原料的干燥度對(duì)塑料制品和產(chǎn)品的質(zhì)量有很重要的影響,保證適當(dāng)?shù)母稍锒纫彩谦@得高產(chǎn)量的一個(gè)基本要素?,F(xiàn)在的市場(chǎng)上有許多種的干燥機(jī),眾多干燥機(jī)制造商的目標(biāo)都是*地干燥樹脂。
樹脂干燥器的原理
典型的除濕裝置是往樹脂原料中輸送熱空氣,熱空氣可以在閉合的回路內(nèi)循環(huán)使用,不斷地去除濕氣,以節(jié)約能源。在一般情況下,這些裝置的首要任務(wù)是加熱空氣,并且使用這種熱空氣去除濕氣,以及將干燥介質(zhì)再生。
干燥劑式干燥機(jī)通常使用大型的電加熱器和大尺寸的鼓風(fēng)機(jī),獲取用來烘干塑料所需的溫度和無濕氣的空氣。這些干燥機(jī)具有很大的干燥劑床,它造成相當(dāng)大的阻抗來干燥空氣,這些大尺寸的裝置要求使用大型的加熱器以保持恒定的溫度。這些裝置仍將會(huì)使用很長(zhǎng)一段時(shí)間。但是,干燥劑式干燥機(jī)要消耗大量的能源,如果時(shí)光倒流50年,能源不那么昂貴,對(duì)于加工制造商來說,這也不是一個(gè)大問題。
今天的現(xiàn)代化先進(jìn)設(shè)備要求節(jié)約能源的使用并且能保證質(zhì)量和降低基本費(fèi)用。這就是在市場(chǎng)上使用蜂窩式旋轉(zhuǎn)床、壓縮空氣、真空、和天然氣技術(shù)的原因。這些裝置提供其他干燥方法,且每一種設(shè)計(jì)都能夠更*地使用能源。
各類干燥器
通用動(dòng)力公司PCT2除濕干燥器有兩種新的型號(hào),生產(chǎn)能力為2000 到2500 米/分。PCT2使用脈沖式冷卻技術(shù),并且可以提供8種不同的尺寸。由于具有FN微處理器控制,材料節(jié)約功能,和空氣冷卻回路,PCT2使用的控制臺(tái)占地面積很小。干燥器的干燥溫度范圍為65-190℃。
天然氣干燥器:在功能上與雙塔干燥劑裝置相似。但是,其中配帶了作為電加熱器替代品的加熱源。在那些天然氣比電便宜的地方,用天然氣干燥可以作為一個(gè)很好的替代選擇。不幸的是,去年在北美地區(qū)天然氣漲價(jià),便宜的能源已經(jīng)是過去時(shí);這些迫使生產(chǎn)制造商尋求降低能源消耗而不只是尋求替代能源。
一種雙干燥劑床的設(shè)計(jì),帶有高容量的分子篩,它提供的工作露點(diǎn)為-4℃,用于Nucon Wittmann公司的Drymax緊湊型干燥劑式干燥器中的閉路循環(huán)干燥。據(jù)報(bào)告,每一個(gè)干燥劑床配有單個(gè)電驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)換閥門,避免了干燥和再生循環(huán)之間發(fā)生熱交換,以便改善加工效率。Drymax型干燥器中帶有微機(jī)控制。
壓縮空氣干燥機(jī):可使干燥空氣重復(fù)循環(huán)使用,并且消除了使用干燥介質(zhì)的需求。這些干燥機(jī)使用一個(gè)熱空氣和壓縮空氣回路(通常它比外界空氣的濕度為低)來干燥樹脂。這些裝置具有較少的更換件,而且大部份空氣不需要用介質(zhì)來清除濕氣。
通??諝鈮嚎s機(jī)使用大量的能源來產(chǎn)生所需的空氣量。因此,在使用這種裝置時(shí)節(jié)約的能源被消耗于壓縮機(jī)中。在這些裝置的設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)定的壓縮空氣必須是干燥、清潔的,這就要求進(jìn)行定期的壓縮機(jī)維護(hù)和持續(xù)地監(jiān)控壓縮空氣的管線。
