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2011-2015年中國LNG(液化天然氣)冷能利用市

【出版日期】 2011年3月【報告頁碼】 350頁【圖表數(shù)量】 150個【印

2011-2015年中國凈水劑行業(yè)投資盈利分析及發(fā)展趨

【出版日期】 2011年3月【報告頁碼】 350頁【圖表數(shù)量】 150個

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【出版日期】 2011年3月【報告頁碼】 350頁【圖表數(shù)量】 150個

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隨著公眾環(huán)保意識的提高，以PLA為代表的生物基聚合物技術在越來越多的行業(yè)獲得共應用。PLA與傳統(tǒng)的聚合物加工比較，有多種不同要求。最近，從原料處理到加工全過程的控制、舊有生產(chǎn)線改造、廢舊PLA物料回收，均有成功的解決方案面世。

物料處理從點滴入手

最近，著名的意大利輔助設備供應商PIOVAN集團所屬的Universal Dynamics公司針對PLA加工推出了兩個系統(tǒng)化的解決方案：PLA片材加工和PLA瓶坯成型。其中對加工PLA物料的全過程進行了詳細解析。

原材料接收和貯存

從工藝觀點出發(fā)，PLA樹脂的采購、驗收和貯存是開端，從這里開始，適當?shù)奶幹眉夹g將對最終產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。

1.新PLA樹脂（如NatureWorks公司的產(chǎn)品）一般是結(jié)晶產(chǎn)品，在離開生產(chǎn)裝置之前被乾燥至水分含量為400ppm。

2.如果收到PLA時包裝盒及襯里完全無損，則所需的乾燥工作量極少，但仍需進行乾燥。如果薄膜襯里已打開，就需要進行乾燥。

3.新的樹脂一般已結(jié)晶，以便于高效乾燥。未結(jié)晶PLA在溫度上升到140℃時會產(chǎn)生變粘、結(jié)塊。

4.粉碎PLA或回收PLA可能是結(jié)晶或非結(jié)晶的，由透明熱成型產(chǎn)品、修剪廢品或流延片材加工的碎片都是高度非結(jié)晶的，由拉伸薄膜或拉伸片材加工的碎片是結(jié)晶和非結(jié)晶材料的混合物，而由纖維加工的碎片則是高度結(jié)晶的。

5.在加工前，應與樹脂供應商進行核實，驗證將要投入加工設備中的樹脂的條件，從而可以相應地對工藝進行規(guī)劃。

6.如果使用速度過高的輸送管路輸送，在氣力輸送過程中樹脂粒料極有可能發(fā)生降解。PLA樹脂會在管道系統(tǒng)內(nèi)部形成細的流線，一般產(chǎn)生在彎管處以及緊靠彎管的地方。

7.罐車合理的卸料速度應是每小時約2萬磅，將材料速度限定在每分鐘5000英寸或更低。罐車駕駛員手動操作車輛風機和閥，設置輸送系統(tǒng)來完成車輛的卸料。當4”型輸送管線與車輛輸送裝置組合使用時，如果將風機速度和壓力設置得夠高，則在不到1小時的時間內(nèi)就可以卸掉4萬磅原料。以這種配置操作時每次都會產(chǎn)生細粉或流線。

裝置布局

8.在PLA擠出加工行業(yè)，良好的布局可以提高設備的運行性能。在選取擠出生產(chǎn)線所需的設備時，對可用建筑面積進行規(guī)劃與設備本身的采購同等重要。

9.在工序起始端，材料輸送和貯存的位置是需考慮的第一步。選取的材料輸送位置和擠出機在生產(chǎn)線中的位置應當密切協(xié)調(diào)，從而使原材料能在合理的距離內(nèi)輸送。

10.分配材料準備裝置的空間是下一個需關注的重點。如將擠出機置于材料源附近，則乾燥機、結(jié)晶器、粉碎機和混合設備應盡可能位于最近的區(qū)域。將這些機器安排在擠出機附近，操作人員準備和運行生產(chǎn)線的所有操作都會很方便。

氣力輸送系統(tǒng)

