PET levha üretim süreci

(1) PET levhaların hammaddeleri

Diğer plastikler gibi, performansı da PET levhalar İçsel viskozite, moleküler ağırlıkla yakından ilişkilidir. İçsel viskozite, moleküler ağırlığı belirler. İçsel viskozite ne kadar yüksekse, fiziksel ve kimyasal özellikleri o kadar iyi olur, ancak akışkanlığının düşük olması kalıplamayı zorlaştırır. İçsel viskozite ne kadar düşükse, fiziksel ve kimyasal özellikleri ve darbe dayanımı o kadar zayıf olur. Bu nedenle, PET şeffaf levhaların içsel viskozitesi 0.8 dl/g - 0.9 dl/g arasında seçilmelidir.

(2) Üretim süreci.

PET şeffaf levha üretiminde kullanılan başlıca ekipmanlar şunlardır: kristalleştirme kulesi, kurutma kulesi, ekstrüder, makine kafası, üç silindirli kalender ve sarıcı.

Üretim proses akışı şu şekildedir: hammadde kristalizasyonu-kurutma-ekstrüzyon plastikleştirme-ekstrüzyon kalıplama-kalenderleme ve şekillendirme-ürün sarma.

İlk adım kristalleştirmedir. PET dilimleri, molekülleri düzenli bir şekilde sıralamak için kristalleştirme kulesinde ısıtılır ve kristalleştirilir, ardından dilimlerin cam geçiş sıcaklığı yükseltilir. Amaç, kurutma işlemi sırasında yapışmayı ve haznenin tıkanmasını önlemektir. Kristalleştirme genellikle vazgeçilmez bir adımdır. Kristalleştirme 30 ila 90 dakika sürer ve sıcaklık 149°C'nin altındadır.

İkinci adım kurutmadır. Çünkü yüksek sıcaklık koşullarında su, PET'in hidrolitik bozunmasına neden olarak karakteristik yapışma özelliğinin azalmasına ve özellikle darbe dayanımı gibi fiziksel özelliklerinin moleküler ağırlığın azalmasıyla birlikte düşmesine yol açabilir. Bu nedenle, PET'in erime ve ekstrüzyondan önce nem içeriğini azaltmak için kurutulması gerekir. Nem içeriği %0.005'ten az olmalıdır. Kurutma için nem alma kurutucusu kullanılır. PET malzeme higroskopik olduğundan, nem dilimlerin yüzeyine derinlemesine nüfuz ettiğinde moleküler bağlar oluşturur. Nemin bir kısmı da dilimlerin derinliklerinde kalır ve kurutmayı zorlaştırır. Bu nedenle, sıradan sıcak hava kullanılamaz. Sıcak havanın çiğlenme noktası -40°C'nin altında olmalı ve sıcak hava, sürekli kurutma için kapalı bir döngü aracılığıyla kurutma haznesine yönlendirilmelidir.

Üçüncü adım ekstrüzyon kalıplamadır. Kristalleşme ve kurutmadan sonra, PET belirgin bir erime noktasına sahip bir polimere dönüşür. Polimerin kalıplama sıcaklığı yüksektir ve sıcaklık kontrol aralığı dardır. Erimeyen peletleri ve eriyiği ayırmak için polyester için özel olarak tasarlanmış bir bariyer vidası kullanılır; bu, daha uzun bir kesme işlemini sürdürmeye ve ekstrüderin çıktısını artırmaya yardımcı olur. Akışkan akış engelleme çubuğuna sahip esnek bir kalıp dudağı makine başlığı kullanılır. Makine başlığı sivri koni şeklindedir. Akışkan akış kanalı ve çiziksiz kalıp dudağı iyi bir yüzey kalitesine sahip olmalıdır. Makine başlığının ısıtıcısının tahliye ve temizleme fonksiyonu vardır. Kalıp dudağı aralığı iyi bir homojenlik sağlamalıdır. Makine başlığının homojen kalıp dudağı aralığı, levhanın yanal kalınlık sapmasını ve kalenderleme düzlüğünü doğrudan etkiler. Levha haline getirme işlemi sırasında, gövdenin ön bölgesinin, orta bölgesinin, arka bölgesinin, elek değiştiricinin ve makine kafasının karşılık gelen sıcaklıkları sırasıyla 240°C-260°C, 265°C-275°C, 260°C-265°C ve 255°C-265°C'dir.

