Festphasen-Nachkondensation:Polyamid- und Polyesterveredelung im Vakuum

Die Festphasen-Nachkondensation von Polyamiden und Polyestern ist ein wirksames Verfahren, um hochwertige Ausgangsmaterialien zu gewinnen. Dazu wird die Molmasse (intrinsische Viskosität IV) der Granulate im Taumelreaktor unter Vakuum und Wärmezufuhr schonend auf den gewünschten Wert angehoben. Gleichzeitig werden die Materialien effizient von flüchtigen Verunreinigungen dekontaminiert.

Der Taumelreaktor von ProTec

Der Taumelreaktor von ProTec ist ein beheizbarer und evakuierbarer Festphasen-Rotationsreaktor mit energiesparendem Behälterdesign. Aus der zur horizontalen Rotationsachse schrägen Positionierung resultiert eine taumelnde Bewegung, welche zu einem permanenten, behutsamen und homogenen Durchmischen des rieselfähigen Füllguts führt. Der einwandige Behälter wird mit Wärmeträgeröl auf die erforderliche Reaktionstemperatur des Produkts (bis max. 250 °C) aufgeheizt und gemäß Prozessanforderung wieder abgekühlt. Mit einer hohen Aufheiz- und Abkühlrate werden Totzeiten minimiert und wirtschaftliche Prozesszeiten realisiert. Der Behälter kann bis 0,1 mbar (absolut) evakuiert werden. Eine Probennahme ist automatisch ohne Unterbrechung zu beliebigen Zeiten möglich und ein Materialwechsel ist schnell und einfach zu realisieren. Die hohe Positioniergenauigkeit des Zahnrad-Direktantriebs ermöglicht einen vollautomatischen Betrieb beim Befüllen und Entleeren des Reaktors. Er ist in unterschiedlichen Baugrößen von 16 m³ bis 44 m³ verfügbar. Durch das optimierte Gewicht des Reaktorbehälters und in Kombination mit dem Direktantrieb konnte der Energieverbrauch im Vergleich zum doppelwandigen Vorgängermodell um rund 25 % gesenkt und gleichzeitig die für die Materialbehandlung notwendige Batchzeit verkürzt werden.

Gleichmäßige Produktqualität durch Batchbetrieb

Der Batchbetrieb des Reaktors wirkt sich positiv auf die Produkteigenschaften aus: Jedes Granulatkorn hat die exakt gleiche Verweilzeit und unterliegt durch das homogene Durchmischen den gleichen Bedingungen im Prozessverlauf. Das gewünschte Eigenschaftsniveau von Polyestern wie PBT oder PET und von Polyamiden (PA 6, PA 66 u. a.) für die Herstellung von anspruchsvollen Produkten, wie Fasern, technischen Garnen, Reifencord und Monofilamenten lässt sich durch präzises Steuern der Parameter Temperatur, Vakuum und Prozessdauer gezielt auf einen definierten Wert anheben.

Der Taumelreaktor lässt sich ebenso für die Trocknung von empfindlichen und von sehr wasserhaltigen Kunststoffgranulaten sowie granulatförmigen Produkten in der chemischen und pharmazeutischen Industrie gemäß FDA- und GMP-Richtlinien einsetzen. Pulver, aber auch hochsensible Stoffe wie Schwarzpulver, Antibiotika und pharmazeutische Wirkstoffe können sicher verarbeitet werden. Für den Trocknungsprozess wird der Druck im Wasserkreislauf des Behälters auf 6 bar erhöht und das Wasser erhitzt. Der höhere Systemdruck erlaubt das Anheben der Prozesstemperatur und beschleunigt das Trocknen. Möglich ist dieses Vorgehen wegen der konstruktionsbedingten höheren Drucktoleranz des Behälters gegenüber doppelwandigen Behältern.

Mit dem umfangreichen Prozess-Know-how konzipiert und liefert ProTec komplette Anlagen mit optimierten Peripherieeinheiten, vom Vakuumpumpstand über die Heiz-Kühl-Station bis zum vollautomatischen Befüllen und Entleeren des Reaktors. Überwacht und geregelt werden die Anlagen über eine leistungsfähige Industrie-4.0-fähige Steuerung mit umfangreicher Prozessdatenerfassung. Eine Vor-Ort-Tablet-Steuerung über WLAN und Fernwartung übers Internet sind ebenfalls möglich.

Optionen

  • Einbindung in die vollautomatische Steuerung von Silo- und Förderanlagen
  • Einbindung von kundenseitigen Peripherieeinheiten in die Anlage sowie in die Steuerung
  • Einbindung der Heiz-Kühl-Station in bestehende Wärmeträgeranlagen

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