Sušení plastů SUŠENÍ V SUŠÁRNÁCH. podle oběhového systému: s přetržitým provozem

Transkript

1 vlhkost teplota Sušení plastů Dělení sušáren: podle uspořádání procesu podle oběhového systému: s přetržitým provozem uzavřený oběh s nepřetržitým provozem (např. válcová sušárna s vytápěnými válci) otevřený oběh podle tlaku při kterém se suší nasycený vlhkostí atmosférické se odvádí do volného prostoru vakuové s nuceným oběhem podle vzájemného pohybu sušeného materiálu a média přirozený oběh nezaručuje stejnoměrnou teplotu souproudé zpočátku na sebe působí materiál s největším obsahem vlhkosti a suchý s největší teplotou. Ze sušárny odchází materiál s nejnižší a s nejvyšší vlhkostí. Sušící potenciál se během sušení zmenšuje a tomu odpovídá i pokles rychlosti sušení. Tento způsob je vhodnější pro materiály snášející intenzivnější sušení ve vlhkém stavu. plast plast dráha dráha Běhálek Luboš, Technická univerzita v Liberci výukový materiál Teorie zpracování nekovových materiálů -2010

2 vlhkost teplota Sušení plastů protiproudé sušící médium s nejvyšší teplotou a nejnižší vlhkostí se stýká s vysušeným materiálem, zatímco ochlazený s vysokou vlhkostí přichází do styku s vlhkým materiálem vstupujícím do sušárny. Sušící potenciál je po celé délce sušárny rozdělen rovnoměrně. Přesto je doba sušení delší než u souproudu (díky malému sušícímu potenciálu na vstupu). Vhodné pro materiály, které nesnášejí rychlé sušení. plast plast dráha dráha se zkříženými proudy dosahováno je jak velkého sušícího potenciálu, tak vysoké rychlosti sušení

3 Sušení v peci: zastaralý způsob sušení přerušovaný proces v dávkách zcela otevřeno k okolí znečištění a ztráta materiálu nespolehlivá kontrola procesu závisí na vnějších podmínkách Sušení horkým em: kontinuální sušící proces instalace na stroji nebo vedle stroje bez výkonového omezení relativné vysoká spotřeba energie závisí na vnějších podmínkách Mikrovlné sušení: k ohřevu dochází uvnitř materiálu a tlakem vznikající páry je vlhkost rychleji dopravována k povrchu, zatímco při klasickém ohřevu je nejprve ohřán povrch, kde je vyšší teplota, z povrchu uniká vlhkost rychle, avšak vnitřní vlhkost postupuje k povrchu pomalu. Schéma sušení horkým em dielektrický ohřev přerušovaný proces po dávkách omezené množství materiálu vhodné pouze pro laboratorní použití přesné řízení teploty a rychlé dosažení teploty v celém objemu Použití sušáren pro stanovení vlhkosti plastů má význam pouze orientační. Jedná se o srovnávací metodu, která vzhledem k dlouhým sušícím časům neposkytuje údaje o skutečném obsahu vody v materiálu.

4 Sušení tlakovým em: kontinuální sušící proces nutnost sušení a čištění tlak. u možnost instalace na stroj nebo vedle stroje nízký výkon sušení nízké přímé, ale vysoké nepřímé energetické náklady nepřímá kontrola nad procesem sušení integrovaný systém transportu materiálu Schéma a princip sušení tlakovým em

5 Sušení voštinovými kotouči: uzavřený systém pro sušení nízký rosný bod (-50 o C) nákladná výměna znečištěných kotoučů tento systém využívá dvou navzájem propojených systémů: uzavřený sušící systém a otevřený sušící systém pro regeneraci u. Rotor adsorpčního odvlhčovacího zařízení, nebo-li voštinový kotouč má malé ové kanálky s velmi velkou kontaktní plochou. Uvnitř těchto kanálků je nanesena látka, která pohlcuje vlhkost (tj. silikagel, lithium chlorid, molekulární síto atd.). procesu mokrý suchý Schéma voštinového kotouče Silikagel je zastoupen především v amorfní formě SiO 2. Je chemicky neutrální a odolný vůči většině kyselin, je však citlivý vůči zásaditým látkám. Silikagel je používán především ve formě granulátu a kuliček, což vede k příznivé tlakové ztrátě a minimálnímu otěru u dynamických sušicích procesů. Silikagel

