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土工膜的生产工艺
详细介绍
型 号:膜
产品规格:1---6米
流延膜
一.流延膜概述
流延膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜,有单层流涎和多层共挤流涎两种方式。与吹膜相比,其特点是生产速度快,产量高,薄膜的透明性、光泽性、厚度均匀性等都极为出色。流延薄膜具有优越的热封性能和优良的透明性,是主要的包装复合基材之一,用于生产高温蒸煮膜、真空镀铝膜等,市场极为看好。
二.流延膜配方组成
配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素,表面看起来很简单,但其实包含了很多内在联系,要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事,需要考虑的因素很多。
我们目前的所用PE膜基本组成如下:
                HDPE
PE树脂
LDPE
                LLDPE                                70%
   TiO2+CaCO3
PE膜   色母(w1)(7%~10%):PE树脂+
80~85%
   CaCO3
填充料(w2):PE树脂+
1.   树脂
1)树脂品种的选择
   树脂要选择与改性目的性能最接近的品种,以节省加入助剂的使用量。如耐磨改性,树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA聚酰胺(俗称尼龙)、POM(聚甲醛)、UHMWPE(超高分子量聚乙烯);再如透明改性,树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS(聚苯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)。
   2)树脂牌号的选择
   同一种树脂的牌号不同,其性能差别也很大,应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性PP,可在热变形温度100~140℃的PP牌号范围内选择,我们要选用本身耐热140℃的PP牌号。
   3)树脂流动性的选择
配方中各种塑化材料的粘度要接近,以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料,要加过渡料,以减小粘度梯度。如PA66增韧、阻燃配方中常加入PA6作为过渡料,PA6增韧、阻燃配方中常加入HDPE作为过渡料。
不同加工方法要求流动性不同。
不同品种的塑料具有不同的流动性。由此将塑料分成高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料,具体如下:
高流动性塑料——PS、HIPS(耐冲击聚苯乙烯)、ABS、PE、PP、PA等。
低流动性塑料——PC、MPPO(改性聚苯醚)、PPS(聚苯硫醚)等。
不流动性塑料——聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。
同一品种塑料也具有不同的流动性,主要原因为分子量、分子链分布的不同,所以同一种原料分为不同的牌号。不同的加工方法所需用的流动性不同,所以牌号分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等。
不同改性目的要求流动性不同,如高填充要求流动性好,如磁性塑料、填充目料、无卤阻燃电缆料等。
4)树脂对助剂的选择性
如PPS不能加入含铅和含铜助剂,PC不能用三氧化锑,这些都可导致解聚。同时,助剂的酸碱性,应与树脂的酸碱性要一致,否则会起两者的反应。