Dördüncü adım soğutma ve şekillendirmedir. Erimiş malzeme makine başlığından çıktıktan sonra, kalenderleme ve soğutma için doğrudan üç silindirli kalendere girer. Üç silindirli kalender ile makine başlığı arasındaki mesafe genellikle yaklaşık 8 cm olarak tutulur, çünkü mesafe çok büyük olursa, levha kolayca sarkacak ve kırışacak, bu da kötü levha yüzeyine neden olacaktır. Ayrıca, aşırı mesafe nedeniyle ısı dağılımı ve soğutma çok yavaş olur ve kristaller beyazlaşır, bu da kalenderlemeye elverişli değildir. Üç silindirli kalenderleme makinesi üst, orta ve alt silindirlerden oluşur. Orta silindirin ekseni sabittir. Soğutma ve kalenderleme sırasında, silindir yüzeyinin sıcaklığı 40°C-50°C'dir. Üst ve alt silindirlerin eksenleri yukarı ve aşağı hareket edebilir. Eksenin yukarı ve aşağı hareketi, silindir aralığını ayarlar. Üst ve alt silindirlerin sıcaklıkları sırasıyla 30°C-60°C ve 52°C-68°C'dir. Üç silindirin hız senkronizasyonunu sağlaması ve hızın ekstrüzyon hızının üzerinde olması gerekir. Amaç, kalıptan çıkarken malzemenin genleşmesini dengelemektir; bu genleşme, levhanın iç gerilimini zayıflatarak kırışıklıkların kaybolmasına neden olur. PET, 100°C-250°C aralığında kristalleşir ve kristalleşme hızı 140°C-180°C'de daha hızlıdır, bu nedenle kristalleşme sadece birkaç saniye sürer. PET'in bu kristalleşme sıcaklık aralığından hızlı bir şekilde geçmesi gerekir ve üç silindirin sıcaklığı kesinlikle kontrol edilmelidir.

Beşinci adım, çekme ve sarma işlemini gerçekleştirmektir. Levha, kalender silindirinden geçerek kılavuz silindir aracılığıyla çekme cihazına girer. Çekme cihazı, aktif bir kauçuk silindir ve pasif bir kauçuk silindirden oluşur. Hava basıncı, levhanın iki silindir tarafından sarma cihazına çekilmesi sırasında kalender silindirindeki malzemenin levhayı düzleştirmesini önlemek için iki silindiri sıkıştırır.

PET şeffaf levha üretiminde sık karşılaşılan kalite sorunları ve çözümleri

(1) Levha kristal nokta safsızlıkları üretir. Bunun nedenleri arasında hammaddeler ve artık malzemeler bulunur. PET dilimlerinin kendileri kristal nokta safsızlıkları üretmez. Ancak, işleme sürecinde, kurutma sorunları ve az ya da çok eklenen artık malzemeler nedeniyle, kötü ortam nedeniyle ortaya çıkan safsızlıklar veya düşük kaliteli hammaddeler soruna neden olur. Bu, levha şekillendirme sürecinde ortadan kaldırılamaz.

(2) Yatay çizgiler ve su izleri (portakal kabuğu çizgileri). Su izleri, ekstrüder kalıp başlığından gelen malzeme akışının kalender silindirleri arasında kalan malzeme olmaması nedeniyle kalender silindirine girmesi ve levhanın sıkıştırılmamasından kaynaklanır. Levhanın yüzey kalitesi portakal kabuğu kadar kötüdür. Çözüm, kalender silindirleri arasında görünür bir malzeme kalıntısı olması ve bu malzemenin eşit şekilde dönmesidir. Yatay çizgiler, kalenderleme yönteminin su dalgalanmaları gibi, ekstrüzyon yönteminin bir işlem kusurudur. Girintiler, iki kalender silindiri arasındaki hız farkından kaynaklanır. Çözüm, üç silindirli kalenderin üç silindirinin de gerekli olmasıdır. Silindir hız kontrolünün doğruluğu iyileştirilmeli ve yatay çizgileri azaltmak için senkronizasyon doğruluğu da iyileştirilmelidir.

