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1、目錄 第一章第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第二章 第一節(jié) 第二節(jié) 第三章 第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第四章 第一節(jié) 第二節(jié) 第五章 第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第八早 第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié)拉絲培訓(xùn)教材概論塑料塑料的組成和分類 塑料的成型加工常用塑料的英文縮寫代號(hào)聚乙稀和聚丙稀樹脂聚乙稀樹脂 聚丙稀樹脂扁絲生產(chǎn)工藝及操作扁絲生產(chǎn)概況薄膜生產(chǎn)和冷卻切割熱拉伸卷繞常見故障及排除常用術(shù)語 故障與排除拉絲設(shè)備的保養(yǎng)與維修拉絲機(jī)的組成及各部用途KP702擠出機(jī)基本結(jié)構(gòu)和作用KP702開機(jī)注意事項(xiàng)及維護(hù)保養(yǎng)KP711牽伸機(jī)PB101型分絲卷繞機(jī)設(shè)備管理及維修常識(shí)潤滑知識(shí)潤滑油(
2、脂)的名稱、牌號(hào)和用途 一般檢修和裝配知識(shí)第一章 概論第一節(jié)塑 料塑性材料簡音之為塑料,要了解塑料,首先要了解什么是材料的塑性。材料的塑性是指材料在外力作用后,產(chǎn)生永久變形的性質(zhì)。例如:一塊生面團(tuán),對它稍加壓力后就會(huì)產(chǎn)生變形,壓力解除后生面團(tuán)仍不能恢復(fù)到原來的形狀,這就是生面團(tuán)產(chǎn)生的塑性變形。與塑性相反為彈性,具有彈性的材料,在外力作用下只會(huì)產(chǎn)生暫時(shí)變形,一旦外力撤除,材料就會(huì)恢復(fù)原來的形狀。女口:一條橡皮筋,用手捏住它的兩端用力一拉,橡皮筋就伸長了,但兩手松開,橡皮筋又恢復(fù)到原來的形態(tài),這種變形是彈性變形,所以橡皮筋不能為塑性材料。人們經(jīng)常利用材料的塑性,把該材料加工成所需的形狀。塑料在成型
3、過程中,就是一種典型的塑性材料, 它在一定溫度和壓力作用下很容易被加工成所希望的各種形狀,滿足社會(huì)和人們生活的需要,這一點(diǎn)也正是塑料工業(yè)迅猛發(fā)展的主要原因之一,但是塑料的可塑性也決不是任情況下都表現(xiàn)出來,否則塑料制品就沒有強(qiáng)度,保持不了固定的形狀了。這就是說,塑料不僅僅在成型過程中具有很大的可塑性,保持不了固定的形狀了。這就是說,塑料不僅僅在成型過程中具有很大的可塑性,而且,一旦加工成型,它 就不應(yīng)再具有可塑性。實(shí)際上在成型過程中能表現(xiàn)出很大可塑性的材料很多,如;瓷、玻璃、膏、混凝土、金屬等等,但這些 材料并不是塑料,所以我們必須懂得,具有塑性的材料并非就是塑料,而塑料就必須具有較好的塑性???/p>
4、見工業(yè)上所指的塑料,除了在成型時(shí)有很大的可塑性之外,還包含著一定的容;曾有人給塑料下過這樣的定義“塑料是以高分子量合成樹脂為主要成份,在一定的條件(如溫度、壓力等)下可塑成所需要 的形狀,而在使用時(shí)能保持形狀不變動(dòng)的材料”。這一定義明確地指出塑料的主要成份是高分子量合成樹脂,以示與上述土、金屬等材料有所區(qū)別,隨著塑料工業(yè)的發(fā)展及其推廣,關(guān)于塑料本身的定義也在不斷地得到修正和補(bǔ)充。第二節(jié)塑料的組成和分類根據(jù)塑料的組成不同,塑料可分成單組份和多組份塑料。單組份塑料主要由樹脂組成,其中僅加入少量輔助材料,如著色劑、潤滑劑、抗氧劑等。屬于這種塑料 的有:聚乙稀、聚丙稀、聚苯乙稀、硬聚氯乙稀、聚甲基丙稀
5、酸甲脂(即有機(jī)玻璃)等。也有的塑料除 樹脂以外完全不加入任添加劑,如聚四氟乙稀塑料等,在此情況下樹脂即為塑料。多組份塑料則以樹脂、填料、增塑劑為主要成份。在塑料的各種組成材料中,除樹脂以外的材料都稱為助劑或添加劑。以下就塑料中各種組份的作用和用量作簡單討論。1樹脂是塑料的最主要成份,其作用是將塑料中其它各組份緊緊地粘合在一起,樹脂基本上決定了塑料的主要性能,如物理性能、化學(xué)性能以及電性能等。塑料中樹脂的含量為40 100%。在表示塑料各組份所組成的配時(shí),通常把樹脂量當(dāng)作100份,其它助劑占樹脂重量的百分之幾表示。2、填料與稱作為填充劑,使用填料的目的,主要是降低成本,同時(shí)可改進(jìn)制品的某些性能。
6、例如聚氯 乙稀電纜料中加入鍛燒土,即可降低成本,又改善了電氣性能,聚氯乙稀吹塑薄膜中加入輕體碳酸鈣, 可減少粘閉性,加入纖維狀填料可提高塑料制品的抗沖擊性能,加入棉填料可以提高塑料的耐熱性。根據(jù)填料的化學(xué)組成不同,可分為無機(jī)填料和有機(jī)填料兩類,若按其形狀劃發(fā),則有粉狀填料和纖維填料。無機(jī)填料主要有耐酸鈣、硫酸鋇、鍛燒土、白炭黑(二氧化硅)、滑粉、硅藻土、棉、玻璃等。有機(jī)填料則包括木粉、纖維、紙、布及木材原片等。碳酸鈣是熱塑性塑料中最常見的填料, 它的天然礦產(chǎn)很多。工業(yè)用的常分為重質(zhì)和輕質(zhì)兩種。 粒子的大 小主要與風(fēng)選有關(guān)。使用碳酸鈣作填料時(shí),塑料的加工溫度不宜過高,否則會(huì)使碳酸鈣分解出CO 2
7、氣體而使制品表面無光或出現(xiàn)氣泡。填料的用量有時(shí)可高達(dá) 50份,甚至超過50份。熱固性塑料的用量常較熱塑性塑料用量多。在一般情 況下,對熱塑性塑料的擠出制品來說,填料經(jīng)過特殊處理后,用量可以適當(dāng)增加。3、增塑性的作用是增加塑料的可塑性和柔軟性,降低塑料的脆性和剛性,同時(shí)還可降低塑料的成型溫度。常用的增塑性的高沸點(diǎn)(沸點(diǎn)在250 C以上),低揮發(fā)性的液態(tài)脂類為主。選用增塑劑時(shí)必須考慮與樹脂相容性要好,并且根據(jù)制品應(yīng)用要求,注意增塑性的色澤、毒性、電絕緣性、經(jīng)濟(jì)性以及對光、 熱的穩(wěn)定性等。4、潤滑劑與稱軟化劑,其主要作用如下:(1)部潤滑作用。這是由于潤滑劑與樹脂微溶,因而降低樹脂的熔融粘度,防止由
