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塑料加工颗粒中的水分及水分活度

发布时间:2016-12-19      点击次数:2388

摘要:塑料颗粒中的水分控制,对zui终加工成型的塑胶制品其物理特性和表面特性,会造成不利的影响,不仅仅是外观的影响,而且对塑胶制品的物理性能产生不可忽视的影响,严重影响了塑胶制品的品质,塑料颗粒水分问题不容忽视!

关键词:塑料,水分活度

一、塑料颗粒中的水分

许多塑料会从空气中吸收水分,它们吸收水分的量与树脂的类型有关。塑料颗粒中的水分,即使是表面凝聚的水分,也能引起一些与工程塑料的成型加工的问题。这种吸水性能可能会产生一些不利的影响,包括加工中的问题,制品的表面不好,或制品机械性能差的问题。仅用肉眼观察是很难确定是否有水分存在。

二、塑料颗粒中的水分活度

通常,注塑机使用干燥失重法测量塑料产品的水分。但是有个问题:当你产品烘干后,重量却没有太大的改变。当我们在100摄氏度时烘干聚碳酸酯树脂4小时,来看一下发生了什么:

可以看出,样品的重量变化只有7mg,或者1%,这个微小的变化用水分含量分析仪很难检测,而水分活度是一个用于检验样品水分的不同指标。水分活度是测量样品的相对湿度,而不是测样品的含水量。当我们测量聚碳酸树脂的水分活度变化,可以看到水分活度的变化是非常明显的,样品烘干后水分活度变化超过了60%

 

三、烘干塑料材料

大多数工程塑料要求颗粒中的水分含量低于一个某个zui大值,塑料是否需要烘干主要取决于原材料对水分的敏感程度。一般情况下,塑料材料的水份含量与运输条件,包装类型和存放时间有关。例如,聚酰胺(PA)一般用袋子运输,这种袋子采用铝泊作为防水层,因而在使用时可直接打开袋子把料取出来就用。但大多数的聚酰胺(尼龙)加工厂的原料树脂都要先进行干燥,尽管有人认为,如果塑料在不超过一小时的时间内使用就不需要干燥。另一方面,PETPBT对水分非常敏感,一定要干燥以确保制品的冲击强度不受影响。另外,这些树脂在干燥后很快会再次吸水,因而,在一些情况下加工厂商必须特别小心,在PBTPET树脂在运输和传送过程中,避免使用敞开的容器同时也应考虑树脂在装料斗中的停留时间。在不利的气候环境中,PET10分钟内吸收的水分甚至能超过制品水分的zui大允许值0.02%。干燥粉碎后的回用料或已吸水饱和的粒料(如置于开放条件下的容器中时)需要特别注意。在这种情况下,建议的干燥时间常常不能满足需要。充分饱和的聚酰胺尼龙至少应干燥12小时。在这种干燥条件下材料发黄在实际上是不可避免的。因而,应遵循以下指导方针:

A、流道回用料应在封闭容器中储藏和再粉碎;

B、若只用了一部份材料,应关闭容器或封闭袋子;

C、装料斗上应该加盖。

四、使用水分活度指导塑料颗粒的烘干过程

在塑料树脂的烘干过程中,可以使用这种简单而且有效的指标。首先,在树脂烘干前测量一次水分活度,然后按照制定的程序和指标来烘干树脂,在烘干后再一次测量水分活度。这个zui终的水分活度就是目标值。在后面成批的样品中,只需每半小时对数值测量水分活度,一旦达到目标值,就可以结束烘干开始注塑。这样可以节省大量的时间以及节约能源。

Aqualab是美国专业的水分活度解决方案,采用可溯源的镜面冷凝露点方法,是美国USPFDA推荐使用的方法,能够在5分钟内快速测量样品的水分活度。目前大部分企业都在使用Aqualab水分活度仪。

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