2.   色母色母又名色种,色母(Color Master Batch)是一种新型高分子材料专用着色剂,亦称颜料制备物(Pigment Preparation)。它由颜料或染料、载体和添加剂三种基本要素所组成,是把超常量的颜料或染料均匀地载附于树脂之中而得到的聚集体,可称颜料浓缩物(Pigment Concentration),所以他的着色力高于颜料本身。简单一点说色母是一种把超常量的颜料或染料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体。色母料是使塑料制品着色的一种专用粒料。其根据着色的塑料品种可分为聚烯烃类、ABS类、PS类和AS类等。色母料的生产工艺通常分为两步:第一步是制取颜料预分散体,即用分散剂或其它助剂对颜料进行表面处理;第二步是将颜料预分散体与载体树脂混熔造粒后制得色母料。色母料是由颜料、分散剂、载体树脂和适量助剂构成。分散剂的重要作用是使颜料充分分散,均匀地分散在载体树脂和基体树脂中,最终获得色泽均匀的塑料制品。用于色母料的载体树脂首先应与被着色树脂具有良好的相容性,其次载体树脂的流动性应大于被着色树脂,以便颜料更好地分散。色母料的组成、颜料的选择和用量取决于被着色塑料的性质,通常用于聚烯烃塑料着色的色母料中颜料的含量为20%~40%。2.1色母的基本成分1. 颜料或染料
   颜料又分为有机颜料与无机颜料 。
   常用的有机颜料有:酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红等。
   常用的无机颜料有:镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄等
2. 载体
   载体是色母粒的基体。专用色母一般选择与制品树脂相同的树脂作为载体,两者的相容性最好,但同时也要考虑载体的流动性。
3. 分散剂
   促使颜料均匀分散并不再凝聚,分散剂的熔点应比树脂低,与树脂有良好的相容性,和颜料有较好的亲和力。最常用的分散剂为:聚乙烯低分子蜡、硬脂酸盐。
4. 添加剂
   如阻燃、增亮、抗菌、抗静电、抗氧化等品种,除非客户提出要求,一般情况下色母中并不含有上述添加剂。2.2 色母分的品种和等级色母的分类方法常用的有以下几种:
按载体分类:如PE色母、PP色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等。
按用途分类:如注射色母、吹塑色母、纺丝色母等。
各品种又可分为不同的等级,如:1.高级注射色母:用于化妆品包装盒、玩具、电器外壳及其它高级制品。
2.普通注射色母:用于一般日用塑料制品、工业容器等。
3.高级吹膜色母:用于超薄制品的吹塑着色。
4.普通吹膜色母:用于一般包装袋、编织袋的吹塑着色。
5.纺丝色母:用于纺织纤维纺丝着色,色母颜料颗粒细,浓度高,着色力强,耐热、耐光性好。
6.低级色母:用于制造对颜色品质要求不高的低级产品,如垃圾桶、低级容器等。 7.专用色母:是根据用户指定的用于制品的塑料品种,选用相同的塑料作为载体所制造的色母。如PP色母、ABS色母分别选用PP、ABS作为载体。
通用色母 :也用某种树脂(往往是低熔点的PE)作为载体,但它可以适用于除其载体树脂之外的其它树脂的着色。
  8.通用色母:通用色母相对来说比较简单方便,但缺点较多,建议用户选用专用色母。专用色母的耐热等级一般是与用于制品的塑料相适应的,在正常温度下,可以放心使用。唯在下述情况下会引起不同程度的变色,一是温度超出了正常范围,一是停机时间过长。2.3 使用色母具有以下优点:
1. 使颜料在制品中具有更好的分散性:色母是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体。
色母生产过程中须对颜料进行细化处理,以提高颜料的分散性和着色力。专用色母的载体与制品的塑料品种相同,具有良好的匹配性,加热熔融后颜料颗料能很好地分散于制品塑料中。