8、摩擦熱過高而引起 樹脂分解。(2)外部潤滑作用,這是由于潤滑劑在加工機(jī)械表面與樹脂熔體之間形成潤滑膜界面層,因而可以避 免樹脂粘附于機(jī)械表面而使制品容易脫模,同時(shí)又可減少它們的摩擦作用。(3 )減少加工機(jī)械的動(dòng)力。(4)使制品均勻,表面光潔,避免出現(xiàn)裂縫并可提高制品的耐磨性。關(guān)于塑料的分類法, 除按單組份和多組份分類外,最常見的是以塑料所使用的樹脂命名。例如由聚乙稀樹脂制得的塑料稱為聚乙稀塑料,由聚丙稀和聚氯乙稀制得的塑料分別稱為聚丙稀和聚氯乙稀塑料。如果塑料中包括兩種或兩種以上樹脂,則稱為這幾種的共混塑料。塑料與樹脂的名稱雖然相同,但應(yīng)注意二者的區(qū)別,它們除了在組合份上不同以外(塑料是由樹脂
9、加上其它組合得到的),樹脂不但可以制成塑料,而且還可制成纖維、橡膠、涂料、粘合劑等,它們常常也是以樹脂的名稱來命名的。根據(jù)塑料受熱后性能表現(xiàn)不同,還可把各種塑料區(qū)分為熱塑性和熱固性塑料兩大類。熱塑性塑料在加熱后變軟或熔融,冷卻后又變硬,并可以如此反復(fù)多次。 如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙稀、聚苯乙稀等塑料, 熱固性塑料加熱過程中逐漸固化變硬,而且一旦固化即成體型大分子,以后再加熱就不能再軟化,強(qiáng)熱則分解破壞,其典型產(chǎn)品有酚醛塑料, 脲醛塑料等。目前熱塑性塑料的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過熱固性塑料,以外,根據(jù)塑料的狀態(tài),還可分為模塑塑料,層壓塑料,人造革、塑料薄膜等。第三節(jié)塑料的成型加工塑料工業(yè)包括塑料生產(chǎn) (包括
10、樹脂和半制品的生產(chǎn)) 和塑料制品生產(chǎn)(也稱為塑料成型工業(yè)或加工工業(yè)) 兩個(gè)系統(tǒng)。沒有塑料的生產(chǎn),就沒有塑料制品的生產(chǎn)。沒有塑料制品的生產(chǎn),塑料就無實(shí)用價(jià)值。所以 這兩系統(tǒng)互相依存,缺一不可。塑料制品生產(chǎn)任務(wù)是根據(jù)塑料的各種性能, 利用可以實(shí)施的各種法, 使其成為具有一定形狀而同時(shí)又有 使用價(jià)值的制品或材料。這里所說的實(shí)施法可分為成型和加工兩個(gè)部分。 成型是將各種形態(tài)的原料制成 一定形狀的制品坯件。其法主要有擠出、注射、壓延、吹塑、澆鑄、壓制、滾塑、纏繞、粉末燒結(jié)等法。成型是生產(chǎn)一切塑料制品必不可少的環(huán)節(jié)。有些制品還必須在成型以后進(jìn)一步處理才能應(yīng)用,這種進(jìn)步處理稱為加工,如粘結(jié)、焊結(jié)、熔結(jié)、噴漆
11、、印花、真空成型以及需車、刨、銃、磨、鉆等各種機(jī)構(gòu) 加工。有時(shí)把塑料成型稱為“一次加工”,而把加工稱為“二次加工”。在各種成型法中,擠出、注射和壓延這三種法是最主要的,它們生產(chǎn)的塑料制品占主要地位。塑料成型加工的重要性不僅在于它使塑料成為制品而有使用價(jià)值,而且還在于可以通過一定的成型法和工藝過程來改進(jìn)材料的使用性能。近年來,在所謂“三大物理改性”(即共混、填充和增強(qiáng))面取得的成果,為塑料應(yīng)用開辟了新的天地,這些是塑料成型加工的重大進(jìn)展。第四節(jié) 常用塑料的英文縮寫代號(hào)縮寫中文名稱縮寫中文名稱ABS丙稀晴一丁二稀苯乙稀共P F酚醛樹脂聚物PMMA聚甲荃稀酸甲脂C A醋酸纖維素POM聚甲醛E I P
12、環(huán)氧樹脂P C氯化聚丙稀EPM乙稀一丙烯共聚物PTFE聚甲氟乙稀EVA乙稀一醋酸乙稀酯P A聚酰胺(尼龍)共聚物PVAL聚乙稀醇PVA聚丙稀晴PVC聚氯乙稀P C聚碳酸脂PVCC氯化聚氯乙稀P E聚乙稀U F脲甲醛樹脂HDPE高密度聚乙稀VC/E氯乙稀一乙稀共聚物L(fēng)DPE低密度聚乙稀PVR聚氨脂P P聚丙烯PVDC聚偏二氯乙稀VHMWPE超高分子量聚乙稀P S聚苯乙稀PEC氯化聚乙稀PPO聚苯醚思考題:1、什么是材料的塑性?2、什么是塑料?3、塑料的主要成份是什么?4、塑料主要組成有哪些?5、填料的主要作用是什么?6、熱塑性與熱固性塑料的區(qū)分在?聚乙稀和聚丙烯樹脂第一節(jié)聚乙稀樹脂一、聚乙稀樹脂
13、從1939年開始工業(yè)化生產(chǎn),是目前塑料工業(yè)中產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣的品種。聚乙稀的原料單位是乙?。ǚ肿邮紺H2=CH 2)最早用于聚合的乙稀中乙醇,(即酒精:分子式為CH3CH2OH )脫水制得的。如今大量乙稀來自于油,裂解汽油就能得到聚稀烴(包括乙稀和丙稀等) 天然氣或油氣中乙烷(CH3 CH 3)和丙烷(CH 3 CH 2 CH 3),咼溫裂解也可能以咼產(chǎn)率制得乙稀。 乙稀在常壓下是一種氣體,聚合后得到的高分子量聚乙稀卻是固體物質(zhì)。在聚合反應(yīng)過程中必須很好地控制聚合熱,否則容易引起爆炸。乙稀的聚合可以在高壓、中壓和低壓下進(jìn)行。因此可把聚乙稀分類成 為高壓乙稀,中壓聚乙稀和低壓聚乙稀。高壓聚乙稀
14、是使乙稀單體在高壓(1000 3000大氣壓)和高溫(80 300 C)條件下聚合得到的,中壓和低壓聚乙稀是應(yīng)用特殊的催化劑,分別在35 40大氣壓和125 150 C以及1 5大氣壓和70 C條件下聚合得到的。高壓聚乙稀和中壓、低壓聚乙稀相比較,其支鏈數(shù)目較多,所以高壓聚乙稀通常被描 繪成樹枝狀,而低壓與中壓聚乙稀則為線型結(jié)構(gòu),每1000個(gè)碳原子的主鏈。在低壓聚乙稀中含有57個(gè)乙基側(cè)鏈。高壓每 1000個(gè)碳原子的主鏈見圖。由于支鏈結(jié)構(gòu)的存在,必須阻礙大分子間的有規(guī)則排列,使結(jié)晶度降低,結(jié)晶度降低,削弱了大分子緊密堆積程度,因而密度也減少了。由于這樣的原因,高壓聚乙稀的結(jié)晶度和密度都比較低,而