向擠出機加料口供料的原料處理系統(tǒng)是每個塑料擠出系統(tǒng)的重要組成部分。在處理PLA時，對于常用氣力輸送系統(tǒng)有幾點需要注意。

11.盡可能在生產(chǎn)線內(nèi)部采用真空輸送工藝輸送材料。采用真空輸送系統(tǒng)，一旦系統(tǒng)發(fā)生泄漏，只會是少量室內(nèi)空氣被吸入輸送管線中。如果在高壓輸送系統(tǒng)中發(fā)生泄漏，系統(tǒng)中的粉塵就會從漏點處飛出，沉積在生產(chǎn)車間。

12.采用適當設計的輸送動力裝置，以推動空氣在系統(tǒng)中運行。

選用適當?shù)亩ㄈ菔焦娘L機，并使鼓風機以適當?shù)霓D(zhuǎn)速運行，產(chǎn)生規(guī)定的氣流量。在選定該裝置後，其僅適用于單個輸送管直徑，從而在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生特定的樹脂輸送速度。

盡管許多人認為新粒料是無塵的，但實際中，在材料處理系統(tǒng)中總存在一定量的細粉，所以對系統(tǒng)進行管理，盡可能減少細粉生成。通過選用選用適當?shù)亩ㄈ菔焦娘L機以仔細控制通過系統(tǒng)的氣流是解決這一問題的根本途徑。通過限制最高速度5000英尺/分(F/M)（約1000m/min），就可以減輕氣力輸送過程中材料的降解現(xiàn)象。

13.在系統(tǒng)的進料端要保持足夠的速度，從而在系統(tǒng)的喂料端可靠地吸入樹脂。約3500F/M的起動速度可保證PLA輸送系統(tǒng)的正常運行。

工藝水冷卻系統(tǒng)

PLA片材擠出工藝需要工藝水冷卻系統(tǒng)來保證擠出機和乾燥機的正常運行。

14.擠出機上有進料區(qū)水冷系統(tǒng)，以及機器液壓系統(tǒng)的冷卻裝置。這些裝置以及乾燥機中回風冷卻螺管可以在一個水塔裝置中運行。

15.片材擠出時與熱樹脂接觸的拋光輥需要冷卻水來實現(xiàn)足夠的片材冷卻速度。

這些要求是確定生產(chǎn)線冷卻水需求量的依據(jù)。

混合操作

PLA片材生產(chǎn)線在運行過程中會產(chǎn)生大量的廢料，這些廢料的回用對片材質(zhì)量以及產(chǎn)品成本控制至關重要。

16.在運行單線系統(tǒng)（只有一臺擠出機向模頭供應樹脂）時，重新供入系統(tǒng)中的廢料量一般為總生產(chǎn)量的40%-50%。

17.精確、均勻地混合PLA原料可確保下游工序的順利進行。

視所制造的產(chǎn)品，混料機需將新料與一種或多種來源的粉碎料均勻混合。還要用混料機混入所需的色料和其他工藝添加劑。

PLA結(jié)晶器的操作

在加工PLA樹脂時，擠出機所用的原料在熔化之前必須乾燥。如果不夠乾就會降低成品的機械性能。

18.乾燥前，PLA樹脂要進行結(jié)晶，以保證傳統(tǒng)的料斗乾燥機能正常運行

工藝乾燥系統(tǒng)

19.PLA樹脂的工藝乾燥是原材料準備過程中最關鍵的步驟。為了制造良好的片材，工藝乾燥的標準是要達到250PPM或更低的水分含量。

20.只有在特定的溫度，相應的處理時間和空氣質(zhì)量條件下才能達到標準要求。如果未滿足所需的乾燥因素中任一點，或未保持樹脂的乾燥度，產(chǎn)品質(zhì)量就會不合格。對于PLA，乾燥不良會使產(chǎn)品降解。

21.加工商在準備和擠出PLA樹脂時應極為小心，因為基礎樹脂受損後一般是不可逆的。

22.乾燥PLA的設備是具有低工藝溫度可選功能的除濕料斗乾燥機。在乾燥PLA時有4個主要因素。第一個是需要充足的氣流將熱能傳送給樹脂，并進行充足的氣體交換，帶走所有水分。第二個要素是進入工藝乾燥料斗的空氣的乾燥度或露點。工業(yè)標準是露點-40℃。第三個要素是溫度，PLA的適用乾燥溫度是150℃-190℃。我們推薦采用能夠?qū)崿F(xiàn)充分乾燥的最低溫度，一般為150℃-160℃。第四個是乾燥工藝中最為重要的因素，即乾燥料斗。乾燥料斗看起來很簡單，同樣有一些非常重要的因素需要注意，包括選擇合適的料斗容積。小的料斗，可能物料乾燥不足；過大的料斗，物料又在料筒內(nèi)停留時間過長。加工料斗設計還要考慮熱的乾空氣的分布，以實現(xiàn)最有效的物流乾燥效率。如果以上四個要素完全滿足，就可以加入結(jié)晶樹脂，進行預乾燥，并運行擠出系統(tǒng)，實現(xiàn)成功生產(chǎn)。

