一種低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，屬于紡織【技術(shù)領(lǐng)域】，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中的扁絲熱收縮率高的問題。本低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法通過將聚烯烴原料擠出、剖絲、拉伸、熱定型等步驟，利用熱定型裝置中的加熱輥筒和冷卻輥筒，控制扁絲的成型溫度，可將扁絲熱收縮率控制在2％以下。具有溫度控制精確，熱定型后的扁絲熱收縮率低的優(yōu)點。
【專利說明】一種低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，屬于紡織【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合塑料編織布在中國的生產(chǎn)已經(jīng)有幾十年的時間，所使用的原材料主要有聚丙烯、聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物。其生產(chǎn)工藝和技術(shù)已經(jīng)非常成熟，其生產(chǎn)工藝流程為聚丙烯或低壓聚乙烯在拉絲機上擠出成薄膜，用密集的刀片剖切成扁絲，經(jīng)加熱拉伸、熱處理定型后，繞成絲錠。扁絲經(jīng)織機(圓織機、水織機或片梭織機)編織成塑料編織布，再經(jīng)塑料擠出復(fù)合機在塑料編織布的一面或兩面流延涂覆上聚丙烯或高壓聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物等高分子材料而成。
[0003]復(fù)合塑料編織布具有防水、無毒、質(zhì)輕、耐低溫性能好、易回收利用等優(yōu)點，應(yīng)用非常廣泛，以前，它主要應(yīng)用于土工防滲、帳篷、彩條布、篷布、塑料大棚、水產(chǎn)養(yǎng)殖等很多方面。隨著人類環(huán)保意識的增強，人們正努力開發(fā)其新的用途，如屋頂保溫層、PE廣告布、電熱地毯里布、蔬菜大棚保溫被等等，以期利用其優(yōu)點，替代原有非環(huán)保產(chǎn)品。在這個開發(fā)的過程中，人們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備和工藝生產(chǎn)的復(fù)合塑料編織布存在一個致命的缺點:熱收縮率高。經(jīng)過日曬或熱加工時，復(fù)合編織布會變形，起皺或表面不平整，或者因收縮而尺寸變小，這樣就很難滿足新應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的使用性能要求。而造成復(fù)合塑料編織布熱收縮率高的主要原因是傳統(tǒng)的拉絲機生產(chǎn)聚烯烴扁絲的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝對扁絲的熱定型處理不好,造成扁絲熱收縮率高。
[0004]扁絲熱收縮率高是由傳統(tǒng)的拉絲機生產(chǎn)扁絲過程中的熱定型處理裝置決定的，傳統(tǒng)的拉絲生產(chǎn)熱定型處理的裝置是:扁絲經(jīng)過拉伸后，先經(jīng)過一臺熱定型弧形板，之后經(jīng)過三支直徑為300mm的冷卻棍,大部分廠家的設(shè)備第一、二支冷卻棍采用中空式腔體,一端進出式水冷卻，第三支輥筒不通冷卻水，個別廠家的設(shè)備只有第一支冷卻輥通冷卻水。這種拉絲熱定型處理裝置的存在的缺點:(I)熱定型弧形板長度短；(2)扁絲經(jīng)過熱定型弧形板，只能單面進行加熱；(3)冷卻輥筒直徑小，中空式腔體、一端進出式水冷卻的冷卻輥整個輥面在長度方向溫度溫差較大；(4)冷卻輥筒組由一臺電機驅(qū)動，通過鏈條或皮帶傳動。這些缺點造成扁絲在熱定型處理過程中，加熱、冷卻不均勻、不充分，扁絲高分子鏈分子取向、結(jié)晶不一致，內(nèi)應(yīng)力消除不充分，因而造成扁絲熱收縮率高且不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述不足，提供一種低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下方案實現(xiàn):一種低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]a、將聚烯烴原材料混合均勻后通過擠出機塑化，然后擠出或吹塑形成平面狀或筒狀薄膜，然后進行冷卻；[0008]b、冷卻后的薄膜經(jīng)剖絲刀架上一排密集的刀片剖成扁絲；
[0009]C、扁絲經(jīng)熱弧形板加熱，在拉伸輥筒的作用下拉伸；
[0010]d、經(jīng)過拉伸的扁絲依次包覆在加熱輥筒組上加熱，隨后包覆在冷卻輥筒組上冷卻定型；
[0011]e、經(jīng)冷卻定型的扁絲在橡膠壓輥的導(dǎo)向和壓緊下進入收卷機收卷。
[0012]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述步驟a中的擠出機為T型模頭，所述的聚烯烴原材料經(jīng)擠出成平面狀薄膜。
[0013]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述步驟a中的擠出機為旋轉(zhuǎn)機頭，通過吹塑將聚烯烴原材料吹塑成圓筒狀薄膜。
[0014]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述的步驟a中薄膜冷卻方式為進入冷卻水槽中冷卻。