15、中壓和低壓聚乙稀的結(jié)晶度和密度都比較高。因此通常把高壓聚乙稀稱為低密度聚乙稀,低結(jié)晶度聚乙稀,支鏈聚乙稀,中壓、低壓聚乙稀則稱為高密度聚乙稀,高結(jié)晶度聚乙稀,線型聚乙稀。高壓法所得的低密度聚乙稀較柔軟。 高密度聚乙稀則較剛硬。因此代密度聚乙稀又稱為軟聚乙稀, 高密 度聚乙稀又稱為硬聚乙稀。但現(xiàn)在需注意,在一定條件下,高壓法也可制得高密度聚乙稀,而低壓法也可制得低密度聚乙稀。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),可把聚乙稀按密度大小分分成如下四類:(1) 密度 0.910 0.925(3) 密度 0.941 0.956(2) 密度 0.926 0.940(4) 密度0.960以上(也可把200萬作為標(biāo)準(zhǔn)),以上為超高分
16、子量聚乙稀,分子量為1, 000 10, 000之間的聚乙稀為低分子量聚乙稀,其熔點(diǎn)為80 110C, 150 C時(shí)粘度1 2泊。這種材料是蠟狀物。強(qiáng)度和韌性都很差,但比蠟堅(jiān)韌,具有很好的耐水和耐腐蝕性,除了作潤滑劑,蠟紙涂層等用途外不能單獨(dú)用作塑料。目前高壓法低密度聚乙稀產(chǎn)量很大,其應(yīng)用很廣,如包裝薄膜、農(nóng)用薄膜、電絕緣材料、化工設(shè)備、家 庭用品、兒童玩具、水管和瓶子等,低壓聚乙稀主要用于注射制品、吹塑制品、電氣絕緣制品、單絲、 扁絲等。關(guān)于不同密度聚乙烯的主要性能比較聚乙稀類型密 度0.0.0920.0.0940.0950.0960.高壓法低壓法高壓法高密度中壓法結(jié)晶度%657585951
17、00熔點(diǎn)C105120125130(137)剛性(相對值)1234拉伸強(qiáng)度 (公斤/厘米2)140250400切口沖擊強(qiáng)度(相對值)10543透氣性(相對值)201485在上述聚乙稀樹脂的各種分類法中,應(yīng)用最普通的是以樹脂的生產(chǎn)法和產(chǎn)品密度進(jìn)行分類,從規(guī)格牌號(hào)來說,目前各國生產(chǎn)的聚乙稀已有好幾百種,它們之間的基本差別大致可歸結(jié)為四個(gè)面:(1)高聚物的支化程度不同;(2)高聚物的平均分子量不同;(3)分子量分布不同;(4)所加入的助劑不同。通常根據(jù)制品的性能要求,可以選擇不同牌號(hào)的樹脂。二、聚乙稀的分子量及熔融指數(shù)由于受生產(chǎn)法的限制以及適應(yīng)成型加工和應(yīng)用的需要,聚乙稀的分子量有一定圍,低密度聚乙
18、稀的分子量一般為25 , 000左右,最高可達(dá)50 , 000 ,低分子量部分的含量應(yīng)盡量減少,否則會(huì)加其老化過程。中壓法生產(chǎn)的高密度聚乙稀,分子量一般為 45, 000 50 , 000左右。低壓法生產(chǎn)的高密度聚乙稀當(dāng) 原料單體的純度很高時(shí),產(chǎn)品分子量可超過 1, 000 , 000以上。但由于其粘度太大,不易成型,因而工業(yè)生產(chǎn)的聚乙稀分子量一般小于350 , 000。近年來發(fā)展的超高分子量聚乙稀,其分子量可達(dá)二百萬至三百萬。一般說來,聚乙稀樹脂的分子量愈高,其物理機(jī)械性能愈好,但熔融粘度增加,導(dǎo)致加工性能下降。因此在選用樹脂時(shí),即要考慮使用要求,還應(yīng)兼顧加工便。工業(yè)上常用“熔融指數(shù)”(標(biāo)準(zhǔn)
19、術(shù)語為:“熔體指數(shù)”)來相對地表示分子量的大小。熔融指數(shù)的含義是在標(biāo)準(zhǔn)的熔融指數(shù)測定儀中,把聚乙稀樹脂加 熱到一定溫度(一般為 190 C)待樹脂完全均勻熔化后,在一定負(fù)荷(一般為2160克)下把熔體從一定長度、一定徑的毛細(xì)管中擠出,相當(dāng)于10分鐘被擠出的樹脂重量(以克計(jì)算),即為該樹脂的熔融指數(shù)。顯然在相同條件下,樹脂分子量越大,熔體粘度越來,被擠壓出來的樹脂重量就越少,熔融指數(shù)也 越小。聚乙稀樹脂的熔融指數(shù)不同,其應(yīng)用圍也不同,不同熔融指數(shù)聚乙稀的用途見表: 表中M.1即為熔融指數(shù)代號(hào)格說來,只有當(dāng)聚乙稀分子的結(jié)構(gòu)相同時(shí),熔融指數(shù)才能正確反映分子量大小。這是因?yàn)榇蠓肿拥闹ф湐?shù)目、支鏈長短以
20、及分子量分子平均分子量同為4.2 X 105的兩種聚乙稀,支化聚乙?。芏?0.92 )的粘度僅為無支化聚乙稀 (密度=0.96 )粘度的五十分之一, 其熔融指數(shù)必然是前者高于后者。由此可見,隨著高密度聚乙稀的應(yīng)用,熔融指數(shù)作為分子量量度的價(jià)值已有所降低了。聚乙稀樹脂用途與其熔融指數(shù)的關(guān)系用途高密度聚乙稀低密度聚乙稀M.1較適宜M.1M.1較適宜M.1管材、型材0.1 0.50.1 0.30.1 50.1 0.5注射2 2.03 81.5 504 20中空容器0.2 1.50.2 10.3 50.5 1.5重包裝薄膜0.1 10.3 0.5擠出平膜3 63.5 51.4 2.52.5 2吹塑薄
21、膜0.5 80.7 50.3 82 7電線護(hù)套、電纜0.2 1.50.2 0.70.2 40.2 1.5涂復(fù)3 105 74 70單絲、扁絲0.4 1.20.9 1.1延伸帶0.4 30.5 2三、聚乙稀的性能聚乙稀中典型的熱塑性塑料,工業(yè)聚乙稀的熔點(diǎn)為108 132 C,精確值由其分子結(jié)構(gòu)決定。聚乙稀在本質(zhì)上屬于高分子蠟, 耐化學(xué)腐蝕性很好,它在室溫下幾乎不與任溶劑發(fā)生明顯的作用。然而正是這種性能,去卩又使聚乙稀制品印刷和粘接非常困難。聚乙稀在惰性氣體中,溫度高達(dá)300 C,還是穩(wěn)定的,所以只要熔體不與氧接觸,加工溫度達(dá)300 C還不會(huì)降解。然而在有氧氣存在的條件下,只有加熱到50 C,就可
