土工(gōng)格柵生產線原材料要求
土工格柵作為一種(zhǒng)高分子加筋材(cái)料,被廣泛用於(yú)公路、鐵路、礦山、堤壩、港口等工程。其性能穩定性主要取決於原材料的質量(liàng)和配方設計。土工格柵對原料的要求較高,包括主料、改性助劑、穩定劑、加工(gōng)助劑以及回料的管理規範。為保證產品的(de)抗拉強度、延伸率、耐老化性能、耐腐蝕性能及尺寸穩定(dìng)性,生產(chǎn)企業必須建立嚴(yán)格的(de)原材料質量標準(zhǔn)與入廠驗收體係。
以下將從原材料類(lèi)型(xíng)、技術指標、添加劑要求、儲存管理(lǐ)和適配性等方麵係統闡述(shù)土工格柵生產線的原材料要求。
一、原(yuán)材料分類與功能(néng)
土工格柵常用的原材料主要包括:
主原料(Base Resin)
HDPE(高密度聚乙烯)
PP(聚(jù)丙烯)
PET(聚酯類,多用於滌綸格柵(shān))
PP/PE 改性材料(用於增強或改變(biàn)熔體流動性)
功能性助劑(Functional Additives)
抗氧劑
防老化(huà)劑(UV 抗紫外劑)
熱穩定劑
色母(炭黑母粒)
偶聯劑或相容劑(用於 PET/複合格柵(shān))
加工輔助劑(Processing Additives)
潤滑劑
分散劑
抗滴落劑
流動調節劑(jì)
回收料及邊料再生要求(Recycled Material)
土工(gōng)格柵的核心性能主要由基體樹脂決定,而添加劑則用於提升長期耐(nài)久性、抗環境老化能力、加工穩定性等。
二、主原料(樹脂)質量要求
1. HDPE(高密度聚乙烯)原料要求
HDPE 是(shì)雙向(xiàng)拉伸格柵、單向格柵最常用的主材,應滿足以下指標(biāo):
(1)基本性能要求
密度:0.940 – 0.960 g/cm³
密度越高剛性越好(hǎo),但拉伸性能(néng)需保持平衡。
熔(róng)融指數(MI):0.3 – 1.0 g/10min(190℃/2.16kg)
MI 過高會導致強度不足,過低(dī)影響加工流動(dòng)性。
分子量分(fèn)布(bù)(Mw/Mn):< 4
宜控製在中等範圍,以兼顧強度與加工性(xìng)。
(2)力學性能要求
拉伸強度 ≥ 25 MPa
斷裂伸長(zhǎng)率 ≥ 800%(為便於拉(lā)伸定向)
衝擊強度高、應(yīng)變硬化明顯。
(3)熱性能要求
熱(rè)變形溫度(dù):≥ 80 ℃
熱穩定性良好,不得在擠出溫度(180–220 ℃)下出現降解現象。
HDPE 的選擇直接影響格柵的“拉伸取向效果(guǒ)”,渣點、晶粒粗細、粘(zhān)度波動都會(huì)導致斷條、孔距偏差。
2. PP(聚丙(bǐng)烯)原料要求
在某些輕型(xíng)雙向格柵或抗腐蝕需求較高的場景中,PP 會(huì)作為主材(cái)。
(1)基本(běn)性能
熔融(róng)指(zhǐ)數 MI:1.0–4.0 g/10min(230℃/2.16kg)
密度:0.90–0.92 g/cm³
等規度 ≥ 95%

熔體流動穩定性好,無異味。
(2)性能要求
高結晶度(dù),延伸率 ≥ 500%
抗化學腐蝕性能優良(耐酸堿、鹽霧)
高溫長期穩定性優於 PE 體係
PP 的主要優點是更輕、更硬、耐化學性突出(chū),但加工窗口較窄,需要更(gèng)細致的溫度控製。
3. PET(聚酯)原料要求
用於滌綸土工(gōng)格柵(機織+塗層型,與擠出拉伸型不同(tóng)),但如果生產線涉及 PET,則需(xū)滿足:
粘度(IV)≥ 0.80 dl/g
水分 ≤ 0.005%(極低)
高強滌綸(lún)絲強度 ≥ 7.0 cN/dtex
耐水解穩定劑(jì)含量充足
PET 對水分極為敏感,如幹燥不徹底會導致降解、強(qiáng)度下降。
三、功能助劑的要求與使用規(guī)範
土工格柵必須經受戶外長期使用(道路、邊坡、堤壩),其壽命(mìng)通常(cháng)要求 20–100 年,因此助劑體係的質量至關重(chóng)要。
1. 抗氧(yǎng)劑體係
常(cháng)用抗氧劑包括:
受阻酚(fēn)類抗氧劑(如 1010、1076)
磷酸酯類抗氧劑(如 168)
抗氧劑要求:
初始熱穩定時間(OIT)≥ 15 min
揮發性低、無異味
高溫不(bú)析出、不(bú)遷移(yí)
抗氧劑用量一般為(wéi) 0.1%–0.3%,過(guò)量會導致熔體變色(sè)或析出,過低則加速老化。
