编织袋拉丝机培训教材

.拉丝培训教材目录第一章 概论第一节 塑料第二节 塑料的组成和分类第三节 塑料的成型加工第四节 常用塑料的英文缩写代号第二章 聚乙稀和聚丙稀树脂第一节 聚乙稀树脂第二节 聚丙稀树脂第三章 扁丝生产工艺及操作第一节 扁丝生产概况第二节 薄膜生产和冷却第三节 切割第四节 热拉伸第五节 卷绕第四章 常见故障及排除第一节 常用术语第二节 故障与排除第五章 拉丝设备的保养与维修第一节 拉丝机的组成及各部用途第二节 KP702挤出机基本结构和作用第三节 KP702开机注意事项及维护保养第四节 KP711牵伸机第五节 PB101型分丝卷绕机第六章 设备管理及维修常识第一节 润滑知识第二节 润滑油（脂）的名称、牌号和用途第三节 一般检修和装配知识第一章 概 论第一节 塑 料塑性材料简音之为塑料，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，产生永久变形的性质。例如：一块生面团，对它稍加压力后就会产生变形，压力解除后生面团仍不能恢复到原来的形状，这就是生面团产生的塑性变形。与塑性相反为弹性，具有弹性的材料，在外力作用下只会产生暂时变形，一旦外力撤除，材料就会恢复原来的形状。如：一条橡皮筋，用手捏住它的两端用力一拉，橡皮筋就伸长了，但两手松开，橡皮筋又恢复到原来的形态，这种变形是弹性变形，所以橡皮筋不能为塑性材料。人们经常利用材料的塑性，把该材料加工成所需的形状。塑料在成型过程中，就是一种典型的塑性材料，它在一定温度和压力作用下很容易被加工成所希望的各种形状，满足社会和人们生活的需要，这一点也正是塑料工业迅猛发展的主要原因之一，但是塑料的可塑性也决不是任何情况下都表现出来，否则塑料制品就没有强度，保持不了固定的形状了。这就是说，塑料不仅仅在成型过程中具有很大的可塑性，保持不了固定的形状了。这就是说，塑料不仅仅在成型过程中具有很大的可塑性，而且，一旦加工成型，它就不应再具有可塑性。实际上在成型过程中能表现出很大可塑性的材料很多，如；陶瓷、玻璃、石膏、混凝土、金属等等，但这些材料并不是塑料，所以我们必须懂得，具有塑性的材料并非就是塑料，而塑料就必须具有较好的塑性。可见工业上所指的塑料，除了在成型时有很大的可塑性之外，还包含着一定的内容；曾有人给塑料下过这样的定义“塑料是以高分子量合成树脂为主要成份，在一定的条件（如温度、压力等）下可塑成所需要的形状，而在使用时能保持形状不变动的材料”。这一定义明确地指出塑料的主要成份是高分子量合成树脂，以示与上述陶土、金属等材料有所区别，随着塑料工业的发展及其推广，关于塑料本身的定义也在不断地得到修正和补充。第二节 塑料的组成和分类根据塑料的组成不同，塑料可分成单组份和多组份塑料。单组份塑料主要由树脂组成，其中仅加入少量辅助材料，如着色剂、润滑剂、抗氧剂等。属于这种塑料的有：聚乙稀、聚丙稀、聚苯乙稀、硬聚氯乙稀、聚甲基丙稀酸甲脂（即有机玻璃）等。也有的塑料除树脂以外完全不加入任何添加剂，如聚四氟乙稀塑料等，在此情况下树脂即为塑料。多组份塑料则以树脂、填料、增塑剂为主要成份。在塑料的各种组成材料中，除树脂以外的材料都称为助剂或添加剂。以下就塑料中各种组份的作用和用量作简单讨论。1、树脂是塑料的最主要成份，其作用是将塑料中其它各组份紧紧地粘合在一起，树脂基本上决定了塑料的主要性能，如物理性能、化学性能以及电性能等。塑料中树脂的含量为40100%。在表示塑料各组份所组成的配方时，通常把树脂量当作100份，其它助剂占树脂重量的百分之几表示。2、填料与称作为填充剂，使用填料的目的，主要是降低成本，同时可改进制品的某些性能。例如聚氯乙稀电缆料中加入锻烧陶土，即可降低成本，又改善了电气性能，聚氯乙稀吹塑薄膜中加入轻体碳酸钙，可减少粘闭性，加入纤维状填料可提高塑料制品的抗冲击性能，加入石棉填料可以提高塑料的耐热性。根据填料的化学组成不同，可分为无机填料和有机填料两类，若按其形状划发，则有粉状填料和纤维填料。无机填料主要有耐酸钙、硫酸钡、锻烧陶土、白炭黑（二氧化硅）、滑石粉、硅藻土、石棉、玻璃等。有机填料则包括木粉、纤维、纸、布及木材原片等。碳酸钙是热塑性塑料中最常见的填料，它的天然矿产很多。工业用的常分为重质和轻质两种。粒子的大小主要与风选有关。使用碳酸钙作填料时，塑料的加工温度不宜过高，否则会使碳酸钙分解出CO2气体而使制品表面无光或出现气泡。填料的用量有时可高达50份，甚至超过50份。热固性塑料的用量常较热塑性塑料用量多。在一般情况下，对热塑性塑料的挤出制品来说，填料经过特殊处理后，用量可以适当增加。3、增塑性的作用是增加塑料的可塑性和柔软性，降低塑料的脆性和刚性，同时还可降低塑料的成型温度。常用的增塑性的高沸点（沸点在250以上），低挥发性的液态脂类为主。