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PET (Polyethylenterephthalat) ist ein weit verbreitetes thermoplastisches Polymer für verschiedene Anwendungen wie Verpackungen, Textilien und Maschinenbau. PET verfügt über hervorragende mechanische, thermische und optische Eigenschaften und kann recycelt und für neue Produkte wiederverwendet werden. Allerdings ist PET auch ein hygroskopisches Material, das heißt, es nimmt Feuchtigkeit aus der Umgebung auf, was sich auf seine Qualität und Leistung auswirken kann. Feuchtigkeit in PET kann zu Hydrolyse führen, einer chemischen Reaktion, die die Polymerketten aufbricht und die Grenzviskosität (IV) des Materials verringert. IV ist ein Maß für das Molekulargewicht und den Polymerisationsgrad von PET und ein wichtiger Indikator für die Festigkeit, Steifigkeit und Verarbeitbarkeit des Materials. Daher ist es wichtig, PET vor der Extrusion zu trocknen und zu kristallisieren, um die Feuchtigkeit zu entfernen und den Verlust von IV zu verhindern.

Infrarot-Kristalltrockner PET-Granulierungist eine neuartige und innovative Technologie, die Infrarotlicht (IR) nutzt, um PET-Flocken in einem Schritt zu trocknen und zu kristallisieren, bevor sie dem Extruder zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden. IR-Licht ist eine Form elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 0,7 und 1000 Mikrometern und kann von PET- und Wassermolekülen absorbiert werden, wodurch diese vibrieren und Wärme erzeugen. IR-Licht kann in die PET-Flocken eindringen und diese von innen erhitzen, was zu einer schnelleren und effizienteren Trocknung und Kristallisation führt als herkömmliche Methoden wie Heißluft- oder Vakuumtrocknung.

Der Infrarot-Kristalltrockner PET-Granulation bietet gegenüber herkömmlichen Trocknungs- und Kristallisationsmethoden mehrere Vorteile, wie zum Beispiel:

• Reduzierte Trocknungs- und Kristallisationszeit: Das IR-Licht kann PET-Flocken in 20 Minuten trocknen und kristallisieren, im Vergleich zu mehreren Stunden, die bei herkömmlichen Methoden erforderlich wären.

• Reduzierter Energieverbrauch: Das IR-Licht kann PET-Flocken mit einem Energieverbrauch von 0,08 kWh/kg trocknen und kristallisieren, verglichen mit 0,2 bis 0,4 kWh/kg, die bei herkömmlichen Methoden erforderlich sind.

• Reduzierter Feuchtigkeitsgehalt: Das IR-Licht kann PET-Flocken auf einen Endfeuchtigkeitsgehalt von weniger als 50 ppm trocknen und kristallisieren, verglichen mit 100 bis 200 ppm, die mit herkömmlichen Methoden erreicht werden.

• Reduzierter IV-Verlust: Das IR-Licht kann PET-Flocken mit einem minimalen IV-Verlust von 0,05 trocknen und kristallisieren, verglichen mit einem IV-Verlust von 0,1 bis 0,2 bei herkömmlichen Methoden.

• Erhöhte Schüttdichte: Das IR-Licht kann die Schüttdichte von PET-Flakes im Vergleich zur ursprünglichen Dichte um 10 bis 20 % erhöhen, was die Zufuhrleistung und den Ausstoß des Extruders verbessert.

• Verbesserte Produktqualität: Das IR-Licht kann PET-Flocken trocknen und kristallisieren, ohne dass es zu Vergilbung, Zersetzung oder Verunreinigung kommt, was das Aussehen und die Eigenschaften der Endprodukte verbessert.

Mit diesen Vorteilen kann der Infrarot-Kristalltrockner PET Granulation die Effizienz und Qualität der PET-Extrusion verbessern und die Anforderungen von Anwendungen in Lebensmittelqualität erfüllen.

Der Prozess der Infrarot-Kristalltrockner-PET-Granulierung kann in drei Hauptschritte unterteilt werden: Zuführen, Trocknen und Kristallisieren sowie Extrudieren.