2. 光穩定劑(UV 抗老化劑)
常用:
HALS 類(lèi)(受(shòu)阻胺光穩定劑)
紫外吸收劑 UV-531、UV-328
指標要求:
含水率 ≤ 0.2%
熔點穩定,不結塊
在擠出溫度下無分解煙霧
使(shǐ)用量一般為 0.3%–0.6%,戶外使(shǐ)用的格柵(shān)用量更高。
3. 炭黑母粒(lì)(Color Masterbatch)
炭黑不僅用於著色(sè),更具有強烈的防紫外防老化作用。
質量要求:
炭黑含量 ≥ 40%(優質要求 ≥ 50%)
分散度(dù)高(無大顆粒、黑點)
載體應與 PE/PP 完(wán)全相容
無(wú)吸濕、無團聚
炭黑質量直接影響對紫外(wài)性(xìng)能,炭黑團聚會造成斷條(tiáo)、表(biǎo)麵麻點。
4. 潤滑劑與加工助劑
包括:
矽酮類潤滑劑
聚烯烴蠟
金屬皂
分散劑(如白油(yóu)、無機分散劑)
要求:
較低揮發性
純度高,無機(jī)械雜(zá)質
分散均勻,不析出
在熔體中不影響拉(lā)伸性能
添(tiān)加量一般不超過 0.2%–0.5%。
四、回收料與邊(biān)料的(de)使用要求
合理(lǐ)利用邊料可降低成本,但(dàn)使用失控會嚴重影響格柵性能。
1. 回料(liào)使用比例限製
一般不超過 5%–10%
高強度格柵建議 不(bú)使(shǐ)用回料或(huò)控製在 <5%
回料過多會導致:
拉伸性能下降
孔距不穩定
黑點增多
材料(liào)強度提前衰減
2. 回料要求
必須經過二次清洗、過濾、造(zào)粒
無金(jīn)屬雜(zá)質
熔融指數波動小
水分 < 0.1%
五、原(yuán)材料的儲存與運輸要求
1. 防潮、防汙染
PP、PE 雖然不強吸濕,但粉(fěn)塵、油汙會影響加工穩定性;PET 則更需嚴格防潮(cháo)。
儲存溫度(dù):5–40 ℃
濕度:< 70%
PET 需使用密封幹燥(zào)係(xì)統存放
2. 避免陽光直曬
炭(tàn)黑母粒、抗氧劑、樹脂均需避光保存,避免光照提前降解。
3. 避免機械(xiè)雜質汙染
倉庫地麵需潔淨,嚴(yán)禁泥沙、金屬屑進入物料袋。
4. 規範(fàn)碼放
堆(duī)放高度(dù)不超過(guò) 10 袋
遠離熱源、火源
專區分類,避免混料
六、原(yuán)料入廠質量檢驗要求
企業(yè)應建立嚴格的 IQC 檢驗標準,包括:
1. 樹脂檢驗
熔融指數(MI)檢測
密度測定
水分含量測定
外觀檢查:無結塊(kuài)、無雜質
2. 助劑(jì)檢驗
炭黑含量檢驗
紫外吸收光譜測試
熔點測試
分(fèn)散性測(cè)試
3. 加工性能測試
小型擠出試驗(yàn)
模擬拉伸試驗(yàn)
黑點觀察
流變性能測試(MFR 穩定性)
確保原料(liào)與現有設備和工藝匹(pǐ)配,否則可能出現:
熔體壓(yā)力波(bō)動
出片厚度不均
拉伸斷裂、孔距不穩(wěn)
表麵缺陷增加
七、原料與工藝適(shì)配性要求
不同類型格柵(shān)對原料有不同(tóng)要求:
1. 單向拉伸格柵(UX)
HDPE 粘度要求較高
需要高延伸率樹脂
抗氧劑含量高
表麵黑(hēi)色要求(qiú)高炭黑分散性
2. 雙向拉伸格柵(BX)
流動性更高的 HDPE 或 PP
熔體強度高
出片均勻性好
衝孔/切割過(guò)程中無崩邊、裂紋
3. 滌綸格柵(PET)
纖維強度高
粘度穩定
需加抗水解穩定劑
塗層材料需與纖維相容
八、劣質(zhì)原料的風險與識別方法
劣質 PE/PP 可能出現問題:
斷(duàn)條頻繁
孔距偏差大(dà)
表麵麻點、拖料
黑點多
拉伸強度下降 20–40%
識別方法:
看:顏色是否自然、是否有雜質
聞:是否有刺激性氣(qì)味(降解)
捏:是(shì)否易碎、發脆
工藝測試:小型擠出、拉伸試驗
九、總結
土工格柵生產線的原材(cái)料要(yào)求高度專業,其核心在於:
樹脂必須純淨、穩定、粘度適宜
助劑體係完善,尤其是抗氧化、抗紫外體係
炭黑母粒需高含量高分散
回料控製嚴格,比例越低越好
儲存與運輸需符合防潮、防汙染(rǎn)、防曬標準
必須進行規範的入廠檢驗和工藝適配評估
隻有在(zài)原(yuán)料(liào)嚴格控製的基礎上(shàng),土工格(gé)柵(shān)的抗拉強(qiáng)度、延伸性、耐久性和尺寸穩(wěn)定性(xìng)才能長期保持一致(zhì),滿足工程使用 20 年以上(shàng)的耐久要求。


中文

