低毒白光贴合水晶板及其制作方法 【技术领域】
本发明属于一种聚氯乙烯压延贴合水晶板，特别是涉及一种符合欧盟EN71Part3、RoHS、PAHs和美国标准ASTM F963-08中4.3.5.2要求的近似玻璃、水纹小，能够达到白、透、亮外观效果的低毒白光贴合水晶板及其制作方法。
背景技术
聚氯乙烯(以下简称PVC)树脂是一类强极性聚合物，其分子间作用力大，从而导致了PVC树脂的软化温度和熔融温度较高，一般需要160～210℃才能加工。另外PVC分子结构中含有的取代氯基容易导致PVC树脂脱氯化氢反应，从而引起PVC的降解反应，PVC对热极不稳定，温度升高会大大促进PVC脱氯化氢反应，显示特征是一系列由透明无色到黑色的颜色变化。为了拓宽其的加工范围，满足制品透明性和亮度的要求，体系中必须要有热稳定剂、抗氧剂相互协同组合。同时因为要保证符合上述低毒要求，稳定系统中必须没有镉的存在，采用钡锌液体稳定剂在热稳定性和初期着色方面均不如镉钡锌液体稳定剂，易引起黄变及透明性下降。为保证低毒制品的色泽、亮度、透明性和低毒性的要求，必须有合理的配方组成、固定的工艺操作条件和生产控制程序来保证，避免温度的不稳定造成制品的外观性能的影响。
目前，生产PVC压延贴合厚片的工艺通常是采用如下配方和工艺过程：配方组成：PVC、DOP、稳定剂、颜料；工艺流程为：计量工序、高速混合工序、密炼工序、轧轮机工序(两台)、过滤工序、压延工序、冷却工序、捲取工序、贴合上料工序、预热贴合工序、贴合冷却工序、贴合捲取工序、成品包装工序。这种加工工艺生产流程长、不易控制，稳定剂用量大、物料加热时间长。采用这种加工工艺所生产出的低毒PVC贴合厚片，透明度和亮度均较差，透明浅色制品颜色更难控制，很难达到白、透、亮的低毒白光贴合厚片外观标准。
【发明内容】
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种符合欧盟EN71Part3、RoHS、PAHs和美国标准ASTM F963-08中4.3.5.2要求的近似玻璃，PVC膜表面平整度高、水纹小，外观具有白、透、亮特点的低毒白光贴合水晶板及其制作方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种低毒白光贴合水晶板及其制作方法，其中，低毒白光贴合水晶板，包括如下配方(计量单位是重量单位)：
聚氯乙烯 100
邻苯二甲酸二辛酯 40～60
液体钡锌稳定剂 1.8～2.5
丙烯酸加工助剂 0.2～0.6
颜料 0.05～0.08；
配方中还包括有无毒磷酸酯0.3～0.6PHR。
所述的聚氯乙烯采用K65树脂。
所述的丙烯酸加工助剂采用分子量为150万的丙烯酸加工助剂。
所述的颜料选用紫色粉SF-7088B。
本发明的的低毒白光贴合水晶板的制作工艺，包括依次进行的如下工序：
1)自动计量工序，按下达的低毒白光贴合水晶板的配方用量进行输入并计量；
2)高速混合工序，混合时间为400～450秒，使配方中各组分充分相互扩散制备成均一的干粉料；
3)冷却搅拌工序，通过给搅拌机通入循环冷却水或冷冻水使物料降温，使物料温度降到80℃以下，可长时间搅拌加强各组分的扩散而不引起物料的降解，还包括有向储料桶储料的过程；
4)行星押出机塑化工序；
5)过滤工序；采用20目、60目、150或200目、20目的四层不锈钢网过滤，过滤机温度控制在165～185℃；
6)四辊压延工序；
7)压延冷却工序，该冷却工序中所产生的裁边饵料送入第8工序，其余成品进入第9工序；
8)饵料回制工序，该工序粉碎后的产品送入第3工序继续后续工序；
9)压延捲取工序；
10)贴合上料工序，根据工艺要求按设定的层数上料；
11)贴合预热贴合工序；预热轮温度：160～170℃；贴合轮温度：160～170℃；
12)贴合冷却裁边工序；
13)贴合捲取工序；
14)成品包装入库；
所述的行星押出机塑化工序的押出机温度设定为175～200℃。
所述的四辊压延工序中，压延机温度设定为：
前轮：192～198℃
上轮：192～198℃
中轮：188～192℃
下轮：175～182℃。
工序9中所述的捲取工序的捲取速度为22～32米/分。
工序13中所述的贴合捲取工序的捲取速度为10～15米/分。
