選擇正確的（de）幹燥技術

　　物料的幹（gàn）燥對於每一個塑料加工商來說都是不可避免的。同時，為（wéi）了生產出高質量（liàng）的產品，這一過程（chéng）也是非常重要的。選擇合理的幹燥技術（shù）有助於節約成本、降低能耗，而（ér）對幹燥技術和成本的正確評估對於選擇合適的幹燥設備具有重要的意義。 

　　水含量的增加會（huì）逐漸降低物料的剪切黏度。在加工過程中，由於熔體流（liú）動（dòng）性能的變化，產品的質量以及一（yī）係列的加工工藝（yì）參數也會隨之發生相應的變化（huà）。例如，停滯時間過長會使殘餘水分含量太低從而造成黏度的（de）增（zēng）加，這將導致填模不充分，同時也會造（zào）成物料發黃。另外，某些（xiē）性能的變化並不能直接用肉眼觀察到，而隻有通過（guò）對（duì）材料進行相關的測（cè）試才（cái）能發現，如機械性能和介電強度的改變。 

在選擇幹燥過程時，鑒別材料的幹燥性能具有至關重要的意義。物料（liào）可以分成吸濕性和非吸濕性兩種。吸濕性物料能夠從周圍環境吸收水分，非吸濕（shī）性材料不能從（cóng）環境中吸收水分（fèn）。對（duì）於非（fēi）吸濕性物料，任何環境中存在的水分都保留在表（biǎo）麵，成為（wéi）“表麵水分”而易於被清除。不過由非吸濕性物料製成的膠粒也可能因為添加劑或填料的作用而變得具有吸濕性。 

　　另外，對一個幹燥工藝過程的能耗的（de）計算，可能會與加工作業的複雜程度以及其（qí）他因素有關，所以這（zhè）裏所介紹的（de）數值僅（jǐn）供參考。 

對流（liú）式幹燥 

　　對於非吸濕性物料，可以使用熱風幹燥機（jī）進（jìn）行幹（gàn）燥（zào）。因為水（shuǐ）分隻是被物料（liào）與水的界麵張力鬆散地約束，易於去除。此類（lèi）機器的原（yuán）理是，利用（yòng）風扇來吸收環（huán）境中的空氣並將其加熱到幹燥特定物（wù）料所要求的溫度，被加（jiā）熱後的空氣經過幹燥料鬥，並（bìng）通過（guò）對流的方（fāng）式加熱物料以除去水分。

　　對吸濕性物料的幹燥一般分為三個幹燥（zào）段：第一個幹燥段是將物（wù）料表麵的水分（fèn）蒸發掉；第（dì）二個幹燥段則將蒸發的重點放在材料內部，此時幹燥速度緩慢降低，而（ér）被幹燥物料的溫度開始上升；在（zài）^後一個階（jiē）段，物料達到（dào）與幹燥氣體的吸濕平衡。在這個階段，內部和外（wài）部間的溫度（dù）差別將被消除。在第三段末端，如果被幹燥物料不再（zài）釋放出水分，這並不意味著它不含（hán）水分，而隻是表明膠粒和周圍環境之間已經建立起了平（píng）衡。 

　　在幹燥設備中，空氣的露點溫度是一個非常重要的參（cān）數。所（suǒ）謂的露（lù）點溫度（dù）就是在保持濕空氣（qì）的含濕量不變的情況下，使其溫度下降，當相對濕度達（dá）到100%時（shí）所對應的溫度。它表示空氣達到水分凝結時所對應的溫度（dù）。通常，用於幹燥（zào）的（de）空氣的露點愈低，所獲得殘餘（yú）水量就（jiù）愈低，幹燥（zào）速度也愈低。 

　　目前，生產幹燥空（kōng）氣^為普遍的方法是利用幹（gàn）燥氣體發生器。該設（shè）備以由兩個分子篩組成的吸附（fù）性幹燥器為核心，空氣中的（de）水分在這裏被吸收。在幹燥狀態（tài）下，空氣流（liú）經分子篩，分子篩吸（xī）收氣體中的水（shuǐ）分，為幹燥提供除濕氣體。在再生狀態下，分子篩被熱空氣（qì）加熱（rè）至再生溫（wēn）度。流經分子篩的氣體收集被除去的（de）水分（fèn），並將其帶至周圍環境中（zhōng）。另一種生成幹燥氣體的方法是降低壓（yā）縮氣體的壓力。這種方法（fǎ）的好（hǎo）處是供應網絡中（zhōng）的壓縮氣體有著較低的壓力露點。在壓力降低以後，其（qí）露點達到0℃左右。如果（guǒ）需（xū）要更（gèng）低的露點，可以利用膜式或吸附式幹燥器在壓縮空氣壓力降低之前進一步降低空氣的露點。 ( 閃蒸幹燥機)

