폴리에테르에테르케톤(PEEK) 수지 세척조, 여과 및 세척 3-in-1 건조기 개선 장비

폴리에테르에테르케톤(PEEK)은 고온 내성을 지닌 특수 엔지니어링 플라스틱으로, 열가소성 수지 중 가장 높은 내열성을 자랑하며, 우수한 기계적 강도, 전기적 특성 및 방사선 저항성을 갖추고 있습니다. 압출, 사출, 프레스 등의 가공 방법을 통해 다양한 형태로 성형이 가능하며, 기계 가공을 통해 프로파일 가공도 가능합니다. PEEK는 항공우주 부품, 특수 기계 부품, 군용 구조 부품, 군용 전자 부품, 원자력 발전 등 다양한 첨단 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

직접 제조한 폴리에테르에테르케톤은 다량의 무기 이온을 함유하고 있어 전자 및 전기 분야에 사용할 경우 절연 성능이 저하될 뿐만 아니라 반도체 및 도체 재료에 부식을 일으켜 누전이나 성능 저하를 초래하고, 결국 소자의 안정성 저하 또는 고장을 야기할 수 있습니다. 따라서 전자 및 전기 분야에 사용할 때는 폴리에테르에테르케톤의 무기 이온 함량을 줄이는 것이 필수적입니다.

폴리에테르에테르케톤(PEEK) 정제 공정 기존 공정 분석

(1) 아세톤 정제 공정

사일로에 있는 PEEK 미처리 수지를 공압 이송 시스템을 통해 아세톤 정제 용기로 옮기고, 일정량의 95% 아세톤을 첨가한 후, 증기를 이용하여 정제 용기를 56°C로 간접 가열하고 항온 교반을 실시한다. 아세톤을 추출제로 사용하여 미처리 생성물인 디페닐설폰을 추출한다. 일정 시간 교반 후, 물질이 자동으로 층분리되는데, 상층은 디페닐설폰 아세톤 용액이고, 하층은 PEEK 수지, 불화나트륨 및 소량의 미용해 디페닐설폰이다. 상층 용액(디페닐설폰, 페닐설폰, 아세톤 함유)을 필터 스크린을 통해 아세톤 증류 용기(대기압, 온도 56°C)로 이송하고, 아세톤을 정제 용기에 첨가하여 추출한다(미용해 디페닐설폰을 용해시키는 데 사용). 이 공정은 염을 함유한 PEEK 수지를 얻기 위해 약 8회 반복됩니다. 아세톤 증류 탱크에서 발생하는 증기는 1차 및 2차 응축기에서 응축되고(냉동수 심층 응축 효율은 90%), 액체 아세톤은 아세톤 중간 탱크로 환류되어 정제 탱크에서 재사용됩니다. 재활용 아세톤은 아세톤 정제 공정의 처음 7회에 사용되었고, 마지막에는 신규 아세톤이 사용되었습니다.

(2) 물 정화 과정

염분을 함유한 PEEK 수지를 정제용기에 옮기고, 일정량의 탈이온수를 첨가한 후 90°C로 가열합니다. 일정 온도에서 1시간 동안 교반하여 불화나트륨을 용해시킨 후 잠시 정치시킵니다. 그런 다음 고염수 저장탱크의 밸브를 열고 질소를 주입하여 정제용기 내의 불화나트륨을 고염수 저장탱크로 여과합니다. 이 과정을 두 번 반복하여 대부분의 불화나트륨을 제거합니다. 고염수 저장탱크의 밸브를 닫으면 저장탱크 내의 고염 폐수를 3단 증발기로 펌핑하여 대기압 증발 및 담수화를 진행합니다. 3단 증발기는 증기를 열원으로 사용합니다.

정수조에 소량의 인산 용액을 넣어 헹구고(인산은 주로 pH 조절용), 교반 및 헹굼 후 인산 중간 탱크의 밸브를 열고 질소를 이용하여 정수조에 있는 희석된 인산 용액을 인산 중간 탱크로 여과하여 재순환시킨다.

그런 다음 세척조에 탈이온수를 다시 넣고 정제를 계속합니다(소량의 불화나트륨 첨가). 이 과정을 수용액의 전도도가 10μs/cm가 될 때까지 약 6회 반복합니다. 이 세척 후 여과액은 정제수 재사용 저장 탱크에 배출합니다. 재사용수 저장 탱크에 저장된 탈이온수는 다음 전처리 공정에서 정제수로 재사용할 수 있습니다. 불화나트륨이 남아 있는 PEEK 수지 습식 제품은 다음 단계로 넘깁니다.

(3) 원심분리 과정

물 정화를 거친 습식 PEEK 수지를 밀폐 원심분리기로 옮겨 원심분리하여 PEEK 수지를 얻고, 이를 건조시킨다.

(4) 건조 공정

원심분리된 습식 PEEK 수지는 진공 흡입을 통해 이중 원뿔형 회전식 진공 건조기로 옮겨져 진공 건조(약 140°C)를 진행합니다.

