PET Extrusion/zh
内容
- 1 目的
- 2 基础知识
- 3 温度
- 4 挤压数据
- 5 搜寻次数
- 6 引文列表
- 6.1 博特略等人。
- 6.2 罗曼奥等人
- 6.3 桑佩里等人
- 6.4 文卡塔查拉姆等人
- 6.5 超越 PLA：您可以在 3D 打印机上打印各种东西
- 6.6 跨越中心印刷材料
- 6.7 米凯利和施密茨
- 6.8 结晶 PET 与非晶 PET
- 6.9 FeedScrewDesigns.com
- 6.10 伊斯塔帕克
- 6.11 PET事业群：干燥RELPET
- 6.12 PlasticTechnologies PET 干燥问答
- 6.13 CWC：PET 回收的最佳实践
- 6.14 结晶度所带来的差异
- 6.15 回收空塑胶瓶
- 6.16 纳普科尔
- 6.17 Hegde-聚合物结晶度
- 6.18 再生 PET 及其共混物的热性质和机械性质
- 6.19 塑胶瓶如何回收成聚酯
- 6.20 Amut PET 回收厂
- 7 障碍
- 8 目前计划的方法和结论
- 9 结晶度
- 10 致谢
- 11 参考
目的
本文献回顾旨在研究 PPET 塑胶在挤出过程中的性能和相关机制。目前的研究进展可在PET 制备方案页面找到。
基础知识
结晶熔化温度：260°C
玻璃化转变温度：70°C
沸腾/分解：350°C
温度
| 融化 | 分解 | 热降解 | 水解降解 | 打印机温度 | 挤出机温度 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 文卡塔查拉姆[1] | 260℃ | 100-120℃ | ||||
| 跨越式3D打印[2] | 160-220℃ | |||||
| 罗马[3] | 285–370℃ | |||||
| 桑佩里[4] | 320℃ | |||||
| 维基百科 | 260℃ | 350℃ |
挤压数据
- 一组使用“长度为 38D 的 60 毫米单螺杆排气挤出机，该挤出机已集成到用于加工 PET 的平膜挤出生产线中。” [5]人们也注意到，高挤出速率会导致更高的剪切应力，从而导致更高的温度。
搜寻次数
- 宠物
- PET降解温度
- 使用 PET 长丝打印
- PET挤出
- PET挤出条件
谷歌学术
- 吸湿性PET
- 热氧化PET
引文列表
博特略等人。
- 技术论文详细介绍了各种塑胶的稳定性与热氧化降解之间的比较。[6]
罗曼奥等人
- 仅关注 PET、降解机制和 PET 特性。[3]
桑佩里等人
- 分析并提供 PET 热降解数据。[4]
文卡塔查拉姆等人
- 热降解的技术概要和研究较少。[1]
超越 PLA：您可以在 3D 打印机上打印各种东西
- 包含 2 张投影片，显示使用 PET 作为长丝，表示该工艺是可行的。[7]
跨越中心印刷材料
- 包含温度以及使用 PET 打印的范例和技巧。据说 260°C 的温度会导致表面不透明。[2]
米凯利和施密茨
结晶 PET 与非晶 PET
- 适当干燥和加工各种类型 PET 的温度、持续时间和其他条件。[8]
FeedScrewDesigns.com
- 关于 PET 挤出方法的论坛讨论。[9]
伊斯塔帕克
- 该文件概述了Eastapak Polyesters使用的方法和工艺，该公司从事结晶和非晶 PET (APET) 的研究。它提供了有关挤出的 L/D 比率的信息，并坚持要求 PET 在加工前进行干燥。[10]
PET事业群：干燥RELPET
- 还有一个来源强调了 PET 干燥的方式和原因，并提供了各种温度和条件。[11]
PlasticTechnologies PET 干燥问答
- 提供有关 PET 干燥温度和时间的资讯。[12]
CWC：PET 回收的最佳实践
- 揭示了 PET 瓶中可能含有许多添加剂的事实。PET 瓶中的塑胶是无定形的，需要干燥至建议的 <100ppm 水分。[13]
结晶度所带来的差异
- 强调挤出机内部可能发生的相变。显示超过 140°C，塑胶会变成结晶，因此会变得非常脆。大约 260°C 时，脆性晶体会融化。因此，建议将塑胶保持在玻璃化转变温度之上，但低于结晶开始的温度。[14]
回收空塑胶瓶
- YouTube 上的影片展示了 Marglen Industries 的 PET 回收流程。影片强调，正确清洁瓶子极为重要，只要颜色匹配，不同的瓶子就可以一起回收。Marglen 也证明了 PET 长丝挤出是可能的，一旦挤出，纤维应该会被快速水冷却。[15]
纳普科尔
- NAPCOR 是全国 PET 容器资源协会。在该网站上可以找到有关 PET 回收的一些一般资讯和统计数据，但没有大量有关 PET 加工的技术资讯。[16]
Hegde-聚合物结晶度
再生 PET 及其共混物的热性质和机械性质
