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熱塑性塑料加工中干燥技術(shù)原理(上)

2007/8/10 15:04:24 人評論

一、干燥及分類    熱塑性塑料(PET分子中的極性酯基團很容易吸收空氣中的水分,在20℃,65%HR下,回潮率可達(0-4%)的含水量過高,在加工前不進行干燥處理,物料在加工設(shè)備的螺桿旋轉(zhuǎn)中將發(fā)生水解反應,其結(jié)果使物料的相對分子質(zhì)量(特性粘度)、力學性能和物理性能降低,還使成型過程產(chǎn)生粗大晶粒。注射模塑中噴嘴發(fā)生流延,制品凹陷,并具有銀紋、透明度降低、氣泡等。在擠出成型中產(chǎn)品有氣泡、波紋、尺寸不穩(wěn)定、外觀不好及產(chǎn)量波動等。因此,在成型加工前必須對物料進行干燥處理,保證其達到合理的含水量。 1、 什么叫干燥     利用熱能使?jié)裎锪现械乃制?,水汽或蒸汽?jīng)氣流帶走或由真空泵抽出,獲得固體干物料的操作,稱為干燥。 2、、 分類 按其干燥方式可分為:     傳導干燥     對流干燥     輻射干燥     介電加熱干燥     通常以對流干燥方式為多,以下主要討論對流干燥的有關(guān)內(nèi)容。二、濕空氣性質(zhì)    因為干燥的目的是去除水分,而環(huán)境空氣中含水量與干燥效果有直接影響,所以先來認識一下濕空氣的性質(zhì)。1、 絕對濕度    濕空氣中單位質(zhì)量干空氣所帶有的水汽質(zhì)量為絕對濕度,用式2-1表示。式中:Mω—水分子量    Mg—空氣分子量    nω—水的摩爾數(shù)   ng—空氣的摩爾數(shù)根據(jù)道爾頓分壓定律,則水汽分壓                    式中:ρ—水汽分壓   p—系統(tǒng)總壓  yω—水汽摩爾分率合并式(2-2)、式(2-3)得:                         所以                           同理                                   所以                         即                            如在某一溫度下,水汽達到飽和蒸汽壓為ρs,此時的絕對濕度稱為飽和濕度:                         2、 相對濕度    在一定溫度、系統(tǒng)總壓下、濕空氣的水汽分壓ρ與該條件下飽和蒸汽壓之比的百分數(shù)為相對濕度φ:                             當ρ→0時φ→0即為絕對干空氣,當ρ→ρs時,φ→100%,即為飽和干空氣。所以φ的大小反映了空氣吸收水份的能力,φ越小,吸水能力越大,φ越大,吸水能力越弱。3、 濕球溫度tω  與濕球溫度相對應的是干球溫度,也就是用普通溫度計測量的氣溫,通常所說的溫度即為干球溫度t 。    濕球溫度tω,即用保持濕潤的紗布包裹著溫度計測頭部分,由于水份蒸發(fā)吸熱,使溫度計測頭附近溫度下降,當達到平衡或穩(wěn)定的溫度為濕球溫度。 可見環(huán)境空氣的φ越小,則水份揮發(fā)越大,tω就越低。如環(huán)境是飽和空氣時,水份無法揮發(fā),也就不會吸走熱量,所以這時tω= t 。    由此亦可反過來利用△t= t – tω的大小來判斷φ的大小。    在干燥時,一開始物料表面是濕潤的,故物料表面溫度實際是濕球溫度tω。

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