無紡布用碳酸鈣填充母料的制造與應用

無紡布作為新一代環保材料，突破了傳統的紡織原理，具有工藝流程短、生產速度快，產量高、成本低以及防潮、透氣、柔韌、質輕、不助燃、容易分解、無毒無刺激性等眾多特點，被國際公認為保護地球生態的環保產品。

無紡布用途廣泛，如醫療衛生用的手術衣、防護服、消毒包布，家庭裝飾用的貼墻布、臺布，工業用的過濾材料、絕緣材料、水泥包裝袋、包覆布，農業用的作物保護布、灌溉布，以及太空棉、保溫隔音材料、吸油氈等等。

據世界非織造布權威機構預計，在2016-2019年期間，全球非織造布的年均增長率為6.97%。一直到2019年，丙綸紡粘和熔紡無紡布仍有很大的需求和增長空間。

在Smithers Pira的權威市場報告中，2017年生態環保無紡布的全球消費量為370萬噸，即948億平方米，價值為141億美元。2017-2022年的年均市場增長預計為6.4％（噸），7.0％（平方米），7.1 ％（美金價值）。

中國無紡布工業起步較晚，但發展十分迅速。我國無紡布產量從2004年的19.9萬噸增長至2012年的236.47萬噸，2016年我國無紡布產量達到360.5萬噸。此外，由于中國收入水平和生活方式的提升，據測一次性嬰兒紙尿褲的需求在2020年有望達到每年380億條。無紡布產需兩旺或將引爆中國碳酸鈣市場。

為什么選用碳酸鈣做填充母料？

碳酸鈣作為塑料常用的無機粉體填充材料，可降低產品生產成本，提高塑料制品的尺寸穩定性，耐熱性，拉伸強度，起到散光和消光的作用，改善塑料的加工成型性等，具有許多其他粉體材料所不具備的優點。因此其在塑料行業中使用十分廣泛。

工業上常用的幾種填充劑的特性

碳酸鈣與滑石粉、高嶺土相比具有價格便宜、相對密度高等優點，無紡布制作過程中填充劑一般都以碳酸鈣為主，以節省成本，增加無紡布的重量或者硬度。

碳酸鈣在無紡布中應用注意事項

由于纖維、無紡布行業的特殊性，對選用碳酸鈣的要求也非常嚴格，在使用碳酸鈣填充改性纖維、無紡布時，要注意以下幾點要求。

（1）碳酸鈣的粒度及其分布要適當。在熔融紡絲或紡布過程中，如果所選用的碳酸鈣填充物的粒度過大，就會導致噴絲孔的堵塞，嚴重影響產品的生產和性能；如果粒度太細，易發生團聚現象，同時增加成本，所以對碳酸鈣的粒度要嚴格篩選。

（2）分散性要好。由于碳酸鈣在填充應用過程中，難于均勻分散，所以在使用之前，通常要對碳酸鈣進行預分散處理(即制備碳酸鈣填充母粒)，才能達到較好的填充效果。

（3）白度越高越好。

（4）在某些特殊產品(如醫療、衛生用品)，碳酸鈣的純度要高，硅、鐵等元素的化合物要盡量低，有害重金屬元素含量更要嚴格要求。

碳酸鈣填充母粒的制備

填充母料一般由母料填料、偶聯劑、分散劑和載體樹脂4部分組成。其中填料CaCO3主要起改性和降低成本等作用；偶聯劑則可對填料和樹脂同時發生化學和物理作用，改善填料與樹脂間的結合力；分散劑主要為低聚物，其作用是使CaCO3粉體能較好地分散于載體樹脂中；載體樹脂主要是由與要填充的樹脂有很好的相容性，并有一定的力學性能的樹脂和(或)具由一定的雙鍵的共聚物構成，它直接與要填充的樹脂接觸、混容，因此對體系的力學性能影響較大。

無紡布填充母料技術指標：

1)外觀：片狀形或圓柱形

2)顆粒(個／10g)：200~600個

3)熔體指數：15~30g／min

4)白度：≥60

5)水分及揮發物≤0.05

6)密度：≤1.3~2

碳酸鈣填充母粒的制備工藝流程如圖1所示，加工溫度控制在180—250℃。

圖1：碳酸鈣填充母粒的制備工藝