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塑料编织袋加工应用技术探析 摘 要：本文以图表方式介绍了塑料编织袋的生产流程、技术特点、应用范围和生产加工工艺，并且对编织袋生产使用过程中经常遇到的问题进行了分析。关键词： 塑料 编织袋 应用技术 探析 塑料编织袋是由均聚聚丙烯、聚乙烯为原料经熔融挤出薄膜、切割拉丝、编织、尺寸切割，缝制或粘合而成，装载重量一般在25-50kg。因其具有良好的拉伸强度，耐磨损耐腐蚀不霉变虫蛀，卫生清洁，易于回收且价格低廉、运输方便，广泛用于水泥、化工原料、化肥、矿产、粮食、农林水产、饲料、食糖等粉、粒、柔性物料产品的包装，建材冶金的包覆防护等，应用范围逐步扩展，使用量高速增长。塑料复合编织袋是以塑料编织布为基材、经流延法复合后制成的塑料编织袋，具有防水、防潮、防尘和遮光的性能。按其主要材料构成可分为二合一袋和三合一袋。它与纸、薄膜、编织布、布匹及金属膜等复合后，可制成各种功能的复合袋，此功能复合袋印刷精美，做工精细，适用于精细化工、选矿、复合肥料及蛋白等各种高档材料的包装。 1 塑料编织袋生产流程1.1 原料组成1塑料编织袋生产所用原料主要是以聚丙烯、聚乙烯树脂为基础树脂，添加填充母料、回收料、稳定剂、分散剂和增强剂等辅助原料组成。1.2 生产流程 塑料编织袋生产流程图如下图1所示。PP、HDPE料干燥搅拌机拉丝机收卷机圆织机回收原料再生造粒机粉碎机纸或膜凹版彩印机复合机BOPP、CPP膜裁袋机缝包机印刷机PP编织袋打包机制袋机缝包机复合包装袋打包机裁袋机缝包机BOPP彩印复合袋打包机裁袋机缝包机、熔接机吨装袋、蓬布打包机 图1 生产流程图2 塑料编织袋的技术特点及应用范围塑料编织从广义上讲，是指塑料丝状物的织物。在塑料编织行业中，是指用塑料膜拉成纤维丝、编织成布。编织布可以后加工，依加工方式不同可制成篷布、编织袋，复膜后制成各种编织布、编织袋、集装袋、吨装袋、土工布和彩条布等。这些塑料编织产品统称为塑料编织物。塑料编织物所用丝的种类可分两类：一是扁丝，是由薄膜切割成窄条后纵向拉伸的产物，这种丝呈扁平窄条；二是裂膜丝或称膜裂纤维、撕裂纤维，是由薄膜切割成窄条后用机械方法划开成窄条并拉伸成网状的产物。 目前，塑料编织物主要是以聚丙烯类织物为主，其所用丝主要是丙纶丝。2.1 塑料编织袋技术特点塑料编织袋具有塑料的某些通用特性和它自己的特性。其技术特点如表1所述: 表1 塑料编织袋技术特点序号技术特点具体描述1质轻塑料编织袋的密度约0.90-0.98g/cm3，如果不添加填料，其密度为0.9-0.91 g/cm3。通常情况下编织袋比水轻。2断裂强度高塑料编织袋在塑料制品中是一种柔性、断裂强度高的材料，这与它的分子结构、结晶度、牵伸取向等有关，也与添加剂的种类有关，如果用比强度(强度/比重)来衡量塑料编织物，它高于或接近金属材料。3耐化学腐蚀性好塑料编织袋对无机、有机物有良好的耐腐蚀性，在110以下,在相当长的时间里对它没有什么影响。它对溶剂、油脂等有很强的化学稳定性。当温度升高时，四氯化碳、二甲苯、松节油等对它可以溶胀。发烟硝酸、发烟硫酸、卤族元素及其它强氧化物会使之氧化，它对强碱和一般酸类耐蚀性较好。 4耐磨性好纯聚丙烯塑料编织袋之间的摩擦系数小，仅有0.12左右，与尼龙相仿，在某种程度上，塑料编织袋和它物品之间摩擦，带有润滑作用。5电绝缘性较好纯聚丙烯编织袋是一种优良的电绝缘体。由于它不吸潮，不受空气中潮湿的影响，击穿电压也高，其介电常数为2.2-2.6，它的体积电阻很高，塑料编织袋的绝缘性好，并不等于用它来做绝缘材料使用。6耐环境性常温下，塑料编织袋实际上完全不受水分侵蚀，24小时内的吸水率低于0.01%，水气穿透性也很低；低温下，它变脆，易脆裂。塑料编织物不会发生霉变。7抗老化能力差塑料编织袋的抗老化能力差，特别是聚丙烯编织袋更低于聚乙烯编织物。它的老化原因主要是热氧老化、光降解。