プラスチックドライヤー
江蘇ゲットリサイクルテクノロジー株式会社
2002 年にヨーロッパで設立され、現在 160 以上のプラスチック リサイクル プロジェクトが実施されている GET Recycling は、お客様のプラスチックと要件に基づいたオーダーメイドのソリューションで明確なアドバイスを提供します。 GETは、商談開始から最適なソリューションの模索、機械の製造からアフターサービスまで、リサイクル分野における理想的なパートナーの1つです。
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プラスチックドライヤーとは
プラスチック乾燥機は、加工前にプラスチック材料内の水分を除去するように設計されています。 乾燥剤ベッドに空気を強制的に通して、非常に乾燥させます。 次に、この空気は指定された温度に加熱され、乾燥対象の材料が入っている乾燥ホッパーに供給されます。
プラスチックの乾燥方法とそれが重要な理由
プラスチックの乾燥は、プラスチック部品の成形または押し出しのプロセスにとって非常に重要です。 加工前にプラスチック樹脂が十分に乾燥していないと、外観上も機能上も多くの欠陥が発生します。
すべての種類のプラスチックは湿気の影響を受けるため、成形または押し出しの前に乾燥プロセスを通過する必要があります。 多くの種類のプラスチックの乾燥要件は、低温で数時間で乾燥できるポリスチレンなどの材料から、はるかに高い温度で最大 12 時間かかる可能性のある PET まで、大きく異なります。
プラスチックの乾燥のしくみ
- 射出成形または押出成形で使用されるプラスチックを乾燥させるには、基本的に 3 つの主な方法があります。 これらは、機内乾燥機、熱風乾燥機、乾燥剤乾燥機です。
- 成形機の可塑化ゾーンに脱気ステージを備えた機械がほとんどないため、機械内でのプラスチックの乾燥は一般的には行われません。 ほとんどのプロセッサーは代わりに外部ドライヤーを使用します。
- プラスチックの乾燥プロセスをより低コストで、より効果的で、より環境に優しいものにするために、企業はますます新しくて優れた技術を開発しています。
- この新しいテクノロジーの非常に良い例は、乾燥剤ホイール ドライヤーです。 この方法では、乾燥剤がはるかに効果的で、電力消費量がはるかに少なく、古い伝統的なアプローチよりもはるかに優れた結果が得られます。
- これはプラスチックがどのように乾燥するかを示す良いビデオです。
熱風乾燥機
熱風乾燥機は非常に単純な原理で動作します。 ホッパーにはヒーター・ブロワーユニットがHB用コントローラーとともに搭載されています。 温風は樹脂内を循環し、ホッパーを通過する際に湿気を吸い込み、大気中に放出されます。 このプロセスは、水分含有量が仕様値に低下するまで繰り返されます。
乾燥剤付きベッド乾燥機
このタイプのプラスチック乾燥機は、消費者製品に付いている小さなパックと非常によく似た乾燥剤を使用します。 空気はプラスチックで満たされたホッパーを通ってベッドまたは乾燥剤のフィルターに送られます。 湿気が吸収され、空気が加熱されてプラスチック樹脂内に再循環されます。 このサイクルは、適切な水分レベルに達するまで繰り返されます。
なぜプラスチック乾燥機を使用するのですか?
