Page 85 - 《橡塑技术与装备》2022年12期
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工艺与设备 王英 等·双螺杆挤出机在 PET 瓶再生中的应用
暴露较大自由表面及较长的停留时间，以便排气。 骤，有效的节省能耗和时长，简化了生产工艺流程。
2.2.4 均化段（计量段） 采用免结晶干燥直接挤出成型法进行造粒，就需
此段主要功能是输送和增压，使得熔体在模口处 要配备相应的真空系统完成其功能。针对 PET 瓶片再
有一定的致密度，同时进一步混合，最终达到顺利挤 生造粒，要求与之配套的真空系统具备以下两个功能：
出造粒目的 [9] 。在该区域主要设置小导程、小容积的 PET 加工需要的高真空度作为驱动排出物料中水汽和
螺纹元件。螺纹块导程渐变小来实现增压，获得较为 低分子单体 ；防止 PET 低聚物凝固进入真空泵腔体形
密实的熔体。 成难以去除的硬化凝固物造成真空泵的损坏。针对以
上要求我们设计了满足系统要求的真空系统。
3 双螺杆挤出机在 PET 瓶片再生中关 在真空机组的吸入口前配置一个 750 L 左右的真
键技术 空洗涤缓冲罐。来自生产装置含较高浓度的 PET 的工
聚酯属于饱和线性高分子聚合物，其分子结构中 艺气体从真空洗涤缓冲罐顶部进入，在缓冲罐的进气
含有亲水基团 -COOR，极易吸水，如果切片中含有 管道以及内部下端采用三甘醇溶液进行喷淋洗涤，尽
水分，在熔融挤出过程中，会引起聚合物降解，使聚 量使得工艺气体中的 PET 物料被三甘醇洗涤混合。在
酯熔体粘度和分子量显著下降，导致挤出成型的片材 真空洗涤缓冲罐的底部收集，在真空洗涤缓冲罐的上
产生起泡、变脆、发黄等异常现象。因此，对 PET 瓶 部设有挡板和除雾层，使得气体中的三甘醇雾滴被拦
片而言，在造粒前应进行充分干燥。 截回收，最终带有少量的三甘醇雾滴和微量的 PET 进
按照常规的处理方式是增加除湿干燥工艺，降低 入到下一个液化过滤器中。真空洗涤缓冲罐采用特殊
原料中的含水率，一般采用沸腾床进行干燥，干燥的 的气流通道方式，可以通过打开人孔或者检修盲法兰
目的主要是除去水分，干燥时间 6~10 h。但是采用除 可以去除缓冲罐四壁上的可能形成的凝固物。真空洗
湿干燥工艺使得 PET 瓶片再生造粒工艺变得很复杂， 涤缓冲罐的底部配备一台齿轮泵，用于循环喷淋三甘
而且采用加热干燥的方式能耗高且耗时长。对此，我 醇洗涤液。在真空洗涤缓冲罐的后续配备了两个液化
们采用免结晶干燥直接挤出成型工艺，其原理是利用 过滤器，一用一备，采用电动三通阀门来切换使用。
双螺杆挤出机高效的排气效果。通过设计合理的螺杆 液化过滤器通过外接冷却水对前置过来的少量的三甘
构型，废片自双螺杆挤出机加入口通过固体输送同时 醇雾滴和微量的粉尘进行深度冷凝，使得气化的高沸
进行预热，在树脂到达第一个真空口时，已经得到充 点、高熔点介质被彻底液化或者固化。然后通过高效
分预热但是树脂并没有塑化，采用真空排气充分排出 的滤芯拦截去除，当真空洗涤缓冲罐的真空度出现明
树脂中的水汽，由于此处 PET 树脂尚未完全塑化，防 显下降时，就是需要切换到备用过滤器，更换滤芯。
止了水解现象的发生。同时此工艺直接省去了干燥步 系统配备了罗茨泵 + 螺杆泵串联模式提供真空动力。
图 4 真空系统流程图
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