(3) Levhada sararma, siyah lekeler veya kirlilikler, akış çizgileri, düzensiz kalenderleme vb. bulunur. Levhada kabarcıkların oluşmasının ana nedeni, peletlerin tamamen kurutulmaması ve nem içeriğinin %0,005'i aşmasıdır. Nem tamamen kurutulmazsa, moleküler bağlar oluşturmak için dilimlerin derinliklerine nüfuz eder veya dilimlerin derinliklerinde kalır. Kurutma sıcaklığı çok düşük veya süre çok kısa ise, kurutma etkisi etkilenir. Levhada kabarcıklar oluşursa, kurutma sıcaklığı ve süresi derhal ayarlanmalıdır. Levhanın sararmasının ana nedeni, kurutma sıcaklığının çok yüksek veya kurutma süresinin çok uzun olmasıdır. Bu durumda alınacak ana önlemler, kurutma sıcaklığını düşürmek ve kurutma süresini kısaltmaktır. Levhanın sararmasının bir diğer nedeni de erime sıcaklığının çok yüksek olmasıdır. Bu durumda, erime sıcaklığı hızla düşürülmelidir. Levhada siyah lekelerin ve kirliliklerin oluşmasının ana nedenleri, ekstrüderde çatlamış filtreler veya artık PET ayrışma malzemeleridir.

PET şeffaf levha üretim noktaları

(1) PET şeffaf levhaların üretiminin temel koşulları kurutma süresinin ve sıcak hava çiğlenme noktasının kontrolüdür. Kurutma etkisi, levhanın fiziksel ve mekanik özelliklerini ve üretimini doğrudan belirler. Kurutma sırasında, kurutma sıcaklığı ve süresinin kontrolüne dikkat edilmelidir. Kurutma sıcaklığı ve süresi ne çok yüksek ne de çok düşük olmalıdır. Çiğlenme noktası düşmüyorsa, moleküler elek kontrol edilmelidir. Yaşlanmış moleküler elek havadaki nemi ememez ve dilimlerin kurutulması amacına ulaşamaz. Bu durumda, moleküler elek değiştirilmelidir.

(2) Erime sıcaklığı 280°C'yi aşarsa, PET levha renk değiştirecek veya bozulacaktır; bu nedenle erime sıcaklığı 280°C'nin altında kontrol edilmelidir.

(3) Makine kafasının kalıp dudakları arasındaki boşluk, levhanın düzlüğünü ve kalınlık homojenliğini belirler. Üç silindirin sıcaklığı, levhanın şeffaflığı ve yüzeyinde önemli bir rol oynar. PET eriyiğinin, en hızlı kristalleşme oranına sahip sıcaklık bölgesinden hızla kaçınması gerekir. Erime sıcaklığından kristalleşme sıcaklığının altına kadar, kalıp ile kalender silindiri arasındaki mesafe özellikle önem kazanır.

PET şeffaf levhaların başlıca avantajları kristal berraklığında görünüm, iyi gaz bariyer özellikleri, iyi koruyucu özellikler, dayanıklılık ve uzayabilirliktir. PET şeffaf levhalar stabilizatör ve plastikleştirici içermez, zararlı elementler içermez ve fiyatları uygundur, bu nedenle tüketiciler tarafından tercih edilir. PET şeffaf levhalar üretim, taşıma ve kullanım sırasında geri dönüştürülebilir. Bu nedenle, PET şeffaf levhaların kullanım değeri yüksektir. PET üretim sürecinde, üretim süreci gerekliliklerine kesinlikle uyulmalı, kurutma işlemi ve sıcak havanın çiğlenme noktası kontrol edilmeli, kalender silindirinin aralığı ve sonraki ünitenin çekme hızı oranı iyi kontrol edilmelidir, böylece üretim kalitesi artırılabilir.