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Il PET (polietilene tereftalato) è un polimero termoplastico ampiamente utilizzato per varie applicazioni, come imballaggi, tessuti e ingegneria. Il PET ha eccellenti proprietà meccaniche, termiche e ottiche e può essere riciclato e riutilizzato per nuovi prodotti. Tuttavia, il PET è anche un materiale igroscopico, il che significa che assorbe l’umidità dall’ambiente e ciò può influenzarne la qualità e le prestazioni. L'umidità nel PET può causare idrolisi, che è una reazione chimica che rompe le catene polimeriche e riduce la viscosità intrinseca (IV) del materiale. IV è una misura del peso molecolare e del grado di polimerizzazione del PET ed è un indicatore importante della resistenza, rigidità e lavorabilità del materiale. Pertanto, è essenziale asciugare e cristallizzare il PET prima dell'estrusione, per rimuovere l'umidità e prevenire la perdita di IV.

Essiccatore a cristalli infrarossi Granulazione PETè una tecnologia nuova e innovativa che utilizza la luce infrarossa (IR) per asciugare e cristallizzare le scaglie di PET in un unico passaggio, prima di alimentarle all'estrusore per l'ulteriore lavorazione. La luce IR è una forma di radiazione elettromagnetica che ha una lunghezza d'onda compresa tra 0,7 e 1000 micron e può essere assorbita dal PET e dalle molecole d'acqua, facendoli vibrare e generare calore. La luce IR può penetrare nelle scaglie di PET e riscaldarle dall'interno, determinando un'essiccazione e cristallizzazione più rapida ed efficiente rispetto ai metodi convenzionali, come l'essiccazione ad aria calda o sotto vuoto.

L'essiccatore a cristalli infrarossi PET Granulation presenta numerosi vantaggi rispetto ai metodi tradizionali di essiccazione e cristallizzazione, tra cui:

• Tempi di asciugatura e cristallizzazione ridotti: la luce IR può asciugare e cristallizzare le scaglie di PET in 20 minuti, rispetto alle diverse ore richieste dai metodi convenzionali.

• Consumo energetico ridotto: la luce IR può essiccare e cristallizzare le scaglie di PET con un consumo energetico di 0,08 kWh/kg, rispetto a 0,2-0,4 kWh/kg richiesti dai metodi convenzionali.

• Contenuto di umidità ridotto: la luce IR può essiccare e cristallizzare le scaglie di PET fino a un contenuto di umidità finale inferiore a 50 ppm, rispetto ai 100-200 ppm ottenuti con i metodi convenzionali.

• Perdita IV ridotta: la luce IR può essiccare e cristallizzare le scaglie di PET con una perdita IV minima di 0,05, rispetto alla perdita IV da 0,1 a 0,2 causata dai metodi convenzionali.

• Aumento della densità apparente: la luce IR può aumentare la densità apparente delle scaglie di PET dal 10 al 20%, rispetto alla densità originale, migliorando le prestazioni di alimentazione e la resa dell'estrusore.

• Migliore qualità del prodotto: la luce IR può essiccare e cristallizzare le scaglie di PET senza causare ingiallimento, degradazione o contaminazione, migliorando l'aspetto e le proprietà dei prodotti finali.

Con questi vantaggi, la granulazione PET con essiccatore a cristalli infrarossi può migliorare l'efficienza e la qualità dell'estrusione del PET e può soddisfare i requisiti delle applicazioni per uso alimentare.

Il processo di granulazione PET con essiccatore a cristalli infrarossi può essere suddiviso in tre fasi principali: alimentazione, essiccazione, cristallizzazione ed estrusione.

Alimentazione

Il primo passo della granulazione PET con essiccatore a cristalli infrarossi è l'alimentazione. In questa fase le scaglie di PET, che possono essere vergini o riciclate, vengono alimentate nell'essiccatore IR tramite una coclea o una tramoggia. Le scaglie di PET possono avere un contenuto di umidità iniziale compreso tra 10.000 e 13.000 ppm, a seconda della fonte e delle condizioni di stoccaggio. La velocità di alimentazione e la precisione sono fattori importanti che influenzano le prestazioni di essiccazione e cristallizzazione e la qualità del prodotto.

Essiccazione e Cristallizzazione

La seconda fase della granulazione PET con essiccatore a cristalli infrarossi è l'essiccazione e la cristallizzazione. In questa fase, le scaglie di PET vengono esposte alla luce IR all'interno di un tamburo rotante, dotato di un canale a spirale e di palette al suo interno. La luce IR viene emessa da una serie fissa di emettitori IR, posizionati al centro del tamburo. La luce IR ha una lunghezza d'onda compresa tra 1 e 2 micron, che è sintonizzata sullo spettro di assorbimento del PET e dell'acqua e può penetrare fino a 5 mm nelle scaglie di PET. La luce IR riscalda le scaglie di PET dall'interno, facendo evaporare le molecole d'acqua e facendo vibrare le molecole di PET e riorganizzarle in una struttura cristallina. Il vapore acqueo viene rimosso da un flusso d'aria ambiente, che scorre attraverso il tamburo e porta via l'umidità. Il canale a spirale e le pale convogliano le scaglie di PET lungo l'asse del tamburo, garantendo un'esposizione uniforme ed omogenea alla luce IR. Il processo di essiccazione e cristallizzazione dura circa 20 minuti e determina un contenuto di umidità finale inferiore a 50 ppm e una perdita IV minima di 0,05. Il processo di essiccazione e cristallizzazione aumenta inoltre la densità apparente delle scaglie di PET del 10-20% e previene l'ingiallimento e il degrado del materiale.

Estrusione

La terza e ultima fase della granulazione PET con essiccatore a cristalli infrarossi è l'estrusione. In questa fase, le scaglie di PET essiccate e cristallizzate vengono alimentate all'estrusore, che scioglie, omogeneizza e modella il materiale nei prodotti desiderati, come pellet, fibre, pellicole o bottiglie. L'estrusore può essere di tipo monovite o bivite, a seconda delle specifiche del prodotto e degli additivi utilizzati. L'estrusore può anche essere dotato di uno sfiato a vuoto, in grado di rimuovere eventuali residui di umidità o sostanze volatili dalla massa fusa. Il processo di estrusione è influenzato dalla velocità della vite, dalla configurazione della vite, dalla temperatura del cilindro, dalla geometria della matrice e dalla reologia della fusione. Il processo di estrusione deve essere ottimizzato per ottenere un'estrusione regolare e stabile, senza difetti, come frattura del fuso, rigonfiamento dello stampo o instabilità dimensionale. Il processo di estrusione può anche essere seguito da un processo di post-trattamento, come raffreddamento, taglio o raccolta, a seconda del tipo di prodotto e delle apparecchiature a valle.

Conclusione

L'essiccatore a cristalli infrarossi PET Granulation è una tecnologia nuova e innovativa che utilizza la luce IR per asciugare e cristallizzare le scaglie di PET in un unico passaggio, prima di alimentarle all'estrusore per l'ulteriore lavorazione. Questa tecnologia può migliorare l’efficienza e la qualità dell’estrusione del PET, riducendo i tempi di essiccazione e cristallizzazione, il consumo di energia, il contenuto di umidità e la perdita IV, e aumentando la densità apparente e la qualità del prodotto. Questa tecnologia può anche soddisfare i requisiti delle applicazioni alimentari, preservando l'IV e prevenendo l'ingiallimento e la degradazione del PET. Questa tecnologia può contribuire alla sostenibilità e all’economia circolare del PET, consentendo il riciclo e il riutilizzo del PET per nuovi prodotti.

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