一种永久抗静电合成纸添加剂的生产工艺

技术领域

本发明属于抗静电添加剂技术领域，具体的说是一种永久抗静电合成纸添加剂的生产工艺。

背景技术

合成纸，又称化工薄膜纸、塑料纸、聚合物纸、仿纸膜、珠光纸等，它是以高分子化合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯取代植物纤维为主要原料，经过“纸状化”处理，制成的一种与普通植物纤维纸外观相似而性能更加优越的新型纸张。同时，由于合成纸的主要成分为绝缘的塑料，在使用过程中，塑料的表面上产生的电荷不发生泄漏而产生蓄积，之后，在表面上蓄积的电荷会引起尘埃的附着、粘附、排斥、电击、放电等现象，影响到合成纸的正常使用，同时，合成纸表面存在的电荷，还会导致合成纸之间相互吸引，使堆叠起来的合成纸难以分开，不便于合成纸使用。目前，通常通过在合成纸的生产过程中添加抗静电添加剂，提升合成纸的抗静电性能，降低静电对于合成纸使用的影响。但是，常见的抗静电添加剂不具备其他效果，同时，添加过程中粉末状的添加剂容易出现团聚，或者添加后需要延长混炼时间，从而保证添加剂混合均匀，导致生产速度减慢，生产成本增加。

现有技术中也存在一些关于抗静电添加剂的技术方案，如申请号为CN201010550482.X的中国专利公开了一种抗菌耐老化抗静电塑料母料及其制备方法，包括以下组分和重量份：聚乙烯100份、抗菌剂25～40份、分散剂1～3份、润滑剂0～1份、抗氧剂8～14份、光稳定剂5～10份、抗静电剂40～60份、偶联剂0.3～0.6份、金属颗粒0～20份、复合无机阻燃剂50～80份；但是该抗静电塑料母料的制备成本较高，性价比不高，另外，在制备过程中使用的原料中容易影响到母料的颜色，使制备得到的母料不能应用与合成纸的制备。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，提高抗静电添加剂的抗静电效果，同时，降低添加剂均匀混入到产品中的难度，避免添加剂使用过程中出现团聚，本发明提出一种永久抗静电合成纸添加剂的生产工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种永久抗静电合成纸添加剂的生产工艺，所述添加剂包括以下组分：聚丙烯40wt％、热塑性聚氨酯弹性体40％、碳酸锂2-3wt％、17-18wt％的促进体；所述促进体为脱脂、脱色棉纤维；所述生产工艺包括以下步骤：

S1：将碳酸锂溶解到去离子水中，形成饱和溶液；

S2：在S1步骤的基础上，将促进体投入到碳酸锂溶液中进行浸泡，并对溶液进行加热，使溶液被烘干；

S3：在S2步骤的基础上，将促进体与聚丙烯、热塑性聚氨酯弹性体投入到混炼机中，进行混炼，得到半成品；

S4：在S3步骤的基础上，将半成品投入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后的产物送入到塑料造粒机中，得到成品的颗粒状添加剂；

工作时，通过在聚丙烯、热塑性聚氨酯弹性体中添加碳酸锂，通过碳酸锂解离能较低的特点，使制备得到的添加剂具有良好的抗静电效果，同时，通过将碳酸锂溶解为饱和溶液并使用促进体进行浸泡，从而使碳酸锂吸附、固定到促进体上，之后，直接将促进体混入到PP和TPU的混合体中，完成制备，同时，通过促进体的作用，能够在一定程度上提高碳酸锂在制备完成的添加剂中的分布均匀程度，降低粉末状的碳酸锂在添加过程中，出现团聚的可能性，从而保证制备得到的添加剂中碳酸锂均匀分布，同时，通过使用促进体作为载体，将碳酸锂均匀混入到添加剂中，能够使促进体在添加剂中相互交错，提高添加剂的强度，从而使添加剂在生产过程中添加到产品中之后，能够在产品中相互交错，形成网格状的结果，直接提升产品的强度、韧性等性能，使制备得到的产品性能更佳，如制备得到的合成纸的强度、挺度和耐撕破强度等，减少在合成纸生产过程中额外添加辅助材料的数量，降低生产成本以及降低生产难度，同时，通过使用促进体作为载体，能够使制备得到的添加剂的颜色较浅，从而使添加剂的使用范围更大，避免添加剂的颜色过深，影响到添加剂的使用，如合成纸生产过程中使用的原料及添加剂的颜色不能过深，避免影响到生产得到的合成纸的颜色，降低生产得到的合成纸的白度，从而影响到合成纸的使用。