[0015]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述的步驟a中薄膜的冷卻方式為通過風(fēng)環(huán)冷卻。
[0016]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述的聚烯烴材料為高密度聚乙烯(HDPE)。
[0017]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述的聚烯烴材料為聚丙烯(PP)。
[0018]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述的步驟d中的加熱輥筒組包括上下二排錯位布置的加熱輥筒，所述的冷卻輥筒組包括上下二排錯位布置的冷卻輥筒。
[0019]扁絲經(jīng)擠出后先繞置于加熱輥筒組上進行加熱，再繞置于冷卻輥筒組上進行冷卻，完成冷卻后再經(jīng)橡膠壓輥壓緊進行導(dǎo)向，通過收卷機進行收卷。扁絲依次包覆在上下兩排加熱輥筒上進行加熱，然后在冷卻輥筒組上進行逐漸冷卻定型，扁絲在各輥筒上的包角在120?180度。
[0020]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述的加熱輥筒采用導(dǎo)熱油溫控組加熱。加熱輥筒采用鉆孔式雙進雙出結(jié)構(gòu)，采用導(dǎo)熱油溫控組加熱，每兩支輥筒為一組進行加熱控制，導(dǎo)熱油加熱控制溫度為80?140°C。
[0021]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述的冷卻輥筒內(nèi)有螺旋冷卻槽。采用雙進雙出結(jié)構(gòu)，由閥門調(diào)節(jié)冷卻水量大小控制冷卻溫度，冷卻水溫度為15?30°C。加熱和冷卻輥筒的直徑300?800mm，每支加熱和冷卻輥筒都由各自獨立的電機和調(diào)速系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)速。
[0022]該方案的原理為:在70?110°C之間，PP或HDPE扁絲會發(fā)生軟化，分子鏈的運動會加劇，扁絲的分子鏈會逐漸松弛，消除了前期拉伸過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，此時對扁絲進行逐漸冷卻定型，控制其結(jié)晶溫度和速度，既可以保證扁絲的強度，又可以有效地降低扁絲熱收縮率。
[0023]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述加熱輥筒的數(shù)量為6支，直徑為550mm。
[0024]在上述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述冷卻輥筒的數(shù)量為3支，直徑為550mm。
[0025]本發(fā)明的有益結(jié)果是:⑴采用多組鉆孔式雙進雙出結(jié)構(gòu)的加熱輥筒組代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加熱定型板，利用多組導(dǎo)熱油溫控組分別控制各組加熱輥筒溫度，第一，溫度控制穩(wěn)定，溫度波動?。坏诙?，形成合理的溫度梯度，加熱輥筒各組之間可以按照工藝要求設(shè)定最佳溫度；第三，采用雙進雙出結(jié)構(gòu)的加熱輥筒，能夠保證整個輥筒表面在長度方向上溫度均勻，從而保證所有扁絲加熱溫度相同，最終生產(chǎn)的扁絲熱收縮率相同；第四，采用輥筒加熱，可以保證扁絲正反兩面都能得到相同的熱處理，克服了傳統(tǒng)加熱定型板只對扁絲單面進行加熱而造成扁絲正反兩面熱處理不一致的缺點。(2)采用雙進雙出結(jié)構(gòu)、內(nèi)有螺旋冷卻槽的冷卻輥筒，加大冷卻輥筒的直徑，并通過冷卻水量控制冷卻輥筒溫度，第一，延長了冷卻時間，更有利于扁絲的高分子鏈結(jié)晶；第二，整個輥筒表面在長度方向上溫度均勻，保證所有扁絲冷卻溫度相同，最終生產(chǎn)的扁絲熱收縮率相同。采用上述方案后，制成扁絲的熱收縮率可以有效地控制在2%以下，從而從根本上解決塑料復(fù)合編織布的熱收縮率大的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明中熱定型裝置的結(jié)構(gòu)裝置示意圖。
[0027]圖中，1、扁絲；2、加熱輥筒；3、冷卻輥筒；4、橡膠壓輥。
【具體實施方式】
[0028]以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0029]如圖1所示為本低熱收縮率聚烯烴扁絲的熱定型裝置，本低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法包括以下步驟:
[0030]a、將聚烯烴原材料混合均勻后通過擠出機塑化，擠出機為T型模頭，將熱塑性聚烯烴原材料加熱至220?310°C后經(jīng)T型模頭擠出形成平面狀薄膜，然后進入冷卻水槽中冷卻；
[0031]b、冷卻后的薄膜經(jīng)剖絲刀架上一排密集的刀片剖成扁絲I ;
[0032]C、扁絲I經(jīng)熱弧形板加熱，在拉伸輥筒的作用下拉伸；其加熱溫度為60?120攝氏度，經(jīng)拉伸后伸長4?10倍；
