紅外線干燥結(jié)晶PLA

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紅外線干燥結(jié)晶PLA（聚乳酸）是一種利用紅外線輻射來實現(xiàn)PLA材料結(jié)晶度優(yōu)化與水分去除的技術(shù)。以下是其相關(guān)介紹：

### 原理

紅外線屬于電磁波的一部分，頻率約在\(10^{12}\) \(C/S\)至\(5\times10^{14}\) \(C/S\)范圍。近紅外線波長為\(0.75\)至\(2.5\)μ，它以光速直線前進，可從光源直接傳遞到需加熱的PLA物質(zhì)上。PLA吸收紅外線后，分子激蕩將其轉(zhuǎn)換為熱能，使得物質(zhì)溫度上升，進而實現(xiàn)結(jié)晶與干燥。由于紅外線能直接作用于物料分子核心，從內(nèi)向外干燥，所以干燥時間短、效率高。

### 工藝參數(shù)

- **干燥溫度**：通?？刂圃?0 - 80℃，避免溫度過高導(dǎo)致PLA分子鏈斷裂，因為PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度\(Tg\)在55 - 60℃左右，溫度過高易引起熱降解。

- **干燥時間**：一般為2 - 6小時，具體根據(jù)PLA的初始含水率調(diào)整，濕料需要延長干燥時間。

- **露點控制**：露點需控制在≤ - 40℃，對應(yīng)空氣含水量≤\(0.1g/m3\)，以保證干燥效果。

- **氣流速度**：在流化床或熱風循環(huán)系統(tǒng)中，氣流速度一般控制在\(0.5 - 1.5m/s\)。

- **氧氣濃度**：為防止氧化降解，氧氣濃度需≤\(100ppm\)，通常采用氮氣保護。

### 設(shè)備特點

- **干燥效率高**：以PET顆粒為例，從含水率\(3500ppm\)至\(50ppm\)只需20分鐘，對PLA也能實現(xiàn)快速干燥結(jié)晶，大大縮短生產(chǎn)周期。

- **干燥均勻**：滾筒轉(zhuǎn)動具有出色的混料、均化功能，使PLA結(jié)晶、干燥均勻，不結(jié)塊，也不易碎料。

- **清理換料便捷**：設(shè)備可以完全打開，便于清理和換料，不同的色母粒配方或干燥進程參數(shù)可作為配方保存在控制系統(tǒng)中，方便下次使用。

### 優(yōu)勢與不足

- **優(yōu)勢**：能在較短時間內(nèi)實現(xiàn)PLA的結(jié)晶與干燥，節(jié)省能源；可維持PLA粒子的物性，提升制品的特性粘度；由于干燥時間短，樹脂不易變黃，且預(yù)熱后的材料以恒定溫度進入后續(xù)加工設(shè)備，能減少設(shè)備中的剪切力。

- **不足**：傳統(tǒng)的紅外線除濕方法存在用電量較大、溫度高的問題，可能導(dǎo)致PLA原料表面出現(xiàn)熔融現(xiàn)象。而且若為敞開作業(yè)，會產(chǎn)生較大粉塵，對環(huán)境污染嚴重。