CN103897247A - 一种聚乙烯土工膜及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯土工膜及其生产工艺，由以下重量比的原料制成：LDPE30~40份、LLDPE35~45份、EVA颗粒20~25份、PE-g-MAH相容剂2~3份、紫外线吸收剂0.3~0.5份、抗氧剂0.2~0.4份、辅助抗氧剂0.1~0.2份、消泡剂1-3份，本发明公开了一种聚乙烯土工膜，由以下重量比的原料制成：LDPE30~40份、LLDPE35~45份、EVA颗粒20~25份、PE-g-MAH相容剂2~3份、紫外线吸收剂0.3~0.5份、抗氧剂0.2~0.4份、辅助抗氧剂0.1~0.2份、消泡剂1-3份；本配方选用的原料熔点较低，在160oC左右即可实现成型加工，适合低温挤出，延长了生产设备的使用寿命。能够稳定输出压力，提高产品质量。

Description

一种聚乙烯土工膜及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种土工膜及其生产工艺，具体是涉及一种聚乙烯土工膜及其生产工艺。 
背景技术
土工膜主要用于公路、铁路、机场、港湾码头、矿山尾矿坝、电厂灰坝、江河湖海堤岸护坡、水库大坝、水利渠道、涵洞等工程，是过滤、排水、防渗、保土、抑制地下翻浆，防止上下层混杂、使局部负荷分布均匀的理想土工合成材料。 
由于土工膜具备防止渗漏的功能，所以在大多数需要防渗的工程中都可使用它，在工程中，它防止渗漏对基础的破坏；防止尾矿渣坝中污染水对环境生态的破坏；也保护水库水、渠道水不流失损耗；同时，在工程中也起到隔离、匀荷、稳定的作用。 
土工膜的使用始于60年代末的欧洲，从70年代起在世界各地逐渐推广，80年代我国首先由铁道部试用，并逐步推广到电站的储水坝、尾矿坝、灰坝、水坝、港口码头、高等级公路地基处理，电厂建设岩土工程等。进入90年代，尤其是最近几年在国家的大力支持下，应用范围迅速扩大，仅仅几年时间内已在近万项工程中使用了约5亿㎡。 
进入21世纪，交通能源等基础设施建设继续保持看高的增长速度，更为土工膜使用提供了广阔的市场。 
传统的土工膜生产线中，挤出机的出口压力受各种因素的影响存在着较大波动，会影响制品的尺寸精度，挤出机出口压力波动，不能够使产品的线性挤出成为可能，塑料制品的尺寸精度无法保证，在单位时间内挤出机的产量较低。 
  
传统的土工膜由于挤出机的出口压力受各种因素的影响存在着较大波动，会影响土工膜的尺寸精度，挤出机出口容易出现压力波动，不能够使产品的线性挤出成为可能，塑料制品的尺寸精度无法保证。
传统的土工膜的原料其熔点较高，需要加工温度180~210oC，耗能较高；传统的土工膜强度低，弹性小。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术方案的不足，提供一种聚乙烯土工膜及其生产工艺，采用该工艺制造的土工膜的挤出尺寸精确，使产品的平均偏差在±3%左右。 
为解决上述技术问题本发明的技术方案为： 
一种聚乙烯土工膜，由以下重量比的原料制成：LDPE30~40份、LLDPE35~45份、EVA颗粒20~25份、PE-g-MAH相容剂 2~3份、紫外线吸收剂0.3~0.5份、抗氧剂0.2~0.4份、辅助抗氧剂0.1~0.2份、消泡剂1-3份。
以下是对上述技术方案的进一步改进： 
一种聚乙烯土工膜，由以下重量比的原料制成： LDPE35份、LLDPE40份、EVA颗粒22份、PE-g-MAH相容剂 2.5份、紫外线吸收剂0.4份、抗氧剂0.3份、辅助抗氧剂0.15份、消泡剂2份。
一种聚乙烯土工膜的生产工艺包括以下步骤： 
1）、配料混合：将各物料进行称量，将上述原料在高混机中搅混均匀；
2）、挤出：将搅拌好的混合料通过真空吸料机输送装置输送到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出成片材；挤出机温度从加料口到分流口具有五个温度区，挤出机温度从加料口到分流口控制在一区120oC、二区140oC、三区150oC、四区160oC、五区165oC；
