CN102029704B - 一种利用水直接冷却制备厚聚乙烯醇缩丁醛胶片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于塑料成型加工技术领域，具体涉及到一种利用水直接冷却制备厚聚乙烯醇缩丁醛胶片的方法，具体步骤如下：(一)混料、(二)挤出塑化、(三)水直接冷却定型、(四)去表面水、(五)在线测厚、(六)烘干、分切收卷，本发明采用水直接冷却工艺的方式配合烘干处理的方法生产厚度值大于1mm PVB胶片，能极大减少熔融态的聚乙烯醇缩丁醛和增塑剂的混合物暴露在空气中的时间，实现快速冷却，冷却效率高，厚度均匀，可避免材料老化变黄、力学性能下降、使用寿命缩短、生产成本高等缺陷。
Description
技术领域：
本发明属于塑料成型加工技术领域，具体涉及到一种利用水直接冷却制备厚聚乙烯醇缩丁醛胶片的方法。
背景技术：
水直接冷却用在塑料造粒、板材、及异型材的加工中已经很常见，但是将直接水冷工艺应用于片材或塑料薄膜很少见，公开的仅有专利：CN101177040A将水直接冷却工艺用于吹膜，用于解决膜胚厚度不均匀和冷却不足的问题。
聚乙烯醇缩丁醛(PVB)具有非常好的透明性、力学强度、耐寒性、耐紫外线性能，对玻璃良好的粘接力，是在夹层玻璃领域应用最为广泛的一种中间层材料。熔融态的聚乙烯醇缩丁醛和增塑剂的混合物暴露在空气中易发生氧化、断链行为，使材料变色发黄、力学性能下降、使用寿命缩短。
目前，PVB胶片的生产工艺为聚乙烯醇缩丁醛和增塑剂经过挤出机混炼后，经过型模头成型，再通过压纹棍和冷却辊间接冷却定型，该工艺存在如下不足之处：一是由于胶片在高温状态下暴露在空气的时间长，材料易老化变黄；二是由于是间接冷却，冷却效率不高，难以生产厚度大于1mm的胶片；三是压纹棍和冷却辊的设备投资比较大，增加了生产的成本。
采用水直接冷却工艺的方式配合烘干处理的方法生产PVB胶片，能极大减少熔融态的聚乙烯醇缩丁醛和增塑剂的混合物暴露在空气中的时间，实现快速冷却，避免上述的问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种能够生产厚度值大于1mm的聚乙烯醇缩丁醛胶片的生产方法。
本发明是这样实现的：
一种利用水直接冷却制备厚聚乙烯醇缩丁醛胶片的方法，具体步骤如下所示：
（一）混料：将残余羟基含量在17-23%的PVB树脂粉和二酯类增塑剂及助剂，在高速搅拌机上混合均匀，高速搅拌机的转速为400-800rpm，搅拌时间为8-12min,混合物中以PVB树脂粉干重量为基准计算，含增塑剂25-40%，助剂的为10-5000PPM。
（二）挤出塑化：将步骤（一）所得的混合物倒入料斗，在带有排气段的挤出机塑化挤出，经过熔体过滤器去除杂质，通过熔体泵稳压，从T型模头挤出成型，其中，螺杆转速20-50rpm，计量泵转速20-40rpm，喂料段温度80-100℃，塑化段温度140-160℃，均化段温度150-165℃，模具温度在150-170℃，模具的中间温度低两边略高，为了保证模具的压力，在熔体泵前设置压力传感器对主机的转速作闭环控制，泵前压力为2-5Mpa，泵后压力为10-18Mpa。
（三）水直接冷却定型：从T型模具出来的片材在牵引的作用下直接进入水槽冷却，冷却水采用去离子水，在水槽外设置一个2-5m3的水箱配合冷却塔将水温控制在20-40℃之间，通过水泵使水槽中的水和水箱中的水形成一个循环,水槽中水的温度从底部向水面上逐步升高，水面温度控制小于60℃，水面向下10cm距离的水温在25-30℃,当水面温度过高时增大水的循环量，水循环量为5-10m3,水面与水中导辊的距离在20-50cm。
（四）去表面水：胶片在离开水面后经过刮水辊，去除表面上的积水，在胶片下方的刮水辊下设置有滴水槽，将滴下的水接入后导入到出水口上，避免水面的波动，经第一道牵引后，进入第一道烘箱，烘箱的温度设定在70-90℃并进行鼓风，胶片从烘箱出来后表面不再有水，便于在线的测量。