在第3工序中每手料同配方余料添加控制在配方重量的15～20％。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明的白光贴合水晶板及其制作方法，具有配方符合欧盟EN71Part3、RoHS、PAHs和美国标准ASTM F963-08中4.3.5.2的要求，制作工艺先进、缩短了工艺流程的特点，减少了物料塑化加热的时间，提高了生产效率。采用本发明所制作出的产品，符合欧盟EN71Part3、RoHS、PAHs和美国标准ASTM F963-08中4.3.5.2中的要求，弹性优于玻璃，表面透度、亮度高，而且膜表面平整度好、水纹小，单片贴合膜颜色近似无色，膜的透明度高，具有玻璃的特点。
【附图说明】
图1是现有技术的PVC厚片的制作工艺流程图；
图2是本发明的低毒白光贴合水晶板制作工艺流程图。
【具体实施方式】
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明本发明的白光贴合水晶板及其制作方法如下：
本发明的白光贴合水晶板，包括如下配方(计量单位是重量单位)：
聚氯乙烯 100
邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 40～60
液体钡锌稳定剂 1.8～2.5
丙烯酸加工助剂 0.2～0.6
颜料 0.05～0.08；
本发明地白光贴合水晶板，还可以是包括如下配方(计量单位是重量单位)：
聚氯乙烯 100
邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 40～60
液体钡锌稳定剂 1.8～2.5
无毒磷酸酯 0.3～0.6
丙烯酸加工助剂 0.2～0.6
颜料 0.05～0.08；
上面所述的聚氯乙烯采用耐热优良的K65树脂(如：台湾台塑S65S、日本信越TK1000、日本大洋TH1000、钟渊S1001、宁波台塑S65、齐鲁QS1000F、金牛SLP1000)；所述的丙烯酸加工助剂采用分子量为150万的丙烯酸加工助剂，可提高熔体的强度，降低加工难度且改善制品的外观效果；所述的颜料选用型号为SF-7088B的紫色粉，能消除PVC的黄色基调使制品变白，并且能提高制品的亮度。
稳定剂采用液体钡锌具有耐热稳定性优良、透度和亮度优秀的优点；无毒磷酸酯与稳定剂协同可提高生产中的稳定性且制品的透度、亮度得到进一步的提升，并且符合低毒环保要求。
如图2所示，本发明的低毒白光贴合水晶板的制作工艺，包括依次进行的如下工序：
1)自动计量工序，按下达的低毒白光贴合水晶板的配方用量进行输入并计量；
聚氯乙烯 100
邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 40～60
液体钡锌稳定剂 1.8～2.5
丙烯酸加工助剂 0.2～0.6
颜料 0.05～0.08；
或者：
聚氯乙烯 100
邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 40～60
液体钡锌稳定剂 1.8～2.5
无毒磷酸酯 0.3～0.6
丙烯酸加工助剂 0.2～0.6
颜料 0.05～0.08；
2)高速混合工序，混合时间为400～450秒，使配方中各组分充分相互扩散制备成均一的干粉料；
3)冷却搅拌工序，通过给搅拌机通入循环冷却水或冷冻水进行降温，使物料温度降到80℃以下，可长时间搅拌物料，不引起物料降解的情况下加强配方各组分的扩散，每手料同配方余料添加控制在配方重量15～20％；在冷却搅拌工序中还包括有向储料桶储料的过程；
4)行星押出机塑化工序；行星押出机是现今最先进的的PVC塑化设备，本实施例采用德国ENTEX公司生产的双段螺杆行星押出机。所述的行星押出机塑化工序的押出机温度为175～200℃，行星押出机塑化工序中，物料在多螺杆的强烈剪切作用下达到塑化效果，物料的塑化温升主要靠这种剪切作用完成。并且塑化时间短(10～30秒)受热时间短，能保证物料的塑化均匀减少物料黄变和物理性能下降的危险；
5)过滤工序；所述的过滤工序，采用20目、60目、150或200目、20目的四层不锈钢过滤网，过滤机温度设定为165～185℃；
