MHK ColorОсушающий мастербатч: Решение проблем влажности во вторичном сырье
Как осушающий мастербатч удаляет влагу при переработке и позволяет использовать вторичное сырье.
Проблема влаги в переработанных смолах
Переработанные и потребительские смолы изначально содержат более высокий уровень влаги, чем первичная смола, из-за неполной промывки, остаточной влажности в хлопьях и гигроскопичных загрязнений. Когда влага попадает в процесс экструзии, она реагирует с расплавленным полимером при высокой температуре, вызывая гидролитическую деградацию — разрыв полимерных цепей, снижающий молекулярную массу, механическую прочность и вязкость расплава. Для PET даже 0,02% (200 ppm) влаги могут снизить характеристическую вязкость (IV) на 10%–15%, делая продукт хрупким и непригодным для предполагаемого применения.
Как работает осушающий суперконцентрат
Осушающий суперконцентрат содержит высокоактивные влагопоглотители (обычно оксид кальция, CaO), диспергированные в полимерном носителе. При добавлении в смолу при дозировке 1%–4% CaO реагирует с молекулами воды во время переработки, превращая влагу в гидроксид кальция:
CaO + H2O -> Ca(OH)2
Эта необратимая химическая реакция поглощает свободную влагу до того, как она может гидролизовать полимерные цепи, позволяя переработчикам использовать переработанную смолу без интенсивной предварительной сушки.
Сравнение типов осушителей
| Тип | Активный ингредиент | Содержание активного вещества | Влагоёмкость | Скорость реакции |
|---|---|---|---|---|
| CaO Стандартный | Оксид кальция | 40%–50% | До 300 ppm | Быстрая (в экструдере) |
| CaO Высокоактивный | Оксид кальция (высокой чистоты) | 60%–70% | До 500 ppm | Очень быстрая |
| На основе кремнезёма | Синтетический силикагель | 30%–40% | До 200 ppm | Средняя |
| Молекулярное сито | Цеолит | 30%–40% | До 250 ppm | Средняя |
| Гибридный (CaO + кремнезём) | Оксид кальция + кремнезём | 50%–60% | До 400 ppm | Быстрая |
Когда использовать осушающий суперконцентрат
- Переработка rPET: Без предварительной сушки rPET обычно содержит 0,1%–0,5% влаги. Осушающий суперконцентрат при 2%–4% может снизить эффективную влажность до уровня ниже 50 ppm.
- Переработанный PE/PP с влажным загрязнением: Постпотребительский регранулят PE/PP-плёнки часто имеет поверхностную влагу от промывки. Осушающий суперконцентрат при 1%–2% устраняет дефекты, связанные с влагой.
- Отсутствие оборудования для предварительной сушки: Переработчики без осушающих сушилок могут использовать осушающий суперконцентрат как экономичную альтернативу капитальным вложениям.
- Экстренные пики влажности: Когда окружная влажность повышается в сезон муссонов или при неправильном хранении смолы, осушающий суперконцентрат обеспечивает немедленную защиту.
Рекомендации по дозировке
| Уровень влажности смолы | Рекомендуемая дозировка | Эффективная влажность после |
|---|---|---|
| 100–200 ppm (первичная смола) | 0,5%–1% | Ниже 50 ppm |
| 200–500 ppm (слабо переработанная) | 1%–2% | Ниже 80 ppm |
| 500–1000 ppm (умеренно переработанная) | 2%–3% | Ниже 100 ppm |
| 1000–2000 ppm (сильно загрязнённая) | 3%–4% | Ниже 150 ppm |
| 2000+ ppm (влажный регранулят) | Не рекомендуется | Предварительно высушить, затем 1%–2% |
Преимущества по сравнению с предварительной сушкой
| Фактор | Предварительная сушка (осушающий бункер) | Осушающий суперконцентрат |
|---|---|---|
| Капитальные затраты | $5000–$30000 за сушилку | Ноль (только суперконцентрат) |
| Время переработки | 4–6 часов предварительной сушки | Без задержки (добавить и перерабатывать) |
| Энергозатраты | Высокие (нагреватель + вентилятор + мотор) | Ноль (только химическая реакция) |
| Удаление влаги | Эффективно для поверхностной влаги | Эффективно для поверхностной + остаточной |
| Гибкость | Стационарное оборудование, одна точка | Портативный, любая машина |
| Влияние на IV (PET) | Предотвращает падение IV при правильной сушке | Предотвращает падение IV во время переработки |
Ограничения и меры предосторожности
- Не заменяет всю сушку: Для очень влажной смолы (выше 2000 ppm) сначала предварительно высушите. Осушающий суперконцентрат обрабатывает остаточную влагу, а не объёмную воду.
- Побочный продукт реакции: Ca(OH)2 остаётся в конечном продукте. При нормальных дозировках (1%–4%) это имеет минимальное влияние на свойства. Для пищевых применений проверьте регуляторное соответствие.
- Срок хранения: Осушающий суперконцентрат поглощает влагу из воздуха. Храните герметично, используйте в течение 6 месяцев с даты производства.
- Влияние на цвет: CaO белый. Для тёмных цветов — без эффекта. Для светлых или прозрачных цветов осушающий суперконцентрат может вызвать лёгкую дымку. Используйте на основе кремнезёма для прозрачных применений.
- Предел температуры переработки: CaO стабилен до 600°C. Ограничений по температуре переработки нет.
Заключение
Осушающий суперконцентрат — практичное, экономичное решение проблем влажности при переработке переработанных смол. Он устраняет необходимость в дорогостоящем оборудовании для предварительной сушки, сокращает время переработки и предотвращает гидролитическую деградацию, компрометирующую качество продукта. Для переработчиков, работающих с переработанными смолами, осушающий суперконцентрат при дозировке 1%–4% может означать разницу между качественным продуктом и бракованной партией. Свяжитесь с нашей технической командой для рекомендаций по осушающему суперконцентрату для конкретных смол.