新材料中的EDWARDS

合成材料是新材料中的重要成員。

區(qū)別于天然材料，合成材料不僅來源更充足，更可控制合成工藝，實(shí)現(xiàn)各種需要的材料性能。

合成材料的原料大多來自石油。石油經(jīng)煉化后得到化工基本原料，再經(jīng)過一系列化工裝置的轉(zhuǎn)化形成化工中間體，之后繼續(xù)聚合得到各種合成樹脂。

樹脂的進(jìn)一步加工成型，才最終獲得合成材料，投入到建筑、交通、日用等各種應(yīng)用領(lǐng)域。

人造絲的產(chǎn)業(yè)鏈就是一個(gè)典型案例。

在這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，處處可以找到EDWARDS的存在，包括樹脂生產(chǎn)、擠出脫氣、母粒共混、薄膜片材、真空成型、EPS發(fā)泡等等方面。我們將連載6篇文章介紹以上應(yīng)用，為您詳細(xì)解讀真空專家EDWARDS如何協(xié)助新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

樹脂與材料

樹脂的形成機(jī)理，可理解為小分子通過聚合反應(yīng)形成長鏈大分子。在這個(gè)過程中，氣態(tài)或液態(tài)的小分子不斷聚合，分子量逐漸提高，最終形成固態(tài)或粘態(tài)的聚合物，也就是樹脂。根據(jù)聚合反應(yīng)的不同，樹脂也可粗略地分為聚烯烴（加聚反應(yīng)）或聚酯（縮合反應(yīng)）。

樹脂一般會(huì)再通過擠出工藝進(jìn)行造粒，形成顆粒狀，以便運(yùn)輸、貯存或再加工。

合成材料通常是合成樹脂加工成形后的產(chǎn)物。作為材料的基體，樹脂的性能往往決定了材料的基本性能，如機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、透明度等等?？梢哉f，性能優(yōu)異的樹脂是獲得高性能材料的前提。因此，影響到樹脂性能的生產(chǎn)工藝就顯得尤為重要。

工藝一覽

對(duì)于聚烯烴，氣態(tài)的原料如乙烯通過真空引入到反應(yīng)器中。聚合反應(yīng)由固體催化劑引發(fā)，在反應(yīng)器中連續(xù)進(jìn)行。聚合完成后，產(chǎn)物被移出反應(yīng)器，進(jìn)行脫氣工藝。在脫氣罐中，首先通入失活劑使催化劑失活；再由真空系統(tǒng)脫除產(chǎn)物中未反應(yīng)的單體（其將被回收至反應(yīng)器以循環(huán)反應(yīng)）。之后，產(chǎn)物進(jìn)入吹掃罐，用真空驅(qū)動(dòng)的循環(huán)氮?dú)獬ソ^大多數(shù)水分和揮發(fā)性氣體。最后，產(chǎn)物形成粉末，與助劑一起送入擠出機(jī)。在擠出機(jī)中逐漸熔融后，熔體通過真空口除去揮發(fā)性氣體，再通過建壓，之后冷卻并形成粒料成品。

淤漿法生產(chǎn)HDPE

聚酯的生產(chǎn)工藝與此類似，也是在聚合后需要真空系統(tǒng)脫除未反應(yīng)的單體或副產(chǎn)物，也往往用擠出工藝進(jìn)行造?；蚋男?。

可見，合適、穩(wěn)定的真空，是樹脂生產(chǎn)中的關(guān)鍵工藝，決定了樹脂的黏度、色度等關(guān)鍵規(guī)格。

工藝挑戰(zhàn)

在上述工藝中，真空系統(tǒng)抽取的介質(zhì)中難免含有有機(jī)溶劑或化合物。這些化學(xué)物質(zhì)通常具有可燃性、腐蝕性或是毒性。此外，具有一定分子量的低聚物也很容易隨著真空進(jìn)行泵體。如果真空系統(tǒng)無法安全有效地處理以上雜質(zhì)，必然會(huì)導(dǎo)致異常工藝、泵體損壞甚至安全事故。

另外，真空和溫度需要保持長時(shí)間的穩(wěn)定，避免頻繁的波動(dòng)帶來不合格品或是停線維修。

解決方案

EDWARDS擁有齊全完整的真空產(chǎn)品。經(jīng)典的液環(huán)泵，可持續(xù)補(bǔ)充工作液，使泵溫幾乎恒定為室溫。這樣，可燃或爆炸性氣體即可安全處理。另外，工作液也可沖刷走泵內(nèi)的低聚物，避免了泵體卡死的風(fēng)險(xiǎn)。

而新式的干泵，有著獨(dú)特的密封技術(shù)、高效的冷卻系統(tǒng)、靈敏的溫控功能，使泵體成為穩(wěn)定溫度的密封腔體。這樣，腐蝕或毒性介質(zhì)保持為干燥氣體進(jìn)出泵體，從而避免泵體腐蝕或污染擴(kuò)散。

無論是濕式（液環(huán)、旋片、蒸噴、擴(kuò)散）還是干式產(chǎn)品（螺桿、爪式、機(jī)械羅茨），EDWARDS都可以運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為客戶從中挑選并設(shè)計(jì)出最為合適的真空系統(tǒng)解決方案。

典型的真空系統(tǒng)組成包括：真空泵（或羅茨泵真空泵組合）、入口冷凝器、入口分離罐（可選是否帶過濾件）、入口氣體/溶劑沖洗、出口冷凝器/接收罐。

EDWARDS方案能給客戶帶來什么？

成熟技術(shù)和防爆認(rèn)證的真空系統(tǒng)將可靠處理各種化學(xué)介質(zhì)，滿足安全、環(huán)保要求。

貼合工藝的定制系統(tǒng)，將以優(yōu)化的抽速和真空度，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的生產(chǎn)。這將帶來更長的正常運(yùn)行時(shí)間和大修間隔，意味著更高的生產(chǎn)效率和更低的運(yùn)行成本。

案例分享

EDWARDS濕式解決方案——雙級(jí)液環(huán)泵&機(jī)械羅茨泵組合，應(yīng)用于國內(nèi)ABS生產(chǎn)工廠。

EDWARDS干式解決方案——干式爪泵及機(jī)械羅茨泵組合，應(yīng)用于德國某樹脂生產(chǎn)工廠。