优选的，所述S3步骤中，先将聚丙烯与热塑性聚氨酯弹性体投入到混炼机中充分混炼，得到混合体；所述混合体使用压延机进行压延，得到厚度小于3mm的胶板；所述胶板共有多个，任意两个胶板之间相互堆叠，得到堆叠板；所述堆叠板在堆叠过程中，将促进体使用气流均匀布撒到两块胶板之间；所述堆叠板自身反复进行折叠与挤压，得到预混体；所述预混体重新投入到混炼机中，进行混炼，得到半成品；

工作时，在生产过程中，通过将PP和TPU共同投入到混炼机中进行混炼，得到混合体，之后，使用压延机将混合体进行压延，得到胶板，之后，将胶板之间相互堆叠并在堆叠的过程中将促进体使用气流均匀的布撒到胶板之间的缝隙中，之后将胶板堆叠后得到的堆叠板自身进行反复的折叠与挤压，完成促进体初步混入到混合体中的目标，避免在混炼、搅拌过程中一次性、直接的添加促进体，导致促进体在混炼过程中出现团聚的问题，影响到促进体在混合体中的均匀分布，同时，在使用过程中，将促进体通过气流均匀布撒到堆叠起来的胶板之间的缝隙之间，能够促进体布撒的时候较为直观的观察到促进体的分布状态，并且在促进体在胶板上的部分区域分布不均匀时，能够及时的进行调整，保证促进体在制备得到的半成品中的均匀分布，从而避免直接将促进体投入到混炼机中与PP、TPU进行混炼，投入的促进体出现团聚以及分布不均匀时，工作人员不能及时发现并进行针对性的调整，同时，直接将促进体投入到混炼机中进行混炼，有必要增加混炼时间，从而提高促进体在PP和TPU混合后的混合体内的分布均匀程度，一定程度上增加了生产过程中的能源消耗，提高了生产成本。

优选的，所述促进体从碳酸锂溶液中取出并烘干后，对促进体进行短切；所述促进体短切后的长度为0.1-0.15mm；

工作时，在将促进体浸入到碳酸锂溶液中的时候，促进体的长度较长，从而方便工作人员进行操作，避免将促进体在浸入到碳酸锂溶液之前短切，导致短切后的促进体不易完全浸入到碳酸锂溶液中，出现部分短切后的促进体在溶液表面漂浮，同时，使用长度较长的促进体浸入到碳酸锂溶液中的时候，能够轻松的将所有的促进体浸入到溶液内，避免使用短切后的促进体浸入到溶液中，容易存在促进体分散困难和短切后的促进体在气流的作用下出现飘飞，造成原料损失和环境污染的问题；同时，在浸泡完成后，将促进体进行了短切，能够保证在短切后的促进体便于使用气流进行布撒，同时，短切后的长度较短的促进体在混炼过程中能够易于分散到混合体中，从而保证制备得到的半成品中促进体分布均匀，从而避免使用长度较长的促进体容易出现的团聚现象，同时，由于添加剂用于生产合成纸，且纸张的厚度相对较小，因此，需要使用对促进体进行短切，保证添加剂添加到合成纸中之后，合成纸的质量不会受到添加剂中的促进体的影响，导致合成纸的表面平整度、光洁度不合格，影响到合成纸的正常使用。

优选的，所述促进体从碳酸锂溶液中取出并烘干之后，进行短切之前，将促进体投入到聚二甲基硅油中进行浸泡，浸泡时间为20-30min；所述促进体在聚二甲基硅油中进行浸泡时，使用超声波进行对聚二甲基硅油进行搅动；所述促进体在聚二甲基硅油中浸泡完成后，将促进体放入到两块网孔板之间进行挤压；

