CN101787788B - 一种制造材料内部具有均匀分布导电丝网的防静电pvc卷材的工艺方法及成套设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制造材料内部具有均匀分布导电丝网的防静电PVC卷材的工艺方法及成套设备，该方法在烘干工序之后设有装模工序、层压工序、剖切工序、抛光工序、拼接工序和精整工序。由上述方法拼接而成的PVC卷材的表面美观，而且导静电性能均匀。

Description

一种制造材料内部具有均匀分布导电丝网的防静电PVC卷材的工艺方法及成套设备

技术领域

本发明涉及在建筑物室内用作铺设地板表面层的，用拼接法制成的防静电PVC卷材的制造方法和设备。

背景技术

目前，在许多诸如宾馆、体育馆、图书馆之类的公共建筑里，大都使用PVC卷材作为铺设地板表面用的表层材料，因为这种材料硬度适中，有弹性，不起尘，还有隔音、防滑和保暖等作用。而在电子元件和电子设备的制造车间，以及计算机房内，则要使用有防静电功能的上述PVC卷材作为铺设地板的表面层，这种PVC卷材除了具有上述优点之外，还特别具有能防止静电的特点。

在现有技术中，目前使用的防静电PVC材有下列几种类型：

1.加入亲水性防静电剂（离子）的PVC卷材。

这种PVC卷材是在对PVC原料进行高温加压（辊压或层压）的过程中，在其中加入亲水性防静电剂（离子）。使用时，PVC卷材的表面便由内向外散发亲水性离子，它能够捕捉空气中的水蒸气，使得PVC材料表面湿润，从而使表面具有导静电的性能。当表面干燥后，上述功能便消失。然后，继续从PVC卷材中散发上述亲水性离子，起吸附水蒸汽和导静电的作用。如此反复，直到PVC卷材内部的离子全部散发完，就不再具有防静电性能了。因而，这种PVC卷材不能长久地防静电。

2.在PVC原料中掺入炭黑导电塑料碎料，加热辊压而成的PVC卷材。

这种卷材是在对PVC原料进行高温辊压的过程中，掺入碳黑导电塑料碎料，让它在高温辊压的过程中压碎拉长，在整个PVC卷材的体积中形成了如图1所示的大小不均匀的、拉长的黑色导电花纹，于是，便在PVC卷材上下表面之间形成了导电通路，能把上表面上的静电引导到下面去。这种PVC卷材的引导静电的功能是永久的，但，这种产品的外观较差，而且还因为炭黑碎料的分布不均匀而使得导电性能也不均匀。

3.在PVC原料中掺入炭黑导电颗粒，进行加热层压而成的PVC卷材。

这种PVC卷材是在对PVC原料进行高温层压的过程中，掺入碳黑导电塑料颗粒，让它在高温层压的过程中，在整个PVC卷材的体积中形成了如图2所示的黑色导电粒子。这种粒子也能在PVC卷材上下表面之间形成导电通路，把上表面上的静电引导到下面去。这种PVC卷材的引导静电的功能是永久的，但，这种产品的外观也不理想，而且，当炭黑导电塑料颗粒分布得不均匀时，使得导电性能也不均匀。

4.形成均匀导电丝网的PVC块材。

这种块材是在对颗粒状PVC原料进行高温层压之前，在成型后的长方体或者圆柱体PVC颗粒的表面上，包裹一层由碳黑及分散剂（水或其他溶剂）混合而成的导电浆料，并将其烘干，在PVC颗粒的表面上形成一层导电薄膜（如图3所示）。然后加热层压，经过切边，成为PVC块材。

这种PVC块材如图4所示，是目前市场上最流行的防静电PVC材料，它是永久性的防静电产品。因为它是使用具有导电薄膜的PVC颗粒，用层压法而不是辊压法成形的，所以在整个表面上的表面电阻及体积电阻值的离散性小，因而导静电性能很均匀。而且花纹和外观也比较美观。但是，由于它只能制成尺寸比较小的块状（一般尺寸在600×600～1000×1000mm之间），在将其铺设在地面上时，需要把许多块PVC块材之间的裂缝用热焊方法连接起来，施工比较费时而且麻烦，接缝很多，铺设的质量难以保证。

