Kunststofftrockner
JIANGSU GET RECYCLING TECHNOLOGY CO,.LTD
GET Recycling stammt ursprünglich aus Europa und ist seit 2002 mit derzeit über 160 in Betrieb befindlichen Kunststoffrecyclingprojekten tätig. Es bietet Ihnen eine klare Beratung mit einer maßgeschneiderten Lösung auf der Grundlage Ihrer Kunststoffe und Anforderungen. GET ist einer Ihrer idealen Partner im Bereich Recycling, vom Verhandlungsbeginn bis zur Suche nach den besten Lösungen und von der Maschinenherstellung bis zum Kundendienst.
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Was ist ein Kunststofftrockner?
Kunststofftrockner dienen dazu, die Feuchtigkeit im Kunststoffmaterial vor der Verarbeitung zu entfernen. Luft wird durch ein Trockenmittelbett gedrückt, um sie extrem trocken zu machen. Diese Luft wird dann auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und in einen Trocknungstrichter geleitet, der das zu trocknende Material enthält.
Wie die Kunststofftrocknung erfolgt und warum sie wichtig ist
Die Kunststofftrocknung ist für den Prozess des Formens oder Extrudierens von Kunststoffteilen von entscheidender Bedeutung. Viele kosmetische und funktionelle Mängel treten auf, wenn das Kunststoffharz vor der Verarbeitung nicht ausreichend getrocknet wird.
Jede Art von Kunststoff wird durch Feuchtigkeit beeinträchtigt und muss einen Trocknungsprozess durchlaufen, bevor er geformt oder extrudiert wird. Die Trocknungsanforderungen für die vielen Arten von Kunststoffen variieren stark und reichen von Materialien wie Polystyrol, das bei niedriger Temperatur in wenigen Stunden getrocknet werden kann, bis hin zu PET, das bei einer viel höheren Temperatur bis zu 12 Stunden dauern kann.
So funktioniert die Kunststofftrocknung
- Grundsätzlich gibt es drei Hauptmethoden zum Trocknen von Kunststoff, die beim Spritzgießen oder Extrudieren verwendet werden. Dabei handelt es sich um Geräte-, Heißluft- und Adsorptionstrockner.
- Das Trocknen von Kunststoff in der Maschine wird normalerweise nicht durchgeführt, da nur wenige Maschinen über eine Entgasungsstufe in der Plastifizierungszone der Formmaschine verfügen. Die meisten Verarbeiter nutzen stattdessen einen externen Trockner.
- Immer mehr Unternehmen entwickeln neuere und bessere Technologien, um den Kunststofftrocknungsprozess kostengünstiger, effektiver und umweltfreundlicher zu gestalten.
- Ein sehr gutes Beispiel für diese neuere Technologie ist der Adsorptionsradtrockner. Bei dieser Methode ist das Trockenmittel viel effektiver, der Stromverbrauch ist viel geringer und die Ergebnisse sind viel besser als bei den älteren, traditionelleren Ansätzen.
- Hier ist ein gutes Video, das zeigt, wie Plastik getrocknet wird.
Heißlufttrockner
Der Heißlufttrockner funktioniert nach einem sehr einfachen Prinzip. Am Trichter ist eine Heiz-/Gebläseeinheit zusammen mit einer Steuerung für den HB montiert. Die warme Luft zirkuliert durch das Harz und entzieht beim Durchgang durch den Trichter Feuchtigkeit, die dann an die Atmosphäre abgegeben wird. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Feuchtigkeitsgehalt auf den angegebenen Wert gesunken ist.
Trockenmittelbetttrockner
Diese Art von Kunststofftrockner verwendet ein Trockenmittel, das den kleinen Päckchen, die man in Konsumgütern findet, sehr ähnlich ist. Luft wird durch den mit Kunststoff gefüllten Trichter in ein Bett oder Filter aus Trockenmittelmaterial gedrückt. Die Feuchtigkeit wird aufgenommen, die Luft erwärmt und wieder in das Kunststoffharz zurückgeführt. Dieser Zyklus wird wiederholt, bis der richtige Feuchtigkeitsgehalt erreicht ist.
Warum Kunststofftrockner verwenden?
- Der Grund, warum Verarbeiter Trockner verwenden, liegt einfach darin, dass Sie es müssen. Kunststoff enthält entweder Feuchtigkeit oder zieht sie an, und wenn das Formen ohne Trocknen erfolgt, sind die Ergebnisse katastrophal. So wie Mais einfach nicht aufplatzt, wenn er zu nass oder trocken ist, lässt sich Kunststoff nicht richtig formen und verschwendet Zeit und Geld.
