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如何控制編織袋扁絲的拉伸強度

時間:2017/4/7 14:42:40  來源:中國編織袋網  閱讀:
  

編織袋生產過程中,扁絲的相對拉斷力是控制編織袋強度的主要環節之一。如何控制扁絲的相對拉斷力,主要體現在原料的配比、膜片的冷卻成形和扁絲的拉伸三個方面,不同的設備、環境可能控制的方法有所不同。根據塑料編織理論,結合實際生產過程的經驗,簡要地談談如何控制好扁絲強度。

一、原料的配比

       填充母料是原料配比的主要成份之一,作用是改善扁絲的物理性能和降低成本。隨著填充母料填充量的增加,扁絲的拉伸強度將逐漸降低。是因為填充母料的主要成份是碳酸鈣,沒有拉力,少量的填充母料加入后,分散在聚烯烴高分子鏈的間隙中,對扁絲拉伸強度影響不大,此時扁絲剛度得到提高。當添加量超過20%~25%時,填充母料因過剩占據了高分子鏈的位置阻礙高分子的彈性變形,使得高分子鏈不能沿著縱向的外力作用充分拉伸,影響了高分子鏈的拉伸取向效果,扁絲的強度,剛度都有明顯下降,扁絲的相對拉斷力低于0.32N/tex,不能滿足國家標準GB/T8946中的規定。實際生產過程中,填充母料的添加量在8%~12%范圍較適合。

二、膜片的冷卻成形

       水箱是拉絲機的一個組成部分,水箱中的冷卻水溫的高低影響膜片冷卻成形后的物理性能,也是影響扁絲強度的主要因素。這是因為聚丙烯是結晶型高分子材料,其結晶形態有多種。在自然冷卻過程中往往會形成相當大的α型球晶,這種球晶拉伸取向比較困難,不利于拉絲。在水箱中急冷的情況下容易形成醞晶結構,醞晶分子鏈的排列規正性較差,結構較疏松,因而容易拉伸取向。

       從結晶度角度看,水溫過低時,醞晶分子鏈尚未及時有序排列成為晶形陣列就喪失了運動能力,其結晶度降低。緩慢冷卻時,結晶度增大。拉伸強度隨著結晶度增大而大為提高。這是由于結晶度越大,需要更大的力去破壞致密的結晶結構,其晶內滑移比無定形結晶結構更難。但是,急冷會導致結晶速率過快、細膩。水溫過高,冷卻緩慢,晶核成長過大,拉伸強度會降低,在實際生產過程中,往往會遇到以下兩種現象:冷卻水溫過低,薄膜發脆,易產生裂紋,拉伸時斷絲率高,膜片發硬,有皺褶時通過分絲刀具易斷絲;冷卻水溫高時,膜出水柔軟,容易展平。如果冷卻水溫繼續升高,晶體成長過大,拉伸后易出現竹節絲。綜合考慮來看,冷卻水溫度在40℃~60℃之間較好。我廠在長期生產過程中,扁絲的厚度范圍在0.035mm~0.065mm之間,冷卻水溫度設定40℃左右。在加工厚度0.029mm,纖度70tex的,寬度2.78mm出口編織袋的過程中,使用聚丙烯全新料生產扁絲,由于厚度要求值較低,加工困難。最初冷卻水40℃時,冷卻后的扁絲強度低,拉伸時出現了部分的斷絲現象,當冷卻水溫度升到55℃時,扁絲的強度提高了,解決了斷絲的問題,編織而成袋布的強度得到了加強。

三、扁絲的拉伸

       在生產過程中,扁絲的拉伸就是將冷卻定型后的扁絲加熱到玻璃化溫度以上,軟化點以下,使聚合物分子鏈在很大程度上順著拉伸方向做有序排列,使分子鏈之間的引力增加,提高扁絲的相對拉斷力。所以,控制扁絲相對拉斷力的有效辦法是設定出合適的拉伸倍數。拉伸倍數越大,扁絲的相對拉斷力越高。對于扁絲拉伸倍數的大小,由扁絲的相對拉斷力和斷裂伸長率來確定。拉伸倍數5倍時,扁絲的相對拉斷力約0.32N/tex,一般廠家設定拉伸倍數4~7倍。我廠生產集裝袋的扁絲,其工藝指標厚度0.1mm,線密度150tex,作為一種特殊要求的扁織袋,集裝袋扁絲的基布抗拉強度要求達到1470N/50mm,我廠將拉伸倍數設定為7倍,扁絲經測試后,相對拉斷力0.48N/tex(斷裂伸長率21%),集裝袋基布抗拉強度1920N/50rpan,遠遠大于國標的規定值,充分保證了集裝袋灌裝的安全性。

       實際生產中的拉伸倍數都是恒定的,通過調整扁絲的拉伸溫度控制相對拉斷力和斷裂伸長率兩項指標。在拉伸倍數和拉伸速率一定的情況下,拉伸溫度越低,取向程度越好。取向后的拉伸強度隨溫度上升而降低,但降低的幅度并不大。拉伸溫度升高時,雖然拉伸強度下降,但是斷裂伸長率增加更快。拉伸溫度降低時,拉伸強度增加較快,但斷裂伸長率下降較多。

       以上三個方面是實際生產過程中經常遇到的問題,控制扁絲的拉伸強度隨著不同的環境、不同的設備可能有所不同,需要具體問題具體分析,從而找出解決問題的有效辦法。



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