发明内容

有鉴于现有防静电PVC卷材或块材分别存在的各种缺点，本发明的目的是：提供一种防静电PVC卷材，它是由PVC树脂、填充料、增塑剂、稳定剂、颜料作为原料制成的，其特征在于，这种卷材是用分层机沿PVC板块的厚度方向剖切而成的板材进行拼接制成的，其表面的底色洁白，其外表面能制成由各种不同的颜色和花纹构成的绚丽的图案，其内部具有均匀分布的导电丝网。本发明还提供了制造上述卷材的工艺方法，以及实现这种工艺方法的成套设备。

本发明的防静电PVC卷材，其尺寸一般可达2000×20000mm，或者更大。它既具有以上所述的形成均匀导电丝网的PVC块材的全部优点，又减少了铺设时的接缝，克服了施工麻烦，铺设质量难以保证的缺点。

本发明的用拼接法制造的，内部具有均匀分布导电丝网的防静电PVC卷材的工艺方法，依次具有下列现有技术中的工序：按照规定的比例配置各种原料的工序a；在密炼机内，对按照一定比例配制成的各种原料进行加热和搅拌的密炼工序b；用开炼机或挤出机对PVC材料进行塑化造粒的造粒工序c；在成型后的PVC颗粒表面上包裹导电浆料的包裹导电浆料工序d；使导电浆料在PVC颗粒表面上形成导电薄膜的烘干工序e；以及在制成了这种防静电PVC卷材之后，检测成品卷材质量的检测工序ｌ；把卷材四周的边缘裁切整齐的裁切工序m；和将经过最后检验和裁切的卷材包装入库的包装入库工序n；其特征在于，它还在烘干工序e之后设有下列各种工序：将表面上形成了导电薄膜的PVC颗粒装入钢模中的装模工序f；在层压机上，用高压、高温将上述装入钢模中的PVC颗粒成型为厚度在20mm左右的PVC厚板块的层压工序g；在剖切机上，将上述成形后的PVC厚板块沿着厚度方向剖切成许多厚度等于卷材厚度（约2mm或更厚）的PVC板块的剖切工序h；在抛光机上，对剖切成的PVC板块进行抛光，并使剖切出来的PVC板块的厚度完全一致的抛光工序i；在拼接机上把经过抛光机加工的PVC板块拼接成PVC卷材的拼接工序j；在连续板式热压机或者鼓式热压机上，对拼接成的PVC卷材进行加热和辊压的精整工序k。

本发明的用拼接法制造防静电PVC卷材的工艺具有下列优点：

首先，这种卷材是拼接而成的，因此不需要动力很大的大型设备（如大型辊压机等），从而大大减小了设备投资。其次，用辊压法制成的PVC卷材（图1）或者用层压法制成的PVC块材（图4），其表面都呈黑灰色，美观的程度较差，导静电性能不均匀。而本发明的经过层压后用分层机剖切，再拼接而成的PVC卷材的表面，则呈现出洁白的底色和黑色的导电丝花纹，非常美观，而且导静电性能均匀。此外，还可以根据需要，制成各种不同颜色和（或）不同花纹或图案的层压板后，再拼接成各种不同图案的PVC卷材，进一步提高了地面的装饰效果。

本发明的用于实施上述工艺方法的成套设备由按工艺过程对PVC原料进行加工，依次排列的下列各种机器组成：

将包括PVC树脂、填充料、增塑剂、稳定剂、颜料的各种原料在密封的容器内进行加热和搅拌的密炼机；用开炼机或挤出机对原料进行塑化造粒的造粒机；在用上述造粒机制成的PVC颗粒表面上包裹导电浆料用的导电浆料包裹机；烘干导电浆料，使其在PVC颗粒表面上形成导电薄膜的烘干机；在层压模具中用高压将包裹了导电浆料的PVC颗粒压成厚度较厚的导电PVC厚板块的层压机；将上述导电PVC厚板块沿着厚度方向剖切成许多厚度等于卷材厚度（约2mm）的PVC板块的分层机；对剖切成的PVC板块进行抛光，使其表面光洁，并且使剖切出来的PVC板块的厚度完全一致的抛光机；把经过抛光机加工后的导电PVC板块拼接起来的拼接机；对在拼接机上拼接成的导电PVC“毛坯”卷材在130℃～180℃之间进行加热和辊压，用以调整这种卷材在拼接接缝上的材质和厚度，释放拼接处的局部应力，并使得整卷卷材的厚度和材质均匀的连续板式热压机或者鼓式热压机；检测成品卷材的表面电阻和体积电阻的检测仪；以及把成品PVC卷材的边缘裁切整齐的裁切机。