选用增塑剂时必须考虑与树脂相容性要好，并且根据制品应用要求，注意增塑性的色泽、毒性、电绝缘性、经济性以及对光、热的稳定性等。4、润滑剂与称软化剂，其主要作用如下：（1）内部润滑作用。这是由于润滑剂与树脂微溶，因而降低树脂的熔融粘度，防止由摩擦热过高而引起树脂分解。（2）外部润滑作用，这是由于润滑剂在加工机械表面与树脂熔体之间形成润滑膜界面层，因而可以避免树脂粘附于机械表面而使制品容易脱模，同时又可减少它们的摩擦作用。（3）减少加工机械的动力。（4）使制品均匀，表面光洁，避免出现裂缝并可提高制品的耐磨性。关于塑料的分类方法，除按单组份和多组份分类外，最常见的是以塑料所使用的树脂命名。例如由聚乙稀树脂制得的塑料称为聚乙稀塑料，由聚丙稀和聚氯乙稀制得的塑料分别称为聚丙稀和聚氯乙稀塑料。如果塑料中包括两种或两种以上树脂，则称为这几种的共混塑料。塑料与树脂的名称虽然相同，但应注意二者的区别，它们除了在组合份上不同以外（塑料是由树脂加上其它组合得到的），树脂不但可以制成塑料，而且还可制成纤维、橡胶、涂料、粘合剂等，它们常常也是以树脂的名称来命名的。根据塑料受热后性能表现不同，还可把各种塑料区分为热塑性和热固性塑料两大类。热塑性塑料在加热后变软或熔融，冷却后又变硬，并可以如此反复多次。如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙稀、聚苯乙稀等塑料，热固性塑料加热过程中逐渐固化变硬，而且一旦固化即成体型大分子，以后再加热就不能再软化，强热则分解破坏，其典型产品有酚醛塑料，脲醛塑料等。目前热塑性塑料的产量远远超过热固性塑料，以外，根据塑料的状态，还可分为模塑塑料，层压塑料，人造革、塑料薄膜等。第三节 塑料的成型加工塑料工业包括塑料生产（包括树脂和半制品的生产）和塑料制品生产（也称为塑料成型工业或加工工业）两个系统。没有塑料的生产，就没有塑料制品的生产。没有塑料制品的生产，塑料就无实用价值。所以这两系统互相依存，缺一不可。塑料制品生产任务是根据塑料的各种性能，利用可以实施的各种方法，使其成为具有一定形状而同时又有使用价值的制品或材料。这里所说的实施方法可分为成型和加工两个部分。成型是将各种形态的原料制成一定形状的制品坯件。其方法主要有挤出、注射、压延、吹塑、浇铸、压制、滚塑、缠绕、粉末烧结等方法。成型是生产一切塑料制品必不可少的环节。有些制品还必须在成型以后进一步处理才能应用，这种进一步处理称为加工，如粘结、焊结、熔结、喷漆、印花、真空成型以及需车、刨、铣、磨、钻等各种机构加工。有时把塑料成型称为“一次加工”，而把加工称为“二次加工”。在各种成型方法中，挤出、注射和压延这三种方法是最主要的，它们生产的塑料制品占主要地位。塑料成型加工的重要性不仅在于它使塑料成为制品而有使用价值，而且还在于可以通过一定的成型方法和工艺过程来改进材料的使用性能。近年来，在所谓“三大物理改性”（即共混、填充和增强）方面取得的成果，为塑料应用开辟了新的天地，这些是塑料成型加工的重大进展。第四节 常用塑料的英文缩写代号缩写中文名称缩写中文名称ABSC AE I PEPMEVAPVAP CP EHDPELDPEP PVHMWPEPEC丙稀晴丁二稀苯乙稀共聚物醋酸纤维素环氧树脂乙稀丙烯共聚物乙稀醋酸乙稀酯共聚物聚丙稀晴聚碳酸脂聚乙稀高密度聚乙稀低密度聚乙稀聚丙烯超高分子量聚乙稀氯化聚乙稀P FPMMAPOMP CPTFEP APVALPVCPVCCU FVC/EPVRPVDCP SPPO酚醛树脂聚甲荃稀酸甲脂聚甲醛氯化聚丙稀聚甲氟乙稀聚酰胺（尼龙）聚乙稀醇聚氯乙稀氯化聚氯乙稀脲甲醛树脂氯乙稀乙稀共聚物聚氨脂聚偏二氯乙稀聚苯乙稀聚苯醚思考题：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、 塑料主要组成有哪些？5、 填料的主要作用是什么？6、 热塑性与热固性塑料的区分何在？第二章 聚乙稀和聚丙烯树脂第一节 聚乙稀树脂一、聚乙稀树脂从1939年开始工业化生产，是目前塑料工业中产量最大，应用最广的品种。聚乙稀的原料单位是乙稀（分子式CH2=CH2）最早用于聚合的乙稀中乙醇，（即酒精：分子式为CH3CH2OH）脱水制得的。如今大量乙稀来自于石油，裂解汽油就能得到聚稀烃（包括乙稀和丙稀等）。天然气或石油气中乙烷（CH3CH3）和丙烷（CH3CH2CH3），高温裂解也可能以高产率制得乙稀。乙稀在常压下是一种气体，聚合后得到的高分子量聚乙稀却是固体物质。在聚合反应过程中必须很好地控制聚合热，否则容易引起爆炸。乙稀的聚合可以在高压、中压和低压下进行。因此可把聚乙稀分类成为高压乙稀，中压聚乙稀和低压聚乙稀。高压聚乙稀是使乙稀单体在高压（10003000大气压）和高温（80300）条件下聚合得到的，中压和低压聚乙稀是应用特殊的催化剂，分别在3540大气压和125150以及15大气压和70条件下聚合得到的。