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在過去幾年里，PET市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的特征。每個(gè)人看起來在談?wù)撨@種材料，就在不太久之前，PET在普通塑料中為自己求得了一個(gè)穩(wěn)固的地位。PET據(jù)稱有大量突出的性能，這對(duì)其的成功應(yīng)用也起著重要的作用，包括卓越的機(jī)械性能數(shù)據(jù)、良好耐高溫性、對(duì)蒸汽、氧氣和帶氣味溶劑的高阻隔性、以及優(yōu)良的透明性。這一套性能使PET特別適合于高檔次包裝用途的理想產(chǎn)品。           市場(chǎng)對(duì)PET的需求持續(xù)高漲，所以對(duì)這種材料及其加工的研究從未間斷。德國(guó)塑料加工研究院（IKV）與勞芬豪舍（Reifenhaeuser）公司在一個(gè)項(xiàng)目上已經(jīng)合作了兩年，目標(biāo)是利用排氣過程，無需進(jìn)行任何預(yù)先干燥，而加工PET。在IKV的一臺(tái)60mm擠出生產(chǎn)線上進(jìn)行了仔細(xì)的測(cè)試(圖1)。由該項(xiàng)目得出的所有技藝被融入到隨后出現(xiàn)的80mm擠出生產(chǎn)線的理念和設(shè)計(jì)當(dāng)中，此機(jī)器將很快地在勞芬豪舍的試驗(yàn)車間中運(yùn)行。本文對(duì)迄今所完成研究而得出的一些重要結(jié)果進(jìn)行回顧，同時(shí)列出了今后需求深入發(fā)展的地方。                  避免鏈分解                  加工PET時(shí)的大挑戰(zhàn)之一是要抑制氧化、機(jī)械分解、熱學(xué)分解和最重要的水解作用，以及由此產(chǎn)生的分子量減少。分子量減小通常伴有整體性能的嚴(yán)重退化。在傳統(tǒng)PET加工中，原料的預(yù)干燥是必不可少的。干燥一般在較低露點(diǎn)下靠熱風(fēng)完成。干燥時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)6小時(shí)，據(jù)許多原料生產(chǎn)商反映，水含量會(huì)在50ppm以下。因?yàn)楦稍锏臒崮z粒易于迅速吸收水分，所以應(yīng)當(dāng)利用熱風(fēng)把膠粒傳送到擠出機(jī)中。有關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)高達(dá)3-8ppm/分鐘（粒料）和40ppm/分鐘（粉料)，依散料的具體尺寸而變化。                  預(yù)干燥進(jìn)行分散                  排氣技術(shù)是對(duì)預(yù)干燥的真正替代，或者說至少是對(duì)它的一個(gè)切合實(shí)際的補(bǔ)充。在本文，我們必須首先對(duì)PVC粉料加工常用的漏斗式排氣方法和許多應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的從聚合物熔體中去除揮發(fā)性成分的熔體排氣方法區(qū)別開來。兩種概念在IKV的試驗(yàn)車間裝置里都被實(shí)踐。                  斗式排氣                  斗式排氣基本上被用于在漏斗系統(tǒng)儲(chǔ)存時(shí)，從散料中抽出表面的水分。當(dāng)處理表面積與體積之比高的薄片時(shí)，它是特別有效的。                  然而實(shí)驗(yàn)顯示，即使是在處理未干燥的膠粒時(shí)，斗式排氣仍起著重要的作用。這可能產(chǎn)生兩種現(xiàn)象 ：一是加料段材料受熱，同時(shí)膠粒中水分?jǐn)U散率提高，加速水分的排出 ；二是避免了在 1mbar壓力（漏斗中測(cè)得）之下的氧化分解。                  熔體排氣                  為了評(píng)價(jià)熔體排氣過程，用干燥物料的傳統(tǒng)加工方法對(duì)尺寸作用、生產(chǎn)和工藝參數(shù)進(jìn)行檢查和比較。為了防止干燥膠粒逐漸冷卻時(shí)工藝條件的任何變化，在干燥（170℃、露點(diǎn)-40℃，6小時(shí)）之后膠粒被冷卻至室溫，壓力為1mbar，然后被加工。一個(gè)模塊化插入式螺桿系統(tǒng)與可鎖合的排口一起，能夠在排氣試驗(yàn)中變化尺寸參數(shù)。圖2顯示的為三次、兩次和一次排氣試驗(yàn)，深螺紋排氣區(qū)的長(zhǎng)度相應(yīng)得到調(diào)節(jié)。測(cè)試是針對(duì)含水量約為1000ppm的PET、在不同的加工量和套筒溫度下進(jìn)行的。                  在一個(gè)專門設(shè)計(jì)的熔體流變計(jì)上，并通過薄膜扁平模頭，對(duì)壓力損失進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)對(duì)熔體溫度進(jìn)行測(cè)量，它是在三個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行連續(xù)記錄，三點(diǎn)全都位于熔體流道的中間。除了這些數(shù)據(jù)以外，在項(xiàng)目的持續(xù)過程當(dāng)中，試樣也要經(jīng)歷化學(xué)分析，目的是將在行業(yè)中常用的自身粘度（溶液粘度）當(dāng)作評(píng)估的附加標(biāo)準(zhǔn)。