新材料中的EDWARDS

新材料中的EDWARDS

合成材料是新材料中的重要成员。

区别于天然材料，合成材料不仅来源更充足，更可控制合成工艺，实现各种需要的材料性能。

合成材料的原料大多来自石油。石油经炼化后得到化工基本原料，再经过一系列化工装置的转化形成化工中间体，之后继续聚合得到各种合成树脂。

树脂的进一步加工成型，才最终获得合成材料，投入到建筑、交通、日用等各种应用领域。

人造丝的产业链就是一个典型案例。

在这个产业链中，处处可以找到EDWARDS的存在，包括树脂生产、挤出脱气、母粒共混、薄膜片材、真空成型、EPS发泡等等方面。我们将连载6篇文章介绍以上应用，为您详细解读真空专家EDWARDS如何协助新材料产业的发展。

树脂与材料

树脂的形成机理，可理解为小分子通过聚合反应形成长链大分子。在这个过程中，气态或液态的小分子不断聚合，分子量逐渐提高，最终形成固态或粘态的聚合物，也就是树脂。根据聚合反应的不同，树脂也可粗略地分为聚烯烃（加聚反应）或聚酯（缩合反应）。

树脂一般会再通过挤出工艺进行造粒，形成颗粒状，以便运输、贮存或再加工。

合成材料通常是合成树脂加工成形后的产物。作为材料的基体，树脂的性能往往决定了材料的基本性能，如机械强度、耐热性、透明度等等。可以说，性能优异的树脂是获得高性能材料的前提。因此，影响到树脂性能的生产工艺就显得尤为重要。

工艺一览

对于聚烯烃，气态的原料如乙烯通过真空引入到反应器中。聚合反应由固体催化剂引发，在反应器中连续进行。聚合完成后，产物被移出反应器，进行脱气工艺。在脱气罐中，首先通入失活剂使催化剂失活；再由真空系统脱除产物中未反应的单体（其将被回收至反应器以循环反应）。之后，产物进入吹扫罐，用真空驱动的循环氮气除去绝大多数水分和挥发性气体。最后，产物形成粉末，与助剂一起送入挤出机。在挤出机中逐渐熔融后，熔体通过真空口除去挥发性气体，再通过建压，之后冷却并形成粒料成品。

淤浆法生产HDPE

聚酯的生产工艺与此类似，也是在聚合后需要真空系统脱除未反应的单体或副产物，也往往用挤出工艺进行造粒或改性。

可见，合适、稳定的真空，是树脂生产中的关键工艺，决定了树脂的黏度、色度等关键规格。

工艺挑战

在上述工艺中，真空系统抽取的介质中难免含有有机溶剂或化合物。这些化学物质通常具有可燃性、腐蚀性或是毒性。此外，具有一定分子量的低聚物也很容易随着真空进行泵体。如果真空系统无法安全有效地处理以上杂质，必然会导致异常工艺、泵体损坏甚至安全事故。

另外，真空和温度需要保持长时间的稳定，避免频繁的波动带来不合格品或是停线维修。

解决方案

EDWARDS拥有齐全完整的真空产品。经典的液环泵，可持续补充工作液，使泵温几乎恒定为室温。这样，可燃或爆炸性气体即可安全处理。另外，工作液也可冲刷走泵内的低聚物，避免了泵体卡死的风险。

而新式的干泵，有着独特的密封技术、高效的冷却系统、灵敏的温控功能，使泵体成为稳定温度的密封腔体。这样，腐蚀或毒性介质保持为干燥气体进出泵体，从而避免泵体腐蚀或污染扩散。

无论是湿式（液环、旋片、蒸喷、扩散）还是干式产品（螺杆、爪式、机械罗茨），EDWARDS都可以运用专业知识和应用经验，为客户从中挑选并设计出最为合适的真空系统解决方案。

典型的真空系统组成包括：真空泵（或罗茨泵真空泵组合）、入口冷凝器、入口分离罐（可选是否带过滤件）、入口气体/溶剂冲洗、出口冷凝器/接收罐。

EDWARDS方案能给客户带来什么？

成熟技术和防爆认证的真空系统将可靠处理各种化学介质，满足安全、环保要求。

贴合工艺的定制系统，将以优化的抽速和真空度，实现稳定的生产。这将带来更长的正常运行时间和大修间隔，意味着更高的生产效率和更低的运行成本。

案例分享

EDWARDS湿式解决方案——双级液环泵&机械罗茨泵组合，应用于国内ABS生产工厂。

EDWARDS干式解决方案——干式爪泵及机械罗茨泵组合，应用于德国某树脂生产工厂。