- Typische Probleme aufgrund unzureichender Kunststofftrocknung.
- Spreizung tritt auf, wenn Wasser vorhanden ist.
- Das Versagen von Kunststoffteilen ist ein ernstes Geschäft und kann rechtliche Schritte nach sich ziehen.
- Silberne Streifen sind ein sicheres Zeichen für nasses Plastik.
- Durch Feuchtigkeit im Harz können Hohlräume entstehen.
- Hauptgruppen von Kunststoffen: Hygroskopische und nichthydroskopische Materialien.
- Hygroskopische Materialien sind solche, die Feuchtigkeit in den Pellets absorbieren. Diese Feuchtigkeit bildet eine molekulare Bindung mit den Polymerketten und erfordert die Freisetzung von Wärme.
- Nicht hygroskopische Materialien nehmen keine Feuchtigkeit auf, sondern sammeln die Feuchtigkeit auf der Oberfläche der Pellets. Dies muss ebenfalls mit Hitze und Zeit entfernt werden, wenn auch im Allgemeinen nicht so lange wie bei hygroskopischem Kunststoff.
Die ordnungsgemäße Trocknung des Kunststoffharzes gewährleistet die bestmögliche Ästhetik und Leistungseigenschaften eines Kunststoffprodukts. Nutzen Sie diese Informationen als Leitfaden zum Verständnis der Grundlagen der Entfeuchtung von Kunststoffmaterialien.
Die Entfeuchtung von Kunststoffharz wird genutzt, um Probleme zu minimieren oder zu beseitigen, die durch zu viel oder zu wenig Feuchtigkeit in einem Kunststoffmaterial während der Verarbeitung verursacht werden können. Obwohl die meisten Verarbeiter die Notwendigkeit einer Vortrocknung von Harzen akzeptieren, insbesondere von stark hygroskopischen, verstehen viele nicht die Grundlagen – oder auch nur das Vokabular der Harztrocknung.
Inwieweit Feuchtigkeit die Qualität eines geformten oder extrudierten Teils beeinflusst, hängt vom jeweiligen verarbeiteten Kunststoffharz und dem Verwendungszweck des Teils ab. Ungeachtet dessen ist es sehr wahrscheinlich, dass eine unsachgemäße oder unvollständige Trocknung des Rohmaterials zu Problemen führt, sei es bei der Verarbeitung oder bei der Verwendung des Produkts, oder noch schlimmer, bei beidem.
Kunststofftrockner, Feuchtigkeitsmessung und Teilequalität
Kunststofftrockner werden verwendet, um Feuchtigkeit (Wasser) zu entfernen, die entweder auf der Oberfläche von Kunststoffpaletten oder in der Innenstruktur der Kunststoffpaletten absorbiert wurde, bevor sie zur Herstellung von Teilen in die Spritzgussmaschine gelangen.
Es gibt 2 Gruppen von Kunststoffen. Die erste Gruppe hält Wasser nur an ihrer Oberfläche (z. B. Polypropylen), während die zweite Gruppe es in ihre innere Struktur aufnimmt (z. B. PET-Polyester).
Das Trocknen ist erforderlich, um sicherzustellen, dass Teile von gleichbleibend guter Qualität hergestellt werden. Kunststoffe mit übermäßigem Feuchtigkeitsgehalt reagieren bei der Verarbeitung im Zylinder der Formmaschine und erzeugen Nebenprodukte, die sich beispielsweise auf die Schlagfestigkeit des fertigen Formteils auswirken.
Kunststoffe, die vor der Verarbeitung getrocknet werden müssen:
- SAN
- VC
- Abs
- PPO
- ACRYL
- ACETAL
- PPS
- POLYCARBONAT
- PET-POLYESTER
- PEI
- POLYURETHAN
- NYLON
- PBT-POLYESTER
Die Kunststoffe 1 bis 7 müssen nur aus kosmetischen Gründen getrocknet werden. Überschüssige Feuchtigkeit führt zu Blasen, Fließlinien oder Oberflächenfehlern im Formteil. Ihre mechanischen Eigenschaften werden jedoch durch Feuchtigkeit nicht beeinträchtigt.
Überschüssige Feuchtigkeit in den Kunststoffen 8 bis 13 beeinträchtigt die mechanischen Eigenschaften im Formteil. Das Teil weist eine verringerte Schlag- und Zugfestigkeit auf, weist jedoch keine kosmetischen Mängel auf. Diese Tatsache ist sehr wichtig zu wissen, damit sich Spritzgießer nicht auf visuelle Kontrollen verlassen, um die Qualität des Formteils sicherzustellen.
