CN115256902B

CN115256902B - 一种编织袋拉丝机及其生产方法

Info

Publication number: CN115256902B
Application number: CN202210656862.4A
Authority: CN
Inventors: 邓祥福; 刘广华; 刘敏
Original assignee: Jiangxi Yameida Environmental Protection Renewable Resources Co ltd
Current assignee: Jiangxi Yameida Environmental Protection Renewable Resources Co ltd
Priority date: 2022-06-10
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2042-06-10
Also published as: CN115256902A

Abstract

本发明涉及编织袋的生产技术领域，具体涉及一种编织袋拉丝生产方法，包括挤出成膜、预冷却、二次冷却、切丝、加热、一次牵伸、二次牵伸、热定型、收卷。本发明还提供一种编织袋拉丝机，包括机架，以及安装在所述机架上且从左至右依次设置的挤出成膜组件、第一冷却组件、第二冷却组件、第一牵引辊组件、烘板、第二牵引辊组件、第三牵引辊组件、热定型组件、第四牵引辊组件和卷绕组件，所述第一牵引辊组件内部设置切割组件。本发明的拉丝生产方法制备的聚丙烯扁丝拉伸强度均匀，不易出现质量缺陷，废品率降低了80％，低至2％，扁丝的拉伸强度稳定在0.55N/tex‑0.6N/tex之间。

Description

一种编织袋拉丝机及其生产方法

技术领域

本发明涉及编织袋的生产技术领域，具体涉及一种编织袋拉丝机及其生产方法。

背景技术

塑料编织袋是我们日常生活中非常常见的包装袋之一，它广泛应用于日常生活用品的方方面面，其按主要材料的构成可为聚丙烯袋、聚乙烯袋等；其按缝制方法可分为缝底袋、缝边底袋。其主要生产工艺是利用塑料原料经挤出薄膜、切割、单向拉伸为扁丝(即拉丝)，再经过经纬编织得到产品，一般称为编织袋，又称蛇皮袋。

在生产过程中拉丝得到的塑料扁丝在塑编行业简称为扁丝，也称为切割纤维，它是生产塑料编织物的基本材料，扁丝由特定品种的聚丙烯或聚乙烯树脂经熔融挤出成膜，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，供织造编织物，扁丝的生产是塑料编织物生产的第一道工序，也是最重要的一道工序。生产扁丝的装置即为拉丝机，通过拉丝机生产扁丝的工艺中按成膜方法分为管膜和平膜，按成膜后冷却方式分空冷、水冷和间冷，按牵伸加热方式可分为热板、热辊、热风，按纱锭卷绕成型分为集中摆线卷绕、单锭力矩电机卷绕和磁力矩卷绕。

通过拉丝机生产扁丝的过程大致为：原料改性、共混、着色、填充、配制、挤出并制丝和收卷等，即先将原料进行改性混料并着色，再进行填充和配制，并在挤出成膜组件中挤出成膜，膜经过冷却并通过牵引辊组件，在热牵引组件处进行热牵伸取向，通过另一牵引辊组件再在热定型组件处进行热定型，最后通过又一牵引辊组件再在卷绕组件处进行卷绕成型。如专利CN208023135U公开了一种安全型拉丝机，该拉丝机包括有机架、挤出成膜组件、冷却组件、牵引辊组件Ⅰ、切割组件、热牵引组件和牵引辊组件Ⅱ等；还包括有安装在所述机架上且位于所述牵引辊组件Ⅰ正上方的保护架Ⅰ、安装在所述机架上且位于所述牵引辊组件Ⅱ正上方的保护架Ⅱ、安装在所述机架上且位于所述牵引辊组件Ⅲ正上方的保护架Ⅲ，保护架Ⅰ底部开有用于作业的长条形的操作孔Ⅰ，保护架Ⅱ底部开有用于作业的长条形的操作孔Ⅱ，保护架Ⅲ底部开有用于作业的长条形的操作孔Ⅲ。

