과립 생산 라인의 펠릿화 방법에는 어떤 것들이 있습니까?

여러 가지가 있습니다. 펠릿화 라인 시중에는 다양한 설계의 펠릿 제조 라인이 있지만, 크게 냉간 펠릿 제조 시스템과 다이 페이스 열간 펠릿 제조 시스템 두 가지 주요 범주로 나뉩니다. 두 시스템의 가장 큰 차이점은 펠릿 제조 공정의 타이밍입니다. 각 시스템은 고유의 장단점을 가지고 있습니다!

냉간 절단 시스템

냉간 펠릿화 시스템은 다이, 냉각 구역(공랭식 또는 수랭식), 건조 구역(수랭식인 경우) 및 펠릿화 챔버로 구성됩니다. 냉간 펠릿화 시스템에는 플레이크 펠릿화기와 스트립 펠릿화기의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

a: 플레이크 과립기의 용융된 폴리머는 혼합 장비에서 벨트 다이 또는 롤러 정제기를 통과하여 지정된 두께의 폴리머 플레이크로 캘린더링됩니다. 플레이크는 운송 중 일정 거리를 이동하면서 응고 및 냉각된 후, 저장고에서 펠릿화기를 사용하여 원형 또는 사각형 펠릿으로 절단됩니다.

칩 과립화는 나일론을 비롯한 다양한 고분자 소재의 과립을 제조하는 데 사용되는 매우 오래된 방법입니다. PVC장점: 높은 생산량. 시간당 최대 1,843.69kg의 과립화 용량을 달성할 수 있을 정도로 정확도가 상당히 높은 것으로 알려져 있습니다. 이 방법은 냉간 절단 과립화 방식이므로 용융 폴리머에서 과립을 절단하는 방식보다 소음 발생량이 많습니다. 고형화된 절단 폴리머는 절단기 수명이 짧고 분말 발생이 문제가 될 수 있습니다. 일부 폴리머의 경우 "과립 사슬" 현상이 나타날 수 있습니다.

b: 스트립 펠릿 성형기는 플레이크 펠릿 성형기와 거의 같은 기간 동안 사용되어 왔습니다. 이 성형기는 금형, 냉각부(수조 또는 송풍기), 건조부(수냉식인 경우) 및 절단 칼로 구성됩니다. 용융된 폴리머를 기계 또는 기어 펌프를 사용하여 수평으로 설치된 오리피스를 통과시켜 스트립을 형성합니다(최신 오리피스는 정밀 가공되고 균일하게 가열되어 일관된 품질의 스트립을 생산합니다). 스트립이 금형에서 배출되면 송풍기 또는 공기/진공 장치 또는 수조를 통해 냉각됩니다. 수냉식을 사용하는 경우, 스트립은 강제 환기가 있는 건조부를 통과하여 수분을 제거한 후 펠릿화 챔버로 보내집니다. 스트립은 고정 및 회전하는 한 쌍의 칼날의 전단 작용을 통해 필요한 길이로 정확하게 절단됩니다. 과립은 직경 3.175mm, 길이 3.175mm이며 모서리가 잘 정의되어 있습니다.

c: 전통적인 스트립 인발 방식은 냉각조(일반적으로 수조)를 통과하며 스트립을 늘리는 것인데, 이 과정에서 스트립이 떨어지거나 치수가 일정하지 않은 경우가 발생합니다. 이는 폴리프로필렌, 폴리에스터, 나일론과 같이 용융 강도가 낮은 고분자에서 흔히 나타나는 현상입니다. 스트립이 떨어지면 해당 재료는 폐기해야 하므로 작업자는 세심한 주의를 기울여야 합니다. 스트립의 치수가 일정하지 않게 인발될 경우, 후속 공정에서 생산되는 펠릿을 체질해야 합니다.

모터로 구동되는 슬롯형 공급 컨베이어를 사용하여 스트립을 다이에서 펠릿화 장치로 이송하는 방식으로, 작업자의 세심한 감독 없이도 스트립 성형을 수행할 수 있습니다. 이러한 회전력을 이용하여 이송되는 스트립은 크기가 더욱 균일하고 떨어지지 않아 불량품 발생 가능성이 낮습니다. 이러한 방식 중 일부는 시간당 최대 6803.89kg의 생산 능력을 갖추고 있는데, 이는 작업자가 관리할 수 있는 스트립의 수가 제한적인 스트레칭 방식의 시간당 약 1814.37kg에 비해 훨씬 높은 수치입니다.

스트립 라인은 저렴하고 작동 및 청소가 간편합니다. 이는 색상 혼합에 유리한데, 두 가지 다른 색상 배치를 전환할 때 장비를 철저히 청소해야 하기 때문입니다. 그러나 스트립 방식의 단점은 냉각 섹션에 필요한 공간이며, 이 섹션의 길이는 폴리머의 온도 요구 사항에 따라 결정됩니다.

다이 페이스 열 절단 시스템

다이 표면 열 절단 시스템에는 스프레이 과립기, 워터젯(워터 링) 과립기, 수중 과립기 등 세 가지 기본 유형이 있습니다. 이러한 시스템은 설계 방식이 다양하지만, 일반적인 시스템은 오리피스 다이, 절단 챔버, 전동 회전 로브 나이프, 냉각 매체, 그리고 과립 건조 방식(수냉식의 경우)으로 구성됩니다.