Die Verarbeitung von Kunststoffpaletten in einer Spritzgießmaschine, die nicht ausreichend getrocknet sind, kann im Feld verheerende Folgen haben. Teile, die gut aussehen, sind nicht unbedingt stark genug, um richtig zu funktionieren. Dies bedeutet, dass Sie nicht nur Zeit mit der Produktion von Ausschuss verschwenden, sondern, was noch wichtiger ist, den Ruf Ihres Unternehmens als Qualitätslieferant schädigen können.
Nur weil das Kunststoffmaterial bei der empfohlenen Temperatur und Dauer getrocknet wird, bedeutet das nicht, dass das Material trocken genug für die Verarbeitung ist. Wenn der Adsorptionstrockner nicht ordnungsgemäß gewartet wurde, weist das Kunststoffmaterial möglicherweise immer noch zu viel Feuchtigkeit auf und muss möglicherweise über einen längeren Zeitraum getrocknet werden.
Deshalb ist es wichtig, dass der Feuchtigkeitsgehalt vor der Verarbeitung gemessen wird. Dies sollte täglich durchgeführt werden, damit Feuchtigkeit als Ursache für Qualitätsprobleme bei Teilen ausgeschlossen werden kann.
Methoden zur Feuchtigkeitsmessung
Es gibt zwei verschiedene Systeme zur Feuchtigkeitsmessung – massenbasierte und sensorbasierte Instrumente.
Sensorenbasiert (normalerweise Karl Fischer) sind am genauesten, da sie nur den Feuchtigkeitsgehalt in den Paletten messen. Allerdings messen die massenbasierten Systeme den Feuchtigkeitsgehalt zusammen mit anderen flüchtigen Stoffen, die während des Analyseprozesses entstehen, was zu falschen Messwerten führt.
Der Vorteil massenbasierter Systeme liegt im geringeren Anschaffungspreis im Vergleich zu sensorbasierten Systemen und in der einfacheren Handhabung. Dies sind jedoch keine Gründe, diese Art von Instrumenten zu verwenden, da sie keine genauen und wiederholbaren Ergebnisse liefern.
zusätzliche Kommentare
Als Spritzgießer geben Sie Millionen von Dollar für Geräte wie Formmaschinen, Formen und Kühlgeräte aus. Es gibt also keine Entschuldigung, nicht etwas mehr für hochwertige Kunststofftrockner und Feuchtigkeitsmessgeräte auszugeben.
Darüber hinaus stellen die Materialkosten den größten laufenden Kostenfaktor für einen Spritzgießer dar. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass Verschwendung vermieden wird.
Kunststofftrockner - 4 Grundlegende Trocknungsparameter
Hitze
Wärme ist die treibende Kraft beim Trocknen. Wenn Sie das Pellet nicht erhitzen, gibt es seine Feuchtigkeit nicht ab. Hygroskopische Polymere haben eine starke Anziehungskraft auf Wasser und die Wassermoleküle sind an die Polymerketten gebunden. Hitze bewirkt, dass sich die Moleküle stärker bewegen, wodurch die Kräfte geschwächt werden, die die Wassermoleküle an die Polymerketten binden. Ab bestimmten Temperaturen verringert sich die Kraft, die die Wassermoleküle an die Polymerketten bindet, wodurch eine freie Bewegung der Moleküle ermöglicht wird, um den Trocknungsprozess zu unterstützen. Nicht hygroskopische Harze absorbieren keine Feuchtigkeit im Inneren des Pellets, es kann sich jedoch Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Pellets ansammeln. In diesem Fall spielt die Anwendung von Wärme eine wichtige Rolle bei der Entfernung von Oberflächenfeuchtigkeit.
Taupunkt
Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die Feuchtigkeit in der Luft zu kondensieren beginnt. Der niedrige Dampfdruck (Taupunkt) der das Pellet umgebenden trockenen Luft führt dazu, dass die freigesetzten Feuchtigkeitsmoleküle an die Oberfläche des Pellets wandern.
Trockenzeit
Kunststoffpellets trocknen nicht sofort. Sie müssen zunächst erhitzt werden, damit sich die Wassermoleküle frei bewegen können. Dann muss genügend Zeit zur Verfügung stehen, damit sich die Wassermoleküle an die Oberfläche hygroskopischer Pellets entmischen bzw. Oberflächenfeuchtigkeit von der Oberfläche nicht hygroskopischer Materialien verdunsten kann.