6)四辊压延工序，其中，压延机温度设定为：
前轮：192～198℃
上轮：192～198℃
中轮：188～192℃
下轮：175～182℃
中轮、下轮采用德国生产的热电镀轮，表面粗糙度(Ra)小于0.005；
7)压延冷却工序，该冷却工序中所产生的饵料送入第8工序，其余成品进入第9工序；
8)饵料回制工序，该工序粉碎后的产品送入第3工序继续后续工序；
9)捲取工序；所述的捲取工序的捲取速度为22～32米/分；
10)贴合上料工序，根据工艺要求按设定的层数上料；
11)贴合预热贴合工序，其中，预热轮温度：160～170℃；贴合轮温度：160～170℃；
12)贴合冷却裁边工序；
13)贴合捲取工序，所述的捲取工序的卷取速度为10～15米/分。
14)成品包装入库；
在本发明的低毒白光贴合水晶板的制作工艺过程中还要做到如下要求：
1.控制材料的采购，各种原材料必须符合上述低毒标准，每批原料必须由实验室针对制品特点进行测试，保证配方的准确性。
2.原材料的称量确保准确，用低毒膜包装，由专人负责抽验。
3.生产前15手料用低毒配方清车，其他余料严禁回收。
4.生产时每班专人负责对颜色、晶杂点等外观质量追踪检查。
5.生产中每两个小时更换一次过滤网，确保产品颜色稳定。
6.严格执行下达的工艺条件，保证产品由始至终的一致性。
7.余料在粉碎过程中确保无杂质混入，定量称量装袋。
8.余料在回制时，每手料回料量控制在配方重量的15～20％，有专人盘点核算。
10.合理排程确保低毒白光制品的一致性，搞好设备及环境卫生，杜绝在生产中有杂质混入。
下面给出具体实例：
实例1：
1)选择：日本大洋TH1000聚氯乙烯 100kg
邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 40kg
液体钡锌稳定剂 2.2kg
无毒磷酸酯 0.5kg
分子量为150万的丙烯酸加工助剂 0.5kg
型号为SF-7088B的紫色颜料 0.06kg
按上述配方设定电子称并开始计量，完成后聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、液体钡锌稳定剂和无毒磷酸酯依次排入高混机；
2)进行高速混合，混合120秒后依次投入加工助剂和颜料，总混合时间为400秒；
3)进行冷却搅拌，将高速混合后的物料排入搅拌机进行冷却搅拌，通过给搅拌机通入循环冷却水进行降温，温度降到80℃以下，排入储料桶。每手回制同配方余料25kg；
4)通过螺旋输送机将储料桶的物料输送给行星押出机，进行塑化，行星押出机的押出温度设定为175℃；
5)将行星押出机塑化后的物料通过过滤机进行过滤，采用20目、60目、200目、20目的四层不锈钢过滤网，过滤机温度设定为165℃；
6)进行四辊压延，其中，压延机温度设定为：
前轮：192℃
上轮：192℃
中轮：188℃
下轮：180℃；
7)压延后的产品通过冷却工序进行冷却定型，并根据要求裁边，裁边后的饵料送入第8工序，其余成品进入第9工序；
8)将饵料进行粉碎后风送至第3工序继续后续工序；
9)对冷却定型后的制品进行捲取，捲取速度为22米/分；
10)根据产品要求设定的5层数量进行贴合上料，即在贴合机上上5卷压延捲取料；
11)经贴合机将5个单层的料品贴合为一层，其中，贴合机的预热轮温度为170℃；贴合轮温度为170℃；
12)贴合后的制品经冷却工序定型，并根据订单要求裁边；
13)对冷却定型后的制品进行捲取，捲取速度为11米/分。
14)成品包装入库；
实例2：
1)选择：台湾台塑S65S聚氯乙烯 100kg
邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 50kg
液体钡锌稳定剂 2kg
无毒磷酸酯 0.3kg
分子量为150万的丙烯酸加工助剂 0.3kg
型号为SF-7088B的紫色颜料 0.05kg
按上述配方设定电子称并开始计量，完成后聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、液体钡锌稳定剂和无毒磷酸酯依次排入高混机；
2)进行高速混合，混合120秒后依次投入加工助剂和颜料，总混合时间为420秒；
