PVC手套发展档案.docx
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PVC手套发展档案.docx
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PVC手套发展档案
目录
序言PVC手套市场简介
第一章PVC手套的主要原材料
第二章PVC手套的制造生产线
第三章PVC无粉手套PU涂饰剂
第四章北京林氏PU涂饰剂的特点
第五章对手套行业的展望
序言
近几年,随着卫生保健工作的加强,手套的使用量迅速增加,进而也促使全球范围内不断涌现出使用更为方便、功能性更强的手套产品,具有较快增长速度的石PVC无粉手套和丁晴手套。
据业内专家预测,市场看好合成胶乳手套,目前情况下,合成胶乳医用手套的年增长率一直保持在约20%的增长需求,在未来的十年内,合成橡胶手套的市场份额降达到40-60%,在北美地区这种情况尤甚。
国内市场介绍:
国内手套企业众多,多由合资、民营、外商独资企业加工生产,种类有家用手套、PE薄膜手套、劳保手套、乳胶手套。
近期以来PVC无粉手套及丁晴手套将是国内手套行业的亮点。
第一章PVC手套的主要原材料
第一节聚氯乙稀(PVC)糊树脂
第二节增塑剂
第三节降粘剂
第四节稳定剂
什么是PVC手套?
PVC手套是由聚氯乙稀糊树脂、增塑剂、稳定剂、降粘剂等混合成增塑糊树脂,经过浸渍、烘干、塑化等工序而成的薄型手套。
第一节聚氯乙稀(PVC)糊树脂
一、PVC糊树脂的生产方法
1)、种子乳液聚合法:
该方法反应速度平稳,粒子直径可以提制和调节,可制成壳核结构或TNP型(互穿网络型)等,国内企业均为种子乳液聚合法。
2)、微悬浮乳液聚合法:
由1966年的法国阿托开发成功,以其低能耗,粒子分布窄而获得发展。
二、聚氯乙稀(PVC)糊树脂技术特性
不管是什么生产方法,一种增塑糊树脂可以由直接与树脂本身的有关特性来阐明其特性:
1、均聚物还是共聚物
2、均聚物或共聚物的分子量
3、在增塑剂的作用下,二次粒子是否容易崩解成初级粒子
4、糊树脂的平均粒径
5、糊树脂表面存留的乳化剂类型和用量
三、糊树脂对PVC手套的影响
对PVC手套来讲,1)影响手套拉伸长度和断裂伸长率的主要因素决定与上述特性1、2即均聚物还是共聚物以及其分子量;
2)、影响手套的平滑度、针孔率的主要因素决定于上述特性3、4、5即在增塑剂的作用下,二次粒子是否容易崩解成初级粒子;糊树脂的平均粒径;糊树脂表面存留的乳化剂类型和用量。
3)特性3、4、5为什么影响手套的平滑度、针孔率?
这是因为:
在增塑剂的作用下,PVC糊树脂能快速崩解二级粒子,(二级粒子的粒径通常为30-70um),崩解后的二级粒子,就回复到了乳液聚合或微悬聚合时的粒径0.2-2um,如果PVC糊树脂不易崩解(乳化剂品种及用量有关),或崩解不充分,降影响到平滑度及针孔率。
四、水在PVC糊树脂中的危害!
PVC糊树脂由于是在水相聚合而且含有乳化剂,这样,由于水粉干燥不充分或乳化剂的吸湿等情况下,使PVC增塑糊中产生微量水份,极易起泡,给工艺造成脱泡困难,又易造成缩孔,导致手套的针孔数量增加。
五、我们需要什么样的PVC糊树脂
要生产出PVC医疗级手套,既要减少针孔,针对PVC糊树脂有三条要求:
1)粒径稳定
2)易崩解,二级粒子崩解后的初级粒子大小及分布
3)无水份
第二节增塑剂
一、增塑剂的作用:
1)树脂分子间是以很强的范德华力结合在一起的,刚性很强,柔软性不足,增塑剂充于大分子之间,使分子相互间的活动较容易,降低了聚合物分子链的结晶性,亦即增加了PVC树脂的塑性。
2)这样,PVC的伸长率,曲绕性和柔韧性都得到提高,而硬度、模量、软化温度和脆化温度都下降,从而适应了手套行业的需求。
二、经常使用的增塑剂
1)、现在使用的增塑剂绝大多数使酯类有机化合物,DOP、DOA、DBP等,反应式如下:
2)、催化剂微酸性催化剂(如硫酸、对甲苯磺酸)
三、什么是好的增塑剂?
