TPU的硬段具有較強的吸濕性,如果加工前沒有充分干燥,在高溫加工過程中,水分會導(dǎo)致聚合物鏈分解成胺和二氧化碳,最終容易導(dǎo)致加工制品出現(xiàn)不平滑、無光澤且出現(xiàn)泡沫狀和起泡等問題,加工過程也不穩(wěn)定,降低生產(chǎn)效率。
所以,TPU粒子在加工前必然會有一道除濕干燥的工序,使得TPU的含水率降低到一定的限度,車衣方面據(jù)行業(yè)人士透露是含水率<0.01%。
第二屆車衣論壇的演講嘉賓博銳斯? 總經(jīng)理??冷勇進行了《脂肪族TPU加工性能解析》的主題演講。
演講中,冷總強調(diào)了TPU粒料除濕干燥的重要性,分析了TPU含水量對車衣膜性能的影響,并介紹了博銳斯TPU粒料除濕干燥的方案。要達到TPU粒料含水率<0.01%,這對除濕干燥設(shè)備提出了更高的要求。
有研究表明,生產(chǎn)好的顆粒,哪怕廠商提前做了干燥,但是收到貨后,經(jīng)過漂洋過?;蛘唛L途運輸,在warehouse(倉庫) 儲存之后,含水量都會超出擠出加工所允許的水平,所以還是要進行除濕。
如果做檢測,開了包裝的顆粒母粒的含水量一般都大于 0. 1%,就是 1000 ppm 以上,這跟生產(chǎn)需求差了十倍都不止,如果開了包裝,水分吸收得會更多,所以一定要除濕,水分對 TPU 性能的影響是非常大的,輕則擠出量不穩(wěn)定、厚度不穩(wěn)定,重則表面有氣泡、光澤不好甚至有破洞。
如果審慎地測最終做出來的產(chǎn)品特性,它的分子量會下降,因為在高溫高壓下,材料會降解,導(dǎo)致物性下降,拉伸強度下降,耐老化性也會變差,車衣要求很高的機械強度,機械強度也不達標(biāo),所以除濕的重要性怎么強調(diào)都不為過。
這是我們做的一個研究,最左邊的吸濕曲線圖是在不同的環(huán)境溫度和濕度下,TPU 顆粒在存放過程中吸水的速度,可以看到在正常情況(常溫常濕條件)下,材料在空氣中暴露超過 15 分鐘,它的吸水量已經(jīng)不滿足生產(chǎn)的需要了,所以整個過程要求極為苛刻。
中間的圖表示水分對材料在擠出機中流變學(xué)的影響。水分超標(biāo),材料流動性變好,也代表它的分子量下降了,流動性太好,分子量下降,那么材料的特性就下降了。
右圖直觀地闡述了如果水分超標(biāo),最終得到的產(chǎn)品的物性下降情況,可以看到如果水分超過 2000 ppm,那么加工出來的車衣膜性能下降50%,甚至更多,完全不能接受了。
那么怎么去干燥?我們是做車衣膜的廠商,一般來說這是我們的秘密,但是受到艾邦邀請,那我們在行業(yè)里面跟大家分享一下,一般我們采用分子篩除濕干燥。
通俗地講,空氣經(jīng)過分子篩,空氣中絕大部分的水分子被吸附,得到非常干燥的空氣。干燥的空氣經(jīng)過加熱之后通過顆粒,把顆粒中的水分帶走,周而復(fù)始,吸了水的分子篩會有一個再生的過程,這個再生的過程就把分子篩滿血復(fù)活,可以繼續(xù)工作。
我們也比較了用除濕干燥和其他常規(guī)的干燥方法對含水量的影響,可以看到最下面的曲線,是用除濕干燥的效果,可以看到它在比較短的時間內(nèi),大概 120 分鐘內(nèi),水分已經(jīng)低于 300 ppm,如果時間再長一點,水分可以滿足低于 100 ppm,如果用熱風(fēng)干燥,干燥的時間很長,最終的含水量還是大于100ppm,所以我們要配備比較先進的設(shè)備來除水。
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