干燥设备：真空干燥器与红外线干燥器

干燥是将材料中所含的水分、溶剂等可挥发成分气化除去的操作，它在塑料加工过程中是很重要的环节，很多树脂在常温下易吸收水分，使其含水率较高，如ABS树脂、PA树脂等，在成型加工前必须干燥，否则成型的制品会产生气泡、强度下降等质量问题，成为不合格品。干燥方式很多，可根据材料的特性、形态、干燥过程中材料变化、干燥机理等情况选择合适的干燥装置和干燥条件。

1.普通烘箱

普通烘箱是经常使用的一种干燥设备，尤其在生产物料的批量小时，用普通烘箱干燥的优越性就显露出来。

2.料斗式热风塑料干燥机

对于非吸湿性物料，可使用热风干燥机（如图4-30所示）进行干燥。因为水分只是被物料与水的界面张力松散地约束，易于去除。热风干燥机技术参数见表4-10，其工作方式是：当开动风机后，风机把经过电阻加热的空气由料斗下部送入干燥室，热风由下往上吹，热风在原料中通过时，把原料中的水分加热蒸发并带走，潮湿的热气流由干燥室顶部排出。这种热风连续进出，把原料中的水分一点点蒸发带走，达到干燥原料的目的。不同原料的干燥处理温度见表4-11。

图4-30 料斗式热风塑料干燥机

1—风机 2—电控箱 3—温度控制器 4—热电偶 5—电热器 6—放料闸板 7—集尘器 8—网状分离器 9—干燥室 10—排气管

表4-10 热风干燥机技术参数

表4-11 不同原料的干燥处理温度(www.xing528.com)

对吸湿性物料的干燥一般分为三个干燥段：第一个干燥段是将物料表面的水分蒸发掉；第二个干燥段则将蒸发的重点放在材料内部，此时干燥速度缓慢降低，而被干燥物料的温度开始上升；在最后一个阶段，物料达到与干燥气体的吸湿平衡，在这个阶段，内部和外部的温度差别将被消除。在第三段末端，如果被干燥物料不再释放出水分，这并不意味着它不含水分，而只是表明胶粒和周围环境之间已经建立起了平衡。

3.真空干燥器

目前，真空干燥也应用到塑料加工领域当中，这种连续操作型的机器由安装在旋转传送带上的三个腔体组成。在第一腔体处，当物料被填满后，通入被加热至干燥温度的气体以加热物料。在气体出口处，当物料达到干燥温度时即被移至抽成真空的第二腔体中。由于真空降低了水的沸点，所以水分更容易变成水蒸气被蒸发出去，因此，加速了水分的扩散过程。一般情况下，物料在第二腔体中的停留时间为20～40min，而对于一些吸湿性较强的物料而言，最多需要停留60min。最后，物料被送到第三腔体，并由此被移出干燥器。圆桶形、方形真空干燥器如图4-31所示。

图4-31 真空干燥器

a）圆桶形 b）方形

4.红外线干燥器

干燥物料的另一种方法是红外线干燥工艺。在对流加热中，气体与物料之间、物料与物料之间以及物料内部的热导率都很低，因此热量的传导受到极大的限制。而采用红外线干燥时，由于分子受到红外线辐照，所吸收的能量将直接转换成热振动，这意味着物料的加热比在对流干燥中更快。与对流加热相比，在干燥过程中，除了环境空气和胶粒中水分的局部压力差以外，红外线干燥还有一个逆向的温度梯度。通常，干燥气体和受热微粒之间的温度差愈大，干燥过程就愈快。红外线干燥时间通常在5～15min。