挤压法土工膜

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挤压法土工膜

什么是挤压法土工膜

挤压法土工膜,又称为平膜挤出法土工膜,是将树脂经挤出机熔融塑化,从机头狭缝模口挤出熔融状的片坯,经辊筒压光冷却,牵引、切边,然后卷取即成土工膜。大多数热塑性塑料都可以用挤压法来生产土工膜。 挤压法土工膜与吹塑法土工膜,通常均称为挤出法土工膜。但它们之间的区别是明显的,无论是工艺过程还是加工设备,或者产品性能,都有较大不同。与吹塑法土工膜相比,挤压法土工膜具有更好的透明度、光泽度、结晶度、硬度和尺寸精度。而吹塑法土工膜(大部分为聚乙烯膜)则具有较好的纵向拉伸强度和横向拉伸强度,可以方便地通过改变吹胀比的方法改变土工膜的宽度的优点。

挤压法土工膜产品分类

①按主要原料分类:

a.超低密度聚乙烯(VLDPE)土工膜;

b.低密度聚乙烯(LDPE)土工膜;

c.线形低密度聚乙烯(LLDPE或MLLDPE)土工膜;

d.中密度聚乙烯(MDPE)土工膜;

e.高密度聚乙烯(HDPE)土工膜;

f.聚丁烯(PB)土工膜;

g.超软聚丙烯(PP)土工膜;

h.EVA(乙烯—醋酸乙烯共聚物)土工膜;

i.软聚氯乙烯(SPVC)土工膜;

j.复合土工膜。

②按土工膜的结构及表观状态分类:

a.光面土工膜;

b.单面加糙土工膜;

c.双面加糙土工膜;

d.加筋土工膜;

e.反射型土工膜;

f.保温型土工膜;

g.复合型土工膜。

挤压法土工膜产品性能

1.PE土工膜

挤压法PE土工膜的性能,应符合国家标准《GB/T 17643—2011土工合成材料 聚乙烯土工膜》的规定。

2.复合型PE土工膜

挤压法制造的复合型PE土工膜,其性能应符合国家标准《GB/T 17642—2008土工合成材料非织造复合土工膜》的规定。

3.EVA土工膜(防水板)

作为防渗防水材料使用的聚乙烯土工膜,其主要应用有三个方面,水利工程、环境工程和建筑工程。用作隧道防渗层时,片材既要有足够的强度来承受住浇筑混凝土时的振捣,又要有较好的柔软性以便在拐弯处能焊接平整。对土工膜的要求是:防渗性能好;能抗腐蚀和老化;能承受由铺设作业及灌注混凝土所产生的冲击荷载;有良好的黏接性能,黏接后形成整体,具有足够的接缝强度;应具有可施工性、安全性和经济性。

EVA是由无极性、结晶性的乙烯单体和强极性、非结晶性的乙酸乙烯单体经高压本体聚合而成的热塑性树脂。与聚乙烯相比,由于分子链上引入了乙酸乙烯单体而降低了产品的结晶度,提高了产品的透明度、柔韧性和耐冲击性。产品在较宽的温度范围内具有良好的柔软性,耐冲击强度、耐环境应力开裂性和良好的光学性能,可更好地适应地铁、隧道等地下工程和复杂地形。

挤压法EVA土工膜的一般性能,指国家标准《GB 18173.1—2012高分子防水材料第1部分:片材》规定的技术要求(树脂类)。

挤压法土工膜制造原理

挤压法土工膜制造原理:将在挤出机中已塑化均匀的塑料熔体,挤出平缝型口膜,然后开始冷却,并与冷却辊接触而固化,最后裁剪成一定宽度卷取成卷。

挤压法土工膜生产设备

挤压法土工膜的制造设备与普通的平膜挤出法塑料板材、片材制造设备完全相同。主要设备有:挤出机及机头、冷却轧光辊、切边装置、牵引机和收卷机。

挤压法土工膜原料选择

挤压法土工膜原料的选择,要比吹塑法土工膜原料有更多的自由。如热敏性的聚氯乙烯土工膜的制造,采用挤压法甚至比压延法具有更多优势,如前面所述用挤压法生产SPVC土工膜的宽度和厚度都是压延法尚未达到的。又如挤压法土工膜,对熔体强度低的树脂适应性很强,断膜的可能性极小,即使产生了轻微的熔体破裂,在其通过轧光机后,其表面会得到很好的修整。挤压法聚乙烯土工膜一般选用较高熔体流动速率(MFR)的原料,例如上海赛科MFR=1.0的LLDPE0209AA和齐鲁石化MFR=2.0的LLDPE7042,具有很强的熔体拉伸能力,熔体黏度低,因此在挤出机中的发热量很低。

