吉赫能干燥與熱風(fēng)干燥干燥特性對(duì)比分析

干燥技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單應(yīng)用卻十分廣泛的工業(yè)過(guò)程，也是高分子塑料工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的工序之一。

在高分子塑料加工工業(yè)中，需要使塑料顆粒物料中的水分子從物料顆粒內(nèi)部擴(kuò)散到表面再?gòu)谋砻嫫撾x的過(guò)程。過(guò)高的水分含量會(huì)在實(shí)際加工生產(chǎn)中帶來(lái)各種各樣復(fù)雜的生產(chǎn)和品質(zhì)問(wèn)題，如注塑加工行業(yè)中的制品銀紋水紋缺陷，塑料薄膜行業(yè)中薄膜的破孔缺陷，紡絲行業(yè)生產(chǎn)中的斷絲問(wèn)題，色母料行業(yè)生產(chǎn)中的偏色問(wèn)題等等問(wèn)題。

而隨著企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的變化，降低干燥過(guò)程能耗也是重要的節(jié)能降耗環(huán)節(jié)。

通常實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，企業(yè)常由于購(gòu)置設(shè)備和運(yùn)行成本相對(duì)較低而借助熱對(duì)流熱傳導(dǎo)賦能干燥的烘箱干燥或熱風(fēng)氣流干燥

吉赫能干燥技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、維修方便、裝置緊湊、投資少、效益高、收效快等優(yōu)點(diǎn)，且安全可靠，以干燥速度快、選擇性加熱、均勻加熱等優(yōu)點(diǎn)而見(jiàn)長(zhǎng)。

在相同的功率下，傳統(tǒng)干燥時(shí)間是吉赫能干燥的3-20倍，能耗為2-30倍。

實(shí)際應(yīng)用中，可用2小時(shí)，將PA66GF30從含水量3.05wt％干燥到0.18wt％，是等功率熱風(fēng)干燥機(jī)用時(shí)的1/12，總節(jié)能更小于1/12，為當(dāng)前高分子塑料行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)降低生產(chǎn)成本提供了新的節(jié)能降耗新方式。

作為最新的工藝和設(shè)備，吉赫能干燥在塑料加工行業(yè)中并沒(méi)有普及使用，還需要被市場(chǎng)和企業(yè)所認(rèn)知。

對(duì)于各種干燥設(shè)備，如果按設(shè)備對(duì)水分子干燥時(shí)使用的賦能方式來(lái)分：傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥屬于外熱源干燥方式，而吉赫能干燥是介電干燥，屬于均熱源干燥方式。

熱風(fēng)干燥是常見(jiàn)傳統(tǒng)干燥方法之一，是在烘箱或烘干室內(nèi)吹入熱風(fēng)使空氣流動(dòng)加快的干燥方法。干燥室排列有熱風(fēng)管、鼓風(fēng)機(jī)等，燃燒室內(nèi)現(xiàn)在常以電熱絲作熱源，熱風(fēng)由熱風(fēng)管輸入室內(nèi)，由于鼓風(fēng)機(jī)的作用，使熱風(fēng)對(duì)流達(dá)到溫度均勻，余熱由熱風(fēng)口排出。

通過(guò)熱風(fēng)溫度加熱高分子塑料顆粒，受熱的內(nèi)部水份會(huì)以水分子形態(tài)沿高分子大分子鏈之間的間隙移動(dòng)，趨向物料表面，再由表面脫出到外部空氣中。達(dá)到干燥的目的。

物料顆粒的受熱來(lái)自于顆粒外部的料倉(cāng)內(nèi)熱風(fēng)空氣的熱傳導(dǎo)和部分熱對(duì)流，所以屬于外熱源干燥方式。

吉赫能干燥方式是將電能直接轉(zhuǎn)換成為高頻電磁波，電磁波在料倉(cāng)中穿透物料顆粒，直接對(duì)水分子賦能，使受熱水分子移動(dòng)，并脫出到空氣中，由于是同時(shí)均勻的對(duì)顆粒內(nèi)外各個(gè)部位的所有水分子均勻的賦能 ，所以屬于均熱源干燥方式。

在開(kāi)始干燥會(huì)經(jīng)歷三個(gè)階段：加熱階段、等速干燥階段和降速干燥階段。

在熱風(fēng)干燥方式下，原本常溫的物料顆粒表面首先受熱升溫，然后物料開(kāi)始從外到內(nèi)逐步受熱升溫。

在開(kāi)始的加熱階段時(shí)，干燥料倉(cāng)中高分子塑料顆粒各個(gè)部分會(huì)有一個(gè)溫度梯度，按受熱程度分為三個(gè)部分，首先受熱升溫的表面層，逐步升溫的中間層，和尚未升溫的內(nèi)芯。

這時(shí)的顆粒表面層首先受熱，溫度相對(duì)整個(gè)顆粒最高，原本均勻分布在這層的水分子，受熱賦能后向?qū)油夥稚ⅲm然大部分水分子會(huì)向顆粒表面進(jìn)行分散，但也有部分是向顆粒內(nèi)部中間層運(yùn)動(dòng)，物料內(nèi)外溫差越大向物料中間層分散的也越多。