塑料编织物抗老化能力差是它的一个主要欠缺，影响它的使用寿命和应用领域。2.2 塑料编织袋应用范围塑料编织袋应用范围非常广泛。随着国内外各行各业技术经济的不断发展，塑料编织袋的需求量飞速增长，其主要应用领域见表2所示。表2 塑料编织袋应用范围序号用途具体描述1工农业包装 用于包装化肥、合成树脂、矿砂、炸药等工业产品；用于食盐、糖、棉花、稻谷、蔬菜等农业产品包装；取代纸制水泥包装袋。2食品包装大米编织袋、面粉编织袋、玉米编织袋等。3岩土工程广泛用于小水利、电力、公路、铁路、海港、矿山、建筑及军事的工程建设中。4物流运输物流袋、物流包装袋、货运袋、货运包装袋等。5日常生活用品 做工的、务农的、运货的、赶集的无人不用塑料编织制品。如购物袋、超市购物袋、超市环保购物袋。用于物流运输的货运编织袋，物流编织袋。6抗洪物资抗洪救灾缺少不了编织袋，堤坝、河岸、铁路、公路的修建中也缺少不了编织袋。7特殊的编织袋 如碳黑袋，其最大的特点是防晒。抗UV编织袋，应具有防紫外线功能、防老化功能等。3 塑料编织袋工艺技术指标3.1 塑料扁丝工艺技术指标1 2塑料扁丝简称扁丝，也有称为切割纤维，它是生产塑料编织袋的基本材料。塑料扁丝由特定品种的聚丙烯、聚乙烯树脂经和其它辅助原料熔融挤出成膜，然后纵向分切成条，诸条同时加热牵伸取向后定型，最终卷绕成扁丝纱锭，供织造编织袋。塑料扁丝工艺包括1）配方设计：原料改性、共混、着色、填充、配制、防老化、防降解等。2）熔融挤出：挤出温度、压力、流量调节控制、挤出过程的流变行为、功耗、产率。3）牵伸过程：牵引比、吹胀比、牵伸比、结晶冷却、取向、热处理定型。4）卷绕：成型、纱锭的质量检测等。塑料扁丝生产工艺技术指标主要分四类，见表3。表3 塑料扁丝生产主要工艺技术指标工艺技术指标项目生产加工物理含义物化改性指标混料比某添加组分和主要原料的重量比例称混料重量比。如共混改性、功能助剂添加比、废旧再生料掺混比、其它助剂等。添加百分率某添加组占总体各组的重量百分数,称添加重量百分率。物性流变指标牵引比挤出膜牵引速度与膜口挤出速度之比。它不仅用于平膜，也用于管膜。通过控制牵引比，使膜在牵引方向上略有取向作用。牵引比的控制是控制挤出膜冷却后的厚度唯一有效的手段。一般情况下，牵引比保持在4-8为宜。吹胀比吹塑时管膜吹出的膜泡直径和原来的模口直径的比。一般情况下吹胀比控制在2.0-3.5之间。牵伸比扁丝牵伸时单位长度分割丝(坯丝)所牵伸的长度倍数，或者描述为牵伸(二牵)速度与牵引(一牵)速度的比值，也称牵伸倍数即拉伸比。一般情况下，牵伸比控制在4-7。回缩比是指扁丝牵出速度和牵引速度的比值，又称定型比。一般情况下，回缩比在0.96-0.99之间。机械性能指标扁丝线密度是表征线性物体单位长度的质量。线密度越大，拉断力越大。在塑编中，扁丝的线密度是衡量塑料编织物总体强度的基本要素。相对拉伸负荷是指每tex的扁丝的拉断力，对于每根扁丝，由于它的密度和厚薄各不相同，因而拉断力不同。但是相对拉伸负荷大小基本上趋于相近。因为相对拉伸负荷是与扁丝宽度和厚度无关的物理强度指标。它的大小取决于原料的温度、牵伸比、定型、冷却、结晶等因素。国标中规定相对拉断力大于等于0.32N/tex。断裂伸长率是指扁丝拉伸时有效标线部分(两夹具间)拉断时长度增加量与初始有效标线部分(两夹具间)长度的百分比，断裂伸长率是衡量扁丝韧性(弹性)指标。具有较大的断裂伸长率，表征扁丝抗冲击时有一定的弹性伸长，不会立即脆断，因而断裂伸长率大。国标中要求断裂伸长率为15-30%. 公差尺寸指标扁丝宽度指分割丝经过牵伸后的宽度，它决定了编织袋的编织密度。对于塑料编织袋和复合塑料编织袋，国标中推荐了三种常用编织密度(径密*纬密)，即36*36、40*40、48*48根/10cm。这三种编织密度也适用其他编织物，按这三种编织密度，扁丝的宽度理论计算为：2.78mm、2.5mm、2.08mm。在生产扁丝过程中要按客户要求的编织密度控制扁丝的宽度。 