22、以觀測到由于氧氣的氧化作用而使聚乙稀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的現(xiàn)象。在紫外線作用下,聚乙稀在室溫下就能氧化。在加工過程中聚乙稀被輕度氧 化時(shí),熔體粘度降低,進(jìn)一步氧化則變色。高密度聚乙稀中的支鏈少,它對氧的穩(wěn)定性要比低密度聚乙稀好一些。聚乙稀在紫外線照射下遲早會(huì)脆化,其原因是由于聚合或加工過程中氧化物而形成的羰基吸收能量的結(jié)果。羰基吸收波長為 2200 3200埃的光波能量,然而射入地面的光波中波長 3000埃的較少,因?yàn)榇?氣壓提供了一層保護(hù)。但是,因氣候和季節(jié)不同,大氣層的屏蔽效應(yīng)就不同,這就會(huì)使聚乙稀的耐氣候性能會(huì)有相當(dāng)變化。由此可見,對室外使用的聚乙稀制品,加入適量的紫外線吸收劑或光屏蔽劑是十分必
23、要的。聚乙稀在受到高輻射時(shí), 會(huì)形成一定的交聯(lián)結(jié)構(gòu),交聯(lián)阻礙結(jié)晶,使產(chǎn)品的結(jié)晶度下降。 如是有5 10%的碳原子產(chǎn)生交聯(lián),則在室溫下可得到無定型的聚乙稀產(chǎn)品。這種輻射交聯(lián)工藝可用來制取聚乙稀收縮薄膜。長時(shí)間的高能輻射會(huì)使聚乙稀變色,有空氣存在時(shí)還會(huì)發(fā)生表面氧化。在輻射期間氧化劑引起聚乙稀降解,這就抵消了交聯(lián)的影響,在氧化存在的情況下,即使輻射齊憧低,長時(shí)間照射聚乙稀薄膜,也可引起重降解。聚乙稀共主要是它的成型加工性能超過其它各種塑料:熔融溫度低,熱分解溫度高,熔體粘度大小適中,粘度隨溫度的變化波動(dòng)小等等。在使用性能面,聚乙稀具有如下優(yōu)點(diǎn):在廣泛的頻率圍有優(yōu)異的電性能, 耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良,低溫柔
24、韌性和曲撓性好。無色無毒,足夠低的透水、汽性。聚乙稀缺點(diǎn)是:軟化溫度低,分子量低時(shí)易出現(xiàn)環(huán)境應(yīng)力開裂,易被氧化,透明度差,蠟狀的外觀,抗 劃痕性低,剛度不足,拉伸強(qiáng)度低,透氣高。但是在多場合下,只要正確選擇樹脂品種牌號(hào)、添加劑、 加工條件和進(jìn)行適當(dāng)處理,這些缺點(diǎn)有些可以克服,有些則對正常使用并無多大妨礙。第二節(jié) 聚丙稀樹脂聚丙稀是熱塑性塑料中的后起之秀,它從1957年首先在意大利工業(yè)化生產(chǎn)后,幾十年來其發(fā)展速度一直居各種塑料之冠,由于聚丙稀原料來源豐富、性能優(yōu)良,特別是染色和低溫脆裂問題均能得到解決。則將使它不僅在包裝和日用品面,而且在纖維織物和某些工程應(yīng)用中都具有很強(qiáng)的競爭能力。目前在各大品
25、種熱塑性塑料中,聚丙稀占領(lǐng)先地位。一、聚丙稀的分子結(jié)構(gòu)和分類:聚丙稀是由丙稀單體在催化劑存在下聚合得到的,反應(yīng)程式如下:n CH2=CHCH 2CH3 nCH 3CH 3丙稀聚丙稀工業(yè)上制取丙稀單體的途徑主要有兩面:一種是精煉汽油時(shí)得到的副產(chǎn)物,另一種中從油或低碳?xì)浠衔餆崃呀庵迫∠N時(shí)的產(chǎn)物。比較聚乙稀和聚丙稀的分子結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn),聚乙稀分子中每個(gè)鏈節(jié)的一個(gè)氧原子被甲基(CH3)取代后,就成為聚丙稀分子。由于取代甲基可以有不同的空間排列式,于是就形成了三種不同立體結(jié)構(gòu)的高聚物,等規(guī)、間規(guī)和無規(guī)。等規(guī)聚丙稀也稱為全同立構(gòu)型聚丙稀,其大分子上所有CH3取代基都排列在由主鏈所構(gòu)成的平面一CH3CH3
26、側(cè),即是或者在主鏈平面之上或者在主鏈平面之下,并可簡單表示如圖:H 2 C CH 2C CH 2 C-CH 2 C HHHCH3CH3CH3CH 2 CHHCH 3取代基很有規(guī)律地交叉排列在間規(guī)聚丙稀聚乙稀也稱為間同立構(gòu)型聚丙稀,其大分子上所有 主鏈所構(gòu)成平面的兩側(cè),如下所示:CH3 H CH3 H CH3CH2 CCH 2 C CH 2 C CH 2C1CH 2 CHCH3HCH3 H無規(guī)聚丙稀又稱為無規(guī)立構(gòu)型聚丙稀,其大分子上 側(cè),如下所示:CH3HCH3 HCH3CH3取代基無規(guī)則地排列在主鏈所構(gòu)成平面的兩CH 2 C CH2 C CH2 CCH 2 C CH2 CHCH 3 卜CH 3
27、H只有應(yīng)用了特殊催化劑,才能制得等規(guī)或間規(guī)聚丙稀,這種聚合法稱為定向聚合。由于等規(guī)和間規(guī)聚丙 稀分子排列很規(guī)整, 它們很容易結(jié)晶。無規(guī)聚丙分子排列缺乏規(guī)整性,不能結(jié)晶。因而等規(guī)聚丙稀具有結(jié)晶度(60%左右),高韌性和高熔點(diǎn)(168 171C)的特點(diǎn)。無規(guī)聚丙稀在玻璃化溫度以上是一種無 定型類似橡膠的物質(zhì),其應(yīng)用正有待于開發(fā),間規(guī)聚丙稀的熔點(diǎn)比等規(guī)聚丙稀高,熱性能和機(jī)械性能也更好,聚丙稀等規(guī)度一般為90 95%,其中少量無規(guī)的間規(guī)結(jié)構(gòu)即可以整個(gè)分子的形態(tài)存在,也可以是在等規(guī)結(jié)構(gòu)的分子鏈上以不同長度的嵌段物形式出現(xiàn)。二、聚丙稀樹脂的分子量及熔融指數(shù)聚丙稀的數(shù)均分子量 Mn=38 , 000 60,
