ГРАНУЛИРОВАНИЕ
Гранулирование — технологический процесс превращения полимерного материала в сыпучий зернистый продукт, состоящий из однородных но размеру частиц — гранул. Использование гранулированных пластмасс позволяет обеспечить равномерное питание литьевых и экструзионных машин и увеличить производительность основного оборудования. Гранулы могут иметь форму цилиндра, шара, прямоугольной пластинки или зерна чечевицы. В одной партии форма гранул и их размерь: должны быть одинаковыми. Размеры гранул влияют на насыпную плотность полимера и задаются при гранулировании в зависимости от метода переработки полимера. Например, для литья под давлением диаметр гранул должен составлять от 1,5 до 5 мм. Гранулирование полимеров производится как в процессе их синтеза, так и при переработке. При синтезе полимеров гранудяторы входят в технологическую лнншо и с помощью их производится
наполнение и окрашивание материалов. Например, при синтезе Г1ЭВП гранулятор устанавливается после реактора, в котором протекает полимеризация, пли под смесителями, где приготавливаются композиции на основе полиэтилена. Питание таких грануляторов осуществляется готовым расплавом. В процессах переработки полимеров гранулирование производится при получении композиционных материалов, например пластмасс на основе поливинилхлорида и эфиров целлюлозы, а также при переработке отходов. Наибольшее применение нашли методы получения гранул с использованием червячных к дисковых экструдеров. Конструкции грануляторов различаются по способу резки и охлаждения гранул; при этом применяются: резка гранул на решетке с воздушным охлаждением; резка гранул па решетке с водяным охлаждением; резка охлажденных прутков. На рис. 4.12 показана схема гранулирующей головки с воздушным охлаждением гранул. Расплав из цилиндра 1 экструдера продавливается через отверстия решетки 4 в виде жгутов, которые разрезаются вращающимся ножом 3. Срезанные части экструдата подхватываются струей сжатого воздуха и транспортируются с помощью пневмотранспорта в бункер. Охлаждение, гранул при этом осуществляется воздухом за врс- |
"i'rlu наш мера |
1I э дел не |
Температура цилиндра по зонам г 3 °С |
Температура формующего инструмента. СС |
Дзцлецие н формующем инструмент то. МПл |
I 1 1 » .1 1 |
т I |
[форму- голопка| ютам щель |
||
Таблици 4.S. Ориентировочные режимы экструзии некоторых типов полимеров |
ПЭНП |
Рукшшые пленки Плоские пленки Л ист ы Листы Рукавные пленки Листы Рукавные пленки Листы Плоские пленки Листы |
I I I I! 1125|: 351135 П45|145| 1155,165il SO! 195 195 1130,1401150'180 1S0| |120|l50jl60|l70 11301140! 140| 150 150i!30ii5Cjl70 180,180' 1140 150 ICO 170 170 190 210 2201230 230 ,196 220 245 260 260 1150 165 17511901190 |
I i I |H30|l6ol s'iл 1ГЛ 1НП: |
14 5 |
145 |
10-18 |
195 |
200 |
15—25 |
180 |
190 |
— |
190 |
195 |
10—10 |
150 |
150 |
13-20 |
190 |
200 |
10-18 |
180 |
185 |
15—20 |
230 |
240 |
— |
265 |
205 |
20-32 |
180 |
185 |
10-20 |
195 |
205 |
15—25 |
170 |
180 |
5—10 |
300 |
305 |
25—40 |
200 |
205 |
15—20 |
170| 19C |
ПЭСП ПЭВП I ПП Нспластнфкцп - j роиаинык ПВХ, Ударопрочный ] ПС ПММА ПК I Ацетат целью-] лозы |
Листь: Листы Листы, |
пленки Плоские пленки |
Рис. 4.12. Схема гранулирующей головки с вичдушным охлаждением гранул:
I — цилиндр jKCipyacpo; 2 — червяк; -3 •- нож: 4 — есшетка; 5 кожух
мя движения их от транслятора до бункера. Качество граиулята в значительной степени зависит от коii - струкции решетки. В решетке не должно быть застойных зон. формующие отверстия должны плавно переходить в торцевую стенку знутри решетки. Гранулирующий кож должен перемещаться по горцу решетки без значительного зазора. Грануляторы такого типа применяются в производстве пластакатов. этролов, полп - олефинов и других полимеров.
В гранулирующей головке с водяным охлаждением срезанные па решетке ножом гранулы увлекаются водой. Обеззожпэа - ние гранул производится в центрифугах, циклонах и на виброситах.
Грануляторы, работающие до принципу резки охлажденных прутков, широко применяются для гранулирования полиамидов, полистирола, АВС-нластиков, полиэтндентерефталата. Схема агрегата изображена на рис. 4.13. Выходящие из головки 2 экструдера / струи расплава (в количестве не более 20 25)
проходят через охлаждающую ванну 3 и поступают в роторную дробилку 5. Необходимый размер гранул достигается подбором частоты вращения роторов дробилки. Гранулят содержит много пыли, а нем могут быть и мелкие металлические включения, так как резка охлажденных прутков сопровождается заметным износом ножей.
К основным технологическим параметрам процесса гранулирования относятся: производительность экструдера, температу-
5 / |
4 / |
7 2 |
; V/ |
Г-, |
||
С 'Л |
... |
Г) J / |
АШ0Е |
1 |
||
ц # 1. i |
-,g) Ч? 1 |
|4£ 1 1. |
гиф и |
о о 0 lZ о |
Рис. 4.13. Схема гранулятора с резкой охлажденных прутков: ' — экгтруде:»: ? прутковая головка. 3 охлаждающая анннп. ■} — поддуй пая сушилка: - j — роторная дробилке: 6‘ — наиранляницке ролики. 7 •- жгута: лолимррп |
ра и давление расплава на входе в фильеру, температура расплава на выходе из фильеры, частота вращения гранулирующего ножа, температура воды в ванне н скорость отвода прутков в агрегатах, гранулирующих охлажденные прутки, В качестве примера ниже рассматривается технология получения гранулированных поливинилхлоридных пластикатов.