与现有技术中制造PVC卷材的设备相比，本发明的用于实施上述工艺方法的成套设备是由尺寸和体积都较小，所使用的动力也小的若干机器组合而成的，所以造价低，使用的厂房面积小，因而具有投资少，产品成本低的优点。

附图说明

图1是表面上有黑色导电拉纹的防静电PVC卷材的立体图。

图2是掺入炭黑导电塑料颗粒后制成的防静电PVC卷材的立体图。

图3是制造防静电PVC卷材用的，在表面上形成均匀导电薄膜的颗粒状原料的立体图。

图4是具有均匀分布的导电丝网的防静电PVC块材的立体图。

图5是本发明的内部具有均匀分布的导电丝网的防静电PVC卷材的立体图。

图6是制造本发明的防静电PVC卷材的工艺流程图。

图7是制造本发明的防静电PVC卷材的，依工艺流程排列的成套设备的示意图。

具体实施方式

下面，详细描述本发明的PVC卷材；制造这种卷材的工艺方法；以及实现这种工艺方法的成套设备。

图5表示本发明的一种内部具有均匀分布的导电丝网的防静电PVC卷材。这种卷材是用包括PVC树脂、填料、增塑剂、稳定剂、颜料的各种原料，经过加热、搅拌、密炼后，在颗粒表面上包裹导电浆料，然后再经过烘干，成形为厚度较厚的PVC板块。接着，将其在分层机上沿着厚度方向剖切成许多厚度等于卷材厚度的PVC板块。然后，在抛光机上将剖切成的PVC板块进行抛光之后，在拼接机上，把这些剖切后的PVC块材沿纵向和（或）横向拼接成PVC卷材。经过这样的工艺过程制成的这种卷材，其内部和表面都具有均匀的、能永久保持防静电性能的导电丝网，因而具有优良的防静电性能。

此外，当用辊压法直接整体制造的PVC卷材（图1），或者用层压法直接制成PVC块材时，卷材或块材表面的底色呈现加工过程中造成的浅黑色，色彩黯淡，不美观。而本发明的卷材是用分层机沿厚板块的厚度方向剖切而成的块材拼接而成的，剖切后表面的底色呈鲜亮的白色。而且，由于本发明的卷材是用许多块材拼接而成的，因而可以把块材做成若干种不同的颜色和花纹，从而使拼接出来的卷材表面具有绚丽多彩的图案。

还有，由于制造这种PVC卷材的整套设备是由尺寸和体积都比较小的若干机器组合而成的，因此，与整体辊压而成的PVC卷材相比，具有设备小，制造成本低，厂房面积小，投资少的优点。此外，与直接用层压法制成的PVC块材相比，还具有铺设施工方便，施工质量高的优点。

图6表示本发明的制造防静电PVC卷材的工艺过程的流程图。

下面，参照图6详细描述本发明的制造防静电PVC卷材的工艺过程。

首先，在工序a中，按照规定的比例，对包括PVC树脂、填充料、增塑剂、稳定剂、颜料的原料进行配料。一般，PVC树脂、填充料、增塑剂、稳定剂之间的比例与现有技术中所使用的比例相同。

接着，在工序b中，在密炼机内，对以规定比例配制成的包括PVC树脂、填充料、增塑剂、稳定剂、颜料的各种原料进行加热和搅拌的密炼工序。加热温度与加热时间与现有技术中所使用的相同。

接着，在工序c中，用开炼机或挤出机进行塑化造粒，把加热和搅拌后的原料挤压成长方形或圆柱形的PVC条料，再用切刀切割成颗粒，完成造粒工序。颗粒的尺寸与现有技术中的相同。

接着，在工序d中，在切割出来的长方体或圆柱体PVC颗粒表面上包裹一层导电浆料的包裹导电浆料工序。

接着，在工序e中届对包裹了导电浆料的长方体或圆柱体PVC颗粒进行烘干，进行使导电浆料在PVC颗粒表面上形成导电薄膜的烘干工序。烘干的温度一般为130℃～150℃。

以上这些工序，都与现有技术中的工序相同，因而不对其进行详细的描述。

接着，在工序f中，把在表面上形成导电薄膜的PVC颗粒装入尺寸设计成与产品规格（幅宽、长度）要求相对应的层压钢模中。然后，在工序g中，在层压机上，用高压、高温，将装入钢模中的表面上形成导电薄膜的PVC颗粒成型为厚度20mm～40mm左右的PVC厚板块的层压工序。层压机中所使用的压力在2.5～3MP之间，温度在130℃～180℃之间。

