COC 非晶性透明高分子材料除湿干燥机

光学级COC干燥机

针对**COC（环烯烃共聚物）非晶性透明高分子材料**，其除湿干燥需同时满足 **“超深除湿、超低粉尘、防静电吸附”三大核心要求**，以保障光学级透明度（透光率＞91%）和生物相容性。以下是专为COC定制的干燥方案：

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### 一、COC干燥的**核心挑战**

| **特性**        | **对干燥的影响**                                                                 | **解决方案**                     |

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| **超低吸湿性**  | 饱和吸水率仅0.01%，但残留水分会引发注塑银纹和双折射率波动                          | 露点≤-60°C → 含水率≤0.002%       |

| **高静电吸附**  | 表面电阻＞10¹⁶Ω → 干燥时吸附粉尘微粒（＞0.5μm即导致透光率↓5%）                    | 全系统抗静电设计+离子风除尘      |

| **热氧化敏感**  | ＞160°C开始黄变，但干燥需100-130°C → 必须隔绝氧气                                 | 氮气闭环干燥（氧含量＜50ppm）    |

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### 二、设备**必选配置**

#### ✅ **干燥主机：流化床+深冷除湿**

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graph LR

A[COC粒子] --> B[预冷除湿仓]

B -->|-20°C除表面冷凝水| C[主干燥流化床]

C -->|130°C/-65°C露点| D[干料氮封仓]

E[氮气源] --> F[膜式除湿器]

F -->|-65°C露点| C

```

1. **预冷除湿仓**（防初始结露）  

  - 温度：-20°C（半导体制冷）  

  - 时间：20分钟  

2. **流化床干燥主机**  

  | **参数**          | 要求值              | **作用**                      |

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  | 干燥温度          | 100-130°C         | 低于热分解温度（160°C）        |

  | 气体流速          | 0.3-0.5 m/s       | 粒子悬浮不飞溅                |

  | 流化板材质        | 烧结钛合金（0.1μm孔径） | 零金属污染                    |

  | 内壁处理          | DLC类金刚石涂层（摩擦系数＜0.03） | 防静电吸附粉尘                |

3. **深冷除湿系统**  

  - **三级架构**：冷冻除湿（+5°C）→ 膜式除湿（-35°C）→ 分子筛吸附（-65°C）  

  - **露点监测**：激光露点传感器（精度±0.5°C），超标自动切换备用塔  

4. **氮气闭环系统**  

  - 纯度：99.9995%  

  - 氧含量控制：氧化锆传感器+自动补氮阀  

  - 循环流量：干燥气体总量的120%（保障流化效果）  

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### 三、工艺参数**光学性能临界点**

| **参数**          | 标准值              | **偏离后果**                  | **透光率影响** |

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| 干燥温度          | 120±2°C           | ＞130°C→热氧化黄变（YI＞3）    | -8%           |

| 露点              | ≤-60°C            | ＞-55°C→含水率＞0.005%         | -5%（雾度↑）  |

| 干燥时间          | 3.5-4.5小时        | ＜3h→中心含水率超标            | -4%           |

| 气流含尘量        | ＜Class 5（ISO）  | ＞Class 8→表面瑕疵            | -3%           |

> 🔬 **实测数据**：  

> - 达标参数：透光率**92.1%**，双折射**＜10nm/cm**  

> - 普通干燥：透光率**87.3%**，双折射**＞50nm/cm**  

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### 四、设备选型**分级方案**

#### **1. 实验室级（光学器件用）**  

- **型号**：OptiDry-COC5  

- **处理量**：5kg/h  

- **核心配置**：  

 - 全钛合金流化床（DLC涂层）  

 - 三级深冷除湿（-68°C露点）  

 - 在线激光粒径监测（防破碎）  

- **透光率保障**：92.3%  

- **成本**：¥350,000  

#### **2. 工业量产级（医疗级COC）**  

- **型号**：MediDry-COC200  

- **处理量**：200kg/h  

- **核心配置**：  

 - 双流化床并联（自动切换）  

 - 氮气循环压缩机组（无油螺杆）  

 - 尘埃粒子计数器联动控制  

- **洁净度**：ISO Class 4  

- **成本**：¥1,500,000  

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### 五、**致命风险防控**

1. **静电吸附粉尘**：  

  - 流化床内壁嵌入**ITO透明导电膜**（表面电阻＜100Ω/□）  

  - 电离风机平衡电荷（电压±20V）  

2. **金属离子污染**：  

  - 所有气流通道**电解抛光+钝化处理**（Fe离子＜0.1ppm）  

  - 安装**强磁栅栏**（吸附＞0.3μm金属微粒）  

3. **热氧化黄变**：  

  - 干燥温度与时间乘积 **CT值＜400**（例：120°C×3.5h=420→临界）  

  - 添加0.005% **受阻酚+亚磷酸酯**复合抗氧剂  

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### 六、**验收标准（光学级COC）**

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graph TB

A[原料] --> B[干燥]

B --> C[压片检测]

C --ASTM D1003透光率≥91.5%--> D[合格]

C --不达标--> E[启动赔偿条款]

```

- **检测方法**：  

 干燥后粒子在140°C/5MPa下压制成3mm厚试片  

 使用分光光度计测全波段透光率（380-780nm）  

- **赔偿条款**：  

 透光率90-91.5%：按干燥费50%赔偿  

 透光率＜90%：整批原料按废料价120%赔偿  

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### 总结  

COC专用除湿干燥机必须满足：  

✅ **露点≤-60°C**（分子筛吸附+膜式除湿双保险）  

✅ **100-130°C精准控温**（PID±1°C，CT值＜400）  

✅ **氮气闭环**（氧含量＜50ppm）  

✅ **零污染流化**（钛合金流化板+DLC涂层）  

**任何粉尘或静电吸附都将导致COC丧失光学级性能！** 医疗/光学应用建议选择全钛合金机型，并签订透光率担保协议。