[0033]d、經(jīng)過拉伸的扁絲I依次包覆在加熱輥筒組上加熱，加熱輥筒組包括上下二排錯位布置的加熱輥筒2，加熱輥筒2采用鉆孔式雙進雙出結(jié)構(gòu)，采用導(dǎo)熱油溫控組加熱，每兩支棍筒為一組進行加熱控制，導(dǎo)熱油加熱控制溫度為80?140°C ;隨后包覆在冷卻棍筒組上冷卻定型，冷卻輥筒3內(nèi)有螺旋冷卻槽，采用雙進雙出結(jié)構(gòu)，由閥門調(diào)節(jié)冷卻水量大小控制冷卻溫度冷卻水溫度為15?30°C ；
[0034]e、經(jīng)冷卻定型的扁絲I在橡膠壓輥4的導(dǎo)向和壓緊下進入收卷機收卷。
[0035]扁絲I經(jīng)擠出后先繞置于加熱輥筒組上進行加熱，再繞置于冷卻輥筒組上進行冷卻，完成冷卻后再經(jīng)橡膠壓輥4壓緊進行導(dǎo)向，通過收卷機進行收卷。扁絲I依次包覆在上下兩排加熱輥筒2上進行加熱，然后在冷卻輥筒組上進行逐漸冷卻定型，扁絲I在各輥筒上的包角在120?180度。
[0036]該方案的原理為:在70?110°C之間，PP或HDPE扁絲I會發(fā)生軟化，分子鏈的運動會加劇，扁絲I的分子鏈會逐漸松弛，消除了前期拉伸過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，此時對扁絲I進行逐漸冷卻定型，控制其結(jié)晶溫度和速度，既可以保證扁絲I的強度，又可以有效地降低扁絲I熱收縮率。
[0037]低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法中，所述加熱輥筒2的數(shù)量為6支，直徑為550mm，所述冷卻輥筒3的數(shù)量為3支，直徑為550mm。
[0038]本低熱收縮率聚烯烴的制造方法中，采用多組鉆孔式雙進雙出結(jié)構(gòu)的加熱輥筒組代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加熱定型板，利用多組導(dǎo)熱油溫控組分別控制各組加熱輥筒2溫度，第一，溫度控制穩(wěn)定，溫度波動?。坏诙?，形成合理的溫度梯度，加熱輥筒2各組之間可以按照工藝要求設(shè)定最佳溫度；第三，采用雙進雙出結(jié)構(gòu)的加熱輥筒2，能夠保證整個輥筒表面在長度方向上溫度均勻，從而保證所有扁絲I加熱溫度相同，最終生產(chǎn)的扁絲I熱收縮率相同；第四，采用輥筒加熱，可以保證扁絲I正反兩面都能得到相同的熱處理，克服了傳統(tǒng)加熱定型板只對扁絲I單面進行加熱而造成扁絲I正反兩面熱處理不一致的缺點。另外，采用雙進雙出結(jié)構(gòu)、內(nèi)有螺旋冷卻槽的冷卻輥筒3，加大冷卻輥筒3的直徑，并通過冷卻水量控制冷卻輥筒3溫度，延長了冷卻時間，更有利于扁絲I的高分子鏈結(jié)晶；同時整個輥筒表面在長度方向上溫度均勻，保證所有扁絲I冷卻溫度相同，最終生產(chǎn)的扁絲I熱收縮率相同。采用上述方案后，制成扁絲I的熱收縮率可以有效地控制在2%以下，從而從根本上解決塑料復(fù)合編織布的熱收縮率大的問題。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: a、將聚烯烴原材料混合均勻后通過擠出機塑化，然后擠出或吹塑形成平面狀或筒狀薄膜，然后進行冷卻； b、冷卻后的薄膜經(jīng)剖絲刀架上一排密集的刀片剖成扁絲； C、扁絲經(jīng)熱弧形板加熱，在拉伸輥筒的作用下拉伸； d、經(jīng)過拉伸的扁絲依次包覆在加熱輥筒組上加熱，隨后包覆在冷卻輥筒組上冷卻定型； e、經(jīng)冷卻定型的扁絲在橡膠壓輥的導(dǎo)向和壓緊下進入收卷機收卷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，所述步驟a中的擠出機為T型模頭，所述的聚烯烴原材料經(jīng)擠出成平面狀薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，所述步驟a中的擠出機為旋轉(zhuǎn)機頭，通過吹塑將聚烯烴原材料吹塑成圓筒狀薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，所述的步驟a中薄膜冷卻方式為進入冷卻水槽中冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，所述的步驟a中薄膜的冷卻方式為通過風(fēng)環(huán)冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一權(quán)利要求所述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，所述的步驟d中的加熱輥筒組包括上下二排錯位布置的加熱輥筒，所述的冷卻輥筒組包括上下二排錯位布置的冷卻輥筒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，所述的加熱輥筒采用導(dǎo)熱油溫控組加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，所述的冷卻輥筒內(nèi)有螺旋冷卻槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，所述加熱棍筒的數(shù)量為6支。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低熱收縮率聚烯烴扁絲的制造方法，其特征在于，所述冷卻輥筒的數(shù)量為3支。
【文檔編號】B29D7/01GK103737950SQ201310755661
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】劉學(xué)友, 張峰, 張明華 申請人:浙江恒嘉新材料有限公司