高压聚乙稀和中压、低压聚乙稀相比较，其支链数目较多，所以高压聚乙稀通常被描绘成树枝状，而低压与中压聚乙稀则为线型结构，每1000个碳原子的主链。在低压聚乙稀中含有57个乙基侧链。高压每1000个碳原子的主链见图。由于支链结构的存在，必须阻碍大分子间的有规则排列，使结晶度降低，结晶度降低，削弱了大分子紧密堆积程度，因而密度也减少了。由于这样的原因，高压聚乙稀的结晶度和密度都比较低，而中压和低压聚乙稀的结晶度和密度都比较高。因此通常把高压聚乙稀称为低密度聚乙稀，低结晶度聚乙稀，支链聚乙稀，中压、低压聚乙稀则称为高密度聚乙稀，高结晶度聚乙稀，线型聚乙稀。高压法所得的低密度聚乙稀较柔软。高密度聚乙稀则较刚硬。因此代密度聚乙稀又称为软聚乙稀，高密度聚乙稀又称为硬聚乙稀。但现在需注意，在一定条件下，高压法也可制得高密度聚乙稀，而低压法也可制得低密度聚乙稀。根据有关标准，可把聚乙稀按密度大小分分成如下四类：（1）密度0.9100.925 （2）密度0.9260.940（3）密度0.9410.956 （4）密度0.960以上（也可把200万作为标准），以上为超高分子量聚乙稀，分子量为1，00010，000之间的聚乙稀为低分子量聚乙稀，其熔点为80110，150时粘度12泊。这种材料是石蜡状物。强度和韧性都很差，但比石蜡坚韧，具有很好的耐水和耐腐蚀性，除了作润滑剂，蜡纸涂层等用途外不能单独用作塑料。目前高压法低密度聚乙稀产量很大，其应用很广，如包装薄膜、农用薄膜、电绝缘材料、化工设备、家庭用品、儿童玩具、水管和瓶子等，低压聚乙稀主要用于注射制品、吹塑制品、电气绝缘制品、单丝、扁丝等。关于不同密度聚乙烯的主要性能比较聚乙稀类型密度0.0910.0920.0930.0940.0950.0960.097高压法低压法高压法高密度中压法结晶度%65758595100熔点105120125130(137)刚性(相对值)1234拉伸强度(公斤/厘米2)140180250400切口冲击强度(相对值)10543透气性(相对值)201485 在上述聚乙稀树脂的各种分类方法中，应用最普通的是以树脂的生产方法和产品密度进行分类，从规格牌号来说，目前各国生产的聚乙稀已有好几百种，它们之间的基本差别大致可归结为四个方面：（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）所加入的助剂不同。通常根据制品的性能要求，可以选择不同牌号的树脂。二、聚乙稀的分子量及熔融指数由于受生产方法的限制以及适应成型加工和应用的需要，聚乙稀的分子量有一定范围，低密度聚乙稀的分子量一般为25，000左右，最高可达50，000，低分子量部分的含量应尽量减少，否则会加其老化过程。中压法生产的高密度聚乙稀，分子量一般为45，00050，000左右。低压法生产的高密度聚乙稀当原料单体的纯度很高时，产品分子量可超过1，000，000以上。但由于其粘度太大，不易成型，因而工业生产的聚乙稀分子量一般小于350，000。近年来发展的超高分子量聚乙稀，其分子量可达二百万至三百万。一般说来，聚乙稀树脂的分子量愈高，其物理机械性能愈好，但熔融粘度增加，导致加工性能下降。因此在选用树脂时，即要考虑使用要求，还应兼顾加工方便。工业上常用“熔融指数”（标准术语为：“熔体指数”）来相对地表示分子量的大小。熔融指数的含义是在标准的熔融指数测定仪中，把聚乙稀树脂加热到一定温度（一般为190）待树脂完全均匀熔化后，在一定负荷（一般为2160克）下把熔体从一定长度、一定孔径的毛细管中挤出，相当于10分钟被挤出的树脂重量（以克计算），即为该树脂的熔融指数。显然在相同条件下，树脂分子量越大，熔体粘度越来，被挤压出来的树脂重量就越少，熔融指数也越小。聚乙稀树脂的熔融指数不同，其应用范围也不同，不同熔融指数聚乙稀的用途见表：表中M.1即为熔融指数代号严格说来，只有当聚乙稀分子的结构相同时，熔融指数才能正确反映分子量大小。这是因为大分子的支链数目、支链长短以及分子量分子平均分子量同为4.2105的两种聚乙稀，支化聚乙稀（密度=0.92）的粘度仅为无支化聚乙稀（密度=0.96）粘度的五十分之一，其熔融指数必然是前者高于后者。由此可见，随着高密度聚乙稀的应用，熔融指数作为分子量量度的价值已有所降低了。聚乙稀树脂用途与其熔融指数的关系用 途高密度聚乙稀低密度聚乙稀M.1较适宜M.1M.1较适宜M.1管材、型材0.10.50.10.30.150.10.5注 射22.0381.550420中空容器0.21.50.210.350.51.5重包装薄膜0.110.30.5挤出平膜363.551.42.52.52吹塑薄膜0.580.750.3827电线护套、电缆0.21.50.20.70.240.21.5涂 复31057470单丝、扁丝0.41.20.91.1延 伸 带0.430.52三、聚乙稀的性能聚乙稀中典型的热塑性塑料，工业聚乙稀的熔点为108132，精确值由其分子结构决定。