扁丝厚度指分割丝牵伸后的厚度。厚度决定了编织布单位面积重量。同时，如果扁丝宽度已经确定，扁丝的厚薄就是扁丝线密度的决定因素。3.2 编织袋编织工艺技术指标 编织袋编织是编织袋生产过程中将扁丝按照一定标准进行生产的重要工序，其过程控制直接影响编织袋的质量和使用性能。主要生产工艺技术指标见表4。表4 塑料编织袋编织主要工艺技术指标工艺技术指标生产加工物理含义编织密度是指100mm100mm编织物内，经纬纱的根数。常用的编织布密度是3636根/10cm、4040根/10cm、4848根/10cm。编织密度公差编织密度公差是指比给定标准编织密度多或减少扁丝的根数。编织布单位面积质量编织布的单位面积重量是以平方米克重数来表示的，是编织布的一项重要技术指标。平方米克重数主要取决于经纬密度和扁丝的厚度，平方米克重数影响编织布的拉伸强度、载荷能力，平方米克重数是生产企业控制成本的一个主要环节。编织布拉伸负荷拉伸负荷也称抗拉强度、拉伸强度。对于编织布承受经向和纬向两个方向的拉伸负荷，故称经向、纬向拉伸负荷。幅宽各种编织布幅宽直接影响制袋工序。对于筒布用折经表示幅宽,折经等于圆周长的一半。幅宽回缩率，所有编织布织造卷取后的宽度，在展卷切割、印刷、缝合后，制成袋子的宽度均略小于卷取时的宽度，称之不幅宽回缩。手感PP扁丝编织物手感较厚实，挺阔，粗硬些。HDPE扁丝编织物手感较软，润滑，不致密，在PP扁丝料中添加钙质母料，手感挺阔，PP中少加HDPE会使其柔软些。扁丝窄,编织的平，手感柔软，扁丝宽，编织布时折叠丝多，手感粗糙。 3.3 编织袋涂覆工艺技术指标 挤出涂覆工艺是复合塑料编织袋生产的关键工序。GB/T8947-98规定了涂覆袋的技术质量标准。主要工艺技术指标见表5。表5 编织袋涂覆工艺技术指标工艺技术指标生产加工物理含义有效宽度公差15 -10mm有效长度公差15-10mm涂膜厚度公差0.005mm编织袋剥离强度 3.0N/3cm，有一种实验剥离力的方法，那就是用胶粘带贴于涂覆的膜上，然后撕拉胶粘带，不能把编织布和膜分开为合格，即达到了剥离强度。这种方法为非法定检测效力。涂覆树脂的选择 聚乙烯基材可以用涂覆级聚乙烯；聚丙烯基材可以用涂覆级聚丙烯或专用聚丙烯中缝料。中缝粘合PP料比扁丝PP料的熔点温度低10左右最为理想。涂覆机工艺参数PP中缝粘接料：挤出机温度在260-280之间；PE中缝粘接料：挤出机温度在255-265之间。不同树脂、不同设备，可作适当调整。挤出流量控制依粘合速度而定，挤出膜厚在0.05-0.12mm即可。3.4 编织袋制袋工艺技术指标编织袋制袋工艺是塑料编织袋生产的最后一道工序，它包括印刷、切割、缝合、打包等几个主要环节。主要工艺技术指标见表6。表6 编织袋制袋工艺技术指标工艺技术指标生产加工物理含义缝合强度此项指标是制袋最重要、最关键指标。GB/T8946和GB/T8947中明确了缝边向和缝底向的拉伸负荷。影响缝合强度的主要因素是缝合线种类和型号、针距大小、线迹、卷边或折边缝合线到袋边的尺寸、热切和冷切方式等。集装袋：主体连接部的抗拉强度必须达到基本强度的67%以上、底部连接部的抗拉强度必须达到基本强度的42%以上。插口水泥袋：上封口视同缝底向强度处理。纸袋：缝底向的强度,一般是达不到指标的,故建议改为糊底袋。涂膜冷切割袋：采用卷边处理。冷切边缘的缝线可能从经丝中连同纬丝撕出。无强度要求编织袋：上口锁边一周，针距可密，线可细。有效宽度公差15 -10mm有效长度公差15-10mm集装袋的尺寸公差1m以下为20mm，1m以上是30mm。印刷图文塑料编织袋印刷主要是普通印刷。重点关注印刷图文位置公差、印刷图文清晰度、印刷图文色彩等。外观质量普通塑料编织袋、复合塑料编织袋、集装袋、水泥袋等所有外观质量欠缺并非都是制袋工序造成的。但是，制袋工序是最后一道工序，也是质量把关的最后一道工序。4 塑料编织袋生产使用常见问题4.1 编织袋包装容易破包的问题。