選擇正確的（de）幹燥技術（shù）

物料的幹燥對於（yú）每一（yī）個塑料加工商來說都是不可避免的。同時，為了生產出高質量的（de）產品，這一過程也是非常（cháng）重要的。選擇合理的幹燥技術有助（zhù）於節約成本、降低能耗，而（ér）對幹燥技術和成（chéng）本（běn）的正確評估對於選擇合適的幹（gàn）燥設備具有重要的意（yì）義。 

水含量的增加會逐漸降低物料的剪切黏度。在加工過程中，由於熔體流動性能（néng）的變（biàn）化，產品的質量以及一係列的加工（gōng）工（gōng）藝參數也會隨（suí）之發生相（xiàng）應的變化。例如，停滯時間過長會使殘餘水分含量太低（dī）從而（ér）造成黏度的增加，這將導致填模不充分，同時（shí）也會造成物料（liào）發黃（huáng）。另外，某些性能的變化並不能直（zhí）接用（yòng）肉眼觀（guān）察到，而隻有通過對材（cái）料進行（háng）相關的測試才能（néng）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（liào）的（de）幹燥性（xìng）能具有至關重要的意義。物料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，非吸濕性材料不能從環（huán）境中吸（xī）收水分。對於非吸濕性物料，任何環境中存在的水分都保留在表麵，成為“表麵水分”而（ér）易於被清除。不過由非吸濕性物（wù）料製成的膠粒也可（kě）能因為添（tiān）加劑或填料的作用而變得具有吸濕性。 

另（lìng）外，對一個幹燥工藝過程的能耗的計算，可能（néng）會（huì）與加工作業的（de）複（fù）雜程度以及其他因（yīn）素有關，所以這（zhè）裏所介紹的數值僅供參考（kǎo）。 

對流式幹（gàn）燥 

對於非吸（xī）濕性物料，可（kě）以使用（yòng）熱風幹（gàn）燥機（jī）進行幹燥。因為（wéi）水分隻是被物料與水的界麵張（zhāng）力（lì）鬆散（sàn）地約束，易於去除（chú）。此（cǐ）類機器的原理是，利用風扇（shàn）來吸收環境中的空氣並將其加熱到幹燥特定物料所要（yào）求的溫度，被加熱後的空氣經過幹燥料鬥，並通過對流的方式加（jiā）熱（rè）物料（liào）以除去水分。 

對吸濕性物（wù）料（liào）的幹燥一般分為三個幹燥段：第一個幹燥（zào）段（duàn）是將物料表麵的（de）水分蒸發掉；第二個幹燥（zào）段則將蒸發的重點放在（zài）材料內部，此時幹燥速度（dù）緩慢降低，而被幹燥物料的（de）溫度開始上升；在^後一個階段，物料達（dá）到（dào）與幹燥氣體的吸濕平衡。在這個（gè）階段，內部和外部間（jiān）的溫（wēn）度差別將被消除。在第三段末端，如果被幹（gàn）燥物料不再釋放出水（shuǐ）分，這並（bìng）不意味著它不含水分，而隻是表（biǎo）明膠粒和周圍環境之間已經建立（lì）起了平衡（héng）。 

在幹燥設（shè）備中，空氣的露點溫度是（shì）一個非常（cháng）重要的參數。所謂的露點溫（wēn）度就是在保持濕空氣的含濕量不變的情況下，使其溫（wēn）度下降，當相對濕度達到100%時所對應的溫度。它表示空氣達到水分凝結時所對應的溫度。通常，用（yòng）於（yú）幹（gàn）燥的空（kōng）氣（qì）的露點（diǎn）愈低，所獲得殘餘（yú）水量就愈（yù）低，幹燥速度也愈低。 

目前，生產（chǎn）幹燥空氣^為普遍的方法是（shì）利用幹燥氣體發生（shēng）器。該設備以由兩個分子（zǐ）篩組成的吸附性幹燥器（qì）為核心，空氣中的水分在這裏被吸收。在幹燥狀態下，空氣（qì）流經分子（zǐ）篩，分子篩吸收氣體中的水分，為幹燥（zào）提供除濕氣體（tǐ）。在再生狀態下，分子篩被熱空氣加熱至再生溫度。流經分（fèn）子篩的氣體收集被（bèi）除去的（de）水分，並將其帶至周圍（wéi）環境（jìng）中。另一種生成幹燥氣體的方法是降低壓縮氣體的壓力。這種方法的好處是供應網絡中的壓縮氣體（tǐ）有著較低的壓力露（lù）點。在壓力降低以後，其露點達到0℃左右。如果需要更低的露點，可以利用膜式或吸附（fù）式（shì）幹燥器在（zài）壓縮空氣（qì）壓力降（jiàng）低之前進一步降低空氣的（de）露點。 ( 閃蒸幹燥機)

