吉赫能干燥與熱風干燥干燥特性對比分析

干燥技術相對簡單應用卻十分廣泛的工業(yè)過程，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)部擴散到表面再從表面汽化脫離的過程。過高的水分含量會在實際加工生產(chǎn)中帶來各種各樣復雜的生產(chǎn)和品質(zhì)問題，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)中的斷絲問題，色母料行業(yè)生產(chǎn)中的偏色問題等等問題。

而隨著企業(yè)競爭環(huán)境的變化，降低干燥過程能耗也是重要的節(jié)能降耗環(huán)節(jié)。

通常實際工業(yè)生產(chǎn)中，企業(yè)常由于購置設備和運行成本相對較低而借助熱對流熱傳導賦能干燥的烘箱干燥或熱風氣流干燥

吉赫能干燥技術具有設備簡單、維修方便、裝置緊湊、投資少、效益高、收效快等優(yōu)點，且安全可靠，以干燥速度快、選擇性加熱、均勻加熱等優(yōu)點而見長。

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

實際應用中，可用2小時，將PA66GF30從含水量3.05wt％干燥到0.18wt％，是等功率熱風干燥機用時的1/12，總節(jié)能更小于1/12，為當前高分子塑料行業(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備，吉赫能干燥在塑料加工行業(yè)中并沒有普及使用，還需要被市場和企業(yè)所認知。

對于各種干燥設備，如果按設備對水分子干燥時使用的賦能方式來分：傳統(tǒng)熱風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。

熱風干燥是常見傳統(tǒng)干燥方法之一，是在烘箱或烘干室內(nèi)吹入熱風使空氣流動加快的干燥方法。干燥室排列有熱風管、鼓風機等，燃燒室內(nèi)現(xiàn)在常以電熱絲作熱源，熱風由熱風管輸入室內(nèi)，由于鼓風機的作用，使熱風對流達到溫度均勻，余熱由熱風口排出。

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

物料顆粒的受熱來自于顆粒外部的料倉內(nèi)熱風空氣的熱傳導和部分熱對流，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換成為高頻電磁波，電磁波在料倉中穿透物料顆粒，直接對水分子賦能，使受熱水分子移動，并脫出到空氣中，由于是同時均勻的對顆粒內(nèi)外各個部位的所有水分子均勻的賦能 ，所以屬于均熱源干燥方式。

在開始干燥會經(jīng)歷三個階段：加熱階段、等速干燥階段和降速干燥階段。

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

在開始的加熱階段時，干燥料倉中高分子塑料顆粒各個部分會有一個溫度梯度，按受熱程度分為三個部分，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。

這時的顆粒表面層首先受熱，溫度相對整個顆粒最高，原本均勻分布在這層的水分子，受熱賦能后向層外分散，雖然大部分水分子會向顆粒表面進行分散，但也有部分是向顆粒內(nèi)部中間層運動，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動加劇，在向外表面擴散的過程中也受到從表面層反向運動且溫度更高能量更大運動更劇烈的水分子的阻擋，在該層形成相對高密度的水分子層，形成阻抗層，這個阻抗層延緩了水份脫出物料的干燥過程，增加了外熱源干燥的能耗。

這個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升溫時間差造成的。

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

熱風干燥機這類外熱源干燥設備實際使用中也體現(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縮短干燥時間沒有縮短干燥時間的作用。

到了等速干燥階段，不同物料依據(jù)其特有導熱系數(shù)特性會在一定時間后使物料達到物料從外到內(nèi)的溫度場的一致，水份密度也會趨向一致，阻抗層會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)殘余水份進一步脫離，從而使物料達到干燥工藝的要求。由于物料內(nèi)部水份較少，溫度差變小，干燥速率也會變小。

相對傳統(tǒng)熱風干燥的外熱源方式，吉赫能干燥作為一種新型干燥技術設備是一種介電干燥，屬于均熱源干燥方式。對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，其氧原子的電負性較強，氫原子的核外僅有一個電子與氧原子形成共價鍵，故共用電子對會強烈偏向氧原子一邊，而氫核幾乎被裸露出來，故氧原子顯負電性，氫原子顯正電性。在高頻電磁場兆赫茲偏轉場作用下，水分子極劇反復偏轉運動，與周圍其他分子的碰撞，摩擦運動，并有向低阻力，低密度運動的趨勢。而高分子塑料是大分子鏈結構，整個分子鏈的分子量達到成百萬量級，沒有極性特征。

采用吉赫能干燥時，水分子賦能發(fā)生在整個干燥設備的整個內(nèi)部空間，由于物料內(nèi)部反復偏轉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高分子塑料物料的趨勢。這個脫離的過程由于是整個空間內(nèi)所有水分子同時被偏轉運動賦能，沒有外熱干燥的受熱賦能的時間差異，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，所以沒有升溫時間差導致的阻抗層。

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

吉赫能均熱源干燥由于不需要長時間建立溫度差來持續(xù)干燥，所以可以長時間在常溫下工作，不會導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)省時間，占地面積小、節(jié)能、運營成本低、高效、無不良影響、無污染低的干燥技術和設備.