工作时，在促进体从碳酸锂溶液中取出并烘干之后，将促进体投入聚二甲基硅油中进行浸泡，同时，在浸泡的过程中，使用超声波对聚二甲基硅油进行搅动，提高聚二甲基硅油对促进体的浸泡的充分程度，促进聚二甲基硅油渗入到促进体中，从而使促进体在添加到混合体中的时候，促进体表面存在充足的聚二甲基硅油，之后，通过聚二甲基硅油的特性，进一步提高促进体的分散效果，降低促进体在混合体中的团聚的可能性，同时，在生产过程中，使用短切之前的促进体浸入到聚二甲基硅油中，能够避免使用短切后的促进体浸入时可能存在的促进体漂浮在液体表面或者促进体飞散的问题，同时，将促进体浸入到聚二甲基硅油中并取出之后，再对促进体进行短切，能够通过促进体表面粘附的聚二甲基硅油保证促进体在短切过程中不会出现飞散，避免环境污染以及影响工作人员的身体健康，同时，通过促进体表面存在聚二甲基硅油，能够使短切之后的长度较短的促进体之间相互聚集，防止促进体短切之后过于分散，不便于收集、保存和使用。

优选的，所述促进体在浸入到聚二甲基硅油中之前，对促进体进行磨毛处理；

工作时，对促进体进行磨毛处理之后，再将促进体浸入到聚二甲基硅油中，能够提高聚二甲基硅油与促进体之间的接触面积，增加聚二甲基硅油渗入到促进体中的深度与数量，从而使促进体在混炼过程中更易受到聚二甲基硅油的作用，分散更加均匀，同时，在使用过程中，促进体经过磨毛处理后，表面存在绒毛，能够增加促进体与其他材料之间的结合力，提高生产得到的产品的性能，使产品的质量更佳。

优选的，所述促进体进行磨毛后，浸入到聚二甲基硅油中之前，对促进体进行碳化处理；所述促进体进行碳化处理时，处理温度为450-500℃，处理时间为10-15min；所述促进体进行碳化处理时，促进体处于真空环境中；

工作时，对促进体进行碳化处理，通过控制碳化的温度，避免促进体中存在的碳酸锂受到高温分解，同时，通过对促进体进行碳化处理，使促进体表面产生部分碳化，提升促进体的导电性，避免添加剂添加到产品中之后，碳酸锂全部存在与促进体内部，产品内分布不足，影响到产品的抗静电性能，同时，对促进体进行部分碳化，能够避免对促进体进行完全碳化，使之变为碳纤维，导致促进体的颜色完全变为黑色，进而影响到添加剂的整体颜色，使添加剂的颜色靠近黑色或直接成为黑色，导致合成纸生产过程中加入添加剂之后，影响生产得到的合成纸的颜色，导致生成得到的合成纸的外观不佳。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述一种永久抗静电合成纸添加剂的生产工艺，将碳酸锂配制成饱和溶液后，使用促进体进行吸收，之后，将促进体进行短切并混入到到PP和TPU的混合体中，通过促进体的载体作用，促进碳酸锂在混合体中的均匀分散，避免直接添加碳酸锂粉末容易出现分布不均和团聚的问题，同时，将混合体压延形成胶板之后，将促进体布撒到胶板之间的缝隙中，之后，将胶板反复进行折叠与挤压，能够预先对促进体进行混合，得到预混体，缩短预混体投入到混炼机中进行混炼的时间，加快生产速度，并提高促进体在半成品中的分布均匀程度。

2.本发明所述一种永久抗静电合成纸添加剂的生产工艺，通过对促进体进行磨毛处理后再浸入到聚二甲基硅油中，能够提高促进体上附着的聚二甲基硅油的数量，从而提高聚二甲基硅油在促进体与混合体混炼过程中的效果，提高促进体的分散效果，同时，通过促进体表面的磨毛，能够提高使用添加剂后的产品的强度，提升产品的性能，同时，在使用过程中，通过对促进体进行碳化，能够使促进体表面形成碳化层，提高促进体的导电性，提升使用添加剂后的产品的抗静电性能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中胶板堆叠后、折叠前的局部结构剖视图；

