超细重质碳酸钙的母粒加工及在塑料中的应用

超细重质碳酸钙的母粒加工及在塑料中的应用 重钙粉体的工业性能好、来源广、价格低,在塑料、橡胶、涂料、造纸等行业得到广泛的应用。但是国内重钙的开发,无论应用数量,还是品种,都与发达国家有较大的差距。目前我国重钙的应用还主要是初级产品,一般粒度在400目左右,附加值低。如将超细重钙造粒后,其附加值可大大提高,并且在塑料制品中能起到功能性的作用。 1 国内重钙粉体的生产和应用的基本现状 重钙粉体的加工分为干法和湿法两种。干法常用的设备是雷蒙磨、立式磨、高速机械式冲击磨、气流磨、球磨机等。雷蒙机和立式磨主要加工400目粉料,配置转子式分级机后,可生产出800目的产品。高速机械式冲击磨、气流磨可生产1250目粉体产品,球磨机与精细分级机组合可以加工出5,10um的产品,而且单机的生产能力大。湿法生产工艺主要是用湿法搅拌磨进行加工,主要生产造纸涂布级超细重钙粉体。 目前国内重钙的产品结构为:1250目以下的细粉占90%左右,1250目以上的超细粉占10%左右,经表面改性的占10%左右,主要应用于塑料、涂料、造纸、橡胶等行业,其中塑料行业是最大的应用领域占消费总量的30%以上。 目前国内重钙粉体产品75% 左右是400目的粉体，很难满足部分对制品弯曲强度、拉伸强度、冲击强度等力学性能要求较高的塑料制品,特别是降解塑料类、薄膜类、工程塑料类、塑料异型材类。这些制品中应用的重钙,不仅要求产品的纯度高、粒度细,而且还要求进行表面改性及造粒。如小于10μm的重钙经改性造粒后,填加到PE中,冲击强度可提高2,4倍,而大于20μm的冲击强度没有提高。这足以说明重钙经微细化、改性及造粒后,在塑料制品中能起到功能性的作用。 我国近几年,塑料工业中重钙的用量是以每年5%左右的速度增长,而其中超细重钙是以10%左右的速度增长,并且大部分应制成超细重钙母粒半成品,应用于塑料制品中,其应用效果要远远好于重钙粉体的直接加入。而且该半成品的附加值高，减少了制品的加工工序，提高了制品的质量。 2 超细重钙母粒的加工 由于除聚氯乙烯树脂以外的多数塑料原料都是几毫米的颗粒料,而超细重钙只有几微米,两者的体积差别大,密度相差悬殊，很难混合均匀。而且挤出机和注塑机对物料是沿轴向运动的加工设备,进入挤出机和注塑机的物料在轴向方向的混合均匀性是很有限的。加工设备的震动,树脂颗粒上浮,造成料斗下料时组分不均匀,致使成型制品中的组分不均匀,不能得到合格产品,所以采用超细重钙母粒的办法,就可使成型制品中组分不均匀问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 得到解决。 超细重钙母粒主要是将超细重钙与载体树脂混合、混炼造粒,制成与塑料制品的基料树脂体积相近的颗粒。这种母粒中包括有超细重钙、载体树脂和助剂等。在母粒加工前首先应对超细重钙进行表面改性处理,增加其分散性,提高与树脂 的交联性等。然后与载体树脂混合、混炼、造粒而成。 2.1 超细重钙的表面改性处理 由于超细重钙粉与有机树脂的极性不同,相互之间的亲合性差,造成在载体树脂中的分散不均匀。因此首先要对超细重钙进行表面改性处理,降低超细重钙颗粒的表面能,阻止颗粒相互聚集,提高在树脂中的分散性和与树脂的亲合性。经表面改性处理后的超细重钙粉体即可与树脂进行混合。超细重钙粉体的表面改性可用高速捏合机和连续改性机组进行改性。 用高速捏合机改性,是将一定量的超细重钙加到高速捏合机中,在叶片高速转动下,高速旋转的料流撞击到折流板上,改变流动的方向,强化物料混合与分散效果,当温度升高后,加入助剂,然后加入改性剂,可达到改性的目的。 用连续式改性机组改性:SLG三筒连续改性机组是将超细重钙和复合改性剂同时按一定的比例输送到改性腔中,在高速旋转的转子带动下,呈流化状态 旋转,进行充分混合和强制改性。 改性剂可采用偶联剂、硬脂酸和其他改性剂。一般改性剂的用量是基料的0.5%,1.5%。 2.2 载体树脂的选择及混料 载体树脂的选择:首先应根据填充母粒应用于某种树脂的制品,来确定采用其相同类别的树脂做为载体树脂。一般选择熔体流动速率高,熔点较低的树脂。特别是用于聚乙烯膜的母粒更应注意载体树脂的选择,载体树脂的熔融粘度应尽可能与所要填充的基体树脂接近，也可将两种以上树脂复合后使用。 混合:超细重钙母粒中载体树脂占15%,50%,超细改性重钙50%,85%。将两种物料按比例加入到高速捏合机中,同时加入其他助剂,进行搅拌混合,混合均匀即可加工母粒。 2.3 母粒加工 母粒加工设备:最佳设备的选择是同向双螺杆挤出机,其特点是:连续、密闭、质量稳定、生产效率高。