2. 有利于保持颜料的化学稳定性:直接使用颜料的话,由于在贮存和使用过程中颜料直接接触空气,颜料会发生吸水、氧化等现象,而做成色母后,由于树脂载体将颜料和空气、水分隔离,可以使颜料的品质长期不变。
3. 保证制品颜色的稳定:
   色母颗粒与树脂颗粒相近,在计量上更方便准确,混合时不会粘附于容器上,与树脂的混合也较均匀,因此可以保证添加量的稳定,从而保证制品颜色的稳定。
4. 保护操作人员的健康:
   颜料一般是粉状,添加和混合时容易飞扬,被人体吸入后将影响操作人员的健康。
5.保持环境的洁净 ,不沾污器皿:
6.工序简单,转色容易,节省时间和原材料:由于颜料在贮存和使用过程中直接接触空气,于是会发生吸潮、氧化、结团等现象,直接使用会在塑胶产品表面出现色点,色相发暗、颜色容易褪变,并且在混合时造成尘土飞杨,影响操作人员的健康。而色母粒在生产过程中经过机械加工,对颜料进行了细化处理,把颜料和树脂载体、分散剂充份混炼,使颜料与空气、水分隔离,从而增强了颜料的耐候性、提高了颜料的分散性和着色力,色相光亮。由于色母粒与树脂颗粒形状相近,所以在计量上更方便准确,混合时不会粘附于容器上, 因此节省了清洁容器和机器的时间以及清机所用的原材料。2.4色母的使用比例确定色母使用比例的依据,是要获得满意的着色效果。只要制品表面色调均匀,没有条纹和斑点,就可以认可。七色鹿色母的使用比例可按下文选用:
1:100 除非设备的混炼性非常好,否则容易出现颜料分散不均匀的现象,七色鹿公司一般不建议客户使用这一比例。
但是,一些客户因价格压力,特别希望使用这一比例的色母,七色鹿公司为客户着想,也较多地生产这样低比例的浓缩色母,而且颜料的分散性一般也能达到要求。
1:50 用于着色要求一般的塑料制品,PE、PP色母较多使用这一比例
1:33--1:25 用于着色要求较高的PO类制品,着色要求较低或一般的ABS制品
1:20 用于高级塑料制品,包括PO、ABS,可广泛用于注塑、吹塑、纺丝等工艺
1:20以上 一般用于高级化妆品容器着色,较多地用于小型注塑机3.   填充母料填充母料的概念:母料是指在塑料加工成型过程中,为了操作上的方便,将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂先进行混合混炼,制得的粒料称为母料。
   母料是由载体树脂、填料和各种助剂组成的。母料中助剂的限度或填料的含量比实际塑料制品中的需要量要高数倍至十几倍。在成型加工过程中,必须根据母料中有关组分的含量和实际制品中需要加入的量,调节母料与基体树脂的配比。母料通常可以分为普通填充母料(简称填充母料)和功能性母料,如色母料、防雾滴母料等。填充母料的重要组分是填料,重要用于聚烯烃(聚乙烯和聚丙烯)的加工成型,又称为聚烯烃填充母料。聚烯烃填充母料原辅材料的选用:聚烯烃填充母料是由载体树脂、填料和各种助剂三部分组成,其中填料占重要成分,最多可达90%。聚烯烃填充母料重要用于聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃塑料的生产。如:聚乙烯中空吹塑制品、聚乙烯注塑制品和聚乙烯薄膜、聚丙烯编织袋、编织布和打包带等。一般选择烯烃填充母料的原辅材料时,要考虑到其应用性能好、成本低。
(1)填料
    聚烯烃填充母料所用的填料重要是重质碳酸钙,其次是滑石粉、高岭土、硅灰石粉等无机填料。对任何无机填料、粒径和粒径分布是主要的科技指标。通常粒径越小、分布越窄,填充效果越好。此外,填充效果好坏还与分散性有关,粒径越小分散越困难,价格也越高。纯度是无机填料另一项主要科技指标,杂质含量越少、纯度越高越好。一般选用重质碳酸钙选用时,其含量尽可能要高,一般要求在94%以上。保证其它各项指标达到要求后,价格要低,以利于降低母料成本。
