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利用回收的薄膜生产环境友好型填充母料

文章出处:网责任编辑:青岛赛诺作者:青岛赛诺人气:-发表时间:2013-12-24 14:19:00【

  塑料填充改性母料自二十世纪八十年代初投入市场以来,由于其价格低廉,产品性能优异,可改善塑料制品的某些物理特性,替代合成树脂,且生产工艺简单、投资较小、具有显著的经济效益和社会效益。因而,塑料填充改性母料是近年来发展最快的塑料工业中的新行业,已成为塑料加工工业的重要部分和塑料制品的主要添加材料之一。

  我国已成为塑料制品生产的世界大国,仅次于美国,产年量超过3000万吨,而且还在以两位数的增长速度持续快速地发展着。塑料制品的大量使用,在带给人类社会方便、快捷、实用和高效的同时,也因在使用后被随意丢弃或在回归自然时会对生态环境带来不良影响,特别是地膜、塑料包装袋等一次性使用塑料制品无论是残留在土壤中,还是作为固体垃圾一部分被填埋、焚烧都会给生态环境带来问题,被社会称之为“白色污染”。多年来上至中央领导和各级政府,下至社会各界和普通百性对此越来越关切,提出种种办法、措施,如禁止、限用、收费收税调节、提倡降解塑料等等。遗憾的是包括一次性塑料制品在内的形形色色塑料制品已成为人类社会生活不可或缺的组成部分,正像人们不会因为汽车尾气污染空气而放弃使用汽车一样,普通百姓也不会为了环境优雅放弃使用塑料包装袋,不会为了保持土壤良好生态而拒绝使用塑料地膜,正确的出路不是禁止、限制,而是在发展生产的同时,提倡绿色生产和绿色消费,也就是在生产过程中就要周密地考虑到塑料制品在使用后的去向,对大多数塑料制品来说,应加强回收、再生,并加以利用,这不仅符合循环经济、节约型经济等可持续发展的科学发展观,而且能节约地球上宝贵的石油资源,做到资源再生、物尽其用。而对于少量不能再生利用的,或者回收再生成本过大而不便回收的塑料制品,应当在配方设计和加工过程中尽量考虑到它们被使用后回归自然时的可行性与安全性。

  针对塑料产业应与环境保护协调发展这一根本战略任务,行业领导和专家提出大力发展环境友好塑料材料,即将有良好价格性能比的、可回收利用的、可采用清洁生产方式的和可环境消纳的塑料称之为环境友好塑料。而可环境消纳的塑料是环境友好塑料材料中重要的一种,它主要是针对确实不具有回收利用价值或回收成本过大的塑料材料,特别是一次性使用的塑料制品,如地膜、包装袋等。

  我公司在多年生产碳酸钙填充母料的基础上,不仅重视碳酸钙的经济性(在保证使用性能达到要求的前提下,降低塑料制品的原材料成本)和功能性(可以改善塑料制品的某些性能,如抗冲击韧性、热传导性、可印刷性等),而且意识到碳酸钙等无机粉体材料的环保性,即通过添加碳酸钙等无机粉体材料可以使添加的塑料材料具有可环境消纳性,特别是对不易回收或回收成本过高的一次性使用的塑料制品,可以让它们更快地,更安全地返回自然,为塑料产业与环境保护协调发展做出贡献!

  按每年400万吨一次性使用的地膜和包装膜中添加30%无机粉体材料计算,使用环境友好填充母料意味着可节省100万吨以上的石油,不仅是战略物资石油的节省意义重大,而且由于生产非金属矿粉体材料比生产数量相同的、以石油为原料的合成树脂的能耗和费用相差许多倍,使用无机粉体材料对节能的意义也是十分重大的。

  我们采用回收废弃薄膜作为环境友好填充母料的载体树脂,经过先进的技术处理,制造成可被环境消纳的塑料,是塑料回收领域新的创新和尝试。

  1、国内市场概况

  填充改性母料是涉及领域广、用途范围大的功能性材料,十几年来,中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会组织各大院校、科研单位、设备制造、原辅材料、产品生产厂家多次举办技术交流活动,以推动填充改性母料发展为已任,以提高行业水准为目标,以服务会员企业为目的,做了大量的有益工作,得到了国家行业领导及广大会员的赞誉。

  填充改性母料生产厂家,主要分布在河北、浙江、北京、天津、广东、江苏、河南、陕西、四川、甘肃、广西等20多个省市、自治区约有300多厂家,年生产能力约在250~300万吨,年生产填充改性母料约200万吨。

  目前,全国约85%的填充改性母料生产企业是以填充母料为主导产品,市场竞争激烈,经济效益有所下滑,而有些企业在原有生产基础上,开发新产品,投放市场后,取得了令人满意的效果。浙江、江苏、广东等地的生产企业,采有共混改性技术,生产工程改性材料和功能性母料,效益非常可观。还有很多企业都在研发生产改性增强母料,扩大应用领域和使用范围,经济效益和市场前景都非常可观。

