简要地谈谈如何控制好扁丝强度

2018-9-12 14:15:41  来自: admin

如何控制扁丝的相对拉断力,主要体现在原料的配比、膜片的冷却成形和扁丝的拉伸三个方面,不同的设备、环境可能控制的方法有所不同。根据塑料编织理论,结合实际生产过程的经验,简要地谈谈如何控制好扁丝强度。
一、原料的配比
       填充母料是原料配比的主要成份之一,作用是改善扁丝的物理性能和降低成本。随着填充母料填充量的增加,扁丝的拉伸强度将逐渐降低。是因为填充母料的主要成份是碳酸钙,没有拉力,少量的填充母料加入后,分散在聚烯烃高分子链的间隙中,对扁丝拉伸强度影响不大,此时扁丝刚度得到提高。当添加量超过20%~25%时,填充母料因过剩占据了高分子链的位置阻碍高分子的弹性变形,使得高分子链不能沿着纵向的外力作用充分拉伸,影响了高分子链的拉伸取向效果,扁丝的强度,刚度都有明显下降,扁丝的相对拉断力低于0.32N/tex,不能满足国家标准GB/T8946中的规定。实际生产过程中,填充母料的添加量在8%~12%范围较适合。
二、膜片的冷却成形
       水箱是拉丝机的一个组成部分,水箱中的冷却水温的高低影响膜片冷却成形后的物理性能,也是影响扁丝强度的主要因素。这是因为聚丙烯是结晶型高分子材料,其结晶形态有多种。在自然冷却过程中往往会形成相当大的α型球晶,这种球晶拉伸取向比较困难,不利于拉丝。在水箱中急冷的情况下容易形成酝晶结构,酝晶分子链的排列规正性较差,结构较疏松,因而容易拉伸取向。
       从结晶度角度看,水温过低时,酝晶分子链尚未及时有序排列成为晶形阵列就丧失了运动能力,其结晶度降低。缓慢冷却时,结晶度增大。拉伸强度随着结晶度增大而大为提高。这是由于结晶度越大,需要更大的力去破坏致密的结晶结构,其晶内滑移比无定形结晶结构更难。但是,急冷会导致结晶速率过快、细腻。水温过高,冷却缓慢,晶核成长过大,拉伸强度会降低,在实际生产过程中,往往会遇到以下两种现象:冷却水温过低,薄膜发脆,易产生裂纹,拉伸时断丝率高,膜片发硬,有皱褶时通过分丝刀具易断丝;冷却水温高时,膜出水柔软,容易展平。如果冷却水温继续升高,晶体成长过大,拉伸后易出现竹节丝。综合考虑来看,冷却水温度在40℃~60℃之间较好。我厂在长期生产过程中,扁丝的厚度范围在0.035mm~0.065mm之间,冷却水温度设定40℃左右。在加工厚度0.029mm,纤度70tex的,宽度2.78mm出口编织袋的过程中,使用聚丙烯全新料生产扁丝,由于厚度要求值较低,加工困难。最初冷却水40℃时,冷却后的扁丝强度低,拉伸时出现了部分的断丝现象,当冷却水温度升到55℃时,扁丝的强度提高了,解决了断丝的问题,编织而成袋布的强度得到了加强。
三、扁丝的拉伸
       在生产过程中,扁丝的拉伸就是将冷却定型后的扁丝加热到玻璃化温度以上,软化点以下,使聚合物分子链在很大程度上顺着拉伸方向做有序排列,使分子链之间的引力增加,提高扁丝的相对拉断力。所以,控制扁丝相对拉断力的有效办法是设定出合适的拉伸倍数。拉伸倍数越大,扁丝的相对拉断力越高。对于扁丝拉伸倍数的大小,由扁丝的相对拉断力和断裂伸长率来确定。拉伸倍数5倍时,扁丝的相对拉断力约0.32N/tex,一般厂家设定拉伸倍数4~7倍。我厂生产集装袋的扁丝,其工艺指标厚度0.1mm,线密度150tex,作为一种特殊要求的扁织袋,集装袋扁丝的基布抗拉强度要求达到1470N/50mm,我厂将拉伸倍数设定为7倍,扁丝经测试后,相对拉断力0.48N/tex(断裂伸长率21%),集装袋基布抗拉强度1920N/50rpan,远远大于国标的规定值,充分保证了集装袋灌装的安全性。

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