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(jí),但塑料薄膜關(guān)心的是最大粒徑不能超過10μm,因?yàn)橛泻芏啾∧ぎa(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(duì)數(shù)量(顆粒個(gè)數(shù))也會(huì)十分龐大,每個(gè)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(shí)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(jià)格越高,以及目前主要依賴高速混合機(jī)對(duì)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(huì)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(gè)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(duì)PE薄膜的透光性影響更為顯著。
納米碳酸鈣實(shí)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(jià)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(diǎn)
(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(jī)中,這種團(tuán)聚的顆粒是無法打開的,勢(shì)必在薄膜上形成眾多白點(diǎn)。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(shí)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(shí),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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(duì)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(jí)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(duì)高混機(jī)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(yàn)攪成完全糊狀再放料和僅僅機(jī)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(yàn)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(shí)立即放料。如果成糊,放料十分困難,耽誤時(shí)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(jī)中加料時(shí),粒粉再次分離,造成產(chǎn)品中有的重鈣多,有的樹脂多,就會(huì)在吹塑薄膜時(shí)出現(xiàn)物料不均勻的現(xiàn)象,極易發(fā)生“云霧”或白點(diǎn)。
(4)擠出設(shè)備
用于物料混合混煉造粒的擠出機(jī)也非常重要,同向平行雙螺桿擠出機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于帶混煉段的單螺桿擠出機(jī)。混煉造粒設(shè)備的優(yōu)勢(shì)可以彌補(bǔ)高混機(jī)中碳酸鈣表面處理以及和載體樹脂初混時(shí)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?yàn)槿斯げ僮鞯乃胶拓?zé)任心問題,一旦物料帶水將對(duì)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(duì)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(shí),容易與基體樹脂的顆;靹,在短時(shí)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(jī)直徑較大(如直徑在Φ72mm以上),產(chǎn)量高于300kg/h時(shí),風(fēng)冷模面熱切的機(jī)頭很難做好,溫度不易控制,顆粒冷卻不下來,容易粘連。此時(shí)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(zhǎng)的距離冷卻,要求有較大的場(chǎng)地。