Luftstrom
Der Luftstrom transportiert Wärme oder trockene, erhitzte Luft zum Material im Trocknungstrichter. Bei nicht hygroskopischen Materialien müssen Sie heiße Luft über und um die Pellets blasen, um Oberflächenfeuchtigkeit zu entfernen. Bei hygroskopischen Materialien müssen Sie erhitzte Luft mit niedrigem Taupunkt über das Material drücken, damit sich die Feuchtigkeitsmoleküle von den Polymerketten lösen und an die Oberfläche der Pellets gelangen, wo der Luftstrom die Feuchtigkeit abtransportiert. Die Trockenluftmenge muss ausreichend sein, um das gewünschte Temperaturprofil im Trocknungstrichter zu entwickeln und aufrechtzuerhalten. Wenn eine Trocknungszeit von vier Stunden erforderlich ist, müssen Sie die Trocknungstemperatur im Trocknungstrichter für vier Stunden aufrechterhalten. Wenn das Volumen des Luftstroms verringert wird, verringert sich das Temperaturprofil.
Kunststofftrockner – Maximierung der Energieeffizienz in Harztrocknungssystemen
Einige Trocknerhersteller preisen Energieeinsparungen an, während andere, die nicht unbedingt über Testeinrichtungen oder qualifiziertes Personal für die Durchführung von Tests verfügen, die Verarbeiter davon zu überzeugen versuchen, dass Energieeinsparungen bei einem Trockner nicht der Rede wert sind.
Ein Blick auf die Energiekosten alter vs. neuer Trockner wird Sie schnell vom Gegenteil überzeugen. Der Trend der durchschnittlichen Stromkosten nimmt zu, daher ist es sinnvoll, im Voraus zu planen, um Ihre Energieausgaben zu senken. Je größer der Trockner, desto größer sind die Einsparungen und desto besser ist der ROI.
Die Leistung jedes Trocknungssystems basiert auf der Verwendung minimaler Wärme, um die Temperatur auf die geeignete Trocknungstemperatur zu erhöhen und gleichzeitig eine konstante Materialtemperatur am Hals der Spritzgießmaschine oder des Extruders aufrechtzuerhalten. Außerdem sollte das Regenerationssystem den Energieverbrauch zum Erhitzen des Trockenmittels minimieren und gleichzeitig den größten Teil der Energie für die Entfernung der während des Trocknungsprozesses gewonnenen Feuchtigkeit verwenden.
Reduzierung des Prozesswärmeverlusts
Sie müssen vorsichtig sein, wenn Hersteller von Trocknern Energieeinsparungen versprechen. Temperaturabsenkung oder zweiter Sollwert werden manchmal als Energiesparfunktionen verkauft, sind es aber nicht. Die meisten verlassen sich auf „Temperaturabsenkung“ – was bedeutet das?
Durch die Temperaturabsenkung wird die Prozesstemperatur im Trockner und damit die Harztemperatur beim Eintritt in die Verarbeitungsanlage gesenkt. Das Ergebnis ist, dass die Verarbeitungsmaschine die geringere Wärme im Harz ausgleichen muss, indem sie die Wärme durch Scherung und Heizbänder erhöht. Die Verarbeitungsmaschine verbraucht letztlich mehr Energie, um die Mängel des Trockners auszugleichen, was zu keiner Energieeinsparung führt und zu einem schlechteren Endprodukt oder einer schlechteren Produktkonsistenz beiträgt.
Die Reduzierung der Prozesswärmeverluste zur Steigerung der Energieeinsparungen kann auch durch den Einsatz von VFDs (Frequenzumrichtern) zur Steuerung der Prozessgebläsegeschwindigkeit erreicht werden. Wenn die Luftströmungsrate und der Temperaturanstieg minimiert werden, kann die Prozessheizenergie so niedrig wie nötig sein, um das Harz zu erhitzen. Die Idee besteht darin, den Luftbedarf zu minimieren, sodass möglichst wenig Energie für die Prozesserwärmung aufgewendet wird. Die Temperatur des Harzes wird immer noch auf die für die Prozessmaschine geeignete Temperatur erhöht, aber die gesamte Energie verbleibt im Trocknungstrichter und eine minimale Menge an Wärme oder Energie wird an den Trockner zurückgegeben.
Um dies effektiv zu erreichen, sollten die Temperatur des Harzes und die Temperatur, die den Trocknungstrichter verlässt, kontinuierlich gemessen und der Luftdurchsatz so angepasst werden, dass die Temperatur der Rückluft (die Temperatur, die vom Trocknungstrichter zum Trockner zurückfließt) nur geringfügig höher ist als die Temperatur des Harzes, das in den Trocknungstrichter gelangt. Dieser Prozess wird durch Variieren der Geschwindigkeit des Gebläses mit einem Frequenzumrichter (VFD) gesteuert, der die Geschwindigkeit des Gebläses und damit die Luftströmungsrate ändert. Durch die Minimierung des Luftdurchsatzes bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Harztemperatur wird die Prozesswärme auf dem niedrigstmöglichen Niveau gehalten. Dadurch kann die erforderliche Leistung an etwaige Änderungen der Materialmenge, der Harzfeuchtigkeit und der Temperatur des Harzes angepasst werden.