切換從BOPP生產(chǎn)線到BOPLA生產(chǎn)線

隨著傳統(tǒng)市場結(jié)構(gòu)的變化，可能部分公司希望利用傳統(tǒng)的生產(chǎn)線實現(xiàn)PLA的加工。原有的生產(chǎn)線可能是加工PET的，也可能是加工PP的。2010年8月，全球雙拉膜系統(tǒng)的領先供應商BrücknerServtec（以下簡稱：布魯克納）幫助意大利一家BOPP生產(chǎn)商完成了一條生產(chǎn)線的改造安裝。

全球BOPP領先生產(chǎn)商Taghleef工業(yè)公司和布魯克納公司聯(lián)合對Taghleef公司在意大利的一條現(xiàn)有生產(chǎn)線進行了改造，用于生產(chǎn)BOPLA。

布魯克納設計了特殊布局，并提供了現(xiàn)有擠出系統(tǒng)、流延裝置和TDO這些需改造的主要組件，以及外圍設備改造所需的零組件。為了以最有效的方式利用所有這些新組件，還將工藝控制系統(tǒng)升級改造成采用最新技術的類型。在布魯克納公司實驗室生產(chǎn)線上進行的廣泛試驗證實了并行工序的配置數(shù)據(jù)。布魯克納還負責監(jiān)督指導生產(chǎn)線改造的安裝及調(diào)試過程。新生產(chǎn)線在2010年8月18日投產(chǎn)，一周以後就成功開始進行工業(yè)化生產(chǎn)。

最近，NGR公司成功開發(fā)了一種有效回收生物塑料的新技術。生物聚合物的回收通常被認為面對極大的困難，許多專家甚至認為由生物材料制造的塑料不能回收，NGR公司的最新技術證明這一認識是錯誤的。

NGR公司從一開始就著眼于“一步法工藝”，采用該工藝，塑料在回收過程中不經(jīng)歷高溫。最重要的是，對于高價值的生物塑料（生物聚合物）的回收而言，不經(jīng)歷高溫具有更重要的意義。這是因為由可再生植物原料制造的“天然塑料”的制造成本要比由原油制造的產(chǎn)品高2到3倍。此外，典型NGR“一步法工藝”的能效高，運行過程中電力成本較低也是其亮點之一。因為原材料成本高，投資回報時間很短，而且，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料量極少。

NGR公司CEOJosefHochreiter認為該工藝大有用武之地：“在制造過程中，沖切操作會產(chǎn)生大量生產(chǎn)廢料。我們的目標是要讓這些高價值的材料都能回收，并直接返回到生產(chǎn)過程中�！比欢撚媱澆贿m用于已向消費者銷售的生物塑料：因為生物塑料具有易生物降解的特性，通常會堆肥處理。

NGR發(fā)現(xiàn)，全球范圍內(nèi)生物材料呈現(xiàn)大幅增長，與基于原油的塑料相比，在將來生物塑料會愈來愈重要。歐洲和美國目前在生物聚合物技術方面取得了長足進展，NGR技術的潛在市場將有可能重點在這些地區(qū)。

JosefHochreiter估計，由于需求不斷增長，在2012年之前，用于粉碎這些高價值材料的裝備的全球需求量為每年100套：“因此，我們預計我們公司的產(chǎn)能利用率將會更高。”

采用這些新技術的首批生產(chǎn)裝置已經(jīng)在歐洲和美國的客戶處運行。德國一家吹塑膜制造商已成功進行了試運行：20%-50%回收材料可以加到新材料中，對質(zhì)量特性沒有不良影響。後序工藝，如印刷、層合和沖切也未產(chǎn)生任何問題�；厥涨埃瑥U料可以貯存長達6個月，性能不會有損失。

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實現(xiàn)高性能PLA加工應從點滴著手點評分析