熔噴布瘋了,PP熔噴料怎麽做?

日期: 2020-04-24
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熔噴布是醫用口罩的核心麵料,在新冠疫情暴發後,其供不應求愈加凸顯,價格象火箭般躥升,往年2萬元的熔噴布在近日創下了近60萬的瘋狂天價,甚至即使有錢也不一定買得到貨。而熔噴布的原料 - PP改性專用料,也跟著水漲船高,朋友圈裏很多人都在找料。那麽PP熔噴料是如何通過熔噴料擠出機設備做出來的呢?下麵由南京qz33.app資深工程師王長龍分享這方麵的經驗。

 

PP熔噴料主要應用在醫療衛生、潔淨材料、保溫隔音棉、吸油材料、電池隔板、空氣過濾、以及生活用品,而最重要的防護資料口罩,無論是N95還是一次性口罩,主要結構包括內外的紡粘層(S層)和中間的層熔噴層(M層),是口罩的心髒部分,主要作用是阻隔和吸附顆粒物與飛沫。M層的主要材料為PP熔噴料,其特點包括高熔融指數、低分子量、高穩定性、低氣味、形成高強度的纖網結構。其主要牌號是以熔融指數來區分,口罩用料多為1500品牌,平均分子量在5-8萬,物理性質與聚丙烯塑料顆粒幾乎一樣,性能指數包括熔融指數、分子量分布、黃色指數、抗老化時間等。


熔噴布瘋了,PP熔噴料怎麽做?

熔噴布瘋了,PP熔噴料怎麽做? 

PP熔噴料的生產流程,是以中石化PP專用樹脂為基礎料,一般為粉狀,熔融指數30-40,通過改性塑料廠使用熔噴料雙螺杆擠出機,結合成熟配方與工藝,采用聚合物可控流變技術,加工生產成為PP熔噴料。

 

今年2月之前,PP熔噴料屬於小眾產品,市場規模太小,利潤率也不高,全國總產能約8萬噸/年,約260/天,主要生產企業有山東道恩,湖南盛錦、杭州宸達、上海伊士通等。

 

2月新冠病毒肺炎疫情爆發之後,口罩需求量爆增,導致熔噴料需求也井噴,利潤提高,國內產量一直在增加,現在每天接近5000噸,翻了近20倍。增產原因一方麵是原有生產企業增加生產線擴大生產量;另外一個原因是,很多大中型改性塑料廠原本不生產熔噴料,隨著行情的到來,他們把現有改性塑料生產設備改造為熔噴料雙螺杆造粒機設備來轉產;第三個原因是國家從戰略角度考慮,把中石化下屬某些生產廠也投入到熔噴料的生產與銷售當中,使熔噴料的改性造粒產量每天都在上升。

 

熔噴布瘋了,PP熔噴料怎麽做?

熔噴布瘋了,PP熔噴料怎麽做?

PP熔噴料專用生產設備 - 平行同向雙螺杆擠出機,在中國的發展起步於上世紀八九十年代至2003年,尚在科研院所的模擬摸索階段,由當時的化工部化工機械研究院南京擠壓研究所所長劉光知牽頭研製生產的中國第一台替代進口、商品化生產型的60mm同向雙螺杆擠出機組,螺杆最高轉速達300rpmm,被稱為行業第一代同向雙螺杆擠出機組;第二階段在2004-2009年,隨著qz1app茄子官网的壯大,與全球最大雙螺杆擠出機生產企業科倍隆集團的強強聯合,促成了國內第二代雙螺杆擠出機的誕生,最高轉速達600rmp,為中國企業走向世界市場打開了空間;第三階段從2011年至今,qz33.app開發出了第三代產品,特點是高轉速高扭矩,在小型機上可實現更大產量,是目前市場上的主流機器。

 

