土工格柵生產線原材料要求
土工格柵作為一種高分子加筋材料,被廣泛用於公(gōng)路、鐵路、礦山、堤壩、港口(kǒu)等工程。其性能穩(wěn)定性主要取決於原材料(liào)的質量和配(pèi)方設計。土工格柵對原料的要求較高,包括主料(liào)、改性助劑、穩定劑、加工助劑以及回料的(de)管理規範。為保證產品的抗(kàng)拉強度、延(yán)伸(shēn)率、耐老化性能、耐腐蝕性能及尺寸穩定性,生產企業必(bì)須建立嚴格的原材料質量標準(zhǔn)與入廠驗收(shōu)體係。
以(yǐ)下(xià)將從原材料類型、技術指標、添加劑要求、儲存管理和適配性等方麵係(xì)統闡(chǎn)述(shù)土(tǔ)工格柵生產線的(de)原材(cái)料要求。
一、原材料分類與功能
土工格柵常用的原材料(liào)主要包括:
主原料(Base Resin)
HDPE(高(gāo)密度聚乙烯)
PP(聚丙烯)
PET(聚(jù)酯類,多用於滌綸格柵)
PP/PE 改性材料(用於(yú)增(zēng)強或改變熔體流動(dòng)性)
功能性助劑(Functional Additives)
抗氧劑(jì)
防老(lǎo)化劑(UV 抗紫外劑)
熱(rè)穩(wěn)定劑
色(sè)母(炭黑母粒)
偶聯劑或相(xiàng)容(róng)劑(用於 PET/複合格柵)
加工輔(fǔ)助(zhù)劑(Processing Additives)
潤滑劑
分散劑
抗滴落劑
流動調節劑
回收料及邊(biān)料再生要(yào)求(Recycled Material)
土工格柵的核心性能主要由基體樹脂決定,而(ér)添加劑則用於提升(shēng)長期耐(nài)久(jiǔ)性、抗環境老(lǎo)化能力、加工(gōng)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 是雙向拉伸格柵、單向格柵最常用的主材,應滿足以(yǐ)下指標:
(1)基本(běn)性能(néng)要求
密度:0.940 – 0.960 g/cm³
密度越高剛(gāng)性越好,但拉伸性能需保持平衡。
熔融指數(MI):0.3 – 1.0 g/10min(190℃/2.16kg)
MI 過高會導致強度不足,過低影(yǐng)響加工(gōng)流動性。
分子量分布(Mw/Mn):< 4
宜控製在(zài)中等範圍,以兼顧強(qiáng)度與加工(gōng)性。
(2)力學性能要求
拉伸強度 ≥ 25 MPa
斷裂伸長率 ≥ 800%(為便於拉(lā)伸定向)
衝擊強度高、應變硬化明(míng)顯。
(3)熱性能要(yào)求
熱變形溫度:≥ 80 ℃
熱穩定(dìng)性良好,不得在擠出溫度(180–220 ℃)下出現降解現象。
HDPE 的選擇直(zhí)接(jiē)影響格柵的“拉(lā)伸取向效果”,渣點、晶粒粗(cū)細、粘度波動都會(huì)導致斷條、孔距偏差。
2. PP(聚丙烯)原料要求(qiú)
在某(mǒu)些輕型雙向格柵或抗腐蝕需求較高的場景中,PP 會作為主材。
(1)基本性能(néng)
熔融指數 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(wú)異味。
(2)性能要求
高結晶度,延伸率(lǜ) ≥ 500%
抗化學腐蝕性能(néng)優良(耐酸堿、鹽霧)
高溫長期穩定性優(yōu)於(yú) PE 體係
PP 的主要優點(diǎn)是更輕、更硬(yìng)、耐化學性(xìng)突出,但加工窗口較窄,需要更細致的溫(wēn)度控製。
3. PET(聚酯)原料要求
用於滌綸土工格柵(機織+塗層型,與擠出拉伸型不同),但如果生產線涉及 PET,則(zé)需滿足:
粘度(IV)≥ 0.80 dl/g
水(shuǐ)分 ≤ 0.005%(極低)
高(gāo)強滌綸絲強度 ≥ 7.0 cN/dtex
耐水解穩定劑含量充足
PET 對水分極為敏感,如幹燥不徹底會(huì)導致降解(jiě)、強度下降(jiàng)。
三、功能助劑的要求與(yǔ)使用規範
土工格柵必須經受戶外長期(qī)使用(道路、邊坡、堤壩),其壽命通(tōng)常要求 20–100 年,因此助劑體係的質量至關重要。
1. 抗氧(yǎng)劑(jì)體係
常用抗氧劑包括:
受(shòu)阻(zǔ)酚類(lèi)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(jiān)(OIT)≥ 15 min
揮(huī)發性低、無異味
高溫不析出、不遷移
抗氧劑用量一般為 0.1%–0.3%,過量會導致熔體變色或析出,過低(dī)則加速(sù)老化。