同时螺杆上转送、混合、塑化、混炼功能的螺纹是根据需要制成组合的块状元件，称之为积木组合式螺杆。 将改性超细重钙粉体与载体树脂等的混合料送入造粒机料仓,选择不同的加工温度及螺杆的转速等。螺杆挤出机的排气口最好使用真空泵排气,主要考虑到物料在螺杆与筒体之间的熔融、剪切、挤压混炼过程中,将产生许多气体(水蒸气、低分子物气体),如果不及时排除这些气体,则很容易使有用物料降解、性能变差、降低产品的内在和外观质量,同时生产的母粒中产生小气孔,直接影响产品质量。 3 应用效果 用400目重钙加工的母粒,是以填充料在塑料制品中使用,达到增量降低成本的效果,难以满足部分塑料制品的要求,特别是在塑料薄膜、降解塑料、工程塑料等方面的应用中受到限制。而超细重钙经表面改性加工成母粒后,以中间产品的方式,很好地弥补了这些缺陷。 3.1 对PE薄膜的影响 下表是将3种粒度的重钙母粒填加到PE树脂中,吹膜后的试验结果。该试验填加的重钙质量百分数为26%,从表中的数据可以看出,填加重钙的粒度越小,PE薄膜的拉伸强度越高。这一现象的出现,可以说明,并非所有填充体系的拉伸强度就永远低于基体树脂。因为所填加的重钙粉体细、比表面积大,通过有针对性的表面改性处理和造粒,能与基体树脂的界面有更好的结合,在拉伸应力作用下重钙颗粒可能与基体树脂一起移动、变形、受外界负荷的有效截面就增加,所以填充体系拉伸强度是有可能高于基体拉伸强度。 重钙母粒的粒度与PE树脂拉伸强度的关系 拉伸强度(纵/横)(M 重钙粒度 Pa) 400目 21.8/20.1 1250目 30.2/29.3 2500目 33.3/32.5 3.2 缺口冲击强度 3种粒度重钙母粒分别按相同的量填加到PE树脂中,压片后的试验结果。可以看出,填加2500目、1250目重钙的冲击强度是填加400目重钙冲击强度的2,3.5倍。 3.3 其他效果 超细重钙母粒的填加量大,塑料制品的印刷性能可得到明显改善,可减少塑料制品的印刷工序,并可提高塑料薄膜的可降解性、可焚烧性,满足环保要求。 (1)在塑料制品中填加重钙的颗粒越细，其制品的拉伸强度越好。 (2)10μm以下重钙按一定量加入塑料制品中,可大大提高制品的冲击强度。 (3)超细重钙母粒是重钙粉体深加工很重要的一部分,是附加值较高的产品。 (4)要根据市场需求,开发多品种、不同载体树脂的超细重钙专用母粒,以满足各种塑料制品的需要。 药剂加入顺序对漂白效果的影响 试I+II II+I II+III III+II I+III+II III+I+II 样 1 87.34 85.97 85.48 85.08 87.26 86.31 2 91.87 89.64 86.92 86.10 92.37 91.18 注: I:NaOCl,加入量为0.25mL/g;II:H2O2,加入量为0.25mL/g;III:保险粉,加入量为0.4,;反应温度,80?;反应时间,每种药剂作用1h;料:水,1:8 从表中可看出,氧化剂的加入在还原剂之前,漂白效果较好。这是因试样中含有还原态和氧化态两种状态的铁。氧化剂将还原态铁Fe2+氧化成Fe3+,再由还原剂将原本存在的Fe3+和由Fe2+转换的Fe3+一起除去。若先加入还原剂只能除去氧化态的铁,而对原本存在的还原态铁和有机物的作用不大,不能完全除去,漂白效果不理想。双氧水和次氯酸钠的加入顺序对漂白效果也有一定的影响。先加次氯酸钠的效果好于先加双氧水。据推测是因为次氯酸钠的氧化性大于双氧水。 3. 8 漂洗与过滤对漂白效果的影响 用Na2CO3、Na2S2O4和复合络合剂与铁离子反应,将其还原成能溶于水的铁盐或络合物,只是完成了漂白的第一步。另一关键工艺环节,是漂洗和过滤。此环节质量完成的好坏,直接影响最终漂白效果。漂洗和过滤的作用为:首先,将浆液中二价铁离子和阴离子、络合离子的大部分通过漂洗除去;其次,将残留在浆液中二价铁离子和阴离子、络合离子用过滤的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 除去。为确保产品不返黄,在过滤时加清水滤洗2,3次,并使试样基本保持中性。 4 结论 (1)酸、碱度是影响漂白效果的主要因素,在中性偏碱(7,9)环境中,保险粉的漂白效果较好。 (2)漂白效果随温度的升高、漂白时间的增长而增加。 (3)试样中的氧化态铁质应选择还原法除去,还原态铁质应选择氧化法除去,二者共存时采用氧化—还原联合法。 (4)次氯酸钠的漂白效果好于双氧水，最佳用量在0.25mL/g 左右。 (5)实验过程中应避免和铁质容器等接触,防止污染试样,降低漂白效果。