BM切片干燥设备的特点

郑州昊昌机械设备有限公司ZZHC-031103FJBM切片干燥设备的特点▲PET切片的特性我们都知道，PET聚合物是由EG（乙二醇）和PTA（对苯二甲酸）作用形成的酯，学名为聚对苯二甲酸乙二醇酯。聚酯合成过程，实际上即二元酸和二元醇脱水缩聚的过程，其主要特征就是聚合物分子链逐步增长，形成分子量高于3000以上的大分子链。下面简单描述一下聚酯合成的过程：1、对苯二甲酸（HOCO-A-OCOH）中有二个羧基（H），其中A为对苯二甲酸分子式中的苯环不参与反应。2、乙二醇（HO-B-OH）中有二个羟基（OH），其中B为乙二醇分子式中的（CH2CH2）不参与反应。3、聚合过程中，对苯二甲酸中的羧基（H）与乙二醇中的羟基（OH）反应，脱水后成为对苯二甲酸乙二醇酯（HOCO-A-OCO-B-OH）。4、对苯二甲酸乙二醇酯中还有一个羧基（H）和一个羟基（OH），N个对苯二甲酸乙二醇酯相互间的羧基（H）和羟基（OH）反应脱水，成为聚对苯二甲酸乙二醇酯（H-｛OCO-A-OCO-B｝n-OH）。上述反应过程，可理解为二元酸中的羧基和二元醇中的羟基发生反应脱水后，两分子连接成链，生成了酯。当分子相互间的羧基和羟基不断反应脱水，分子链也就越来越长，从而完成了PET的聚合。需要特别强调指出的是，聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合的过程，也是一个可逆平衡反应的过程。聚合过程中，正反应（聚合）和逆反应（降解——分子链断裂）是同时存在的，只不过是由于聚合条件的存在（催化剂、温度等等），正反应远远大于逆反应而已。在聚合完毕，生产出聚酯切片后，正反应则逐渐减弱，而逆反应（降解）却会在一定条件下逐渐大起来，如在一定温度下（温度越高），特别是在熔融状态下，聚对苯二甲酸乙二醇酯与水会发生剧烈的逆反应（水降解）。因此，在聚酯加工时，严格控制其中的水分，减少切片降解的发生，以提高产品的品质就显得尤为重要。▲PET切片干燥的特点一、切片干燥的作用如前所述，由于PET分子结构中存在着亲水基因酯基，熔融状态下极易与水发生逆反应（热水解），使分子链断裂，分子量下降，影响拉膜质量，造成破膜等。因此生产BOPET双向拉伸膜时，就必须严格控制PET切片中的含水率，对于拉膜行业，应保证切片含水在30ppm以内。此外，对于PET切片这样的结晶聚合物来说，未干燥（结晶）时其内部结构是无定形的，分子排列为无序的排列方式，其表现为软化点较低，70～80℃就变软发粘。这样切片熔程变长，由此造成熔体质量不均匀，可塑性差等，影响拉膜质量。二、切片中的含水切片中的含水主要包括下面两部分：1、表面吸附水分——切片中90%以上都是这些水分，它存在于切片表面及细孔中。该部分水分在恒速干燥阶段（予结晶阶段），就能很容易地去除。减少空气中水气的浓度，适当提高干燥温度，采用对流传导及不断更新切片干燥表面等措施提高对流传导系数，是恒速干燥阶段除去大量表面水分的关键因素。2、切片内部分子间的结合水分——当切片中大量的表面水分除掉后，切片中剩余含水大概有80～100ppm的微量水分，是以化学键的也即所需能耗是一定的。BM设备予结晶系统加热器功率较大，是从干燥工艺的角度来考虑的，是为了避免冷态因素瞬间的扰动造成结晶温度的波动偏差，但总能耗是不会增大的。因为加热器的实际功耗还要取决于加热器的实际工作时间，标称功率大并不等于实际功耗就大，在BM系统中，结晶加热器是间歇短时的工作的，其占空系数一般小于0.6。二、结晶系统切片流态化所谓切片结晶过程的流态化，说白了就是使切片固体液态化，具有液体样的各种特性，提高传热效率，（同时也防止了切片间的相互粘结。）针对这个问题，传统的办法就是用机械搅拌等来实现（如搅拌桨式、转鼓式），但这些方法效率较低，同时产生的粉尘也较大，因此现在将逐渐被淘汰。上世纪八十年代起，我国引进许多进口设备，如瑞士布勒（BUHLER）公司的BM型干燥设备以及后来引进的英国ROSIN公司的干燥设备等，这些进口设备都是利用加热气流的作用，吹拂结晶器中的切片使之沸腾，具有了液体样的各种特性，从而达到切片流态化。关于切片结晶流态化，实际并不悬奥。所谓“切片完全流态和半流态”之说，只是国内各设备制造商以此作噱头，用以商业目的宣传而已。三、BM和RS干燥设备的特点BM设备和RS设备虽然在结晶原理上相同，但在制造形式上，却有许多不同之处，列举出来有下列几点：1、从形式上，BM设备结晶器为卧式结构，在同等规格的设备下，较之RS设备，BM结晶器面积大，结晶过程中，不需要太厚的切片料层，十分有利于切片结晶，切片结晶也充分。如1500kg/h结晶器有效面积为3.0m2，400kg/h结晶器有效面积为0.6m2。而RS设备为立式结构，结晶面积相对小，因此为了保证切片能有足额时间（一般为15～20min）的结晶过程，切片料层都很厚，这样切片的沸腾幅度就很大，溅花较严重，切片间的撞击也很剧烈，因此不可避免的切片粉尘也很大。薄膜行业切片干燥不同于纺丝行业，一般情况都是两种以上经过混合的切片进行干燥，这样就会出现两种切片结晶速率不一致的情况，因而结晶器面积应相对大些，一定要保证足额的结晶时间，从这点来说，我们认为BM设备相对更适合。2、结晶器内网板的区别BM设备结晶网板由布满倾斜45度角斜孔制成，这样可以使切片沸腾有序，始终有规律地向前缓慢移动，保证每一粒切片先进先出，结晶均匀。而RS设备结晶网板则是由直孔网制成，因而不难想象，结晶器中的切片沸腾状态，肯定是杂乱无序的，很难保证切片先进先出，结晶是否均匀？3、切片结晶状态的可调性BM设备将切片结晶过程分成了三段，其设计充分依据了PET切片受热结晶的机理，根据切片结晶几个阶段的反应过程，将结晶设备分为混合初结晶段、主结晶段和后结晶段。且每段热风量可以单独调整，这样就能针对不同的切片，调整各个结晶段的热能分配，特别适合两种以上混合切片