Карбонат кальция широко используется в производстве пластмасс. Это может не только снизить затраты, но и улучшить некоторые аспекты характеристик пластиковых материалов. Например, активированный легкий карбонат кальция может улучшить ударную вязкость поливинилхлоридных пластиков до определенной тонкости. Тяжелый кальций может значительно улучшить ударную вязкость полиэтиленовых и полипропиленовых пластиков за счет обработки поверхности раздела, а также можно улучшить сопротивление скольжению поверхности и пригодность для печати полипропиленовых тканых мешков с обычным мелким тяжелым карбонатом кальция.
1. Требования к карбонату кальция, используемому в пластиковых пленках
В настоящее время в полиэтиленовых пластиковых пленках используется тяжелый кальций плотностью 1250 меш. Упомянутый здесь размер 1250 меш означает, что максимальный размер частиц не превышает 10 мкм. Некоторые компании используют d97 в качестве числа микронов для обозначения размера частиц тяжелого кальция, но пластиковые пленки обеспокоены тем, что максимальный размер частиц не может превышать 10 мкм, поскольку существует множество пленочных продуктов (например, мульчирующих пленок), толщина которых меньше 10 мкм, даже если на долю крупных частиц приходится только одна из 10 000, абсолютное число (количество частиц) будет очень большим, и каждая крупная частица может привести к ухудшению качества пластиковой пленки.
Следует отметить, что это не означает, что нельзя использовать тяжелый кальций толщиной более 1250 меш, и это не означает, что мельче 1250 меш так уж плохо. В случае хорошей дисперсии, чем меньше размер частиц тяжелого кальция, тем лучше будут механические свойства и внешний вид пластиковой пленки при одинаковом количестве наполнения.
Учитывая, что чем мельче тяжелый кальций, тем выше цена и текущие технические условия, которые в основном полагаются на высокоскоростные смесители для обработки поверхности тяжелого кальция, тяжелый кальций, используемый для полиэтиленовых пластиковых пленок, предпочтительно имеет размер 1250 меш. Если крупность слишком мелкая, произойдет обработка поверхности. и проблемы дисперсии, которые трудно решить.
Можно ли использовать легкий кальций в полиэтиленовой пластиковой пленке? Легкий кальций пока никто не использовал, но это не значит, что его нельзя использовать. Обычный легкий кальций представляет собой преимущественно скопление частиц размером в несколько микрон, и диспергировать их труднее. Кроме того, кристаллическая форма легких частиц кальция сильно отличается от кристаллической формы кальцита, а разница в показателе преломления оказывает более существенное влияние на светопропускание полиэтиленовых пленок.
Нанокарбонат кальция — это, по сути, легкий карбонат кальция, у которого также есть проблема агломерации частиц, а поскольку цена намного выше, чем у обычного легкого кальция, на него пока никто не обращает внимания.
2. Технические ключевые моменты процесса производства маточной смеси карбоната кальция.
(1) Проблема воссоединения
Чтобы частицы карбоната кальция в маточной смеси-наполнителе были равномерно диспергированы в матричном пластике, частицы карбоната кальция должны быть сначала полностью покрыты. Если карбонат кальция агломерировался во время производства наполненной маточной смеси, агломерированные частицы не могут быть раскрыты в экструдере для выдувной пленки, и на пленке неизбежно образуется множество белых пятен. Даже белые твердые частицы могут образовывать «облака».
Чтобы решить проблему агломерации частиц карбоната кальция, необходимо сначала предотвратить чрезмерное трение во время обработки поверхности. Когда из-за трения генерируется статическое электричество, легко происходит агломерация. Во-вторых, количество средства для обработки поверхности должно быть достаточным. Когда с помощью связующего агента поверхность частиц становится липофильной, ее поверхностная энергия значительно снижается, и им становится нелегко агломерировать друг друга.
(2) Проблема с коэффициентом заполнения
Чем выше доля карбоната кальция в маточной смеси розлива, тем ниже себестоимость сырья для продукта и тем более он конкурентоспособен на рынке. Поскольку частицы карбоната кальция имеют небольшой размер частиц, большое количество частиц и большую общую площадь поверхности, для их покрытия требуется больше смолы-носителя. Мало того, что вязкость расплава смолы-носителя должна быть небольшой, но также необходимо ее достаточное количество. Для получения маточной смеси наполнителя пленочного качества с хорошими характеристиками весовой процент карбоната кальция обычно составляет не более 80%, а весовой процент смолы-носителя обычно составляет не менее 13%.
(3) Проблемы с формой материала
Существуют разные мнения о том, в какой форме следует смешивать материалы в смесителе высокой мощности. Кто-то однажды экспериментировал со смешиванием его до полной пасты, а затем с выгрузкой материала и просто механическим перемешиванием его равномерно, а затем с выгрузкой частиц смолы-носителя, сохраняя при этом первоначальную форму частиц. В двух крайних случаях нет очевидной разницы в эффекте нанесения наполненной маточной смеси, полученной в пленке.
(4) Экструзионное оборудование
Экструдер, используемый для смешивания и гранулирования материалов, также очень важен. А
Параллельный двухшнековый экструдер с сонаправленным вращением намного превосходит одношнековый экструдер со смесительной секцией. Преимущества оборудования для смешивания и гранулирования могут компенсировать недостатки поверхностной обработки карбоната кальция в смесителях высокой мощности и первоначального смешивания со смолой-носителем. Поэтому выбор ручного экструзионного оборудования для смешивания и гранулирования, а также выбор и расположение резьбовых втулок также имеют решающее значение. из.
(5) Проблема грануляции
На этапе грануляции следует избегать, насколько это возможно, операции водяного охлаждения полос. Из-за проблемы уровня и ответственности ручного управления, если материал содержит воду, это представляет серьезную скрытую опасность для выдувной пленки. Если в качестве несущей смолы используется полиэтиленовая смола, целесообразно использовать процесс резки поверхности матрицы с воздушным охлаждением.
Форма и размер частиц очень специфичны. Обычно подходит диск диаметром от 3 до 5 мм и толщиной около 1 мм. Это происходит главным образом потому, что его легко смешивать с частицами матричной смолы при выдувании пленки. Он быстро плавится за короткий период времени, что облегчает смешивание с матричным полимерным материалом.
Когда диаметр экструдера больше (например, диаметр превышает Φ72 мм) и производительность превышает 300 кг/ч, трудно изготовить режущую головку с поверхностью матрицы с воздушным охлаждением, температуру трудно контролировать. , а частицы не могут охлаждаться и склонны к слипанию. В настоящее время уместно использовать метод охлаждения конвейерной ленты, и этот метод подходит для производства различных маточных смесей для наполнения или модифицированных специальных материалов, но он требует большего расстояния для охлаждения и требует большей площади.