- 加工業者が乾燥機を使用する理由は、単に乾燥機が必要だからです。 プラスチックは水分を含んでいたり、水分を引き寄せたりするため、乾燥せずに成形すると悲惨な結果になります。 トウモロコシが湿りすぎたり乾燥しすぎたりすると弾けなくなるのと同じように、プラスチックも適切にカビが生えず、時間とお金が無駄になります。
- プラスチックの乾燥不十分による典型的な問題。
- 水分が存在するとスプレイが発生します。
- プラスチック部品の破損は重大な問題であり、法的措置につながる可能性があります。
- 銀色の縞模様はプラスチックが濡れていることを示しています。
- ボイドは樹脂内の水分によって発生する可能性があります。
- プラスチックの主なグループ: 吸湿性材料と非吸湿性材料。
- 吸湿性材料は、ペレット内の水分を吸収する材料です。 この水分はポリマー鎖と分子結合を形成し、熱を放出する必要があります。
- 非吸湿性材料は水分を吸収せず、ペレットの表面に水分を集めます。 これも熱と時間をかけて除去する必要がありますが、通常は吸湿性プラスチックほど時間はかかりません。
プラスチック樹脂を適切に乾燥させると、プラスチック製品の最高の美観と性能特性が保証されます。 この情報は、プラスチック材料の除湿の基本を理解するためのガイドとして使用してください。
プラスチック樹脂の除湿は、加工中にプラスチック材料内の水分が多すぎたり少なすぎたりすることによって引き起こされる可能性のある問題を最小限に抑えるか排除するために利用されます。 ほとんどの加工業者は樹脂、特に吸湿性の高い樹脂を事前乾燥する必要性を受け入れていますが、多くは樹脂の乾燥の基本、さらには用語さえ理解していません。
湿気が成形部品または押出部品の品質にどの程度影響するかは、加工される特定のプラスチック樹脂と部品の意図された目的によって決まります。 いずれにせよ、原材料の乾燥が不適切または不完全であると、加工中や製品の使用中、さらにはその両方で問題が発生する可能性が非常に高くなります。
プラスチック乾燥機、水分測定および部品の品質
プラスチック乾燥機は、部品を製造するために射出成形機に投入される前に、プラスチック パレットの表面またはプラスチック パレットの内部構造に吸収された湿気 (水) を除去するために使用されます。
プラスチックには 2 つのグループがあります。 最初のグループは表面にのみ水を保持しますが (ポリプロピレンなど)、2 番目のグループは水を内部構造 (PET ポリエステルなど) に吸収します。
高品質の部品を安定して製造するには、乾燥が必要です。 過剰な水分レベルを含むプラスチックは、成形機のバレル内で加工されるときに反応し、完成した成形品の衝撃強度などに影響を与える副産物を生成します。
加工前に乾燥する必要があるプラスチック:
- さん
- VCの
- 米国船級協会
- PPOの
- アクリル
- アセタール
- PPSの
- ポリカーボネート
- ペットポリエステル
- ペイ
- ポリウレタン
- ナイロン
- PBTポリエステル
プラスチック 1 ～ 7 は、外観上の理由のみで乾燥する必要があります。 過剰な水分は、成形品に気泡、流れ線、または表面欠陥の原因となります。 ただし、その機械的特性は湿気の影響を受けません。
プラスチック 8 ～ 13 内の過剰な水分は、成形品の機械的特性に影響を与えます。 この部品の衝撃強度と引張強度は低下しますが、外観上の欠陥は見られません。 この事実は、成形業者が成形部品の品質を確認するために目視チェックに依存しないようにするために知っておくことが非常に重要です。
必要なレベルまで乾燥していないプラスチックパレットを射出成形機で加工すると、現場で悲惨な結果を招く可能性があります。 見た目が良い部品でも、適切に機能するのに十分な強度があるとは限りません。 これは、不良品の生産に時間を無駄にしているだけでなく、より重要なことに、高品質のサプライヤーとしての会社の評判を傷つける可能性があることを意味します。
プラスチック材料が推奨温度と時間で乾燥されたからといって、その材料が加工に十分に乾燥していることを意味するわけではありません。 乾燥剤付き乾燥機が適切にメンテナンスされていない場合、プラスチック素材の水分が多すぎる可能性があり、より長い時間乾燥する必要がある場合があります。
