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PET自問(wèn)世以來(lái)，由于成纖性能優(yōu)良，一開(kāi)始就被廣泛用于合成纖維工業(yè)，在塑料工業(yè)方面，開(kāi)始局限于制造雙向拉伸薄膜，后來(lái)又廣泛應用于中空容器。而今擠出法生產(chǎn)的APET片材經(jīng)熱成型加工成各種包裝產(chǎn)品，以其良好的氣體阻隔性、不含有其它添加助劑、純凈衛生、具有良好的韌性和延伸性、優(yōu)良的可回收性等特點(diǎn)，廣泛用于電器、玩具、食品等各類(lèi)包裝及廣告印刷行業(yè)。 

PET切片屬于一種飽和線(xiàn)性高分子聚合物，在分子結構中含有親水基團-COOR，極易吸水，如果切片中含有水分，在熔融擠出時(shí)，會(huì )引起水解作用，使熔體粘度和分子量顯著(zhù)下降，導致擠出成型的片材起泡、變脆、發(fā)黃等異?，F象。所以，對PET的擠出加工有兩條路線(xiàn)可走：一是“預結晶-干燥-熔融擠出”路線(xiàn)；另一個(gè)是采用排氣擠出機直接擠出成型。 

由于PET原料本身的特性，在對PET進(jìn)行傳統加工前，都要將PET原料進(jìn)行預結晶和干燥一段時(shí)間，等達到要求的含水率時(shí)，再對其進(jìn)行加工，這樣既費時(shí)又耗能。雖然現在的干燥技術(shù)有了長(cháng)足進(jìn)步，降低了干燥過(guò)程中能量的消耗，但預干燥部分能耗依然很大。采用排氣擠出機直接擠出PET在設備成本和能耗方面相對有優(yōu)勢，但擠出機的設計難度較大，一般意義上的排氣擠出機很難勝任PET的排氣要求，實(shí)際擠出效果并不理想，所以“預結晶-干燥-熔融擠出”的加工方式一直很流行。近年來(lái)，隨著(zhù)人們對PET及其加工設備認識的不斷深入，以及全球能源成本不斷升高，直接擠出成型PET技術(shù)備受關(guān)注，與之相應的各種擠出設備也層出不盡。 

PET排氣擠出機 

能用于PET排氣擠出加工的既有單螺桿擠出機，也有雙螺桿擠出機，近幾年更是不斷推出多螺桿擠出機。它們有一定適用范圍，使用者可以根據實(shí)際需求與性?xún)r(jià)比做出合理選擇。 

單螺桿排氣擠出機 

德國亞琛大學(xué)塑料加工研究所（IKV）研制的PET單螺桿排氣擠出機于2002年就已經(jīng)完成實(shí)驗室測試，效果不錯。由于單螺桿擠出機的比表面積較小，較低的熔體表面積更新速率，其排氣能力受到一定限制，要求PET初始含濕量不大于1000ppm。 

雙螺桿排氣擠出機 

異向雙螺桿擠出機和同向雙螺桿擠出機都可用于PET排氣擠出。日本制鋼所于1987年首先研制成功異向非嚙合雙螺桿擠出機用于PET瓶片免干燥擠出加工。而德國B(niǎo)erstorff（貝爾斯托夫）和意大利Bandera（邦德拉）公司的同向雙螺桿擠出機在PET免干燥擠出加工中已得到較為廣泛的應用。 

一般，雙螺桿加工PET要求原料初始含濕量在3000ppm以下，這一加工方式可以獲得較為理想的片材品質(zhì)。目前國內南京越升擠出機械有限公司推出的高效PET免干燥同向雙螺桿排氣擠出機可以加工最大初始含水量為5000ppm瓶片，粘度降控制在0.03 dl/g以?xún)取?/span>

多螺桿擠出機 

傳統多螺桿擠出機常見(jiàn)的有行星螺桿擠出機、環(huán)形螺桿擠出機等。近年來(lái)，又陸續開(kāi)發(fā)出倒三角形排列三螺桿擠出機、一字排列三螺桿擠出機、一字排列四螺桿擠出機、MRS多螺桿擠出機等新機型。 

其中，德國格諾斯塑膠技術(shù)有限公司推出的MRS擠出系統以其卓越的排氣能力而備受推崇。據介紹，MRS系統排氣段螺桿表面積是雙螺桿擠出機的3倍，熔體界面更新速率是雙螺桿擠出機的25倍，螺桿的自由體積是雙螺桿擠出機的2倍，在25mba的真空度下能加工初始最大含水量為1%的PET材料，粘度降僅為0.03 dl/g，而在同等條件下，行星螺桿擠出機只能處理含水量小于0.5%的PET。 

