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技術(shù)文章
如何控制編織袋扁絲的拉力及抗拉強(qiáng)度|編織袋拉力機(jī)
- 點(diǎn)擊次數(shù)：3178 發(fā)布時(shí)間：2013-5-14
在編織袋的生產(chǎn)工藝中，編織袋扁絲的抗拉是編織袋強(qiáng)度控制的重要環(huán)節(jié)之一。怎樣控制扁絲的抗拉強(qiáng)度，這就要控制好原料的配比、膜片的冷卻成形和扁絲的拉伸強(qiáng)度三個(gè)方面，不同的設(shè)備、環(huán)境可能其控制的方法各有不同。根據(jù)塑料編織的理論，下面簡(jiǎn)要的談?wù)勅绾慰刂坪帽饨z的抗拉強(qiáng)度。
一、原材料的配比
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(qiáng)度將逐漸降低。是因?yàn)樘畛淠噶系闹饕煞菔翘妓徕}，沒(méi)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(duì)扁絲拉伸強(qiáng)度影響不大，此時(shí)扁絲剛度得到提高。當(dāng)添加量超過(guò)20％~25％時(shí)，填充母料因過(guò)剩占據(jù)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(qiáng)度，剛度都有明顯下降，扁絲的相對(duì)拉斷力低于0.32N／tex，不能滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T8946中的規(guī)定。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)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(jī)的一個(gè)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(qiáng)度的主要因素。這是因?yàn)榫郾┦墙Y(jié)晶型高分子材料，其結(jié)晶形態(tài)有多種。在自然冷卻過(guò)程中往往會(huì)形成相當(dāng)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(jié)構(gòu)，醞晶分子鏈的排列規(guī)正性較差，結(jié)構(gòu)較疏松，因而容易拉伸取向。
從結(jié)晶度角度看，水溫過(guò)低時(shí)，醞晶分子鏈尚未及時(shí)有序排列成為晶形陣列就喪失了運(yùn)動(dòng)能力，其結(jié)晶度降低。緩慢冷卻時(shí)，結(jié)晶度增大。拉伸強(qiáng)度隨著結(jié)晶度增大而大為提高。這是由于結(jié)晶度越大，需要更大的力去破壞致密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，其晶內(nèi)滑移比無(wú)定形結(jié)晶結(jié)構(gòu)更難。但是，急冷會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶速率過(guò)快、細(xì)膩。水溫過(guò)高，冷卻緩慢，晶核成長(zhǎng)過(guò)大，拉伸強(qiáng)度會(huì)降低，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，往往會(huì)遇到以下兩種現(xiàn)象：冷卻水溫過(guò)低，薄膜發(fā)脆，易產(chǎn)生裂紋，拉伸時(shí)斷絲率高，膜片發(fā)硬，有皺褶時(shí)通過(guò)分絲刀具易斷絲；冷卻水溫高時(shí)，膜出水柔軟，容易展平。如果冷卻水溫繼續(xù)升高，晶體成長(zhǎng)過(guò)大，拉伸后易出現(xiàn)竹節(jié)絲。綜合考慮來(lái)看，冷卻水溫度在40℃~60℃之間較好。我廠(chǎng)在長(zhǎng)期生產(chǎn)過(guò)程中，扁絲的厚度范圍在0．035mm~0．065mm之間，冷卻水溫度設(shè)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(guò)程中，使用聚丙烯全新料生產(chǎn)扁絲，由于厚度要求值較低，加工困難。zui初冷卻水40℃時(shí)，冷卻后的扁絲強(qiáng)度低，拉伸時(shí)出現(xiàn)了部分的斷絲現(xiàn)象，當(dāng)冷卻水溫度升到55℃時(shí)，扁絲的強(qiáng)度提高了，解決了斷絲的問(wèn)題，編織而成袋布的強(qiáng)度得到了加強(qiáng)。
三、扁絲的拉伸
在生產(chǎn)過(guò)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(diǎn)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(duì)拉斷力。所以，控制扁絲相對(duì)拉斷力的有效辦法是設(shè)定出合適的拉伸倍數(shù)。拉伸倍數(shù)越大，扁絲的相對(duì)拉斷力越高。對(duì)于扁絲拉伸倍數(shù)的大小，由扁絲的相對(duì)拉斷力和斷裂伸長(zhǎng)率來(lái)確定。拉伸倍數(shù)5倍時(shí)，扁絲的相對(duì)拉斷力約0.32N／tex，一般廠(chǎng)家設(shè)定拉伸倍數(shù)4~7倍。我廠(chǎng)生產(chǎn)集裝袋的扁絲，其工藝指標(biāo)厚度0.1mm，線(xiàn)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(qiáng)度要求達(dá)到1470N／50mm，我廠(chǎng)將拉伸倍數(shù)設(shè)定為7倍，扁絲經(jīng)測(cè)試后，相對(duì)拉斷力0.48N／tex（斷裂伸長(zhǎng)率21％），集裝袋基布抗拉強(qiáng)度1920N／50rpan，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)標(biāo)的規(guī)定值，充分保證了集裝袋灌裝的安全性。
實(shí)際生產(chǎn)中的拉伸倍數(shù)都是恒定的，通過(guò)調(diào)整扁絲的拉伸溫度控制相對(duì)拉斷力和斷裂伸長(zhǎng)率兩項(xiàng)指標(biāo)。在拉伸倍數(shù)和拉伸速率一定的情況下，拉伸溫度越低，取向程度越好。取向后的抗拉強(qiáng)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(shí)，雖然抗拉強(qiáng)度下降，但是斷裂伸長(zhǎng)率增加更快。拉伸溫度降低時(shí)，拉伸強(qiáng)度增加較快，但斷裂伸長(zhǎng)率下降較多。
以上三個(gè)方面是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，控制扁絲的抗拉強(qiáng)度隨著不同的環(huán)境、不同的設(shè)備可能有所不同，需要具體問(wèn)題具體分析，從而找出解決問(wèn)題的有效辦法。
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