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塑料薄膜用碳酸鈣要求及母粒生產(chǎn)工藝技術(shù)

添加時間:2023年02月13日   【字體大小: 】 關(guān)注:2102
   碳酸鈣在塑料中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,不僅可降低成本,還可改善塑料材料某些方面的性能,例如經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣可提高聚氯乙烯塑料的沖擊韌性,達(dá)到一定細(xì)度的重鈣經(jīng)過界面調(diào)控處理可顯著提高聚乙烯塑料和聚丙烯塑料的沖擊韌性,以及加有普通細(xì)度重質(zhì)碳酸鈣的聚丙烯編織袋,其表面抗滑性和可印刷性都得到改善等。

  1、塑料薄膜用碳酸鈣要求

  目前,在聚乙烯塑料薄膜中使用的都是1250目的重鈣。這里所說的1250目是指最大粒徑不超過10μm。一些企業(yè)以d97為多少微米來表明重鈣的粒級,但塑料薄膜關(guān)心的是最大粒徑不能超過10μm,因為有很多薄膜產(chǎn)品(如地膜),本身的厚度就不足10μm,即使大顆粒僅占萬分之一,其絕對數(shù)量(顆粒個數(shù))也會十分龐大,每個大顆粒都有可能造成塑料薄膜的質(zhì)量事故。

  必須說明的是,并不是比1250目粗的重鈣就不能用,也不是說比1250目細(xì)的有多么不好。在分散良好的情況下,重鈣的粒徑越小,相同填充量時塑料薄膜的力學(xué)性能和外觀也越好。

  考慮到重鈣越細(xì)價格越高,以及目前主要依賴高速混合機對重鈣進(jìn)行表面處理的技術(shù)條件,用于聚乙烯塑料薄膜的重鈣以1250目為宜,細(xì)度過細(xì),會在表面處理和分散方面出現(xiàn)難以解決的問題。

  在聚乙烯塑料薄膜中能否使用輕鈣?迄今為止還沒有人使用輕鈣,但并不等于不能使用。普通輕鈣多是幾個微米的粒子的團(tuán)聚體,把它們分散開來更困難。另外輕鈣粒子的晶形和方解石有很大區(qū)別,其折光率方面的差別對PE薄膜的透光性影響更為顯著。

  納米碳酸鈣實質(zhì)上也是輕質(zhì)碳酸鈣,同樣存在著顆粒團(tuán)聚問題,而且由于售價遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通輕鈣,因此至今無人問津。

  2、碳酸鈣母料生產(chǎn)工藝技術(shù)要點

  (1)團(tuán)聚問題

  要想使填充母料中的碳酸鈣顆粒均勻分散到基體塑料中,必須先將碳酸鈣顆粒完全包覆好。如果在生產(chǎn)填充母料的過程中,碳酸鈣已經(jīng)團(tuán)聚,那么在吹塑薄膜的擠出機中,這種團(tuán)聚的顆粒是無法打開的,勢必在薄膜上形成眾多白點。甚至是白色的硬顆粒,還有可能形成“云霧”。

  解決碳酸鈣顆粒的團(tuán)聚問題首先是要在表面處理時防止過度摩擦,一旦因摩擦產(chǎn)生靜電就極易發(fā)生團(tuán)聚。其次是表面處理劑的量要足夠。當(dāng)顆粒表面被偶聯(lián)劑作用而改變?yōu)橛H油性時,其表面能大大下降,相互之間就不易凝聚了。

  (2)填充比例問題

  填充母料中的碳酸鈣比例越高,該產(chǎn)品的原材料成本就越低,越具市場競爭力。由于碳酸鈣顆粒粒徑小,顆粒數(shù)量大,總表面積也大,就需要更多的載體樹脂對其包覆,不僅要求載體樹脂的熔體粘度小,而且要有足夠的量。為了得到使用性能良好的薄膜級填充母料,碳酸鈣的重量百分?jǐn)?shù)一般不超過80%,而載體樹脂的重量百分?jǐn)?shù)一般不低于13%。

  (3)物料形態(tài)問題

  在對高混機中的物料應(yīng)當(dāng)攪成什么形態(tài)問題上,有不同的看法。有人曾經(jīng)試驗攪成完全糊狀再放料和僅僅機械混合均勻,載體樹脂的顆粒仍然保持原顆粒形態(tài)就放料,兩種極端情況做成的填充母粒在薄膜中應(yīng)用的效果無明顯差別。

  我們的經(jīng)驗是最好載體樹脂已開始熔化,和已表面處理的重鈣充分接觸形成面疙瘩狀但又不要成糊,此時立即放料。如果成糊,放料十分困難,耽誤時間降低了生產(chǎn)效率,如果物料仍保持顆粒和粉的狀態(tài),不僅不能做到組分均勻一致,而且在往雙螺桿擠出機中加料時,粒粉再次分離,造成產(chǎn)品中有的重鈣多,有的樹脂多,就會在吹塑薄膜時出現(xiàn)物料不均勻的現(xiàn)象,極易發(fā)生“云霧”或白點。

  (4)擠出設(shè)備

  用于物料混合混煉造粒的擠出機也非常重要,同向平行雙螺桿擠出機遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于帶混煉段的單螺桿擠出機;鞜捲炝TO(shè)備的優(yōu)勢可以彌補高混機中碳酸鈣表面處理以及和載體樹脂初混時的不足,因此人工擠出混煉造粒設(shè)備的選型和螺紋套選用與排布也是至關(guān)重要的。

  (5)造粒問題

  在造粒部分應(yīng)盡量避免拉條水冷的操作方式,因為人工操作的水平和責(zé)任心問題,一旦物料帶水將對吹塑薄膜帶來重大隱患。如果是以聚乙烯樹脂作為載體樹脂,選用風(fēng)冷模面熱切工藝是適宜的。

  對粒子的形狀,大小都是很有講究的,一般以直徑3~5mm的圓片為宜,其厚度1mm左右即可,主要是為了在吹塑薄膜時,容易與基體樹脂的顆粒混勻,在短時間內(nèi)迅速熔融便于與基體樹脂物料互相摻混。

  當(dāng)擠出機直徑較大(如直徑在Φ72mm以上),產(chǎn)量高于300kg/h時,風(fēng)冷模面熱切的機頭很難做好,溫度不易控制,顆粒冷卻不下來,容易粘連。此時宜用傳送帶冷卻的方式,而且該種方式適應(yīng)于各種填充母料或改性專用料的生產(chǎn),但需較長的距離冷卻,要求有較大的場地。

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