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無紡布用碳酸鈣填充母料的制造與應用
 [打印]添加時間:2018-11-28   有效期:不限 至 不限   瀏覽次數:1

無紡布作為新一代環保材料,突破了傳統的紡織原理,具有工藝流程短、生產速度快,產量高、成本低以及防潮、透氣、柔韌、質輕、不助燃、容易分解、無毒無刺激性等眾多特點,被國際公認為保護地球生態的環保產品。

無紡布用途廣泛,如醫療衛生用的手術衣、防護服、消毒包布,家庭裝飾用的貼墻布、臺布,工業用的過濾材料、絕緣材料、水泥包裝袋、包覆布,農業用的作物保護布、灌溉布,以及太空棉、保溫隔音材料、吸油氈等等。

據世界非織造布權威機構預計,在2016-2019年期間,全球非織造布的年均增長率為6.97%。一直到2019年,丙綸紡粘和熔紡無紡布仍有很大的需求和增長空間。

在Smithers Pira的權威市場報告中,2017年生態環保無紡布的全球消費量為370萬噸,即948億平方米,價值為141億美元。2017-2022年的年均市場增長預計為6.4%(噸),7.0%(平方米),7.1 %(美價值)。

中國無紡布工業起步較晚,但發展十分迅速。我國無紡布產量從2004年的19.9萬噸增長至2012年的236.47萬噸,2016年我國無紡布產量達到360.5萬噸。此外,由于中國收入水平和生活方式的提升,據測一次性嬰兒紙尿褲的需求在2020年有望達到每年380億條。無紡布產需兩旺或將引爆中國碳酸鈣市場。

為什么選用碳酸鈣做填充母料?

碳酸鈣作為塑料常用的無機粉體填充材料,可降低產品生產成本,提高塑料制品的尺寸穩定性,耐熱性,拉伸強度,起到散光和消光的作用,改善塑料的加工成型性等,具有許多其他粉體材料所不具備的優點。因此其在塑料行業中使用十分廣泛。

工業上常用的幾種填充劑的特性

碳酸鈣與滑石粉、高嶺土相比具有價格便宜、相對密度高等優點,無紡布制作過程中填充劑一般都以碳酸鈣為主,以節省成本,增加無紡布的重量或者硬度。

碳酸鈣在無紡布中應用注意事項

由于纖維、無紡布行業的特殊性,對選用碳酸鈣的要求也非常嚴格,在使用碳酸鈣填充改性纖維、無紡布時,要注意以下幾點要求。

(1)碳酸鈣的粒度及其分布要適當。在熔融紡絲或紡布過程中,如果所選用的碳酸鈣填充物的粒度過大,就會導致噴絲孔的堵塞,嚴重影響產品的生產和性能;如果粒度太細,易發生團聚現象,同時增加成本,所以對碳酸鈣的粒度要嚴格篩選。

(2)分散性要好。由于碳酸鈣在填充應用過程中,難于均勻分散,所以在使用之前,通常要對碳酸鈣進行預分散處理(即制備碳酸鈣填充母粒),才能達到較好的填充效果。

(3)白度越高越好。

(4)在某些特殊產品(如醫療、衛生用品),碳酸鈣的純度要高,硅、等元素的化合物要盡量低,有害重金屬元素含量更要嚴格要求。

碳酸鈣填充母粒的制備

填充母料一般由母料填料、偶聯劑、分散劑和載體樹脂4部分組成。其中填料CaCO3主要起改性和降低成本等作用;偶聯劑則可對填料和樹脂同時發生化學和物理作用,改善填料與樹脂間的結合力;分散劑主要為低聚物,其作用是使CaCO3粉體能較好地分散于載體樹脂中;載體樹脂主要是由與要填充的樹脂有很好的相容性,并有一定的力學性能的樹脂和(或)具由一定的雙鍵的共聚物構成,它直接與要填充的樹脂接觸、混容,因此對體系的力學性能影響較大。

無紡布填充母料技術指標:

1)外觀:片狀形或圓柱形

2)顆粒(個/10g):200~600個

3)熔體指數:15~30g/min

4)白度:≥60

5)水分及揮發物≤0.05

6)密度:≤1.3~2

碳酸鈣填充母粒的制備工藝流程如圖1所示,加工溫度控制在180—250℃。

圖1:碳酸鈣填充母粒的制備工藝

碳酸鈣填充PP纖維、無紡布的工藝流程如圖2所示,紡絲溫度控制在220-260℃。

圖2:碳酸鈣填充PP纖維/無紡布的制備工藝

 無紡布作為新型環保材料,其市場前景非常廣闊。無紡布母粒對碳酸鈣的需求量必然上漲。而碳酸鈣填充母料的質量直接影響無紡布的生產。未來,隨著塑料工業的發展,制品的多樣化及功能化對填充要求越來越高,因此在填充母粒加工過程中,對粉體表面改性及母料加工技術等要求也會越來越高。


 
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