聚乙稀在本质上属于高分子石蜡，耐化学腐蚀性很好，它在室温下几乎不与任何溶剂发生明显的作用。然而正是这种性能，却又使聚乙稀制品印刷和粘接非常困难。聚乙稀在惰性气体中，温度高达300，还是稳定的，所以只要熔体不与氧接触，加工温度达300还不会降解。然而在有氧气存在的条件下，只有加热到50，就可以观测到由于氧气的氧化作用而使聚乙稀结构发生变化的现象。在紫外线作用下，聚乙稀在室温下就能氧化。在加工过程中聚乙稀被轻度氧化时，熔体粘度降低，进一步氧化则变色。高密度聚乙稀中的支链少，它对氧的稳定性要比低密度聚乙稀好一些。聚乙稀在紫外线照射下迟早会脆化，其原因是由于聚合或加工过程中氧化物而形成的羰基吸收能量的结果。羰基吸收波长为22003200埃的光波能量，然而射入地面的光波中波长3000埃的较少，因为大气压提供了一层保护。但是，因气候和季节不同，大气层的屏蔽效应就不同，这就会使聚乙稀的耐气候性能会有相当变化。由此可见，对室外使用的聚乙稀制品，加入适量的紫外线吸收剂或光屏蔽剂是十分必要的。聚乙稀在受到高辐射时，会形成一定的交联结构，交联阻碍结晶，使产品的结晶度下降。如是有510%的碳原子产生交联，则在室温下可得到无定型的聚乙稀产品。这种辐射交联工艺可用来制取聚乙稀收缩薄膜。长时间的高能辐射会使聚乙稀变色，有空气存在时还会发生表面氧化。在辐射期间氧化剂引起聚乙稀降解，这就抵消了交联的影响，在氧化存在的情况下，即使辐射剂量低，长时间照射聚乙稀薄膜，也可引起严重降解。聚乙稀共主要是它的成型加工性能超过其它各种塑料：熔融温度低，热分解温度高，熔体粘度大小适中，粘度随温度的变化波动小等等。在使用性能方面，聚乙稀具有如下优点：在广泛的频率范围内有优异的电性能，耐化学腐蚀性优良，低温柔韧性和曲挠性好。无色无毒，足够低的透水、汽性。聚乙稀缺点是：软化温度低，分子量低时易出现环境应力开裂，易被氧化，透明度差，石蜡状的外观，抗划痕性低，刚度不足，拉伸强度低，透气高。但是在许多场合下，只要正确选择树脂品种牌号、添加剂、加工条件和进行适当处理，这些缺点有些可以克服，有些则对正常使用并无多大妨碍。第二节 聚丙稀树脂聚丙稀是热塑性塑料中的后起之秀，它从1957年首先在意大利工业化生产后，几十年来其发展速度一直居各种塑料之冠，由于聚丙稀原料来源丰富、性能优良，特别是染色和低温脆裂问题均能得到解决。则将使它不仅在包装和日用品方面，而且在纤维织物和某些工程应用中都具有很强的竞争能力。目前在各大品种热塑性塑料中，聚丙稀占领先地位。一、聚丙稀的分子结构和分类：聚丙稀是由丙稀单体在催化剂存在下聚合得到的，反应方程式如下：n CH2=CH CH2CH3 n CH3 CH3 丙稀 聚丙稀工业上制取丙稀单体的途径主要有两方面：一种是精炼汽油时得到的副产物，另一种中从石油或低碳氢化合物热裂解制取稀烃时的产物。比较聚乙稀和聚丙稀的分子结构可以发现，聚乙稀分子中每个链节的一个氧原子被甲基（CH3）取代后，就成为聚丙稀分子。由于取代甲基可以有不同的空间排列方式，于是就形成了三种不同立体结构的高聚物，等规、间规和无规。等规聚丙稀也称为全同立构型聚丙稀，其大分子上所有CH3取代基都排列在由主链所构成的平面一侧，即是或者在主链平面之上或者在主链平面之下，并可简单表示如图： CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2C CH2C CH2C CH2C CH2CH H H H H 间规聚丙稀聚乙稀也称为间同立构型聚丙稀，其大分子上所有CH3取代基很有规律地交叉排列在主链所构成平面的两侧，如下所示 ：CH3 H CH3 H CH3 CH2C CH2CCH2CCH2CCH2C H CH3 H CH3 H无规聚丙稀又称为无规立构型聚丙稀，其大分子上CH3取代基无规则地排列在主链所构成平面的两侧，如下所示：CH3 H CH3 H CH3 CH2CCH2CCH2CCH2CCH2CH CH3 H CH3 H只有应用了特殊催化剂，才能制得等规或间规聚丙稀，这种聚合方法称为定向聚合。由于等规和间规聚丙稀分子排列很规整，它们很容易结晶。无规聚丙分子排列缺乏规整性，不能结晶。因而等规聚丙稀具有结晶度（60%左右），高韧性和高熔点（168171）的特点。无规聚丙稀在玻璃化温度以上是一种无定型类似橡胶的物质，其应用正有待于开发，间规聚丙稀的熔点比等规聚丙稀高，热性能和机械性能也更好，聚丙稀等规度一般为9095%，其中少量无规的间规结构即可以整个分子的形态存在，也可以是在等规结构的分子链上以不同长度的嵌段物形式出现。