Jakie czynniki wpływają na degradację polimerów? Na czym polega suszenie tworzyw sztucznych? Czemu wykorzystywanie suszarek przemysłowych jest tak istotne w przemyśle przetwórczym? W naszym artykule znajdziesz odpowiedzi na istotne pytania związane z suszeniem tworzyw. Zapraszamy do lektury!

Na czym polega suszenie tworzyw sztucznych?

Suszenie tworzyw sztucznych jest istotną częścią procesu formowania wtryskowego. Wykonywane jest przed przystąpieniem do fazy przetwórczej, a jego celem jest eliminacja komplikacji procesowych, które mogą być spowodowane zbyt dużą wilgocią w polimerze.

To, w jakim stopniu wilgoć wpływa na jakość formowanego wtryskowo elementu, zależy w znacznej mierze od typu przetwarzanego materiału z tworzywa sztucznego i zamierzonych właściwości wyprodukowanej części. Na wstępie należy jednak wspomnieć, że tworzywa pomimo jasno sklasyfikowanych grup, mogą znacząco różnić się od siebie składem. To z kolei może mieć istotny wpływ na higroskopijność materiału. Produkty różnych producentów należy zatem rozpatrywać jako indywidualne przypadki i poddawać dodatkowej analizie pod kątem higroskopijności. A dopiero po tym wykonywać suszenie tworzyw.

Polimery higroskopijne i niehigroskopijne

Wyróżniamy dwie grupy polimerów: higroskopijne i niehigroskopijne. Każdy z nich ma własny zestaw właściwości przetwarzania i odmienną zdolność do chłonięcia wilgoci. Do typowo higroskopijnych polimerów zalicza się: ABS, PA, PET, PBT, PU oraz PC. Każdy z tych materiałów chłonie wilgoć do struktury wewnętrznej. By uniknąć degradacji tworzyw sztucznych wynikającej np. z nieodpowiednich warunków magazynowania, przed próbą przetwórczą, polimery muszą zostać poddane procesowi suszenia. Dzięki temu można uniknąć wpływu wilgoci na proces przetwórczy.

Polimery niehigroskopijne obejmują: PVC, PP, PS i PE. To materiały, które magazynują wilgoć jedynie powierzchniowo (pojawia się ona na powierzchni granulatu tworzywa). W ich przypadku wystarczy prosta operacja osuszania w podwyższonej temperaturze, aby pozbyć się nadmiaru powstałej wilgoci. /p>

 

Co jest istotne podczas suszenia tworzyw sztucznych?

W procesie suszenia tworzyw sztucznych trzeba mieć na uwadze cztery kluczowe parametry:

  • temperaturę suszenia,
  • przepływ powietrza,
  • temperaturę punktu rosy,
  • czas suszenia.

Istotne jest, by były one starannie wyważone, ponieważ każdy z nich wpływa na proces suszenia tworzyw i jego rezultaty. Ponadto parametry muszą być wzajemnie dopasowane. Tylko to pozwoli uniknąć degradacji tworzyw i osiągnąć ten sam rezultat podczas procesu suszenia.

Pierwszym istotnym parametrem jest temperatura. Wpływa ona na ruch cząsteczek wilgoci w otoczeniu, dlatego jest tak ważna w kontekście suszenia tworzyw sztucznych. Informacji o odpowiedniej temperaturze suszenia należy szukać w broszurach dostawców granulatu i kartach technicznych dla danego materiału.

Przepływ ciepła odpowiada za przeniesienie ciepła na granulat i usunięcie z niego wilgoci. Wpływa na niego m.in. gęstość nasypowa tworzywa, objętość leja suszącego, zawartość przemiału czy czystość filtra.

Punkt rosy, a dokładniej temperatura punktu rosy, jest funkcją bezwzględnej zawartości wilgoci w powietrzu. Jest to temperatura, w której powietrze jest w stu procentach nasycone parą wodną. Wynika z tego, że dla każdej temperatury punktu rosy istnieje określona zawartość wilgoci w powietrzu.

Ostatnim parametrem jest czas suszenia, czyli czas, w którym granulat poddawany jest prawidłowym warunkom suszenia. Jest on zależny od wielkości leja suszącego i objętość materiału. Przekroczenie optymalnego czasu suszenia tworzyw sztucznych może spowodować pogorszenia własności fizycznych i przetwórczych materiału.

 

Suszarki przemysłowe

Suszarki przemysłowe gorącym powietrzem to jedne z najbardziej ekonomicznych urządzeń do suszenia tworzyw. Wykorzystują one ogrzane powietrze z otoczenia, aby wyciągnąć wilgoć z materiału. Używa się ich głównie do tworzyw niehigroskopijnych, gdyż suszarki tego typu usuwają wilgoć z powierzchni granulek.

Inną znaną odmianą jest suszenie tworzyw sprężonym powietrzem. Jest one podobne do metody opartej na gorącym powietrzu, jednak wykorzystuje inny mechanizm. Sprężone powietrze ze sprężarki zazwyczaj zawiera mniej wilgoci niż powietrze pod ciśnieniem atmosferycznym, stąd jego zwiększona efektywność.

Suszenie tworzyw sztucznych suszarkami zaopatrzonymi w sita molekularne jest najbardziej wiarygodnym technologicznie procesem. Metoda adsorpcyjna może szybko osiągnąć niską zawartość wilgoci wymaganą przez przetwórców. Niektóre rodzaje suszarek tego typu wykorzystują absorbenty, które wielokrotnie pochłaniają i uwalniają wilgoć. Należy jednak pamiętać, że absorbent z czasem staje się nasycony w wilgoć i musi przejść przez proces regeneracji, aby usunąć zmagazynowaną wodę. Polega on na przepuszczeniu bardzo gorącego powietrza (rzędu kilkuset stopni Celsjusza).

Podsumowanie

Suszenie tworzyw sztucznych jest niezbędne w wielu procesach przetwórczych niezależnie, czy mamy do czynienia z materiałem higroskopijnym, czy nie. Należy jednak wybrać wyposażenie suszące dostosowane do procesu produkcyjnego i tworzyw w nim stosowanych. Warto także zawsze mieć na uwadze kluczowe parametry suszenia, a także wydajność sprzętu, koszty eksploatacji i koszty konserwacji.

W obróbce polimerów konieczne są także inne maszyny do przetwórstwa tworzyw sztucznych takie jak:

Zachęcamy także do sprawdzenia części do wtryskarek oraz serwisu i naprawy wtryskarek.