Processo de produção e pontos-chave da folha transparente de PET

Existem muitos tipos de folhas de plástico e elas são amplamente utilizadas. Atualmente, os principais tipos são o cloreto de polivinila, o poliestireno e... poliéster (PET)Dentre eles, as chapas de PET apresentam bom desempenho, atendem aos requisitos do índice nacional de higiene para produtos moldados e aos requisitos internacionais de proteção ambiental, sendo consideradas chapas ecologicamente corretas.

Matérias-primas das folhas de PET

Assim como outros plásticos, o desempenho das chapas de PET está intimamente relacionado ao peso molecular, e a viscosidade intrínseca determina esse peso. Quanto maior a viscosidade intrínseca, melhores as propriedades físico-químicas, porém menor a fluidez, o que dificulta a moldagem. Quanto menor a viscosidade intrínseca, piores as propriedades físico-químicas e menor a resistência ao impacto. Portanto, a viscosidade intrínseca das chapas transparentes de PET deve ser selecionada entre 0.8 dl/g e 0.9 dl/g.

Processo de produção de PET

Os principais equipamentos de produção de folhas transparentes de PET são: torre de cristalização, torre de secagem, extrusora, cabeçote de extrusão, calandra de três rolos e bobinadeira.

O processo de produção é: cristalização da matéria-prima → secagem → plastificação por extrusão → moldagem por extrusão → calandragem e conformação → enrolamento dos produtos.

O primeiro passo é a cristalização.

As lâminas de PET são aquecidas e cristalizadas em uma torre de cristalização para alinhar as moléculas, e então a temperatura de transição vítrea das lâminas é aumentada para evitar a adesão durante o processo de secagem e o bloqueio da tremonha.

A cristalização é geralmente uma etapa indispensável, que leva de 30 a 90 minutos e a temperatura é inferior a 149°C.

Etapa 2: Secagem

Em condições de alta temperatura, a água pode causar a hidrólise e degradação do PET, resultando em uma diminuição de sua adesão característica. Suas propriedades físicas, especialmente a resistência ao impacto, diminuem com a redução do peso molecular. Portanto, o PET deve ser seco antes da extrusão por fusão para reduzir o teor de umidade, que deve ser inferior a 0.005%.

A secagem por desumidificação é utilizada. Como o material PET é higroscópico, a água penetra na superfície da lâmina, formando ligações moleculares, e outra parte da água permanece no interior da lâmina, dificultando a secagem. Portanto, o ar quente comum não é adequado.

O ponto de orvalho do ar quente deve ser inferior a -40°C, e o ar quente é conduzido para a tremonha de secagem através de um circuito fechado para secagem contínua.

A terceira etapa é a moldagem por extrusão.

Após a cristalização e secagem, o PET se transforma em um polímero com um ponto de fusão definido. A temperatura de moldagem do polímero é alta e a faixa de controle de temperatura é estreita.

Uma rosca de barreira dedicada ao poliéster é usada para separar os grânulos não fundidos do material fundido, o que contribui para manter um processo de cisalhamento mais longo e aumentar a produção da extrusora.

Utiliza-se uma cabeça de matriz com lábio flexível e haste de barreira de fluxo aerodinâmica. A cabeça de matriz tem formato cônico pontiagudo, e o canal de fluxo aerodinâmico e o lábio da matriz, livres de riscos, devem apresentar bom acabamento superficial. O aquecedor da cabeça de matriz possui função de drenagem e limpeza. A folga do lábio da matriz deve garantir boa uniformidade. A uniformidade da folga do lábio da matriz afeta diretamente o desvio transversal da espessura e a planicidade da calandragem da chapa.

Na extrusão em folhas, as temperaturas correspondentes da área frontal do corpo, da área central do corpo, da área traseira do corpo, do trocador de tela e da matriz são de 240°C-260°C, 265°C-275°C, 260°C-265°C, 260°C-265°C e 255°C-265°C, respectivamente.

Passo 4: Deixe esfriar e fixe.

Após a fusão sair da matriz, o material entra diretamente na calandra de três rolos para calandragem e resfriamento. A distância entre a calandra de três rolos e a matriz é geralmente mantida em cerca de 8 cm. Se a distância for muito grande, a folha tende a ceder e enrugar, resultando em um acabamento ruim. Além disso, devido à grande distância, a dissipação de calor e o resfriamento são muito lentos, causando cristalização e esbranquiçamento, o que não é favorável à calandragem.

A calandra de três rolos consiste em três rolos: superior, intermediário e inferior. O eixo do rolo intermediário é fixo. Durante o resfriamento e a calandragem, a temperatura da superfície dos rolos varia entre 40°C e 50°C, e os eixos dos rolos superior e inferior podem se mover para cima e para baixo. O espaçamento entre os rolos é ajustado por meio desse movimento. As temperaturas dos rolos superior e inferior variam entre 30°C e 60°C e entre 52°C e 68°C, respectivamente. Os três rolos devem operar em sincronia de velocidade, e essa velocidade deve ser superior à velocidade de extrusão. O objetivo é compensar a expansão do material ao sair da matriz e reduzir a tensão interna da chapa, eliminando assim as rugas.

O PET cristaliza na faixa de 100°C a 250°C, sendo a taxa de cristalização mais rápida entre 140°C e 180°C, podendo ser concluída em poucos segundos. O PET precisa atravessar essa faixa de temperatura de cristalização rapidamente, e a temperatura dos três rolos deve ser rigorosamente controlada.

O quinto passo é puxar e enrolar.

A folha passa pelo cilindro calandrador e entra no dispositivo de tração através do cilindro guia. O dispositivo de tração consiste em um cilindro de borracha ativo e um cilindro de borracha passivo. A pressão do ar pressiona firmemente os dois cilindros para evitar que a folha seja achatada pelo cilindro calandrador quando passa por eles e é puxada para o dispositivo de enrolamento.

processo de produção de folhas de PET

(1) As condições primárias para a produção de folhas transparentes de PET são o tempo de secagem e o controle do ponto de orvalho do ar quente. O efeito da secagem determina diretamente as propriedades físicas e mecânicas e a produção da folha.
Durante a secagem, deve-se atentar para o controle da temperatura e do tempo de secagem. A temperatura e o tempo de secagem não devem ser muito altos nem muito baixos. Se o ponto de orvalho não diminuir, a condição da peneira molecular deve ser verificada. Peneiras moleculares envelhecidas não conseguem absorver a umidade do ar, e o objetivo da secagem e do fatiamento não será alcançado. Nesse caso, a peneira molecular deve ser substituída.

(2) Se a temperatura da fusão exceder 280 °C, o folha PET irá mudar de cor ou se decompor. Portanto, a temperatura de fusão deve ser controlada abaixo de 280°C.

(3) A folga entre a borda da matriz e o cabeçote da matriz determina a planicidade e a uniformidade da espessura da folha. A temperatura dos três rolos desempenha um papel fundamental na transparência e no acabamento superficial da folha. O PET fundido precisa evitar rapidamente a zona de temperatura de cristalização mais rápida e cair instantaneamente da temperatura de fusão para abaixo da temperatura de cristalização. Portanto, a distância entre o cabeçote da matriz e o rolo da calandra é particularmente importante.