尼龙（PA）料如何烘干？你知道吗？

注塑原材料生产前需要烘干，吸水性塑料和非吸水性塑料的干燥要求有所不同。特别是非吸水性塑料大家认为不需要烘干，也有的工艺人员对非吸水性塑料生产前进行烘干，发现生产稳定性好了，为什么呢？在这里我们以尼龙为例讨论一下材料烘干的问题。

化学知识告诉我们，注塑产品的强度部分来自于组成基础树脂的长聚合物分子链的缠结。对于吸水性的工程树脂，如PBT、PET、PC和尼龙，都能吸收分子周围的水分，从而缩短聚合物分子链的长度，并对塑料在模具内的流动性和最终注塑产品的性能产生不利影响。尤其是尼龙基的脂肪族胺分子，由于其在分子的氮原子上缺少芳香环，这使得它们更容易吸收水分。在注塑之前如果没有去除多余的水份，成型过程中的热量和压力会导致塑料的水解，从而降解聚合物或导致塑料分子链断裂，从而产生过多的排气、散斑或变色，并损害注塑成品的物理特性。

一、尼龙料生产前的准备工作

在进行尼龙料生产加工之前，需要将其进行烘干处理以去除水分、气泡等。具体方法是将尼龙料放于烘干料斗中，进行预热、干燥等处理，使其完全干燥后方可进行下一步骤。

二、尼龙料烘干温度控制

尼龙料的烘干温度一般在80℃-90℃之间，烘干温度的高低会影响尼龙料的性能和质量。若烘干温度过高，会导致尼龙料分解或者融化，甚至烧焦，影响其品质。若烘干温度过低，则会导致烘干时间过长，造成生产成本的增加。

三、尼龙料烘干时间控制

尼龙料的烘干时间需要根据烘干方式、料型等因素进行调整，一般为4-6小时。在烘干的过程中，需要对烘干温度和时间进行精确控制，避免因烘干过度或不足而导致尼龙料出现缩孔、气泡等问题。

四、耐高温尼龙（PPA）的干燥要点

聚邻苯二甲酰胺（PPA，俗称高温尼龙），在其聚合物分子中具有大量的芳香特性，这使得它们能够比尼龙6和66等脂肪族尼龙吸收更少的水分，并且吸收水的速度也会更慢。例如，在23°C的温度下，水在某些等级的PPA中的扩散系数约为尼龙66的20%。换言之，PPA的吸水率一般不会超过其重量的1.5%，而尼龙6的吸水率可达7%。然而，PPA树脂仍然被认为是吸湿类塑料的，在加工前需要适当的干燥。

干燥目的是尽可能的确保聚合物性能，它不仅适用于PPA，也适用于低吸湿性的特种树脂，如聚酰胺酰亚胺（PAI），甚至是非吸湿性聚合物，如聚苯硫醚（PPS）。尽管PPS具有水解稳定性，但塑料颗粒在运输或储存过程中可能会吸收一些表面水分，这些水分可能会导致注塑产品的外观缺陷，表面水分可以在注塑机的料筒内蒸发成蒸汽，产生迫使喷嘴产生流延的内部压力。另外，塑料中的许多矿物填料是具有吸湿性，因此，即使基础树脂不具有吸湿性，也能使塑料受到水分蒸发而产生流延或塑化行程不稳等。

四、干燥设备和技术的作用

1、注塑材料防止吸湿

实现吸湿树脂最佳干燥的第一步是首先防止吸湿。例如，PPA在运输过程中如果装在真空密封的铝制内衬容器中可有效防止水分进入，将吸湿率控制在0.15%左右。一旦将容器打开，就必须尽快和尽可能密闭地重新密封包装。许多材料供应商会提供相关的工具帮助注塑企业根据树脂容器打开的时间来确定树脂需要的干燥时间。

在使用PPA的过程中，应一次只打开一袋原料，并立即将原料放入干燥机。有些技术员为了省事喜欢同时打开几个袋子备用，这样会使树脂吸收更多不必要的水分，并且让干燥时间变得难以计算。