二、聚丙稀树脂的分子量及熔融指数聚丙稀的数均分子量Mn=38，00060，000，重均分子量MW=220，000700，000，MW/Mn=5.611.9。在选择适当分子量的高聚物进行挤出和注射成型时，分子量分布宽的要比分子量分布窄的产品更僵硬、更脆。聚丙稀分子量对其性能的影响在某些方面常与大多数热塑性塑料不同。分子量增加，材料的熔融粘度和拉伸强度增加，这一点聚丙稀和其它高聚物是一致的，但是当分子量增加时，聚丙稀的屈服强度、硬度、刚性和溶化温度却都有所降低。这是和大多数高聚物相反的。这种异常现象是由于高分子量聚丙稀比低分子量聚丙稀难结晶的缘故。亦即高分子量聚丙稀的结晶度要比低分子量聚丙稀低。同样原因，分子量增长可使聚丙稀的脆化温度下降。工业上表示聚丙稀分子量的方法同聚乙稀一样，也是用熔融指数来表示。聚丙稀测定熔融指数在230下进行的。其实，仅仅凭熔融指数来确定合适的制品和成型方法并不够，最好要了解树脂的分子量及其分布范围。聚丙稀熔融指数与产品成型方法的关系表产品名称M.1较适宜的M.1管、板材中空容器双轴拉伸薄膜纤 维延伸带扁丝、单丝吹塑薄膜注射制品0.150.30.41.512152615258812115小制品11.5大制品0.40.835高强度1.024.5810我厂几年来所常用国内、外的各种聚丙稀，适合于生产扁丝的牌号及其特点。见表：三、聚丙稀的结晶性能对于结晶高聚物来说，影响制品性能的最重要因素是结晶度大小，而在各种工艺因素中制品的结晶度对温度又最敏感。同一种材料，缓慢冷却对结晶度高，急冷却时结晶度低，制品进行热处理又可以提高结晶度，此外拉伸作用也可以使用结晶度提高。聚丙稀的结晶能力很强，结晶速度很快，它的玻璃化温度又很低（-20左右），因而不管聚丙稀熔体的冷却速度有多快，也无法得到完全无定形的产品。聚丙稀初生纤维的结晶约为33%，经过热拉伸，纤维结晶度提高到3748%，再经过热定型处理最后产品结晶度可达到6575%，甚至可达88%。普通聚丙稀树脂的注射制品结晶度可达5070%，在存放期间结晶度还会增加，这时制品有可能变形或翘曲。用于生产扁丝国内、外聚丙稀树脂产地牌号熔融指数用途及特点 北京燕山北京燕山南京杨子南京杨子南京杨子辽阳 石化美国美国美国钢铁公司美国美国新加坡葡萄牙美国F2401F3402F401F501S700500464906531F0403422033FV4012310150222.53.23.23.42.63.43.33.61.562.54.44.84.25.52.43.5233423343434扁丝、撕膜 强度高含紫外线吸收剂扁线、单丝扁丝、单丝、膜裂纤维扁丝、单丝、膜裂纤维扁丝、单丝扁丝、单丝扁丝、单丝扁丝、单丝扁丝、单丝扁丝、单丝扁丝、单丝扁丝、单丝扁丝、单丝聚丙稀的熔点约为170，熔体在熔点附近结晶度为零。温度下降到熔点以下，高聚物开始结晶，这时随着温度继续下降而结晶速度加快，当温度降至（聚丙稀中含有杂质）120、（纯净聚丙稀）150时结晶速度最快，此温度为聚丙稀的最大结晶带率温度，（另外有资料介绍聚丙稀的最大结晶速度温度为6570）。温度继续下降，结晶速度又能减慢，直到玻璃化温度时结晶速度为零。结晶高聚物的性质还与其结晶体结构有关，聚丙稀由熔体得到的结晶，一般都具有球晶结构。结晶温度高，球晶小；结晶温度低、球晶小。一般来说，球晶小，屈服强度和冲击强度较大，拉伸取向时的拉伸倍数也可以提高。四、聚丙稀的加工特点1、加热与冷却塑料在成型过程中通常总是首先被加热成为熔融体，在成型制品的定型过程中又要把熔体冷却到熔点或玻璃化温度以下。无定型高聚物和晶态高聚物在上述加热和冷却过程中吸收和释放的热量不一样，前者只是显热，而后者则除了显热以外，还有潜热。因此一般说来，结晶高聚物在加热熔融时所需热量多，而冷却固化时则释放热量少，由此也必然会对成型设备和工艺提出更多的加热和冷却。然而使高聚物由固体变成熔体吸收的热量或由熔体变成固体所释放的热量，除依赖于高聚物的比热（决定显热的因素）和熔化热（决定潜热的因素）外，还与其加工温度有关。几种高聚物的比热，熔化热和加工温度 见表高聚物比 热（千卡/公斤）熔 化 热（千卡/公斤）加工温度（）聚丙稀0.4640200300低压聚乙稀0.5560150315聚本乙稀0.32165305可以看出，聚丙稀的比热和熔化热都比低压聚乙稀小，似乎前者要比后者加工容易些。事实上并非如此，因为前者的最低加工温度要比后者高得多，二者从0升温熔化至其各自的最低加工温度所需热量近于相等，以另一方面来说，低压聚乙稀的加工温度范围较宽，而且宽在较低温范围，所以低压聚乙稀的加工一般要比聚丙稀容易。