树脂干燥知识中心——基础3:不同吸湿特性树脂种类的干燥工艺
您是否知道每种树脂都有其独特的加工特性?而且它们都容易吸收水分。这意味着每种树脂所需的干燥方法和时间可能有所不同。
吸湿性树脂与非吸湿性树脂
吸湿性是什么意思,它如何影响树脂的保湿和干燥?
吸湿性树脂
(即尼龙、ABS、丙烯酸、聚氨酯、聚碳酸酯、PET、PBT)
- 对水分有很强的亲和力
- 如果暴露在周围空气中将会吸收水分到其分子结构中
- 仅靠热空气无法去除内部水分
吸湿颗粒周围的水蒸气被颗粒吸收。当颗粒内的蒸气压增加到与颗粒周围的蒸气压相等时,就会出现平衡。这被称为水分平衡。
当湿润的吸湿性颗粒周围是热干空气环境时,颗粒周围的蒸汽压低于颗粒内的蒸汽压。因此,颗粒内的水分开始向颗粒外部低蒸汽压区域迁移。将颗粒暴露在热干空气中足够长的时间,颗粒最终会与周围干燥的环境达到水分平衡。换句话说,颗粒变干了。
吸湿性塑料颗粒具有很强的亲和力,可以吸引水分并将其吸收到颗粒的分子结构中。图片来源:Novatec
非吸湿性树脂
(即聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯)
- 对水分没有亲和力
- 收集到的任何水分都会被吸附在颗粒表面
- 典型的水分收集是由于冷凝
- 只需让足够的暖风吹过材料,即可轻松去除水分
非吸湿性聚合物不会从大气中吸收水分进入颗粒,但颗粒表面可能会有水分。图片来源:Novatec
如何干燥结晶性 PET 和非结晶性 PET 以实现最佳加工效果
所有 PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料都具有吸湿性,因此暴露在潮湿环境中会导致它们吸收水分。这种水分会导致聚合物链在熔化过程中断裂,从而导致所生产产品的物理性能下降。在几乎所有应用中,您都应在加工前将 PET 干燥至水分含量为 0.005% 或更低(按重量计算),以确保分子量保持和最佳物理性能。
原生 PET
从供应商处购买时,原生 PET 通常处于结晶状态(以白色表示)。在加工之前必须干燥。使用传统的干燥剂干燥系统,应在露点为 -20 至 -40˚F 的条件下将 PET 在 300 - 350˚F 下干燥 4 至 6 小时。这样可将水分含量降低至 0.005% 或以下,确保生产出优质产品。
再研磨 PET
再生 PET 材料通常不是结晶的,而是无定形的,颜色为透明的。无定形材料的一个特点是,它们在正常干燥温度下往往会软化和结块,形成团块并粘附在干燥料斗的壁上。在干燥之前,先结晶无定形材料,以防止发生这种结块。在将材料加热到约 180˚F 的温度的同时搅拌材料,将使材料从无定形状态转变为结晶状态,以便干燥。我们将此过程称为结晶,但从技术上讲,它是材料的重新结晶。不同配方的 PET 具有不同的结晶速率,最长可达一小时。请注意,如果再生 PET 是白色的,则它可能已经结晶,可以按原样干燥。结晶/干燥过程使用几种方法:参见 PET 干燥剂轮节能干燥机 和 红外结晶器/干燥机。 双向拉伸的瓶子废料,无论颜色如何,都是结晶的,为了安全起见,在干燥之前应该进一步结晶。
吹塑 PET
吹塑成型厂产生的废料量极少,通常会将无定形废料与结晶原始材料混合,然后一起干燥。根据经验,当无定形废料少于 20% 时,可以将其与 80% 或更多的结晶原始材料充分混合,然后干燥,不会出现结块问题。
热成型 PET
热成型机产生的无定形废料超过 20%,并且要求尽可能高的物理性能,因此必须在干燥之前使废料结晶,以确保不会发生结块问题。一些热成型机产生的最小网状废料通常是结晶白色,可以按原样干燥。如果产生的废料中有很大一部分是透明的,则它是无定形的,必须在干燥之前结晶。
干燥混合或复合树脂材料
干燥之前材料的混合可以改变干燥任务的动态。
干燥混合树脂材料时的注意事项:
- 原始材料与高比例的再研磨材料(通常比原始材料轻得多)混合,会降低要干燥的材料的总体积密度。在某些情况下,这可能需要更大的干燥料斗来为干燥过程提供足够的停留时间。
- 通过干混(未复合)混合的物料在从混合装置转移到干燥料斗的过程中可能会分离,从而导致干燥不均匀,更糟的是,导致加工不均匀或出现错误,例如:颜色不均的部件或缺乏添加剂所创造特性的部件。
- 您不应混合或调配具有不同干燥要求的材料。您应该在混合和加工这些材料之前分别进行干燥。
干燥复合树脂时的注意事项:
复合树脂在我们这个行业中很常见。有时添加剂的加工特性与基本树脂非常相似,因此您可以按照与主要成分完全相同的方式进行干燥和加工。
务必咨询添加剂供应商,确定其具体的干燥要求,例如干燥温度和最终水分含量,以及储存、处理和加工需求。假设干燥温度可能会导致干燥料斗过早软化,甚至产生基础树脂本身不存在的气体。为确保最佳性能,务必与任何添加剂的供应商沟通新材料的所有方面,从接收到储存、处理、干燥和加工。
更多干燥知识交流,请联系埃科思注塑科技技术研发中心,欢迎探讨
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