2、注塑材料精确测量树脂的含水量

如果要做的更为精确，则需要在成型前精确测量树脂的含水量。卡尔费歇尔滴定法(Karl Fischer titration)是一种高效、快速、高精度的树脂含水量测定方法。重量水分分析仪虽然不如滴定法精确，但更适合于制造环境。它通过一个嵌入式的台式干燥炉内的灵敏称重秤，测量塑料在干燥过程中树脂损失的重量，从而得到水分和树脂的重量比，得出含水率。虽然这种方法相对快速和便宜，但是不够精确，因为其测量结果可能会被树脂中的其他挥发性成分（主要是添加剂）的蒸发物影响。

3、注塑材料的干燥方法

注塑树脂材料干燥的方法非常多，常见的主要有三种，分别为：加热干燥法、化学干燥法和真空压力干燥法。

（1）热风干燥法

风干燥机在去除塑料表面水分方面最有效，因此适用于聚烯烃、聚苯乙烯和聚氯乙烯等非吸湿性聚合物。

（2）轮转除湿干燥法

轮转除湿干燥机的核心结构为一个不断转动的蜂窝状干燥轮。转轮是除湿机中吸收水分的最关键的部分，它的介质是由几种特殊的钛化纤维力口入少许陶瓷复合而成，并进行了耐高温处理。这种介质构成的载体，不仅能够极大限度的附着吸湿剂，而且具有很高的强度，能够更好的适用于各种复杂的工作环境。而其蜂窝状的结构设计，极大的增加了湿空气与吸湿剂相互接触作用的表面积，从而大大提高了除湿机的工作效率。 

（3）真空干燥法

真空干燥机加热颗粒，使其足以从树脂的分子结构中除去水分，然后在真空下将其吸出。该系统可以在一小部分时间内干燥树脂所需的其他烘干机，从而节省能源，并将热变色的可能性降至最低。真空干燥机的干燥原理是利用在低压下降低水的蒸发点的原理，使原材料中的水份快速蒸发而达到快速干燥的，所控制的主要参数为真空度，将真空干燥机与普通除湿干燥机放在一起进行测试，结果可显示真空干燥机可以节省70%-80%的能耗。这主要是因为除湿干燥机的干燥剂在再生过程中需要消耗大量的能量。真空干燥的干燥时间通常为其它除湿干燥的1/5-1/6。长时间的高温干燥，会使原材料产生热的、化学的以及物理的反应，使物料品质下降，诸如退色和熔融指数下降，从而影响成品质量。真空干燥机缩短了物料的干燥时间，从而降低了物料品质下降的可能性。

无论采用哪种技术，有效干燥的关键指标是露点，这相当于环境湿度。也就是说，露点越低，烘干机内空气中的水分就越少。干燥大多数树脂（包括PPA）的理想露点为-40°F/°C。但是，只要烘干机的露点保持不变，就可以使用时间和温度来计算树脂何时足够干燥，可以进行加工。

对于PPA，干燥时间和温度取决于树脂的含水量、所用干燥机的尺寸以及成型过程的塑料用量。为了确定合适的干燥温度，将漏斗式干燥机的容量除以树脂消耗率（单位kg/hr）。这将决定物料在烘干机内的停留时间，进而决定烘干温度。

对于大多数应用而言，PPA树脂的规定干燥度为300 ppm（0.03%）。然而，对于某些特殊的应用，如挤塑，规范可能更严格，因为挤塑会要求树脂极其干燥。

4、注塑材料过度干燥的问题

对PPA的过度干燥也是有问题的，可能会减小材料的分子量。从而导致塑料的粘度增加和流动性降低，这样的结果可能会导致短射等问题。所以需要找到干燥平衡温度，这样可以保持塑料具有均匀的水分，而不会过度干燥。

PPA的最低含水量要求为100 ppm（0.01%）。一旦树脂已经得到充分干燥，在整个成型过程中保持相对恒定的湿度水平是很重要的，这样才能确保工艺和质量的一致性。熔体粘度受树脂中水分含量的影响，水分越多，塑料的粘度会越低。湿度超过0.15%可能会导致产品的外观问题，（如在成型零件表面出现气痕或银色条纹）。更高的含水量水平可导致分子的水解，并导致产品机械性能显著降低。

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