在蛇皮袋的生产工艺中,蛇皮袋扁丝的相对拉断力是蛇皮袋强度控制的重要环节之一.怎样控制扁丝的相对拉断力,这就要控制好原料的配比、膜片的冷却成形和扁丝的拉伸强度三个方面,不同的设备、临沂编织袋环境可能其控制的方法各有不同.根据塑料编织的理论,下面简要的谈谈如何控制好扁丝强度.
一、原材料的配比
       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出口蛇皮袋的过程中,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.
       实际生产中的拉伸倍数都是恒定的,通过调整扁丝的拉伸温度控制相对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,控制扁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,从而进一步改善蛇皮袋的质量.