رطوبت زدایی در پلیمرها| شرایط و تجیهزات مورد نیاز

برخی پلیمرها بخصوص پلیمرهایی که دارای گروه‌های قطبی هستند می‌توانند رطوبت را جذب کرده و در خود حفظ کنند. همچنین وجود برخی مواد معدنی و آلی که به عنوان فیلر یا افزودنی در پلیمر استفاده می‌شود می‌تواند سبب افزایش جذب رطوبت در پلیمر شود. میزان رطوبت جذب شده در پلیمر به سه عامل ماهیت شیمیایی پلیمر، افزودنی‌های استفاده شده و میزان رطوبت محیط بستگی دارد. بسته به میزان رطوبت جذب شده در پلیمر این موضوع می‌تواند سبب ایجاد نقص در تولید، کیفیت قطعه و حتی در موارد حاد می‌تواند ایمنی کارگران را به خطر اندازد در نتیجه باید جدی گرفته شود و در صورت لزوم مواد اولیه قبل از وارد شدن به خط تولید خشک شوند.

 

رطوبت چه مشکلاتی را در تولید پلیمر ایجاد می‌کند؟

بسته به درصد رطوبت مشکلات ایجاد شده متفاوت خواهد بود. میزان رطوبت مجاز برای تولید هر پلیمر (بخصوص پلیمرهای دارای گروه جاذب رطوبت) باید در برگه اطلاعات فنی آن چک شود. اما به طور کلی می‌توان میزان رطوبت را به سه دسته تقسیم بندی کرد.

رطوبت کم در پلیمر

در غلظت های پایین، رطوبت می تواند باعث ایجاد نقص‌هایی جزئی شده که ظاهر محصول را تحت تاثیر قرار داده و حتی در برخی موارد عیب یابی را با خطا رو به رو می‌کند.

 

رطوبت متوسط در پلیمر

در غلظت های متوسط و قطعات اکسترود شده ضخیم تر، رطوبت به بخار تبدیل می شود و به عنوان عامل دمنده عمل می کند و ساختار فوم را تولید می کند.

 

رطوبت بالا در پلیمر

در غلظت های بسیار بالا، رطوبت می تواند بخار قابل توجهی در محفظه اکسترودر تولید کند و باعث می شود که پلیمر مذاب از خروجی قالب خالی شود. این یک وضعیت خطرناک است، به عنوان مثال پلیمر مذاب میتواند به اپراتور دمیده شود، باعث ایجاد سوختگی شود

 

خشک کردن پلیمر

خشک شدن زمانی اتفاق می افتد که اختلاف فشار بخار بین رطوبت مواد اولیه و هوا اطراف وجود دارد. رطوبت با کمترین فشار بخار به محیط مهاجرت می کند. اگر هوا خشک تر از موا اولیه باشد، رطوبت از مواد اولیه به هوا مهاجرت می کند. از سوی دیگر، اگر رطوبت در هوا بیشتر از مواد باشد، آب به پلیمر مهاجرت می کند. فرایند حذف رطوبت از داخل مواد اولیه پلیمری به وسیله انتشار است و نیاز به زمان دارد. فرآیند خشک کرد برای هر پلیمر متفاوت بوده و میزان دما و زمان متفاوتی نیاز دارد که با توجه به شرایط محیطی و نوع ماده متفاوت است با این حال در جدول زیر یک راهنمای کلی برای رطوبت زدایی پلیمرها آورده شده است.

نوع پلیمر	رطوبت مجاز%	دمای خشک کن(درجه سانتی گراد)	زمان مورد نیاز(ساعت)
پلاستیک ABS	0.02	85	4
پلی آمید 6	0.2-0.08	77	6-4
پلی آمید 6و6	0.2-0.08	82	6-4
پلی متیل متاکریلات	0.05	79	3-2
پلی کربنات	0.02	121	4
پلی بوتیلن ترفتالات یاPBT	0.02	135	4-2
پلی اتیلن ترفتالات	0.01	150	6-2
پلی فنیلن سولفید	0.02	150	4
پلی استال	0.02	99	2
استایرن اکریلونیتریل	0.02	88	3

تجهزات خشک کن پلیمرها

اگرچه دما فاکتور اصلی در خشک کردن پلیمر است اما باید توجه داشت این فرآیند باید در یک مدت زمان مناسب صورت گرفته و از حرارت مستقیم به پلیمرهای حساس به حرارت اجتناب شود. تجهیزات خشک کردن را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

• آون ها
• قیف خشک کن
• سیستم خشک کن مرکزی

انواع خشک کن به صورت شماتیک در شکل زیر نمایش داده شده است.