图2是本发明的生产工艺的步骤流程图；

图中：胶板1、促进体2。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，本发明所述一种永久抗静电合成纸添加剂的生产工艺，所述添加剂包括以下组分：聚丙烯40wt％、热塑性聚氨酯弹性体40％、碳酸锂2-3wt％、17-18wt％的促进体2；所述促进体2为脱脂、脱色棉纤维；所述生产工艺包括以下步骤：

S1：将碳酸锂溶解到去离子水中，形成饱和溶液；

S2：在S1步骤的基础上，将促进体2投入到碳酸锂溶液中进行浸泡，并对溶液进行加热，使溶液被烘干；

S3：在S2步骤的基础上，将促进体2与聚丙烯、热塑性聚氨酯弹性体投入到混炼机中，进行混炼，得到半成品；

S4：在S3步骤的基础上，将半成品投入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后的产物送入到塑料造粒机中，得到成品的颗粒状添加剂；

工作时，通过在聚丙烯、热塑性聚氨酯弹性体中添加碳酸锂，通过碳酸锂解离能较低的特点，使制备得到的添加剂具有良好的抗静电效果，同时，通过将碳酸锂溶解为饱和溶液并使用促进体2进行浸泡，从而使碳酸锂吸附、固定到促进体2上，之后，直接将促进体2混入到PP和TPU的混合体中，完成制备，同时，通过促进体2的作用，能够在一定程度上提高碳酸锂在制备完成的添加剂中的分布均匀程度，降低粉末状的碳酸锂在添加过程中，出现团聚的可能性，从而保证制备得到的添加剂中碳酸锂均匀分布，同时，通过使用促进体2作为载体，将碳酸锂均匀混入到添加剂中，能够使促进体2在添加剂中相互交错，提高添加剂的强度，从而使添加剂在生产过程中添加到产品中之后，能够在产品中相互交错，形成网格状的结果，直接提升产品的强度、韧性等性能，使制备得到的产品性能更佳，如制备得到的合成纸的强度、挺度和耐撕破强度等，减少在合成纸生产过程中额外添加辅助材料的数量，降低生产成本以及降低生产难度，同时，通过使用促进体2作为载体，能够使制备得到的添加剂的颜色较浅，从而使添加剂的使用范围更大，避免添加剂的颜色过深，影响到添加剂的使用，如合成纸生产过程中使用的原料及添加剂的颜色不能过深，避免影响到生产得到的合成纸的颜色，降低生产得到的合成纸的白度，从而影响到合成纸的使用。

作为本发明一种实施方式，所述S3步骤中，先将聚丙烯与热塑性聚氨酯弹性体投入到混炼机中充分混炼，得到混合体；所述混合体使用压延机进行压延，得到厚度小于3mm的胶板1；所述胶板1共有多个，任意两个胶板1之间相互堆叠，得到堆叠板；所述堆叠板在堆叠过程中，将促进体2使用气流均匀布撒到两块胶板1之间；所述堆叠板自身反复进行折叠与挤压，得到预混体；所述预混体重新投入到混炼机中，进行混炼，得到半成品；

工作时，在生产过程中，通过将PP和TPU共同投入到混炼机中进行混炼，得到混合体，之后，使用压延机将混合体进行压延，得到胶板1，之后，将胶板1之间相互堆叠并在堆叠的过程中将促进体2使用气流均匀的布撒到胶板1之间的缝隙中，之后将胶板1堆叠后得到的堆叠板自身进行反复的折叠与挤压，完成促进体2初步混入到混合体中的目标，避免在混炼、搅拌过程中一次性、直接的添加促进体2，导致促进体2在混炼过程中出现团聚的问题，影响到促进体2在混合体中的均匀分布，同时，在使用过程中，将促进体2通过气流均匀布撒到堆叠起来的胶板1之间的缝隙之间，能够促进体2布撒的时候较为直观的观察到促进体2的分布状态，并且在促进体2在胶板1上的部分区域分布不均匀时，能够及时的进行调整，保证促进体2在制备得到的半成品中的均匀分布，从而避免直接将促进体2投入到混炼机中与PP、TPU进行混炼，投入的促进体2出现团聚以及分布不均匀时，工作人员不能及时发现并进行针对性的调整，同时，直接将促进体2投入到混炼机中进行混炼，有必要增加混炼时间，从而提高促进体2在PP和TPU混合后的混合体内的分布均匀程度，一定程度上增加了生产过程中的能源消耗，提高了生产成本。