Füttern

Der erste Schritt der Infrarot-Kristalltrockner-PET-Granulierung ist die Zuführung. In diesem Schritt werden die PET-Flocken, die frisch oder recycelt sein können, über eine Förderschnecke oder einen Trichter dem IR-Trockner zugeführt. Die PET-Flocken können je nach Quelle und Lagerbedingungen einen anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 10.000 bis 13.000 ppm aufweisen. Die Zufuhrgeschwindigkeit und -genauigkeit sind wichtige Faktoren, die die Trocknungs- und Kristallisationsleistung sowie die Produktqualität beeinflussen.

Trocknen und Kristallisieren

Der zweite Schritt der Infrarot-Kristalltrockner-PET-Granulation ist das Trocknen und Kristallisieren. In diesem Schritt werden die PET-Flocken in einer rotierenden Trommel, die im Inneren einen Spiralkanal und Paddel aufweist, IR-Licht ausgesetzt. Das IR-Licht wird von einer stationären Reihe von IR-Strahlern ausgestrahlt, die sich in der Mitte der Trommel befinden. Das IR-Licht hat eine Wellenlänge von 1 bis 2 Mikrometern, die auf das Absorptionsspektrum von PET und Wasser abgestimmt ist, und kann bis zu 5 mm in die PET-Flocken eindringen. Das IR-Licht erhitzt die PET-Flocken von innen, wodurch die Wassermoleküle verdampfen und die PET-Moleküle vibrieren und sich zu einer kristallinen Struktur neu anordnen. Der Wasserdampf wird durch einen Umgebungsluftstrom entfernt, der durch die Trommel strömt und die Feuchtigkeit abtransportiert. Der Spiralkanal und die Paddel transportieren die PET-Flocken entlang der Trommelachse und sorgen so für eine gleichmäßige und homogene Belichtung mit IR-Licht. Der Trocknungs- und Kristallisationsprozess dauert etwa 20 Minuten und führt zu einem Endfeuchtigkeitsgehalt von weniger als 50 ppm und einem minimalen IV-Verlust von 0,05. Durch den Trocknungs- und Kristallisationsprozess wird außerdem die Schüttdichte der PET-Flakes um 10 bis 20 % erhöht und eine Vergilbung und Zersetzung des Materials verhindert.

Extrudieren

Der dritte und letzte Schritt der PET-Granulation mit Infrarot-Kristalltrockner ist das Extrudieren. In diesem Schritt werden die getrockneten und kristallisierten PET-Flocken dem Extruder zugeführt, der das Material schmilzt, homogenisiert und zu den gewünschten Produkten wie Pellets, Fasern, Folien oder Flaschen formt. Abhängig von den Produktspezifikationen und den verwendeten Additiven kann es sich bei dem Extruder um einen Einschnecken- oder einen Doppelschneckenextruder handeln. Der Extruder kann auch mit einer Vakuumentlüftung ausgestattet werden, die Restfeuchtigkeit oder flüchtige Bestandteile aus der Schmelze entfernen kann. Der Extrusionsprozess wird durch die Schneckengeschwindigkeit, die Schneckenkonfiguration, die Zylindertemperatur, die Düsengeometrie und die Schmelzrheologie beeinflusst. Der Extrusionsprozess muss optimiert werden, um eine reibungslose und stabile Extrusion ohne Defekte wie Schmelzbruch, Düsenaufweitung oder Dimensionsinstabilität zu erreichen. An den Extrusionsprozess kann sich je nach Produkttyp und nachgeschalteter Ausrüstung auch ein Nachbehandlungsprozess wie Kühlen, Schneiden oder Sammeln anschließen.

Abschluss

Der Infrarot-Kristalltrockner PET Granulation ist eine neuartige und innovative Technologie, die IR-Licht verwendet, um PET-Flocken in einem Schritt zu trocknen und zu kristallisieren, bevor sie dem Extruder zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Diese Technologie kann die Effizienz und Qualität der PET-Extrusion verbessern, indem sie die Trocknungs- und Kristallisationszeit, den Energieverbrauch, den Feuchtigkeitsgehalt und den IV-Verlust reduziert und die Schüttdichte und die Produktqualität erhöht. Diese Technologie kann auch die Anforderungen von Anwendungen in Lebensmittelqualität erfüllen, indem sie die IV erhält und die Vergilbung und Zersetzung von PET verhindert. Diese Technologie kann zur Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft von PET beitragen, indem sie das Recycling und die Wiederverwendung von PET für neue Produkte ermöglicht.

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