2. 光穩定劑(UV 抗老(lǎo)化劑(jì))
常用:
HALS 類(受阻胺光穩定劑)
紫外吸(xī)收劑 UV-531、UV-328
指標要求:
含水率 ≤ 0.2%
熔點穩定(dìng),不結塊
在擠(jǐ)出溫度下無分解煙霧
使用量一般為 0.3%–0.6%,戶外使用的格柵用量更高。
3. 炭黑母粒(Color Masterbatch)
炭黑不僅(jǐn)用於著色,更具有強烈的防紫外防老化作(zuò)用。
質量要求(qiú):
炭黑含量 ≥ 40%(優質要求 ≥ 50%)
分散度高(無大顆粒(lì)、黑點)
載體應與 PE/PP 完全相容
無吸濕(shī)、無團聚
炭黑質量直接影響對紫外性能,炭黑團聚會(huì)造成斷條、表麵麻點。
4. 潤滑劑與加工助劑
包括:
矽酮類潤滑(huá)劑(jì)
聚烯烴蠟
金屬皂
分散劑(如白油、無機分散劑)
要(yào)求:
較低揮(huī)發性
純度高,無機械雜質
分散均勻,不析出(chū)
在熔體(tǐ)中不影響拉伸性能
添加量一般不超過 0.2%–0.5%。
四、回收料與邊料的使用要求
合理利用邊料可降(jiàng)低成(chéng)本,但使用失控會嚴重影響格柵性能。
1. 回料使用比例限製
一般不超過 5%–10%
高(gāo)強度格柵建議 不使用回料或控製在 <5%
回料過多會導致:
拉伸性(xìng)能下降
孔距(jù)不(bú)穩定
黑點增多
材料強度提前衰減
2. 回料要求(qiú)
必須經過二次清洗、過濾、造粒
無金屬雜質
熔融指數波動小
水分 < 0.1%
五、原(yuán)材料的儲存與運輸(shū)要求
1. 防潮、防汙染
PP、PE 雖然不強吸濕,但粉塵、油(yóu)汙會影(yǐng)響加工穩定性;PET 則更需嚴格防潮。
儲存溫度:5–40 ℃
濕(shī)度:< 70%
PET 需使用(yòng)密封幹燥係(xì)統存放
2. 避免陽光直曬
炭黑母粒、抗氧劑、樹脂均需避光保存,避免光照提前(qián)降(jiàng)解。
3. 避免機械(xiè)雜質汙染
倉庫地(dì)麵需(xū)潔淨,嚴禁泥沙、金屬屑進入物料袋。
4. 規範碼放
堆放高(gāo)度不超過 10 袋
遠離熱(rè)源(yuán)、火源(yuán)
專區分類,避免混料(liào)
六、原料入廠質量檢驗要求
企業應(yīng)建立嚴格的(de) IQC 檢驗標準,包括:
1. 樹脂檢驗
熔(róng)融指數(MI)檢測
密度測定
水分含量測定
外觀檢查:無結塊、無雜質
2. 助劑檢驗
炭黑含量檢驗
紫外吸收光譜測試(shì)
熔點測試
分散(sàn)性測試
3. 加工性能測試
小(xiǎo)型擠出試驗
模擬拉(lā)伸試驗
黑點(diǎn)觀察
流變性(xìng)能測試(MFR 穩定性)
確保原料與現有設備和(hé)工藝匹配(pèi),否則可能出現:
熔體壓力波動
出片厚度不均
拉伸斷裂、孔距(jù)不穩
表麵缺陷增加
七、原料與工(gōng)藝適(shì)配性要求
不同(tóng)類型格柵對原料有不同要求:
1. 單向拉(lā)伸格柵(UX)
HDPE 粘度要求較高
需(xū)要高延伸率樹脂
抗氧劑含量高
表麵黑色(sè)要求高炭黑(hēi)分散性
2. 雙向(xiàng)拉伸格柵(BX)
流動(dòng)性更(gèng)高的 HDPE 或 PP
熔體強度高
出片均勻性好
衝孔/切(qiē)割過程中無崩邊、裂紋
3. 滌(dí)綸格柵(PET)
纖維強度高
粘(zhān)度穩定
需加抗水解穩定劑
塗層材料需與纖維相容
八(bā)、劣質原料的風(fēng)險與識別方法
劣質(zhì) PE/PP 可能出現問題:
斷條頻繁
孔距偏(piān)差大
表(biǎo)麵麻點、拖料
黑點多
拉伸強度下降 20–40%
識(shí)別方法:
看:顏色是否自然、是否有雜質
聞:是否有刺激性氣味(降解)
捏:是否易碎(suì)、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料要求高度專業,其(qí)核心在於:
樹脂必須純淨、穩定、粘度適宜
助劑體係完(wán)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(yán)格,比例越低越好(hǎo)
儲存與運輸需符(fú)合防潮、防汙染、防曬標準
必(bì)須進行規範的(de)入廠檢驗和工藝適配評估
隻有在(zài)原料嚴格(gé)控製的基礎上,土工格柵的(de)抗拉強(qiáng)度、延伸性、耐久性和尺寸穩定性才能長期保持一致,滿足工程使用 20 年以上的耐久要求。


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