在除濕空氣幹燥中，生產幹燥氣體所需的能量必須進行額外（wài）計算。在吸附（fù）式幹燥中，再生狀態的（de）分（fèn）子篩必須從幹燥態的溫度(約60℃)被加熱至再生溫度(約200℃)。為此，通（tōng）常的做法是通過分子篩將被加熱氣體連續加熱至再生溫度，直至它在離開分子篩時達到特定溫（wēn）度。理論上再生所必要（yào）的能量由加熱分（fèn）子篩及其內部吸附的（de）水所需要的能量、克服分子篩（shāi）對水的附著力所需要的能量、蒸發水分和水蒸（zhēng）汽升溫所必需的（de）能量（liàng）幾個部分組成。 

一般，吸附所得露點與分子篩（shāi）的溫度與水分攜帶量有關（guān）。通常，小於或等於（yú）30℃的露點可以使分子篩達到10%的水分攜帶量。為（wéi）了製備幹燥氣體（tǐ），由能量計算所得（dé）的理論能（néng）量需（xū）求值是0.004kWh/m3。但是，實際中這（zhè）個（gè）數值（zhí）必須稍高，因為計算沒有把風扇或熱量損（sǔn）失考（kǎo）慮在內。通過對比，不同類型的（de）幹燥氣體發生（shēng）器（qì）的特定能耗就可以（yǐ）被確定。一般來說，除濕氣體幹（gàn）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（ér）變化。在實際操作中，也可能達到0.25kWh/kg或更高。 

幹燥膠粒所需的能量由兩（liǎng）部分組成，一部分是將物（wù）料由室（shì）溫加熱至幹燥溫度所需（xū）要（yào）的能量，另一部分是蒸發水分所需要（yào）的能量（liàng）。在確（què）定物料所需的氣體量時，通常是以（yǐ）幹燥氣體進入或離開幹燥料（liào）鬥時的溫度為基礎。一定溫（wēn）度的幹燥空氣通過對流的方式將熱量輸（shū）送至膠粒中也（yě）是（shì）一種對流幹燥過程。 

在實際生（shēng）產中，實際能耗值有時要比理論值高得多。例如，物料可能在幹（gàn）燥料鬥中的停留時間過長，完成幹（gàn）燥所消耗的氣體量較大，或者分子篩的（de）吸附（fù）能力未充分發揮等。?減（jiǎn）少（shǎo）幹燥氣（qì）體的需求（qiú）量從而削減能源成本的可行方法（fǎ）是采用兩步法幹燥料鬥。在這種（zhǒng）幹燥設備中，幹燥（zào）料鬥上半部的物料隻是被加熱而並未被幹（gàn）燥，所以（yǐ）可以用環境中空氣或幹燥過程的排氣來完（wán）成加熱。采用這種方法後，往往隻需（xū）要（yào）向幹燥料鬥中（zhōng）供應通常幹燥氣體量的1/4?1/3，從而降低了能源成本。提高除濕氣體幹燥效（xiào）率的另一種方法是通過熱電偶和露點受控的再生，而德國Motan公司則利用（yòng）天然氣作為燃料來降低能源（yuán）成本。 

真空幹燥 

目前，真空幹（gàn）燥也進入到塑（sù）料加工領（lǐng）域（yù）當中，例如美國（guó）Maguire公司（sī）開發出來的真空幹燥設備就已被（bèi）應用到塑料加工之中。這種連續操作型的機器由安裝於（yú）旋轉傳送帶上的三個腔體組成。在第一（yī）腔體處（chù），當（dāng）膠粒被填滿後，通（tōng）入被加（jiā）熱至幹燥溫度的氣體以加熱膠粒。在氣體出（chū）口處，當物料達（dá）到（dào）幹燥溫度時即被移至抽成真空的第二腔體中。由於真空降低了水的沸點，所（suǒ）以水分（fèn）更容易變成水蒸汽被蒸發（fā）出來，因此，水分擴散過程被加速了。由於真空（kōng）的存（cún）在，從而在膠（jiāo）粒內部與周圍空氣之間產生（shēng）了更大的壓力差。一般情況下，物料在第二腔體中的（de）停留時間為20min?40min，而對於一些吸濕性較強（qiáng）的物料而言，^多需要停留60min。^後，物料被送到（dào）第三腔體，並由此被移出幹燥器。(閃蒸（zhēng）幹燥機（jī）) 