3)进行冷却搅拌，将高速混合后的物料排入搅拌机进行冷却搅拌，通过给搅拌机通入循环冷却水进行降温，温度降到80℃以下，排入储料桶。每手回制同配方余料25kg；
4)通过螺旋输送机将储料桶的物料输送给行星押出机，进行塑化，行星押出机的押出温度设定为178℃；
5)将行星押出机塑化后的物料通过过滤机进行过滤，采用20目、60目、200目、20目的四层不锈钢过滤网，过滤机温度设定为165℃；
6)进行四辊压延，其中，压延机温度设定为：
前轮：195℃
上轮：195℃
中轮：188℃
下轮：178℃；
7)压延后的产品通过冷却工序进行冷却定型，并根据要求裁边，裁边后的饵料送入第8工序，其余成品进入第9工序；
8)将饵料进行粉碎后风送至第3工序继续后续工序；
9)对冷却定型后的制品进行捲取，捲取速度为20米/分；
10)根据产品要求设定的4层数量进行贴合上料，即在贴合机上上4卷压延捲取料；
11)经贴合机将4个单层的料品贴合为一层，其中，贴合机的预热轮温度为160℃；贴合轮温度为165℃；
12)贴合后的制品经冷却工序定型，并根据订单要求裁边；
13)对冷却定型后的制品进行捲取，捲取速度为12米/分。
14)成品包装入库；
实例3：
1)选择：齐鲁QS1000F聚氯乙烯 100kg
邻苯二甲酸二辛酯 60kg
液体钡锌稳定剂 1.8kg
分子量为150万的丙烯酸加工助剂 0.3kg
型号为SF-7088B的紫色粉颜料 0.05kg
按上述配方设定电子称并开始计量，完成后聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯和液体钡锌稳定剂依次排入高混机；
2)进行高速混合，混合120秒后依次投入加工助剂和颜料，总混合时间为450秒；
3)进行冷却搅拌，将高速混合后的物料排入搅拌机进行冷却搅拌，通过给搅拌机通入循环冷却水进行降温，温度降到80℃以下，排入储料桶。每手回制同配方余料25kg；
4)通过螺旋输送机将储料桶的物料输送给行星押出机进行塑化，行星押出机的押出温度设定为175℃；
5)将行星押出机塑化后的物料通过过滤机进行过滤，采用20目、60目、150目、20目的四层不锈钢过滤网，过滤机温度设定为165℃；
6)进行四辊压延，其中，压延机温度设定为：
前轮：195℃
上轮：195℃
中轮：188℃
下轮：175℃；
7)压延后的产品通过冷却工序进行冷却定型，并根据要求裁边，裁边后的饵料送入第8工序，其余成品进入第9工序；
8)将饵料进行粉碎后风送至第3工序继续后续工序；
9)对冷却定型后的制品进行捲取，捲取速度为18米/分；
10)根据产品要求设定的6层数量进行贴合上料，即在贴合机上上6卷压延捲取料；
11)经贴合机将6个单层的料品贴合为一层，其中，贴合机的预热轮温度为160℃；贴合轮温度为160℃；
12)贴合后的制品经冷却工序定型，并根据订单要求裁边；
13)对冷却定型后的制品进行捲取，捲取速度为10米/分。
14)成品包装入库；
下面是欧盟EN71Part3、RoHS、PAHs和美国标准ASTM F963-08中分别对限定物质的规定。
1.EN71 Part3和ASTM F963-08要求下列8种重金属移出量不能超过要求限定：
铅(Pb)＜90mg/kg
砷(As)＜25mg/kg
锑(Sb)＜60mg/kg
钡(Ba)＜1000mg/kg
镉(Cd)＜75mg/kg
铬(Cr)＜60mg/kg
汞(Hg)＜60mg/kg
硒(Se)＜500mg/kg
2.RoHS要求下列物质含量不能超出要求限定
镉(Cd)＜100mg/kg
汞(Hg)＜1000mg/kg
铅(Pb)＜1000mg/kg
六价铬(Cr6+)＜1000mg/kg
多溴联苯(PBBs)＜1000mg/kg
多溴二苯醚(PBDEs)＜1000mg/kg
3.PAHs(多环芳香烃)包括：
萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、茚苯(1，2，3-cd)芘、二苯并(a，n)蒽、苯并(ghi)北(二萘嵌苯)；要求16种多环芳香烃含量＜10mg/kg且苯并(a)芘含量＜1mg/kg；
本发明的低毒白光贴合水晶板及其制作方法，完全符合上述各项要求。