1
1)、理想的增塑剂,性能应满足如下基本要求:
A、良好的相容性B、塑化效率高C、对热和光稳定D、挥发性低E、迁移性小F、耐水、油和有机溶剂等的抽出G、低温柔软性好H、无毒、无色、无味I、耐霉菌性好J、耐污染性好K、粘度稳定性好L、价格低
1)增塑剂性能分析:
A、相容性:
增塑剂与PVC树脂相容,是增塑剂的基本要求,理论上讲,测相容性可以由溶解度参数和介电常数两方结合来判断,增塑剂与PVC的相容性,一班增塑剂的溶解参数在8.4-11.4之间,介电常数在4-8之间时,增塑剂与PVC是相容的,简单的说,极性相当的增塑剂和PVC树脂既是相容的。
B、塑化效率:
使PVC树脂达到某一柔软程度的增塑剂称为增塑剂的塑化效率,塑化效率是相对值,理论上常用测玻璃化温度和模量来表示,玻化温度由谵克尔经验公式来算:
Tg=Tg1w1+Tg2w2+kw1w2
其中:
Tg:
糊树脂的玻化温度;Tg1,Tg2表示增塑剂和PVC的玻化温度;W1,W2表示增塑剂和PVC的重量分数;K为常数
C、耐老化性:
1)由于PVC糊树脂的增塑剂量很大,故增塑剂不同,耐老化性也有很大区别;2)环氧增塑剂能使制品得到良好的耐侯性,又可以做为稳定剂使用,从而使制品的耐老化性得到改善。
3)环氧大豆即是合适的环氧类增塑剂,起稳定的机理既是捕捉PVC分解出HCL
4)环氧大豆油的缺点是配合量大时有渗出现象。
D、耐久性(耐挥发性、耐抽出性,耐迁移性):
增塑剂的挥发、抽出、迁移过程包括三个阶段:
是什么导致耐久性的不同?
1)耐挥发性与分子量有密切关系。
增塑剂的分子量在350以上的,才可能有良好的耐挥发性,其次,分子结构也起作用;2)耐抽出性根据抽出剂的不同,合理选择增塑剂即可达到理想效果,如耐抽性提高,应选择耐油性优良的聚酯类增塑剂(如巳二酸类聚酯),提供耐水性时,一般增塑剂即可;3)耐迁移性增塑剂的迁移是一个向固体介质表面扩散的过程,PVC软制品常发生迁移现象而引起软化发粘等。
E、毒性:
1)PVC树脂比较稳定,不会向食品等迁移,可认为无毒或低毒。
但增塑剂可能被水或油质抽出,所以美国FDA和德国卫生部推荐如下食品模拟物,并进行抽出试验来判断PVC手套的优势,并制定准入制度,2)发展无毒增塑剂是必然趋势,环氧类增塑剂是低毒的,柠檬酸酯是人们熟知的无毒增塑剂。
F、耐霉菌性:
长链的脂肪酸酯最易受霉菌侵害,而DOP等芳香族酯耐霉菌性较好。
1)DOP在水中的溶解度有0.01%;2)环氧大豆油在天冷时会发生分层、浑浊。
环氧化不同,或大豆油环氧化不均衡,部分环氧化,部分未氧化,造成极性不同,从而会分层。
3)变性淀粉十倍稀释,PH值:
10.2-10.5(FDA要求),原因时抗菌的需要。
第三节降粘剂
一、降粘剂作用是降低粘度,改变PVC糊树脂流动性质,便于手套控制克重和厚度。
二、降粘剂有增塑作用,亦属增塑剂的一种,普遍采用美国柯达伊士曼的TXIB,其特点是低粘度,抗水解,相容性好,无色透明,在糊树脂中不易产生气泡和保持产品的平滑美观。
TXIB比DOP挥发性大,加工后残留在PVC手套表面的增塑剂较少,故成品表面较干爽,不易污染,能长期保持外观的清洁。
三、如何选用其它降粘剂?
