制备高填充母粒，你需要了解这些知识

高填充母粒可显著降低塑料制品的原材料成本，

为企业带来经济效益，

因而日益受到塑料加工企业的青睐。

但高填充母粒的制备，

却因高含量的填料，

而具有相当大的挑战性。

那么，

如何高效高质量地实现高填充母粒的配混造粒呢？

围绕高填充母粒的配混问题，莱斯特瑞兹机械（太仓）有限公司挤出机部门总监 高荣宝先生为我们带来了一些真知灼见。

莱斯特瑞兹机械（太仓）有限公司挤出机部门总监 高荣宝先生

常用的高填充母粒是什么？

高荣宝先生：聚烯烃高填充母粒是常用的高填充母粒，其填料一般为无机填料，如碳酸钙、滑石粉等，含量可达85%。

高填充母粒的作用是什么？

高荣宝先生：在聚合物中加入填料，既改善了聚合物的性能，又降低了配混料的成本。

但是，凡用到粉体填料的领域，都可以用高填充母粒来替代。

填充母粒改善了塑料改性和塑料加工成型的生产环境，提高了物料的处理效率和生产线的自动化程度，从而提高了劳动生产率，因而在塑料行业中得到越来越广泛的应用。

以碳酸钙填充母粒为例，它可在透气膜、尿不湿和管材等生产领域得到应用。

配混高填充母粒，应如何选择填料？

高荣宝先生：以高达85%的碳酸钙聚烯烃高填充母粒为例，碳酸钙作为功能性填料或矿物改性剂加入聚合物中，可以增加异型材的耐久性和刚性，或者用于生产透气膜，亦或作为填料降低配混料的成本。

一般，需要根据最终应用要求来选择合适的碳酸钙类型，如白垩、石灰石或者大理石。

与石灰石型相比，大理石型的碳酸钙不易湿润和分散，很难混入聚烯烃熔体中，因此，大理石型的碳酸钙不宜用于高填充母粒。

需要对填料做哪些处理？

高荣宝先生：碳酸钙表面应经过处理，以改善其湿润和分散性，减少团聚，从而提高流动性和力学性能，降低吸湿性并提高抗紫外性。

另外，碳酸钙粒径对其在聚合物载体内的湿润和分散性影响很大，会影响母粒的加工性，如最高的填充量和产量等。较小粒径的碳酸钙，对其湿润和分散会更困难。

除粒径外，粒径分布以及填料的表面特性（如比表面的大小）对母粒的性能也有影响。

一般，应将碳酸钙原料的含湿量控制在0.1%~0.2%之间。

会涉及哪些工艺步骤？

高荣宝先生：会涉及5个工艺步骤：

聚合物基料的熔融；

聚合物基料熔体对填料的湿润；

附聚体和集聚体的分散（分散混合）；

填料在基料中的均匀混合；

熔体的脱排气和均化。

对挤出机和整条生产线有什么要求？

高荣宝先生：对挤出机提出了两方面的工艺要求：

能将大量的碳酸钙粉料加入挤出机；

能对填料进行出色分散，并使之与聚合物载体混合均匀。

要充分满足上述工艺要求，圆满地完成工艺步骤，必须对整条生产线进行科学设计，这包括：

物料的处理输送，要考虑不同的原材料供料形式：25kg、大包和料仓；

配方可控的预混料吸料系统；

稳定准确的失重计量喂料，比如，在补料过程中不允许有任何冲料现象，也不允许因架桥和振动而引起计量的波动；

挤出机工艺加工段中，螺杆应有较高的扭矩，机筒应实现高效率的加热和冷却，在达到出色分散和分布混合效果的同时，能实现高产量，且设备运行安全可靠、高效节能；

配套的下游设备，如齿轮泵、在线换网器和水下切粒机等；

控制系统。

莱斯特瑞兹的同向双螺杆挤出机

ZSE MAXX挤出机配置图

针对碳酸钙高填充母粒的配混生产，莱斯特瑞兹推出了ZSE MAXX系列同向双螺杆挤出机，其特点是：

螺杆元件的外内径之比高达1.66，挤出机加工段内的自由容积极高；

螺杆比扭矩达到15 Nm/cm3，挤出机加工能力强；

创新的螺杆芯轴设计，使极高的自由容积和极高的比扭矩在一台设备上同时实现；

机筒由加热棒加热，采用了创新的冷却设计及高效、免维护的同轴电磁阀，调温效率极高。

这些特点令ZSE MAXX系列挤出机的加工窗口更为宽泛，一台设备适用多种要求苛刻的配方，如高剪切、高扭矩、热敏性和剪敏性配方等。

在达到出色的分散和分布混合效果的同时，产量也大大提高，比能量输入降低。

此外，很强的灵活性使得该设备不但能生产高达85%的碳酸钙高填充母粒，而且无需太大调整即可生产其他类型的配方，如滑石粉母粒、钛白粉母粒或硫酸钡母粒，以及三氧化二铝、氢氧化镁等无卤阻燃料。

在自动化控制、产能和生产环境、劳动生产率以及节能等方面，ZSE 75 MAXX–48D碳酸钙高填充母粒生产线将传统的高填充母粒生产线提升到国际先进水平。

ZSE 75 MAXX–48D碳酸钙高填充母粒生产线

作为全球领先的双螺杆挤出机、配混技术和整体解决方案提供商，莱斯特瑞兹于2016年为中国客户提供了数条高填充碳酸钙母粒和纤维级炭黑母粒生产线，赢得了市场和客户的高度认可。

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高填充母料的配混造粒”

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