真空干燥:相對(duì)于其他的干燥機(jī)具有若干獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。首先是,其中沒有需要再生的干燥介質(zhì),這就很好地節(jié)約了能源。而且,由于它是一種分批的生產(chǎn)系統(tǒng),它并不干燥整個(gè)料箱,用于小批量生產(chǎn)比較理想。本裝置非常適合于非吸濕性樹脂的預(yù)干燥,并且它被公認(rèn)為,在生產(chǎn)這些種類的樹脂時(shí)可以大大增加產(chǎn)量。
該系列干燥設(shè)備將樹脂置于真空下,以去除濕氣,而不是用熱空氣經(jīng)過它。該裝置將材料在三個(gè)步驟之間來回循環(huán),即加載、干燥、和卸載,并且干燥只用很少幾分鐘。生產(chǎn)這類干燥設(shè)備的美奎( Maguire)公司還聲稱樹脂真空干燥器減少了能源消耗,增加了加工機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,與常規(guī)干燥器相比它改進(jìn)了生產(chǎn)質(zhì)量。
美奎歐洲公司的銷售經(jīng)理Robert Tesar稱,“由于它簡(jiǎn)單,生產(chǎn)批量小,干燥周期短,干燥設(shè)備容量可以按比例放大,但是所要求的鼓風(fēng)機(jī)和其他部件的尺寸和重量卻不必大大增加”。他還提到該公司的一個(gè)客戶說真空干燥器給樹脂加熱的時(shí)間短,干燥效率高,模具產(chǎn)生較少的裂口和其他的缺陷。在注塑生產(chǎn)線上同時(shí)進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)中,Tesar稱,這位客戶在低壓干燥器上使用的能源比除濕干燥器的減少87%。
熱空氣干燥機(jī):在那些全年空氣濕度都比較低的地區(qū),這可能是一種合適的解決方案。熱干燥機(jī)的料箱成本為65英鎊,隔離成本約為$775美元。對(duì)于生產(chǎn)制造商來說,只要保證正確的生產(chǎn)條件,這會(huì)是一種經(jīng)濟(jì)性很好的解決方案。
Maguire公司的低壓干燥器(LPD)使用真空技術(shù)來干燥樹脂。在測(cè)試兩臺(tái)并排安裝在噴射模塑機(jī)上的45 kg/hr (100-lb/hr)低壓干燥器時(shí),低壓干燥器從星期一早晨進(jìn)行冷起動(dòng),并且以^少的停機(jī)時(shí)間進(jìn)行中間運(yùn)行的顏色改變,對(duì)于應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的樹脂干燥,只要使用相當(dāng)少的能源。
在典型的情況下,只供應(yīng)熱空氣的和沒有除濕系統(tǒng)的這些裝置,使用于作為預(yù)熱器的非吸濕性材料。與真空干燥器相似,這些裝置可以達(dá)到更高的材料產(chǎn)量,那不是通過常規(guī)的消除表面濕氣的方法進(jìn)行干燥的。在濕度相對(duì)比較低的北美地區(qū),生產(chǎn)制造商可以將這些裝置用于處理吸濕性材料并獲得很好的效果。而且,由于硬件只有一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)和一臺(tái)加熱器,所以,維護(hù)和服務(wù)成本非常低。然而注塑機(jī)不可能都位于這種干燥的地區(qū),這樣,樹脂的除濕就是必要的了。
