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透气膜专用钙粉体技术产业现状

   日期:2020-08-11     浏览:2    
       透气膜是允许水蒸气扩散透过但阻隔液态水渗漏的一种微孔膜,目前主要用于制造卫生防护用品以及透气性防雨布等制品,在医疗卫生、个人护理、建筑、农副产品包装等领域有广泛应用。透气膜生产工艺过程是先将以碳酸钙为主的无机填料填充聚酯,然后经过流延或吹塑方式制成薄膜,最后通过对薄膜施加单向或双向拉伸作用,使聚酯基体与碳酸钙颗粒表面发生分离并在填料颗粒之间形成相互连通的微孔道,从而形成微孔透气膜。


全球透气膜市场

根据市场研究公司MarketsandMarkets预测,全球透气膜市场2016~2024年期间的年复合增长率将保持在8.5%以上,至2024年预计全球透气膜市场将达到400亿美元左右。我国是全球防水透气膜出产和运用最多的国家。

据国家统计局数据统计,2018 年中国规模以上工业企业塑料制品产量累计为6042.1万吨,同比增长1.1%,而我国防水透气膜的产量约占塑料制品总产量的25%左右,且近几年国内市场对防水透气膜的需求量平均以9%左右的速度增加,是塑料制品中产量增加最快的类别之一。

在当前经济下行压力不断加大的背景下,防水透气膜的需求量还以9%左右的速度持续增加,可见透气膜产业的市场潜力巨大。2018年我国透气膜产量5000吨以上的企业有65家,在1万吨以上的企业有25家,超越5万吨的企业有3家。因此,专用碳酸钙粉体作为透气膜重要原材料,其地位的重要性以及未来的市场前景十分广阔。

在透气膜制备工艺过程中,碳酸钙粒径大小和分布性能直接影响到加工流动性,进而决定了透气膜的生产速度和工艺稳定性,也对透气膜的拉伸成孔性、孔结构、透气性能和力学性能产生重要影响:粒径过小,分散性差,吸油值高,造成膜的品质不稳定,且增加与树脂混合时的工作强度;另外小粒径的重钙粉体本身具有较大的比表面积和表面能(即相对于破碎力的反向团聚力),容易引起团聚形成大颗粒,导致粉体粒径分布广,影响透气膜加工工艺的稳定性和使用效果。

粒径过大,会造成流延后的膜里的孔隙变大,会造成流延后的膜里的孔径变大而透水,严重时可能会产生断膜;另外大颗粒在高分子基质中,就会成为应力集中点,影响制品的性能甚至无法在下游加工。


国内透气膜专用碳酸钙粉体

透气膜中碳酸钙粉体中位粒径D50稳定在1.8~2.2 μm,BET为5-15 m2/g。目前国内透气膜专用碳酸钙粉体垄断在欧米亚、英格瓷等外资企业中;同时生产该类碳酸钙粉体的装备技术也被欧米亚、阿碎特等国外企业所垄断,工艺技术也为法国、日本掌握,垄断市场后进行饥饿营销造成国内很多市场空白,成本居高不下,明显高于国外市场价格。

因此,在当前国内透气膜市场迅猛发展的背景下,开展透气膜专用重钙粉体产业化关键技术研究,对打破国外/外资企业对相关生产设备以及工艺技术的垄断和技术封锁,降低国内膜用碳酸钙对外企的依赖以及促使国内市场价格降至欧美发达国家的平均水平,降低国内透气膜生产厂商的原材料成本负荷,提高国民生产企业的产品竞争力以及对相关生产技术及产品的研发积极性,保护国内原材料安全的重要性和必要性不言而喻。



透气膜专用碳酸钙生产设备及工艺技术

透气膜专用碳酸钙对生产设备及工艺技术要求相对较高,经过前期开展的大量研究,通过分析总结并归纳得出:在进行透气膜专用碳酸钙生产时,采用传统加热供热方式(如当前常用的电热加热),易出现碳酸钙粉体加热温度波动过大、加热不均匀,并易受低温天气影响导致加热温度不足,这是出现碳酸钙粉体活化度波动大、不稳定且活化度偏低的主要原因

系统体系的负压稳定性问题十分突出,这直接影响到粉体改性及活化度的稳定性。比如,若负压不足就容易出现塞机现象,负压的波动直接导致体系粉体料量的波动,进而影响活化主机的饱和度,改性剂的添加也会跟随出现时大时小的现象,最终导致活化度以及改性效果的不稳定。国内的设备也普遍存在体系的负压、加热供热稳定性低,吨电耗高,导致不能实现精细化制备重钙粉体。



我国重钙企业

目前我国重钙企业普遍存在精细化制备的缺失、产品功能粗放等共性问题,制备的粉体存在活化度低、粒径分布不稳定、吸油值偏高等缺点,进而严重限制了在很多高价值工业领域上的应用,据中国粉体网等权威网站发布的数据显示,当前国内具有高附加值的重质碳酸钙粉体品种还不足总产能的0.5%,重钙高端市场(如透气膜、高端油墨等领域)基本被国外企业所垄断。这也是我国的装备制造业机遇,通过转型升级,实现产品的自主化生产。

 
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