28、000 ,重均分子量 MW=220 , 000 700 , 000 , MW/Mn=5.611.9。在選擇適當(dāng)分子量的高聚物進(jìn)行擠出和注射成型時(shí),分子量分布寬的要比分子量分布窄的產(chǎn)品 更僵硬、更脆。聚丙稀分子量對其性能的影響在某些面常與大多數(shù)熱塑性塑料不同。分子量增加,材料的熔融粘度和拉伸強(qiáng)度增加,這一點(diǎn)聚丙稀和其它高聚物是一致的,但是當(dāng)分子量增加時(shí),聚丙稀的屈服強(qiáng)度、硬度、剛性和溶化溫度卻都有所降低。這是和大多數(shù)高聚物相反的。這種異?,F(xiàn)象是由于高分子量聚丙稀比低 分子量聚丙稀難結(jié)晶的緣故。亦即高分子量聚丙稀的結(jié)晶度要比低分子量聚丙稀低。同樣原因,分子量增長可使聚丙稀的脆化溫度下降。工業(yè)上表示
29、聚丙稀分子量的法同聚乙稀一樣,也是用熔融指數(shù)來表示。 聚丙稀測定熔融指數(shù)在 230 C下進(jìn)行的。其實(shí),僅僅憑熔融指數(shù)來確定合適的制品和成型法并不夠,最好要了解樹脂的分子量及其分布圍。聚丙稀熔融指數(shù)與產(chǎn)品成型法的關(guān)系表產(chǎn)品名稱M.1較話宜的M.1管、板材中空容器雙軸拉伸薄膜 纖 維 延伸帶扁絲、單絲 吹塑薄膜 注射制品0.15 0.30.4 1.51 215 261 525 88 12115小制品1 1.5 大制品0.4 0.83 5高強(qiáng)度1.02 4.58 10我廠幾年來所常用國、外的各種聚丙稀,適合于生產(chǎn)扁絲的牌號(hào)及其特點(diǎn)。見表:三、聚丙稀的結(jié)晶性能對于結(jié)晶高聚物來說, 影響制品性能的最重要
30、因素是結(jié)晶度大小,而在各種工藝因素中制品的結(jié)晶度對溫度又最敏感。同一種材料,緩慢冷卻對結(jié)晶度高,急冷卻時(shí)結(jié)晶度低,制品進(jìn)行熱處理又可以提高結(jié) 晶度,此外拉伸作用也可以使用結(jié)晶度提高。聚丙稀的結(jié)晶能力很強(qiáng),結(jié)晶速度很快,它的玻璃化溫度又很低(-20 C左右),因而不管聚丙稀熔體的冷卻速度有多快,也無法得到完全無定形的產(chǎn)品。聚丙稀 初生纖維的結(jié)晶約為 33%,經(jīng)過熱拉伸,纖維結(jié)晶度提高到 37 48% ,再經(jīng)過熱定型處理最后產(chǎn)品結(jié) 晶度可達(dá)到65 75%,甚至可達(dá)88%。普通聚丙稀樹脂的注射制品結(jié)晶度可達(dá)50 70%,在存放期間結(jié)晶度還會(huì)增加,這時(shí)制品有可能變形或翹曲。用于生產(chǎn)扁絲國、外聚丙稀樹脂
31、產(chǎn)地牌號(hào)熔融指數(shù)用途及特點(diǎn)北京燕山P F24012.5 3.2扁絲、撕膜強(qiáng)度咼北京燕山F34023.2 3.4含紫外線吸收劑子F4012.6 3.4扁線、單絲子F5013.3 3.6扁絲、單絲、膜裂纖維子S7001.56 2.5扁絲、單絲、膜裂纖維化50044.4 4.8扁絲、單絲美國64904.2 5.5扁絲、單絲美國65312.4 3.5扁絲、單絲美國鋼鐵公司F0402 3扁絲、單絲美國34223 4扁絲、單絲美國0332 3扁絲、單絲新加坡FV40123 4扁絲、單絲葡萄牙31013 4扁絲、單絲美國50223 4扁絲、單絲聚丙稀的熔點(diǎn)約為170 C,熔體在熔點(diǎn)附近結(jié)晶度為零。溫度下降到
32、熔點(diǎn)以下,高聚物開始結(jié)晶,這時(shí) 隨著溫度繼續(xù)下降而結(jié)晶速度加快,當(dāng)溫度降至(聚丙稀中含有雜質(zhì))120C、(純凈聚丙?。?50 C時(shí)結(jié)晶速度最快,此溫度為聚丙稀的最大結(jié)晶帶率溫度,(另外有資料介紹聚丙稀的最大結(jié)晶速度溫度為65 C 70 C)。溫度繼續(xù)下降,結(jié)晶速度又能減慢,直到玻璃化溫度時(shí)結(jié)晶速度為零。結(jié)晶高聚物的性質(zhì)還與其結(jié)晶體結(jié)構(gòu)有關(guān),聚丙稀由熔體得到的結(jié)晶,一般都具有球晶結(jié)構(gòu)。 結(jié)晶溫度高,球晶小;結(jié)晶溫度低、球晶小。一般來說,球晶小,屈服強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度較大,拉伸取向時(shí)的拉伸 倍數(shù)也可以提高。四、聚丙稀的加工特點(diǎn)1、加熱與冷卻塑料在成型過程常總是首先被加熱成為熔融體,在成型制品的定型過程
33、中又要把熔體冷卻到熔點(diǎn)或玻璃化溫度以下。無定型高聚物和晶態(tài)高聚物在上述加熱和冷卻過程中吸收和釋放的熱量不一樣,前者只是顯熱,而后者則除了顯熱以外,還有潛熱。因此一般說來,結(jié)晶高聚物在加熱熔融時(shí)所需熱量多,而冷 卻固化時(shí)則釋放熱量少,由此也必然會(huì)對成型設(shè)備和工藝提出更多的加熱和冷卻。然而使高聚物由固體變成熔體吸收的熱量或由熔體變成固體所釋放的熱量,除依賴于高聚物的比熱(決定顯熱的因素)和熔化熱(決定潛熱的因素)外,還與其加工溫度有關(guān)。幾種高聚物的比熱,熔化熱和加工溫度見表咼聚物比熱(千卡/公斤C)熔化熱(千卡/公斤C)加工溫度(C)聚丙稀0.4640200 300低壓聚乙稀0.556015031
34、5聚本乙稀0.32165305可以看出,聚丙稀的比熱和熔化熱都比低壓聚乙稀小,似乎前者要比后者加工容易些。事實(shí)上并非如此,因?yàn)榍罢叩淖畹图庸囟纫群笳吒叩枚啵邚? C升溫熔化至其各自的最低加工溫度所需熱量近于相等,以另一面來說,低壓聚乙稀的加工溫度圍較寬,而且寬在較低溫圍,所以低壓聚乙稀的加工一般要比聚丙稀容易。結(jié)晶高聚物在冷卻過程中除了釋放較多的熱量外,冷卻速度對制品的結(jié)晶度和晶體結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大影 響,此外冷卻過快會(huì)使制品中出現(xiàn)較大的應(yīng)力,冷卻太慢又影響生產(chǎn)效率,因而必須格控制冷卻速度。結(jié)晶高聚物在冷卻過程中所表現(xiàn)的另一特點(diǎn)是較大的收縮率,這是由于結(jié)晶使大分子排列緊密,制品密度增大的緣
