CN104231293A - 一步法生产热塑性聚氨酯防水卷材的方法 - Google Patents

一步法生产热塑性聚氨酯防水卷材的方法 Download PDF

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CN104231293A CN201410560611.1A CN201410560611A CN104231293A CN 104231293 A CN104231293 A CN 104231293A CN 201410560611 A CN201410560611 A CN 201410560611A CN 104231293 A CN104231293 A CN 104231293A
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Abstract

本发明公开了一种一步法生产热塑性聚氨酯防水卷材的方法,其工艺步骤包括:(1)加热固体原料成液体,并按照配比计量液体原料,混合均匀,(2)将液体原料输送至螺杆挤出机中进行化学反应及熔融,(3)在薄膜成型机中制出Tpu薄膜,本发明与已有技术相比,完全改变了Tpu薄膜的固有加工模式及工序,耗能小,其节约资源、节约能源、减少碳排的节能降耗作用是非常可观的,无论改进上还是从节能减排的积极效果上讲,本发明都具有十分突出的特点和显著的进步。

Description

一步法生产热塑性聚氨酯防水卷材的方法
技术领域
本发明涉及防水材料的制作工艺,具体地说是一种一步法生产热塑性聚氨酯防水卷材的方法。
背景技术
聚氨酯(Pu)薄膜用于做防水卷材(如本发明人的ZL201120326904.5耐用型聚氨酯防水卷材专利),其优越性、可靠性及耐用性,目前业内人士都已认可,而主要担心的是造价可能很高的问题,比如原料贵、加工费高等等。
首先,聚氨酯(Pu)已不是“贵族”产品。以最贵的聚醚型Tpu(热塑性聚氨酯)为例,它用的主要原料是四氢呋喃均聚醚(PTMEG)及纯MDI(MT)。过去这两种原料每吨都在4万元以上,现在PTMEG约为3万元/吨,MT约为2.3万元/吨。过去聚醚型Tpu颗粒曾在5.8万元/吨以上,现在是4.5万元/吨。过去引进的MDI产能只有1万吨/年,2011年底已达到144万吨/年,到2016年时可能还要达到368万吨/年。过去的PTMEG产能较低,现在产能已过剩约25%左右。所以,单从生产原料上看,目前的情况是原料充足,且价格呈下降趋势,比较便宜。
其次,关于加工费的问题。现在Tpu薄膜的一般生产过程示意如下:(1)固体原料加热成液体,液体原料按配比准确计量,然后均匀混合;(2)在螺杆挤出机中进行化学反应;(3)制造Tpu颗粒;(4)干燥Tpu颗粒;(5)在螺杆挤出机中加热熔融;(6)在薄膜成型机上制出Tpu薄膜。
过去是将上述过程分为两个工厂生产。一个工厂完成:液体原料自动计量混合→在螺杆挤出机中反应→Tpu颗粒;另一个工厂完成:Tpu颗粒→在螺杆挤出机中熔融→Tpu薄膜。
上述工艺中,如果制作Tpu颗粒是自动加料的,冷热过程如下:(a)加热有关的固体料至一定的温度,经自动计量混合后进入螺杆挤出机;(b)在螺杆挤出机中进行放热反应,依据工艺条件调控其各段温度;(c)降温造粒,冷至室温储存;(d)在制作Tpu薄膜之前,再将冷颗粒加热干燥,进入螺杆挤出机后再加热熔融;(e)制成薄膜再降至室温收卷。升温需要能耗,降温也需能耗,上述过程需要两次升降四次耗能。如果不是自动加料,则耗能更高:(a)固体料加热及计量混匀;(b)初步反应成固态半成品,然后降温切割粉碎;(c)固态半成品加热干燥后进入螺杆挤出机,在其中再进行加热反应及调控温度;(d)降温造粒;(e)颗粒加热干燥及在螺杆挤出机中加热熔融;(f)制成薄膜后再降温收卷;上述过程至少需要三次升降六次耗能。