3）、压延成型：将挤出的混合料片材，通过供料机牵引进入轧辊中，通过轧辊挤压成型做成土工膜防水卷材；
4）、冷却收卷：将做成的土工膜防水卷材通过十米输送装置冷却至室温，经切割装置切割成规定尺寸的卷材，打卷收放入库。
挤出机温度从加料口到分流口具有五个温度区，挤出机温度从加料口到分流口的温度控制在一区120oC、二区140oC、三区150oC、四区160oC、五区165oC，避免了一区温度设定太高，引起原材料颗粒料的降解，降低产品的性能；这样设定，温度有一个梯度变化，可避免原材料的过度降解。 
步骤2中机头温度由中间向两边逐渐升高；采用此种设置原材料的加工流动性最佳，得到产品的性能最好，机头属于晾衣架式机头，两侧直接与空气接触，部分热量将会散失在空气中，设定两侧的温度稍高，是为了补偿散失的热量，使土工膜各部分实际温度达到平衡。 
其中EVA颗粒中VA含量是18%。 
抗氧剂为1010抗氧剂；辅助抗氧剂为抗氧剂168。 
相容剂 为PE-g-MAH相容剂。 
紫外线吸收剂为UV-9紫外线吸收剂。 
通过熔体计量泵稳定挤出机出口处的压力，压力保持5.4Mp，使得物料熔体压力保持稳定，稳定挤出生产质量。 
采用本发明技术方案所生产的产品在挤出尺寸精度、节能等方面都优于国家行业标准的要求。熔体计量泵稳定挤出机出口处的压力，减少压力波动，使得线性挤出成为可能，从而提高了挤出制品的尺寸精度，提高了单位时间内挤出机的产量；同时该配方的加工温度控制在120~165oC之间，与传统的加工温度180~210oC相比，最高加工温度降低了20~30oC，节约了电能。 
挤出机的出口压力受各种因素的影响存在着较大波动，必能会影响制品的尺寸精度，在生产线中加入熔体计量泵，可以用来稳定挤出机出口压力波动，使得线性挤出成为可能，从而提高塑料制品的尺寸精度，在单位时间内提高挤出机的产量。 
熔体泵能使挤出机实现稳定挤出，提高土工膜的挤出尺寸精度，使产品的平均偏差由±6%降低到±3%使产品更加整齐美观；采用本发明的工艺流程提高了产品质量，降低了能耗，据统计每公斤物料的能耗比原有的技术和设备降低了五分之一，即每吨物料节约电能80度。 
本配方选用的原料熔点较低，在160oC左右即可实现成型加工，适合低温挤出，延长了生产设备的使用寿命。能够稳定输出压力，提高产品质量。 
经过试点工程进行实验，防水施工面积约50600平方米，经过查验，未发现任何渗漏现象，受到用户肯定；原材料全部进入产成品，无污染，经环保检测和评价认证不属污染类型产品。 
具体实施方式
实施例1，一种聚乙烯土工膜的生产配方，由以下重量比的原料制成：         LDPE35份、LLDPE40份、EVA颗粒22份、PE-g-MAH相容剂 2.5份、紫外线吸收剂0.4份、抗氧剂0.3份、辅助抗氧剂0.15份、消泡剂2份。 
其中EVA颗粒中VA含量是18%；抗氧剂为1010抗氧剂；相容剂 为PE-g-MAH相容剂；紫外线吸收剂为UV-9紫外线吸收剂；辅助抗氧剂为抗氧剂168。 
一种聚乙烯土工膜的生产工艺包括以下步骤： 
1）、配料混合：将各物料进行称量，将上述原料在高混机中搅混均匀；
2）、挤出：将搅拌好的混合料通过真空吸料机输送装置输送到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出成片材；挤出机温度从加料口到分流口具有五个温度区；挤出机温度从加料口到分流口的温度控制在一区120oC、二区140oC、三区150oC、四区160oC、五区165oC；
3）、压延成型：将挤出的混合料片材，通过供料机牵引进入轧辊中，通过轧辊挤压成型做成土工膜防水卷材；
4）、冷却收卷：将做成的土工膜防水卷材通过十米输送装置冷却至室温，经切割装置切割成规定尺寸的卷材，打卷收放入库。
步骤2中机头温度由中间向两边逐渐升高； 
通过熔体计量泵稳定挤出机出口处的压力，使得物料熔体压力保持稳定，稳定挤出生产质量；压力保持在5.4MPa。
实施例2，一种聚乙烯土工膜，由以下重量比的原料制成：LDPE30份、LLDPE35份、EVA颗粒20份、PE-g-MAH相容剂 2份、紫外线吸收剂0.3份、抗氧剂0.2份、辅助抗氧剂0.1份、消泡剂1份。 