Die Regeneration kann bis zu 35 % der gesamten verbrauchten Energie ausmachen. Um die Energieeinsparungen zu maximieren, muss der Energieverbrauch bei der Regeneration des Trockenmittels minimal sein. Bei der Regeneration wird das Trockenmittel auf eine Temperatur erhitzt, bei der es die bei der Harztrocknung gewonnene Feuchtigkeit abgibt. Dabei wird die Temperatur des Trockenmittels so weit erhöht, dass die im Trockenmittel zurückgehaltene Feuchtigkeit verflüchtigt wird.
Dieses System besteht aus zwei Teilen – jeder mit einer spezifischen Aufgabe. Wir demonstrieren dies am Beispiel des Adsorptionsradtrockners:
Erstens wird die Geschwindigkeit (U/min) des Trockenmittelrads minimiert, wodurch die Menge an zu erhitzenden Trockenmittelmedien pro Minute reduziert wird. Dies ist wichtig, da das Erhitzen des Trockenmittels das primäre Ziel der Verdampfung von Feuchtigkeit beeinträchtigt und Wärme verloren geht, ohne dass das primäre Ziel der Wasserentfernung erreicht wird. Die Radgeschwindigkeit wird durch einen Frequenzumrichter (VFD) so gesteuert, dass sie nicht höher ist, als zur Adsorption der Feuchtigkeit aus der Rückluft erforderlich ist. Durch die Steuerung der Radgeschwindigkeit wird das Trockenmittel maximal geladen und gleichzeitig ein konstanter Taupunkt von weniger als - 40 Grad F/C aufrechterhalten.
Der zweite Teil wird mithilfe eines VFD am Regenerationsluftgebläse durchgeführt. Der VFD minimiert den Luftstrom bis zu einem Punkt, an dem Wasser aus dem Molekularsieb desorbiert wird, während des Regenerationsprozesses jedoch nur minimale Wärme das Rad verlässt. Während die Umgebungsluft erhitzt wird und durch das Rad strömt, wird die Austrittstemperatur ständig überwacht und der VFD passt den Luftstrom an, um sicherzustellen, dass ein minimaler Luftstrom verwendet wird, um die gesamte beim Trocknen gewonnene Feuchtigkeit zu entfernen, aber keine überschüssige Luft verbraucht wird.
Die Temperatur der an der Oberseite des Rades austretenden Luft reicht gerade aus, um die Feuchtigkeit zu entfernen und abzutransportieren, wird jedoch auf einer konstanten Temperatur gehalten. Dadurch wird sichergestellt, dass das Rad unabhängig vom Feuchtigkeitsgehalt des Harzes die gesamte Feuchtigkeit aus dem Harz entfernt und sich automatisch anpasst, wenn sich die Feuchtigkeit aufgrund saisonaler Schwankungen oder Änderungen im Frisch-/Flockenverhältnis ändert.
Kunststofftrockner – Konsistenz der getrockneten Materialien
Konsistenz getrockneter Materialien
- Eine ordnungsgemäße, gleichmäßige Trocknung unterstützt den Form- oder Extrusionsprozess und trägt zur Vermeidung von Defekten bei.
Formzeiten und Extrusionsgeschwindigkeiten können optimiert und erhöht werden durch:
- Gleichmäßige Trocknung auf einen gleichmäßig niedrigen Feuchtigkeitsgehalt.
- Aufrechterhaltung einer konstanten Trocknungstemperatur.
- Halten Sie Ihr Trocknungssystem in gutem Betriebszustand.
- Nutzen Sie Trockner mit der neuesten und bewährten Trocknungstechnologie, um Temperatur- oder Taupunktspitzen und andere Unstimmigkeiten zu vermeiden.
Unsere Fabrik
Ursprünglich aus Europa im Jahr 2002, mit derzeit über 290 Kunststoffrecyclingprojekten, bietet Ihnen GET Recycling eine klare Beratung mit einer maßgeschneiderten Lösung auf der Grundlage Ihrer Kunststoffe und Anforderungen. GET ist einer Ihrer idealen Partner im Bereich Recycling von Vom Beginn der Verhandlung bis zur Suche nach den besten Lösungen und von der Maschinenherstellung bis zum Kundendienst.