(2)载体树脂聚烯烃填充母料的应用性能和成本重要取决于载体树脂,通常根据母料的用途不同,载体树脂一般含量为10%~20%。聚烯烃填充母料所用载体树脂应当与所填充的塑料基体树脂具有良好的相容性。从这一方面考虑,一般载体树脂最好选用基体树脂。此外,选用填充目料载体时,还要考虑其熔点和熔体流动性,载体树脂的熔点不得高于基体树脂。目前,仍有部分企业至今还在采用LDPE(1f7b)作为载体树脂,这重要是因为这种牌号的树脂熔点低、熔体流动速率高(7g/10min)。但是由于聚丙烯熔融温度高(比一般聚乙烯高20~40℃)限制了它在聚乙烯塑料中应用,而无规聚丙烯或用液相本体法合成的粉状聚丙烯的熔点不超过100℃,所以被广泛用作聚烯烃填充母料的载体。用LDPE(1f7b)作聚烯烃填充母体载体树脂,其最大长处是熔点低,熔体流动速率高,熔体强度大,但突出的缺点是价格高。假如选用成本低的熔体流动速率较低的低密度聚乙烯树脂,如1i2a-1或2f2b等,由于它们的熔体流动速率低,一般为2g/10min左右,在加工时,需要加入更多的石蜡等助剂,以利于母料在基体树脂更好地分散。通常用聚乙烯作载体制作的填充母料,更适用于聚乙烯塑料制品,重要原因是载体树脂与基体树脂性能相同,相容性好。用于聚乙烯薄膜的填充母料对载体树脂的要求更高更严些。用于聚丙烯制品的填充母料,其载体树脂最好选用聚丙烯。从理论上讲,无规聚丙烯最好,因为它的熔点低、熔体流动性好,分散性好。但详细到中国国情,选择液相本体法合成的粉状聚丙烯更为合适,因为它的价格低廉,本身又是粉状,极易与无机填料混合均匀,即使在加料斗中也不会分层。采用聚丙烯作载体,由于聚丙烯热稳定性差,必须同时加入抗氧剂和润滑剂。为了使只占树脂总量千分之几的助剂能均匀分布在树脂中,最好先将树脂与各种助剂混合均匀,再按一定比例与填料混合造粒。回收聚苯乙烯广泛用在合成革制造工艺中,即使载体树脂与基体树脂相容性不够好,但是载体树脂对塑料制品性能影响远比填料的影响要小,能带来可观的经济效益。在用其它树脂作载体制作填充母料时,为了提高填充母料的加工流动性和在基体树脂中的分散性,经常加入少量的回收聚苯乙烯。由于填充母料的生产成本重要取决于载体树脂,又因载体树脂在母料中的含量较少,对一般填充改性的塑料制品的性能影响不大,为了降低母料成本,经常选用废旧聚乙烯、聚丙烯塑料或聚乙烯一聚丙烯复合膜的边角料作载体。(3)助剂聚烯烃填充母料应用的助剂品种重要是分散剂和表面处理剂。分散剂的作用是改善母料加工流动性,有利于母料在基体树脂中更均匀地分散。常用的分散剂有:白油(液体石蜡)、石蜡、邻苯二甲酸二辛酯(bop)、低相对分子质量聚乙烯(聚乙烯蜡)及硬脂酸等。常用分散剂的重要性能,可以根据填料和载体树脂的性能特性选择应用。表面处理剂可以改变无机填料表面活性,使之由亲水性转化为亲油性,以利于和载体树脂混合,重要有偶联剂和硬脂酸两类。聚烯烃填充母料加工工艺:聚烯烃填充母料加工工艺及相关设备随着载体树脂的不断变更也随之发生变化。第一代聚烯烃填充母料(APP母料)所采用的载体树脂是国产无规聚丙烯(实际是生产聚丙烯副产品),加工工艺为:混炼――开炼拉片――水冷切粒,为间歇性生产,应用设备有密炼机、开炼机和平板切粒机。第二代聚烯烃填充母料是以LDPE(1f7b)为载体树脂,生产出的母料称为PEP母料。该工艺过程必须采用具有大长径比、高混炼性能的非凡设计制作的单螺杆挤出机,才能获得较好的效果。以聚丙烯粉料为载体的填充母料,即PPM母料称为中国第三代填充母料。一般采用聚丙烯与聚乙烯共混物作载体树脂的办法,效果才会很好。产品既保持了PPM母料的特色和应用范围,又可采用模面热切风冷工艺,提高了生产效率,降低了原料成本。制作填充母料最好加工设备是同向旋转双螺杆挤出机。该机的长处是可连续生产、质量稳定、生产效率高、能耗低、工人劳动强度低、操作环境好。填充母料中含填料和助剂的浓度大,应用时必须加入一定量的基体树脂经混炼后再加工成型,填料重要起填充作用。填料和助剂能赋予塑料制品非凡功能,如:光、电、阻燃、降解等,称为功能性填充母料。功能性母料通常包括色母料、光转化母料、高效保温膜母料、防雾滴母料和降解母料等。
           
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