结晶高聚物在冷却过程中除了释放较多的热量外，冷却速度对制品的结晶度和晶体结构会产生很大影响，此外冷却过快会使制品中出现较大的内应力，冷却太慢又影响生产效率，因而必须严格控制冷却速度。结晶高聚物在冷却过程中所表现的另一特点是较大的收缩率，这是由于结晶使大分子排列紧密，制品密度增大的缘故。聚丙稀的收缩率比低密度聚乙稀低，但比聚笨乙稀高。2、流变行为聚丙稀熔体的非牛顿性比聚乙稀强，其表现粘度会随剪切应力或剪切速率增加而迅速下降。熔融指数测定仪的剪切速率约为10-210-1秒范围之内，属于低剪切速率下的流动。挤出和注射成型时剪切速率要比这一数值高得多，因而加工时的流动性能要比熔融指数值高。聚丙稀熔融体的表现粘度不大，对温度的敏感性也不强，从这两点考虑，加工聚丙稀不会有多大困难。3、高温氧化由于在聚丙稀大分子主链上交替出现叔碳原子，因而它对氧、热、光的稳定性要比聚乙稀差，在空气中把聚丙稀加热到230左右即可发现氧的作用。氧化作用使聚丙稀发生降解，形成低分子量产物，在各种等级的聚丙稀树脂中添加抗氧剂，目的就是在保证它在加工和应用中有足够的抗氧能力。但要注意，由于聚丙稀的加工温度较高，经过一欠成型后会使抗氧剂挥发很多，因而为了避免聚丙稀在加工过程中发生氧化降解，一方面尽可能缩短它在高温停留的时间，并让制品在高温下少与空气接触，另一方面还要充分注意到聚丙稀进行二次加工或使用回收料时将更易发生氧化降解作用。五、聚丙稀的性能（1）密度低，约为0.90克/厘米3左右，是现有商品树脂中最轻的一种。（2）熔点高，因而制品的使用温度也高，能承受沸水或蒸汽消毒处理。聚丙稀制品连续使用温度可以达120，在无载荷时，使用温度可达150。因此聚丙稀可以用于输送热水管道。（3）耐应力开裂性能好，聚丙稀树脂的分子量越大，耐应力开裂性越好。但要注意，在浓酸、浓铬酸和王水介质中，容易出现应力开裂现象。（4）强度和刚度都超过高密度聚乙稀，而且有突出的抗弯曲疲劳性能，用它制成的活动铰链经过七千万次弯曲试验，竞无损坏痕迹。（5）具有优良化学稳定性，而且结晶度越高，化学稳定性也越好。（6）透明性比高密度聚乙稀好，其原因为无定形聚丙稀的密度与晶态聚丙稀的密度相差较少有关。聚丙稀的双轴拉伸薄膜透明度非常好，这是由于双轴拉伸后减少了光散射的缘故。（7）脆化温度高，约为-10-30，因而在低温甚至在室温时的抗冲击性能不佳。低温脆裂是聚丙稀最主要缺点。（8）抗紫外线能力差，在室外使用的聚丙稀制品，应选用加有紫外线吸收剂的树脂，提高分子量和结晶度，可以增加聚丙稀制品对氧和光的稳定性。（9）对缺口敏感，在设计模具时，要特别注意避免尖角存在，否则易产生应力集中。六、聚丙稀的改性和着色为了改进聚丙稀树脂对氧和光的稳定性和抗低温脆裂性，或者为了取得其它的性能，通常采用加入添加剂以及填充，共混等方法进行改性。（1）聚丙稀中经常使用的添加剂有：抗氧剂，紫外线吸收剂、颜料、炭黑、橡胶、玻璃纤维，碳酸钙及其它各种填料等。（2）聚丙稀共混聚丙稀树脂经常与其它高聚物共混，以改进性能，与聚丙稀共混的常用树脂用共混效果见表：共混树脂用量%效果低密度聚乙稀125降低脆化温度，改善低温冲击性能，用于扁丝中可提高拉伸强度和改进手感。高密度聚乙稀540改进流动性，提高低温冲击强度，适于注射大型容器，用于扁丝中可增加柔韧性。EVA515改善加工性能，印刷性能，耐应力开裂性和低温脆化性，40时冲击强度提高二倍，聚丙稀和聚乙稀共混，加入EVA树脂可增加它的相容性。聚丁二稀脆化温度降低2030，20以下的冲击强度提高100倍。（3）聚乙稀和聚丙稀的商品树脂绝大多数为白色颗粒状，要把它们制成不同颜色的制品，加工中还要进行着色处理，目前国内最常用的着色方法有两种，浮染法和浓色母料着色法。浮染法是使用液体石蜡作助染剂，与粉颜料和树脂一同混合均匀，使颜料粘附树脂表面，然后进行加工，即得到有色制品。液体石蜡的用量为100公斤树脂200毫升左右。浓色母料着色法是先把大量颜料与少量树脂配制成浓色母料颗粒，使用时按着色要求加入白原料中一定的比例进行生产，即可加工成各种颜色的制品。思考题：1、 PE可分为哪几个种类？2、 聚合反应的压力大小对PE性能有什么影响？3、 熔融指数对PE性能有什么影响？4、 熔融指数与PE性能的关系如何？5、 什么是密度？密度与比重有何区别？6、 密度、熔融指数、分子量三者关系怎样？7、 聚丙稀属哪种塑料？8、 工业上制取聚丙稀单体的途径主要有哪两个方面？9、 聚丙稀分子量对其性能的影响有哪些？10、 脆化温度指的是什么？11、 聚丙稀熔点温度是多少？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几种方法？15、 聚丙稀中常用添加剂主要有哪几种？16、 聚丙稀着色法有几种？第三章 扁丝生产工艺及操作第一节 扁丝生产概况扁丝生产工序是编织袋生产的第一道工序。