PLA極低速攪拌預結晶露點-50°C除濕機，PLA除濕干燥機，PLA預結晶機

針對 **PLA極低速攪拌預結晶露點-50°C除濕機** 的集成化設計，以下是專為PLA（聚乳酸）特性定制的技術方案，解決 **低溫粘連、結晶可控性、深度除水** 三大核心挑戰：

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### **一、設備核心模塊與功能**

#### **1. 極低速攪拌預結晶倉**  

| **設計要點**        | **技術規格**                                  | **PLA針對性優化**                          |

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| **攪拌系統**        | - 變頻電機+行星減速機<br>- 轉速范圍：**3-8 RPM**       | 轉速僅為PET設備的1/3，避免PLA顆粒破碎         |

| **攪拌槳形式**      | 寬幅螺帶式+表面特氟龍涂層                          | 增大接觸面積，防止低溫粘連                    |

| **加熱方式**        | 雙層夾套循環恒溫熱水（非熱油！）                     | 溫度范圍：**40-85°C±1°C**（防局部過熱）        |

| **溫度控制**        | 多區PT100傳感器+PLC PID調節                   | 升溫速率可調（0.2-1°C/min），抑制冷結晶暴溫    |

| **惰性氣體保護**    | 氮氣微正壓（氧含量<1000ppm）                     | 防止PLA氧化變黃（尤其再生料）                 |

| **冷卻單元**        | 夾套切換冷凍水（15°C）                           | 結晶后急冷鎖定結構，防二次結晶                |

#### **2. 深冷除濕干燥系統**  

| **組件**            | **性能要求**                                  | **PLA必要性**                            |

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| **除濕主機**        | 雙塔分子篩吸附式<br>**露點-50°C**（實測值）         | PLA臨界水分250ppm，需露點≤-50°C           |

| **空氣處理量**      | 按干燥料斗容積的**3倍**計算（例：500L料斗配1500m3/h） | PLA需大風量低露點穿透                      |

| **再生能耗**        | 電加熱再生溫度≤150°C                         | 分子篩耐熱保護，延長壽命                    |

| **管路系統**        | 全316L不銹鋼+保溫層（防冷凝）                   | PLA降解產物乳酸腐蝕碳鋼                    |

| **露點監測**        | 在線激光露點儀（精度±2°C）                     | 實時反饋，聯鎖報警                         |

#### **3. 低溫干燥料斗**  

- **分層控溫設計**：分3段獨立控溫（底部/中部/頂部），溫差≤2°C  

- **布風結構**：多孔鈦板+均壓室，風速**0.12-0.25m/s**（防PLA粉化）  

- **破拱裝置**：氣動活塞式振蕩器（每分鐘脈沖2次）防顆粒架橋  

- **干燥溫度**：**70-80°C**（未結晶料）→ **90-110°C**（預結晶后）  

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### **二、工藝流程圖與參數**  

```mermaid

graph LR

A[PLA顆粒] --> B{預結晶倉}

B -->|40-45°C啟動| C[緩升溫至70°C 2-3小時]

C -->|冷結晶監控| D[70°C保溫1小時]

D --> E[急冷至35°C]

E --> F[露點-50°C除濕干燥]

F -->|70-110°C 3-6小時| G[含水率≤250ppm]

G --> H[擠出/注塑]

```

**關鍵參數控制表**：

| 階段         | 參數             | 設定值               | 失控風險                     |

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| **預結晶**   | 起始溫度         | 40-45°C             | >50°C → 顆粒熔融粘連         |

|              | 升溫速率         | 0.5°C/min           | >1°C/min → 冷結晶暴溫降解    |

|              | 終點結晶度       | 10-15%（DSC檢測）    | <8% → 干燥粘連；>20% → 脆化  |

| **干燥**     | 干燥溫度         | 80°C→110°C（階梯）  | >120°C → PLA解聚            |

|              | 風量             | 0.15m3/h·kg物料     | 過低 → 除水不足；過高 → 粉化 |

|              | 露點穩定性       | -50±2°C             | >-45°C → 殘留水分超標        |

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### **三、PLA專用設計細節**  

1. **防粘抗腐材料**  

  - 接觸部件：**316L不銹鋼鏡面拋光（Ra≤0.4μm）**  

  - 攪拌槳涂層：**改性PTFE（厚度≥50μm）**，摩擦系數<0.05  

2. **冷結晶放熱應對**  

  - 溫度監控：紅外熱成像+多點熱電偶，溫差>5°C觸發氮氣急冷  

3. **防粉化設計**  

  - 氣流通道：**大弧度彎管+風速傳感器**，減少顆粒碰撞  

  - 除塵：0.5μm精密過濾器（回收PLA細粉再利用）  

4. **能源回收**  

  - 除濕機再生廢氣 → 預熱進入空氣（節能30%）  

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### **四、選型驗證清單（拷問供應商）**  

1. 能否提供 **PLA結晶動力學曲線**？證明70°C/2h可達12%結晶度  

2. 除濕機在35°C高環境溫度下，能否保持 **-50°C露點**？（需夏季工況數據）  

3. 攪拌軸密封是否采用 **雙端面機械密封+氮氣阻隔**？防止乳酸腐蝕軸承  

4. 干燥料斗是否配備 **料位-溫度-露點三聯控**？避免過熱或缺料空燒  

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### **五、經濟型方案對比**

| **場景**       | **方案（本設計）               | 經濟方案                     |

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| **產能**       | ≥100kg/h                       | ≤30kg/h                    |

| **除濕露點**   | -50°C（雙級壓縮）               | -40°C（單級除濕）           |

| **控溫精度**   | ±1°C                           | ±5°C                       |

| **防粘保障**   | 特氟龍涂層+氮氣保護              | 僅內壁拋光                  |

| **適用領域**   | 醫用植入級/食品包裝             | 普通注塑制品                |

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### **六、總結**  

此設備成功關鍵在于：  

? **2-8 RPM極低速攪拌**：破解PLA低溫粘連魔咒  

? **-50°C深冷除濕**：將水解降解扼殺在搖籃  

? **70°C階梯升溫**：馴服PLA冷結晶放熱峰  

**核心價值**：在保障PLA分子鏈完整性的前提下（IV降幅<0.1dl/g），實現含水率≤250ppm的深度干燥，適用于**可吸收縫合線、透明餐盒、3D打印線材**等**場景。選型時務必驗證供應商的PLA工藝數據庫與防粘技術細節！