CN107501683A - 一种由无机矿粉用流延法制造的薄膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种由无机矿粉用流延法制造的薄膜的制造方法，包括以下步骤：依次将无机矿粉、塑脂以及助剂加入混合机中；螺杆在高速转动时将喂料器中混合物料推向机头部位，熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜；该发明解决了现有技术中配方加入聚丙烯，在进行吹膜法生产薄膜，发现溶点无法达到一致，生产过程中会出现瓶颈，使得生产出来的成品易脱粉的问题。

Description

一种由无机矿粉用流延法制造的薄膜的制造方法
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，尤其涉及一种由无机矿粉用流延法制造的薄膜的制造方法。
背景技术
目前我国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20％，是塑料制品中产量增长较快的类别之一，据预测，今后几年国内场对塑料薄膜的需求量将以9％的速度持续增长，我国塑料薄膜的消费约2/3用作包装材料，农用塑料薄膜约占30％，其余用作电工材料、感光材料和电子信息材料等，中国塑料软包装在经过高速发展后，目前已经进入一个平稳发展的时期，利润率逐渐下降，竞争日益激烈。21世纪是环保世纪，为适应新时代的要求，塑料包装材料必须以节省资源，用后易回收利用，易处置或被易环境消纳或降解为技术开发的出发点。
中国专利，公布号为CN106147202A，专利名称为由无机矿粉制成薄膜制造方法，依次无机矿粉、聚氨酯、分散剂、助剂以及纤维加入混合机中，混合机转速为120-150r/min；将得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，熔融混炼，制成颗粒状材料；将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜；该发明创新性地想到利用无机矿粉、聚氨酯、分散剂、助剂及纤维，利用吹膜机将其制成薄膜，利用该薄膜加工后作为胶带的基材使用替代传统的基材，大大降低了胶带的原料成本，且可降解。
但是在实际使用过程中，发明人发现将制成的薄膜应用到的一些领域，比如环保农业膜、建筑材料包装膜、包装缠绕之类不需要多大的耐温性，但是降解要求高，且需要添加聚丙烯来提高薄膜的拉伸强度，但是在实际使用中，如果在上述配方的基础上加入聚丙烯，在进行吹膜法生产薄膜，发现溶点无法达到一致，生产过程中会出现瓶颈，使得生产出来的成品易脱粉，脱粉率高会响影响胶水的胶粘度。
发明内容
本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种由无机矿粉用流延法制造的薄膜，有效利用无机矿粉内成分的特性，并配合PE及聚丙烯，提高了聚乙烯薄膜的降解能力，改善了聚乙烯薄膜的强度，通用性好，解决了现有技术中配方加入聚丙烯，在进行吹膜法生产薄膜，发现溶点无法达到一致，生产过程中会出现瓶颈，使得生产出来的成品易脱粉的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种由无机矿粉用流延法制造的薄膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：称取各原料：依次将56％—85％重量的无机矿粉、25％—35％重量的树脂以及3％—5％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为100-130r/min；
步骤B：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机180℃至250℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤C：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
作为一种实施方式，所述无机矿粉包括经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、膨润土、白银石粉、白土、滑石粉、白垩粉、氧化锌、空心玻璃微珠、沙粒粉、废煤渣粉、废煤矸石粉、废建材石粉、收集PM2.5粉尘及其混合物。
作为一种实施方式，所述助剂中添加有表面改性剂PN—827、热稳定剂BASF225、润滑剂硬酯酸锌L一806、润滑剂PP蜡、表面改性剂硬酯酸1801中的任意几种。
作为一种实施方式，所述聚乙烯包括高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯及其混合物。
作为一种实施方式，所述流延膜生产线按薄膜宽可分为：2500mm、3000mm、3500mm、5000mm，以挤出机的配置可分为：三层、五层、七层。
作为一种实施方式，所述步骤B中的机头温度为170-183℃。
作为一种实施方式，所述薄膜的厚度为16至50微米。
作为一种实施方式，所述碳酸钙颗粒的粒径为800至1200母。
作为一种实施方式，所述薄膜包括环保农用膜、建筑材料包装膜、包装缠绕膜。
作为一种实施方式，所述颗粒状材料为改性母粒。
又作为一种实施方式，所述聚丙烯采用均聚聚丙烯。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明的薄膜通过设置无机矿粉选自经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、膨润土、白银石粉、白土、滑石粉、白垩粉、氧化锌、空心玻璃微珠、沙粒粉、废煤渣粉、废煤矸石粉、废建材石粉、收集PM2.5粉尘及其混合物；其中加入经煅烧或未煅烧的碳酸钙增量降低成本、减弱抗冲击性能；加入废煤矸石粉可以使胶带的颜色均匀；通过加入废建材石粉、废煤矸石粉、废建材石粉、收集PM2.5粉尘，在保护环境的同时也节约了薄膜制作的成本。