编织袋的拉丝工艺是一个系统的生产过程，涉及到许多的工艺过程和参数，其中防老化、防降解，挤出过程中温度、压力、流量的调节控制，挤出过程的流变行为，功耗、产率的控制，牵伸过程的牵引比、吹胀比、牵伸比，结晶冷却、取向、热处理定型，卷绕过程中的成型及纱锭的质量检测等技术问题都是在扁丝生产过程中需要进行精细调控的。正因为需要控制的条件比较复杂，因此通过拉丝机生产扁丝的过程中很容易出现断裂或者竹节丝等问题，从而导致扁丝的强度较低。因此，在现有技术的基础上，仍需要进一步细化编织袋的拉丝工艺，使得编织袋扁丝的强度更加均匀、稳定。

发明内容

为了提高编织袋的拉丝强度，本发明提供一种编织袋拉丝机及其生产方法。

本发明的技术方案如下：

一种编织袋拉丝生产方法，包括如下步骤：

S1、挤出成膜：将编织袋原料按照一定配比混合均匀后加热，加热后的混料经过挤出成膜组件进行挤出成膜；

S2、预冷却：挤出成膜组件挤出的薄膜通过第一冷却组件进行冷却预冷却；

S3、二次冷却：预冷却后的薄膜经过第二冷却组件进行再次冷却；

S4、切丝：冷却后的薄膜经过第一牵引辊组件，并在第一牵引辊组件内设置切割组件，所述切割组件将薄膜切割成坯丝；

S5、加热：切割后的坯丝经过烘板加热软化；

S6、一次牵伸：软化后的坯丝经过第二牵引辊组件进行第一次的牵伸，将坯丝牵伸一定的倍数；

S7、二次牵伸：一次牵伸后的坯丝经过第三牵引辊组件进行第二次的牵伸，将坯丝牵伸一定倍数后形成扁丝；

S8、热定型：扁丝经过热定型组件进行加热，之后经过第四牵引辊组件实现回缩；

S9、收卷：回缩后的扁丝经过卷绕组件实现卷绕。

进一步地，设定最终成产出的扁丝的宽度为b，厚度为w，

当扁丝的厚度w小于0.05mm时，一次牵伸的牵伸比为3.5-4，二次牵伸的牵伸比为1-1.3；

当扁丝的厚度w大于0.1mm时，一次牵伸的牵伸比为4.8-5.2，二次牵伸的牵伸比为1.3-1.5；

当扁丝的厚度w为0.05-0.1mm时，一次牵伸的牵伸比为4-4.8，二次牵伸的牵伸比为1-1.28；

根据扁丝的宽度、厚度，以及一次牵伸的牵伸比、二次牵伸的牵伸比，计算出坯丝的宽度和厚度。

更进一步地，扁丝总的牵伸比λ为一次牵伸的牵伸比与二次牵伸的牵伸比的乘积，则坯丝的宽度b₀和厚度w₀为：

更进一步地，根据扁丝总的牵伸比λ确定预冷却和二次冷却的水温，

当λ≤6时，第一冷却组件的水浴温度为20℃-25℃，第二冷却组件的水浴温度为38℃-45℃；

当λ＞6时，第一冷却组件的水浴温度为26℃-32℃，第二冷却组件的水浴温度为35℃-40℃。

进一步地，第一冷却组件内设置水平设置的两组导向辊组，每组导向辊组包括两个上下设置的导向辊，坯丝从两组导向辊组中穿过实现冷却；

第二冷却组件和第一冷却组件的结构相同。

更进一步地，第一冷却组件包括水箱和控制器，水箱内部设置温度传感器，用于检测第一冷却组件内的水浴温度，并且所述水箱一侧具有进水口，水箱另一侧设置出水口；进水口连接热水管，出水口连接出水管，热水管上设置第一电动阀，出水管上设置第二电动阀；