如选用其它降粘剂,需考虑以下两种情况的影响:
1)如有增塑作用则需考虑其做为增塑性的性能(如相容性等)2)如无增塑作用,则需考虑其分子量及挥发速度,成员中有无残留问题。
第四节稳定剂
一、为什么使用稳定剂?
1)、PVC树脂在100度以上就开始分解出HCL,稳定性较差。
机理是:
PVC树脂中首先产生自由基,自由基攻击树脂产生双键,双键的存在激发邻位C的CL,放出HCL,这是PVC的降解作用。
2)、PVC降解有多米诺效应:
如果有氧存在,即会成羰基,加深树脂的变色并促进链的断裂和HCL的逸出。
3)、热稳定性基本性能:
A、能吸收PVC加工中释放的HCL,并阻止氧的存在下发生的自动催化作用。
B、与PVC具有良好的溶解性。
C、无色无味无毒非迁移,价格适中。
4)、通常使用的稳定剂:
A、稳定剂一般以皂类居多,但很难找到一种十全十美的热稳定剂,只能根据需要择优选用。
B、无毒热稳定剂是手套工业优选的,美国FDA认可的无毒稳定剂有:
硬脂酸钙、硬脂酸锌、环氧大豆油等。
第二章PVC手套的制造生产线
第三章PVC无粉手套PU涂饰剂
一、什么是PCV手套PU涂饰剂?
PVC无粉手套水性PU涂饰剂,是专用于PVC无粉手套的表面处理,以提高其抗贴合性和滑爽性,具有无毒、无过敏、不燃烧等特点。
二、PU涂饰剂的配制:
1、PU涂饰剂通常在使用前稀释数倍以利于形成所需要的胶膜。
2、按稀释比例先加入稀释用水的1/3-1/2在缓慢搅拌下加入所需PU涂饰剂。
3、然后再加入剩余的水量低速搅拌30分钟,静置2小时以上即可使用。
4、本品水容性较好,整个配制过程不需要激烈的搅拌,保证PU与水能充分混合即可。
三、PU涂饰剂对用水的要求
1、本品系阴离子水分散体,在分散体表面分布较多的阴离子基团,以保证PU能溶解与水,故稀释用水中存在的高价阳离子,如:
Ca2+,Mg2+,Fe3+等对PU有较大影响。
2、在水中解离的各种阴阳离子,在水中根据异性电荷相吸引的原则,这些高价阳离子周围可同时吸附几个阴离子基团,这将导致分散体稳定性下降,以致出现絮凝沉淀,手套出白点等弊病,若使用纯净水(净化水)则不会出现该问题。
四、PU涂饰剂使用中常见问题和解决方法
1、表面出现白点:
A、厂家使用自来水稀释,并且水质偏硬,造成PU结构破坏。
解决方法:
使用经过处理的自来水,水体总硬度不超过120mg/L。
B、厂家在使用时降本品与其它产品混用。
解决方法:
在使用本品时降料槽清理干净,尽量不与其它产品混用,需混用时,应提前进行必要的试验。
C、料槽温度过高,并且未做到经常更新。
解决方法:
料槽温度不高于60度,并且稀释后的本品在料槽中的存放时间不超过7天。
2、表面发粘,不滑爽?