能否生产符合编织袋要求的扁丝，是关系到能不能生产合格的编织袋产品。因此扁丝生产是编织袋生产中工艺较为复杂，控制有一定难度的技术生产，也是在编织袋生产中起到举足轻重的关键工序。扁丝生产是通过一定的加工设备，将聚丙稀树脂经过加热，挤出等物理变化形成管膜或平膜，采取不同的冷却方式，使之定型，然后经过切坯，拉伸、定型、卷绕等环节，拿出合格的扁丝，送下工序生产。扁丝一经产生即是本工序的产品，又是下工序的原材料。根据管膜，平膜方式不同，因此我们称管膜风冷吹胀法和平膜水冷法。这两种方法我厂均采用。采用管膜法，对原料要求严格，但其生产效率高，平膜法适应多品种原料，尤其是“HDPE”，超薄型扁丝等，但生产效率低，并在控制上也还有一定难度，无论采用哪种方法，其工艺流程是基本一致的。扁丝工艺流程图树 脂 料 仑 挤 出 冷 却 人字板 压反辊 导 辊 切 坯 一 牵 拉 伸二 牵 定 型 三 牵 卷 绕第二节 薄膜生产的冷却挤出机是生产薄膜的设备，原料经过料仑进入挤出机，在一定温度下，使塑料形成玻璃态。挤出机就是完成从粒料转化到玻璃态，然后由模头挤出。薄膜成型方法有平膜和管膜法，这两种方法各有优点，前面已述。薄膜从模头挤出，经过一次拉伸使“PP”分子结构产生一次排列，提高膜管张力。管膜是采用环形模头，模口间距11.5m/m，一般采用风冷方式，但是由于环形膜口间距难以调整圆周尺寸一致，并且因风冷却采用多头风管，冷却风量不一定很均匀，这样造成管膜圆周壁厚不均匀。在工艺上称为厚薄道。由于厚薄道的存在，以至扁丝厚薄存在一定范围的偏差。平膜生产是经过“T”型模头直接挤入水槽进行冷却，因模唇是二块平行板，所以模口间隙调整容易，出膜量均匀，但其张力比管膜要难以调整。这是因为模口距水槽距离短，水温控制困难。由于平膜冷却速度快，因应力致使平膜两边产生增厚硬边，丝坯利用率低。不论是哪种方法，挤出机作用是一样的，都是通过温度加热，使塑料产生物理变化。这就显得工艺温度设定的重要性。由于原料牌号不一样，各种原料熔融指数不一。在实际生产中，产生玻璃态效果不一样。温度过低，一部分形成玻璃态。另一部分仍为半粒料，这就是所谓“塑化不好”或称“夹生”。温度过高，粒料基本上达到液态，甚至在机筒内产生分解，这就谈不上成型。因此，在操作中，必须严格按照工艺要求控制和操作。挤出机加热分为机身四个区，网部一个区，模头三个区。基中机身区域最为重要，它是塑化的主导部位，温控好坏，直接影响生产和扁丝质量。那么主机温度如何设定，通过理论分析，一般的机身一区要考虑到原料进入机筒，不至于在料仑与机筒入口处产生粘连，造成原料运动困难、流动性差，同时又要考虑到原料一进入料仑开始预热，以使后区缩短加热时间。这样的情况下，必须按其原料的性能和熔点来定，通常控制在18010左右。二至四区是整个塑化区域，原料在这个区域不光是加热，而且还要进行混炼，密实，从工艺要求来看，一般采取递增式加热。温度设定在215240之间。这个区域温度过低，会使塑化不良，增大料筒内压，损坏设备。温度过高不易出膜成型。模头是物料在挤出机水平运动的基础上通过弯管转化为垂直运动，并使薄膜成型的装置。它的温度要求主要是保持物料的玻璃态。并使物料按膜口型状形成薄膜（管膜或平膜）。模头温度设定为三个区域，模一区取20010，模二区取22010，模三区取17510。这些区域如果温度偏低，会造成物料无法挤出，严重的会造成设备事故，温度偏高，会无法使塑料成型生产。塑料在塑化范围内被挤出膜口后，可以从膜片上看出工艺温度是否达到最佳状态。如果膜片上有现少量所泡眼、云雾班、晶点式整个膜片都有鱼仔状，这种情况一般都是机身温度控制不当，需要及时对机身温度进行调整。而在膜片上某一部分出现条纹状班纹或鱼仔状条纹，这是模头温度控制不当所致。当然，薄膜生产的温度要求还与挤出机速度有关。在正常生产情况下，速度逐步加快，相应地要降低机身温度的设定值。这是因为物料在机筒内运动中产生一定的磨擦热能。通过降低设定值来保持工艺温度的平衡。薄膜生产还与环境温度有关联，扁丝生产最佳的环境温度为1525，但夏季与冬季的自然温度相差约35，这就要求根据季节变化做好生产环境的保温与降温工作，同时对工艺温度来说也要做适应的调整。冷却是扁丝生产中必不可少的环节，物料从模口挤出以后，带着170左右的温度被拉成膜片。如不迅速对动态下的薄膜进行冷却就无法进行生产。管膜生产是采用风冷，机械风通过圆周风环口向管膜四周均匀输送一定的风量，保证管膜在一定距离内达到冷却定型。风量的控制要根据膜片冷却后的反映，如果膜片出现皱纹，说明风速度过大，如果膜表面出现擦横，说明风量过小。（但是出现皱纹还要考虑是否有设备上的机械原因），一般在保证正常生产情况下，风量偏小一点为宜，这样有利于管膜泡型的稳定。