如何提高 PET 打包帶的拉伸強(qiáng)度?
一、原料方面
選用質(zhì)量原料:
優(yōu)先選擇高純度、高結(jié)晶度的 PET 原料。高純度的原料雜質(zhì)少,能夠保證在加工過程中分子鏈的規(guī)整性,有利于提高拉伸強(qiáng)度。例如,全新料制成的 PET 打包帶通常比含有較多雜質(zhì)的回收料制成的打包帶拉伸強(qiáng)度更高。
高結(jié)晶度的 PET 原料,其分子鏈排列更加緊密有序,在拉伸過程中分子鏈更容易沿拉伸方向取向排列,從而提升拉伸強(qiáng)度。一般來說,結(jié)晶度較高的 PET 原料在經(jīng)過合適的拉伸工藝后,能獲得更優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度表現(xiàn)。
控制原料配比:
在允許的情況下,可以適當(dāng)添加一些能夠提高 PET 性能的添加劑。比如,添加成核劑可以促進(jìn) PET 的結(jié)晶,使結(jié)晶更加均勻細(xì)密,進(jìn)而提高打包帶的拉伸強(qiáng)度。通常成核劑的添加量在 0.1% - 0.5% 之間,具體要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
如果采用混合原料(如部分回收料與全新料混合),要精確控制兩者的配比。合理的配比可以在保證成本的基礎(chǔ)上,盡可能維持較高的拉伸強(qiáng)度。例如,當(dāng)回收料比例過高時,可能會降低打包帶的拉伸強(qiáng)度,所以要通過試驗確定一個既能滿足成本要求又能保證拉伸強(qiáng)度的比較好配比。
二、生產(chǎn)工藝方面
優(yōu)化干燥工藝:
PET 原料在加工前必須進(jìn)行充分干燥,以去除其中的水分。水分的存在會在拉伸過程中導(dǎo)致打包帶出現(xiàn)氣泡、裂紋等缺陷,從而降低拉伸強(qiáng)度。一般采用熱風(fēng)干燥器或真空干燥器對原料進(jìn)行干燥,干燥溫度可設(shè)置在 120℃ - 150℃之間,干燥時間根據(jù)原料量和干燥設(shè)備性能而定,通常需要數(shù)小時,確保原料的含水量降低到 0.05% 以下。
干燥后的原料應(yīng)盡快投入生產(chǎn),避免再次受潮,以保證拉伸過程中材料的純凈性和穩(wěn)定性,有助于提高拉伸強(qiáng)度。
精細(xì)控制擠出工藝:
擠出機(jī)的溫度設(shè)置至關(guān)重要。對于 PET 打包帶生產(chǎn),擠出機(jī)各段溫度一般在 250℃ - 280℃之間。合適的溫度能使 PET 原料充分熔化、塑化均勻,為后續(xù)的拉伸工序奠定良好基礎(chǔ)。如果溫度過高,可能會導(dǎo)致原料過度熔化,分子鏈斷裂,影響拉伸強(qiáng)度;如果溫度過低,原料不能充分熔化,會出現(xiàn)未塑化完全的顆粒,同樣不利于拉伸強(qiáng)度的提高。
同時,要合理控制擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速和擠出壓力。螺桿轉(zhuǎn)速影響物料的擠出速度和塑化程度,擠出壓力則與物料的擠出量和塑化質(zhì)量有關(guān)。一般來說,螺桿轉(zhuǎn)速可設(shè)置在 20 - 50 轉(zhuǎn) / 分鐘之間,擠出壓力在 5 - 15 MPa 之間,通過合理調(diào)整這些參數(shù),確保擠出的帶坯質(zhì)量良好,有利于后續(xù)拉伸工序提升拉伸強(qiáng)度。
采用合適的拉伸工藝:
熱拉伸工藝優(yōu)化:如果采用熱拉伸工藝,要精確控制加熱溫度和拉伸倍數(shù)。加熱溫度一般在 70℃ - 100℃之間,在此溫度范圍內(nèi),PET 分子鏈的活動性增強(qiáng),便于拉伸。拉伸倍數(shù)通常在 4 - 7 倍之間,合適的拉伸倍數(shù)能使分子鏈沿拉伸方向取向排列得更加規(guī)整,從而提高拉伸強(qiáng)度。例如,在第1道拉伸輥與第二道拉伸輥之間,通過合理設(shè)置兩者的轉(zhuǎn)速差,實(shí)現(xiàn)合適的拉伸倍數(shù),如第二道拉伸輥的轉(zhuǎn)速是第1道拉伸輥轉(zhuǎn)速的 3 倍,那么在這兩道拉伸輥之間,打包帶就會被拉伸 3 倍。
多級拉伸應(yīng)用:采用多級拉伸工藝,即設(shè)置多個拉伸階段,每個階段的拉伸倍數(shù)逐漸增加。這種方式可以使 PET 打包帶在不同的拉伸程度下逐步適應(yīng)拉伸力,避免一次性拉伸過大導(dǎo)致分子鏈斷裂或拉伸不均的情況,從而有效提高拉伸強(qiáng)度。例如,第1個拉伸階段拉伸倍數(shù)為 2 倍,溫度為 80℃;第二個拉伸階段拉伸倍數(shù)為 3 倍,溫度為 90℃,以此類推,通過逐級拉伸使打包帶的拉伸強(qiáng)度達(dá)到比較好。
嚴(yán)格的冷卻工藝:
在完成拉伸后,需要對 PET 打包帶進(jìn)行嚴(yán)格的冷卻工藝。冷卻方式可采用風(fēng)冷或水冷,風(fēng)冷是利用空氣的流動帶走打包帶的熱量,水冷則是將打包帶通過冷卻水槽,利用水的低溫快速冷卻打包帶。冷卻的目的是使拉伸后的分子鏈迅速固定下來,保持拉伸后的形狀和尺寸穩(wěn)定性,從而間接提高拉伸強(qiáng)度。例如,采用水冷時,冷卻水槽的水溫一般控制在 10℃ - 30℃之間,確保打包帶在冷卻過程中分子鏈不會因為溫度變化而重新排列,影響拉伸強(qiáng)度。
三、設(shè)備維護(hù)與升級方面
保證設(shè)備的正常運(yùn)行:
定期對生產(chǎn) PET 打包帶的設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)和保養(yǎng)。例如,對擠出機(jī)的螺桿、料筒等部件進(jìn)行清理,去除殘留的物料,防止其影響物料的塑化效果和擠出質(zhì)量。對拉伸機(jī)的拉伸輥進(jìn)行檢查,確保其表面光滑、無磨損,因為拉伸輥表面的狀況會直接影響打包帶的拉伸效果和拉伸強(qiáng)度。
及時修復(fù)設(shè)備出現(xiàn)的故障,如擠出機(jī)加熱不均、拉伸機(jī)傳動部件松動等問題。這些故障如果不及時解決,會導(dǎo)致生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不穩(wěn)定因素,影響打包帶的質(zhì)量,包括拉伸強(qiáng)度。
適時升級設(shè)備:
隨著技術(shù)的發(fā)展,適時對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行升級。例如,更換更先進(jìn)的擠出機(jī),其可能具有更精細(xì)的溫度控制、更高的螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度等優(yōu)點(diǎn),能夠更好地滿足 PET 打包帶生產(chǎn)的工藝要求,有助于提高拉伸強(qiáng)度。
升級拉伸機(jī),比如采用具有更高精度的拉伸輥轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的拉伸機(jī),這樣可以更精確地控制拉伸倍數(shù)和拉伸速度,從而提升打包帶的拉伸強(qiáng)度。