CN101224608A

CN101224608A - 一种农膜用母粒的生产方法

Info

Publication number: CN101224608A
Application number: CNA2007100627554A
Authority: CN
Inventors: 宗明
Original assignee: BEIJING EXCELLED CHEMICAL AUXILIARIES Co Ltd
Current assignee: BEIJING EXCELLED CHEMICAL AUXILIARIES Co Ltd
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2008-07-23

Abstract

本发明提供了一种农膜用母粒的生产方法，包括如下步骤：先将加工母粒所需的各种原料进行混合；然后经压实机挤压成粒状物；再对粒状物进行均匀破碎处理；最后进行筛分，得粒径均匀的母粒。本发明采用预混复配造粒技术，根据干法造粒原理，并结合相关行业的粉体造粒的成型技术，加工母粒过程中各助剂几乎无损失，混合质量均匀，大大节省了加工母粒的繁琐工序，可减少粉尘飞扬及对设备的磨损，并降低了能耗可取代农膜用母粒造粒技术。

Description

一种农膜用母粒的生产方法

技术领域

本发明涉及一种添加剂母粒的生产方法，具体地说，涉及一种农膜用母粒的生产方法。

背景技术

我国农用塑料薄膜的发展开始于20世纪50年代中后期，起初全部采用PVC薄膜，70年代中期，由于PVC膜选用增塑剂不当，PVC农膜发展受到严重影响；随着聚乙烯树脂的国产化，70年代开始了LDPE替代PVC作为农膜的历史。为解决LDPE树脂耐候性差的问题，70年代后期，国内科研部门和生产企业着手重点研发LDPE耐老化农膜；1979年，PE地膜引入我国，结束了栽培技术“盖天不盖地”的历史；20世纪80年代中期，我国出现了宽幅流滴耐老化PVC农膜和LDPE流滴耐老化农膜；90年代初期，PE多功能农膜和三层共挤复合PE多功能膜开始普及。

随着人民生活水平的不断提高，塑料工业的日益发展，人们对塑料制品性能的要求亦越来越高，塑料加工行业亦更加愿意使用各种操作方便的功能母粒来达到降低原材料成本、工艺成本，提高生产效率，赋予塑料制品不同性能的目的，以满足市场的不同需求。比如，使用塑料填充母粒不仅可以降低原材料成本，而且还可以提高塑料制品的刚性、硬度和耐磨性等；使用润滑母粒可以使生产出的塑料薄膜易于开口，减少废品率，提高生产效率；使用透明母粒可以提高制品的透明性，加工不同透明度的制品，满足用户对制品的特殊要求；使用珠光母粒可以赋予塑料制品光亮悦目的色彩，提高其包装价值和装饰效果；使用色母粒可以为塑料制品提供满意的色彩效果；使用抗静电母粒可以降低塑料制品的表面电阻、静电衰减半衰期，以达到表面除尘的效果。

功能化助剂外观为粉状或液状，在树脂中分散性较差，加工操作不便，制成母粒不仅可提高其在树脂中的分散性，而且使用方便，简易可行，有利于包装、运输和贮存。而且可使功能化助剂在树脂中均匀分散，更有效地起到抗静电剂的作用。综上所述，塑料专用母粒是塑料加工中一个很重要的成分，其质量、加工方式、加工工艺等直接影响到塑料最终产品的质量。研制、开发不同性能的具有较强针对性、可操作性的塑料专用母粒对塑料制品的开发应用具有十分重要意义。

目前市场上母粒的制作工艺为熔融挤出造粒，即将功能助剂与基料载体混合、混炼、塑化、造粒。制备母粒的设备一般为单镙杆或双镙杆挤出机，通过这种方式制得的母粒具有使用方便，简易可行，有利于包装、运输和贮存。而且可使功能化助剂在树脂中均匀分散，更有效地起到应有的作用，但是在母粒加工过程中，由于其加工设备、加工工艺等条件的限制，功能化助剂热损失和其他损失严重，据有关资料显示，10％的老化母粒生产过程中光稳定剂的损失在5.6％左右，在农膜生产过程中光稳定剂的损失超过7％。由于这些损失的存在使得在母粒配方设计时或在应用过程中不得不以加大用量来保证最终产品的性能。而且生产母粒的设备能耗大，工艺难于控制，这些问题都严重影响着母粒行业的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种农膜用母粒的生产方法，该方法采用预混复配造粒技术，解决了传统母粒生产由于熔融挤出造粒引起的热损失和其他损失。