（五）在线测厚：从烘箱出来的胶片通过在线测厚系统进行纵横向厚度的监控，并指导操作人员在牵引速度、模具螺栓、模具温度上进行微调以生产出均匀度符合要求的产品，选用穿透能力调整在0.5-3mm的范围的X射线检测系统进行检测。
（六）烘干、分切收卷：将表面已经去水的胶片经过第二道烘箱作进一步的烘干处理以去除吸附在胶片内的水分，烘干温度在90-120℃，出第二道烘箱后再经过一道灯箱观察检测产品外观情况，进行分切卷取即是成品。
上述的二酯类增塑剂为3GO（三乙二醇二异辛酸酯）、4G7（四缩三乙二庚酸酯）、DBS（癸二酸二丁酯）。
上述的助剂为：热稳定剂、光稳定剂、粘接力调节剂之一或其组合。
本发明相比现有技术突出的优点是：
1、本发明可生产厚度大于1mm的聚乙烯醇缩丁醛胶片；
2、本发明采用水直接冷却工艺的方式配合烘干处理的方法生产PVB胶片，能极大减少熔融态的聚乙烯醇缩丁醛和增塑剂的混合物暴露在空气中的时间，实现快速冷却，冷却效率高，厚度均匀，可避免材料老化变黄、力学性能下降、使用寿命缩短、生产成本高等缺陷。
附图说明：
图1是本发明的生产线示意图；
图2是本发明的水槽示意图。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-2：
一种利用水直接冷却制备厚聚乙烯醇缩丁醛胶片的方法，具体步骤如下所示：
（一）混料：将残余羟基含量在17-23%的PVB树脂粉和二酯类增塑剂及助剂，在高速搅拌机上混合均匀，高速搅拌机的转速为400-800rpm，搅拌时间为8-12min,混合物中以PVB树脂粉干重量为基准计算，含增塑剂25-40%，助剂的为10-5000PPM。
（二）挤出塑化：将步骤（一）所得的混合物倒入料斗1，在带有排气段的挤出机2塑化挤出，经过熔体过滤器3去除杂质，通过熔体泵4稳压，从T型模头5挤出成型，其中，螺杆转速20-50rpm，计量泵转速20-40rpm，喂料段温度80-100℃，塑化段温度140-160℃，均化段温度150-165℃，模具温度在150-170℃，模具的中间温度低两边略高，为了保证模具的压力，在熔体泵前设置压力传感器对主机的转速作闭环控制，泵前压力为2-5Mpa，泵后压力为10-18Mpa。
（三）水直接冷却定型：从T型模具出来的片材在牵引的作用下直接进入水槽6冷却，冷却水采用去离子水，在水槽6外设置一个2-5m3的水箱配合冷却塔将水温控制在20-40℃之间，通过水泵使水槽6中的水和水箱中的水形成一个循环,水槽6中水的温度从底部向水面上逐步升高，水面温度控制小于60℃，水面向下10cm距离的水温在25-30℃,当水面温度过高时增大水的循环量，水循环量为5-10m3,水面与水中导辊7的距离在20-50cm。
（四）去表面水：胶片在离开水面后经过刮水辊8，去除表面上的积水，在胶片下方的刮水辊8下设置有滴水槽，将滴下的水接入后导入到出水口601上，避免水面的波动，经第一道牵引9后，进入第一道烘箱10，烘箱10的温度设定在70-90℃并进行鼓风，胶片从烘箱10出来后表面不再有水，便于在线的测量。
（五）在线测厚：从烘箱10出来的胶片通过在线测厚系统进行纵横向厚度的监控，并指导操作人员在牵引速度、模具螺栓、模具温度上进行微调，以生产出均匀度符合要求的产品，选用穿透能力调整在0.5-3mm的范围的X射线检测系统11、12进行检测。
（六）烘干、分切收卷：将表面已经去水的胶片经过第二道烘箱13作进一步的烘干处理以去除吸附在胶片内的水分，烘干温度在90-120℃，出第二道烘箱13后再经过一道灯箱14观察检测产品外观情况，进行分切卷取即是成品。
上述的二酯类增塑剂为3GO（三乙二醇二异辛酸酯）、4G7（四缩三乙二庚酸酯）、DBS（癸二酸二丁酯）。