35、故。聚丙稀的收縮率比低密度聚乙稀低,但比聚笨乙稀高。2、流變行為聚丙稀熔體的非牛頓性比聚乙稀強(qiáng),其表現(xiàn)粘度會(huì)隨剪切應(yīng)力或剪切速率增加而迅速下降。熔融指數(shù)測定儀的剪切速率約為 10-2 10-1秒圍之,屬于低剪切速率下的流動(dòng)。擠出和注射成型時(shí)剪切速率要比這 一數(shù)值高得多,因而加工時(shí)的流動(dòng)性能要比熔融指數(shù)值高。聚丙稀熔融體的表現(xiàn)粘度不大,對溫度的敏感性也不強(qiáng),從這兩點(diǎn)考慮,加工聚丙稀不會(huì)有多大困難。3、咼溫氧化由于在聚丙稀大分子主鏈上交替出現(xiàn)叔碳原子,因而它對氧、熱、光的穩(wěn)定性要比聚乙稀差,在空氣中把聚丙稀加熱到230 C左右即可發(fā)現(xiàn)氧的作用。氧化作用使聚丙稀發(fā)生降解,形成低分子量產(chǎn)物,在各種等級
36、的聚丙稀樹脂中添加抗氧劑,目的就是在保證它在加工和應(yīng)用中有足夠的抗氧能力。但要注意, 由于聚丙稀的加工溫度較高,經(jīng)過一欠成型后會(huì)使抗氧劑揮發(fā)很多,因而為了避免聚丙稀在加工過程中發(fā)生氧化降解,一面盡可能縮短它在高溫停留的時(shí)間,并讓制品在高溫下少與空氣接觸,另一面還要充分注意到聚丙稀進(jìn)行二次加工或使用回收料時(shí)將更易發(fā)生氧化降解作用。五、聚丙稀的性能(1) 密度低,約為0.90克/厘米3左右,是現(xiàn)有商品樹脂中最輕的一種。(2) 熔點(diǎn)高,因而制品的使用溫度也高,能承受沸水或蒸汽消毒處理。聚丙稀制品連續(xù)使用溫度可以達(dá)120C,在無載荷時(shí),使用溫度可達(dá)150 C。因此聚丙稀可以用于輸送熱水管道。(3) 耐
37、應(yīng)力開裂性能好,聚丙稀樹脂的分子量越大,耐應(yīng)力開裂性越好。但要注意,在濃酸、濃鉻酸 和水介質(zhì)中,容易出現(xiàn)應(yīng)力開裂現(xiàn)象。(4) 強(qiáng)度和剛度都超過高密度聚乙稀,而且有突出的抗彎曲疲勞性能,用它制成的活動(dòng)鉸鏈經(jīng)過七千 萬次彎曲試驗(yàn),競無損壞痕跡。(5) 具有優(yōu)良化學(xué)穩(wěn)定性,而且結(jié)晶度越高,化學(xué)穩(wěn)定性也越好。(6) 透明性比高密度聚乙稀好,其原因?yàn)闊o定形聚丙稀的密度與晶態(tài)聚丙稀的密度相差較少有關(guān)。聚 丙稀的雙軸拉伸薄膜透明度非常好,這是由于雙軸拉伸后減少了光散射的緣故。(7) 脆化溫度高,約為-10 -30 C,因而在低溫甚至在室溫時(shí)的抗沖擊性能不佳。低溫脆裂是聚丙稀 最主要缺點(diǎn)。(8 )抗紫外線能力
38、差,在室外使用的聚丙稀制品,應(yīng)選用加有紫外線吸收劑的樹脂,提高分子量和結(jié)晶度,可以增加聚丙稀制品對氧和光的穩(wěn)定性。(9)對缺口敏感,在設(shè)計(jì)模具時(shí),要特別注意避免尖角存在,否則易產(chǎn)生應(yīng)力集中。六、聚丙稀的改性和著色為了改進(jìn)聚丙稀樹脂對氧和光的穩(wěn)定性和抗低溫脆裂性,或者為了取得其它的性能,通常采用加入添加劑以及填充,共混等法進(jìn)行改性。(1) 聚丙稀中經(jīng)常使用的添加劑有:抗氧劑,紫外線吸收劑、顏料、炭黑、橡膠、玻璃纖維,碳酸鈣 及其它各種填料等。(2) 聚丙稀共混聚丙稀樹脂經(jīng)常與其它高聚物共混,以改進(jìn)性能,與聚丙稀共混的常用樹脂用共混效果見表:共混樹脂用量%效果低密度聚乙稀1 25降低脆化溫度,改善
39、低溫沖擊性能,用于扁絲中可提高拉伸強(qiáng) 度和改進(jìn)手感。高密度聚乙稀5 40改進(jìn)流動(dòng)性,提高低溫沖擊強(qiáng)度,適于注射大型容器,用于扁 絲中可增加柔韌性。EVA5 15改善加工性能,印刷性能,耐應(yīng)力開裂性和低溫脆化性, 一40 C 時(shí)沖擊強(qiáng)度提高二倍,聚丙稀和聚乙稀共混,加入EVA樹脂可增加它的相容性。聚丁二稀脆化溫度降低20 30 °C, 20 C以下的沖擊強(qiáng)度提高100倍。(3 )聚乙稀和聚丙稀的商品樹脂絕大多數(shù)為白色顆粒狀,要把它們制成不同顏色的制品,加工中還要 進(jìn)行著色處理,目前國最常用的著色法有兩種,浮染法和濃色母料著色法。浮染法是使用液體蠟作助染劑,與粉顏料和樹脂一同混合均勻,使
40、顏料粘附樹脂表面,然后進(jìn)行加工,即得到有色制品。液體蠟的用量為100公斤樹脂200毫升左右。濃色母料著色法是先把大量顏料與少量樹脂配制成濃色母料顆粒,使用時(shí)按著色要求加入白原料中一定的比例進(jìn)行生產(chǎn),即可加工成各種顏色的制品。思考題:1、PE可分為哪幾個(gè)種類?2、聚合反應(yīng)的壓力大小對 PE性能有什么影響?3、熔融指數(shù)對PE性能有什么影響?4、熔融指數(shù)與PE性能的關(guān)系如?5、什么是密度?密度與比重有區(qū)別?6、密度、熔融指數(shù)、分子量三者關(guān)系怎樣?7、聚丙稀屬哪種塑料?&工業(yè)上制取聚丙稀單體的途徑主要有哪兩個(gè)面?9、聚丙稀分子量對其性能的影響有哪些?10、脆化溫度指的是什么?11、聚丙稀熔點(diǎn)溫
41、度是多少?12、什么是高聚物的降解?13、聚丙稀主要性能有哪些?14、聚丙稀的改性通常采用哪幾種法?15、聚丙稀中常用添加劑主要有哪幾種?16、聚丙稀著色法有幾種?第三章扁絲生產(chǎn)工藝及操作第一節(jié)扁絲生產(chǎn)概況扁絲生產(chǎn)工序是編織袋生產(chǎn)的第一道工序。能否生產(chǎn)符合編織袋要求的扁絲,是關(guān)系到能不能生產(chǎn)合格的編織袋產(chǎn)品。因此扁絲生產(chǎn)是編織袋生產(chǎn)中工藝較為復(fù)雜,控制有一定難度的技術(shù)生產(chǎn),也是在編織袋生產(chǎn)中起到舉足輕重的關(guān)鍵工序。扁絲生產(chǎn)是通過一定的加工設(shè)備,將聚丙稀樹脂經(jīng)過加熱,擠出等物理變化形成管膜或平膜,采取不同的冷卻式,使之定型,然后經(jīng)過切坯,拉伸、定型、卷繞等環(huán)節(jié),拿出合格的扁絲,送下工序生產(chǎn)。扁
