專利名稱：一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無定形二氧化硅的生產(chǎn)方法，特別是一種廣泛用于塑料薄 膜開口的微粉硅膠的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在塑料薄膜的生產(chǎn)中，通常必須加入一定數(shù)量的開口劑，以防止在薄膜生 產(chǎn)過程中或之后的各個(gè)工序，如收巻、分切、包裝等過程中造成嚴(yán)重粘連，甚 至無法使用?，F(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展以自動(dòng)化、高速化和高品質(zhì)為特征。其高速 加工過程中因摩擦產(chǎn)生靜電，會使薄膜之間形成嚴(yán)重粘連，且隨著薄膜的透明 度、加工溫度等提高，其越容易產(chǎn)生結(jié)團(tuán)和粘連，直接影響塑料加工質(zhì)量。傳 統(tǒng)上在塑料薄膜生產(chǎn)過程中是使用胺類爽滑劑解決生產(chǎn)過程中的粘連問題。開 口劑則使用滑石粉等。由于這類產(chǎn)品折光指數(shù)與大部分樹脂不接近，造成生產(chǎn) 出的薄膜質(zhì)量較差，性能不達(dá)要求。特別是生產(chǎn)高檔薄膜產(chǎn)品時(shí)，其根本無法 解決生產(chǎn)過程的粘連問題。
目前解決塑料薄膜粘連問題的做法是，在薄膜的表層加入一定比例的開口 劑，因?yàn)殚_口劑和聚丙烯等原料不相容，并且比聚丙烯熔點(diǎn)要高，因此，能夠 在薄膜生產(chǎn)過程中，熔融擠出時(shí)不會被融化，并始終將兩層薄膜分隔，避免產(chǎn) 生粘連。
開口劑的粒徑一般在3-5toi，而薄膜的表層厚度約為ltoi，成膜后，這些 開口劑在薄膜的表面形成許多的突起，即在兩層薄膜之間形成"架橋"現(xiàn)象， 一方面避免了兩個(gè)內(nèi)壁面緊貼在一起而形成的"粘結(jié)"問題；另一方面也使空氣能沿著開口劑在薄膜表面所形成凸起小點(diǎn)之間的縫隙滲透入兩層薄膜的內(nèi) 壁，以抵消大氣壓力。使用時(shí)，兩層薄膜很容易被分開。
硅膠開口劑是塑料薄膜行業(yè)使用較為廣泛的一種優(yōu)質(zhì)開口劑。其折光指數(shù) 與聚烯烴非常接近，對光學(xué)性能影響小；無定型結(jié)構(gòu)，不會導(dǎo)致硅肺；化學(xué)純 度高且無毒、無害、無污染，適用于食品工業(yè)的塑料包裝。
中國專利200510002090.9公開了一種"大孔硅膠的制造方法"，其經(jīng)過造 粒、酸泡、水洗、老化、二次酸泡和干燥等工藝過程，制成大孔硅膠開口劑。 這種方法制造的開口劑工藝過程復(fù)雜，開口劑粒徑大，不適宜高檔塑料薄膜生 產(chǎn)及使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法。 本發(fā)明的一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下 工藝步驟
① 將含鐵量小于或等于5PPM、重量百分濃度為8-15%的水玻璃液體置于 反應(yīng)釜內(nèi)，常溫、常壓及攪拌條件下，以1-6立方/小時(shí)的流速向反應(yīng)釜內(nèi)加 入濃度為25-35%的稀硫酸至釜內(nèi)液體pH值二l，得反應(yīng)物為硫酸鈉Na2S04及硅
酸H4Si04膠體與水的混合物；
② 將釜內(nèi)反應(yīng)物移入真空抽濾筒用純水進(jìn)行洗滌除去硫酸鈉，得到硅酸 膠體與水的混合物；
③ 將洗滌后的硅酸膠體與水的混合物進(jìn)行離心脫水，使其中硅酸膠體含 量達(dá)到35%以上；
