关于拉伸强度

关于如何有效控制集装袋拉丝工艺中丝的拉伸强度

在集装袋、吨袋的工艺流程中，集装袋拉丝的拉断力是集装袋强度调的重要环节之一。怎样调拉丝的拉断力，这就要调好原料的配比、膜片的冷却成形和拉丝的拉伸强度三个方面，不同的设备、环境可能其调的方法各有不同。根据塑料编织的理论，下面简要的谈谈如何调好拉丝强度。

一、原料的配比

填充母料是原料配比的主要成份之一，作用是改善拉丝的物理性能和降低成本。随着填充母料填充量的增加，拉丝的拉伸强度将渐渐降低。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，对拉丝拉伸强度影响不大，此时拉丝刚度得到提高。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，拉丝的强度，刚度都有明显下降，拉丝的拉断力低于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，也是影响拉丝强度的主要因素。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，拉丝的厚度范围在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出口集装袋的过程中，使用聚丙烯全新料生产拉丝，由于厚度要求值较低，加工困难。最初冷却水40℃时，冷却后的拉丝强度低，拉伸时出现了部分的断丝现象，当冷却水温度升到55℃时，拉丝的强度提高了，解决了断丝的问题，织成袋布的强度得到了提高。

三、拉丝的拉伸

在生产过程中，拉丝的拉伸就是将冷却定型后的拉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，提高拉丝的拉断力。所以，调拉丝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，拉丝的拉断力越高。对于拉丝拉伸倍数的大小，由拉丝的拉断力和断裂伸长率来确定。拉伸倍数5倍时，拉丝的拉断力约0.32N ／tex，一般厂家设定拉伸倍数4~7倍。我厂生产集装袋的拉丝，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，集装袋拉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，拉丝经测试后，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、吨袋灌装的安全性。

实际生产中的拉伸倍数都是恒定的，通过调整拉丝的拉伸温度调拉断力和断裂伸长率两项指标。在拉伸倍数和拉伸速率一定的情况下，拉伸温度越低，取向程度越好。取向后的拉伸强度随温度上升而降低，但降低的幅度并不大。拉伸温度升高时，虽然拉伸强度下降，但是断裂伸长率增加更快。拉伸温度降低时，拉伸强度增加较快，但断裂伸长率下降较多。

以上三个方面是实际生产过程中经常遇到的问题，调拉丝的拉伸强度随着不同的环境、不同的设备可能有所不同，需要具体问题具体分析，从而找出解决问题的有效办法，从而进一步改善吨袋、集装袋的质量。