编织袋在包装运输过程中易出现破包问题，排除非正常因素后，其主要原因是由于基布强度低所致。基布强度的高低，与基布生产时所用的聚丙烯原料和工艺参数有关。以相同牌号、不同厂家生产的聚丙烯为原料生产的基布，其拉伸强度和断裂伸长率存在一定的差距；同时，在拉丝过程中，挤出温度、冷却水温度、牵伸温度和拉伸比等工艺参数也直接影响基布的拉伸强度和断裂伸长率。挤出温度低，塑化不好，扁丝发脆，还容易有不融化结点，在后续加工时容易受伤，会成为成品的质量薄弱环节。冷却水温度一般控制在30-60之间，若温度太低，易造成生产困难，融膜硬，切丝牵伸容易断，强度也不高；若冷却水温度太高，结晶过大，容易出现结节拉伸不开，断裂伸长率小，使用时反而容易破裂。拉伸温度的高低对强度和伸长率有直接影响，在其它工艺参数不变的的条件下，拉伸温度对伸长率影响较大，而对强度则影响较小，因此在一定范围内选择较高的拉伸温度，对提高断裂伸长率，增加产品韧性有益。牵伸比与强度成正比，与伸长率成反比，需要不断优化。4.2 塑料编织袋的老化问题塑料编织袋老化问题的原因很多，诸如热氧老化、光老化、长期载荷、机械作用、腐蚀等。其中，热氧老化、光老化是造成编织袋老化的主要原因。在阳光直射或在较高的温度条件下，生产编织袋用的聚丙烯、聚乙烯易发生降解，从而造成编织袋强度降低，甚至出现变色、发黄、发脆，不能使用等。如包装水泥用的塑料编织袋，在露天环境下受阳光直射或贮运过程中温度过高（集装箱运输）或遇到雨淋，都会导致其强度大幅下降，从而达不到保护内装物品的质量要求。为防止此类现象的发生，在塑料编织袋生产时，一般使用情况下使用已经添加了防老化剂的扁丝级聚丙烯粒料或少部分使用粉料聚丙烯，但是在炎热的夏季或特殊要求时，采用在扁丝生产中再加入适量的抗氧剂、稳定剂、脱氧剂、紫外线吸收剂等防光、热氧老化的助剂来减轻热光氧老化。同时，塑料编织袋应放在阴凉洁净的室内贮藏，运输时应避免日晒雨淋，不应靠近热源，贮存期通常在12个月内为宜；夏季高温和折射光较强时，一个月即可老化严重，使用单位应尽可能遮挡阳光。 4.3 涂覆后塑料编织布老化问题3涂覆生产时，往往为了追求粘结牢度而升高挤出温度，这样会烫伤基布，特别是双面复合筒布，很容易忽视高温对筒布两边的损伤，制成的袋子在初期使用时一切正常，然而一旦存放一段时间后，在装运过程中很容易从侧边破裂，造成损失与经济纠纷。选择适用的涂覆料或者添加适量的增粘剂，并不断优化涂膜工艺，能够防止涂膜后编织布的老化。涂膜生产时选用粘合效果好的涂覆专用料可以降低挤出温度；添加适当的增粘助剂如EVA、EEA等低温热封效果好的材料能够降低复合温度。同时，增加粘结力还可以通过增加膜口到粘合辊压点的距离（气隙），增加压合面压力来调整，增加气隙来增加融膜与空气接触时间，增加氧化效果使极性分子增多，与基布融合性能加强，粘合力增加，但过长的气隙也会降低熔体温度减低粘合力，据经验一般取40-100mm，复合速度快可以长点，复合速度低短点，粘结力随复合压力增加而增加，但超过一定压力值后，压力升高粘结力变化很小，胶辊寿命与压力成反向关系，通过实践摸索时要兼顾到。还有通过电击，预热等办法来改善基布表面，但是因为增加能耗与操作难度，很少采用，一般经过调整配方与气隙和压合压力就能得到满意效果。4.4 再生料的使用问题塑料编织袋的原料经挤出、拉丝后再回收使用都属于再生料范围。但同其它产品一样，在生产过程中不可能没有边角料、废料产生。一般所说的无再生料塑料编织袋是指生产编织袋时，没有另加外购废旧再生料，生产中的扁丝和废丝按比例添加新料中再用，就是“无再生料编织袋”。 由于再生料的过多加入将促使塑料编织袋的老化。为此，国家建材行业要求制袋原料中不允许添加再生料、回料，填充改性原料的掺入量应严格限制在5%以内，同时要严格控制涂膜温度，避免由于工艺问题引起加速老化问题。有些塑编袋生产企业为了降低成本，使用的回料（边丝或废丝）超过规定比例，塑编袋就会出现强度不合格的问题。另外，