高性能HDPE土工膜用8米挤出压延机生产工艺的研究及应用

1、8米挤出压延机生产高性能HDPE土工膜的研究及施工应用张玉兰 付绍华 姚晋升 万良（成都市嘉洲新型防水有限公司 四川.成都 610031）摘要：通过国内外各种HDPE原料的选择，以及HDPE和LLDPE,POE,茂金属聚乙烯等材料改性，工艺温度，挤出转速的控制，采用8米挤出压延机生产高于国标GB/T17643-1998和城建CJ/T234-2006标准HDPE 土工膜；在垃圾填埋场，污水处理厂，南水北调等国家重大工程项目中的施工及应用。纵所都知：HDPE 土工膜的优点是断裂强度和屈服强度高，断裂伸长率低，目前国内生产6米以下宽幅HDPE土工膜采用的是吹膜生产设备。我公司既有国外进口的8米宽幅的

2、吹膜机，8米宽幅的挤出压延机，8米宽幅的长丝土工布，8米宽幅的短丝土工布，自粘卷材等先进生产设备满足不同防水产品（EVA，CPE，ECB防水板，HDPE，PE，ECB，CPE土工膜，自粘卷材，土工布）在（铁路，公路，水利，市政，民用）各行业防水需求。本课题主要研究选用进口HDPE原料及改性材料，在保持HDPE土工膜高强度的基础上，采用8米挤出压延机生产伸长率900%的HDPE土工膜，远远超过CJ/T234-2006标准伸长率700%的要求，而且生产设备改变用吹膜机才能生产达CJ/T234-2006标准的HDPE土工膜。在垃圾填埋场，污水处理厂，南水北调等国家重大工程项目中广泛施工及应用。一，

3、HDPE原料选用及配料：1， 牌号选用：国外HDPE牌号:陶氏A，埃克森美俘B，杜邦C，韩国D，国内HDPE牌号：上海金菲E，上海塞科F，台塑G；LLDPE牌号：中石油H，中石油I，杨子石化J；POE牌号：埃克森美俘K；茂金属聚乙乙烯牌号：陶氏M2， 配料：（1），采用上述HDPE牌号单独用8米挤出压延机做样品实验，主要指标纵向伸长率700%，达不到CJ/T234-2006标准。其他指标如断裂强度，屈服强度都达到CJ/T234-2006标准。（2），采用LLDPE，POE，茂金属聚乙烯对上述HDPE改性，添加量5%，10%，20%，30%，50%，100%，分别做样品实验，确定了最佳配方，生产

4、的指标较高。 （3），通过国外和国内各种炭黑色母粒，抗氧剂，紫外线吸收剂等选择，最终确定了进口色母，该色母以HDPE为载体，不含灰分，含抗氧剂成分，炭黑含量高。二， 生产工艺确定1 HDPE土工膜生产工艺流程图原材检验监视温度监视温度调节水温调节间隙调节间隙螺杆转速三辊压光模具成型片坯挤出塑化混料配料调节牵引巡检：外观，尺寸计长切边冷却输送入库包装标识专检4-2006标准专检称重切断收卷注：岗位为该产品的关键工序。3， 根据各种材料的物性指标（熔融指数），确定了最佳工艺参数。8米挤出压延机生产HDPE土工膜工艺参数产品名称产品厚度主机速度副机速度压延速度牵引1速度牵引2速度收卷速度主机电流HD

5、PE土工膜800-1200r/min800-1200r/min150-300r/min150-300r/min150-300r/min150-300r/min150-200A主机温度（）副机温度（）1区2区3区4区5区6区1区2区3区4区5区6区180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260滤网温度（）滤网温度（）模头温度（）180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-260180-2

6、60180-260三， 主要力学性能测试表及对照表以下是8米挤出压延机生产1.0mm的光面HDPE土工膜的实测数据1, 力学性能测试表2，力学性能对照表（厚度1.0mm）序号项目GB/ T 17643-1998（普通型/环保型）JC/T 234-2006实测数据（平均）1拉伸强度，MP17252736.52断裂伸长率%4505507009353直角撕裂强度，N/mm801101251964屈服强度，MP1520.5由上图可以看出，选用合适的原料，经合理的工艺控制生产出的HDPE材料，各项力学性能都远高于GB/T17643-1998和CJ/T234-2006标准要求。特别是用压延设备纵向伸长率9

7、00%。四，施工方法1、HDPE土工膜的铺设1. 铺设HDPE土工膜前应由土建工程相应的合格验收证明文件。 2. HDPE膜裁切之前，应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际裁切，一般不宜按图示尺寸裁切，应逐片编号，详细记录在专用表格上。 3. 铺设HDPE土工膜时应力求焊缝最少，在保证质量的前提下，尽量节约原材料。同时也容易保证质量。 4. 膜与膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm，通常就使焊缝排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列。 5. 通常在拐角及畸形地段，应是接缝长度尽量减短。除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内，尽量不设焊缝。 6. HDPE土工膜

