processo de produção de folhas de PET

(1) Matérias-primas de folhas de PET

Assim como outros plásticos, o desempenho de Folhas de PET A viscosidade intrínseca está intimamente relacionada ao peso molecular. Ela determina o peso molecular. Quanto maior a viscosidade intrínseca, melhores as propriedades físico-químicas, porém a baixa fluidez 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.

(2) Processo de produção.

Os principais equipamentos de produção de chapas transparentes de PET são: torre de cristalização, torre de secagem, extrusora, cabeçote de usinagem, calandra de três rolos e bobinadora.

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

O primeiro passo é a cristalização. As lâminas de PET são aquecidas e cristalizadas na torre de cristalização para organizar as moléculas em ordem, elevando assim a temperatura de transição vítrea das lâminas. O objetivo é evitar a adesão durante o processo de secagem e o entupimento da tremonha. A cristalização é geralmente uma etapa indispensável. O processo leva de 30 a 90 minutos e a temperatura é inferior a 149 °C.

A segunda etapa é a secagem. Em condições de alta temperatura, a água pode causar degradação hidrolítica do PET, resultando na redução de sua adesão característica e na diminuição de suas propriedades físicas, especialmente a resistência ao impacto, com consequente redução do peso molecular. Portanto, o PET deve ser seco antes da fusão e extrusão para reduzir o teor de umidade. Seu teor de umidade deve ser inferior a 0.005%. Um secador desumidificador é utilizado para a secagem. Como o PET é um material higroscópico, a umidade forma ligações moleculares ao penetrar profundamente na superfície das lâminas. Outra parte da umidade permanece no interior das lâminas, dificultando a secagem. Portanto, o ar quente comum não pode ser utilizado. O ponto de orvalho do ar quente deve ser inferior a -40 °C, e o ar quente é direcionado 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 é transformado 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, projetada especificamente para poliéster, é utilizada para separar os grânulos não fundidos do material fundido, o que é benéfico para manter um processo de cisalhamento mais longo e aumentar a produção da extrusora. Utiliza-se um cabeçote de extrusão com lábios flexíveis e uma haste de bloqueio de fluxo aerodinâmico. O cabeçote possui um formato cônico pontiagudo. O canal de fluxo aerodinâmico e os lábios do molde sem riscos devem apresentar um bom acabamento superficial. O aquecedor do cabeçote possui uma função de drenagem e limpeza. A folga dos lábios da matriz deve garantir boa uniformidade. A uniformidade da folga dos lábios da matriz do cabeçote afeta diretamente a variação lateral da espessura da folha e a planicidade da calandragem. Na extrusão em chapas, as temperaturas correspondentes da área frontal da fuselagem, da área central da fuselagem, da área traseira da fuselagem, do trocador de tela e da cabeça da máquina são de 240°C-260°C, 265°C-275°C e 260°C-265°C, respectivamente.

A quarta etapa é o resfriamento e a cura. Após a massa fundida sair da cabeça da máquina, ela entra diretamente na calandra de três rolos para calandragem e resfriamento. A distância entre a calandra de três rolos e a cabeça da máquina é geralmente mantida em cerca de 8 cm, pois se a distância for muito grande, a folha cederá e enrugará facilmente, resultando em um acabamento ruim. Além disso, devido à distância excessiva, a dissipação de calor e o resfriamento são muito lentos e os cristais ficarão brancos, o que não é favorável à calandragem. A calandra de três rolos consiste em rolos superior, intermediário e inferior. O eixo do rolo intermediário é fixo. Durante o resfriamento e a calandragem, a temperatura da superfície do rolo é de 40 °C a 50 °C. Os eixos dos rolos superior e inferior podem se mover para cima e para baixo. O movimento para cima e para baixo do eixo ajusta a folga entre os rolos. As temperaturas dos rolos superior e inferior são de 30 °C a 60 °C e de 52 °C a 68 °C, respectivamente. Os três rolos devem garantir a sincronização da velocidade, que deve ser superior à velocidade de extrusão. O objetivo é compensar a expansão do material ao sair da matriz, que enfraquece a tensão interna da folha, fazendo com que as rugas desapareçam. O PET cristaliza na faixa de 100 °C a 250 °C, sendo a taxa de cristalização mais rápida entre 140 °C e 180 °C, completando-se em poucos segundos. O PET precisa atravessar essa faixa de temperatura de cristalização rapidamente, e a temperatura dos três rolos deve ser rigorosamente controlada.

