可降解产品品质控制：结晶与干燥

可降解塑料作为当前关注度较高的一类聚合物，在产品应用、生产工艺、配方研究上尚处于起步阶段。

聚合物的性能主要取决于其相对分子量的大小，通常分子量越大性能越好，而聚合物的分子量主要由聚合工艺及条件决定。

然而，在面对不同场合应用需要的时候，对材料的要求又不仅仅局限于分子量的大小，还需要考虑产品的诸如结晶度、杂质含量、水分含量、粉尘含量品质指标的控制，并且要求这些指标要尽可能达到均一。

结晶与干燥

聚合物降解材料如PGA、PLA、PBAT等，都是高结晶和部分结晶型聚合物。这些塑料在经历了从熔体状态冷却切粒的短暂过程后并没有结晶完成，还需要在成品工段设计专门的结晶过程完成结晶。

不同类型的降解材料其结晶温度和结晶时间是不相同的，预结晶过程可以提高聚合物的软化温度，使材料在干燥过程中可以使用更高的干燥温度，进而达到更好的干燥效果。

此外，切粒工艺的脱水效果对结晶过程能耗和时间会有很大影响，湿切片的水分含量越高，预结晶过程所需要的能量输入更多，过程停留时间也就更长。

预结晶后的切片输送至干燥塔进行干燥处理，干燥温度的选择受制于树脂的软化点温度，由于干燥过程水分和残留单体、溶剂挥发物等从切片内部迁移至表面需要一定的传质时间并受动力学因素影响。干燥温度越高、干燥介质水分含量越低干燥速度越快、所需干燥时间越短。不同降解材料所需的干燥时间通常需要3~24h，根据采取不同干燥工艺、干燥介质条件以及干燥效果要求干燥时间也不同。

切片在干燥塔内完成干燥后需要采用低露点空气冷却切片至可以适用于包装的温度（通常60℃以下）。干切片冷却过程实际上也伴随非等温结晶过程。过快、过急的冷却过程不利于结晶，切片也可能没有冷却完全。切片冷却的同时冷却介质温度上升，从冷却仓出来的空气回收了切片冷却时释放的热量，将这部分热空气回收用于前段干燥或预结晶作为全部或部分加热源（视具体的加热负荷而定），可以使得整个干燥冷却过程热量得到回收利用，该过程能耗将得到显著降低。

素材来源：生物降解材料研究院

苏州和塑美科技有限公司专注高性能功能新材料的研发、生产和销售，产品涉及全生物降解材料、热塑性淀粉材料、环保阻燃母粒等。联系电话：400-865-6070，更多资讯请访问和塑美科技官方网站：www.hsmtech.cn。