기존 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 정제 공정에서는 여러 번의 용매 세척, 여러 번의 여과, 여러 번의 가열 및 수세, 건조와 같은 단위 공정이 흔히 사용됩니다. 이러한 단위 공정은 일반적으로 정제조, 수세조, 필터 프레스 또는 원심 여과기, 세척조, 건조기 등의 개별 설비에서 독립적으로 수행되거나, 여러 설비가 연결되어 긴 공정을 갖는 대형 설비로 구성되기도 합니다. 각 단위 공정은 해당 설비에 대응하며, 설비가 분산되어 있는 경우 설비 연결 부위의 누출로 인해 물질 및 환경 오염이 발생할 수 있습니다.

기존 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 정제 기술의 단점을 극복하기 위해, 우시 장화(Wuxi ZhangHua)에서 개발한 새로운 원추형 필터, 세척 및 건조 기능을 갖춘 3in1 다기능 장비(특허 번호: ZL202022908020.2)는 완전 자동 PEEK 정제 공정의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이 방법은 무기 이온 함량이 낮은 PEEK를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 정제 처리제를 효과적으로 재활용하고 재사용할 수 있습니다. 기존 방법에 비해 시간과 에너지를 절약할 수 있으며, 고품질의 정제된 PEEK 수지를 얻을 수 있고, 공정이 간단하고 조작이 용이하다는 장점이 있습니다.

원뿔형 필터, 세척 및 건조 3in1 기술적 특징

(1) 생산 시스템 공정은 완전히 밀폐되어 있습니다.

혁신적인 완전 밀폐형 자재 이송 시스템 적용으로 결정화 시작부터 소포장 완료까지 완전 밀폐형 생산 공정을 구현할 수 있습니다. 3-in-1 원추형 필터, 세척 및 건조 시스템은 완전 밀폐형 시스템으로, 생산 공정이 GMP 요구 사항에 더욱 부합합니다.

(2) 안전 및 환경 보호

원뿔형 3-in-1 완전 밀폐형 구조 덕분에 생산 과정에서 용제로 인한 작업 환경 공기 오염을 완벽하게 방지할 수 있으며, 동시에 유독 물질 접촉으로 인한 작업자 중독 사고 발생률을 줄일 수 있습니다. 환경 보호와 노동 안전에 대한 요구가 날로 높아지는 오늘날 이러한 장점은 더욱 중요합니다.

(3) 고속 세척, 이 장비는 세척 작업 중에 필터 케이크를 다시 교반하고 현탁시킬 수 있으므로 필터 케이크를 매우 철저하게 세척할 수 있습니다.

(4) 고체-액체 분리를 실현하기 위해 압력 또는 진공 하에서 작동한다. 여과 시 필터 케이크가 고르게 분포되고 고체-액체 분리 효과가 좋다.

(5) 용기 안에서 재료가 가열되면 용기의 내벽에 달라붙어 내부 가열 리본과 함께 용기의 윗부분으로 아래에서 위로 회전한 다음 주축을 따라 아래로 소용돌이칩니다.

건조 과정 내내 재료가 지속적으로 분산되고 이동하면서 균형 잡힌 가열이 보장됩니다.

(6) 청정 생산. 원추형 필터, 세척 및 건조 3in1은 밀폐된 방식으로 작동할 수 있으며 건조 후 발생하는 먼지를 완전히 수집하기 위해 집진기가 장착되어 있어 높은 청정도의 생산 및 운영 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

(7) 제품 수율이 높고 용매 회수가 완전합니다. 전체 생산 시스템이 완전 폐쇄 시스템 운영이므로 재료와 용매를 100% 완전히 회수할 수 있어 재료 누락, 잔류물 및 용매 휘발로 인한 낭비를 방지할 수 있으며, 특히 재료 처리 및 용매 사용에 있어 경제적 이점이 매우 큽니다.

(8) 자동화 수준이 높고 습득하기 쉽습니다.

각 공정은 단계별로 진행되며 안전 조치가 완벽하게 갖춰져 있습니다. 작업자는 간단한 교육만으로도 작업을 완료할 수 있어 작업 강도가 크게 줄어듭니다.

(9) 부식성이 매우 강한 재료의 경우 장비 내부를 내식성 재료로 코팅할 수 있습니다. 교반축, 기계식 밀봉 및 배출 볼 밸브 구성 요소는 내식성이 뛰어난 특수 합금으로 만들어집니다.

(10) 여과 전에 본체에서 교반, 혼합 ​​및 타격을 수행할 수 있으며, 여과 후에 본체에서 세척, 재생 및 건조와 같은 다양한 기술 작업을 수행할 수 있습니다.

이 설비는 공정 흐름 단순화, 생산 효율 향상, 재료 오염 방지, 편리한 재료 교체, 기계 및 전기 통합 등의 특징을 가지고 있습니다. 동시에 전체 생산 공정의 공장 면적을 크게 줄여 고객의 기본 투자 비용을 절감할 수 있습니다.