温度传感器连接控制器，控制器连接第一电动阀和第二电动阀，控制器根据温度传感器检测的温度调整第一电动阀和第二电动阀的开度，使得第一冷却组件内的水浴温度波动范围控制在2℃以内。

更进一步地，第一冷却组件的水箱的初始温度为T₀，第一电动阀的初始开度为F₀，温度传感器检测的水浴温度为T，则第一电动阀的实时开度F为：

更进一步地，根据一次牵伸的牵伸比控制烘板加热温度，

当一次牵伸的牵伸比小于4.5时，烘板的加热温度为115-118℃；

当一次牵伸的牵伸比大于或等于4.5时，烘板的加热温度为118-122℃。

更进一步地，步骤S8中热定型的加热温度比烘板的加热温度低40℃，扁丝经过第四牵引辊组件的回缩率为3％。

本发明还提供一种编织袋拉丝机，使用上述的拉丝生产方法，包括机架，以及安装在所述机架上且从左至右依次设置的挤出成膜组件、第一冷却组件、第二冷却组件、第一牵引辊组件、烘板、第二牵引辊组件、第三牵引辊组件、热定型组件、第四牵引辊组件和卷绕组件，所述第一牵引辊组件内部设置切割组件。

进一步地，所述第一牵引辊组件上方设置第一保护架，第二牵引辊组件上方设置第二保护架，第三牵引辊组件上方设置第三保护架，第四牵引辊组件上方设置第四保护架；第一保护架、第二保护架、第三保护架、第四保护架的底部均开设有用于作业的操作孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明从扁丝宽度和厚度的参数精确控制牵伸比，并且经过两次冷却和两次牵伸工艺，两次冷却工艺采用先急冷后回温的方式，制备的聚丙烯扁丝拉伸强度均匀，不易出现质量缺陷，废品率降低了80％，低至2％，扁丝的拉伸强度稳定在0.55N/tex-0.6N/tex之间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明：

1-机架，2-挤出成膜组件，3-第一冷却组件，4-第二冷却组件，5-第一牵引辊组件，6-切割组件，7-烘板，8-第二牵引辊组件，9-第三牵引辊组件，10-热定型组件，11-第四牵引辊组件，12-卷绕组件，13-第一保护架，14-第二保护架，15-第三保护架，16-第四保护架。

具体实施方式

下面将结合附图说明对本发明的技术方案进行清楚的描述，显然，所描述的实施例并不是本发明的全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供的一种编织袋拉丝生产方法，包括如下步骤：

S1、挤出成膜：将编织袋原料按照一定配比混合均匀后加热，加热后的混料经过挤出成膜组件2进行挤出成膜；

S2、预冷却：挤出成膜组件2挤出的薄膜通过第一冷却组件3进行冷却预冷却；

S3、二次冷却：预冷却后的薄膜经过第二冷却组件4进行再次冷却；

S4、切丝：冷却后的薄膜经过第一牵引辊组件5，并在第一牵引辊组件5内设置切割组件6，所述切割组件6将薄膜切割成坯丝；

S5、加热：切割后的坯丝经过烘板7加热软化；

S6、一次牵伸：软化后的坯丝经过第二牵引辊组件8进行第一次的牵伸，将坯丝牵伸一定的倍数；

S7、二次牵伸：一次牵伸后的坯丝经过第三牵引辊组件9进行第二次的牵伸，将坯丝牵伸一定倍数后形成扁丝；

S8、热定型：扁丝经过热定型组件10进行加热，之后经过第四牵引辊组件11实现回缩；

S9、收卷：回缩后的扁丝经过卷绕组件12实现卷绕。

其中，扁丝总的牵伸比λ为一次牵伸的牵伸比与二次牵伸的牵伸比的乘积，则坯丝的宽度b₀和厚度w₀为：

第一冷却组件内设置水平设置的两组导向辊组，每组导向辊组包括两个上下设置的导向辊，坯丝从两组导向辊组中穿过实现冷却；第二冷却组件和第一冷却组件的结构相同。

第一冷却组件包括水箱和控制器，水箱内部设置温度传感器，用于检测第一冷却组件内的水浴温度，并且所述水箱一侧具有进水口，水箱另一侧设置出水口；进水口连接热水管，出水口连接出水管，热水管上设置第一电动阀，出水管上设置第二电动阀；

