本發(fā)明涉及一種塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，各行業(yè)對塑料薄膜的市場需求不斷上升。用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他樹脂制成的薄膜，用于包裝以及用作覆膜層。塑料包裝及塑料包裝產(chǎn)品在市場上所占的份額越來越大，特別是復(fù)合塑料軟包裝，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域，給人們生活帶來了極大的便利。
近年來，各領(lǐng)域普遍使用防水透氣膜，主要采用納米級碳酸鈣為原料，存在防水性能差、不耐酸性氣體和液體等缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明設(shè)計開發(fā)了一種塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法，所制得的塑料防水膜的防水透氣性能優(yōu)異。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
一種塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯90～95份、填料70～74份和輔料6～7份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為300～370℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含粒徑為20～40nm的活性炭顆粒和長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為90～100kg/h，之后將速度降低至50～70kg/h，再之后將速度恢復(fù)至90～100kg/h，再降低至50～70kg/h，最后再恢復(fù)至90～100kg/h；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為380～400℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
優(yōu)選的是，所述的塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法中，填料為膨潤土，輔料為由高分子蠟、活性炭顆粒和碳納米纖維管組成。
優(yōu)選的是，所述的塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法中，所述步驟(1)中，溫度設(shè)定為370℃。
優(yōu)選的是，所述的塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法中，所述步驟(2)中，溫度設(shè)定為380℃。
優(yōu)選的是，所述的塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法中，輔料包含粒徑為30～40nm的活性炭顆粒，且輔料中活性炭顆粒、碳納米纖維管和高分子蠟的質(zhì)量比為1:1:4。
本發(fā)明所述的塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法所制得的塑料防水膜的透氣性比原有工藝提高了61％。
具體實施方式
下面對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
本發(fā)明提供一種塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯90～95份、填料70～74份和輔料6～7份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為300～370℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含粒徑為20～40nm的活性炭顆粒和長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為90～100kg/h，之后將速度降低至50～70kg/h，再之后將速度恢復(fù)至90～100kg/h，再降低至50～70kg/h，最后再恢復(fù)至90～100kg/h；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為380～400℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到塑料膜，塑料膜的厚度為23S；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸，通常在雙向或單向拉伸機上進行8倍的拉伸。
本發(fā)明中，在造粒階段加入納米級的活性炭顆粒，從而使拉伸的塑料防水膜能夠保持良好的防水性，透氣性良好。并且長度僅為60～80nm的碳納米纖維管和活性炭顆粒進一步改善了塑料防水膜的微觀結(jié)構(gòu)，塑料防水膜的微觀結(jié)構(gòu)上形成孔狀結(jié)構(gòu)，從而保持良好的透氣性，但這種納米級別的孔并不會影響塑料防水膜的防水性。
本發(fā)明為了使輔料中的活性炭顆粒、碳納米纖維管與其他成分均勻混合，在造粒過程中采用階梯形的造粒速度，造粒速度反復(fù)變化更有利于各種成分的混合，進而使最終制得的塑料防水膜的性質(zhì)均一穩(wěn)定。而且先造出粒徑較大的初級粒子，之后再對初級粒子造粒，得到粒徑更小的塑料粒子，也有助于提高各組分之間混合的均勻性，保證最終的塑料防水膜的性質(zhì)均一。
當采用一次性流延成膜時，塑料膜在形成過程中，容易導(dǎo)致活性炭顆粒與碳納米纖維管的分布不均，或者塑料膜的各向異性。但是通過幾次流延加工，使膜逐漸達到所須厚度，則可更精確地控制最終塑料膜的厚度均勻性，保證其具有良好的拉伸強度。本發(fā)明最終得到的塑料防水膜的可以將拉伸強度提高至0.6N/mm。
優(yōu)選的是，所述的塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法中，填料為膨潤土，輔料為由高分子蠟、活性炭顆粒和碳納米纖維管組成。
優(yōu)選的是，所述的塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法中，所述步驟(1)中，溫度設(shè)定為370℃。
優(yōu)選的是，所述的塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法中，所述步驟(2)中，溫度設(shè)定為380℃。
優(yōu)選的是，所述的塑料防水膜的工業(yè)化生產(chǎn)方法中，輔料包含粒徑為30～40nm的活性炭顆粒，且輔料中活性炭顆粒、碳納米纖維管和高分子蠟的質(zhì)量比為1:1:4。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1400g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例一
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯90份、填料70份和輔料6份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為300℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含粒徑為20～40nm的活性炭顆粒和長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為90kg/h，之后將速度降低至50kg/h，再之后將速度恢復(fù)至90kg/h，再降低至50kg/h，最后再恢復(fù)至90kg/h；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為380℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1438g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例二
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯95份、填料74份和輔料7份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為370℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含粒徑為20～40nm的活性炭顆粒和長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為100kg/h，之后將速度降低至70kg/h，再之后將速度恢復(fù)至100kg/h，再降低至70kg/h，最后再恢復(fù)至100kg/h；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為400℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1439g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例三