42、絲一經(jīng)產(chǎn)生即是本工序的產(chǎn)品,又是下工序的原材料。根據(jù)管膜,平膜式不同,因此我們稱管膜風(fēng)冷吹脹法和平膜水冷法。這兩種法我廠均采用。采用管膜法,對原料要求格,但其生產(chǎn)效率高,平膜法適應(yīng)多品種原料,尤其是“HDPE”超薄型扁絲等,但生產(chǎn)效率低,并在控制上也還有一定難度,無論采用哪種法,其工藝流程是基本一致的。扁絲工藝流程圖樹脂 料 侖k擠出冷卻人字板壓反輥導(dǎo)輥切坯一-牽拉伸二牽定型三牽卷繞第二節(jié)薄膜生產(chǎn)的冷卻擠出機(jī)是生產(chǎn)薄膜的設(shè)備,原料經(jīng)過料侖進(jìn)入擠出機(jī),在一定溫度下,使塑料形成玻璃態(tài)。 擠出機(jī)就是完成從粒料轉(zhuǎn)化到玻璃態(tài),然后由模頭擠出。薄膜成型法有平膜和管膜法,這兩種法各有優(yōu)點(diǎn), 前面已述。薄膜從
43、模頭擠出,經(jīng)過一次拉伸使“PP'分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一次排列,提高膜管力。管膜是采用環(huán)形模頭,模口間距1 1.5m/m,一般采用風(fēng)冷式,但是由于環(huán)形膜口間距難以調(diào)整圓尺寸一致,并且因風(fēng) 冷卻采用多頭風(fēng)管, 冷卻風(fēng)量不一定很均勻, 這樣造成管膜圓壁厚不均勻。 在工藝上稱為厚薄道。 由于 厚薄道的存在,以至扁絲厚薄存在一定圍的偏差。平膜生產(chǎn)是經(jīng)過“T”型模頭直接擠入水槽進(jìn)行冷卻,因模唇是二塊平行板,所以模口間隙調(diào)整容易,出膜量均勻,但其力比管膜要難以調(diào)整。這是因?yàn)槟?诰嗨劬嚯x短,水溫控制困難。由于平膜冷卻速度快,因應(yīng)力致使平膜兩邊產(chǎn)生增厚硬邊,絲坯利用率低。不論是哪種法,擠出機(jī)作用是一樣的,都是
44、通過溫度加熱,使塑料產(chǎn)生物理變化。這就顯得工藝溫度設(shè)定的重要性。由于原料牌號(hào)不一樣,各種原料熔融指數(shù)不一。在實(shí)際生產(chǎn)中,產(chǎn)生玻璃態(tài)效果不一樣。溫度過低,一部分形成玻璃態(tài)。另一部分仍為半粒料,這就是所謂“塑化不好”或稱“夾生”。溫度過高,粒料基本上達(dá)到液態(tài),甚至在機(jī)筒產(chǎn)生分解,這就談不上成型。因此,在操作中,必須格按照工藝 要求控制和操作。擠出機(jī)加熱分為機(jī)身四個(gè)區(qū),網(wǎng)部一個(gè)區(qū),模頭三個(gè)區(qū)?;袡C(jī)身區(qū)域最為重要,它是塑化的主導(dǎo)部位,溫控好壞,直接影響生產(chǎn)和扁絲質(zhì)量。那么主機(jī)溫度如設(shè)定, 通過理論分析,一般的機(jī)身一區(qū)要考慮到原料進(jìn)入機(jī)筒,不至于在料侖與機(jī)筒入口處產(chǎn)生粘連,造成原料運(yùn)動(dòng)困難、 流動(dòng)性差
45、,同時(shí)又要考慮到原料一進(jìn)入料侖開始預(yù)熱,以使后區(qū)縮短加熱時(shí)間。這樣的情況下,必須按其原料的性能和熔點(diǎn)來定,通??刂圃?80 ± 10C左右。二至四區(qū)是整個(gè)塑化區(qū)域,原料在這個(gè)區(qū)域不光是加熱,而且還要進(jìn)行混煉,密實(shí),從工藝要求來看,一般采取 遞增式加熱。溫度設(shè)定在 215 C 240 C之間。這個(gè)區(qū)域溫度過低,會(huì)使塑化不良,增大料筒壓,損壞 設(shè)備。溫度過高不易出膜成型。模頭是物料在擠出機(jī)水平運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上通過彎管轉(zhuǎn)化為垂直運(yùn)動(dòng),并使薄膜成型的裝置。它的溫度要求主要是保持物料的玻璃態(tài)。并使物料按膜口型狀形成薄膜(管膜或平膜)。模頭溫度設(shè)定為三個(gè)區(qū)域,模一區(qū)取200 ± 10C,模
46、二區(qū)取 220 ± 10C,模三區(qū)取175 土 10 C。這些區(qū)域如果溫度偏低,會(huì)造成物料無法擠出,重的會(huì)造成設(shè)備事故,溫度偏高,會(huì)無法使塑料成型生產(chǎn)。塑 料在塑化圍被擠出膜口后,可以從膜片上看出工藝溫度是否達(dá)到最佳狀態(tài)。如果膜片上有現(xiàn)少量所泡眼、云霧班、晶點(diǎn)式整個(gè)膜片都有魚仔狀,這種情況一般都是機(jī)身溫度控制不當(dāng),需要及時(shí)對機(jī)身溫度進(jìn)行調(diào)整。而在膜片上某一部分出現(xiàn)條紋狀班紋或魚仔狀條紋,這是模頭溫度控制不當(dāng)所致。當(dāng)然,薄膜生產(chǎn)的溫度要求還與擠出機(jī)速度有關(guān)。在正常生產(chǎn)情況下,速度逐步加快,相應(yīng)地要降低機(jī)身溫度的設(shè)定值。這是因?yàn)槲锪显跈C(jī)筒運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生一定的磨擦熱能。通過降低設(shè)定值來保持工藝
47、溫度的平衡。薄膜生產(chǎn)還與環(huán)境溫度有關(guān)聯(lián), 扁絲生產(chǎn)最佳的環(huán)境溫度為 1525 C,但夏季與冬季的自然溫度相差約35 C,這就要求根據(jù)季節(jié)變化做好生產(chǎn)環(huán)境的保溫與降溫工作,同時(shí)對工藝溫度來說也要做適應(yīng)的調(diào)整。冷卻是扁絲生產(chǎn)中必不可少的環(huán)節(jié),物料從模口擠出以后,帶著170 C左右的溫度被拉成膜片。如不迅速對動(dòng)態(tài)下的薄膜進(jìn)行冷卻就無法進(jìn)行生產(chǎn)。管膜生產(chǎn)是采用風(fēng)冷,機(jī)械風(fēng)通過圓風(fēng)環(huán)口向管膜四均勻輸送一定的風(fēng)量,保證管膜在一定距離達(dá)到冷卻定型。風(fēng)量的控制要根據(jù)膜片冷卻后的反映,如果膜片出現(xiàn)皺紋,說明風(fēng)速度過大,如果膜表面出現(xiàn)擦橫,說明風(fēng)量過小。(但是出現(xiàn)皺紋還要考慮是否有設(shè)備上的機(jī)械原因),一般在保證正
