Сушка полимеров

Большинство полимеров, за исключением полиолефинов, поглощают влагу из атмосферы, поэтому чаще всего требуется дополнительная сушка материала в процессе переработки.

На большинстве заводов по переработке пластмасс сушилки являются стандартным оборудованием. Исключением являются производства, которые обрабатывают исключительно полиолефины такие, как полиэтилен и полипропилен. Полиолефины сами по себе не поглощают влагу, но несмотря на это при переработке полиэтиленовых и полипропиленовых изделий, включающих в себя различные добавки, все же требуется дополнительная сушка. Например, такие добавки как сажа, собирают влагу на поверхности гранул даже при их кратковременном пребывании во влажной среде.

Все остальные виды полимеров имеют различную степень полярности и способны поглощать влагу из атмосферы. Количество влаги, которое может поглотить полимер, зависит от химического состава полимера и степени влажности воздуха. Максимальный процент поглощения влаги для PPE и HIPS всего около 0,07%. На другом конце спектра находится нейлон, являющийся высокополярным полимером, который может поглощать 8-9% воды, что в 100 раз превышает способность соединений PPE и HIPS к абсорбированию влаги.

Однако даже содержание 0,07% влаги может привести к нежелательным дефектам на поверхности изделия. Возникновение небольших пятен или серебристых полос является индикатором того, что формованный материал содержит слишком много влаги. Сушка является необходимым подготовительным шагом для предотвращения этого дефекта.

Хотя многие обрабатываемые материалы сушатся исключительно для гарантии эстетичного вида поверхности, некоторые полимеры, при большом проценте содержания влажности, вступают в химическую реакцию-гидролиз. Этот процесс разрушает ковалентные связи в полимерной цепи, снижая молекулярную массу полимера, что приводит к значительному ухудшению механических свойств.

В редких случаях возможны эстетические дефекты деталей, отлитых из полиэтилена или полипропилена, которые возникают из-за избыточной влаги на поверхности, образующейся вследствие быстрых изменений температуры и влажности производственного помещения.

 Таблица ниже классифицирует полимеры в зависимости от их способности поглощать влагу.

Влага, присутствующая в гидрофобных материалах, остается на поверхности гранул и процент влажности редко превышает 0,01%. Гигроскопичные материалы делятся на две группы. Ненадлежащая сушка материалов первой группы может привести только к незначительным дефектам на поверхности изделия. Материалы же второй группы подвержены необратимым структурным повреждениям в результате гидролиза.

Полимеры в колонке «Гигроскопичные (незначительные дефекты)» могут быть успешно использованы в производстве при влажности около 0,05-0,10%. Большинство материалов относящихся к столбцу «Гигроскопичные (структурные повреждения)» не должны обрабатываться при уровнях влажности выше 0,02%, а некоторые из этих материалов достигают наилучших характеристик при сушке до 0,005%. Оптимальный уровень влажности зависит не только от полимера, но и от других параметров производства, таких как температура и время расплава. Так же стоит учитывать тип формования. Например, при экструзии требуется более низкий процент содержания влаги, чем при литье под давлением.

В данное время существуют различные виды сушильного оборудования: конвекционные (высушиваемый материал омывается потоком предварительно нагретого сушильного агента), контактные (непосредственный контакт высушиваемого материала с нагреваемой поверхностью), сублимационные (удаление влаги в замороженном состоянии под вакуумом), радиационные (высушивание под действием инфракрасного излучения) и высокочастотные (удаление влаги под действием электрического поля высокой частоты).

Самыми распространенными являются конвекционные сушилки. При осуществлении сушки на таком оборудовании следует обратить внимание на следующие параметры: температура и влажность воздуха, объем воздуха, подаваемый для осушения гранул, время, в течении которого материал находится в бункере для сушки и температура возвратного воздуха.

Партнер проекта:
PortalPlastic - доска объявлений
Youtube
Telegram