接着，在工序h中，在成形后的上述厚板块尚处于热软状态下，在剖切机上将上述PVC厚板块沿着厚度方向剖切成许多厚度等于卷材厚度（一般为稍大于2mm）的PVC板块的剖切工序。

接着，在工序i中，在抛光机上对剖切出来的PVC板块进行抛光工序，使表面光洁，并且使剖切出来的PVC板块的厚度完全一致。

接着，在工序j中，在拼接机上把经过抛光机加工的PVC板块拼接成PVC卷材。拼接时，如果卷材的横向尺寸也需要拼接，就先将PVC板块拼接成与卷材横向尺寸相符的大板块，然后再沿卷材的纵向把这些大板块拼接成卷材的长度尺寸的拼接工序。

接着，在工序k中，在连续板式热压机或者鼓式热压机上，对在拼接机上拼接成的PVC卷材进行高温精整工序，以使整卷卷材的厚度均匀，并释放拼接处的局部应力。精整工序中的温度为130℃～180℃，经过精整后的卷材的厚度和材质就非常均匀。

从工序f到工序k，是本发明的制造防静电PVC卷材的工艺过程所特有的工序。由于加进了这些工序，就能把尺寸较小的PVC块材拼接成大尺寸的卷材，从而能减小制造卷材的设备的尺寸和其所使用的动力，降低制造成本，减小厂房的面积，并且能减少投资。

接着，在工序l中，进行检测成品卷材的表面电阻和体积电阻的检测工序，然后，在工序m中，进行剪切卷材四周的边缘，使其边缘整齐的裁切工序。

最后，在工序n中，对经过最后检测和裁切的卷材进行包装入库的包装入库工序。

最后这三个工序的操作和内容，也与现有技术中的工序完全相同。

下面，参照图7详细描述本发明的制造防静电PVC卷材的成套设备。

图7是制造本发明的防静电PVC卷材的生产线中的各种设备的示意图。

图7中，标号1表示密炼机。它用于在密闭的容器中对包括PVC树脂、填充料、增塑剂、稳定剂、颜料的各种原料进行加热和搅拌，让它们均匀地混合，并互相粘结在一起。

标号2表示开炼机，标号2’是挤出机。这两种机器的作用是进行原料的塑化造粒（可任选一种），把经过加热和搅拌后粘结起来的原料用轧辊轧制或用挤压机挤压成长方形或圆柱形的PVC条料，然后，再用切刀将其切割成颗粒状。

标号3表示在长方体或圆柱体PVC颗粒表面上包裹一层导电浆料的导电浆料包裹机。它用来在搅拌PVC颗粒的过程中使导电浆料均匀地包裹在PVC颗粒的表面上。

标号4表示烘干机。它用来在高温下对包裹了一层导电浆料的PVC颗粒进行烘干，使其在PVC颗粒上形成一层导电薄膜。包裹了一层导电浆料的PVC颗粒从左上方进入装有送料装置的烘干机中，并从烘干机左下方通入热风，以烘干PVC颗粒。然后，由送料装置把烘干后的PVC颗粒排出到烘干机的右下方，而使用后的热风则从右上方排出。烘干使用的温度在130℃～150℃。

标号5表示层压机。它用来在层压模具中，用2.5～3MP的高压，将分别盛放在高度大于PVC厚板块的钢模中的，包裹了导电浆料的PVC颗粒，压成厚度较厚（一般为20mm左右）的导电PVC厚板块。盛放包裹了导电浆料的PVC颗粒的若干个钢模，从压力机立柱左方的空档放入层压机中后，开动压力机，由压力机的活动工作台向上施压。由于钢模的侧壁具有上下方向上从上到下向内倾斜的斜度，因而能把盛放在钢模中包裹了导电浆料的PVC颗粒紧密地压实，成为导电PVC厚板块。层压机中所使用的压力为2.5～3MP，温度在130℃～180℃之间。

标号6表示剖切机。它使用沿着刀刃的长度方向运动的带刀（带状的切刀），沿着PVC厚板块的厚度方向，把利用辊子的压力送进的PVC厚板块切成两块较薄的PVC板块。然后，再重复地把这种经过切割的两块较薄的PVC板块再进行若干次切割，成为厚度更薄的板块，直到厚度接近成品PVC卷材的厚度（约2mm）为止。

