專用特殊樹脂的干燥解決方案

文/本刊記者Jim Callari

Novatec公司為注塑加工商開發(fā)了新的注塑機側(cè)的干燥解決方案，用以處理高度訂制的尼龍和其他特種材料。

水分管理器使用干燥器中的閥門和干燥料斗外的露點測量值來確定水分是否從樹脂中排出，或者材料是否已經(jīng)干燥至適當?shù)乃趾俊Ｈ绻麡渲呀?jīng)干燥，則鼓風機回路將排除干燥劑，并且在不使用-40℃露點空氣下進行再循環(huán)和加熱

加工高度訂制尼龍的注塑加工商（有些是第一次）在增加，這促使干燥機制造商開發(fā)出確保這些材料被適當干燥的功能。例如，在NPE 2018展會上Novatec公司（位于巴爾的摩）推出了用于尼龍等專用特殊樹脂的干燥新技術(shù)。

水分管理器和過干燥保護

“在過去幾年中，我們已經(jīng)看到了針對一系列市場所開發(fā)的數(shù)百種特種尼龍，這些市場包括以輕量化作為推動力的汽車和醫(yī)療、包裝等市場，”Novatec公司干燥機產(chǎn)品經(jīng)理Mark Haynie評論道，“并且隨著成型通用樹脂的業(yè)務(wù)繼續(xù)向海外轉(zhuǎn)移，我們已經(jīng)看到很多注塑加工商首次承擔加工尼龍和其他熱敏感或外觀要求高的樹脂如PBT、PETG等制造項目。”更重要的是，Haynie補充說，這些注塑加工商通常使用適于干燥通用材料的注塑機側(cè)干燥機來干燥這些材料。

一旦啟動過干燥保護功能，則干燥機將根據(jù)控制程序中的算法自動調(diào)整干燥設(shè)定值參數(shù)，以保持正確的干燥溫度

Haynie指出干燥尼龍可能是棘手的業(yè)務(wù)。大多數(shù)的工程樹脂都需要干燥到100 ppm的含水量。尼龍的干燥要求是約為500～800 ppm。不了解這些參數(shù)的注塑加工商往往會過度干燥材料，而因此使部件變脆和損壞?！霸谀承┣闆r下，直接從蓋洛德（gaylord）拿出來的尼龍根本不需要干燥。”Haynie說，“但是，如果注塑加工商的工藝要求材料干燥，那么他們將需要干燥材料?！?/p>

因此，Novatec公司開發(fā)了兩項基于中央干燥的技術(shù)：水分管理器和過干燥保護，并將其應(yīng)用于NovaWheel便攜式干燥機產(chǎn)品線上。Haynie 說，這些方法比露點控制和溫度回退等常見功能更為有效、更為先進。水分管理器和過干燥保護都專門用來確保干燥器自動響應(yīng)樹脂濕度和環(huán)境條件的變化，這些變化會導(dǎo)致樹脂干燥不良。它們能夠消除過干燥尼龍和其他敏感工程樹脂的可能性。此外，該技術(shù)還控制干燥溫度，以限制或消除PC、PET、ABS等熱敏感或外觀高要求樹脂以及其他半透明和有色樹脂變色或降解的可能性。

Novatec的水分管理器使用干燥器中的閥門和干燥料斗外的露點測量值來確定水分是否從樹脂中排出，或者樹脂是否已經(jīng)干燥到適當?shù)乃趾?。如果樹脂已?jīng)干燥，則風機回路將排除干燥劑，并在-40℃露點時不使用干燥空氣的情況下進行再循環(huán)和加熱。但是，如果料斗出口處的水分監(jiān)測器檢測到樹脂需要在任何時候進行附加干燥的話，那么干燥空氣會自動進入回路，然后在達到所需的干燥度時自動再次分流。每種樹脂都可以有一個確保適當?shù)乃趾康牟僮鞣椒ā?/p>

這與在-40℃以外的固定露點下運行干燥機明顯不同，操作人員必須首先確定他們需要開始改變露點，然后主要通過試錯法找出需要怎樣改變。在手動進行這個操作中，操作人員會先制作出許多壞的部件，然后對它們進行試驗，找出辦法來糾正這個問題。水分管理器可自動執(zhí)行此操作。

至于過度干燥保護，一旦開啟此功能，則干燥機會根據(jù)控制程序中的算法自動調(diào)整干燥設(shè)定點參數(shù)，以保持正確的干燥溫度。一旦操作人員輸入所需的干燥溫度，干燥機控制器就會自動確定適當?shù)牧隙烦隹跍囟?，在這個溫度下干燥溫度應(yīng)該降低，并且自動找到使料斗中具有適當溫度分布曲線的溫度。不需要進行進一步的干預(yù)，干燥機將自動調(diào)節(jié)并保持該溫度，以獲得前后一致的干燥溫度分布曲線。

如果操作人員更換了蓋洛德或樹脂來源（樹脂溫度或濕度與之前的批次不同），則干燥機控制器會自動調(diào)整以保持溫度曲線。相互沖突的溫度回退功能要求操作人員確定干燥溫度應(yīng)該降低多少。另一方面，過干燥保護是一種自動化控制過程，可將猜測和人為干預(yù)置于過程之外。過干燥保護是Novatec NovaWheel便攜式干燥機的標配，而水分管理器則將作為一個選項提供。

氮氣干燥機NovaDrier的側(cè)視圖，顯示了空氣干燥膜被既可干燥空氣又可將氮氣從壓縮空氣中分離出來的膜替代

氮氣干燥

在NPE 2018展 會 上，Novatec公司還推出了一種新型氮氣干燥機NovaDrier。與水分管理器和過干燥保護系統(tǒng)一樣，該技術(shù)也是針對具有獨特性能的聚合物使用增多而開發(fā)的，這些聚合物如果在干燥過程中處理不當，會破壞其性能。

Novatec的氮氣干燥系統(tǒng)配有一個整體式料斗

該干燥機引入惰性氣體或氮氣以抑制聚合物的氧化降解。在氧氣存在的情況下，長期暴露在高溫環(huán)境中會降解的樹脂包括尼龍、PBT、PLA和TPU。由于氧化而導(dǎo)致的性能損失在干燥熱量下更容易發(fā)生。每種聚合物具有不同的溫度限制以及在干燥過程中暴露于熱和氧時所造成的降解量。

通常，用氮氣源代替空氣的干燥溫度可以升高5.6～27.8℃，這樣就可以縮短干燥時間，從而使聚合物在強度、延展性、顏色/清晰度、黏度、耐化學(xué)性、剛性和穩(wěn)定性方面具有更好的性能。

在干燥機中使用氮氣并不是全新的技術(shù)。然而，這種干燥機是獨特的，因為它不需要操作低溫氮氣或瓶子，從而避免了操作和使用瓶裝氮氣的風險。

NovaDrier干燥機使用標準的工廠壓縮空氣作為氣源，從中提取氮氣進行干燥，因此只有空氣從干燥機設(shè)備中釋放出來（包括兩個氣流：一個富氧，一個富氮）。這種方法消除了將氮氣排入封閉區(qū)域的危險。Novatec公司稱，它可以在任何地方使用，無需特別的步驟或操作方式。