很显然,复杂的生产工艺大大增加了生产成本,使最终产品Tpu薄膜的售价居高不下。如,目前Tpu薄膜的原料成本约3万元/吨,加工成Tpu颗粒至少是4万元/吨,再将Tpu颗粒加工成Tpu薄膜至少是5万元/吨,中间的加工费约占总造价的40%。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述已有技术中存在的缺陷,提供一种工艺简单、节能降耗的一步法生产热塑性聚氨酯防水卷材的方法。
本发明的技术方案如下:
一种一步法生产热塑性聚氨酯(Tpu)防水卷材的方法,其工艺步骤包括:
(1)加热固体原料成液体,并按照配比计量液体原料,混合均匀;
(2)将液体原料输送至螺杆挤出机中进行化学反应及熔融;
(3)在薄膜成型机中制出Tpu薄膜。
本发明与已有工艺相比,原来的生产工序中的6个单元操作,现在改进成了3个,去掉了Tpu颗粒的加工工序和使用颗粒的工序,省掉了一次进出螺杆挤出机的工序。省去的“将原料加工成颗粒状→然后入库贮存→再买入加工”这一中间环节,从生产成本上计算,至少能够降低20-30%左右。另外,在本发明的生产工艺中,只有一次升降两次耗能,而且在螺杆挤出机中原料的放热反应与加热熔融相结合,耗能很小,因而其节约资源、节约能源、减少碳排的节能降耗作用也是非常可观的。
本发明所称的“一步法”,不是那种在聚氨酯反应过程中不做预聚体的“一步法”,而是指在制作Tpu防水卷材的过程中,不用Tpu颗粒,而直接用生产Tpu颗粒的原料“一步法”生产出Tpu薄膜。
本发明是利用生产Tpu的原料直接加工生产,因此将固体原料加热成液体并按配比混匀是非常重要的。在本发明工序中,步骤(1)是先将固体原料加热成液体状并按配比计量混匀,然后进入步骤(2),液态原料在螺杆挤出机中进行化学反应及熔融。
本发明完全改变了Tpu薄膜的固有加工模式及工序,无论改进上还是从节能减排的积极效果上讲,本发明都具有十分突出的特点和显著的进步。
下面结合实施例对本发明做详细地描述。
具体实施方式
本发明的一步法生产热塑性聚氨酯防水卷材的方法,其工艺步骤包括:
(1)加热固体原料成液体,并按照配比计量液体原料,混合均匀;
(2)将液体原料输送至螺杆挤出机中进行化学反应及熔融;
(3)在薄膜成型机中制出聚氨酯薄膜——Tpu防水卷材。
例如,制作聚醚型Tpu薄膜所用的主要原料是四氢呋喃均聚醚(PTMEG)及纯MDI(MT),利用本发明工艺方法,直接将PTMEG与加热熔融的纯MDI等,按照配比准确计量,混合均匀,输送至螺杆挤出机中进行化学反应及熔融,然后在薄膜成型机上制出Tpu防水卷材,省去了传统工艺中的制作Tpu颗粒环节。
采用本发明的一步法工艺生产Tpu薄膜,不但可以节约能源更可以降低造价。仍以最贵的聚醚型Tpu薄膜为例,如果大批量使用时,目前的Tpu颗粒可以降到40元/公斤,但如果不用Tpu颗粒,而直接用制其颗粒的原料,每公斤又可降低10元,这是因为生产此颗粒的原料主要是PTMEG,约占75%,现在市场售价约为30元/公斤,另一原料为MT,约占22%,售价为23元/公斤,即便是全按PTMEG计算原料成本,也不过是30元/公斤,与聚醚型Tpu颗粒的优惠价40元/公斤相比,降低了10元/公斤,即每吨节省了近1万元。不但生产设备简化了,而且还省去了运输、贮存(颗粒)用的相关设备及仓库场地等,节约了能源,减少碳排,大大降低了生产成本。

Claims (1)

1.一种一步法生产热塑性聚氨酯防水卷材的方法,其工艺步骤包括:
(1)加热固体原料成液体,并按照配比计量液体原料,混合均匀;
(2)将液体原料输送至螺杆挤出机中进行化学反应及熔融;
(3)在薄膜成型机中制出热塑性聚氨酯薄膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105089208A (zh) * 2015-09-06 2015-11-25 辛永刚 聚氨酯防水卷材及生产设备、工艺、复合防水层及其做法

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