در این مقاله به چرایی و روش های خشک کردن پلیمرها قبل از فرآوری شدن می‌پردازیم.
یکی از متداول ترین تجهیزات در فرآوری پلاستیک ، خشک کن ها هستند . موادی مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن ، آب گریز هستند در واقع غیر قطبی هستند و آب تاثیر چندانی در فرآیند ندارد . چون آب یک ماده قطبی است و اگر در معرض مواد غیر قطبی مثل پلی اتیلن و پلی پروپیلن قرار بگیرد فورا از هم جدا می شوند .
اما مواد پلیمری دیگر سطحی از قطبیت را از خود نشان می دهند و می توانند رطوبت را از جو جذب کنند . پلیمرهایی مثل PPE و HIPS اندکی قطبی هستند و0.07 درصد رطوبت را جذب می کنند ، از این پلیمرها قطبی تر پلی آمید ها هستند که تا 9 درصد آب را بیشتر از ترکیبات HIPS جذب می کنند .
تقسیم بندی مواد پلیمری حساس به رطوبت
مواد آبگریز :
رطوبت هیچ مشکلی ایجاد نمی کند و روی سطح گرانول ها باقی می ماند .
- پلی اتیلن
- پلی پروپیلن
- پلی استایرن
- کوپلیمر بوتادین استایرن
- پلی متیل پنتن
مواد پلیمری که کمتر به رطوبت حساسند:
این مواد اگر به درستی خشک نشوند مشکلات زیبایی ظاهری ایجاد می کنند .
- ABS
- SAN
- PPE/HIPS
- PPS
- POM
- PVC
- TPU
- اکریلات
موادی که تا حد زیادی رطوبت بر آنها تاثیر می گذارد :
اگر به درستی خشک نشوند در دمای مذاب و زمان ماند در حالت مذاب این مواد تاثیر می گذارند .
- PET
- پلی کربنات
- پلی آمید نایلون
- PB T
- پلی یورتان
- پلی متیل متا اکریلات
پارامتر های موثر بر کیفیت محصول نهایی در پلیمرها
- نوع فرآیند
مثلا در فرآیند اکستروژن نسبت به قالب گیری تزریقی رطوبت کمتری مورد نیاز است .
خشک کردن مناسب مستلزم نگاه جزیی به دما و رطوبت – هوای ورودی – سرعت جریان حجمی هوا در گرانول ها – زمان قرار گرفتن مواد در قیف خشک کن – دمای هوای برگشتی -برگشت از قیف به واحد خشک کن
- روش خشک کردن
روش های خشک کردن به دو صورت خشک کردن در خلا و هوای فشرده است
- دمای خشک کن
دمای خشک کن را باید با دمای ذوب پلیمرها مقایسه کنیم .
برای مثل در پلی اتیلن ترفتالات PET دمای خشک کن بین 135-165 درجه سانتیگراد است . اگر فرم آمورف این پلیمر از دمای اتاق تا دمای خشک کن گرم شود ، امکان چسبندگی مواد و تشکیل توده بزرگ وجود دارد ، برای جلوگیری از این امر پلی اتیلن ترفتالات باید در حین گرم شدن از طریق دمای انتقال شیشه ای و تبلور مجدد در حالت جامد به طور مداوم به هم زده بشود تا بتوان آن را تا دمای خشک کن مناسب بدون تراکم گرم کرد .
- تغییرات دمایی
چگونه میزان رطوبت در پلیمرها را اندازه گیری کنیم ؟
از رایج ترین روش هاس اندازه گیری رطوبت مواد پلیمری ، استفاده از تغییر وزن نمونه و محاسبه درصد مواد فرار است . در این روش مواد در دمای 105 تا 110 به مدت یک ساعت قرار داده می شود و تغییر وزن و درصد افت وزن به عنوان درصد رطوبت گزارش می شود .
روش دوم استفاده از دستگاه رطوبت سنج است .