PET結晶干燥后含水率≤50 ppm是什么概念？

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PET結晶干燥后含水率**≤50 ppm**是一個極其嚴格的水分控制標準，表示每百萬份重量的PET材料中，水分含量不超過50份重量。這個概念需要從多個層面理解：

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### **1. 數值含義**

- **ppm = parts per million（百萬分之一）**

- **50 ppm = 0.005%**（即每千克PET中水分含量≤0.05克）

- **類比**：

 - 相當于1噸（1000 kg）PET材料中，水分總質量≤50克（約一瓶眼藥水的重量）。

 - 或20米標準泳池（約400噸水）中混入**20毫升水**（約一湯匙）。

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### **2. 為什么要求如此苛刻？**

PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）在高溫熔融擠出時（通常＞280℃），水分會引發**水解反應**：

```化學式

PET分子鏈 + H?O → 羧酸端基 + 醇端基

```

**后果**：

| **含水率超標的影響**     | **具體表現**                                                                 |

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| **分子量下降**           | 特性粘度（IV值）降低，力學性能（拉伸強度、韌性）劣化                         |

| **熱降解加劇**           | 產生乙醛（AA）、CO?等揮發物 → 薄膜出現氣泡、黃變、晶點                       |

| **流延穩定性破壞**       | 擠出熔體波動 → 薄膜厚度不均、表面條紋                                        |

| **功能性失效**           | 光學薄膜霧度↑、電子膜介電性能↓、包裝膜阻隔性↓                                |

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### **3. 50 ppm的工業意義**

- ****閾值**：實驗表明，PET含水率**＞80 ppm**時，擠出過程中水解降解顯著；  

 **≤50 ppm**可確保分子量下降率＜5%，滿足高性能薄膜需求。

- **工藝紅線**：

 - **普通包裝膜**：可放寬至≤200 ppm（0.02%）

 - **光學級/電子級薄膜**（如屏幕膜、電容器膜）：**必須≤50 ppm**（部分要求≤30 ppm）

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### **4. 實現50 ppm的工藝挑戰**

#### **(1) 干燥系統要求**

| **參數**          | **標準值**                | **原因**                                                                 |

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| **干燥溫度**      | 160-180℃                 | PET玻璃化轉變溫度（Tg）約75℃，結晶后耐熱性↑，高溫可加速水分擴散          |

| **干燥時間**      | ≥4小時                   | 確保水分從切片核心擴散至表面                                             |

| **干燥風露點**    | ≤-40℃（相當于＜0.1 g/m3）| 防止干燥空氣中水分反向滲透                                               |

| **風速/風量**     | 均勻穿透料層             | 避免干燥死角                                                             |

#### **(2) 環境控制**

- 車間相對濕度（RH）**≤40%**（需除濕機）

- 切片暴露空氣時間**＜5分鐘**（投料至擠出機入口全程密閉輸送）

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### **5. 含水率檢測方法**

- **卡爾費休滴定法**（Karl Fischer Titration）：  

 精度可達±1 ppm，是檢測≤50 ppm含水率的**金標準**。

- **近紅外光譜法（NIR）**：  

 在線實時監測，但需定期用卡爾費休法校準。

- **注意**：快速水分測定儀（烘箱法）精度不足，不適用于50 ppm級檢測。

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### **6. 未達標的后果案例**

- **含水率60 ppm**：  

 電容器薄膜介電損耗↑30%，客戶退貨。

- **含水率100 ppm**：  

 光學膜霧度從0.5%升至2.0%，產生肉眼可見氣泡。

- **含水率200 ppm**：  

 擠出機模頭噴濺斷膜，每小時停機3次清模。

### **總結**

**≤50 ppm**是PET結晶干燥后保障高性能薄膜生產的**生命線**：  

- 相當于將水分控制在**萬分之一量級**（0.005%）；

- 需配套**高溫深干燥系統**（露點≤-40℃） + **車間除濕**（RH≤40%）+ **密閉輸送**；

- 任何環節松懈都可能導致分子量崩潰、產品報廢。  

**一句話：50 ppm是**PET薄膜的“水分生死關”。**