新材料中的EDWARDS
合成材料是新材料中的重要成員。
區(qū)別于天然材料,合成材料不僅來源更充足,更可控制合成工藝,實現(xiàn)各種需要的材料性能。
合成材料的原料大多來自石油。石油經(jīng)煉化后得到化工基本原料,再經(jīng)過一系列化工裝置的轉(zhuǎn)化形成化工中間體,之后繼續(xù)聚合得到各種合成樹脂。
樹脂的進(jìn)一步加工成型,才最終獲得合成材料,投入到建筑、交通、日用等各種應(yīng)用領(lǐng)域。
人造絲的產(chǎn)業(yè)鏈就是一個典型案例。
在這個產(chǎn)業(yè)鏈中,處處可以找到EDWARDS的存在,包括樹脂生產(chǎn)、擠出脫氣、母粒共混、薄膜片材、真空成型、EPS發(fā)泡等等方面。我們將連載6篇文章介紹以上應(yīng)用,為您詳細(xì)解讀真空專家EDWARDS如何協(xié)助新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
樹脂與材料
樹脂的形成機(jī)理,可理解為小分子通過聚合反應(yīng)形成長鏈大分子。在這個過程中,氣態(tài)或液態(tài)的小分子不斷聚合,分子量逐漸提高,最終形成固態(tài)或粘態(tài)的聚合物,也就是樹脂。根據(jù)聚合反應(yīng)的不同,樹脂也可粗略地分為聚烯烴(加聚反應(yīng))或聚酯(縮合反應(yīng))。
樹脂一般會再通過擠出工藝進(jìn)行造粒,形成顆粒狀,以便運輸、貯存或再加工。
合成材料通常是合成樹脂加工成形后的產(chǎn)物。作為材料的基體,樹脂的性能往往決定了材料的基本性能,如機(jī)械強度、耐熱性、透明度等等。可以說,性能優(yōu)異的樹脂是獲得高性能材料的前提。因此,影響到樹脂性能的生產(chǎn)工藝就顯得尤為重要。
工藝一覽
對于聚烯烴,氣態(tài)的原料如乙烯通過真空引入到反應(yīng)器中。聚合反應(yīng)由固體催化劑引發(fā),在反應(yīng)器中連續(xù)進(jìn)行。聚合完成后,產(chǎn)物被移出反應(yīng)器,進(jìn)行脫氣工藝。在脫氣罐中,首先通入失活劑使催化劑失活;再由真空系統(tǒng)脫除產(chǎn)物中未反應(yīng)的單體(其將被回收至反應(yīng)器以循環(huán)反應(yīng))。之后,產(chǎn)物進(jìn)入吹掃罐,用真空驅(qū)動的循環(huán)氮氣除去絕大多數(shù)水分和揮發(fā)性氣體。最后,產(chǎn)物形成粉末,與助劑一起送入擠出機(jī)。在擠出機(jī)中逐漸熔融后,熔體通過真空口除去揮發(fā)性氣體,再通過建壓,之后冷卻并形成粒料成品。
淤漿法生產(chǎn)HDPE
聚酯的生產(chǎn)工藝與此類似,也是在聚合后需要真空系統(tǒng)脫除未反應(yīng)的單體或副產(chǎn)物,也往往用擠出工藝進(jìn)行造粒或改性。
可見,合適、穩(wěn)定的真空,是樹脂生產(chǎn)中的關(guān)鍵工藝,決定了樹脂的黏度、色度等關(guān)鍵規(guī)格。
工藝挑戰(zhàn)
在上述工藝中,真空系統(tǒng)抽取的介質(zhì)中難免含有有機(jī)溶劑或化合物。這些化學(xué)物質(zhì)通常具有可燃性、腐蝕性或是毒性。此外,具有一定分子量的低聚物也很容易隨著真空進(jìn)行泵體。如果真空系統(tǒng)無法安全有效地處理以上雜質(zhì),必然會導(dǎo)致異常工藝、泵體損壞甚至安全事故。
另外,真空和溫度需要保持長時間的穩(wěn)定,避免頻繁的波動帶來不合格品或是停線維修。
解決方案
EDWARDS擁有齊全完整的真空產(chǎn)品。經(jīng)典的液環(huán)泵,可持續(xù)補充工作液,使泵溫幾乎恒定為室溫。這樣,可燃或爆炸性氣體即可安全處理。另外,工作液也可沖刷走泵內(nèi)的低聚物,避免了泵體卡死的風(fēng)險。
而新式的干泵,有著獨特的密封技術(shù)、高效的冷卻系統(tǒng)、靈敏的溫控功能,使泵體成為穩(wěn)定溫度的密封腔體。這樣,腐蝕或毒性介質(zhì)保持為干燥氣體進(jìn)出泵體,從而避免泵體腐蝕或污染擴(kuò)散。
無論是濕式(液環(huán)、旋片、蒸噴、擴(kuò)散)還是干式產(chǎn)品(螺桿、爪式、機(jī)械羅茨),EDWARDS都可以運用專業(yè)知識和應(yīng)用經(jīng)驗,為客戶從中挑選并設(shè)計出最為合適的真空系統(tǒng)解決方案。
典型的真空系統(tǒng)組成包括:真空泵(或羅茨泵真空泵組合)、入口冷凝器、入口分離罐(可選是否帶過濾件)、入口氣體/溶劑沖洗、出口冷凝器/接收罐。
EDWARDS方案能給客戶帶來什么?
成熟技術(shù)和防爆認(rèn)證的真空系統(tǒng)將可靠處理各種化學(xué)介質(zhì),滿足安全、環(huán)保要求。
貼合工藝的定制系統(tǒng),將以優(yōu)化的抽速和真空度,實現(xiàn)穩(wěn)定的生產(chǎn)。這將帶來更長的正常運行時間和大修間隔,意味著更高的生產(chǎn)效率和更低的運行成本。
案例分享
EDWARDS濕式解決方案——雙級液環(huán)泵&機(jī)械羅茨泵組合,應(yīng)用于國內(nèi)ABS生產(chǎn)工廠。
EDWARDS干式解決方案——干式爪泵及機(jī)械羅茨泵組合,應(yīng)用于德國某樹脂生產(chǎn)工廠。
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原文標(biāo)題:新材料產(chǎn)業(yè)中的EDWARDS真空 ① —— 樹脂生產(chǎn)
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