唐荣，刘长军*，廖崇蔚，温浩宇，吴波，王传龙*

先进材料

S波段变频微波方腔干燥PET切片的研究

唐荣1,2，刘长军1,2*，廖崇蔚1,2，温浩宇3，吴波3，王传龙3*

（1.四川大学，成都 610064；2.宜宾四川大学产业技术研究院，四川 宜宾 644000； 3.四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司，四川 宜宾 644007）

针对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料传统干燥方式能耗高、效率低等不足，运用微波干燥材料具有速度快、效率高、易于控制的特点，研究微波深度干燥PET技术并研制实验装置。提出微波变频和变功率加热干燥技术，通过主动调整频率改善微波均匀性，结合微波变功率技术，控制PET材料温度在170～180 ℃，提升PET材料温度均匀性，并防止“热失控”现象的发生。当干燥时间为2 h时，实现了PET深度干燥，能耗率为1.03 kW·h/kg，含水率降低至0.01%以下，达到了后续包装材料注塑加工的要求。微波变频变功率加热技术适用于低含水率PET的深度干燥，比传统干燥方式能耗低并且时间短。

聚对苯二甲酸乙二醇酯；深度干燥；微波干燥；热失控；水分脱除；含水率

PET材料在较大的温度范围内能保持良好的物化特性，且耐摩擦、透明度高、绝缘性能优良，在包装、汽车工业和医疗领域获得广泛应用[1-4]。PET大分子有酯基类亲水基团，具有较强的吸湿性，易吸收水分。然而PET材料含水率升高会导致注塑包装产品缺陷，如产品透光度降低、特性黏度降低[5-6]、包装瓶破裂[7]等。尽管PET材料初始含水率低，也会对注塑产品的透光性造成影响。因此，希望PET材料干燥后含水率尽可能低。PET材料干燥属于深度干燥领域，不同于高初始含水率的物料干燥。传统PET材料干燥使用热风干燥4～8 h，能耗高且效率低[8-9]。因此，急需一种高效节能的技术对PET物料进行深度干燥。

微波干燥具有速度快、易于控制、热效率高等优势，非常适用于PET等导热性差的材料干燥[10]。目前，微波干燥已被成功应用于食品、药品和农产品加工[11-12]，但存在干燥不均匀和干燥工艺非标准等问题。微波干燥PET材料时，由于PET介电损耗随温度升高而升高[13-15]，易出现“热失控”现象，引起局部过热导致材料结团甚至烧焦[16-17]。“热失控”是在微波加热中由材料对温度的非线性特性引起的一种温度急剧升高的宏观热现象，主要呈现为温度升高导致材料更加吸收微波的正反馈过程[18-19]。为了解决该问题，国内外学者研究了高含水率药材和食物等物料的微波变功率干燥技术，以缓解“热失控”[20-22]。然而，目前尚未发现对PET材料这类低含水率物料的微波变功率干燥技术研究。

为解决PET材料微波干燥均匀性差、干燥工艺不明确、易发生“热失控”等问题，