在除濕氣體幹燥和（hé）真空幹燥中，加熱塑料所消耗的能源是相同的，因為這兩種方法是在同樣的溫度下（xià）進行。但是在真空幹燥中，氣體幹燥本身並不需要消耗能源，但需要用能源來創造真空，創造真（zhēn）空所需的（de）能耗與所幹燥（zào）物料的量（liàng）以及（jí）含水量有關。 

紅外線幹燥（zào） 

幹燥膠粒的另一種方法（fǎ）是紅外線幹燥工藝。在對（duì）流加熱中，氣體與（yǔ）膠粒之（zhī）間、膠粒與（yǔ）膠粒之間（jiān）以及膠粒內部（bù）的熱導率（lǜ）都很低，因此熱量的傳導受到極大的限製。而采用紅外線幹燥時，由於分子受到紅外線輻照，所吸收的能量將直接轉換成熱振動，這意味著物料（liào）的加熱比在對流幹燥（zào）中更快（kuài）。與（yǔ）對（duì）流加熱相比，在（zài）幹燥過程中，除了環境空氣和膠粒中水（shuǐ）分的局部壓力差以外，紅外線幹燥還有一個逆向的溫度梯度。通常，幹燥氣體和受（shòu）熱微粒之間的溫度差愈大，幹燥過程就愈快。紅外線幹燥時間通常在5min～15min。目前，紅外線幹燥過程已經被設（shè）計為轉管模式，即順著一隻內壁有螺紋的轉管，膠粒被輸（shū）送（sòng）和循環，在轉管的中心段有數個紅外線加熱器。在紅外線幹（gàn）燥中，設備的功率（lǜ）可以參照0.035kWh/kg?0.105kWh/kg的標準（zhǔn）進（jìn）行選擇。 

如前（qián）所述，物料含水量的不同將會導致工藝參數的差別。一般（bān），殘餘水分含（hán）量的不同可能（néng）是因（yīn）為不同（tóng）物料的流通速率不同，所（suǒ）以幹燥過程的中斷或機器的啟動、停機都會引起停留時間的不同。在氣體流量固定的情（qíng）況下，材料流通量（liàng）的不同一般表現為溫度（dù）曲線的（de）變化（huà）和排氣溫度的變化。幹燥機製造商們以不同方法（fǎ）進行測（cè）量，並將幹（gàn）燥氣體流量（liàng）與被（bèi）幹燥物料的量相匹配，進而調整幹燥料鬥的溫度曲線，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致殘餘水分（fèn）含量的不穩定（dìng）。因為停留時間是固定的，初始水分（fèn）含量的明（míng）顯變（biàn）化必將導致殘（cán）餘水分含量發生同樣明（míng）顯（xiǎn）的變化。如果需要穩定的殘餘（yú）水分含量，就需要測量初始或殘餘的水（shuǐ）分含量。由於相關的（de）殘餘水（shuǐ）分含量低，在線測量不易進行，而（ér）且物料在幹燥係統中的停留時（shí）間較長，把殘餘水分含量當作輸出信號會引起係統受控的問（wèn）題，所以幹燥機製造商們開發出來一種新的控製概念，能實現穩（wěn）定的殘餘水分含量這一目標。這種控製概念以（yǐ）保持殘餘水含分量的穩定為（wéi）目的，將塑料的（de）初始水分量（liàng）、進入和流出氣體的露點、氣體（tǐ）流動量和膠粒流通率（lǜ）等工藝參數作為輸入變量，從而使幹燥係統能夠根據這些變量（liàng）的不同進行及時調（diào）整，以保持穩定的殘餘水分含量。 

紅外線幹燥和真（zhēn）空幹燥是塑料加工中的（de）新（xīn）技術，這些新技術的應用極大（dà）地縮短了物料的停留時間並（bìng）降（jiàng）低了能源消耗。但是，創新的幹燥工藝其價格也相對較高。因（yīn）此，近些年來，人（rén）們也在努力（lì）地提高傳統除濕氣體幹燥（zào）的效率。所以，在做（zuò）出投資決策時，應當進行^的成本評估，不僅要考慮采購成本，還要考慮（lǜ）管（guǎn）路、能源、空間和維修保養等，以使^小的投資得到^大的回報。