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯95份、填料74份和輔料7份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為360℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含粒徑為20～40nm的活性炭顆粒和長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為94kg/h，之后將速度降低至70kg/h，再之后將速度恢復(fù)至100kg/h，再降低至50kg/h，最后再恢復(fù)至100kg/h；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為400℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1438g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例四
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯95份、填料70份和輔料6份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為355℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含粒徑為20～40nm的活性炭顆粒和長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為90kg/h，之后將速度降低至70kg/h，再之后將速度恢復(fù)至90kg/h，再降低至50kg/h，最后再恢復(fù)至100kg/h；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為380℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1439g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例五
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯95份、填料74份和輔料7份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為300℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含粒徑為20～40nm的活性炭顆粒和長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為95kg/h，之后將速度降低至56kg/h，再之后將速度恢復(fù)至96kg/h，再降低至54kg/h，最后再恢復(fù)至98kg/h；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為3808℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1438g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例六
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯95份、填料74份和輔料7份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為370℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為100kg/h，之后將速度降低至70kg/h，再之后將速度恢復(fù)至100kg/h，再降低至70kg/h，最后再恢復(fù)至100kg/h；輔料包含粒徑為30～40nm的活性炭顆粒，且輔料中活性炭顆粒、碳納米纖維管和高分子蠟的質(zhì)量比為1:1:4；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為400℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1443g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例七
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯95份、填料70份和輔料6份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為300℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為90kg/h，之后將速度降低至50kg/h，再之后將速度恢復(fù)至100kg/h，再降低至70kg/h，最后再恢復(fù)至100kg/h；輔料包含粒徑為30～40nm的活性炭顆粒，且輔料中活性炭顆粒、碳納米纖維管和高分子蠟的質(zhì)量比為1:1:4；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為380℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1446g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例八
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯93份、填料73份和輔料6份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為300℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為90kg/h，之后將速度降低至70kg/h，再之后將速度恢復(fù)至90kg/h，再降低至50kg/h，最后再恢復(fù)至100kg/h；輔料包含粒徑為30～40nm的活性炭顆粒，且輔料中活性炭顆粒、碳納米纖維管和高分子蠟的質(zhì)量比為1:1:4；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為400℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1445g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例九
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯95份、填料74份和輔料7份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為355℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為95kg/h，之后將速度降低至56kg/h，再之后將速度恢復(fù)至97kg/h，再降低至57kg/h，最后再恢復(fù)至90kg/h；輔料包含粒徑為30～40nm的活性炭顆粒，且輔料中活性炭顆粒、碳納米纖維管和高分子蠟的質(zhì)量比為1:1:4；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為400℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1449g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
實施例十
步驟(1)將按重量份數(shù)計的聚乙烯94份、填料74份和輔料6份進行混合，擠出造粒，溫度設(shè)定為370℃，得到塑料粒子，其中，輔料包含長度為60～80nm的碳納米纖維管；造粒過程分為兩個階段，第一個階段制得粒徑為0.8～1cm的初級粒子，再對初級粒子進行第二個階段的造粒，得到的塑料粒子的粒徑為0.2～0.4mm，且在第二個階段的造粒過程中，先將速度設(shè)定為100kg/h，之后將速度降低至68kg/h，再之后將速度恢復(fù)至98kg/h，再降低至65kg/h，最后再恢復(fù)至96kg/h；輔料包含粒徑為30～40nm的活性炭顆粒，且輔料中活性炭顆粒、碳納米纖維管和高分子蠟的質(zhì)量比為1:1:4；
步驟(2)將塑料粒子進行擠出流延，溫度設(shè)定為380℃，先得到厚度為40S的第一級膜，之后對第一級膜再進行第二次擠出流延，得到厚度為30S的第二級膜，再對第二級膜進行第三次擠出流延，得到厚度為23S的塑料膜；
步驟(3)對塑料膜進行拉伸。
本發(fā)明的塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1444g/m2d，耐水壓達到3200mmH2O以上。
對比例
采用現(xiàn)有工藝制備塑料防水膜，塑料防水膜的透濕性能(23℃，RH85％)達到1201g/m2d。
盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)。