CN101293982A - 一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，是将原料基础树脂，母料，抗氧剂，光稳定剂，通过制作工艺原料共混，低压排出挤出；多段温控T型机头流涎；三辊压延冷却；红外线分段处理；切边；收卷；下料；成品检验；成品入库，制作而成，本发明以特种要求的高密度聚乙烯为主要原料，加入自行研制的母料，并辅以光稳定剂、热稳定剂、抗氧剂、增韧补强剂等添加剂制作而成，本发明具有投资少、无粉尘和环境污染、原材料利用率高、能源消耗低、产品性能好、质量稳定、成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及高分子功能材料领域，尤其涉及一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺。
背景技术
长期以来，国外的高密度聚乙烯土膜一般都采用“挤出--吹膜”工艺生产，但该种工艺产品结构不密实，性能不高，满足不了特定防水防渗的要求。国外从20世纪70年代开始，将高密度聚乙烯土工膜等高分子防水片材用于工业与民用建筑、水利、地下工程等领域，从70年代到80年代初期，高密度聚乙烯土工膜的市场用量虽然很大，但生产技术水平不高，产品质量较差(如拉伸强度≥16MPa，伸长率300％)且生产工艺主要是吹膜。从80年代末期开始，欧美等发达国家和地区开始将高密度聚乙烯土工膜应用于生活垃圾填埋场做防水防渗层，以防止垃圾废弃产生的废水废渣等对环境的污染，从而达到保护环境的效果，此时，高密度聚乙烯土工膜作为垃圾场专用防水防渗材料，其生产技术得到了很大的发展，产品质量也得到很大提高(如拉伸强度≥25MPa，伸长率≥550％，耐环境应力开裂≥2000小时)，此产品迅速得到推广，在亚洲，土工膜的生产以韩国、台湾地区的技术水平较高，产品性能较好。
我国高分子防水片材从20世纪80年代开始，主要产品有CPE、EVA、PVC、LDPE防水片材，主要用途为水利、地铁、屋面等领域，生产企业多为小型企业，技术力量薄弱，产品质量差。
高密度聚乙烯土工膜，这种优质防水防渗，垃圾填埋场专用防渗材料，则由于国外技术封锁和国产原料、设备等原因，很少有企业生产，即使有些企业在做，但也存在产品质量不高，主要反映在拉伸强度、伸长率，防水防渗性能、耐环境应力开裂性能较差，不能满足特定环境下防水防渗要求；另外一个问题是产品幅宽较窄，基本为2～3米，因而无法与进口产品竞争。
发明内容
本发明所提供的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，主要采用，低压排气挤出机塑化，机头挤出成型，三辊压延冷却定型，红外线处理的生产工艺，有效解决了制品结构的密实性问题，同时也提高了制品出品率，防水防渗性能更高。克服了现有技术存在的拉伸强度、伸长率，防水防渗性能、耐环境应力开裂性能较差，不能满足特定环境下防水防渗要求以及产品幅宽较窄，基本为2～3米，克服了无法与进口产品竞争的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
本发明所述的一种高密度聚乙烯土工膜的成分范围是：基础树脂70～90％重量，母料10～25％重量，抗氧剂0.01～1.5％，光稳定剂0.15～5％重量。
其中所述的基础树脂为高密度取聚乙烯、线性密度聚乙烯、低密聚乙烯、超低密度聚乙烯、低分子量聚乙烯或是它们组成的混合物；其中所述的母料为增强增韧母料；其中所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂1098或是由它们组成的混合物；所述的光稳定剂为光稳定剂TBS、光稳定剂BAD、光稳定剂NL-1、光稳定剂OPS、UV-531、光稳定144，炭黑或者是它们组成的混合物。
本发明所述的一种高密度聚乙烯土工膜的制作工艺是：将基础树脂，母料，抗氧剂，光稳定剂进行原料共混，低压排出挤出，三辊压延冷却，红外线分段处理，切边，收卷，下料，成品检验，成品入库的制作工艺，制作而成。
本发明的有益效果：本发明提供的一种高密度聚乙烯土工膜是一种生态环境保护的先进功能膜材料，该材料采用低压、排气式挤出机挤出，T型机头流涎，三辊压延冷却定型，红外线处理分段消除内应力的制作工艺，突破国产原料的局限性，以特种要求的高密度聚乙烯为主要原料，加入自行研制的母料，并辅以光稳定剂、热稳定剂、抗氧剂、增韧补强剂等添加剂制作而成。本发明使用国产原料替代进口原料，提供一种独特配方，同时采用先进的生产工艺，具有工艺路线新、设备投资少、加工过程简单、加工周期短、无粉尘和环境污染、原材料利用率高、能源消耗低、产品性能好、质量稳定、制造成本低，并且能生产出符合工程要求、代替进口产品的高性能、高品质的土工膜。
实施例1
本发明是将原料基础树脂70～90％重量比，母料10～25％重量比，抗氧剂0.01～1.5％重量比，光稳定剂0.15～5％重量比，通过以下工艺制作：
第一步：原料共混，是将基础树脂70～90％重量比，母料10～25％重量比，抗氧剂0.01～1.5％重量比，光稳定剂0.15～5％重量比，在低速混和机中混和15～45分钟，转速25～150转/分。
第二步：低压排出挤出，是将混和好的原料，投入到低压排气式挤出机，控制螺杆转速为5～60转/分，挤出压力在0.5～6.5MPa，排气口真空度在0.01～0.06MPa下，加温度在145～210℃下，平稳挤出。
第三步：多段温控T型机头流涎，是将物料经低压排气挤出后，进入多段温控T型机头，该机头分3～8段，分别控制温度且温度范围195～210℃下，平稳挤出。
