1、無紡布用填充母料配方基生產(chǎn)技術
近年來無紡布用量越來越大，2016 年中國無紡布產(chǎn)量達到 400 萬噸，生產(chǎn)線 1500 多條，主要用于土工布、包裝材料、衛(wèi)生材料、醫(yī)用材料、過濾材料、豐收布等各個領域。無紡布的母料配方與薄膜更接近，各項指標要求比較高，具體介紹如下：
（1）載體樹脂
最好選用共聚 PP 樹脂，性能指標與無紡布原料技術指標接近、MI 接近為好，粉體 PP 最好，熔體流動指數(shù)在22-35g/10min 范圍內(nèi)，含量在 15% 左右。均聚 PP 或者 HDPE也可以，還可以加入適量 APP，提高分散性能。
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工業(yè)級碳酸鈣
選用方解石重質(zhì)碳酸鈣，粒度4μm（相當于 2500 目），要求白度高、吸油值低、流動性好、雜質(zhì)少、粒徑分布窄，含量可以在 80% 左右。碳酸鈣加入無紡布比較特殊，加入量越多反而無紡布越軟。
（3）偶聯(lián)劑可以選用鋁酸酯、鈦酸酯偶聯(lián)劑，含量為碳酸鈣的 1%左右即可。
?。?）分散劑選用聚丙烯蠟，白色微粉，含量為 3% 左右。也可以用聚乙烯蠟。
?。?）潤滑劑 內(nèi)潤滑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅，外潤滑為石蠟，含量 1% 左右，其中硬脂酸鋅必須加入。
?。?）彈性體 選用丙烯基彈性體，為埃克森美孚產(chǎn)品，目的提高母料的沖擊性能。
（7）抗靜電劑 必須加入，加入量1 份左右。
2、透氣膜碳酸鈣母料配方設計
透氣薄膜具有不透液體水、透水蒸汽的功能。孔徑 0.001-1μm，只能透過直徑為 0.4nm 的水蒸汽，直徑為 100μm 左右的水、尿、血無法透過。透氣膜用于婦女衛(wèi)生巾、嬰兒止尿褲、老年人止尿褲、的士司機止尿褲、長途旅行止尿褲手術或癱瘓病人止尿褲，用量越來越大。目前的發(fā)展方向為抗菌、生物降解。
透氣原理：無機粉體加入后，進行高倍縱向拉伸，樹脂發(fā)生形變而碳酸鈣不發(fā)生形變，在樹脂與碳酸鈣之間產(chǎn)生空隙，空隙尺寸為 0.001-1µm 在范圍內(nèi)。
?。?）樹脂
一般選用 LDPE/LLDPE 共混樹脂為載體，熔指越高薄膜越柔軟，加入適量 EVA 柔軟程度更高。
?。?）成孔劑
品種：首選重質(zhì)碳酸鈣，品種有大理石、小方解石和白云石，其中國際知名的大公司英格瓷用小方解石、歐米亞用白云石、梅林化工用大理石，要求透氣膜用碳酸鈣最后顆粒無棱角、圓滑一些、規(guī)則一些，便于拉出規(guī)整的孔隙。
尺寸：粒度 3500-6500 目，優(yōu)選 6000 目（2μm），粒徑分布要絕對均勻，不同磨粉設備的碳酸鈣粒度分布寬窄不同，其中環(huán)輥磨的粒度分布比立磨要窄一些。
加入量：加入量 45%-55%，優(yōu)選 50% 添加量。
（3）分散劑
分散效果要求很高，一定要決定分散均勻，不能夠有任何團聚，否則會導致大孔出現(xiàn)，薄膜漏水。因此配方中分散劑一是加入量要相對大；二是分散劑質(zhì)量要好，例如分子量要達到3500 以上。
?。?）偶聯(lián)劑
偶聯(lián)處理效果要好，可以采用鈦酸酯或者鋁酸酯偶聯(lián)劑，處理效果要達到入水 100% 漂浮。最新技術，南京工業(yè)大學汪教授發(fā)明的采用雙親表面處理，即在磨粉時加入 0.1-0.3%的JL-G03FL 水性超分散助磨改性劑，然后在活活處理時采用油性JL-G03 多元羥醇酯偶聯(lián)劑含量 0.5-1.5% 進行表面處理，產(chǎn)品同時具有親水性和親油性，與聚乙烯的相容性極好。
?。?）潤滑劑
