PET结晶干燥后含水率≤50 ppm是什么概念？

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PET结晶干燥后含水率**≤50 ppm**是一个极其严格的水分控制标准，表示每百万份重量的PET材料中，水分含量不超过50份重量。这个概念需要从多个层面理解：

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### **1. 数值含义**

- **ppm = parts per million（百万分之一）**

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

- **类比**：

 - 相当于1吨（1000 kg）PET材料中，水分总质量≤50克（约一瓶眼药水的重量）。

 - 或20米标准泳池（约400吨水）中混入**20毫升水**（约一汤匙）。

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### **2. 为什么要求如此苛刻？**

PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）在高温熔融挤出时（通常＞280℃），水分会引发**水解反应**：

```化学式

PET分子链 + H₂O → 羧酸端基 + 醇端基

```

**后果**：

| **含水率超标的影响**     | **具体表现**                                                                 |

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| **分子量下降**           | 特性粘度（IV值）降低，力学性能（拉伸强度、韧性）劣化                         |

| **热降解加剧**           | 产生乙醛（AA）、CO₂等挥发物 → 薄膜出现气泡、黄变、晶点                       |

| **流延稳定性破坏**       | 挤出熔体波动 → 薄膜厚度不均、表面条纹                                        |

| **功能性失效**           | 光学薄膜雾度↑、电子膜介电性能↓、包装膜阻隔性↓                                |

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### **3. 50 ppm的工业意义**

- ****阈值**：实验表明，PET含水率**＞80 ppm**时，挤出过程中水解降解显著；  

 **≤50 ppm**可确保分子量下降率＜5%，满足高性能薄膜需求。

- **工艺红线**：

 - **普通包装膜**：可放宽至≤200 ppm（0.02%）

 - **光学级/电子级薄膜**（如屏幕膜、电容器膜）：**必须≤50 ppm**（部分要求≤30 ppm）

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### **4. 实现50 ppm的工艺挑战**

#### **(1) 干燥系统要求**

| **参数**          | **标准值**                | **原因**                                                                 |

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| **干燥温度**      | 160-180℃                 | PET玻璃化转变温度（Tg）约75℃，结晶后耐热性↑，高温可加速水分扩散          |

| **干燥时间**      | ≥4小时                   | 确保水分从切片核心扩散至表面                                             |

| **干燥风露点**    | ≤-40℃（相当于＜0.1 g/m³）| 防止干燥空气中水分反向渗透                                               |

| **风速/风量**     | 均匀穿透料层             | 避免干燥死角                                                             |

#### **(2) 环境控制**

- 车间相对湿度（RH）**≤40%**（需除湿机）

- 切片暴露空气时间**＜5分钟**（投料至挤出机入口全程密闭输送）

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### **5. 含水率检测方法**

- **卡尔费休滴定法**（Karl Fischer Titration）：  

 精度可达±1 ppm，是检测≤50 ppm含水率的**金标准**。

- **近红外光谱法（NIR）**：  

 在线实时监测，但需定期用卡尔费休法校准。

- **注意**：快速水分测定仪（烘箱法）精度不足，不适用于50 ppm级检测。

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### **6. 未达标的后果案例**

- **含水率60 ppm**：  

 电容器薄膜介电损耗↑30%，客户退货。

- **含水率100 ppm**：  

 光学膜雾度从0.5%升至2.0%，产生肉眼可见气泡。

- **含水率200 ppm**：  

 挤出机模头喷溅断膜，每小时停机3次清模。

### **总结**

**≤50 ppm**是PET结晶干燥后保障高性能薄膜生产的**生命线**：  

- 相当于将水分控制在**万分之一量级**（0.005%）；

- 需配套**高温深干燥系统**（露点≤-40℃） + **车间除湿**（RH≤40%）+ **密闭输送**；

- 任何环节松懈都可能导致分子量崩溃、产品报废。  

**一句话：50 ppm是**PET薄膜的“水分生死关”。**