第四步：三辊压延冷却，是将物料经多段温控模头进入压延机，根据成品厚度设定三辊各辊之间的缝隙，设定三个冷却辊温度为25～85℃，缝隙0.1～2.0。
第五步：红外线分段处理，是将物料经三辊机之后，进入多段红外线处理工序，一般分段为1～5段，温度为40～105℃，进行内应力处理。
第六步：切边。
第七步：收卷。
第八步：下料。
第九步：成品检验。
第十步：成品入库。
实施例2
按照实施例1的方法，将原料中的重量比改为：基础树脂80％，母料17.5％，抗氧剂0.75％，光稳定剂2.5％，其它方法不变。
具体实施方式
本发明是将原料基础树脂70～90％重量比，母料10～25％重量比，抗氧剂0.01～1.5％重量比，光稳定剂0.15～5％重量比，通过以下工艺制作：
第一步：原料共混，是将基础树脂70～90％重量比，母料10～25％重量比，抗氧剂0.01～1.5％，光稳定剂0.15～5％重量比，在低速混和机中混和15～45分钟，转速25～150转/分。
第二步：低压排出挤出，是将混和好的原料，投入到低压排气式挤出机，控制螺杆转速为5～60转/分，挤出压力在0.5～6.5MPa，排气口真空度在0.01～0.06MPa下，加温度在145～210℃下，平稳挤出。
第三步：多段温控T型机头流涎，是将物料经低压排气挤出后，进入多段温控T型机头，该机头分3～8段，分别控制温度且温度范围195～210℃下，平稳挤出。
第四步：三辊压延冷却，是将物料经多段温控模头进入压延机，根据成品厚度设定三辊各辊之间的缝隙，设定三个冷却辊温度为25～85℃，缝隙0.1～2.0。
第五步：红外线分段处理，是将物料经三辊机之后，进入多段红外线处理工序，一般分段为1～5段，温度为40～105℃，进行内应力处理。
第六步：切边。
第七步：收卷。
第八步：下料。
第九步：成品检验。
第十步：成品入库。
Claims (10)
1、一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的高密度聚乙烯土工膜主要由基础树脂70～90％重量比，母料10～25％重量比，抗氧剂0.01～1.5％重量比，光稳定剂0.15～5％重量比，组合而成；其中所述的高密度聚乙烯土工膜的制作工艺是：第一步：原料共混；第二步：低压排气挤出；第三步：多段温控T型机头流涎；第四步：三辊压延冷却；第五步：红外线分段处理；第六步：切边；第七步：收卷；第八步：下料；第九步：成品检验；第十步：成品入库。
2、根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的高密度聚乙烯土工膜是由基础树脂70％重量比，母料25％重量比，抗氧剂1.5％重量比，光稳定剂2.5％重量比，组合而成。
3、根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的高密度聚乙烯土工膜是由基础树脂90％重量比，母料5％重量比，抗氧剂0.01％重量比，光稳定剂5％重量比，组合而成。
4、根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的高密度聚乙烯土工膜是由基础树脂80％重量比，母料15.5％重量比，抗氧剂0.75％重量比，光稳定剂2.5％重量比，组合而成。
5、根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的基础树脂可采用高密度取聚乙烯、线性密度聚乙烯、低密聚乙烯、超低密度聚乙烯、低分子量聚乙烯或是它们组成的混合物。
6、根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的抗氧剂可为抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂1098或是由它们组成的混合物。
7、根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的光稳定剂可为光稳定剂TBS、光稳定剂BAD、光稳定剂NL-1、光稳定剂OPS、UV-531、光稳定144，炭黑或者是它们组成的混合物。
8、根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的原料共混，是将基础树脂70～90％重量比，母料10～25％重量比，抗氧剂0.01～1.5％重量比，光稳定剂0.15～5％重量比，低速混和机中混和15～45分钟，转速25～150转/分；低压排气挤出，是将混和好的原料，投入到低压排气式挤出机，控制螺杆转速为5～60转/分，挤出压力在0.5～6.5MPa，排气口真空度在0.01～0.06MPa下，加温度在145～210℃下，平稳挤出。
9、根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的多段温控T型机头流涎，是将物料经低压排气挤出后，进入多段温控T型机头，该机头分3～8段，分别控制温度且温度范围195～210℃下，平稳挤出；三辊压延冷却，是将物料经多段温控模头进入压延机，根据成品厚度设定三辊各辊之间的缝隙，设定三个冷却辊温度为25～85℃，缝隙0.1～2.0。
10、根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯土工膜及其制作工艺，其特征在于：其中所述的红外线分段处理，是将物料经三辊机之后，进入多段红外线处理工序，一般分段为1～5段，温度为40～105℃，进行内应力处理。
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