6 Sušení voštinovými kotouči: Je-li odvlhčovací zařízení v chodu, dva ové proudy procházejí současně dvěma sektory tohoto rotoru. Jeden proud je odvlhčován, zatímco druhý proud je horký a regeneruje rotor. Vlhkost je pak odváděna ve formě vlhkého a teplého u ze zařízení ven. Jedná se o velmi kompaktní provedení sušárny. Velice pozitivní je poměrně nízká hodnota rosného bodu (-50 C), která má vliv na účinnost sušárny. Princip sušení voštinovými kotouči

7 Sušení suchým em: kontinuální sušící proces (převážně) uzavřený systém s molekulovými síty nízký rosný bod (-50 o C) částečně otevřený systém pro regeneraci instalace na stroji nebo vedle stroje bez omezení výkonu způsob nezávislý na okolních podmínkách komplexní a rozsáhlý sušící systém, nejrozšířenější k jednomu agregátu možno přiřadit více sušících sil se samostatným dotápěním Princip sušení suchým em

8 Sušení ve vakuu: Pro tento typ sušení není rozhodujícím faktorem suchost u, ale vakuum dosažené v nádobě se sušeným materiálem. nižší teplota varu sušení nezávislé na okolních podmínkách kontinuální proces přípravy suchého materiálu snížený tlak v sušícím prostoru usnadňuje sušení použití u plastů u nichž je nebezpečí oxidace ve u při zvýšené teplotě kratší doba sušení než horkovzdušné sušárny instalace vedle stroje bez výkonového omezení Skříňová vakuová sušárna 1) plnění materiálu a jeho ohřev 2) vakuování a sušení materiálu 3) doprava suchého materiálu do stroje nebo zásobníku Vakuová sušárna Maguire Princip sušení ve vakuu

9 NAVLHAVOST A SUŠENÍ PLASTŮ Závěrečné upozornění: Sušení i proces navlhání jsou vratné děje do násypky stroje se vkládá jen takové množství materiálu, které se zpracuje ca. do 30 min. Vhodnější je násypky strojů vyhřívat a udržovat tak teplotu materiálu proudem teplého u na potřebné výši. Vlhkost materiálu lze namísto převážně používaného sušení granulátu odstranit také během tavení v plastikační jednotce s odplyňovací zónou. Tato technika může mít vůči vysoušení granulátu technické, organizační a ekonomické výhody. Na druhé straně se však musí počítat s jistými omezeními a nevýhodami. Omezení se převážně omezuje na výrobu výstřiků v převážně tmavých barevných tónech s nízkou četností změny materiálu a barvy. sací jednotka + směšovací ventil centrální zdroj podtlaku s filtrací sila vstřikovací stroje Variabilita uspořádání transportního systému granulátu při vstřikování

10 Reference: [1] HARPER, CH.A.: Modern plastics handbook. New York, McGraw-Hill, [2] ČSN EN ISO [3] KREBS, J.: Teorie zpracování nekovových materiálů. Liberec : TU v Liberci, [4] HOŠIC, L. KRATOCHVÍL.: Periferie v technologii vstřikování plastů. Liberec : A.M. s.r.o. v Liberci [5] KOL.: Směrnice pro vstřikování konstrukčních termoplastů. Prospektový materiál fy. Bayer. [6] LENFELD, P.: Navrhování výrobků z plastů. Liberec : TU v Liberci. Studijní materiály. [7] Prospektové materiály fy. Colortronic