温度传感器连接控制器，控制器连接第一电动阀和第二电动阀，控制器根据温度传感器检测的温度调整第一电动阀和第二电动阀的开度，使得第一冷却组件内的水浴温度波动范围控制在2℃以内。第一冷却组件的水箱的初始温度为T₀，第一电动阀的初始开度为F₀，温度传感器检测的水浴温度为T，则第一电动阀的实时开度F为：

第二电动阀的开度根据水箱内的水位进行控制。

如图1所示，本发明还提供一种编织袋拉丝机，使用上述的拉丝生产方法，包括机架1，以及安装在所述机架1上且从左至右依次设置的挤出成膜组件2、第一冷却组件3、第二冷却组件4、第一牵引辊组件5、烘板7、第二牵引辊组件8、第三牵引辊组件9、热定型组件10、第四牵引辊组件11和卷绕组件12，所述第一牵引辊组件5内部设置切割组件6。

进一步地，所述第一牵引辊组件5上方设置第一保护架13，第二牵引辊组件8上方设置第二保护架14，第三牵引辊组件9上方设置第三保护架15，第四牵引辊组件11上方设置第四保护架16；第一保护架13、第二保护架14、第三保护架15、第四保护架16的底部均开设有用于作业的操作孔。

机架1、挤出成膜组件2、第一冷却组件3、第二冷却组件4、第一牵引辊组件5、切割组件6、烘板7、第二牵引辊组件8、第三牵引辊组件9、热定型组件10、第四牵引辊组件11和卷绕组件12都是现有扁丝的拉丝设备中常用的部件，在此对其结构不再赘述。机架1用于固定和连接装置内各部件，挤出成膜组件2实现对膜的挤出成型。扁丝在操作过程中如出现一定的异常，都需要在第一牵引辊组件5、第二牵引辊组件8、第三牵引辊组件9和第四牵引辊组件11的工位处进行处理，作业人员在此操作就有可能发生危险，而在第一牵引辊组件5、第二牵引辊组件8、第三牵引辊组件9和第四牵引辊组件11的正上方分别设置第一保护架13、第二保护架14、第三保护架15和第四保护架16，作业人员就能通过各保护架在这四个工位进行操作时得到有效的安全防护，同时，通过在各保护架底部分别开有用于作业的长条形的操作孔，当生产扁丝过程中出现相应的问题需要处理时，如偏向和混乱交叉等情况，都可以由作业人员站在保护架上，利用长条形的操作孔对扁丝进行处理，而且长条形的操作孔非常方便，不影响作业人员的操作，并且还能对作业人员起到严密的保护作用。

具体实施例1

本实施例生产的扁丝为聚丙烯扁丝，最终预产出的扁丝厚度为0.03mm，宽度为2.08mm；其生产原料的配比按重量百分比计，包括以下成分：聚丙烯50％、增强型粉体14.5～32.5％，增韧型粉体14.5～32.5％、抗氧剂0.5～1％、分散剂0.5～1％、润滑剂0.5～1％、色粉0.5～1％；其中，增强型粉体为滑石粉、玻璃纤维粉、云母粉、硅灰石粉中的任意一种或任意两种的组合；所述增韧型粉体为碳酸钙粉；所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的任意一种或两种的组合；所述分散剂为硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、改性乙撑双硬脂酰胺中的任意一种或任意两种的组合；所述润滑剂为聚乙烯蜡、季戊四醇四硬脂酸脂、硬脂酰胺中的任意一种或任意两种的组合；所述色粉为钛白粉、联苯胺黄G中的任意一种或两种的组合。其拉丝生产方法为：