从多年操作经验总结来看，泡型的定型线控制在管膜整个高度的2/3处为宜。平膜生产，采用水槽冷却，水槽内冷却水为循环水，由于平膜不断通过水槽内的冷却水造成水温上升，只有通过水的循环保持水温不变。冷却水的温度差异对膜片的质量有一定的影响，水温过高，平膜片上会出现麻点状，拉伸性能下降，水温过低，膜片变硬，不利于刀排切割。对水温要求一般控制在3040左右，最高不能超过45或低于25。综上所述，无论哪种方式生产，工艺温度要求很强，切勿凭经验生产，多年来，在生产中，我们总结了20余种不同牌号原料的工艺温度控制参数，对现生产有很大的指导作用。第三节 切割切割，就是把膜片利用刀牌上的多头刀片切割成一定规格的坯丝。切割刀片，可用单面刀片，也可用其它类型刀片，如手术刀片等。刀片在刀排盒中按规定尺寸的垫片等距离夹紧。刀垫片的厚度是按扁丝宽度和工艺要求计算的，刀垫厚度一定，即规定了丝坯宽度，同时也规定了扁丝宽度。同时根据不同宽度的扁丝要配备各种不同厚度的刀垫，常配的2m/m、3m/m、4m/m、6.5m/m、7m/m、8m/m等。刀架要牢固、水平、刀片刃口要求锋利，无毛损、缺口。因为这些缺陷都能导致坯丝在拉伸过程中造成扁丝断头，或拉伸不均。使扁丝出现“大头丝”、“竹节丝”、“毛丝”。切割时，对膜片有一定的要求；管膜宽度单边应略宽于刀排1015m/m。并且膜片平整，通过磁粉制动器给膜片施了一定张力。低于这些要求，不易切割或出现跳刀现象。第四节 热拉伸经过切割后的坯丝，必须经过加热位伸，才能得到一定规格的扁丝。拉伸工作是由牵伸机来完成的，它由一、二、三牵对压辊和两块弧型板组成。弧型板分上下两面，各面分三个温区，它是坯丝加热的装置，根据坯丝厚薄不同，受热温度的设定也不同。坯丝通过弧型板加热，使大分子链活动增强，再经过二牵对辊与一牵对辊线速度之差进行拉伸，使坯丝定位拉伸伸长，这时的加工工艺温度要求严格，如果控制不适当，会产生断丝、毛丝、粘丝、大头丝等现象。一般说来“PP”要求拉伸温度在110130之内，所以在三个区的温度设定分别为：一区110、二区120125，三区125135左右。在实际生产中，应注意拉伸点的变化，拉伸点，指坯经过拉伸产生细颈时弧型板上的位置，一般拉伸点位置在二区偏前部的为准。在拉伸工艺中，应注意以下几种情况：（1）温度的影响塑料在拉伸过程中，有三种极限，即比例极限、屈服极限、强度极限，超过它的极限扁丝都有断裂。温度对扁丝拉伸影响很大，当温度升高时，大分子链段的活动能力增加，在拉伸过程中会呈现较大的应力和较低的屈服极限。下图是在不同温度下的四条应力应变曲线。应力 D C B A 应变图中：曲线A的拉伸温度最高，呈高弹拉伸，曲线上显示不出明显的屈服点。曲线B的拉伸温度适中，能出现稳定的细颈现象，可见这时温度较为合适。曲线C是在继续降低拉伸温度下得到的，这时细颈不稳定。曲线D的拉伸温度最低，这时材料的的断裂强度比屈服强度还要低，细颈刚开始出现就被拉断了。从图上分析，拉伸温度设定是很严格的，设定不适当，就会造成扁丝质量不合格，甚至无法正常生产。在实际生产中，一般在温度不适应的情况下，会出现以下几个方面的现象。a、突然扁丝断头率增加。b、扁丝拉伸点突然偏离原来的位置。c、扁丝有锯齿状边缘，手感毛糙，在弧形板上有粘连现象。（2）牵伸速度和位伸倍数的影响。扁丝有一定的强度极限，超过此极限就会使扁丝拉断，所以坯丝承受拉伸是有一定的限度。但在某种意义来说，增大拉伸倍数，会使扁丝纵向分子排列结构变好，能提高单丝的拉断力。若拉伸倍数过小，使坯丝未达到拉伸的目的。扁丝拉断力很低。因此，拉伸主要取决于坯丝被拉伸的倍数，即要保证在强力极限之内，又要有足够的拉伸，以得到有较高的拉断力。牵伸速度决定于坯丝在弧型板停留的时间，从物理意义来说，速度越快，坯丝在弧形板上受热性能越差，因此，在实际操作中提高牵伸速度的同时要提高拉伸温度，使坯受热均匀透彻，便于拉伸。（3）热定型的影响热定型是对扁丝被拉伸成型后防止在常温下收缩为目的的定型。坯丝经过受热拉伸后，产生有一定能量的内应力，为消除扁丝应力，采用热定型工艺处理，所谓热定型是通过第二次加热，并让扁丝在定型加热板上自然加缩线速度的5%米，达到定型效果。定型温度略高于拉伸温度510，温度过高或过低都不能达到应力消退的目的。定型不好，会使扁丝产生回缩现象和波浪弯曲，在实际生产中，不便操作，甚至出现缠辊，在制袋生产中，又会出现尺寸不准、皱拆、破洞等影响产品质量。第五节 卷绕把牵伸机生产出的扁丝通过卷绕机卷绕成筒状供下工序生产，扁丝生产工序表示结束。卷绕要收卷成形从工艺上来说，主要受单锭机械性能和分丝排列质量的影响。在实际生产中，首先要保证机械设备性能良好，担任人员要按规程进行操作。特别对分丝排列要做到整齐，按三牵输送扁丝的顺序将单丝分别挂上分丝架，上锭时必须上好导丝轮，进入喂丝嘴。丝锭成型的