　　在除濕空氣（qì）幹燥（zào）中，生產幹燥氣體（tǐ）所需的能量必須進行額外計算。在吸附式幹燥中，再生狀態的分子篩必須從幹燥態的（de）溫度(約60℃)被（bèi）加熱至再生溫度(約200℃)。為此，通常的做（zuò）法是通過分子篩（shāi）將被加熱氣體連（lián）續加熱至再生溫度，直至它在離開分子篩時達到特定溫度。理論上再生所必要的能量由加熱分子（zǐ）篩及其（qí）內部吸附的水所需要的（de）能量（liàng）、克服分子篩對水的（de）附著力所需（xū）要的能量、蒸發水分和水蒸汽升溫所必需的能量（liàng）幾（jǐ）個部分組成。 

　　一般，吸附所得露點與分子（zǐ）篩的溫度與水（shuǐ）分攜帶量有關。通常，小於（yú）或（huò）等於30℃的露點可以使分子篩達到（dào）10%的水分攜帶量。為了製備幹燥氣體，由能量計算所得的理論能量需求值是0.004kWh/m3。但是，實際中（zhōng）這（zhè）個數值必須稍高，因為（wéi）計算沒有把風扇或熱（rè）量損失考慮在內。通過對（duì）比，不（bú）同類型的（de）幹燥氣體發（fā）生器的特（tè）定能耗就可以被（bèi）確定。一般來說，除濕氣體幹燥的能耗在0.04kWh/kg～0.12kWh/kg之間，這要根據物料和初始水分含量而變（biàn）化。在實際操作中，也可能達（dá）到0.25kWh/kg或（huò）更高。

　　幹燥膠粒所需的能量由兩部分組成（chéng），一部分是將物料由室溫加熱至幹燥溫度所需要的能量，另一部分是蒸發水分所需要的能量。在（zài）確定（dìng）物料所需的氣體（tǐ）量時，通常是以幹燥氣體進入或離開幹燥料鬥時的溫度為基礎。一（yī）定溫度的（de）幹燥空氣通過對流的方式將熱量輸送至膠粒（lì）中也（yě）是（shì）一種對流幹燥過程（chéng）。 

　　在實際生產中，實際（jì）能耗值（zhí）有時要比理論值高得多。例如，物料可能在（zài）幹燥料鬥（dòu）中的停留時間過長，完成幹（gàn）燥所（suǒ）消耗的氣體（tǐ）量較大，或者分子篩的吸附能力未充分發揮等。?減少幹燥氣體的需求量從而削減能源成本的可行（háng）方法（fǎ）是采用兩步法幹燥料鬥。在這種幹燥設（shè）備中，幹燥料鬥上半部的物料隻（zhī）是被加熱而並未被幹燥，所以可（kě）以用環境中空氣或幹燥過程的排氣來完成加熱。采用這種方法（fǎ）後，往往隻需要向幹燥料鬥中供應通常幹燥氣體量的1/4?1/3，從而降（jiàng）低了能源成本。提高除濕氣體幹燥效率的另一種方法是（shì）通過熱電偶和露點受控的再生，而德國Motan公司（sī）則利用天然氣（qì）作為燃料來降低能源成本。 

　　真（zhēn）空幹燥 

　　目（mù）前，真（zhēn）空幹燥（zào）也進入到塑料加工領域（yù）當中，例如美國Maguire公司開（kāi）發出來的真空幹燥設備就已被應用到塑料加工之中。這種連續操作型的（de）機器由安（ān）裝於（yú）旋轉傳送帶上的三個（gè）腔體組成。在第一腔體處，當膠（jiāo）粒被填滿後，通入被加熱至幹燥溫度（dù）的氣體以加熱膠粒。在氣體出（chū）口處，當物料達（dá）到幹燥溫度時即被移至抽（chōu）成真空的第（dì）二（èr）腔體中。由於真空降低了水的沸點，所以水分更容易變成水蒸汽被蒸發（fā）出來，因此，水分擴散（sàn）過程被（bèi）加速了。由於（yú）真空的存在，從而（ér）在（zài）膠粒內部與周圍空氣之間產生（shēng）了更（gèng）大（dà）的壓力差。一（yī）般情況下，物料在第二腔體中（zhōng）的停留時（shí）間為20min?40min，而對於一些吸濕性（xìng）較強的物料而言（yán），^多需要停留60min。^後，物料被送到第三腔體（tǐ），並由此被移（yí）出幹燥器。(閃蒸幹燥機) 