标号7表示抛光机。它利用砂带对安装在移动工作台上的剖切后的PVC板块进行抛光，使其表面光洁，并且使得剖切后的所有PVC板块的厚度完全一致。

标号8表示把经过抛光机加工后的导电PVC板块拼接起来的拼接机。如图7中所示，压力机的移动工作台向下加压，把两块经过抛光后加热的PVC板块的两条重叠在一起的边缘熔接起来，然后用卷筒把熔接后的板材拉出压力机。经过若干次这样的熔接，便能连接成所要求的宽度和长度的卷材。在拼接过程中，一般先拼接出具有PVC卷材的横向长度尺寸的板块，然后再将这些具有PVC卷材的横向长度尺寸的板块拼接成具有卷材的纵向长度的卷材。

标号9表示连续板式热压机或鼓式热压机。它用来对在拼接机上拼接成的导电PVC“毛坯”卷材加热到130℃～180℃后，进行辊压，用以调整这种卷材的材质和拼接处的局部厚度，释放拼接处的局部应力，并使得整卷卷材的厚度和材质均匀。

标号10表示检测成品卷材的表面电阻和体积电阻的检测仪；标号11表示把成品PVC卷材的边缘裁切整齐的裁切机。这两种设备的结构和用途，与现有技术中制造防静电PVC卷材卷材的结构和用途完全相同，因而不对其进行详细的描述。

Claims (3)

1.一种制造材料内部具有均匀分布导电丝网的防静电PVC卷材的工艺方法，它依次具有下列现有技术中的工序：按照规定的比例配置各种原料的工序a；在密炼机内，对按照一定比例配制成的各种原料进行加热和搅拌的密炼工序b；用开炼机或挤出机对PVC材料进行塑化造粒的造粒工序c；在成型后的PVC颗粒表面上包裹导电浆料的包裹导电浆料工序d；使导电浆料在PVC颗粒表面上形成导电薄膜的烘干工序e；以及在制成了这种防静电PVC卷材之后，检测成品卷材质量的检测工序ｌ；把卷材四周的边缘裁切整齐的裁切工序m；和将经过最后检验和裁切的卷材包装入库的包装入库工序n；其特征在于，它还在烘干工序e之后设有下列各种工序：将表面上形成了导电薄膜的PVC颗粒装入钢模中的装模工序f；在层压机上，用高压、高温将上述装入钢模中的PVC颗粒成型为厚度在20mm左右的PVC厚板块的层压工序g；在剖切机上，将上述成型后的PVC厚板块沿着厚度方向剖切成许多厚度等于卷材厚度的PVC板块的剖切工序h；在抛光机上，对剖切成的PVC板块进行抛光，并使剖切出来的PVC板块的厚度完全一致的抛光工序i；在拼接机上把经过抛光机加工的PVC板块拼接成PVC卷材的拼接工序j；在连续板式热压机或者鼓式热压机上，对拼接成的PVC卷材进行加热和辊压的精整工序k。 

2.如权利要求1所述的制造材料内部具有均匀分布导电丝网的防静电PVC卷材的工艺方法，其特征在于，在工序g中，在层压机中所使用的压力在2.5～3MP之间，温度在130℃～180℃之间。 

3.一种制造材料内部具有均匀分布导电丝网的防静电PVC卷材的成套设备，其特征在于，它由依次排列的下列各种机器组成：将包括PVC树脂、填充料、增塑剂、稳定剂、颜料的各种原料在密封的容器内进行加热和搅拌的密炼机；用开炼机或挤出机对原料进行塑化造粒的造粒机；在用上述造粒机制成的PVC颗粒表面上包裹导 电浆料用的导电浆料包裹机；烘干导电浆料，使其在PVC颗粒表面上形成导电薄膜的烘干机；在层压模具中用高压将包裹了导电浆料的PVC颗粒压成厚度较厚的导电PVC厚板块的层压机；将上述导电PVC厚板块沿着厚度方向剖切成许多厚度等于卷材厚度2mm的PVC板块的分层机；对剖切成的PVC板块进行抛光，使其表面光洁，并且使剖切出来的PVC板块的厚度完全一致的抛光机；把经过抛光机加工后的导电PVC板块拼接起来的拼接机；对在拼接机上拼接成的导电PVC“毛坯”卷材在130℃～180℃之间进行加热和辊压，用以调整这种卷材的材质和厚度，释放拼接处的局部应力，并使得整卷卷材的厚度和材质均匀的连续板式热压机或者鼓式热压机；检测成品卷材的表面电阻和体积电阻的检测仪；以及把成品PVC卷材的边缘裁切整齐的裁切机。 

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