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造粒系統優化高效滿足加工需求
2011-6-28 來源:中國聚合物網
關鍵詞:造粒系統 生物聚合物 材料特性

    總部位於德國巴伐利亞Lichtenfels的HorstMüller塑料公司,一直在尋找一種能夠加快生產速度的設備,他們在接洽過奧地利ECON公司後,終於實現這一想法。HorstMüller公司專業生產塑料共混體和配混料,為了達到特定的應用要求,配混料中常要加入各種添加劑。該公司研究部門經理兼主任GeorgEnder表示:“我們的用戶不只需要含有標準添加劑,如UV穩定劑、潤滑劑、填料或顏料的配混料,他們還希望能得到設計新產品的特殊解決方案,如抗菌母料,其中加入了活性分子,即殺菌劑!


    HorstMüller公司和ECON公司設定的目標是﹕造粒系統要具有極高的靈活性和生產效率。ECON造粒系統本身就具有許多獨特的優點,如模板的結構賦予極佳的熱穩定性,這在啟動和連續工作過程中都極為重要。因此,ECON公司與HorstMüller公司將這次合作的重點放在裝置的靈活性上,首要目標便是大幅減少工藝水系統的清潔工作量,具體地說,就是在更換產品時,離心乾燥器的清潔過程應盡可能快。


造粒機腔體通過快速夾具接合到模板上,帶有特殊防磨損

保護裝置的模板在噴嘴頭部處進行了隔熱

    熱分離模頭

    模頭的熱平衡控制是水下造粒系統成敗的關鍵。另外,還應關注從模頭到工藝水中的熱傳遞,如果傳熱過多,某些噴嘴就會凍結。流動斷面減小會導致熔體壓力升高,使粒子質量下降,導致停產,要重新啟動。

    ECON水下造粒機不會發生這種情況,其專利結構與其他同類產品的不同之處在於,在熔體噴嘴和模板之間采用了極高效的隔熱裝置。這些隔熱裝置非常重要,因為工藝水(由工藝水將切好的粒料輸送到乾燥機中)與模板直接接觸。在此處,水和熔體之間溫差高達250℃。噴嘴和模板之間的接觸面積越大,則傳遞的熱量就越多,使材料很容易在噴嘴中凍結,同時浪費了為補償熱損所耗熱能。在這一方面,包埋在ECON系統中的噴嘴幾乎完全與模板熱分離,在冷卻側的接觸面積極小,從而避免將熱量散失到工藝水中。

    在ECON設計中,熱量保留在需要熱量的地方,熔體在整個噴嘴內可保持穩定的溫度。溫度在噴嘴中的均勻分布也降低了所需的背壓,保證粒料達到優異的質量。ECON造粒系統優異的熱行為還有一個優點——可節約達70%的熱容量。

    減少啟動廢料

    除了能耗低外,極佳的工藝穩定性和優異的隔熱性能還帶來了其他優點,如顯著減少啟動過程中產生的廢料。Ender先生在講述他的經驗時說﹕“ECON系統在啟動過程中的效率的確令人驚奇。由於不會產生凍結問題,所以我們能夠以正常產量的20%來啟動工藝過程,不存在由於噴嘴阻塞而進行二次或三次啟動的情況!彼,與其他同類系統相比,啟動過程中所產生的廢料量可減少50-70%,而且損失的材料量極少。


輸送帶將擠出料牽引輸送,可防止其斷裂

    便捷更換物料

    在生產小批量產品時,方便、快速地從一種產品更換到另一種產品非常重要,關系到生產成本的高低。更換產品前要對系統進行清洗。對於造粒系統,清洗的難點主要在離心乾燥機和工藝水系統中的殘余的粒料。提高清洗操作的方便性和效率,消除死區也正是這兩家公司關注的焦點。Ender先生表示:“我們希望清理過程非常簡單,只需要用水清洗乾燥機,在角落或間隙中不能有殘存的粒子。ECON公司針對我們的要求對系統進行了優化,使清理時間從30分鐘縮短到5-10分鐘!

小巧的PRIMO 60 E專門生產微型粒料,噪音小,且清理時間短

    應對多物料的切粒需求

    不同粒料需要根據材料特性選用造粒系統,德國奧托馬蒂克(Automatik)新開發的乾切產品系列中的新型號—集成有拉條輸送帶的EBG造粒系統,就可以滿足以同一設備處理多種材料的要求。

    新型EBG帶式輸送機造粒系統專門為加工高填充(>60%)、易碎產品而設計。與將聚合物條擠出到水浴中的傳統工藝不同,聚合物條直接擠出到一個塑料或鋼輸送帶上,由輸送帶輕柔地將易碎的料條牽引運送到造粒裝置中。仍處於熔融狀態的擠出聚合物條在控制條件下牽引輸送,可防止料條斷裂,并將它們直接喂入造粒機中,由造粒機切成均勻的粒子。視聚合物的種類,料條可以用空氣、水或兩者組合來冷卻。由於輸送帶的速度可以調節成極低的牽引速度,所以該系統的用途極為廣泛,從對水敏感的材料如EVA和高填充的WPC,到生物聚合物如玉米淀粉,直至磨蝕性或彈性聚合物無一不能加工。EBG可以改裝到現有擠出生產線中。

    另一由奧托馬蒂克研發的PRIMO60E則專門用於生產微型粒料。PRIMOE拉條造粒生產線適用於配混和母料生產領域,產量最高為300kg/h,有兩種基本規格,輸入寬度分別為60mm和120mm。該系統的優點之一是切割腔內的所有運動部件都采用單側軸承,切割刀具易接近,噪聲小。設置和清理時間短,有利於快速更換產品。

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(liu)
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