A、稀释比例超过1:
9。
解决方法:
在未经过相关试验前,稀释比例应严格限定在1:
8-1:
9之间。
B、涂层未充分干燥。
解决方法:
根据经验,干燥条件中,除提高温度和延长干燥箱长度等方法外,增加风速也是提高干燥效率的方法。
3、产品有气味?
A、新配制的涂料,有轻微的异味。
解决方法:
经检测,此异味来源于我们使用的原料,并且此原料没有毒性,对人体无害。
在干燥过程中,此原料会挥发掉,不会残留在手套中。
B、在使用一段时间后,发现有酸腐味。
解决方法:
根据经验,可能是在使用时意外引入腐败细菌,请立即更换料槽中的残液,彻底清洗料槽及除菌。
4、手套上有流痕、涂覆不匀。
A、有可能是稀释比例过大或手模温度PU槽温度过高或过低造成的。
一般PU浸渍槽的温度以40-55度为宜,手模温度为70-90度为宜,以充分发挥PU涂饰剂的良好性能。
五、PU涂饰剂的储存:
1、本品系水性体系,冬季应注意防冻,夏季避免暴晒,以防止局部温度过高,一般存放于5-30度的环境中。
2、使用剩下的PU涂饰剂原液应密封保存,久置后的稀释液在使用前应检查一下物料有无絮状物,若有变化,应按照废品处理;如无变化,应先用150-200目的滤布过滤后再使用,以防止手套出现白点等弊病。
第四章北京林氏PU涂饰剂的特点
一、固含量:
1)固含量=PU树脂的总重量/(总量+水的重量)*100%,对PU厂家而言,固含量高,成本就高,盈利就少;固含量低,PU树脂含量就低,水量就多,成本就低,盈利就强。
2)对PVC手套厂家而言,固含量提高,可以防止DOP向表面的迁移;固含量高,可以提高医疗级品率,PU层越厚,其封堵针孔的效果久越好。
3)北京林氏的固含量为:
22-24%,推荐比例为9倍,有效固含量2.3%。
二、粘度和增粘剂的选择:
纵观全球,PU生产技术基本都是PU树脂+滑爽剂+增稠剂+润饰剂+气相SiO2等构成。
气相SiO2有增稠作用,从理论上讲是非牛顿体,即粘度随静置时间的延长而增大。
如再使用一些触变类增稠剂,会使体系呈现极强的非牛顿体性,即在料槽里时间越长粘度越高,这样会导致以下结果:
A、单只手套的PU粘附量上升,虽稀释比例高,但单只手套的PU量并不低,原因久在与此。
B、因为单只手套的PU粘附量高,导致粘附量的增加作用抵消了,简单的稀释比的增加所产生的作用,反映的最终结果上,低稀释比的成本比高稀释比的成本还要低,对于成本问题,林氏的观念是,试一试,是什么成本就清楚了。
三、服务的及时周到。
林氏始终把提供优质服务为己任,越是挑剔越是对林氏的爱护和支持,不断把服务提高到一个新台阶。
四、技术进步。
以科技立业,推动手套PU技术的持续进步是林氏孜孜不倦追求的目标,不断提供个性化的、符合客户要求的新产品是林氏的立家之宝,以公司所具有的创新能力不断提供给客户一种更方便、更优秀、更有创值能力的新产品,今年陆续推出的手套业的新产品有:
A、改进的PVC手套用PU(高性能、低成本量使用)B、丁晴、乳胶手套用于脱模和表面处理两种PU产品。
第五章对手套行业的展望
一、注重开发无污染型医用手套和检查手套。
二、开发无菌型医用手套和检查手套。
三、开发具有杀菌功能的医用手套和检查手套。
如美国已研制出一种对HIV、乙肝病毒、疟疾病毒等病原体具有杀菌功能的手套。
四、注重合成胶手套的开发。
许多公司已从天然乳胶手套生产转为合成胶手套的生产。
不少企业正大力开发丁晴手套,在美国已有公司用新型聚氨酯等材料替代天然乳胶制造医用手套和检查手套。
五、注重改进手套适用性。
六、注重新型手套的开发和生产。
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