將離心脫水后的硅酸膠體用微波干燥使硅酸脫去分子水及外部水份，至游離水含量小于5%，得高純二氧化硅粉體；
⑤將微波干燥后所得二氧化硅粉體用氣流粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑為6-7
微米的粉體。
所述的一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法，其中步驟②中所得產(chǎn)物
硅酸膠體與水的混合物的電導(dǎo)率為35-40us/cm;所述的洗滌用純水的電導(dǎo)率 為25-40u s/cm。
本發(fā)明的一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法工藝簡單，所得產(chǎn)品純 度高，粒徑小，適合高檔塑料薄膜的生產(chǎn)與使用。能顯著提高薄膜的優(yōu)級品率， 降低產(chǎn)品成本；提高膜的拉伸屈服強(qiáng)度， 一般可達(dá)13.5-14.5Mpa;提高膜的拉 伸斷裂伸長率至1400%左右；顯著減少膜的魚眼數(shù)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法，首先用水玻璃原料與 稀硫酸反應(yīng)得到反應(yīng)物為硫酸鈉Na2S04水溶液及硅酸H4Si04膠體的混合物，反 應(yīng)式為
Na2Si03+H2S04—Na2S04+H4Si04
其中水玻璃原料采用本廠生產(chǎn)的含鐵量小于或等于5PPM、重量百分濃度為 8-15%的水玻璃液體，將上述水玻璃液體置于反應(yīng)釜內(nèi)，在常溫、常壓及攪拌 條件下，將濃度為25-35%的工業(yè)稀硫酸以1-6立方/小時(shí)的流速加入反應(yīng)釜內(nèi)， 其加入量為釜內(nèi)液體pH值二l為止，此時(shí)反應(yīng)基本完成，然后保持pH值4的 狀態(tài)下繼續(xù)攪拌約一小時(shí)左右，使反應(yīng)進(jìn)行充分。
將釜內(nèi)反應(yīng)物移入真空抽濾筒用電導(dǎo)率為25-40 u s/cm純水進(jìn)行洗滌除去 硫酸鈉，得到硅酸膠體與水的混合物，檢測電導(dǎo)率為35-40lis/cm，證明其中的硫酸鈉基本洗滌干凈。
將洗滌后的硅酸膠體與水的混合物進(jìn)行離心脫水，使其中硅酸膠體含量達(dá)
到35%以上；然后用微波進(jìn)行干燥脫水，本次微波干燥脫水既要脫去外部水， 更重要的是脫去硅酸中的分子水，反應(yīng)式為-
H4Si04—Si02+2H20 t
脫水后即得到純凈度較高的二氧化硅粉體，其含水率小于或等于5% (游離 水)。將脫水后所得的二氧化硅粉體用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，得到平均粒徑為 6-7微米的二氧化硅粉體。由于采用含鐵量極低的水玻璃原料，因此，得到的 二氧化硅粉體純度很高，可用于生產(chǎn)高檔次塑料薄膜。
實(shí)施例1
含鐵量5PPM，濃度10%的水玻璃5M3，加入反應(yīng)釜內(nèi)。攪拌條件下以3立 方/小時(shí)的速度往反應(yīng)釜內(nèi)緩慢加入濃度為25%-35%的稀硫酸，在加入硫酸過程 中連續(xù)測試釜內(nèi)反應(yīng)物的pH值，直至釜內(nèi)反應(yīng)物pH值=1的時(shí)候，停止加硫酸。 繼續(xù)攪拌約一個(gè)小時(shí)，繼續(xù)監(jiān)測并保持釜內(nèi)pH值4。此時(shí)，釜內(nèi)反應(yīng)物為硫
酸鈉Na2S04水溶液與硅酸H4Si04。其中的硅酸為膠體狀。用電導(dǎo)率為25 us/ cm的純凈水洗滌上述反應(yīng)物，除去其中的硫酸鈉，檢測電導(dǎo)率小于40"s/cm為