上述的助剂为：热稳定剂、光稳定剂、粘接力调节剂之一或其组合。
以制备厚度1.52mm，宽度1850mm的PVB中间膜为例：
将100份PVB树脂，30份增塑剂3GO（三乙二醇二异辛酸酯）与0.03份抗氧剂1010，0.02份紫外线吸收剂UV326，0.005份粘接力调节剂，在600RPM的转速下，混合10分钟，投入到双螺杆挤出机中塑化挤出。
具体工艺条件为：
双螺杆八区的温度分别为：80℃，120℃，140℃，145℃，145℃，150℃，155℃，155℃，熔体过滤器温度150℃，熔体泵温度155℃,T型模具13区温度分别为：165℃，160℃，158℃，156℃，156℃，155℃，155℃，155℃，156℃，156℃，158℃，160℃，165℃。
模具口离水面高度2cm，水槽表面水温度50℃，水下导辊离水面距离35cm，牵引线速度1.2m/min。第一道烘箱温度80℃，第二道烘箱温度110℃。
经检测PVB主要技术指标为：
黄度指数8.9,厚度1.52±3mm,水分0.42%,对玻璃的粘接力52N/cm,透光率87.6%,雾度0.5%。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种利用水直接冷却制备厚聚乙烯醇缩丁醛胶片的方法，其特征在于具有如下步骤：
（一）混料：将残余羟基含量在17-23%的PVB树脂粉和二酯类增塑剂及助剂，在高速搅拌机上混合均匀，高速搅拌机的转速为400-800rpm，搅拌时间为8-12min，混合物中以PVB树脂粉干重量为基准计算，含增塑剂25-40%，助剂为10-5000PPM；
（二）挤出塑化：将步骤（一）所得的混合物倒入料斗，在带有排气段的挤出机塑化挤出，经过熔体过滤器去除杂质，通过熔体泵稳压，从T型模头挤出成型，其中，螺杆转速20-50rpm，计量泵转速20-40rpm，喂料段温度80-100℃，塑化段温度140-160℃，均化段温度150-165℃，模具温度在150-170℃，模具的中间温度低两边略高，在熔体泵前设置压力传感器对主机的转速作闭环控制，泵前压力为2-5Mpa，泵后压力为10-18Mpa；
（三）水直接冷却定型：从T型模具出来的片材在牵引的作用下直接进入水槽冷却，冷却水采用去离子水，在水槽外设置一个2-5m3的水箱配合冷却塔将水温控制在20-40℃之间，通过水泵使水槽中的水和水箱中的水形成一个循环,水槽中水的温度从底部向水面上逐步升高，水面温度控制小于60℃，水面向下10cm距离的水温在25-30℃,当水面温度过高时增大水的循环量，水循环量为5-10m3,水面与水中导辊的距离在20-50cm；
（四）去表面水：胶片在离开水面后经过刮水辊，去除表面上的积水，在胶片下方的刮水辊下设置有滴水槽，将滴下的水接入后导入到出水口上，经第一道牵引后，进入第一道烘箱，烘箱的温度设定在70-90℃并进行鼓风；
（五）在线测厚：从烘箱出来的胶片通过在线测厚系统进行纵横向厚度的 监控，以生产出均匀度符合要求的产品，选用穿透能力调整在0.5-3mm的范围的X射线检测系统进行检测；
（六）烘干、分切收卷：将表面已经去水的胶片经过第二道烘箱作进一步的烘干处理以去除吸附在胶片内的水分，烘干温度在90-120℃，出第二道烘箱后再经过一道灯箱观察检测产品外观情况，进行分切卷取即是成品。
2.根据权利要求1所述的一种利用水直接冷却制备厚聚乙烯醇缩丁醛胶片的方法，其特征在于：所述的二酯类增塑剂为3GO、4G7、DBS。
3.根据权利要求1所述的一种利用水直接冷却制备厚聚乙烯醇缩丁醛胶片的方法，其特征在于：所述的助剂为：热稳定剂、光稳定剂、粘接力调节剂之一或其组合。
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