　　在（zài）除濕氣體幹燥和真空幹燥（zào）中（zhōng），加熱（rè）塑料所消耗的能源是相同的，因為（wéi）這兩種方法是在同樣的溫度下進行。但是在真空幹燥中（zhōng），氣體幹燥本身並（bìng）不需要消耗能源，但（dàn）需要用能源來創造真空，創造（zào）真空所需的能耗與所幹燥物料的量以及含水量（liàng）有關。 

　　紅外線幹燥 

　　幹燥膠粒的另一種方（fāng）法是紅外線幹（gàn）燥工藝。在對流加（jiā）熱中，氣體與膠粒之（zhī）間、膠粒與膠粒之間以及膠粒內部的熱導率都很低，因此熱（rè）量的傳導受到極大的限製。而采用紅外線幹燥時，由於分子（zǐ）受到紅外（wài）線輻照，所吸收的（de）能（néng）量將直接轉換成熱振動，這意味著物料的加熱比在對流幹燥中更快。與對流加熱（rè）相比（bǐ），在幹燥過（guò）程中，除了環境空氣和膠粒（lì）中水分的局部壓力差以外，紅外線幹燥還（hái）有一個逆向（xiàng）的溫度梯度。通常，幹燥氣體和受熱微粒（lì）之間的溫度差愈大，幹燥（zào）過程就愈（yù）快。紅外線幹燥時間通常在5min～15min。目前，紅外線（xiàn）幹燥過程（chéng）已經被設計（jì）為轉管模式，即順著一隻內壁有螺紋的轉管，膠粒被輸送和（hé）循環，在轉管的中心（xīn）段有數個紅外（wài）線加熱器。在紅外線幹燥中，設備（bèi）的功率可以參照0.035kWh/kg?0.105kWh/kg的（de）標（biāo）準進行選（xuǎn）擇。 

　　如前所述，物料（liào）含水量的不同（tóng）將會導致工藝參數的差別。一般，殘餘（yú）水分含量的（de）不同可（kě）能是因為（wéi）不同物（wù）料的流通速率（lǜ）不同，所以幹燥過（guò）程（chéng）的中斷或機器的啟動、停機都會（huì）引起停留（liú）時間的不同。在氣（qì）體流量固定的情況下，材料流通量（liàng）的（de）不（bú）同一般表現為溫度曲線的變化和排氣（qì）溫度的變化。幹（gàn）燥機製造商們以不同方法進行測量，並將幹燥（zào）氣體流量與被幹燥物（wù）料的量（liàng）相匹配（pèi），進而調整幹燥（zào）料鬥的溫度曲線，從而使膠粒在幹燥溫度下經曆穩定的停留時間。 

　　另外，物料不同的初始水分含量也會導（dǎo）致殘餘水分含量的（de）不穩定。因為（wéi）停留時間是固定的，初（chū）始水分含量的明顯變化必將導致殘餘（yú）水分含量發生同樣明（míng）顯（xiǎn）的變化。如果需要穩定的殘餘水分含（hán）量，就需要測量（liàng）初始或殘餘的水分（fèn）含量。由於相（xiàng）關的殘餘水分含量低，在線測量不易進行，而且物料在幹燥係統中的停留時間較長，把殘餘水分含量當（dāng）作輸出信號會引起係統受控的問題，所以幹燥機製造商們開發出來一種新的控製概念，能實現（xiàn）穩定的殘餘水分含量這一目標。這種控製概念以保（bǎo）持殘（cán）餘水（shuǐ）含（hán）分量的穩定為目的，將塑料的初始水分（fèn）量、進入（rù）和流出氣體（tǐ）的露（lù）點、氣體流動量和膠粒流通率等工藝（yì）參（cān）數作為輸入變量，從而使幹燥係統能夠根據這些變（biàn）量的不同進行及時調整，以保持穩定的殘餘水分含（hán）量。 

　　紅外線幹燥和真空幹燥是（shì）塑料加工中的新技術，這些（xiē）新（xīn）技術的應用極大地縮短了物料的停留時間並降低（dī）了能源消耗。但是，創新的幹燥工藝其價格也相對較高（gāo）。因此，近些年來，人們也（yě）在努力地提高傳統除濕氣體幹燥的效率。所以，在做出投資決策時，應當進行^的成本評估，不僅要考（kǎo）慮采購成本，還（hái）要考慮管（guǎn）路、能源、空間和（hé）維修保養等，以使^小的投資得到^大的回報。