其中EVA颗粒中VA含量是18%；抗氧剂为1010抗氧剂；相容剂 为PE-g-MAH相容剂；紫外线吸收剂为UV-9紫外线吸收剂；辅助抗氧剂为抗氧剂168。 
一种聚乙烯土工膜的生产工艺包括以下步骤： 
1）、配料混合：将各物料进行称量，将上述原料在高混机中搅混均匀；
2）、挤出：将搅拌好的混合料通过真空吸料机输送装置输送到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出成片材；挤出机温度从加料口到分流口控制在一区120oC、二区140oC、三区150oC、四区160oC、五区165oC，通过熔体计量泵稳定挤出机出口处的压力，使得物料熔体压力保持稳定；
3）、压延成型：将挤出的混合料片材，通过供料机牵引进入轧辊中，通过轧辊挤压成型做成土工膜防水卷材；
4）、冷却收卷：将做成的土工膜防水卷材通过十米输送装置冷却至室温，经切割装置切割成规定尺寸的卷材，打卷收放入库。
步骤2中机头温度由中间向两边逐渐升高； 
通过熔体计量泵稳定挤出机出口处的压力，使得物料熔体压力保持稳定，稳定挤出生产质量；压力保持在5.4MPa。
实施例3，一种聚乙烯土工膜，由以下重量比的原料制成：LDPE40份、LLDPE45份、EVA颗粒25份、PE-g-MAH相容剂 3份、紫外线吸收剂0.5份、抗氧剂0.4份、辅助抗氧剂0.2份、消泡剂3份。 
其中EVA颗粒中VA含量是18%；抗氧剂为1010抗氧剂；相容剂 为PE-g-MAH相容剂；紫外线吸收剂为UV-9紫外线吸收剂；辅助抗氧剂为抗氧剂168。 
一种聚乙烯土工膜的生产工艺包括以下步骤： 
1）、配料混合：将各物料进行称量，将上述原料在高混机中搅混均匀；
2）、挤出：将搅拌好的混合料通过真空吸料机输送装置输送到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出成片材；挤出机温度从加料口到分流口控制在一区120oC、二区140oC、三区150oC、四区160oC、五区165oC，通过熔体计量泵稳定挤出机出口处的压力，使得物料熔体压力保持稳定；
3）、压延成型：将挤出的混合料片材，通过供料机牵引进入轧辊中，通过轧辊挤压成型做成土工膜防水卷材；
4）、冷却收卷：将做成的土工膜防水卷材通过十米输送装置冷却至室温，经切割装置切割成规定尺寸的卷材，打卷收放入库。
步骤2中机头温度由中间向两边逐渐升高； 
通过熔体计量泵稳定挤出机出口处的压力，使得物料熔体压力保持稳定，稳定挤出生产质量；压力保持在5.4MPa。
采用本发明技术方案所生产的产品在挤出尺寸精度、节能等方面都优于国家行业标准的要求。 
熔体计量泵稳定挤出机出口处的压力，减少压力波动，使得线性挤出成为可能，从而提高了挤出制品的尺寸精度，提高了单位时间内挤出机的产量；同时该配方的加工温度控制在120~165oC之间，挤出机温度从加料口到分流口控制在一区120oC、二区140oC、三区150oC、四区160oC、五区165oC，与传统的加工温度180~210oC相比，最高加工温度降低了20~30oC，节约了电能。 
挤出机的出口压力受各种因素的影响存在着较大波动，必能会影响制品的尺寸精度，在生产线中加入熔体计量泵，可以用来稳定挤出机出口压力波动，使得线性挤出成为可能，从而提高塑料制品的尺寸精度，在单位时间内提高挤出机的产量。 
熔体泵是能使挤出机实现稳定挤出，提高土工膜的挤出尺寸精度，使产品的平均偏差由±6%降低到±3%使产品更加整齐美观；采用本发明的工艺流程提高了产品质量，降低了能耗，据统计每公斤物料的能耗比原有的技术和设备降低了五分之一，即每吨物料节约电能80度。 
本配方选用的原料熔点较低，在160oC左右即可实现成型加工，适合低温挤出，延长了生产设备的使用寿命，能够稳定输出压力，提高产品质量。 
经过试点工程进行实验，防水施工面积约50600平方米，经过查验，未发现任何渗漏现象，受到用户肯定；原材料全部进入产成品，无污染，经环保检测和评价认证不属污染类型产品。 
对上述三个实施例生产的土工膜和传统生产工艺进行生产检测，检测结果见表1。 
 表1
厚度及偏差
Figure 913037DEST_PATH_IMAGE001