S1、挤出成膜：将编织袋原料按照上述配比混合均匀后加热，加热后的混料经过挤出成膜组件2进行挤出成膜；

S2、预冷却：挤出成膜组件2挤出的薄膜通过第一冷却组件3进行冷却预冷却，第一冷却组件3的水浴温度为20℃；

S3、二次冷却：预冷却后的薄膜经过第二冷却组件4进行再次冷却，第二冷却组件4的水浴温度为38℃；

S5、加热：切割后的坯丝经过烘板7加热软化，烘板温度为115℃；

S6、一次牵伸：软化后的坯丝经过第二牵引辊组件8进行第一次的牵伸，将坯丝牵伸一定的倍数，牵拉比为3.8；

S7、二次牵伸：一次牵伸后的坯丝经过第三牵引辊组件9进行第二次的牵伸，将坯丝牵伸一定倍数后形成扁丝，牵拉比为1.1；

S8、热定型：扁丝经过热定型组件10进行加热，之后经过第四牵引辊组件11实现回缩，回缩率为3％，热定型组件的加热温度为75℃；

S9、收卷：回缩后的扁丝经过卷绕组件12实现卷绕。

实施例2

本实施例与实施例1采用的原料相同，最终预产出的扁丝厚度为0.08mm，宽度为2.5mm，其拉丝生产方法为：

S2、预冷却：挤出成膜组件2挤出的薄膜通过第一冷却组件3进行冷却预冷却，第一冷却组件3的水浴温度为25℃；

S3、二次冷却：预冷却后的薄膜经过第二冷却组件4进行再次冷却，第二冷却组件4的水浴温度为45℃；

S5、加热：切割后的坯丝经过烘板7加热软化，烘板温度为118℃；

S6、一次牵伸：软化后的坯丝经过第二牵引辊组件8进行第一次的牵伸，将坯丝牵伸一定的倍数，牵拉比为4.5；

S7、二次牵伸：一次牵伸后的坯丝经过第三牵引辊组件9进行第二次的牵伸，将坯丝牵伸一定倍数后形成扁丝，牵拉比为1.2；

S8、热定型：扁丝经过热定型组件10进行加热，之后经过第四牵引辊组件11实现回缩，回缩率为3％，热定型组件的加热温度为78℃；

S9、收卷：回缩后的扁丝经过卷绕组件12实现卷绕。

实施例3

本实施例与实施例1采用的原料相同，最终预产出的扁丝厚度为0.12mm，宽度为2.78mm，其拉丝生产方法为：

S2、预冷却：挤出成膜组件2挤出的薄膜通过第一冷却组件3进行冷却预冷却，第一冷却组件3的水浴温度为28℃；

S3、二次冷却：预冷却后的薄膜经过第二冷却组件4进行再次冷却，第二冷却组件4的水浴温度为36℃；

S5、加热：切割后的坯丝经过烘板7加热软化，烘板温度为120℃；

S6、一次牵伸：软化后的坯丝经过第二牵引辊组件8进行第一次的牵伸，将坯丝牵伸一定的倍数，牵拉比为5；

S7、二次牵伸：一次牵伸后的坯丝经过第三牵引辊组件9进行第二次的牵伸，将坯丝牵伸一定倍数后形成扁丝，牵拉比为1.4；

S8、热定型：扁丝经过热定型组件10进行加热，之后经过第四牵引辊组件11实现回缩，回缩率为3％，热定型组件的加热温度为80℃；

S9、收卷：回缩后的扁丝经过卷绕组件12实现卷绕。

对比例

本对比例与实施例1采用的原料相同，最终预产出的扁丝厚度为0.03mm，宽度为2.08mm，其拉丝生产方法为：

S2、冷却：挤出成膜组件挤出的薄膜通过第一冷却组件3进行冷却，第一冷却组件3的水浴温度为30℃；

S6、牵伸：软化后的坯丝经过第二牵引辊组件8进行牵伸，将坯丝牵伸一定的倍数，牵拉比为4.18；

S7、牵伸后的坯丝经过第三牵引辊组件9，在第三牵引辊组件9处无牵伸；

S9、收卷：回缩后的扁丝经过卷绕组件12实现卷绕。