據(jù)報(bào)告,Dri-Air公司出品的新的高性能干燥器(HPD)可以在不到半小時(shí)之內(nèi)干燥材料。特許的四位裝置的設(shè)計(jì)可以達(dá)到露點(diǎn)38℃,據(jù)說,在比常規(guī)干燥器為短的時(shí)間內(nèi)干燥的材料并不降低品質(zhì)。高性能干燥器使用不銹鋼的料箱,激光切割的通道的門,并且內(nèi)部沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件。
蜂窩旋轉(zhuǎn)床干燥裝置:這是由于近來在硅、分子篩、和其他干燥介質(zhì)方面取得進(jìn)展的條件下,在價(jià)格上能夠承受的情況下進(jìn)入市場(chǎng)的設(shè)備。一臺(tái)不限制空氣的,1.42立方米/分的蜂窩式干燥器的價(jià)格約為5400美元,配有回路空氣冷卻器。即使在降低價(jià)格的條件下,有時(shí)該技術(shù)仍不被選用,原因是注塑者不熟悉它。除了除濕介質(zhì)之外,蜂窩旋轉(zhuǎn)床干燥裝置與其他種類型的干燥技術(shù)是一樣的。這些干燥器采用結(jié)晶化的分子篩和硅凝膠,它們?cè)诟稍镙喩线M(jìn)行烘焙,用以產(chǎn)生除濕的空氣和材料。作為干燥裝置,硅膠不產(chǎn)生灰塵,不會(huì)污染零件。在吸收和排除濕氣方面,它還比其他的干燥器的效率高很多。蜂窩輪能使空氣容易地通過干燥介質(zhì),并且,由于它排除濕氣的能力比其他的干燥球強(qiáng),因而只要使用一個(gè)小型鼓風(fēng)機(jī)和電加熱器就可以了,可以大大節(jié)約能源。
蜂窩干燥器以恒溫干燥工藝進(jìn)行工作,由于現(xiàn)代硅和分子篩技術(shù)的進(jìn)展,除了使用干燥劑之外,用其他方法也是可以達(dá)到低露點(diǎn)的。蜂窩介質(zhì)被污染之后,可用肥皂水清洗,使用期達(dá)10年之久,而干燥劑則只有2年使用壽命。
稱重干燥技術(shù)
一種針對(duì)尼龍和聚乙烯對(duì)苯二酸鹽(PET)的干燥技術(shù)設(shè)計(jì)^近獲得了推廣,這就是稱重干燥法,這是一種對(duì)所有的正在干燥的材料進(jìn)行稱重和計(jì)算干燥設(shè)定值的技術(shù)。這些特許的系統(tǒng)還執(zhí)行復(fù)雜的功能,如記錄和控制干燥溫度、露點(diǎn)、樹脂的駐留時(shí)間以及每次裝料樹脂用量。
對(duì)于使用吸濕性材料(如尼龍和PET)或者熱敏材料的捕獲式注塑機(jī)來說,稱重式干燥器是一種很好的配套設(shè)備。在加工尼龍和某些其他聚合物的情況下,操作不當(dāng)或者過于干燥都會(huì)引起許多麻煩,比如變色或者產(chǎn)品損壞。稱重干燥系統(tǒng)使注塑機(jī)能夠有能力來表現(xiàn)對(duì)于每一個(gè)部份的處理情況,并且減少昂貴的材料返工。
AEC/白鎖T系列,機(jī)器安裝式(上)、小車安裝式(上)、和地面安裝式除濕干燥器的工作能力有10-225 立方英尺/分。一臺(tái)連接到多干燥箱的、集中式干燥系統(tǒng)的干燥器或以按不同的溫度同時(shí)干燥多種材料。T系列的特點(diǎn)是有電閥門,可以根據(jù)機(jī)位的溫度、時(shí)間或露點(diǎn)來控制干燥。
慧星公司的系統(tǒng)所示稱重干燥法特別適合于尼龍和PET的加工處理。它可以通過一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行遙控,包括控制和記錄干燥溫度、樹脂的露點(diǎn)駐留時(shí)間以及和每臺(tái)機(jī)器每裝一次吸濕材料所加工的樹脂用量。