由表1可见，实施例1是本发明的最优实施例，在采用实施例的技术方案时，制得的土工膜的各项性能指标最为优越，特别是在原料配比为         LDPE35份、LLDPE40份、EVA颗粒22份、PE-g-MAH相容剂 2.5份、紫外线吸收剂0.4份、抗氧剂0.3份、辅助抗氧剂0.15份、消泡剂2份时，本配方选用的原料熔点较低，在160度左右即可实现成型加工，适合低温挤出，延长了生产设备的使用寿命，能够稳定输出压力，提高产品质量。
其中EVA颗粒中VA含量是18%；抗氧剂为1010抗氧剂；相容剂 为PE-g-MAH相容剂；紫外线吸收剂为UV-9紫外线吸收剂；辅助抗氧剂为抗氧剂168。 
熔体计量泵的安装和先进的西门子控制系统稳定了出料口的输出压力，提高了产品的质量，能将产品的尺寸偏差降至最小，提高了挤出机的产量，降低了单位能耗，每公斤物料的能耗降低了五分之一左右，延长了挤出机的寿命，使用熔体计量泵后挤出机螺筒内的压力降低，能大大降低螺杆与螺筒之间的磨损，减轻了齿轮箱推动轴承的负荷，从而延长了挤出机的寿命。 
通过以上配法生产的聚乙烯土工膜样品于2010年2月23日送国家建筑材料工业建筑防水材料产品质量监督检验测试中心检验，各项性能指标均优于GB\T17643-1998标准要求。 
LLDPE颗粒提高了土工膜的整体延伸率，LDPE颗粒保证了土工膜的强度，而EVA颗粒又赋予土工膜适当的弹性，工艺方面：控温更加精确，产品质量更加稳定。 
机头属于衣架式机头，两侧直接与空气接触，部分热量将会散失在空气中，设定两侧的温度稍高，是为了补偿散失的热量，使土工膜各部分实际温度达到平衡。 

Claims (9)

1.一种聚乙烯土工膜，由以下重量比的原料制成：LDPE30~40份、LLDPE35~45份、EVA颗粒20~25份、PE-g-MAH相容剂 2~3份、紫外线吸收剂0.3~0.5份、抗氧剂0.2~0.4份、辅助抗氧剂0.1~0.2份、消泡剂1-3份。
2.如权利要求1所述的一种聚乙烯土工膜，其特征在于：由以下重量比的原料制成： LDPE35份、LLDPE40份、EVA颗粒22份、PE-g-MAH相容剂 2.5份、紫外线吸收剂0.4份、抗氧剂0.3份、辅助抗氧剂0.15份、消泡剂2份。
3.如权利要求1-2所述的一种聚乙烯土工膜，其特征在于：其生产工艺包括以下步骤：
1）、配料混合：将各物料进行称量，将上述原料在高混机中搅混均匀；
2）、挤出：将搅拌好的混合料通过真空吸料机输送装置输送到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出成片材；挤出机温度从加料口到分流口具有五个温度区；挤出机温度从加料口到分流口的温度控制在一区120oC、二区140oC、三区150oC、四区160oC、五区165oC；
3）、压延成型：将挤出的混合料片材，通过供料机牵引进入轧辊中，通过轧辊挤压成型做成土工膜防水卷材；
4）、冷却收卷：将做成的土工膜防水卷材通过十米输送装置冷却至室温，经切割装置切割成规定尺寸的卷材，打卷收放入库。
4.如权利要求3所述的一种聚乙烯土工膜，其特征在于：步骤2中机头温度由中间向两边逐渐升高。
5.如权利要求4所述的一种聚乙烯土工膜，其特征在于：制得的土工膜的平均偏差为±3%。
6.如权利要求2所述的一种聚乙烯土工膜，其特征在于：其中EVA颗粒中VA含量是18%。
7.如权利要求2所述的一种聚乙烯土工膜，其特征在于：抗氧剂为1010抗氧剂；辅助抗氧剂为抗氧剂168。
8.如权利要求2所述的一种聚乙烯土工膜，其特征在于：相容剂 为PE-g-MAH相容剂。
9.如权利要求2所述的一种聚乙烯土工膜，其特征在于：紫外线吸收剂为UV-9紫外线吸收剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106009171A (zh) * 2016-06-22 2016-10-12 潍坊市宏源防水材料有限公司 一种高剥离强度的非沥青基高分子自粘防水卷材及其制备方法
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