48、常生產(chǎn)情況下,風(fēng)量偏小一點(diǎn)為宜,這樣有利于管膜泡型的穩(wěn)定。從多年操作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來看,泡型的定型線控制在管膜 整個(gè)高度的2/3處為宜。平膜生產(chǎn),采用水槽冷卻,水槽冷卻水為循環(huán)水,由于平膜不斷通過水槽的冷卻水造成水溫上升,只有通過水的循環(huán)保持水溫不變。冷卻水的溫度差異對膜片的質(zhì)量有一定的影響,水溫過高,平膜片上會(huì)出現(xiàn)麻點(diǎn)狀,拉伸性能下降,水溫過低,膜片變硬,不利于刀排切割。對水溫要求一般控制在30 40 C左右,最高不能超過 45 C或低于25 Co綜上所述,無論哪種式生產(chǎn),工藝溫度要求很強(qiáng),切勿憑經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn),多年來,在生產(chǎn)中,我們總結(jié)了20余種不同牌號(hào)原料的工藝溫度控制參數(shù),對現(xiàn)生產(chǎn)有很大的指導(dǎo)作用
49、。第三節(jié)切割切割,就是把膜片利用刀牌上的多頭刀片切割成一定規(guī)格的坯絲。切割刀片,可用單面刀片,也可用其它類型刀片,如手術(shù)刀片等。刀片在刀排盒中按規(guī)定尺寸的墊片等距離夾緊。刀墊片的厚度是按扁絲寬度和工藝要求計(jì)算的,刀墊厚度一定,即規(guī)定了絲坯寬度,同時(shí)也規(guī)定了扁絲寬度。同時(shí)根據(jù)不同寬度的扁絲要配備各種不同厚度的刀墊,常配的2m/m、3m/m、4m/m、6.5m/m、7m/m、8m/m 等。刀架要牢固、水平、刀片刃口要求鋒利,無毛損、缺口。因?yàn)檫@些缺陷都能導(dǎo)致坯絲在拉伸過程中造成 扁絲斷頭,或拉伸不均。使扁絲出現(xiàn)“大頭絲”、“竹節(jié)絲”、“毛絲”。切割時(shí),對膜片有一定的要求;管膜寬度單邊應(yīng)略寬于刀排1
50、0 15m/m。并且膜片平整,通過磁粉制動(dòng)器給膜片施了一定力。低于這些要求,不易切割或出現(xiàn)跳刀現(xiàn)象。第四節(jié)熱拉伸經(jīng)過切割后的坯絲,必須經(jīng)過加熱位伸,才能得到一定規(guī)格的扁絲。拉伸工作是由牽伸機(jī)來完成的,它由一、二、三牽對壓輥和兩塊弧型板組成?;⌒桶宸稚舷聝擅?,各面 分三個(gè)溫區(qū),它是坯絲加熱的裝置,根據(jù)坯絲厚薄不同,受熱溫度的設(shè)定也不同。坯絲通過弧型板加熱, 使大分子鏈活動(dòng)增強(qiáng), 再經(jīng)過二牽對輥與一牽對輥線速度之差進(jìn)行拉伸,使坯絲定位拉伸伸長,這時(shí)的加工工藝溫度要求格,如果控制不適當(dāng),會(huì)產(chǎn)生斷絲、毛絲、粘絲、大頭絲等現(xiàn)象。一般說來“ PP'要求拉伸溫度在110-130 C之,所以在三個(gè)區(qū)的
51、溫度設(shè)定分別為:一區(qū)110C、二區(qū)120 125C,三區(qū)125 C左右。在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)注意拉伸點(diǎn)的變化,拉伸點(diǎn),指坯經(jīng)過拉伸產(chǎn)生細(xì)頸時(shí)弧型板上的位置,一般拉伸點(diǎn)位置在二區(qū)偏前部的為準(zhǔn)。在拉伸工藝中,應(yīng)注意以下幾種情況:(1) 溫度的影響塑料在拉伸過程中,有三種極限,即比例極限、屈服極限、強(qiáng)度極限,超過它的極限扁絲都有斷裂。溫度對扁絲拉伸影響很大,當(dāng)溫度升高時(shí),大分子鏈段的活動(dòng)能力增加,在拉伸過程中會(huì)呈現(xiàn)較大的應(yīng) 力和較低的屈服極限。下圖是在不同溫度下的四條應(yīng)力一-應(yīng)變曲線。應(yīng)力圖中:曲線A的拉伸溫度最高,呈高彈拉伸,曲線上顯示不出明顯的屈服點(diǎn)。 曲線B的拉伸溫度適中,能出現(xiàn)穩(wěn)定的細(xì)頸現(xiàn)象,可
52、見這時(shí)溫度較為合適。曲線C是在繼續(xù)降低拉伸溫度下得到的,這時(shí)細(xì)頸不穩(wěn)定。曲線D的拉伸溫度最低,這時(shí)材料的的斷裂強(qiáng)度比屈服強(qiáng)度還要低,細(xì)頸剛開始出現(xiàn)就被拉斷了。 從圖上分析,拉伸溫度設(shè)定是很格的,設(shè)定不適當(dāng),就會(huì)造成扁絲質(zhì)量不合格,甚至無常生產(chǎn)。 在實(shí)際生產(chǎn)中,一般在溫度不適應(yīng)的情況下,會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)面的現(xiàn)象。a 、突然扁絲斷頭率增加。b、扁絲拉伸點(diǎn)突然偏離原來的位置。c、扁絲有鋸齒狀邊緣,手感毛糙,在弧形板上有粘連現(xiàn)象。(2 )牽伸速度和位伸倍數(shù)的影響。扁絲有一定的強(qiáng)度極限,超過此極限就會(huì)使扁絲拉斷,所以坯絲承受拉伸是有一定的限度。但在某種意義來說,增大拉伸倍數(shù),會(huì)使扁絲縱向分子排列結(jié)構(gòu)變好,
53、能提高單絲的拉斷力。若拉伸倍數(shù)過小,使坯絲未達(dá)到拉伸的目的。 扁絲拉斷力很低。因此, 拉伸主要取決于坯絲被拉伸的倍數(shù),即要保證在強(qiáng)力極限之,又要有足夠的拉伸,以得到有較高的拉斷力。牽伸速度決定于坯絲在弧型板停留的時(shí)間,從物理意義來說,速度越快,坯絲在弧形板上受熱性能越差,因此,在實(shí)際操作中提高牽伸速度的同時(shí)要提高拉伸溫度,使坯受熱均勻透徹,便于拉伸。(3) 熱定型的影響熱定型是對扁絲被拉伸成型后防止在常溫下收縮為目的的定型。坯絲經(jīng)過受熱拉伸后, 產(chǎn)生有一定能量的應(yīng)力,為消除扁絲應(yīng)力,采用熱定型工藝處理, 所謂熱定型是通過第二次加熱, 并讓扁絲在定型加熱 板上自然加縮線速度的 5%米,達(dá)到定型效果。定型溫度略高于拉
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