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特种碳酸钙助力PP纺熔和干法无纺布全面提升价值

  碳酸钙在塑料领域的应用最早可追溯到20世纪50年代,欧米亚(Omya)最先开发出经过表面处理的碳酸钙并应用于PVC领域。从那时开始,碳酸钙作为很多配方的必须成分广泛应用于电线与电缆、管材、管道与型材。随后,碳酸钙越来越多应用于PS、UP、PUR、PA, ABS或PET等不同聚合物生产应用。

  聚烯烃也是碳酸钙的主要应用领域。在热成型片材、聚丙烯拉丝编织袋以及注塑制件等常见应用中,碳酸钙的含量可高达40%;在购物袋或T-恤衫包装等应用中,碳酸钙的含量可达5%-30%。此外,碳酸钙带来的性能提升有助于降低薄膜的厚度。

  双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)可利用碳酸钙颗粒赋予其多孔性能优势,加入7%-25%碳酸钙颗粒后产生孔隙,可以将密度降低至0.5g/cm3,并大幅提高薄膜的不透明性;当碳酸钙的添加量进一步提高到40%-60%,可使薄膜产生开孔结构,此特性被用于生产婴儿纸尿裤及成人失禁产品中的透气膜。由此生产的透气膜,即使在克重低至8 g/m2时,仍具有优越的防水透气性能。

  特殊的应用要求碳酸钙粉具有特殊的性能以满足应用要求。为此,量身定制解决方案以满足特殊市场应用的要求十分必要。欧米亚坚持不懈地突破现有应用技术障碍,引入全新产品,打开全新市场。解决整个价值链上从原材料、配方、聚合物共混改性到终端加工应用的相关要求成为我们持续成功的秘诀。

  应用于PP纺熔及干法无纺布生产的碳酸钙新产品Omyafiber®800的成功开发,是欧米亚持续不懈研发创新的又一个成功案例。作为特别为无纺应用开发的产品,Omyafiber®800为广大客户创造价值,是非常有吸引力的解决方案。

  Omyafiber®800是天然高纯度的重质超细碳酸钙,量身定制的粒径及粒径分布赋予其优异的可加工性,并获得良好的纤维性能;使用了新颖而独有的表面处理技术,确保碳酸钙矿物颗粒在聚合物中优异的分散性,从而进一步提高产品的加工性及相容性。Omyafiber®800已通过美国FDA及欧盟(EU)食品接触相关法规认证,并能对其它法规要求进行积极响应。

  为成功应用新产品,必须对整个价值链进行考量。Omyafiber®800是欧米亚企业生产的碳酸钙粉,要将其应用于PP无纺布生产,必须先经过共混这一中间环节制成碳酸钙浓缩母粒。为确保良好的加工性能及产品质量,母粒共混过程必须完美地分散矿物颗粒。

  在无纺布生产中,碳酸钙母粒与PP切片一起喂料进入生产工序,并被稀释到工艺设定含量;常见的配方是加入14%含有Omyafiber®800的母粒,并选择熔融指数(MER)为25-35(g/10min,230℃, 2.16kg)均聚聚丙烯树脂。

  Omyafiber®800能大量节省原材料,从而为无纺布生产厂家提供价值。然而,节省成本并非Omyafiber®800的唯一优势,其可改善不同克重无纺布产品的强力及伸长率,并在水刺及梳理成网无纺布产品中赋予产品天然棉触感及柔软度;高白度的Omyafiber®800可减少钛白粉(TiO2)的用量,并减少生产过程及无纺布成品的静电。此外,从可持续的角度,Omyafiber®800比PP树脂碳足迹更低,可以改善二氧化碳排放。

  欧米亚不仅在内部实验室对Omyafiber®800的价值进行验证,并在外部知名研究机构对其价值进行深入评估。近几年,先后多次在位于法国图尔昆的欧洲纺织品创新中心(CETI)进行成功试验,并在位于德国开姆尼茨的萨克森纺织研究所(STFI)的Reicofil4无纺布生产线上成功上机试验。

  成功试验对确保Omyafiber®800在产业化生产线上良好运行十分必要。此类试验先后进行了不同的技术验证,Omyafiber®800已在纺粘热轧生产线上成功试机,并成功进行了PP短纤梳理水刺技术加固验证。在所有试验中,通过加入14%的母粒以达到Omyafiber®800在无纺布中10%添加量。含有10%Omyafiber®800的PP复丝扫描电镜图如图2所示。

  根据不同的试验,验证了Omyafiber®800不会造成喷丝板模头积聚堵塞,也不会造成生产过程中挤出压力的任何波动;整个生产过程平稳顺畅,未出现纤维断丝。通过试验评估,欧米亚建立了工艺优化技术诀窍,并可提供更详细的技术资料供进一步探讨。

  为充分发挥Omyafiber®800的优点,确保从原材料供应到母料生产,以及无纺布生产商整个价值链中各环节的高质量运行十分重要。因此,价值链中各环节相互配合、博天堂官网,共同开发对于成功应用尤为关键。