Plastik kalıplama şirketleri için plastik malzemelerin nasıl kurutulacağı kaçınılmaz bir sorundur ve özellikle mühendislik plastiklerinin kurutulması gerekir. Plastikleri kurutmanın, bir diğer ifadeyle nemini almanın amacı, kaliteli ürünler ortaya çıkarmaktır.
İstenilen düzeyde nemi alınmamış plastik hammaddenin üretimi neticesinde ortaya çıkabilecek sorunlar çıplak gözle doğrudan tespit edilemez. Ancak mekanik özellikler ve dielektrik dayanım gibi bazı bileşenlerinin tespit edilmesiyle bulunabilir. Plastiklerin neminin alınması için uygulanacak olan kurutma prosesi seçilirken malzemenin kuruma özellikleri kilit öneme sahiptir.
Plastik geri dönüşüm sektöründe her işletmenin ihtiyacı olan plastik kırma makineleri, uygun nem ve saklama koşullarının sağlanması için gerekli olan proseslerin uygulanmasını mümkün kılar. Plastik işleme, geri dönüştürme ve kalıplama sektörleri için plastik kırma makinalarına olan talep her geçen gün artmaktadır.
Plastik malzemeler genellikle pelet şeklinde oluşturulmakta, çeşitli ölçü ve formlar kazandırılarak yeni ürünlere dönüştürülmektedir. Bu peletler atmosferdeki nemi emeceğinden, enjeksiyon kalıplamada kullanılan plastikler dış etkenlere bağlı olarak nemlenebilir ve plastiğin cinsine bağlı olarak hidrolize uğrayabilir. Aynı zamanda kurutulmamasından kaynaklı olarak plastik hammaddenin fiziksel özelliklerinde istenmeyen değişimler söz konusu olabilir.
Bu tür üretim kusurlarının oluşmasına engel olmak için plastik enjeksiyon kalıplama makinelerinde kullanılmadan önce hammaddelerin kurutulması gerekir.
Plastiğin içerdiği nem, işlemenin küçük bir yönü gibi görünebilir, ancak kontrol edilmezse kaliteli plastik parçalar üretmeyi neredeyse imkansız hale getirebilir. İşleme öncesi nem alma, plastiğin kalitesini artırır. Plastik kurutmanın bazı avantajları şunlardır:
Her polimer türü, nem tutmak için belirli bir afiniteye sahip olan bir dizi işleme özelliğine sahiptir. Şimdi bu polimerlere ve nem tutma özelliklerine değinelim:
ABS, Akrilik, PET, PBT, Poliüretan, Polikarbonat ve daha pek çok plastik türünü kapsayan higroskopik polimerler, nemi emer ve hava yoluyla da serbest bırakır. Depolamadan kalıplama makinesine taşınan herhangi bir higroskopik polimer kurutma gerektirir. Islak higroskopik pelet yeterli bir süre boyunca kuru ve sıcak bir ortamda bulunduğunda, pelet dışındaki buhar basıncı pelet içindeki buhar basıncından daha düşük olur. Pelet içindeki nem, pelet dışındaki düşük buhar basıncı alanına doğru transfer edilir ve sonunda pelet kuru hale gelir. Higroskopik polimerler güçlü afiniteye sahiptir. Plastiğin iç nemi yalnızca sıcak hava ile giderilemez.
PVC, Polipropilen, Polistiren, Polietilen, vb. plastikler, higroskopik olmayan polimerler grubuna dahildir. Bu polimerler, pelet içine dahili olarak nem almaz fakat yüzeyde nem söz konusu olabilir. Bu durumda, ısı uygulamak, yüzey nemini gidermenin önemli bir parçası haline gelir.
Plastiklerin kurutulmasında kullanılan pek çok yöntem bulunmaktadır. Bunlardan bazıları:
Ön kurutmada uygun kurutma sıcaklığına ve kuruma süresine uyulması tavsiye edilir. Çünkü kurutma uygun sıcaklıktan daha düşük bir sıcaklıkta yapılırsa, kurutma uzun süre yapılsa bile nem içeriği istenildiği gibi giderilemez.