为了实现本发明目的，本发明的一种农膜用母粒的生产方法，包括如下步骤：

1)先将加工母粒所需的各种原料进行混合；

2)然后经压实机挤压成粒状物；

3)再对粒状物进行均匀破碎处理；

4)最后进行筛分，得粒径均匀的母粒。

其中，被筛分出去的原料(即未完成粒子化的原料)可再经过一次挤压、破碎和筛分处理，可不断循环生产，以获得最终符合粒径要求的母粒。

加工母粒所需的各种原料包括载体基料和助剂，所述的载体基料可为常用的LLDPE，LDPE，HDPE或PP等粉状树脂。所述助剂以粉状助剂为佳，可根据不同母粒的需要添加所需的助剂。各种母粒成分及配比可采用现有本行业熟知的配方。

对于一些液态助剂，若所需母粒浓度不大，可在混合时采用高速搅拌装置对原料按规定比例混合均匀，再利用本发明的预混复配造粒技术对其进行造粒。

本发明所述的混合可在混合器中进行，所述混合器为双锥混合器、高速搅拌器或三维混合器等本领域常用的混合设备。混合物料量一般不得超过混合器容积的2/3。混合转速通常为10～20Hz，混合时间为10～15min。

本发明所采用的压实机是通过机械外力作用对原料进行挤压，一般压力控制在4～5MPa，转速一般在25～35Hz。

为了使挤压效果更好，可在挤压前通过强制喂料器对原料进行一次预压。强制喂料转速为3～10Hz。

本发明采用的破碎处理包括破碎和整粒过程，可对大小不一致的粒子进行调整，使粒子的粒径分布变窄，粒径趋于均匀。此过程所用的设备为锤式破碎机、环锤式破碎机或颚式破碎机。破碎机在生产过程中主要对已经压制成的条进行初步破碎，以减小整粒机负担。

所述的筛分处理可对生产的半成品进行粒子与粉料的分离；其多采用直线振动筛、圆盘式振动筛或旋风分离器等设备进行，筛网可以是一层，也可以是两层。筛分的孔径可根据所需母粒的大小进行调整。比如1～4mm之间。

本发明的母粒生产方法可在一生产线(设备)上连续完成。依次包括混合器、强制喂料、压实机、破碎机、整粒机和筛分装置。每个装置之间可通过斗提机或输送铰龙来传输原料以保持连接。

经筛分装置筛分后，成型粒子与粉料进行了分离，为了提高产率和产品的均化性，筛分后的粉料返回，进行一次再造粒，因此还包括一强制喂料和压实机，其对筛分装置筛分出未成型的原料(粉料)进行再挤压造粒，造粒后再进入破碎机、整粒机和破碎装置，以进行循环生产。

本发明的方法采用预混复配造粒技术，根据干法造粒原理，并结合相关行业的粉体造粒的成型技术，可取代农膜用母粒造粒技术，大大节省了加工母粒的繁琐工序，并降低了能耗。本发明的农膜用母粒的生产方法具有传统制造母粒方法不可比拟的优势，具体如下：

1.本发明加工母粒过程中各助剂几乎无损失。

2.本方法可简化塑料制品的生产工艺流程。

3.本方法原料混合方便，混合质量均匀；母粒易于在塑料制品中分散。

4.本方法可提高生产效率及制品性能指标。

5.本方法可减少粉尘飞扬及对设备的磨损。

6.本方法还可用于各种不同塑料添加剂及母粒的加工。

附图说明

图1为本发明所述母粒生产方法的流程图；

图2为本发明所述母粒生产方法所用设备的结构示意图。

图中：

1计量装置 2混合器

3斗提机 4强制喂料

5压实机 6破碎机

7整粒机 8筛分装置

9压实机 10输送铰龙

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

1.农膜母粒的工艺条件的确定

(1)原料

线性低密度聚乙烯(LLDPE)，7042，大庆石化；

抗静电剂，ASP-2，北京化工研究院；

碳酸钙，北京市化工建材厂；

(2)配方设计

LLDPE∶ASP-2∶CaCO₃＝3∶3∶2

(3)用量

LLDPE 7042：455kg ASP-2：455kg CaCO₃：303.5kg

(4)工艺参数的设定

表1

再造粒的输送铰龙(Hz)	10	加料铰龙(Hz)	10
再造粒的输送铰龙(Hz)	10	加料铰龙(Hz)	10	加料斗提(Hz)	45	压实压力(MPa)	4
压实转速(Hz)	30	整粒转速(Hz)	35	加料斗提(Hz)	45	压实压力(MPa)	4
压实转速(Hz)	30	整粒转速(Hz)	35	强制喂料(Hz)	3	混合速度(Hz)	10
混合时间(min)	15	其它	-	强制喂料(Hz)	3	混合速度(Hz)	10