中間層受表面層熱傳導(dǎo)影響，溫度也在逐步升高，在這層中接近均布的水分子也受熱賦能運(yùn)動(dòng)加劇，在向外表面擴(kuò)散的過(guò)程中也受到從表面層反向運(yùn)動(dòng)且溫度更高能量更大運(yùn)動(dòng)更劇烈的水分子的阻擋，在該層形成相對(duì)高密度的水分子層，形成阻抗層，這個(gè)阻抗層延緩了水份脫出物料的干燥過(guò)程，增加了外熱源干燥的能耗。

這個(gè)阻抗層的大小和阻抗作用隨外熱源升溫速度不同而不同，是由于外熱源干燥方式熱傳導(dǎo)升溫時(shí)間差造成的。

外熱源升溫越快導(dǎo)致物料表面水份分散過(guò)快，顆粒內(nèi)部水份雙向擴(kuò)散越快，阻抗層水份密度加大，阻抗加大，顆粒內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也加大。這也是引起高分子塑料顆粒在干燥過(guò)程中開(kāi)裂和變形的原因。

熱風(fēng)干燥機(jī)這類(lèi)外熱源干燥設(shè)備實(shí)際使用中也體現(xiàn)出：在受熱升溫階段的快速升溫階段，由于阻抗層的存在對(duì)縮短干燥時(shí)間沒(méi)有縮短干燥時(shí)間的作用。

到了等速干燥階段，不同物料依據(jù)其特有導(dǎo)熱系數(shù)特性會(huì)在一定時(shí)間后使物料達(dá)到物料從外到內(nèi)的溫度場(chǎng)的一致，水份密度也會(huì)趨向一致，阻抗層會(huì)隨水分密度減少而消失。

到第三階段的降速干燥階段，物料內(nèi)殘余水份進(jìn)一步脫離，從而使物料達(dá)到干燥工藝的要求。由于物料內(nèi)部水份較少，溫度差變小，干燥速率也會(huì)變小。

相對(duì)傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥的外熱源方式，吉赫能干燥作為一種新型干燥技術(shù)設(shè)備是一種介電干燥，屬于均熱源干燥方式。對(duì)高分子塑料顆粒中水份以整體均勻的方式賦能。

由于水分子是由基礎(chǔ)的H-O-H三原子鍵合而成，屬于典型的極性分子，其氧原子的電負(fù)性較強(qiáng)，氫原子的核外僅有一個(gè)電子與氧原子形成共價(jià)鍵，故共用電子對(duì)會(huì)強(qiáng)烈偏向氧原子一邊，而氫核幾乎被裸露出來(lái)，故氧原子顯負(fù)電性，氫原子顯正電性。在高頻電磁場(chǎng)兆赫茲偏轉(zhuǎn)場(chǎng)作用下，水分子極劇反復(fù)偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與周?chē)渌肿拥呐鲎玻Σ吝\(yùn)動(dòng)，并有向低阻力，低密度運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。而高分子塑料是大分子鏈結(jié)構(gòu)，整個(gè)分子鏈的分子量達(dá)到成百萬(wàn)量級(jí)，沒(méi)有極性特征。

采用吉赫能干燥時(shí)，水分子賦能發(fā)生在整個(gè)干燥設(shè)備的整個(gè)內(nèi)部空間，由于物料內(nèi)部反復(fù)偏轉(zhuǎn)的水分子與高分子塑料物料的大分子鏈碰撞摩擦更劇烈，相互之間排斥力增加，水分子更有逐步的脫離開(kāi)高分子塑料物料的趨勢(shì)。這個(gè)脫離的過(guò)程由于是整個(gè)空間內(nèi)所有水分子同時(shí)被偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)賦能，沒(méi)有外熱干燥的受熱賦能的時(shí)間差異，所以，物料內(nèi)部的水分子只有單向向物質(zhì)密度小的物料外部移動(dòng)，所以沒(méi)有升溫時(shí)間差導(dǎo)致的阻抗層。

采用吉赫能干燥避免了傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥熱產(chǎn)生的冷中心現(xiàn)象，熱損耗小，熱能利用率高，干燥效率高，用時(shí)短，節(jié)能省電。

吉赫能均熱源干燥由于不需要長(zhǎng)時(shí)間建立溫度差來(lái)持續(xù)干燥，所以可以長(zhǎng)時(shí)間在常溫下工作，不會(huì)導(dǎo)致高分子物料受熱氧化，從而可以保持物料的原本色澤。特別適合對(duì)高分子塑料物料有顏色，透明度要求的薄膜，色母粒，彈性體等生產(chǎn)企業(yè)使用。

高分子塑料加工行業(yè)需要干燥效率高、節(jié)省時(shí)間，占地面積小、節(jié)能、運(yùn)營(yíng)成本低、高效、無(wú)不良影響、無(wú)污染低的干燥技術(shù)和設(shè)備.