中國粉體網訊 透氣膜是允許水蒸氣擴散透過但阻隔液態水滲漏的一種微孔膜,目前主要用于制造衛生防護用品以及透氣性防雨布等制品,在醫療衛生、個人護理、建筑、農副產品包裝等領域有廣泛應用。
透氣膜為什么用碳酸鈣?用什么樣的碳酸鈣?
透氣膜生產工藝過程是先將以碳酸鈣為主的無機填料填充聚酯,然后經過流延或吹塑方式制成薄膜,最后通過對薄膜施加單向或雙向拉伸作用,使聚酯基體與碳酸鈣顆粒表面發生分離并在填料顆粒之間形成相互連通的微孔道,從而形成微孔透氣膜。
透氣膜與填料“致孔”微觀結構
一般而言,透氣膜中碳酸鈣粉體中位粒徑D50穩定在1.8~2.2μm,BET為5-15m2/g,不過各企業產品依舊存在差異,國內外產品穩定性也存在差異。在透氣膜制備工藝過程中,碳酸鈣粒徑大小和分布性能直接影響到加工流動性,進而決定了透氣膜的生產速度和工藝穩定性,也對透氣膜的拉伸成孔性、孔結構、透氣性能和力學性能產生重要影響。
如何生產透氣膜用碳酸鈣?
考慮到重質碳酸鈣的化學性質以及生產效率與效益,較多企業采用干法制備的方式。
國產透氣膜用碳酸企業、市場、裝備、制備工藝、產品方面有哪些不足?
企業和市場方面:
目前,我國重鈣產業情況是企業小規模生產,因此產業規模化程度低,而資源密集型粗放式加工仍占較大比例導致同行間無序競爭激烈,企業經濟效益普遍低下,同時產業應用的裝備與技術存在能耗高、規模小或污染嚴重等問題,大型節能規模化加工裝備與工藝技術開發應用較少,精細化深加工設備與技術相對落后,等諸多原因導致我國重鈣行業發展遠遠落后于發達國家。
工藝和裝備方面:
(1)專用精細重鈣粉體主要被世界碳酸鈣巨頭企業——瑞士OMYA、法國IMERYS等外企壟斷。
(2)加工裝備技術被德國ALPINE、ATRITOR等外企壟斷,工藝技術被法國、日本等外企掌握。外資企業壟斷后進行饑餓營銷造成國內市場空白,導致透氣膜成本居高不下,嚴重制約了我國透氣膜企業的產品市場競爭力。
產品方面:
(1)顆粒粒徑過小,而分散性差和吸油值高,會造成透氣膜品質不穩定,且增加與樹脂混合時的工作強度;小粒徑粉體顆粒本身具有較大的比表面積和表面能,容易引起粉體團聚形成假大顆粒,導致粉體難以分散,影響透氣膜生產工藝的穩定性和使用效果。
(2)顆粒粒徑過大或球形化程度差,會造成流延后膜內的孔隙變大,導致透氣膜透水,嚴重時可能會產生斷膜。況且顆粒過大將會影響自身性能。
如何優化透氣膜用碳酸鈣生產工藝?
對于重鈣干法制備工藝而言,最核心的工藝就是粉磨技術,其能直接影響粉料的產品質量。而根據重鈣立磨粉磨過程,需要注意的是重鈣粉料在經過粉碎成塊后,需要控制粉料的顆粒大小要求及保證粉料功能特性,以達到透氣膜原料要求。就核心工藝和裝備而言,粉磨工藝中入料粒度、磨輥碾壓壓力、磨盤轉速、料層厚度,分級工藝中分級機轉速、風機風壓與風量等等都是極為重要的優化思路。
2024年4月10日~11日,第三屆全國碳酸鈣產業高值化發展交流大會將在江西·吉安舉行,屆時合肥大學秦廣超教授將在大會上作《膜用重質碳酸鈣粉體粉磨分級工藝研究》主題報告,結合透氣膜等專用重質碳酸鈣粉體產業化關鍵技術,從粉磨、分級和流場穩定技術角度,為大家做專業講解和匯報。
專家介紹
秦廣超,合肥大學教授/原中國建材集團教授級高工,“十三五”期間推動碳酸鈣產業創新發展先進個人,中國無機鹽工業先進個人,全國非金屬礦產品及其制品標準化技術委員會委員,中國非金屬礦工業專家委員會委員,廣西精品碳酸鈣產業集群專家委員會專家等。
主要研究碳酸鈣等礦物材料加工工程與應用,主持國家重點新產品/科技部科研院所專項資金/安徽省重點研發/廣西重點研發等省部級項目7項;獲廣西科學技術二等獎2項,安徽省科學技術三等獎1項。(全國)非金屬礦科學技術一等獎2項/二等獎2項,碳酸鈣行業創新獎等獎勵5項。
起草建材行業標準1項,修訂國家標準1項;另發明專利10余項,實用新型專利6項,發表論文30余篇。
參考來源:
汪海晨,等:透氣膜用重質碳酸鈣粉磨分級研究,合肥學院
粉體網等
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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