(2)本发明的薄膜采用流延法的工艺方法，使得即使加入聚丙烯后，也能制造出薄膜，并且脱粉率低，脱粉率高会响影响胶水的胶粘度；更值得一提的是，采用流延法制成的薄膜的表面平整，厚簿度一致；同时，目前有一种透气膜应用于尿不湿、湿巾，也是采用流延制膜法，但是该配方中采用的是无机矿物、PE及其混合物；而本技术方案中，通过调整配方，利用无机矿粉与聚丙烯的结合进行流延，使得最终成膜熔指低，耐温度提高，耐拉力强度提高，分散度好；并且用于包装缠绕膜、建筑材料包装膜以及环保农业膜，带来投资少、产能高的优异效果。
综上所述，本发明创新性地用无机矿粉制成薄膜，无机矿粉薄膜的优良特性被应用在包装缠绕膜、建筑材料包装膜以及环保农业膜中，提高了薄膜的环保性能，且降低了薄膜的生产成本。
具体实施方式
实施例一
本发明的核心是公开一种由无机矿粉用流延法制造的薄膜的制造方法，以提高薄膜的环保性能且降低薄膜的生产成本。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
一种由无机矿粉用流延法制造的薄膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：称取各原料：依次将56％—85％重量的无机矿粉、25％—35％重量的树脂以及3％—5％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为100-130r/min；
步骤B：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机180℃至250℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤C：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
其中，所述无机矿粉包括选自经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、膨润土、白银石粉、白土、滑石粉、白垩粉、氧化锌、空心玻璃微珠、沙粒粉、废煤渣粉、废煤矸石粉、废建材石粉、收集PM2.5粉尘及其混合物。
其中，所述树脂包括聚乙烯及聚丙烯混合物。
其中，所述助剂中添加有表面改性剂PN—827、热稳定剂BASF225、润滑剂硬酯酸锌L一806、润滑剂PP蜡、表面改性剂硬酯酸1801中的任意几种。
其中，所述聚丙烯采用均聚聚丙烯
其中，无机矿粉颗粒的粒径为800至1200母。
其中，聚乙烯包括高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯及其混合物。
此外，在本实施例中，所述无机矿粉薄膜可以为单层薄膜，也可以为双层薄膜，甚至是三层薄膜；所述的单层薄膜、双层薄膜和三层薄膜可参考授权公告号为CN1105636C的专利文献中，其关于单层膜、双层膜和三层膜的具体描述和生产工艺，当然在此也不排除有四层膜、五层膜等薄膜；针对不同的使用场合，可对无机矿粉薄膜的厚度、密度和层数进行调整，以实现更好的使用效果；
实施例二
本发明还公开了一种由无机矿粉用流延法制造的环保农用膜的制造方法，包括以下所述步骤：
步骤A：称取各原料：依次将65％重量的无机矿粉、7％重量的聚丙烯、25％重量的低密度聚乙烯、以及3％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为105-115r/min；
步骤B：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机180℃至190℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤C：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
其中，所述无机矿粉包括选自经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、膨润土、白银石粉、白土、滑石粉、白垩粉、氧化锌、空心玻璃微珠、沙粒粉、废煤渣粉、废煤矸石粉、废建材石粉、收集PM2.5粉尘及其混合物。
其中，所述助剂中添加有表面改性剂PN—827、润滑剂硬酯酸锌L一806、润滑剂PP蜡、表面改性剂硬酯酸1801。
其余同实施例一
实施例三
本发明还公开了一种由无机矿粉用流延法制造的建筑材料包装膜的制造方法，包括以下所述步骤：
步骤A：称取各原料：依次将71％重量的无机矿粉、5％重量的聚丙烯、20％重量的中密度聚乙烯、以及4％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为110-115r/min；
步骤B：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机190℃至210℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤C：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
其中，所述无机矿粉包括选自经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、膨润土、白银石粉、白土、滑石粉、白垩粉、氧化锌、空心玻璃微珠、沙粒粉、废煤渣粉、废煤矸石粉、废建材石粉、收集PM2.5粉尘及其混合物。
其中，所述助剂中添加有热稳定剂BASF225、润滑剂硬酯酸锌L一806、表面改性剂硬酯酸1801。
其余同实施例一
实施例四
本发明还公开了一种由无机矿粉用流延法制造的包装缠绕膜的制造方法，包括以下所述步骤：
步骤A：称取各原料：依次将70％重量的无机矿粉、9％重量的均聚聚丙烯、18％重量的高密度聚乙烯、以及3％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为125-130r/min；
步骤B：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机210℃至250℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤C：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
