Литейное производство с бункерными сушилками

Большинство пластмасс способно абсорбировать влагу, а это уменьшает их про­зрачность и увеличивает пористость поверхности изделия из пластика, что, в свою очередь, может негативно повлиять на их физические свойства, например, на ударную проч­ность. Влага скапливается  на поверхности пластмассовых гранул в процессе конденса­ции воды, которая проникла в мешки при упаковки, хранения вне склада навалом или в условиях по­вышенной влажности или из-за неравномерного охлажде­ния после смешения. Литейное производство применяет некоторые  полимерные материалы, которые обладают свойством абсорбировать и удерживать влагу, называют гигроскопичными полимерами. Чтобы избежать гидролиза на стадии расплава этих материалов, надо проводить сушку до процесса их переработки.

Часто наблюдается диссипация поверхностной влаги из-за повышения теплопереноса от цилиндра литьевой машины, когда сырье находится в бункере, или через вентилируемые цилиндры. Литейное производство при работе с полиолефинами или ПВХ такая проблема обычно не возникает. Удаление влаги из пластмассы можно произвести путем предвари­тельного нагрева пластиковых гранул горячим воздухом в печи в съемных поддонах. В случае применения более высокоавтоматизированных методов используется бункер-осу­шитель, который является мобильным, смонтирован отдельно или непосредст­венно на входе в ТПА. Емкость этого предварительного бункера опре­деляется  временем сушки при температуре, указанной в ТУ произ­водителем данного полимера. Например, если ТПА перерабатывает 50 кг сырья в час, а время сушки для такого количества материала составляет 2 ч, то потребуется предварительный бункер емкостью не менее 100 кг.

На литейном производстве как правило, для сушки используется воздух, нагретый и осушенный различны­ми методами. Простейшим методом является использование осушительных штуце­ров или зондов. Осушительные штуцеры удобно фиксируются в бункере машины, и поэтому их легко перемещать с ТПА на ТПА. Зонд для сушки состоит из стальной трубы, в которую монтируются нагреватель, термопара и датчик защиты от перегрева. Через трубу в основание заполненного бункера нагнетается атмосферный воздух, который рассеивается в сырьевом материале через диффузионную головку (рис. 6. 1).

При использовании другого распространенного способа сушки осушитель мон­тируется на входе в ТПА. При этом вместо бункера литьевой машины используется изолированная сушильная камера с фланцевым креплением. Сушка на входе в литьевую машину устраняет возможность загрязнения или повторной абсорбции влаги при транспортировке гранул из общего сушильного автомата. Сушка ним воздухом обычно уменьшает содержание влаги до 0, 2% или до более низких значений.

 При этом воздух нагнетается в основание цилиндриче­ского изолированного бака через пере­вернутый конус диффузора, поддерживающего пластмассовые гранулы. На литейном производстве получение воздуха сверхвысокой осушки достигается продувкой сжатого возду­ха через молекулярное сито с адсорбентом, в ка­честве которого используется кристалличе­ский алюмосиликат, находящийся в герметизи­рованном опрессованном цилиндре.

Как известно, сжатый воздух отдает влагу гораздо быстрее, чем воздух при атмосферном давлении, поэтому повышение давления возду­ха перед его пропусканием через адсорбент эф­фективнее снижает его относительную влаж­ность и точку росы. За счет этого может быть достигнута степень осушки воздуха, подавае­мого в сушильную камеру, составляющая одну часть на миллион (1 ррт). Затем осу­шенный воздух подастся в сушильную камеру, где и происходит эффективное уда­ление влаги из материала. Два или больше цилиндров с адсорбентом попеременно наполняются сжатым воздухом по мере того, как каждый из них насыщается влагой из воздуха. Длительное обдувание таким осушенным воздухом, смешанным с возду­хом, нагретым до 165 "С, приводит к удалению влаги из гранул (рис. 6. 2 и 6. 1).

Подогрев воздуха снижает его относительную влажность. Температура, при кото­рой происходит конденсация, называется точкой росы. Содержание влаги при темпе­ратуре 0 °С составляет обычно порядка 6000 ррт, но ее можно уменьшить до величи­ны 39, 4 ррт, при этом точка росы понижается до -50 "С. Литейное производство наиболее часто используе­мые адсорберы — это цеолит или силакагель, из которых последний обладает большей способностью поглощать влагу при низких значениях относительной влажности.

Времена сушки варьируются в пределах от 2 до 4 ч в соответствии с указаниями изготовителя пластмассы и от условия хранения. Материал, который хра­нится в течение долгого периода в негерметичных мешках, может потребовать боль­шего времени сушки.

Сушка в микроволновых печах чрезвычайно дорога и поэтому невыгодна с ком­мерческой точки зрения. Однако она используется на литейном производстве  в лабораторных условиях для из­мерения содержания влаги.

Другим методом является вакуумная сушка, предложенная фирмой Maguire Inc. В этой системе низкого давления для сушки полимеров используется комбинирован­ное воздействие вакуума и нагрева. Обработка полимеров производится одновремен­но в трех отдельных камерах, расположенных по принципу карусели. Таким образом периодический процесс переработки трансформируется в непрерывный, зависящий от потребности в сырье, что в результате приводит к уменьшению времени сушки на литейном производстве.