Trocknungstechnik in der Kunststoff verarbeitenden Industrie Manfred Horsch Head of Sales Area South ProTec Polymer Processing GmbH www.sp-protec.com
Inhalt 1. Materialtrocknung Warum? 2. Materialtrocknung Wie? 3. ProTec Trocknungsanlagen
Materialtrocknung Warum? Probleme durch ungenügende Trocknung Festigkeitsprobleme Fertigteil Verschlechterung mechanischer Eigenschaften durch Hydrolyse* Optische Probleme Fertigteil Schlieren, milchige Bereiche (PET), Blasen Prozessprobleme, z.b. beim Spritzgießen Probleme beim Füllverhalten des Werkzeugs, Veränderung von Zykluszeiten * Spaltung einer (bio)chemischen Verbindung durch Reaktion mit Wasser
Materialtrocknung Warum? Probleme durch Übertrocknung Übertrocknung = Verweilzeit zu lang oder Trocknungstemperatur zu hoch Festigkeitsprobleme Fertigteil Viskositätserhöhung (oft Polyamide), Viskositätsabbau (oft Polyester), Nichterreichen mechanischer Eigenschaften Optische Probleme Fertigteil silberne oder bräunliche Verbrennungsschlieren Prozessprobleme, z.b. beim Spritzgießen Probleme beim Füllverhalten des Werkzeugs, Erhöhung Einspritzdruck
Inhalt 1. Materialtrocknung Warum? 2. Materialtrocknung Wie? 3. ProTec Trocknungsanlagen
Materialtrocknung Wie? Prinzip der Trocknung feuchte Luft (Abluft Regeneration) Trocknungstrichter Trocknung des Schüttguts Trockner Trockenlufterzeugung (Regeneration) (atmosphärische Luft) trockene Luft
Materialtrocknung Wie? Arten der Trocknung keine Trocknung schwankende/ ungenügende Restfeuchte schwankende/ ungenügende Materialtemperatur Warmlufttrocknung Taupunkt abhängig von den Umgebungsbedingungen reduzierte, aber nicht zwangsläufig konstante Restfeuchte im Material Drucklufttrocknung durch das Druckluftnetz relativ konstanter Taupunkt reduzierte, relativ konstante Restfeuchte im Material Trockenlufttrocknung konstanter Taupunkt der Trockenluft konstant niedrige Restfeuchte im Material konstante Temperatur des Materials am Trichterauslass
Materialtrocknung Wie? Rolle des Taupunkts Wassermenge in g/m³ Taupunkt in C Gibt Auskunft über absoluten Wassergehalt des Trockenmediums Luft Beeinflusst Trocknungsgeschwindigkeit (Konzentrationsgefälle Trockenluft - zu trocknendes Material) Taupunkte unter 30 bis - 35 C erhöhen den Energieaufwand unverhältnismäßig zum Trocknungsergebnis!
Inhalt 1. Materialtrocknung Warum? 2. Materialtrocknung Wie? 3. ProTec Trocknungsanlagen
Warmlufttrockner, Baureihe WT Grundprinzip: Erwärmung der Umgebungsluft auf Trocknungstemperatur damit Verringerung des relativen Wassergehalts in der Luft anschließende Durchströmung des zu trocknenden Materials geschlossener Trocknungskreislauf möglich, wenn viel Luft benötigt wird, aber wenig Wasser anfällt + offener Trocknungskreislauf erforderlich, wenn viel Wasser abtransportiert werden muss
Warmlufttrockner, Baureihe WT Anwendung: Trocknung nicht hygroskopischer Kunststoffe (z.b. PE, PP, PS, PVC) Entfernung von Oberflächen- und innerer Feuchte bis zu 0,1% Restfeuchte (Garantiewert: 0,5% Restfeuchte) Trocknung von Kunststoff mit sehr hohen Anfangsfeuchten (z.b. aus der Waschanlage kommendes Mahlgut) Vorwärmung von Kunststoff Kristallisation von Kunststoff Baugrößen Baureihe WT: für mittlere bis große Durchsätze bis ca. 1000 kg/h geeignet Daumenwert für eine erste Auslegung: ca. 2-3 m³/h Warmluft pro 1 kg/h Material
Warmlufttrockner, Baureihe WT WT 800 mit Schalldämpfung und Rückluftfilter