作为本发明一种实施方式，所述促进体2从碳酸锂溶液中取出并烘干后，对促进体2进行短切；所述促进体2短切后的长度为0.1-0.15mm；

工作时，在将促进体2浸入到碳酸锂溶液中的时候，促进体2的长度较长，从而方便工作人员进行操作，避免将促进体2在浸入到碳酸锂溶液之前短切，导致短切后的促进体2不易完全浸入到碳酸锂溶液中，出现部分短切后的促进体2在溶液表面漂浮，同时，使用长度较长的促进体2浸入到碳酸锂溶液中的时候，能够轻松的将所有的促进体2浸入到溶液内，避免使用短切后的促进体2浸入到溶液中，容易存在促进体2分散困难和短切后的促进体2在气流的作用下出现飘飞，造成原料损失和环境污染的问题；同时，在浸泡完成后，将促进体2进行了短切，能够保证在短切后的促进体2便于使用气流进行布撒，同时，短切后的长度较短的促进体2在混炼过程中能够易于分散到混合体中，从而保证制备得到的半成品中促进体2分布均匀，从而避免使用长度较长的促进体2容易出现的团聚现象，同时，由于添加剂用于生产合成纸，且纸张的厚度相对较小，因此，需要使用对促进体2进行短切，保证添加剂添加到合成纸中之后，合成纸的质量不会受到添加剂中的促进体2的影响，导致合成纸的表面平整度、光洁度不合格，影响到合成纸的正常使用。

作为本发明一种实施方式，所述促进体2从碳酸锂溶液中取出并烘干之后，进行短切之前，将促进体2投入到聚二甲基硅油中进行浸泡，浸泡时间为20-30min；所述促进体2在聚二甲基硅油中进行浸泡时，使用超声波进行对聚二甲基硅油进行搅动；所述促进体2在聚二甲基硅油中浸泡完成后，将促进体2放入到两块网孔板之间进行挤压；

工作时，在促进体2从碳酸锂溶液中取出并烘干之后，将促进体2投入聚二甲基硅油中进行浸泡，同时，在浸泡的过程中，使用超声波对聚二甲基硅油进行搅动，提高聚二甲基硅油对促进体2的浸泡的充分程度，促进聚二甲基硅油渗入到促进体2中，从而使促进体2在添加到混合体中的时候，促进体2表面存在充足的聚二甲基硅油，之后，通过聚二甲基硅油的特性，进一步提高促进体2的分散效果，降低促进体2在混合体中的团聚的可能性，同时，在生产过程中，使用短切之前的促进体2浸入到聚二甲基硅油中，能够避免使用短切后的促进体2浸入时可能存在的促进体2漂浮在液体表面或者促进体2飞散的问题，同时，将促进体2浸入到聚二甲基硅油中并取出之后，再对促进体2进行短切，能够通过促进体2表面粘附的聚二甲基硅油保证促进体2在短切过程中不会出现飞散，避免环境污染以及影响工作人员的身体健康，同时，通过促进体2表面存在聚二甲基硅油，能够使短切之后的长度较短的促进体2之间相互聚集，防止促进体2短切之后过于分散，不便于收集、保存和使用。