そのため、加工前に水分含有量を測定することが重要です。 部品の品質問題の原因となる湿気を取り除くために、これを毎日行う必要があります。
水分測定方法
水分測定には、質量ベースの機器とセンサーベースの機器という 2 つの異なるシステムがあります。
センサーベース (通常はカールフィッシャー) は、パレット内の水分レベルのみを測定するため、最も正確です。 ただし、質量ベースのシステムでは、分析プロセス中に生成される他の揮発性物質とともに水分レベルが測定され、誤った測定値が得られます。
大量ベースのシステムの魅力は、センサーベースと比較して購入価格が低く、使いやすいことです。 しかし、このタイプの機器では正確で再現性のある結果が得られないため、これらの機器を使用する理由にはなりません。
追加コメント
射出成形業者は、成形機、金型、チラーなどの設備に何百万ドルも費やすため、高品質のプラスチック乾燥機や水分測定装置にもう少しお金を費やさない言い訳はありません。
さらに、材料費は射出成形業者にとって継続的な最大の出費であるため、無駄を排除することが重要です。
プラスチック乾燥機 - 4 基本的な乾燥パラメータ
熱
乾燥の原動力となるのは熱です。 ペレットを加熱しないと水分が放出されません。 吸湿性ポリマーは水に対して強い引力を持ち、水分子はポリマー鎖に結合します。 熱により分子はより激しく動き回り、水分子をポリマー鎖に結合する力が弱まります。 特定の温度を超えると、水分子をポリマー鎖に結合する力が減少し、分子の自由な動きが可能になり、乾燥プロセスが促進されます。 非吸湿性樹脂はペレット内部に水分を吸収しませんが、ペレットの表面に水分が溜まる場合があります。 このような場合は、表面の水分を除去するために熱を加えることが重要になります。
露点
露点は、空気中の水分が凝結し始める温度です。 ペレットを取り囲む乾燥した空気の蒸気圧 (露点) が低いため、遊離した水分子がペレットの表面に移動します。
乾燥時間
プラスチックペレットはすぐには乾燥しません。 まず水分子が自由に動けるように加熱する必要があります。 次に、水分子が吸湿性ペレットの表面に拡散するか、表面水分が非吸湿性材料の表面から蒸発するのに十分な時間が必要です。
気流
気流は熱または乾燥した加熱空気を乾燥ホッパー内の材料に運びます。 非吸湿性材料の場合は、ペレットの上や周囲に熱風を当てて、表面の水分を除去する必要があります。 吸湿性材料の場合、材料の上に低露点加熱空気を強制的に当てて、水分分子をポリマー鎖から切り離し、空気流によって水分を運び去るペレットの表面に移動させる必要があります。 乾燥空気の量は、乾燥ホッパー内で望ましい温度プロファイルを実現し、維持するのに十分な量でなければなりません。 4 時間の乾燥時間が必要な場合は、乾燥ホッパー内の乾燥温度を 4 時間レベルに維持する必要があります。 空気流量が減少すると、温度プロファイルが減少します。
プラスチック乾燥機 - 樹脂乾燥システムのエネルギー効率を最大化
一部の乾燥機メーカーはエネルギー節約を宣伝しますが、他のメーカーは必ずしも試験設備や試験を実施する資格のある担当者を持っていないため、乾燥機でのエネルギー節約は議論する価値がないと加工業者に説得しようとしています。
古い乾燥機と新しい乾燥機のエネルギーコストを見れば、そうではないことがすぐにわかります。 平均電気コストは上昇傾向にあるため、エネルギー支出を削減するために事前に計画を立てることは賢明なことです。 乾燥機が大きければ大きいほど、節約効果が大きくなり、ROI も向上します。
あらゆる乾燥システムの性能は、射出成形機または押出機のスロート部で材料温度を一定に維持しながら、適切な乾燥温度まで温度を上昇させるために最小限の熱を使用することに基づいています。 また、再生システムは、乾燥プロセス中に得られた水分の除去にエネルギーの大部分を費やしながら、乾燥剤材料の加熱に使用されるエネルギーを最小限に抑える必要があります。
プロセス熱損失の削減
乾燥機メーカーがエネルギー節約を主張する方法には注意する必要があります。 温度セットバックまたは第 2 設定値は、省エネ機能として販売されることがありますが、そうではありません。 ほとんどは「温度のセットバック」に依存していますが、これは何を意味しますか?