然而，基礎(chǔ)試驗(yàn)已經(jīng)表明，在線測(cè)得的數(shù)據(jù)實(shí)確實(shí)與自身粘度有著很大的關(guān)聯(lián)，這意味著良好的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)存在于項(xiàng)目的這個(gè)階段。           作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的壓力損失                  當(dāng)評(píng)估測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)，一個(gè)事實(shí)變得很清楚：流變計(jì)中測(cè)得的粘度和與體積流動(dòng)有關(guān)的扁平模頭壓力損失以極為相似的方式表現(xiàn)。明顯地，任一個(gè)測(cè)量結(jié)果可以被用來評(píng)估測(cè)試。扁平模頭的額定壓力損失被最后選定，因?yàn)槟ｎ^是任何理想截面的壓力消耗者，這基本在任何擠出生產(chǎn)線上都是存在的。這意味著擁有熔體泵（測(cè)量體積流量）、熔體壓力和溫度測(cè)量系統(tǒng)的任何加工者都能利用這種評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。                  排氣測(cè)試的結(jié)果                  就單排氣的結(jié)構(gòu)而言，熔體排氣被發(fā)現(xiàn)是不可能的，因?yàn)榕艢鈪^(qū)的螺槽體積不足以和膨脹的材料相適應(yīng)，這意味著在低的排氣壓力之下，一些熔體從排氣口逸出。圖中清楚表明，在相對(duì)較寬的溫度范圍內(nèi)3倍排氣所獲得的額定壓力損失要比在預(yù)干燥情況時(shí)高出。對(duì)于2倍排氣，沒有觀察到這種作用，表明加工未預(yù)干燥的材料是絕對(duì)可能的，在一些情況下，甚至還能獲得比有著預(yù)干燥作用更高的粘度。                  排氣壓力的影響                  對(duì)PET的試驗(yàn)表明，在所施排氣壓力（泵的過濾裝置中測(cè)得）和所得額定壓力損耗（模頭）之間有著實(shí)際上線性關(guān)系。依靠排氣壓力，所以有可能特別地影響粘度。這種現(xiàn)象已經(jīng)應(yīng)用在了一些工業(yè)場(chǎng)合中，來控制粘度及聚合濃縮物的平均分子量。這個(gè)步驟對(duì)于多數(shù)用戶有著明顯的缺點(diǎn)，因?yàn)閺募夹g(shù)設(shè)備的角度來說是較為復(fù)雜的。所用熔體流變計(jì)易于提供錯(cuò)誤的測(cè)量值，因?yàn)殡S時(shí)間會(huì)積累沉淀。所以在線流變計(jì)的測(cè)量值和扁平模頭之間的關(guān)系，以及與自身粘度的相互關(guān)系代表著走向在線控制聚合濃縮物分子量的重要一步，基本上任何加工者都能以簡(jiǎn)單的手段來實(shí)施此方法。                  控制和調(diào)節(jié)分子量                  為了完成對(duì)分子量的在線控制，可以在一定體積流量的情況下對(duì)流道形狀（如在擠出模頭中）的壓力消耗進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)榱鞯佬阅芎腿垠w溫度之間的關(guān)系，后者必須在一系列的測(cè)試中有特別的不同。由此，針對(duì)各個(gè)點(diǎn)，可以進(jìn)行對(duì)特定壓力損失和自身粘度之間關(guān)系的離線測(cè)量。從這里，可以繪出目標(biāo)曲線，把所期望的最小壓力損失與每個(gè)熔體溫度對(duì)應(yīng)。當(dāng)生產(chǎn)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只要數(shù)值低于必要水平，控制系統(tǒng)能發(fā)出錯(cuò)誤警報(bào)。                  依靠熔體排氣，有可能將這種測(cè)試擴(kuò)展到閉環(huán)控制回路。特別是當(dāng)處理未干燥原料時(shí)，這種可能性起著極重要的作用。在水含量中也經(jīng)常有著巨大的差別，對(duì)熔融過程中發(fā)生的水解起著重要的影響，當(dāng)熔體進(jìn)入排氣段時(shí)，會(huì)導(dǎo)致分子量的劇烈波動(dòng)。如果排氣過程保持穩(wěn)定，這也將引起產(chǎn)品質(zhì)量的很大變化。在試驗(yàn)之前必須確定的某一工藝窗口當(dāng)中，有可能通過對(duì)排氣壓力的專門控制，來保持整個(gè)工藝的品質(zhì)穩(wěn)定，而不管水含量和材料的分子量。                  結(jié)論及展望：研究表明，借助排氣，在60mm單螺桿擠出機(jī)上處理水含量約1000ppm的未干燥膠粒是可能的。更多的試驗(yàn)將更近距離地留意本身粘度和熔體粘度之間的相互關(guān)系，將徹底檢查漏斗式排氣，并擴(kuò)大試驗(yàn)中所用材料的范圍。而且，新型平膜模頭將很快地被綜合到生產(chǎn)高檔次薄膜的現(xiàn)有生產(chǎn)線當(dāng)中，所以分析可以被延伸至將機(jī)械測(cè)試包括其中。在勞芬豪舍試驗(yàn)車間里80mm生產(chǎn)線的起用，和由該裝置完成的試驗(yàn)，代表著從所得專業(yè)知識(shí)向工業(yè)實(shí)踐的直接轉(zhuǎn)化。