作为本发明一种实施方式，所述促进体2在浸入到聚二甲基硅油中之前，对促进体2进行磨毛处理；

工作时，对促进体2进行磨毛处理之后，再将促进体2浸入到聚二甲基硅油中，能够提高聚二甲基硅油与促进体2之间的接触面积，增加聚二甲基硅油渗入到促进体2中的深度与数量，从而使促进体2在混炼过程中更易受到聚二甲基硅油的作用，分散更加均匀，同时，在使用过程中，促进体2经过磨毛处理后，表面存在绒毛，能够增加促进体2与其他材料之间的结合力，提高生产得到的产品的性能，使产品的质量更佳。

作为本发明一种实施方式，所述促进体2进行磨毛后，浸入到聚二甲基硅油中之前，对促进体2进行碳化处理；所述促进体2进行碳化处理时，处理温度为450-500℃，处理时间为10-15min；所述促进体2进行碳化处理时，促进体2处于真空环境中；

工作时，对促进体2进行碳化处理，通过控制碳化的温度，避免促进体2中存在的碳酸锂受到高温分解，同时，通过对促进体2进行碳化处理，使促进体2表面产生部分碳化，提升促进体2的导电性，避免添加剂添加到产品中之后，碳酸锂全部存在与促进体2内部，产品内分布不足，影响到产品的抗静电性能，同时，对促进体2进行部分碳化，能够避免对促进体2进行完全碳化，使之变为碳纤维，导致促进体2的颜色完全变为黑色，进而影响到添加剂的整体颜色，使添加剂的颜色靠近黑色或直接成为黑色，导致合成纸生产过程中加入添加剂之后，影响生产得到的合成纸的颜色，导致生成得到的合成纸的外观不佳。

具体工作流程如下：

工作时，在聚丙烯(PP)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中添加碳酸锂，通过碳酸锂解离能较低的特点，使制备得到的添加剂具有良好的抗静电效果，同时，通过将碳酸锂溶解为饱和溶液并使用促进体2进行浸泡，使碳酸锂吸附、固定到促进体2上，之后，直接将促进体2混入到PP和TPU的混合体中，完成制备；将PP和TPU共同投入到混炼机中进行混炼，得到混合体，之后，使用压延机将混合体进行压延，得到胶板1，之后，将胶板1之间相互堆叠并在堆叠的过程中将促进体2使用气流均匀的布撒到胶板1之间的缝隙中，之后将胶板1堆叠后得到的堆叠板自身进行反复的折叠与挤压；将促进体2浸入到碳酸锂溶液中的时候，促进体2的长度较长；同时，在浸泡完成后，将促进体2进行了短切，使短切后的促进体2便于使用气流进行布撒；在促进体2从碳酸锂溶液中取出并烘干之后，将促进体2投入聚二甲基硅油中进行浸泡，同时，在浸泡的过程中，使用超声波对聚二甲基硅油进行搅动；对促进体2进行磨毛处理之后，再将促进体2浸入到聚二甲基硅油中；对促进体2进行碳化处理，通过控制碳化的温度，避免促进体2中存在的碳酸锂受到高温分解，同时，通过对促进体2进行碳化处理，使促进体2表面产生部分碳化，提升促进体2的导电性。

为了验证本发明制备的抗静电添加剂的实际性能，对本发明的抗静电添加剂进行实验。

使用市售的普通抗静电添加剂(样品一)、本发明制备的抗静电添加剂(样品二)、本发明制备的抗静电剂(样品三)(未添加促进体)、本发明制备的抗静电添加剂(样品四)(未对促进体进行磨毛处理)、本发明制备的抗静电添加剂(样品五)(为对促进体进行碳化处理)，之后使用上述原料按照相同的工艺方法制备合成纸，对制备得到的合成纸的抗张强度(纵向)、撕裂强度(纵/横)、挺度(纵/横)、表面电阻进行检测，并将实验结果记录到表1中；实验进行三次，选取三次实验结果的平均值记录到表格中。

表1

实验结果：本发明制备的抗静电添加剂相对于普通的抗静电添加剂具有较为明显的优点，同时，完整采用本发明的生产方法制备的抗静电添加剂的性能最佳，且未完整采用本发明的生产方法制备的抗静电添加剂的性能仍旧相对普通抗静电添加剂的性能存在更佳之处，因此，本发明的抗静电添加剂生产方法具有一定的先进性，制得推广使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。