  2、推荐规模

  年产50000吨可环境友好改性母料生产线。其中薄膜级填充母料1.5万吨;拉丝级填充母料1万吨;透明级填充母料5000吨;吸水级填充母料5000吨;管材级填充母料1.5万吨

  3、生产技术及来源

  本项目成败关键在于:一是无机粉体材料在聚乙烯塑料基体中能否以海岛形式均匀分散;二是加入无机粉体材料和可环境消纳助剂后的塑料薄膜力学性能能否达到相应国家标准的技术要求;三是在适量加入可环境消纳改性母料后,聚乙烯薄膜是否达到预期的可环境消纳性能要求;四是达到上述要求后,可环境消纳聚乙烯地膜和包装膜的生产成本能否做到不高于纯聚乙烯薄膜,从而可以被市场和消费者所接受。从这四个关键点出发,我们在多年从事无机粉体材料改性塑料研究与生产的基础上,在超细滑石粉表面处理、可环境消纳助剂的选择和效果评价,可环境消纳性能评价与试验方法等方面进行了探索,掌握了必要的技术与方法,为该项目的实施、科研成果转化为生产奠定了基础。

  公司致力于改性塑料技术的研发、推广和应用,是最早从事塑料改性新技术推广的专业技术企业之一。现已发展为以改性塑料技术咨询为主,集科研开发、技术推广、技术培训、对外贸易、技术服务、电子商务为一体的综合性企业。公司主要科技人员多年来从事塑料改性技术的研究和产业化工作,积累了极其丰富的经验,国内先后有近40家企业从我们这里获得了新填充母料技术。其中不少企业利用新的技术,在市场竞争中取得了明显的优势。

  4、主要原材料、公用工程(水、电、气)消耗指标

  4.1主要生产设备

  填充改性母料的生产设备,最早采用高速混合机混合,双辊开放式炼塑机或密闭式炼塑机、经过混炼压片、平板切粒机造粒。由于该生产工艺仅适用于以无规聚丙烯为载体生产的母料,混炼效果不佳,杂质含量多,分散不均匀,产量较低,质量不稳定,逐步有平行双螺杆挤出造粒机组等生产设备而取代。

  据不完全统计,目前,国内生产填充改性母料的生产线达千余条,80%的厂家采用高速混合机混合和平行双螺杆挤出造粒机组造粒。双螺杆挤出机以螺杆直径在Φ60mm~80mm为多,最大的螺杆直径Φ110mm,长经比一般为(L/D)28:1~40:1。还有少部分企业采用单螺杆挤出造粒机组(包括双阶式单螺杆挤出造粒机组),单螺杆挤出造粒机组设备造价低、节约能源、生产成本相对较低,但是由于该工艺混炼效果远远不如双螺杆挤出造粒机组,所以,在产品质量和生产产量上受到限制。

  4.2主要原辅材料

  填充改性母料主要原料有烯烃树脂,以非金属矿物粉体为填料(CaCO3用量占80%以上,滑石粉约占10%,高岭土、硅灰土等约5%~8%),表面活化剂主要有铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等。增塑剂及其它助剂,主要有硬脂酸、PE蜡、PP蜡、石蜡、白油等。

  4.2.1载体树脂的选择一般要与塑料制品选用的树脂基本相同或接近,熔体流动速率略大于制品选用的树脂。除了PP、PE等树脂,PS、EVA、ABS等树脂作为生产专用母料的载体,目前,已得到开发应用,应用领域和使用量正在不断扩大。

  4.2.2非金属矿物资源丰富,价格低廉,加工方便,已成为填充改性母料的主要材料。在母料中使用量最多的是重质碳酸钙,一般要求白度95%以上,含水量<0.3%。Fe、SiO2的含量对产品的影响较大,Fe含量高时,影响产品的白度,SiO2还可对加工设备带来磨损。CaCO3白度好、易加工、价格低廉,粒径呈颗粒状,是填充母料时应用量最大,用途最广的无机材料,用量最多的是400目~1250目,目前逐渐向微细化、功能化发展。

  改性母料是在填充母料基础上发展起来的新的改性材料。以滑石粉、硅灰石、高岭土等应用量较大,改性母料可明显提高塑料制品的物理性能,改善某些材料的缺陷,如汽车保险杠、仪表装饰件。采用PP+滑石粉,可提高其冲击强度,降低收缩率。

  增强母料主要以无机材料(云母、玻璃纤维等)提高制品的机械性能,也有的在加工中添加具有特殊性能的树脂或助剂,如:加入抗氧剂、热稳定剂、阻燃剂等助剂,还有的加入POE,EVA等改性材料。

  4.3公用工程(水、电、气)消耗指标

  计划总建设面积40,000-50,000m2:其中车间15,000m2,仓库25,000m2,办公生活区10,000m2,其他5,000m2。

  本项目的需用电为2000KVA/月,用水7000吨/月。

  5、投资及经济效益

  总投资5000万元,年产5万吨环境友好填充母料,产值1.75亿元,年利税2000万元。

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