将卷绕后的扁丝采用Instron1122型万能材料试验机，拉伸速度未100mm/min，拉伸长度：6cm，测试其拉伸强度，并抽样检测废品率，结果见表一。

表一实施例及对比例的扁丝性能

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例
					拉伸强度(N/tex)	0.56	0.58	0.573	0.34
废品率	2.3％	2.1％	2.4％	8％

从表一能够得出，本发明的拉丝生产方法生产的扁丝，其拉伸强度较高，扁丝质量较高，并且废品率低至2％，节省成本。其中，废品的检测标准为；拉伸强度低于0.4N/tex的扁丝为不合格品，扁丝不合格品与扁丝总生产量的重量比为废品率。

以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种编织袋拉丝生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

S5、加热：切割后的坯丝经过烘板加热软化；

S9、收卷：回缩后的扁丝经过卷绕组件实现卷绕；

扁丝总的牵伸比为一次牵伸的牵伸比与二次牵伸的牵伸比的乘积，则坯丝的宽度b₀和厚度w₀为：

最终成产出的扁丝的宽度为b，厚度为w；

根据扁丝总的牵伸比确定预冷却和二次冷却的水温，

当≤6时，第一冷却组件的水浴温度为20℃-25℃，第二冷却组件的水浴温度为38℃-45℃；

当＞6时，第一冷却组件的水浴温度为26℃-32℃，第二冷却组件的水浴温度为35℃-40℃。

2.根据权利要求1所述的编织袋拉丝生产方法，其特征在于，设定最终成产出的扁丝的宽度为b，厚度为w，

3.根据权利要求1所述的编织袋拉丝生产方法，其特征在于，第一冷却组件内设置水平设置的两组导向辊组，每组导向辊组包括两个上下设置的导向辊，坯丝从两组导向辊组中穿过实现冷却；

第二冷却组件和第一冷却组件的结构相同。

4.根据权利要求3所述的编织袋拉丝生产方法，其特征在于，第一冷却组件包括水箱和控制器，水箱内部设置温度传感器，用于检测第一冷却组件内的水浴温度，并且所述水箱一侧具有进水口，水箱另一侧设置出水口；进水口连接热水管，出水口连接出水管，热水管上设置第一电动阀，出水管上设置第二电动阀；

5.根据权利要求4所述的编织袋拉丝生产方法，其特征在于，第一冷却组件的水箱的初始温度为T₀，第一电动阀的初始开度为F₀，温度传感器检测的水浴温度为T，则第一电动阀的实时开度F为：

。

6.根据权利要求2所述的编织袋拉丝生产方法，其特征在于，根据一次牵伸的牵伸比控制烘板加热温度，

当一次牵伸的牵伸比小于4.5时，烘板的加热温度为115-118℃；

7.根据权利要求1所述的编织袋拉丝生产方法，其特征在于，设置机架，所述机架上从左至右依次设置挤出成膜组件、第一冷却组件、第二冷却组件、第一牵引辊组件、烘板、第二牵引辊组件、第三牵引辊组件、热定型组件、第四牵引辊组件和卷绕组件，所述第一牵引辊组件内部设置切割组件。

8.根据权利要求7所述的编织袋拉丝生产方法，其特征在于，所述第一牵引辊组件上方设置第一保护架，第二牵引辊组件上方设置第二保护架，第三牵引辊组件上方设置第三保护架，第四牵引辊组件上方设置第四保护架；第一保护架、第二保护架、第三保护架、第四保护架的底部均开设有用于作业的操作孔。