合格。洗滌后得到硅酸膠體與水的混合物，用離心方法除去大部分水份，使硅 酸含量達(dá)到35%以上。然后用微波干燥機(jī)干燥約1小時(shí)，脫去硅酸分子中的分 子水及外部水，得到純凈的二氧化硅粉體。其含水率小于或等于5%。將上述二 氧化硅粉體用氣流粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑為6-7微米時(shí)，即得到本發(fā)明的方法 所追求的一種高純微粉硅膠塑料開口劑2噸。 主要技術(shù)指標(biāo)如下外觀白色微細(xì)粉末 白度> 90%
PH值7-8 Si02含量> 99%
平均粒徑6-7Pm 加熱減量《6%
吸油值80-150g/100g
實(shí)施例2
含鐵量5PPM，濃度10%的水玻璃IOM3，加入反應(yīng)釜內(nèi)。攪拌條件下以3立 方/小時(shí)的速度往反應(yīng)釜內(nèi)緩慢加入濃度為25-35%的稀硫酸，在加入硫酸過程 中連續(xù)測試釜內(nèi)反應(yīng)物的pH值，至釜內(nèi)反應(yīng)物pH值二l的時(shí)候，停止加硫酸。 繼續(xù)攪拌約一個(gè)小時(shí)，繼續(xù)監(jiān)測并保持釜內(nèi)pH值4。此時(shí)，釜內(nèi)反應(yīng)物為硫
酸鈉Na2S04水溶液與硅酸H4Si04。其中的硅酸為膠體狀。用電導(dǎo)率為30us/ cm的純凈水洗滌上述反應(yīng)物，除去其中的硫酸鈉，檢測電導(dǎo)率達(dá)到35ixs/cm為
合格。洗滌后得到硅酸膠體與水的混合物，用離心方法除去大部分水份，使硅 酸含量達(dá)到35%以上。然后用微波干燥機(jī)干燥約4小時(shí)，脫去硅酸分子中的分 子水及外部水，得到純凈的二氧化硅粉體。其含水率小于或等于5%。將上述二 氧化硅粉體用氣流粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑為6-7微米時(shí)，即得到本發(fā)明的方法 所追求的一種高純微粉硅膠塑料開口劑4噸。 實(shí)施例3
含鐵量5PPM，濃度10%的水玻璃8M3，加入反應(yīng)釜內(nèi)。攪拌條件下以3立 方/小時(shí)的速度往反應(yīng)釜內(nèi)緩慢加入濃度為25-35%的稀硫酸，在加入硫酸過程 中連續(xù)測試釜內(nèi)反應(yīng)物的pH值，至釜內(nèi)反應(yīng)物pH值4的時(shí)候，停止加硫酸。 繼續(xù)攪拌約一個(gè)小時(shí)，繼續(xù)監(jiān)測并保持釜內(nèi)pH值=1。此時(shí)，釜內(nèi)反應(yīng)物為硫 酸鈉Na2S04水溶液與硅酸H4Si04。其中的硅酸為膠體狀。用電導(dǎo)率為40ns/cm的純凈水洗滌上述反應(yīng)物，除去其中的硫酸鈉，檢測電導(dǎo)率達(dá)到35us/cm為 合格。洗滌后得到硅酸膠體與水的混合物，用離心方法除去大部分水份，使硅 酸含量達(dá)到35%以上。然后用微波干燥機(jī)干燥約2小時(shí)，脫去硅酸分子中的分 子水及外部水，得到純凈的二氧化硅粉體。其含水率小于或等于5%。將上述二 氧化硅粉體用氣流粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑為6-7微米時(shí)，即得到本發(fā)明的方法 所追求的一種高純微粉硅膠塑料開口劑3.2噸。 實(shí)施例4