- Burcham International Corporation 网站上的一项研究列出了不同 PET 塑胶（包括回收塑胶和原生塑胶）的各种混合物的拉伸强度和结晶特性。[18]
塑胶瓶如何回收成聚酯
- 来自“How It’s Made”节目的 YouTube 视频，展示了将 PET 瓶变成聚酯织物的过程。在此过程中，塑胶的挤出据说是在 270°C 的温度下进行的。挤压后出现的线不像 2015 年春季大多数实验那样呈现黑色和液体状。透过浮力控制，瓶子与标签和瓶盖分离。然后用苛性钠浴（NaOH）去除标签上的胶水。将切碎的瓶子在旋转干燥箱中干燥10小时，然后取出进行挤压。[19]
Amut PET 回收厂
- YouTube 影片展示了 Amut Recycling 的流程和品质控制。他们使用湿磨技术。在影片快结束时可以看到大型金属罐中的重结晶 PET。[20]
障碍
目前的工作结果是产生低黏度、脆性和变色的聚合物。
吸湿性
PET 碎片在加工前需要干燥。[6] [4] [5] [10] [9]
降解
PET 塑胶可透过多种方式降解：[3]
一般热降解
[1] Samperi 显示在 310°C-320°C 之间会发生显著的降解[4]
热机械
挤出过程产生的应力可能导致聚合物进一步降解。
热氧化
水解
这种形式的降解需要在加工前对 PET 进行干燥，也称为“预干燥”。
目前计划的方法和结论
PET需要切碎并干燥。干燥可防止水解。此外，还需要将熔体温度控制在略高于 260°C，以防止热降解。降解是不想要的，因为随着其进一步降解，由于较低的分子量，PET的黏度可能会降低，并且较低的黏度意味着将PET挤出成长丝要困难得多。
干燥对于 PET 至关重要。每个消息来源都强调这一点。
截至 2014 年 9 月 9 日的温度范围为：70°C<T<290°C
截至 2014 年 9 月 12 日的温度范围为：70°C<T<250°C。PET 不需要是液体，只需软化即可挤出。过高的温度会破坏任何半结晶和无定形键，并可能降解和破坏 PET 分子本身内的键结。
共聚物可能有助于此过程，因为它们可能会降低 PET 的结晶度，使其在较低温度下熔化，并防止降解。然而，这可能会影响 PET 的打印方式，因为它的温度较低。
可以使用 PET 进行印刷。[2]投影片 30、31 上的 3D 打印实体模型[7]
- “PET 是一种很好的打印材料：它具有很宽的温度范围，可以在160°C 到210°C 的温度范围内打印，没有任何问题。让材料黏附到玻璃板上完全没有问题，我使用ABS 浆料只需用少量丙酮擦拭玻璃（留下轻微的ABS 涂层）即可实现完美粘合。我必须提起打印件的一角才能将其从床上取下。我不小心将温度一路升高到 260°C 会导致大量渗出和不透明/白色表面。在 200°C 时，与筏的粘合太好，无法将筏从物体上移除。即使没有筏，打印也完全没有问题对于小零件。” [2]
调查结果摘要 2015 年 1 月 12 日
PET 在加工前需要干燥。[1] [3] [4] [10] [11] [12] [13]此材料可发生热降解、氧化降解及水解降解。[13]如果这些降解过程之一过度进行，PET 分子就会分裂或断裂，从而缩短其长度。聚合物平均长度（其分子量）的减少将导致塑胶的黏度下降，因为聚合物链更难以相互锁定。
- 塑胶可以透过加热来干燥，以蒸发材料中的水分。然而，如果用于加热塑胶的设备没有强烈的对流和排气，塑胶将被加热并且仍然潮湿，从而导致水解降解。
- 如果使用的干燥剂比 PET 更容易吸水，则可以使用干燥剂包并加热来吸水。300°F-350°F，-20°F- -40°F 露点，4-6 小时。[12]
- 可以施加真空，以蒸发掉水，而不增加材料的温度。由于没有引入热量，因此该时间长度可能会比上述 4-6 小时稍长一些，以达到类似的结果。
- 重结晶
- 干燥（使用真空或对流干燥剂烘箱）
- 伸展
结晶度
PET 回收的原始工作表明，待挤出的塑胶的结晶度非常重要。人们逐渐认识到，工业 PET 回收操作不会根据结晶度对塑胶进行分类，并且经过测试，实际上发现它对挤出没有显著影响。将来，也许很明显可以利用 PET 废塑胶中表达的不同结晶水平来增强工艺，但自 2016 年 3 月起，将不再考虑PET废塑胶结晶度。
致谢
这项研究的资金由查尔斯和卡罗尔·麦克阿瑟研究实习计划透过材料科学与工程系和密歇根理工大学提供。
参考
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- ↑ 制作方法；探索频道。第 12 季，第 149 集，C 部分。https: //www.youtube.com/watch ?v=5Q1DPtL6iwU
- ↑ PET 瓶回收厂 4.000 kg/h Amut Group https://www.youtube.com/watch?v=Yo4G9EW8VAo