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.
11-11-2019
16-10-2019
09-10-2019
07-10-2019
10-09-2019