挤压法土工膜制造工艺

1)土工膜厚度与模唇间隙、三辊间距的关系

一般模唇的间隙通常等于或略小于土工膜的厚度,这是利用了高分子聚合物在挤出成型过程中,离开口模唇都会膨胀,再经牵引拉伸后,即可达到要求的厚度。三辊间距要根据进料位置和土工膜热收缩率来决定,一般应等于或略大于土工膜厚度。

2)工艺条件对土工膜性能的影响

①工艺条件对土工膜热收缩率的影响。塑料的收缩性对塑料制品的尺寸精度影响最大,塑料的收缩率最大可达到5%左右,而最小仅为0.006%。结晶类塑料LDPE的收缩率为1.5%~5.0%,LLDPE的收缩率为1.5%~5.0%,HDPE的收缩率为2.0%~5.0%,PP的收缩率为1.0%~2.5%。非结晶类塑料PET的收缩率为0.13%。塑料的收缩又可分为成型加工收缩和加工后收缩两类,后收缩一般比较小。后收缩产生的第一个原因为制品内部应力的松弛作用,引起后收缩的第二个原因为继续结晶。一般情况下,制品的后收缩在脱模30min后基本完成。由于塑料的收缩大小受成型条件影响比较大,因而塑料收缩率不是一个固定值,而是一个范围。挤压法土工膜制造时,若模唇间隙大,牵伸大时,土工膜的热收缩率也大;轧光辊温度高时,土工膜热收缩率大;辊间余料少,土工膜的热收缩率小;螺杆转速高,土工膜的线速度快,则其热收缩率小。

②当土工膜的挤出温度相同,牵伸比相同,产品厚度也相同时,轧光辊的温度低,转速快的土工膜其拉伸强度、断裂伸长率都较高。

③当牵伸比大,轧光辊温度高时,土工膜的断裂伸长率降低,但拉伸断裂强度较高,拉伸屈服强度则较小。

④当牵伸比大,轧光辊转速低时,土工膜的断裂伸长率较高,而拉伸断裂强度较低。

⑤一般情况下,挤压法土工膜的力学性能和热学性能,纵向高于横向。

挤压法土工膜的发展史

挤压法土工膜,源于包装材料制造业的流延法塑料薄膜的加工方法。但土工膜的宽度、厚度为流延塑料薄膜的数倍、数十倍。长期以来,由于机头的设计与制造难度大,宽幅挤压法土工膜的发展落后于吹塑法土工膜。20世纪90年代初意大利的挤压法塑料片材宽度仅为3000mm。到20世纪90年代中期,挤压法土工膜的宽度德国已达到5800mm,美国达到10000mm。 我国采用挤压法制造土工膜,始于20世纪90年代初。当时产品宽度仅为1150mm。20世纪90年代末宏祥新材料股份有限公司的第一条挤压法土工膜加工设备,其产品宽度达到4200mm。进入21世纪以来,国内挤压法土工膜的宽度达到7500mm,以6000mm宽度为主导。

挤压法土工膜发展趋势

挤压法土工膜可以生产工程上应用量大的聚乙烯(PE)土工膜和幅宽窄的软聚氯乙烯(SPVC)土工膜,2000mm宽度。聚乙烯土工膜的生产工艺以吹塑法为主,挤压法(平膜挤出)为辅。吹塑法占到生产总量的80%以上,其次是平挤法。挤压法聚乙烯土工膜主要用来生产低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和隧道防水用的乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)土工膜。 挤压法土工膜可以用来生产光面土工膜、单面或双面加糙土工膜,还可以生产土工织物和土工膜复合在一起的复合土工膜,有一布一膜、两布一膜、三布两膜等,土工织物多采用非织造土工布。 挤压法土工膜的发展趋势:土工膜厚度向两极化发展,可生产厚度0.2mm以下的薄膜和2.0mm以上的光膜;用于生产不适宜用热复合法复合土工织物的复合土工膜;用于生产不适宜吹塑土工膜的热塑性聚烯烃类土工膜;用于膜壳连续、膜网复合结构等防排一体的新产品、功能性产品的开发和生产。

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