一是潤滑劑最后要求呈現(xiàn) PH 值中性，防止殘留在薄膜中強酸堿性危害人類皮膚；二是如果采用了非 PH 值中性助劑，在加工的最后拉伸階段前最好高溫除去，盡可能不殘留；三是非中性助劑盡可能減少加入量。對于透氣膜材料，即可以制成碳酸鈣含量 50% 的專用料，也可以制成 85% 的母料。
工業(yè)級碳酸鈣母料生產(chǎn)技術
1、熔融混煉設備
選用往復式單螺桿擠出機、對稱或者非對稱雙螺桿擠出機、連續(xù)或者雙轉子密煉機、雙接擠出機組都可以，水下拉條、磨面熱切都可以。
如果載體物料適合，設備最好選用連續(xù)密煉機，但是要注意：
時間——密煉時間要控制適當，太長容易導致粘鍋、變黃，甚至分解。
排氣——密煉時，在物理開始粘化結團以前進行 3-5次排氣，以排除水分或小分子揮發(fā)物，并可以加速無機粉體的分散。
?。?）連續(xù)密煉機
密煉機 + 單螺桿擠出機和密煉機 + 雙螺桿擠出機，PE 和 PBS 載體可以使用連續(xù)密煉機。雙轉子連續(xù)密煉機排氣效果突出，實現(xiàn)物粉塵自動連續(xù)化生產(chǎn)。
?。?）雙階擠出設備
雙螺桿擠出機 + 單螺桿擠出機，排氣效果突出，PP載體只能用雙階螺桿擠出機。
（3）雙螺桿擠出機
L/D 越高越好，一般要求大于 40 以上，PP 載體只能用雙螺桿擠出機。最近開發(fā)出非對稱雙螺桿擠出機，具有剪切和擠壓雙重塑化效果。
2、熔融混煉工藝
?。?）高速混合機
加料順序：碳酸鈣要先加入進行脫水處理，完畢后再加入其他組分。碳酸鈣加入混合 5 分鐘左右（料溫達到 60-80）；加入 1% 左右的偶聯(lián)劑進行表面處理 5 分鐘（處理后碳酸鈣加入水杯中全部漂浮上面即為處理好）；加入 PP載體、聚丙烯蠟攪拌 2 分鐘；加入潤滑劑攪拌 2 分鐘（高速混合機電流由 70A 增加到 100A 時，低速攪拌冷卻在40℃）。
水分控制：溫度要達到一定高度，脫出吸附在碳酸鈣表面的水分，使之控制在 0.3% 以下。
靜電消除：碳酸鈣在混合過程中容易造成摩擦起電，尤其是片狀結構明顯的碳酸鈣，這會造成顆粒嚴重聚集成團，影響分散效果。母料在使用時，會在制品上出現(xiàn)小白點。解決辦法一是配方中加入少量抗靜電劑，二是高速混合的料靜置 20 小時后再使用。
（2）過濾網(wǎng)
過濾網(wǎng)是必須設置的，雖然它的作用很大，但是往往被忽略。過濾網(wǎng)可以將旋轉運動的物料變?yōu)橹本€運動，利用強力剪切作業(yè)進一步塑化物料，調(diào)節(jié)熔體在機頭中的壓力，過濾雜質(zhì)和分解物料。
過 濾 網(wǎng) 一 般 為 三、 四 層 結 構， 具 體 如 80/120/80、100/140/100、100/120/140/100 等。一般 1 小時換 1 次，一次性廢棄，不建議焚燒后再利用。如果過濾網(wǎng)太細，會導致擠出機壓力增大、電流增大、產(chǎn)量降低。
關于堵網(wǎng)有兩種可能：一是粉體顆粒較大，或者粉體太細導致團聚，對堵網(wǎng)殘留物燒結后留有大量無機粉體屬于此原因；二是載體樹脂或者小分子助劑在過濾網(wǎng)處積累、停留時間過長，導致其受熱分解，如果堵網(wǎng)殘留物變黃、變灰或變黑，燒結后沒有殘留物，就屬于此原因。
3、產(chǎn)品質(zhì)量控制
（1）水分控制
水分及其低分子揮發(fā)物要控制在 0.3% 以下，保證吹塑薄膜時不漏氣、沒有水波紋。具體檢查手段采用放大鏡觀察母料，如果其密實沒有明顯的發(fā)泡空隙，這樣制品的表面很光亮。
?。?）密實度控制
單螺桿擠出機主要起到均勻造粒和壓縮密實的作用，母料越密實越好，可以充分排除水分或者小分子揮發(fā)物，這樣后續(xù)復合填充制品的表面越光亮。密實度主要靠提高單螺桿擠出機造粒機頭的熔體壓力實現(xiàn)，具體可以降低熔體溫度、提高喂料速度，等等。