8、在铺设中，应避免产生人为褶皱，温度较低时，应尽量拉紧，铺平。 7. HDPE土工膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对HDPE膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤。 2、土工膜的焊接1.热锲焊机焊接工序分为：调节压力 设定温度 设定速度 焊缝搭接检查 装膜入机 启动马达 加压焊接。 2.接缝处不得有油污、灰尘，HDPE土工膜的搭接段面不应夹有泥沙等杂物，当有杂物时必须在焊接前清理干净。 3.每天焊接开始时，必须在现场先试焊一条0.9mm×0.3mm的试样,搭接宽度不小于10cm,并用拉力机现场进行剥离和剪切试验,试样合格后,便可用当

9、时调整好的速度、压力、温度进行正是焊接。试样上需标明日期、时刻、环境温度。热锲焊机在焊接过程中，需随时注意焊机的运行情况，要根据现场的实际情况对速度和温度进行微调。 4.焊缝要求整齐、美观、不得有滑焊、跳走现象。 5.在遇上土工膜长度不够时，需要长向拼接，应先把横向焊缝焊好，再焊纵缝，横向焊缝相距大于50cm应成T字型，不得十字交叉。 6.相邻土工膜焊缝应尽量错缝搭接，膜块间形成的结点，应为T字型，尽量减少十字型，纵模向焊缝交点处应用挤压焊机加强。 7.焊膜时不许压出死折，铺设HDPE土工膜时，根据当地气温变化幅度和HDPE土工膜性能要求，预留出温度变化引起的伸缩变形量。 8.当手提焊机的温度

10、控制所指示的焊机温度低于200时，要用干净的布或棉纱掸掉再焊，必要时应重新打磨，切忌用手擦试。 9.当接缝处有结露、潮湿、泥沙等影响时，处理后再进行焊接。 10.在下雨期间或接缝有潮气、露水、或者大沙的情况下不能进行焊接，但采取防护措施是除外。 11.温度低于5时，按照规范要求不应施工，如果必须施工的话，焊接前应对焊机进行预热处理。 12.挤压焊接机在焊接过程中，应该经常检查枪头的滑块，磨损较严重时应及时更换滑块，以免损伤膜面。 13.土工膜在焊接时应该采用稳压性能好的发电机供电，在特殊情况下采用当地用电时，必须使用稳压器。 3，土工膜接缝注意事项（1）土工膜的接缝处理是施工的关键程序，直接影

11、响工程运行寿命，据质量检测表明，采用热焊方法比较理想。（也可用专用胶粘接）热焊方法是PE土工膜相接的表面加热处理，使之表面熔化，然后通过压力使之融合成一体， （2）土工膜最好沿一定方向铺设，土工膜两边均预留一定PE膜与PET不粘合层，铺设时要调整好每个单元土工膜走向，以便于两个单元土工膜的焊接。 （3）土工膜铺设后，要用砂袋压住，以防风动，边缘接缝处要求不能有污物、水分、尘土等。 （4）焊接前要调整好接缝处两幅边PE单膜，使之搭接一定的宽带，且平整、无折皱。 （5）焊接时，最好是具有一定经验的技术人员焊接，焊接使用专用焊接机进行焊接。要调整好温度和速度，（也可胶粘接）。 根据多年实践证明，土工

12、膜厚度不小于0.25mm，太薄可能产生气孔，且易在施工中受损而降低防渗效果。土工膜施工中，特别要注意做到铺设不宜过紧，不得打皱，拼接要牢固。要严格按技术规范施工，把好准备、铺设、拼接、检验和回填等五道质量关。五，工程应用1， 污水处理厂项目：清泉污水处理厂，兴义污水处理厂，新津污水处理厂，富顺污水处理厂，自贡污水处理厂，石板滩污水处理厂2， 垃圾填埋场项目：大英垃圾填埋场，龙泉垃圾填埋厂，泸定垃圾填埋场，成都固体废弃物工程，冕宁县生活垃圾处理场，大邑垃圾处理场，金堂县淮口镇蓄水池，云南文山氧化铝厂赤泥库防渗材料工程，成都固体废弃物卫生处理场3， 南水北调工程中铁水利水电工程局南水北调工程项目中段结论：1， 优选HDPE原料和改性材料，最佳工艺参数生产力学指标高于国标和美标的HDPE土工膜。2， 采用是8米挤出压延设备，改变用吹膜设备生产高指标的HDPE土工膜