Drucklufttrockner, Baureihe RDX Grundprinzip: Entspannung komprimierter Luft aus dem Druckluftnetz (z. B. von 6 bar auf 1 bar) das Volumen vergrößert sich, die absolute Wassermenge bleibt konstant dadurch Verringerung der relativen Luftfeuchte und des Taupunkts anschließende Aufheizung der entspannten Luft auf Trocknungstemperatur damit weitere Verringerung des relativen Wassergehalts in der Luft Durchströmung des zu trocknenden Materials Trocknungsluft Trockenlufterzeugung Trocknungstrichter Druckluft
Drucklufttrockner, Baureihe TP Anwendung: zur Entfernung von Oberflächenfeuchte und innerer Feuchte, Taupunkt bis zu -25 C Baugrößen: Baureihe RDX: für kleine Durchsätze geeignet (Trichtergröße < 30 l) für große Durchsätze Trocknung mit Druckluft unwirtschaftlich
Trockenlufttrockner, Baureihe T/TF (Beistelltrockner) Grundprinzip: Trocknung der Prozessluft mithilfe eines Trockenmittelbetts Dadurch starke Verringerung der absoluten Luftfeuchte und des Taupunkts Anschließende Aufheizung der Luft auf Trocknungstemperatur Durchströmung des zu trocknenden Materials und anschließende Rückführung der Luft geschlossener Trocknungskreislauf Regeneration + Molekularsieb Regeneration des Trockenmittels durch Umkehr der Gebläse-Laufrichtung Heraustragen des Wassers aus dem Trockenmittel mithilfe aufgeheizter Umgebungsluft offener Regenerationskreislauf Trocknung
Trockenlufttrockner, Baureihe T/TF (Beistelltrockner) Anwendung: Trocknung hygroskopischer Kunststoffe (z. B. ABS, PA, PC, PET) v. a. zur Entfernung innerer Feuchte auf eine sehr konstante Restfeuchte < 0,01 % Taupunkt ca. 35 C Baugrößen: Baureihe T/TF: für kleine bis mittlere Durchsätze bis ca. 160 kg/h geeignet Daumenwert für eine erste Auslegung: ca. 1,5-2 m³/h Trockenluft pro 1 kg/h Material
Trockenlufttrockner, Baureihe T/TF (Beistelltrockner) TF100 mit Förderung auf die Verarbeitungsmaschine T40
Trockenlufttrockner, Baureihe D (Karusselltrockner) Grundprinzip: Trocknung der Prozessluft mit 3 bzw. 4 im Kreis angeordneten Trockenmitteltöpfen Dadurch starke Verringerung der absoluten Luftfeuchte und des Taupunkts Anschließende Aufheizung der Luft auf Trocknungstemperatur Durchströmung des zu trocknenden Materials und anschließende Rückführung der Luft Geschlossener Trocknungskreislauf Regeneration jeweils eines von 4 bzw. 5 Trockenmitteltöpfen in der Regenerationszone Dadurch sehr konstant bleibender Taupunkt Offener Regenerationskreislauf getrocknete Luft heiße feuchte Luft feuchte Luft aufgeheizte Umluft
Trockenlufttrockner, Baureihe D (Karusselltrockner) Grundprinzip: 0-10 -20-30 Taupunkt / C -40-50 -60-70 -80 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Laufzeit / h Twin-Tower Karussell
Trockenlufttrockner, Baureihe D (Karusselltrockner) Anwendung: Trocknung hygroskopischer Kunststoffe (z. B. ABS, PA, PC, PET) Vor allem zur Entfernung innerer Feuchte auf eine sehr konstante Restfeuchte < 0,01% Taupunkt sehr konstant bei ca. 35 C Baugrößen: Einzeltrockner Baureihe D: für mittlere bis große Durchsätze bis max. 1.400 kg/h geeignet Für noch größere Durchsätze können D-Trockner problemlos zu Trocknungsanlagen zusammengeschlossen werden (z. B. zum D1800) Daumenwert für eine erste Auslegung: ca. 1,5-2 m³/h Trockenluft pro 1 kg/h Material
Trockenlufttrockner, Baureihe D (Karusselltrockner) D200 D200 mit Modultrocknungstrichtern
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Bei Fragen zur Präsentation kontaktieren Sie bitte: ProTec Polymer Processing GmbH E-Mail: info@sp-protec.com Telefon: +49 6251 77061-0