[发明专利]一种高性能聚乳酸PLA切片连续干燥工艺

说明书

本发明公开了一种高性能聚乳酸PLA切片连续干燥工艺，包括如下步骤：水下切粒机将PLA聚乳酸切成球状粒子后，在重力的作用下落入切片水贮存罐；从切片水贮存罐进入旋转出料器，并在输送水的作用下输送至切片泥浆泵；切片泥浆泵将切片粒子和输送水输送至切片离心机；切片离心机将切片粒子与输送水分离，并将切片粒子输送至预结晶器中；加热后的氮气在预结晶器内部与切片粒子换热；切片粒子预结晶后进入干燥塔；干燥塔内干燥管路对切片粒子进行干燥，将干燥完成的切片粒子冷却降温；冷却完成的切片粒子输送至切片包装料仓。本发明在切片粒子进入切片水罐，以及在输送至预结晶器的过程中，均不与空气接触，避免氧化，保证了切片粒子的干燥效果和品质。

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，具体地说，涉及一种高性能聚乳酸PLA切片连续干燥工艺。

背景技术

聚乳酸PLA是用可再生资源(主要是淀粉和糖)制备的可堆肥聚合物，与已有的石油基塑料相比，聚乳酸PLA具有非常好的光学性能、物理力学性能、以及阻透性能。此外，聚乳酸PLA的毒性低，对环境友好，是食品包装和其它消费品的一种理想材料。聚乳酸PLA的加工方法主要是熔融加工，加工过程是将聚乳酸PLA加热至熔点以上，然后成型至所需的形状，最后对其进行冷却，稳定其尺寸。

在聚乳酸PLA切片熔融加工之前，必须对其充分干燥，防止过分水解或氧化(分子量下降)，降低其性能，一般来说，需干燥至含水量小于0.01％，PLA树脂在挤出之前需将其含量控制在≤0.025％，停留时间长或者是接近220℃的高温工艺必须将树脂干燥至含水量为0.005％以下，以最大程度地保留分子量。PLA的干燥温度一般为80～100℃，所需的干燥时间取决于干燥温度的高低，但无定形的PLA粒料必须在低于60℃的温度下干燥，防止其粘连造成干燥塔架桥，形成堵塞。

PLA切片在潮湿和有氧的环境中会通过酯键断裂发生水解反应而产生降解，造成分子量大量下降，在此整过干燥过程对循环氮气含氧量控制至关重要。现有的PLA切片进入流化床干燥器无法做到与空气隔绝，会有部分空气进入氮气循环系统，对PLA切片产生氧化降解。在一些工业生产中采用微热分子筛吸附式干燥机设备床层压差大(50KPa)，无法满足离心式鼓风机低压头的设计特性，且不能满足大规模干燥装置的流量(≥10000Nm3/h)要求。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种高性能聚乳酸PLA切片连续干燥工艺。为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种高性能聚乳酸PLA切片连续干燥工艺，包括如下步骤：

步骤1，水下切粒机将PLA聚乳酸切成球状粒子后，在重力的作用下落入切片水贮存罐；

步骤2，切片粒子从切片水贮存罐的出口进入旋转出料器入口料腔，并在切粒水封罐输送水的作用下输送至切片泥浆泵；

步骤3，切片泥浆泵将切片粒子和输送水输送至切片离心机；

步骤4，切片离心机将切片粒子与输送水分离，并将切片粒子输送至预结晶器中；

步骤5，氮气循环结构将加热后的氮气由预结晶器底部进风口进入、顶部出风口排出，在预结晶器内部与切片粒子换热；

步骤6，切片粒子预结晶后，在重力作用下掉入干燥塔顶部入料口；

步骤7，干燥塔内干燥管路由下至上对切片粒子进行干燥，并将干燥完成的切片粒子进行冷却降温，所述干燥塔内的氮气呈循环设置；

步骤8，冷却完成的切片粒子通过干燥旋转出料器计量出料输送至切片包装料仓，干燥完成。