任,造成了很多使用者不能生产出合格的产品,导致项目投资失败。根据目前存在的上述情况,我们在建立一条教学示范生产线的基础上,免费为使用者进行理论培训和实际安装调试及操作课程。同时,应很多使用者的要求,我们将在网上陆续开展《PET打包带设备及技术系列知识讲座》活动。

  1、 聚酯及其应用

  所使用的原料统称为“聚酯”,即聚对苯二甲酸二乙酯,英文缩写PET,是由对苯二甲酸与乙二醇经缩聚而合成的。最初应用在纺织行业上,我们所穿的服装大多是由其制造的。所谓“涤纶”即是。后来应用范围越来越广。如:饮料瓶、包装膜、遮光板、发光材料、橡胶骨架材料,既可做纤维也可做塑料,既可做丝状的也可做膜、片、板状的。由于有优越的特性,应用及其广泛,人们对它的应用领域正在积极的研究。我们哈佛公司目前已成功的研制出:粮食囤积包装板;橡胶V带片型骨架材料;橡胶平带骨架材料;PET打包带(塑钢带);回收废聚酯再生固相增粘等技术及设备。

  2、 PET的特性

  由于PET的分子结构中含有大量的酯荃[—COO—],所以在熔融状下极易产生四种降解(分子量下降)即:水解、氧解、热解、力解,导致物理机械性能变坏,甚至无法加工和使用。

  由熔融聚合的PET其特性粘度在0.62~0.67之间,平均分子量约2万。如需更高粘度(即更高分子量)的PET,则需要固相缩聚而成,粘度可达1.2,分子量高达3万以上。

  PET热性能:PET的熔程为257~267℃

  脆化温度-60 ℃

  无规物玻璃化温度Tg=76℃

  结晶并取向物Tg=125℃

  裂解温度315℃

  粘结温度245℃

  结晶速率最快温度120~190℃

  结晶温度140℃

  物理性能-密度:熔融状态1.2g/cm3

  无规状态1.28 g/cm3

  结晶状态1.38g/cm3

  结晶并取向状态1.38~1.45 g/cm3

  堆比度:粒状为0.83,片状为0.34

  由于PET分子链中含有苯环,且相邻苯环的排列不在一个平面上,致使PET分子链段的内旋转十分困难,所以表现出极高的模量与线性高分子(如PP、PE等)相比具有较高的刚性和优越的力学性能。

  3、 原料的种类

  打包带的原料大致分为三种。一是洗净后的瓶片,外形尺寸<15×15mm。瓶片也分几种:碳酸饮料瓶片 η=0.85以上,矿泉水饮料瓶片η=0.70以上,食用油及奶制品瓶片η=0.62以上,啤酒瓶片η=0.90以上。二是用瓶片经熔融挤出造粒后,再经固相缩聚增粘,根据产品的不同档次和要求,增加不同粘度的原料。不同的反应时间增加不同的粘度,一般最高可增粘至-0.95。三原生料固相增粘。原生料是由熔融状态下经真空缩聚而合成的。其粘度最高可达到0.72,如需更高粘度的原料,只有再经固相缩聚增粘,一般最高可增至1.40。

  4、 PET打包带(塑钢带)的等级及用途

  利用不同的原料可生产出适合不同用途的打包带产品,大致可分为三种。

  4.1用瓶片直接使用的原料。拉伸强度>320Mpa(32kg/mm2),用于普通包装。如家电类、纸业、纺织业等轻负荷物品,取代PP打包带的包装。

  4.2用瓶片造粒增粘原料,粘度>0.90,拉伸强度>420 Mpa(42kg/mm2),用于重负荷包装,如钢铁制品、玻璃、耐火砖、木业等物资,取代钢带包装材料。

  4.3用原生料增粘原料,粘度>0.95,拉伸强度>460 Mpa(46kg/mm2),用于包装出口物品及档次要求高的重、轻包装,外观透明光亮,十分艳丽。

  5、 单螺杆与双螺杆挤出机的优劣

  在打包带生产线设备的配置上,对熔融挤出设备上存在两种选择,它们有什么区别呢?

  传统的挤出设备为单根螺杆挤出机。在生产过程中有很多缺点。首先,原料的含水率要<150PPm,这样,需要投资十余万元的干燥设备。且需要较多的电功清耗,增加塑带成本20%。另外产量低降解量高,易环节阻料,操作难度大,无排气功能,产品中易产生气泡。由于单螺杆挤出机的喂料形式为自主喂料,即它的挤出量与螺杆的转速有关,所以熔融体的产量与质量易产生矛盾。总之,如原料不经严格的除水和予结晶,原料的降解量>20%。

  双螺杆挤出机即平行同向吻合双螺杆挤出机,能够克服上述缺陷,成为加工PET原料的新型挤出设备。它具有双排气功能,原料的含水率允许1000PPm。因此简单干燥就能达到要求。它还有具有极好的塑化剪切作用,适合增添如色母粒级废料等添加物。原料的形状及组合可以多样,都可均匀的熔融挤出,功率小、转速快、喂料多、产量大及工艺操作简单是其明显的特点。

  6、 目前国内最新的PET打包带工艺流程及特色

  6.1原料处理。采用瓶片(颗粒)直接干燥。干燥器为静止热风干燥形式。处理时间短、功率消耗低、含水量>1000PPm,不需予结晶处理。

  6.2熔体制备。采用平双螺杆,双排气功能,降解量<5%,日产1.5吨的产量至需要配置φ50mm即可。电机功率小(22KW)对原料的含水率没有严格要求。

  6.3铸片成型。采用大直径镜面流延辊铸片,一次可铸带两条,片平整、光滑质量优良,加之静电高压附片装置,更使运行十分稳定,速度高达50米/分,对提高产量有关键作用,避免传统水溶铸片形式所带来的诸多缺陷。如:水面波动造成宽窄不均,速度慢,操作复杂,易断条,单耗大等。一次只能铸带一条,成本将成倍增加。

  6.4二次纵向拉伸。传统的拉伸方式是延续pp带的形式,为箱体内拉伸,导致片在拉伸后不能及时冷定型,是取向的大分子链段又重新解取向,片子的力学性能降低,且拉伸点不稳定,造成片子的力学性能不均匀。

  经过多年的实践与研究,我们采用了五辊予热后,实施大间隙单只纵向二次拉伸工艺流程,具有拉伸点稳定,力学性能好,热性能也大大改善,传统的工艺生产出来的产品只能在75℃以下使用或者更底的温度下,我们的产品可在150℃的热环境中使用,拉伸强度可高达520 Mpa(52kg/mm2)。

  6.5紧张热定型。采用高温紧张热定型的流程,可使片子在二次纵向拉伸产生的内应力得以消除,使片子的力学性能保持长期稳定。同时又达到了分子内部的链段取向向晶格取向转变的功能。因此可以总结为:既是一个内应力消除的过程,又是一个结晶的过程。这样产品的性能却大大改善。如提高了拉伸强度、增加分子的密度,稳定了内在性能和外形尺寸,加宽了使用捆绑物品的温度等。

  总之,新兴的工艺流程具有的特点:一次可生产两条以上的产品,加工成本降低近1倍,提高了设备利用率,减少设备投资和人员同时显著提高产品的品质,加之设备的配置精度高、附加值增加,既可生产塑钢带,也可生产其他产品。如V带片型骨架材料,包裹各种物品片材等。

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