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第三代產品


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第三代平行同向雙螺杆擠出機的齒輪箱為高扭矩齒輪箱,提高物料在螺杆中的充滿度,進而提高螺杆擠出的產量,還可以降低加工過程中物料在螺杆中受到的平均剪切值,從而有利於降低熔噴料的黃變指數,其性能指數得以提高。槽深比被統一到了1.55,好處是確保可靠的各個機型之間的放大效應,特別是改性熔噴料,能把小機器的生產工藝挪用到大型生產設備上,減少生產中不必要的麻煩。螺杆元件表麵經過特殊處理,提高表麵硬度的同時,還保持著良好的塗層韌性、附著力及潤滑性。進而提高使用壽命,降低了摩擦係數,使過氧化物以及PP樹脂的殘留降低,導致黃點與黑點減少,有利於實現高品質。

 

筒體主要有三種類型,以整體襯套為主,更先進的是筒體內表麵采用金屬燒結技術,將合金粉末經過特殊工藝,燒結在筒體內8字孔表麵,形成一層均勻致密的合金層,不僅解決了傳統方案的缺陷,還提高了耐磨性和使用壽命,降低了成本,燒結層耐磨蝕作用減少了過氧化物的腐蝕,減少黃點和黑點產生,對物料品質非常關鍵。芯軸把所有關鍵螺杆元件串在一起,高扭矩擠出機產品也需要高扭矩的芯軸,常用材料為四磷多鎳鉬,在不改變芯軸材料的情況下,可優化其齒形設計,有效提高承載能力,減小壓力角,降低徑向力,減少芯軸和螺杆元件配合時破裂的風險。

 

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螺杆元件表麵經過了特殊處理

 

平行同向雙螺杆擠出機的核心部件加工過程對物料的品質影響非常大,元件要求在先進的數控加工中心上加工,保證加工精度。然後進行嚴苛的品質檢驗,如筒體齒輪箱在三維坐標儀上進行檢測,保證形狀公差與位置公差在裝配之前百分之百合格。進入裝配環節。裝配時擠出機的同軸度必須保證,螺杆與筒體之間的間隙一般為0.2mm-0.5mm,保證同軸度,可使生產物料時螺杆與機筒的間隙能均勻一致,物料所受剪切力比較平均,PP熔噴料熔融指數的穩定性就更好,分子量分布也更窄,熔融指數與分子量分布這兩個重要指標對下遊熔噴布的生產起到極為關鍵的作用。PP熔噴料的整套生產過程中還包括一些關鍵的輔助設備,如上遊的計量裝置,下遊的成品均化裝置,以及穩定的控製係統有利於連續生產的穩定和批次穩定。

熔噴布瘋了,PP熔噴料怎麽做? 

配混生產線對計量喂料的精度要求高,一般配置失重式電子秤。無論是配置體積式或失重式電子秤,補料料位的選擇應當合適,避免補料時衝擊,產生喂料波動而影響生產穩定;液體喂料需要在短時間之內達到連續穩定的輸出,如果反應時間長,熔融指數就會不穩定。

 

機筒體配置方麵,PP熔融料生產屬於反應擠出類型,對停留時間的要求比較長,筒體長徑比一般選擇為56-60;液體加入位置一般選擇在第2節或第3節,為的是盡早參與反應;由於物料粘度低,擠出段的長度應適當加長。真空脫揮方麵,為了減少物體殘留,主要是氣味,脫氣量要盡量大;真空度的控製並非越高越好,應保證真空度,同時避免真空口返料;控製殘留最有效的方法是控製過氧化物的加入量。

 

過濾器方麵,為避免停機浪費,最好選擇柱塞式雙工位不停機過濾器;柱塞式過濾器的加工精度高,不易漏料,很好適應熔噴料粘度低流動性好的特點;過濾器的加熱功率不應低於擠出機製加熱效率,節省保溫時間。擠出機出料部分,物料比較特殊,一般選擇單模口的口模,孔徑控製在2.8-3.5mm;出料與冷卻水槽銜接部分一定要保證物料從模口流出時立即進入水中冷卻,保證不斷條和不粘接。

 

切粒輔機部分,包括水槽和切粒機,冷卻水槽一般選擇10-12米,保證料條高速經過水槽時能夠充分冷卻;由於料條流速很快,切粒機選擇切粒速度100/分鍾以上的類型;配置成品均化料倉,保證設備批次的穩定,下遊熔噴布廠家就能生產出穩定的布產品。


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