오리피스 금형은 다이 페이스 열 펠릿화 시스템에서 중요한 부분입니다. 수직 또는 수평으로 장착되며 일반적으로 오일, 증기, 카트리지 히터 또는 밴드 히터로 가열됩니다. 소형 금형에는 주로 전기 가열 방식이 사용되지만, 대형 금형에는 증기나 오일 가열 방식이 주로 사용됩니다. 금형 제작 재료는 다양하지만, 재료나 가열 방식에 관계없이 금형 오리피스 직경은 균일해야 하고, 공정 전반에 걸쳐 폴리머 온도를 일정하게 유지할 수 있는 충분한 열이 공급되어야 하며, 펠릿화 나이프가 회전하는 금형 표면은 견고하고 매끄러워야 합니다. 이 모든 조건은 균일한 펠릿을 생산하는 데 필수적입니다.

용융된 폴리머가 금형에 주입되면, 고속으로 회전하는 펠릿화 나이프가 폴리머를 펠릿 형태로 절단합니다. 일반적으로 나이프는 금형 표면에 닿거나 매우 가까이 위치합니다. 절단된 펠릿은 원심력에 의해 나이프에서 떨어져 나와 냉각 매체로 이송됩니다. 나이프의 크기, 모양, 재질 및 장착 방식은 다양할 수 있습니다. 일부 시스템에서는 나이프에 스프링이 장착되어 나이프와 금형 사이의 거리가 자동으로 조절되는 반면, 다른 시스템에서는 나이프와 금형 사이의 거리를 수동으로 조절합니다. 나이프의 수명은 나이프와 금형의 정렬 정확도, 폴리머의 마모성, 그리고 작업자의 숙련도에 따라 달라지므로, 용융 상태에서 폴리머 펠릿을 절단하는 것이 바람직합니다.

a: 분무형 과립기는 PVC, TPR, 가교 폴리에틸렌과 같이 열에 민감하고 체류 시간이 긴 폴리머에 적합합니다. 폴리머가 기계에서 펠릿화 챔버까지 이동하는 경로를 최대한 짧게 유지하고 열 사용량을 줄이려면 최대 4989.52kg/h의 펠릿화 속도가 필요합니다. 폴리머가 다이를 통과할 때 회전하는 다이 표면의 회전력에 의해 펠릿으로 절단됩니다. 절단된 펠릿은 회전하는 칼날에서 떨어져 나와 특수 설계된 펠릿화 챔버 내부로 순환하는 공기에 포집됩니다. 공기 흐름은 펠릿 표면을 먼저 냉각시키고 절단 챔버에서 냉각 영역으로 펠릿을 운반합니다.

유동층 건조기는 펠릿을 냉각하는 데 자주 사용됩니다. 펠릿은 조절 가능한 경사로를 따라 미끄러져 내려가고, 순환 팬이 펠릿 사이로 공기를 불어넣습니다. 경사로의 경사도를 조절하면 건조기 내에서 과립의 체류 시간을 늘리거나 줄일 수 있습니다. 또 다른 일반적인 냉각 방법은 절단실에서 펠릿을 물탱크로 옮긴 후 유동층 건조기 또는 원심 건조기에서 수분을 제거하는 것입니다.
b: 워터젯 과립기는 용융 점도 또는 점도가 낮은 폴리머를 제외한 대부분의 폴리머에 적합합니다. 워터링 펠릿 제조기라고도 하는 이 장비는 시간당 13,607.77kg의 펠릿 제조 속도를 갖습니다.

용융된 고분자는 회전하는 칼날이 다이 표면을 따라 회전하면서 뜨거운 오리피스 다이에서 과립 형태로 절단됩니다. 이 펠릿화 시스템의 특징은 특수 설계된 워터젯 펠릿화 챔버입니다. 물은 챔버를 빠져나갈 때까지 나선형으로 흐릅니다. 펠릿이 절단되면 초기 냉각을 위해 물줄기에 던져집니다. 펠릿 수용액은 추가 냉각을 위해 펠릿 슬러리 탱크로 이송된 후 원심 건조기로 보내져 수분을 제거합니다.

c: 수중 펠릿 성형기는 분무식 펠릿 성형기 및 워터젯식 펠릿 성형기와 유사하지만, 금형 표면과 직접 접촉하는 매끄러운 물줄기가 흐른다는 점이 다릅니다. 펠릿 성형실의 크기는 펠릿 성형 칼날이 물의 흐름을 방해하지 않고 금형 표면을 자유롭게 회전할 수 있을 만큼 충분히 큽니다. 용융된 폴리머가 금형을 통과하면 회전하는 칼날이 펠릿을 절단하고, 절단된 펠릿은 온도 조절된 물에 의해 펠릿 성형실 밖으로 이송되어 원심 건조기로 들어갑니다. 건조기에서 물은 저장 탱크로 다시 배출되어 냉각 후 재활용됩니다. 펠릿은 원심 건조기를 통과하면서 물을 제거합니다.

수중 펠릿 성형기는 균일한 열 분포와 특수 단열 설비를 갖춘 입구 몰드를 사용해야 합니다. 소형 펠릿 성형 칼날은 전기 가열식이며, 대형 펠릿 성형 칼날은 오일 또는 증기 가열식 오리피스가 필요합니다. 공정수는 일반적으로 고온으로 가열되지만, 펠릿의 유동성에 악영향을 미칠 정도로 뜨겁지는 않습니다. 수중 과립기는 대부분의 폴리머에 사용되며, 일부 모델은 시간당 22,679.62kg의 과립화 용량을 달성할 수 있습니다. 오리피스의 다이 표면 위로 물이 흐르는 방식은 저점도 또는 점착성 폴리머를 펠릿화할 때 큰 장점이지만, 나일론이나 일부 폴리에스터 브랜드와 같은 폴리머의 경우 이 기능으로 인해 오리피스가 얼어붙을 수 있습니다. 다른 장점으로는 용융 상태에서 펠릿 성형이 이루어지고 물이 방음벽 역할을 하므로 소음이 적다는 점, 그리고 냉간 절단 시스템에 비해 펠릿 성형 칼날 교체 횟수가 적다는 점 등이 있습니다.