Miglioramento dell'efficienza con l'utilizzo di elementi riscaldanti in fibra di carbonio per l'essiccazione di prodotti in plastica

Con lo sviluppo dell'industria chimica, le materie plastiche sono diventate materie prime essenziali per la produzione di fibre sintetiche, materiali per l'isolamento elettrico, contenitori resistenti agli acidi e vari prodotti di uso quotidiano. I processi di produzione di questi materiali prevedono anche fasi di riscaldamento ed essiccazione. Recentemente, l'applicazione di elementi riscaldanti in fibra di carbonio come fonti di calore a radiazione infrarossa nell'industria delle materie plastiche è diventato un nuovo argomento di ricerca.

Le analisi scientifiche indicano che sia le resine termoplastiche (come il polietilene, il polistirene, il cloruro di polivinile, ecc.) sia le resine termoindurenti (come le resine fenoliche, le poliammidi, ecc.) presentano bande di assorbimento significative nella regione dell'infrarosso. Progettando gli elementi riscaldanti in fibra di carbonio in modo che emettano radiazioni con lunghezze d'onda corrispondenti a queste bande di assorbimento dell'infrarosso, si può migliorare notevolmente l'efficienza del riscaldamento elettrico.

La tecnologia di riscaldamento a radiazione all'infrarosso lontano può essere utilizzata nel processo di produzione della plastica sia per la disidratazione della plastica granulare che per il riscaldamento dei prodotti in plastica per la termoformatura o lo stampaggio a iniezione.

Durante l'utilizzo, oltre a garantire la corrispondenza tra le lunghezze d'onda dell'infrarosso e l'intervallo di assorbimento della plastica, è necessario prestare attenzione:

1. Garantire percorsi di trasporto lisci e piatti per la plastica granulare durante l'essiccazione per disidratazione, per facilitare la distribuzione uniforme e il movimento uniforme.
2. Gestione della distanza tra gli elementi riscaldanti in fibra di carbonio e le particelle di plastica per evitare il surriscaldamento locale dovuto a temperature di riscaldamento non uniformi o a velocità di trasporto. In questo modo si evita la fusione e l'incollaggio locale delle particelle di plastica.
3. Nelle macchine per il soffiaggio del PET, gli elementi riscaldanti in fibra di carbonio non sono inizialmente molto utilizzati a causa della fiducia degli operatori nei riscaldatori a infrarossi a filo di tungsteno, che giudicano la temperatura osservando il colore delle preforme. I riscaldatori in fibra di carbonio emettono una luce meno intensa, interrompendo questa pratica convenzionale. Tuttavia, con l'avvento delle apparecchiature automatizzate, la loro applicazione nelle soffiatrici sta aumentando.

Le recenti innovazioni nel settore dello stampaggio a iniezione includono l'installazione di radiatori a infrarossi sulle macchine per lo stampaggio a iniezione con riscaldamento elettrico standard. Questi radiatori, realizzati in un composito ceramico che utilizza principalmente carburo di silicio, sono sagomati in modo da adattarsi al diametro di estrusione dei cilindri della macchina per lo stampaggio a iniezione. Di seguito riportiamo un confronto dei parametri e delle prestazioni delle apparecchiature che utilizzano elementi riscaldanti in fibra di carbonio rispetto al riscaldamento elettrico tradizionale per i prodotti in plastica, dimostrando un sostanziale risparmio nel consumo di energia (fino a 50%) e un aumento dell'efficienza (20%-30%).

Pertanto, l'impiego di elementi riscaldanti in fibra di carbonio come fonte di riscaldamento nell'industria delle materie plastiche è una scelta promettente, che offre miglioramenti significativi in termini di efficienza ed efficacia operativa.

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