含鐵量5PPM，濃度10%的水玻璃15M3，加入反應(yīng)釜內(nèi)。攪拌條件下以3立 方/小時(shí)的速度往反應(yīng)釜內(nèi)緩慢加入濃度為25-35%的稀硫酸，在加入硫酸過程 中連續(xù)測試釜內(nèi)反應(yīng)物的pH值，至釜內(nèi)反應(yīng)物pH值4的時(shí)候，停止加硫酸。 繼續(xù)攪拌約一個(gè)小時(shí)，繼續(xù)監(jiān)測并保持釜內(nèi)pH值二l。此時(shí)，釜內(nèi)反應(yīng)物為硫 酸鈉Na2S04水溶液與硅酸H4Si04。其中的硅酸為膠體狀。用電導(dǎo)率為40us/ cm的純凈水洗滌上述反應(yīng)物，除去其中的硫酸鈉，檢測電導(dǎo)率達(dá)到40us/cm為
合格。洗滌后得到硅酸膠體與水的混合物，用離心方法除去大部分水份，使硅 酸含量達(dá)到35%以上。然后用微波干燥機(jī)干燥約2小時(shí)，脫去硅酸分子中的分 子水及外部水，得到純凈的二氧化硅粉體。其含水率小于或等于5%。將上述二 氧化硅粉體用氣流粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑為6-7微米時(shí)，即得到本發(fā)明的方法 所追求的一種高純微粉硅膠塑料開口劑6噸。
權(quán)利要求
1、一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下工藝步驟①將含鐵量小于或等于5PPM、重量百分濃度為8-15％的水玻璃液體置于反應(yīng)釜內(nèi)，常溫、常壓及攪拌條件下，以1-6立方/小時(shí)的流速向反應(yīng)釜內(nèi)加入濃度為25-35％的稀硫酸至釜內(nèi)液體pH值＝1，得反應(yīng)物為硫酸鈉Na2SO4及硅酸H4SiO4膠體與水的混合物；②將釜內(nèi)反應(yīng)物移入真空抽濾筒用純水進(jìn)行洗滌除去硫酸鈉，得到硅酸膠體與水的混合物；③將洗滌后的硅酸膠體與水的混合物進(jìn)行離心脫水，使其中硅酸膠體含量達(dá)到35％以上；④將離心脫水后的硅酸膠體用微波干燥使硅酸脫去分子水及外部水份，至游離水含量小于5％，得高純二氧化硅粉體；⑤將微波干燥后所得二氧化硅粉體用氣流粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑為6-7微米的粉體。
2、 按照權(quán)利要求1的一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法，其特征 在于步驟②中所得產(chǎn)物硅酸膠體與水的混合物的電導(dǎo)率為35-40ns/cm，所述 的洗滌用純水的電導(dǎo)率為25-40P s/cm。
全文摘要
一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法，用高純度水玻璃與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉與硅酸，將硫酸鈉水洗后得硅酸膠體，經(jīng)離心脫水與微波干燥后得純凈二氧化硅粉體，經(jīng)氣流粉碎機(jī)粉碎得高純微粉硅膠塑料開口劑。本發(fā)明的一種高純微粉硅膠塑料開口劑的生產(chǎn)方法工藝簡單，所得產(chǎn)品純度高，粒徑小，適合高檔塑料薄膜的生產(chǎn)與使用。能顯著提高薄膜的優(yōu)級品率，降低產(chǎn)品成本；提高膜的拉伸屈服強(qiáng)度，一般可達(dá)13.5-14.5MPa；提高膜的拉伸斷裂伸長率至1400％左右；顯著減少膜的魚眼數(shù)。
文檔編號C01B33/00GK101423216SQ200810079800
公開日2009年5月6日 申請日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者周日升, 庚廷瑞, 張?jiān)? 梁建強(qiáng), 潔 王, 趙建卿 申請人:山西天一納米材料科技有限公司