Effizienzverbesserung durch den Einsatz von Kohlefaser-Heizelementen zur Trocknung von Kunststoffprodukten

Mit der Entwicklung der chemischen Industrie sind Kunststoffe zu wichtigen Rohstoffen für Kunstfasern, elektrische Isoliermaterialien, säurebeständige Behälter und verschiedene Produkte des täglichen Lebens geworden. Die Produktionsprozesse dieser Materialien umfassen auch Erhitzungs- und Trocknungsphasen. In jüngster Zeit hat sich die Anwendung von Kohlefaser-Heizelemente als Infrarot-Strahlungswärmequellen in der Kunststoffindustrie ist zu einem neuen Forschungsthema geworden.

Wissenschaftliche Analysen zeigen, dass sowohl thermoplastische Harze (wie Polyethylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid usw.) als auch duroplastische Harze (wie Phenolharze, Polyamide usw.) signifikante Absorptionsbanden im Infrarotbereich aufweisen. Die Entwicklung von Heizelementen aus Kohlenstofffasern, die Strahlungswellenlängen emittieren, die mit diesen Infrarot-Absorptionsbanden übereinstimmen, kann die elektrische Heizleistung erheblich verbessern.

Ferninfrarot-Strahlungsheizungen können in der Kunststoffproduktion sowohl zur Dehydrierung von Kunststoffgranulat als auch zur Erwärmung von Kunststoffprodukten für das Thermoformen oder Spritzgießen eingesetzt werden.

Bei der Verwendung ist neben der Abstimmung der Infrarot-Wellenlängen auf den Absorptionsbereich des Kunststoffs zu beachten:

1. Sicherstellung von glatten und flachen Transportwegen für Kunststoffgranulat während der Trocknung, um eine gleichmäßige Verteilung und Bewegung zu ermöglichen.
2. Steuerung des Abstands zwischen Kohlefaserheizelementen und Kunststoffteilchen, um eine lokale Überhitzung aufgrund ungleichmäßiger Heiztemperaturen oder Fördergeschwindigkeiten zu verhindern. Dies trägt dazu bei, lokales Schmelzen und Verkleben von Kunststoffpartikeln zu vermeiden.
3. In PET-Blasformmaschinen werden Heizelemente aus Kohlenstofffasern zunächst nicht häufig eingesetzt, da die Bediener auf Infrarot-Heizelemente aus Wolframdraht angewiesen sind, deren Temperatur sie anhand der Farbe der Vorformlinge beurteilen. Kohlefaser-Heizelemente emittieren weniger intensives Licht, was diese herkömmliche Praxis durchbricht. Mit dem Aufkommen von automatisierten Anlagen werden sie jedoch zunehmend in Blasformmaschinen eingesetzt.

Zu den jüngsten Innovationen in der Spritzgießindustrie gehört die Nachrüstung von Infrarotstrahlern an elektrisch beheizten Standard-Spritzgießmaschinen. Diese Strahler, die aus einem keramischen Verbundwerkstoff, hauptsächlich aus Siliziumkarbid, hergestellt werden, sind so geformt, dass sie dem Extrusionsdurchmesser der Spritzgießmaschinenzylinder entsprechen. Nachfolgend finden Sie einen Vergleich der Geräteparameter und der Leistung von Kohlefaser-Heizelementen im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Heizungen für Kunststoffprodukte, der erhebliche Einsparungen beim Stromverbrauch (bis zu 50%) und Effizienzsteigerungen (20%-30%) aufzeigt.

Daher ist der Einsatz von Kohlefaser-Heizelemente als Wärmequelle in der Kunststoffindustrie ist eine vielversprechende Wahl, die erhebliche Verbesserungen in Bezug auf Effizienz und Betriebseffektivität bietet.

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