Nem alma makineleri, işlenmeden önce plastik hammaddenin nemi ortadan kaldırmak için tasarlanmıştır. Hava, son derece kuru hale getirmek için bir kurutucu yataktan geçirilir. Daha sonra belirli bir sıcaklığa ısıtılır ve kurutulacak malzemeyi içeren bir kurutma haznesine beslenir. Isınmış kuru hava, malzemenin içindeki nemi çeker; doymuş hava daha sonra, döngü yeniden başlamadan önce kurutma işleminin gerçekleşmesi için kurutma haznesinden dışarı beslenir ve tekrar kurutucu yataktan geçirilir.
Rotorlu kurutucular veya döner tekerlek kurutucu olarak adlandırılan makineler, aşırı kurumaya karşı avantaj sunan yöntemlerden birisidir. Bazı rotorlu kurutucular daha düşük rejenerasyon sıcaklığı sayesinde diğer kurutucularla karşılaştırıldığında enerji tüketiminde %40'a varan tasarruf sağlayabilir.
Düşük basınçlı kurutucular, alçak basınçlı kurutucular veya vakumlu kurutucular adlandırılan bu cihazlar, suyun kaynama noktasını 100 °C'den 56 °C'ye düşürmek için bir vakum kullanarak plastik malzeme kurutma işlemini hızlandırır. Nem, ısıtılan malzemeden hızla çıkarılır. Kalıplanacak veya ekstrüde edilecek bir durumda tutulabilir. Tipik olarak düşük basınçlı kurutucular, malzemeleri bir kurutucunun gerektirdiği sürenin altıda birinde kurutur. Bu makinelerin sunduğu düşük kuruma süreleri, malzemenin bozulma riskini de azaltır.
Kompakt ve hafif olan basınçlı hava kurutucuları, serbest duran bir çerçeve kullanılabilmesine rağmen, işleme makinesinin boğazına uyacak şekilde tasarlanmıştır. Daha çok küçük çaplı işlemler için kullanılan bu makineler, nem alma makineleri gibi kurutucu yataklarla donatılmıştır. İki makine arasındaki temel fark, hava akışının elektrikle çalışan mekanik üfleyiciler yerine sıkıştırılmış hava tarafından üretilmesidir.
Sıcak hava kurutucuları, higroskopik olmayan plastik malzemelerin yüzey nemini almak ve işlemeden önce malzemeyi önceden ısıtmak için tasarlanmıştır. Bu ön ısıtma, özellikle malzemenin dışarıda soğukta depolandığı ve işleme için daha sıcak ve nemli koşullara getirildiği durumlarda kullanışlıdır. Genellikle, bağlı bir üfleyici ve ısıtıcı ile iyi yalıtılmış bir huni içerirler. Malzeme granüllerinden sıcak hava üflenir ve nemli hava atmosfere verilir. Bu sayede plastik işleme makinelerinin düzgün bir şekilde plastikleri parçalayabilmesi mümkün olur.
Plastik Türü | Sembolü | Ön Kurutma Sıcaklığı (°C) | Kuruma Süresi (Saat) |
Likit Kristal Polimer | LCP | 110-150 | 4-8 |
Polieterimid | PEI | 120-150 | 2-7 |
Polyamide-imide | PAI | 150-180 | 8-16 |
Termoplastik Elastomer | TPE | 120 | 3-4 |
Plieter Eter Keton | PEEK | 150 | 8 |
Polifenilen Sülfit | PPS | 140-250 | 3-6 |
Poly Allylate | PAR | 120-150 | 4-8 |
Polisülfon | PSU | 120-150 | 3-4 |
ABS | ABS | 70-80 | 2-3 |
Polimetil Metakrilat | PMMA | 70-100 | 2-6 |
Polikarbonat | PC | 120 | 4-6 |
Nylon 6 | PA6 | 80 | 8-15 |
Nylon 66 | PA66 | 80 | 8-15 |
Nylon 11 | PA11 | 70-80 | 8-15 |
Nylon 46 | PA46 | 80 | 8-10 |
Poliasetal | POM | 110 | 2-3 |
PBT | PBT | 120 | 4-5 |