(5)工艺过程

如图1、2所示，图1为本发明所述母粒生产方法的流程图。图2为本发明所述母粒生产方法所用设备的结构示意图。

依次包括混合器2、强制喂料4、压实机5、破碎机6、整粒机7和筛分装置8。每个装置之间可通过斗提机3或输送铰龙10来传输原料以保持连接。

经筛分装置筛分后，成型粒子与粉料进行了分离，为了提高产率和产品的均化性，筛分后的粉料返回，进行一次再造粒，因此还包括一强制喂料和压实机9，其对筛分装置筛分出未成型的原料(粉料)进行再挤压造粒，造粒后再进入破碎机、整粒机和破碎装置，以进行循环生产。

具体过程为：

1.操作人员先按工艺单要求使用计量装置1(如精确度为0.02kg的电子称)把载体基料和助剂进行计量，将分装好的载体基料和助剂投入双锥混合器2(容积500L)，混合15min及转速15HZ。

2.通过斗提机3将混合好的原料输送至强制喂料4和压实机5进行挤压造粒。

强制喂料4设有变频器，通过调节转速对预混料进行预压，对成品的粒子的软硬程度有一定影响；压实机5也设有变频器，通过调节转速对预混料进行挤压成粒，对成品的产率和质量都有直接的影响。强制喂料和压实机均可市售获得。

3.造粒后的原料被输送至破碎机6和整粒机7，破碎机转速为1200rpm，对大小不一的粒子进行调整，使粒子的粒径分布变窄。

4.经破碎整粒后的原料经振动筛8，振动筛设有两层筛网，主要对之前生产的半成品进行粒子与粉料的分离，可根据工艺单要求选取合适的粒径范围的成品，然后将成品送去检验，合格后包装。

5.被筛分出去的原料(即未完成粒子化的原料)则通过输送铰龙10返回输送到另一压实机9，再同第一次造粒后的粒子输送至破碎机6和整粒机7，再进行筛分处理。

输送铰龙10，设有控制转速的变频器，控制整个系统的进料量，可直接影响母粒生产的产率。

各工序的具体工艺见表1。

(6)结果与讨论

经过1.2吨农膜母粒试验及试生产过程对工艺条件的摸索，结果表明，采用本方法制成的农膜母粒，经下游客户使用取得了良好效果，彻底解决了客户因直接添加抗静电剂而引起的螺杆打滑等问题。由于造粒方法为干法造粒，生产过程中未引起添加剂的任何损失。所得产品也得到了客户的认可。

实施例2

过程同实施例1，不同的是配方和工艺条件：

由于造粒方法为干法造粒，生产过程中未引起添加剂的任何损失。

实施例3

过程同实施例1，不同的是配方和工艺条件：

Claims

1.一种农膜用母粒的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)先将加工母粒所需的各种原料进行混合；

2)然后经压实机挤压成粒状物；

3)再对粒状物进行均匀破碎处理；

4)最后进行筛分，得粒径均匀的母粒。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于经筛分后，被筛分出去的原料再经过一次挤压、破碎和筛分处理。

3.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于在压实机挤压前通过强制喂料器对原料进行一次预压。

4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于所述强制喂料器的转速为3～10HZ。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的生产方法，其特征在于所述的压实机的压力为4～5MPa，转速为25～35Hz。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的生产方法，其特征在于所述加工母粒所需的各种原料包括载体基料和助剂，所述的载体基料为LLDPE、LDPE、HDPE或PP粉状树脂。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的生产方法，其特征在于所述的混合在混合器中进行，所述混合器为双锥混合器、高速搅拌器或三维混合器。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的生产方法，其特征在于所述破碎处理包括破碎和整粒过程，所用的设备为锤式破碎机、环锤式破碎机或颚式破碎机。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的的生产方法，其特征在于所述的筛分处理采用直线振动筛、圆盘式振动筛或旋风分离器进行。