A quinta etapa consiste em realizar a tração e o enrolamento. A folha sai 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 comprime os dois cilindros principalmente para evitar que a folha seja achatada devido ao material no cilindro calandrador durante o processo de tração da folha pelos dois cilindros até o dispositivo de enrolamento.

Problemas comuns de qualidade na produção de chapas transparentes de PET e suas soluções

(1) A folha produz impurezas pontuais de cristal. As causas incluem matérias-primas e materiais residuais. As próprias fatias de PET não produzem impurezas pontuais de cristal. No entanto, durante o processo de fabricação, devido a problemas de secagem e à adição de materiais residuais em maior ou menor grau, impurezas ou matérias-primas de baixa qualidade introduzidas devido a um ambiente inadequado causam o problema. Este problema não pode ser eliminado durante o processo de formação da folha.

(2) Linhas horizontais e linhas de água (linhas de casca de laranja). As marcas de água são causadas pelo fato de o material proveniente da matriz da extrusora entrar no cilindro de calandragem sem material residual entre os cilindros, o que impede a compactação da folha. O acabamento superficial da folha fica com uma textura ruim, semelhante à casca de laranja. A solução é garantir que haja material residual visível entre os cilindros de calandragem e que esse material gire uniformemente. As linhas horizontais são um defeito do processo de extrusão, assim como as ondulações na calandragem. As marcas de água são causadas pela diferença de velocidade entre os dois cilindros de calandragem. A solução é utilizar uma calandra de três cilindros. A precisão do controle de velocidade dos cilindros deve ser aprimorada, assim como a precisão da sincronização, para reduzir as linhas horizontais.

(3) A folha apresenta amarelamento, manchas pretas ou impurezas, linhas de fluxo, calandragem irregular, etc. A principal razão para o aparecimento de bolhas na folha é que os grânulos não estão completamente secos e o teor de umidade excede 0,005%. Se a umidade não for completamente seca, ela penetrará profundamente nas lâminas, formando ligações moleculares ou permanecendo em seu interior. Se a temperatura de secagem for muito baixa ou o tempo muito curto, o efeito da secagem será afetado. Se aparecerem bolhas na folha, a temperatura e o tempo de secagem devem ser ajustados imediatamente. A principal razão para o amarelamento da folha é que a temperatura de secagem está muito alta ou o tempo de secagem é muito longo. As principais medidas neste caso são diminuir a temperatura de secagem e reduzir o tempo de secagem. Outra razão para o amarelamento da folha é que a temperatura de fusão está muito alta. Neste caso, a temperatura de fusão deve ser reduzida rapidamente. As principais razões para o aparecimento de manchas pretas e impurezas na folha são filtros rachados ou resíduos de materiais de decomposição do PET na extrusora.

pontos de produção de folhas transparentes de PET

(1) As condições primárias para a produção de folhas transparentes de PET são o controle do tempo de secagem e do ponto de orvalho do ar quente. O efeito da secagem determina diretamente as propriedades físico-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 peneira molecular deve ser verificada. A peneira molecular envelhecida não consegue absorver a umidade do ar e não atinge o objetivo de secagem das folhas. Nesse caso, a peneira molecular deve ser substituída.

(2) Se a temperatura de fusão exceder 280°C, a folha de PET irá descolorir ou decompor-se, portanto a temperatura de fusão deve ser controlada abaixo de 280°C.

(3) A folga entre os lábios da matriz da cabeça da máquina determina a planicidade e a uniformidade da espessura da folha. A temperatura dos três rolos desempenha um papel fundamental na transparência e no acabamento da folha. O PET fundido precisa evitar rapidamente a zona de temperatura com a taxa de cristalização mais rápida. Da temperatura de fusão até abaixo da temperatura de cristalização, a distância entre a matriz e o rolo calandra torna-se particularmente importante.

As principais vantagens das chapas transparentes de PET são a aparência cristalina, boas propriedades de barreira a gases, boas propriedades protetoras, resistência e extensibilidade. As chapas transparentes de PET não contêm estabilizantes nem plastificantes, não contêm elementos nocivos e têm preços acessíveis, sendo, portanto, preferidas pelos consumidores. As chapas transparentes de PET podem ser recicladas durante a produção, o transporte e o uso. Consequentemente, as chapas transparentes de PET têm alto valor de revenda. No processo de produção de PET, os requisitos do processo de produção devem ser rigorosamente seguidos, o processo de secagem e o ponto de orvalho do ar quente devem ser controlados, a folga do rolo da calandra e a relação de velocidade de tração da unidade subsequente devem ser bem controladas, a fim de melhorar a qualidade da produção.