決定排氣效率的關(guān)鍵因素是熔體的比表面積、熔體表面積的更新速率、脫揮時(shí)間和真空度，其中前三項由擠出機的結構決定。 

為及時(shí)、快速地排出PET熔體中水分，人們不斷設計出能夠提供大的比表面積和高的界面更新速率的擠出設備，結構上越來(lái)越復雜，這就給制造、安裝、使用和維護都帶來(lái)諸多不便。上述擠出機的排氣段設計原則適用于所有需要排氣的聚合物加工，并不只是PET。實(shí)際上，針對PET的特點(diǎn)，一種經(jīng)過(guò)特殊設計的單螺桿擠出機也同樣能勝任高含水率的PET免干燥排氣加工。

用於PET免乾燥加工的越升雙螺桿擠出機

PET免干燥單螺桿加工 

PET是極性的高聚物，易吸水，完全干燥的PET切片放置在空氣中，30分鐘內吸水量就能達到500ppm，一般切片的平衡吸水率是0.4%，這么高的含水量熔融加工會(huì )導致PET熔體的嚴重水解而使制品不具備使用價(jià)值。水在PET切片中存在有2種狀態(tài)：吸附的和締和的。屬締和的水為0.02%左右，吸附的水在120℃下可除去，締和的水要140℃才能除去。而一旦PET熔融后，在最先的5分鐘之內，熔體水解最為劇烈，以后逐漸變得平緩。 

PET排氣擠出機設計原則 

1. 目前各種排氣擠出機都是在聚合物熔融后抽真空排氣，根據需要，可設置多個(gè)排氣口，總可以把含水量和小分子組分降到人們期望的水平，這種設計用于處理那些對水不敏感的物料（如PS、ABS等）是沒(méi)有問(wèn)題的，但對PET卻不理想。因為水對PET熔體具有劇烈降解作用，要求PET排氣擠出機要具有固體排氣能力，即在PET沒(méi)有熔融前就盡可能多地把水蒸汽抽出機筒外，這一點(diǎn)顯著(zhù)區別于常規排氣擠出機的設計理念。 

2. PET熔體排氣必須在盡可能短的時(shí)間內完成，考慮到最先的5分鐘內PET熔體水解最為劇烈，要求排氣操作最好不要超過(guò)1分鐘。而常規材料排氣時(shí)間越長(cháng)排氣效果越好，但這對PET不適用。 

3. 在兼顧產(chǎn)量的同時(shí)，PET排氣擠出機固體段要盡可能地長(cháng)，螺槽盡可能淺，有利于PET切片的均勻受熱，使得更多的水從切片中蒸發(fā)出來(lái)。 

4. 在不冒料前提下，熔體排氣段的螺槽盡可能淺，減薄熔體內氣泡擴散路徑；同時(shí)PET熔體粘度相對較小，位于其中的氣泡擴散較為容易，為短時(shí)間內快速脫揮提供可能。 

5. 螺桿的熔融段和熔體輸送段采用柔性螺紋設計，為PET熔融和輸送提供溫和剪切，實(shí)現低溫擠出，避免PET的熱降解。 

根據以上PET排氣擠出機設計原則，南京越升擠出機械有限公司研制了PETP100型單螺桿排氣擠出機，專(zhuān)用于PET免干燥加工。生產(chǎn)測試達到預期效果：最終片材粘度降在0.03 -0.05 dl/g之間。 

免干燥擠出機的應用 

PET免除濕干燥擠出機可以加工PET瓶片料、破碎料或粒料，可直接擠出制品或者造粒等。由于原料無(wú)需結晶、干燥，所以節省了結晶、干燥裝置，降低了設備成本和能耗。采用結晶干燥擠出技術(shù)路線(xiàn)的能耗是0.5kwh/kg，而采用免干燥擠出機能耗為0.3 kwh/kg，節能效果顯著(zhù)。 

相對而言，采用免干燥擠出加工方式比傳統的結晶干燥擠出更靈活，根據需要，它可以快速地更換原料，而不用等待對聚合物進(jìn)行預干燥；南京越升的PET免除濕干燥擠出機加工的PET最終粘度降為0.03 dl/g -0.05 dl/g，在滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)需求的同時(shí)，由于采用了單螺桿排氣方式，與雙螺桿和多螺桿擠出機相比，設備成本更低，操作更方便。 

隨著(zhù)全球能源短缺的不斷加劇以及全球能源成本的不斷升高，節能降耗的觀(guān)念已深入到工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，傳統的需要在加工前進(jìn)行預干燥的技術(shù)由于其本身的缺陷必將慢慢退出主流，而無(wú)需干燥的PET加工技術(shù)由于解決了能耗問(wèn)題，同時(shí)具有很好的靈活性并能促進(jìn)生產(chǎn)率的有效提高而必將成為PET的主流加工方式。 

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