其中，所述无机矿粉包括选自经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、膨润土、白银石粉、白土、滑石粉、白垩粉、氧化锌、空心玻璃微珠、沙粒粉、废煤渣粉、废煤矸石粉、废建材石粉、收集PM2.5粉尘及其混合物。
其中，所述助剂中添加有表面改性剂PN—827、润滑剂硬酯酸锌L一806、润滑剂PP蜡。
其余同实施例一
对比实施例一
步骤A：称取各原料：依次将56％—85％重量的无机矿粉、25％—35％重量的树脂、以及3％—5％的助剂加入混合机中，混合10至20分钟，混合机转速为120-150r/min；
步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在170至190℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；
步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜，与此同时，吹膜模头旋转，薄膜在风力的作用下吹出；
其余同实施例一
总之就是，本对比实施例一与本技术方案的区别点在于：对比实施例一在同样的配方制成的薄膜的情况下，在制造胶带的过程中，采用吹膜法制成胶带。
对比实施例二
步骤A：称取各原料：依次将56％—85％重量的无机矿粉、25％—35％重量的聚乙烯、以及3％—5％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为100-130r/min；
步骤B：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机180℃至250℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤C：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
其余同实施例一
总之就是，本对比实施例二与本技术方案的区别点在于：对比实施例二配方中不添加聚丙烯。
发明人做过多次对比试验，将所得的薄膜进行性能测试，其性能参数如下表1所示。
表1本发明的性能参数
注：熔指：是指塑料在一定温度和负荷下，熔体每10分钟通过标准口模毛细管的重量或熔融体积。
值得一提的是，发明人发现，以上所述的数据表明，无机矿粉薄膜用流延法制造的薄膜，塑胶是均聚pp，最终成膜熔指达到15度—20度，而传统的吹膜法最终成膜需熔指达到30度一45度，所以成膜后不耐温.拉力强度差，而流延法pp熔指15度，所以成膜后，耐温高，拉力强度耐拉力强度达25—28N，其强度明显增强；同时，传统的吹膜法脱粉率达8％，而流延法的脱粉率≤3，使得胶水的胶粘度增强，更需要说明的是能达到耐温120度左右，分散度好，表面平整，厚簿度一致的效果，其实用性非常广泛且降解能力也非常强，环保性强。
以上所述的无机矿粉薄膜并不局限于以上成分的无机矿粉薄膜，作为一种无机矿粉薄膜的优化产品或是由无机矿粉薄膜进一步深加工的深加工产品作为胶带基材使用也属于利用本发明的构思，均落在该专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种由无机矿粉用流延法制造的薄膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：称取各原料：依次将56％—85％重量的无机矿粉、25％—35％重量的树脂以及3％—5％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为100-130r/min；
步骤B：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机180℃至250℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤C：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
2.如权利要求1所述的由无机矿粉用流延法制造的薄膜环保胶带的制造方法，其特征在于，所述无机矿粉包括经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、膨润土、白银石粉、白土、滑石粉、白垩粉、氧化锌、空心玻璃微珠、沙粒粉、废煤渣粉、废煤矸石粉、废建材石粉、收集PM2.5粉尘的一种或及其混合物。
3.如权利要求1所述的由无机矿粉用流延法制造的薄膜环保胶带的制造方法，其特征在于，所述树脂包括聚乙烯及聚丙烯混合物。
4.如权利要求1所述的由无机矿粉用流延法制造的薄膜环保胶带的制造方法，其特征在于，所述助剂中添加有表面改性剂PN—827、热稳定剂BASF225、润滑剂硬酯酸锌L一806、润滑剂PP蜡、表面改性剂硬酯酸1801中的一种或及其混合物。
5.如权利要求3所述的由无机矿粉用流延法制造的薄膜环保胶带的制造方法，其特征在于，所述聚丙烯采用均聚聚丙烯。
6.如权利要求3所述的由无机矿粉用流延法制造的薄膜环保胶带的制造方法，其特征在于，所述聚乙烯包括高密度聚乙烯与一种或一种以上的中密度聚乙烯及低密度聚乙烯的组合。
7.如权利要求1所述的由无机矿粉用流延法制造的薄膜环保胶带的制造方法，其特征在于，所述流延膜生产线按薄膜宽可分为：2500mm、3000mm、3500mm、5000mm，以挤出机的配置可分为：三层、五层、七层。
8.如权利要求1所述的由无机矿粉用流延法制造的薄膜环保胶带的制造方法，其特征在于，所述薄膜包括环保农用膜、建筑材料包装膜、包装缠绕膜。
9.如权利要求1所述的由无机矿粉用流延法制造的薄膜环保胶带的制造方法，其特征在于，所述薄膜的厚度为16至50微米。
10.如权利要求3所述的由无机矿粉用流延法制造的薄膜环保胶带的制造方法，其特征在于，所述碳酸钙颗粒的粒径为800至1200母。
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