温度セットバックにより、乾燥機内のプロセス温度が低下し、処理装置に入る樹脂の温度が低下します。 その結果、加工機はせん断ヒーターとバンド ヒーターからの熱を増加させることで樹脂内の熱の低下を補わなければなりません。 加工機は乾燥機の欠点を克服するためにより多くのエネルギーを使用することになり、結果的にエネルギーの節約にはならず、最終製品や製品の一貫性の低下につながります。
プロセスの熱損失を減らしてエネルギー節約を高めることは、VFD (可変周波数ドライブ) を使用してプロセスブロワーの速度を制御することによっても達成できます。 空気流量と温度上昇を最小限に抑えると、プロセスの加熱エネルギーを樹脂の加熱に必要なだけ低く抑えることができます。 アイデアは、必要な空気を最小限に抑えて、プロセスの加熱に使用されるエネルギーを最小限に抑えることです。 樹脂の温度はプロセス機械に適した温度まで上昇しますが、すべてのエネルギーは乾燥ホッパー内に残り、最小限の熱またはエネルギーが乾燥機に戻されます。
これを効果的に達成するには、樹脂の温度と乾燥ホッパーから出る温度を継続的に測定し、戻り空気温度 (乾燥ホッパーから乾燥機に戻る温度) がその温度よりわずかに高くなるように空気流量を調整する必要があります。乾燥ホッパーに入る樹脂の量。 このプロセスは、ブロワーの速度を変更し、空気の流量を変更する可変周波数ドライブ (VFD) を使用してブロワーの速度を変更することによって制御されます。 樹脂の温度を維持しながら空気流量を最小限に抑えることで、プロセス熱を可能な限り低いレベルに維持します。 これにより、材料の比率、樹脂の水分、樹脂の温度のあらゆる変化に必要な電力を適応させることができます。
回生は使用される総電力の最大 35% を占める可能性があります。 エネルギーを最大限に節約するには、乾燥剤の再生に使用される電力を最小限に抑える必要があります。 再生は、樹脂の乾燥プロセス中に得られた水分を放出する温度まで乾燥剤を加熱することで構成されます。 これには、乾燥剤内に保持されている水分が消散する温度まで乾燥剤の温度を上昇させることが含まれます。
このシステムには 2 つの部分があり、それぞれに特定のタスクがあります。 乾燥剤ホイール ドライヤーをモデルとして使用して、これを実証します。
まず、乾燥剤ホイールの速度 (RPM) が最小限に抑えられ、加熱される乾燥剤媒体のポンド/分が減少します。 乾燥剤媒体を加熱すると水分を蒸発させるという主な目的が損なわれ、水分を除去するという主な目的が達成されずに熱が失われるため、これは重要です。 ホイール速度は、可変周波数ドライブ (VFD) によって、戻り空気からの水分を吸収するのに必要な速度以下に制御されます。 ホイールの速度を制御することで、- 40 度 F/C 未満の一貫した露点を維持しながら、乾燥剤媒体に最大限の負荷がかかります。
2 番目の部分は、再生送風機の VFD を使用して実行されます。 VFD は、水分がモレキュラーシーブから脱離するまで空気の流れを最小限に抑えますが、再生プロセス中にホイールから出る熱は最小限に抑えられます。 周囲の空気が加熱されてホイールを通過する際、排出温度が常に監視され、VFD が空気の流れを調整して、乾燥中に生じた水分をすべて除去するために最小限の空気の流れが使用されるようにしますが、余分な空気は使用されません。
ホイールの上部から出る空気の温度は、湿気を除去して運び去るのに十分な温度ですが、一定の温度に保たれます。 これにより、樹脂の水分レベルに関係なく、ホイールが樹脂からすべての水分を確実に除去し、季節の変化やバージン/フレーク比の変化による水分の変化に応じて自動的に調整されます。
プラスチック乾燥機 - 乾燥後の材料の均一性
乾燥物の均一性
- 適切で均一な乾燥は、成形または押出プロセスを支援し、欠陥の防止に役立ちます。
成形時間と押出速度は、次の方法で最適化および増加できます。
- 一貫した低水分レベルまで均一に乾燥します。
- 一定の乾燥温度を維持します。
- 乾燥システムを良好な状態に保ちます。
- 温度や露点の急上昇、その他の不一致を避けるために、実績のある最新の乾燥技術を提供する乾燥機を利用してください。
私たちの工場
2002 年にヨーロッパで設立され、現在 290 以上のプラスチック リサイクル プロジェクトが進行している GET Recycling は、プラスチックと要件に基づいてオーダーメイドのソリューションで明確なアドバイスを提供します。GET は、ヨーロッパのリサイクル分野における理想的なパートナーの 1 つです。交渉の始まりから最適なソリューションの模索、機械の製造からアフターサービスまで。
