PLA片材擠出:溫度降低25-50℃

2021-01-15 熱成型




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2014年 12 月 15 日,Welex品牌的擁有者 Graham Engineering 宣布,首條 Welex Converge CTS™ 板材生產線已由一家領先的餐飲服務一次性用品製造商投產使用。這條板材生產線可以直接在線進行熱成型工序。

該加工商是一家領先的餐飲服務一次性用品製造商,他們使用 NatureWorks LLC 公司的 Ingeo® PLA,在 200℃ 的溫度下,以每小時 3,500 磅(1,590 千克)的速度生產擠出 Ingeo® PLA 片材。「與配合其他加工技術使用的Ingeo 相比,Welex Converge CTS 達到這樣的產量所需的運行溫度要低 25 至 50℃。」NatureWorks 高級應用開發工程師 Jim Nangeroni 說。

「Welex Converge CTS 系統所能實現的較低溫度條件會減少分子量降解,這不但能夠提高第一次新原料的擠出質量,而且還能在經過加工再粉碎後保持產品質量的穩定性。」Nangeroni 先生表示,「採用常規技術進行加工,即使在理想條件下,每道工序少說也要損失 4% 的分子量,與聚苯乙烯相當,而在我們試用 Welex 系統時發現,分子量在經過八道工序後幾乎毫無損失,效果非常顯著。再加上 Ingeo 在標準擠出/熱成型級的生產成本僅有0.80-1 美元/磅,此技術形成了一個極具競爭力的方案。」

Welex Converge CTS 板材生產線採用同向旋轉雙螺杆技術,能夠加工含水量高達 2,500 ppm 的 PET和 PLA,而且不必對材料進行結晶或預乾燥處理。表面的水分可通過在餵料區域施加低真空的方法除去。材料在擠出機的第一階段被塑化之後,會有一個解壓環節,通過一個大通風孔施加高真空來徹底除去水分。

大型止推軸承使 Welex Converge CTS 系統能夠產生更高的壓力,而大直徑螺杆能夠產生更大的扭矩。Welex 銷售總監 Jim Nissel 指出,正因如此,Converge CTS 生產線才能夠以儘可能低的熔融溫度有效地加工 PET 和 PLA。降低熔融溫度的好處包括節省能源、提高熔體強度、減少單體修正和保持顏色不變。

「除了通過省略乾燥系統實現節能之外,由於需要消耗能量才能達到相應的熔融溫度,所以較低的熔融溫度也可以節省加熱和冷卻聚合物所需的能量。」Nissel 先生指出,「這總共可以減少 25% 的能耗。與此同時,較高的熔體強度使材料加工過程變得更容易,還可以減少輥隙處的下垂和表面的缺陷。較少的單體修正可最大程度減少拋光輥上的模垢。而較低的溫度則有助於使顏色保持不變。由於縮短受熱時間能減少黃變,這可以節省用於補償顏色退化的藍色母料。」

該公司稱,除了加工方面的好處之外,Welex Converge CTS 系統在機械和運行方面也有一系列優勢,包括:使生產線的整體長度縮短了大約 20%(主要是因為螺杆的長度和重量僅為傳統平行雙螺杆的一半);加快了螺杆拆卸速度,幾乎無需增加間隙(這是通過使用旋轉桶實現的);採用了一個大型餵料口,提供了添加填料的能力,而且省去了因安裝側餵料機帶來的額外成本和複雜性。

Welex Converge CTS 系統每小時可加工 1,100 至 4,000 磅(500 至 1,815 千克)原料,可處理最低達 150克/升的堆密度。


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