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滌綸單絲

2022-01-05 分享
2022-01-05

滌綸單絲種類(lèi)較多,有阻燃單絲、三角異形單絲、扁平單絲、高收縮單絲、中空單絲、陽(yáng)離子單絲、全消光單絲、防紫外線單絲 PET單絲 尼龍單絲 等。

發(fā)展簡(jiǎn)史 本世紀(jì)在管道領(lǐng)域發(fā)生了一場(chǎng)革命性的進(jìn)步,即“以塑代鋼”。隨著高分子材料科學(xué)技術(shù)的飛躍進(jìn)步,塑料管材開(kāi)發(fā)利用的深化,生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn),塑料管道淋漓盡致地展示其卓越性能。在今天,塑料管材已不再被人們誤認(rèn)為是金屬管材的“廉價(jià)代用品”。在這場(chǎng)革命中,聚乙烯管道倍受青睞,日益發(fā)出奪目的光輝,廣泛用于燃?xì)廨斔?、給水、排污、農(nóng)業(yè)灌溉、礦山細(xì)顆粒固體輸送,以及油田、化工和郵電通訊等領(lǐng)域,特別在燃?xì)廨斔蜕系玫搅似毡榈?

應(yīng)用。 HDPE是一種由乙烯共聚生成的熱塑性聚烯烴。雖然HDPE在1956年就已推出,但這種塑料還沒(méi)達(dá)到成熟水平。這種通用材料還在不斷開(kāi)發(fā)其新的用途和市場(chǎng)。 我國(guó)國(guó)內(nèi)高密度聚乙烯(這里的高密度聚乙烯不包括全密度聚乙烯裝置生產(chǎn)的高密度聚乙烯)的生產(chǎn)商有中石油、中石化、中海油三大企業(yè),截至2006年年底,屬于中石油的高密度聚乙烯裝置有4套,即蘭州石化高密度聚乙烯裝置、大慶石化高密度聚乙烯裝置、遼陽(yáng)石化高密度聚乙烯裝置、吉林石化高密度聚乙烯裝置。 高密度聚乙烯通常使用Ziegler-Natta聚合法制造,其特點(diǎn)是分子鏈上沒(méi)有支鏈,因此分子鏈排布規(guī)整,具有較高的密度。該過(guò)程在管式或釜式低壓反應(yīng)器中以乙烯為原料,用氧或有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)。 高密度乙烯屬環(huán)保材質(zhì),加熱達(dá)到熔點(diǎn),即可回收再利用。須知塑膠原料可大分為兩大類(lèi):“熱塑性塑膠”(Thermoplastic)及“熱固性塑膠”(Thermosetting),“熱固性塑膠”是加熱到一定溫度后變成固化狀態(tài),即使繼續(xù)加熱也無(wú)法改變其狀態(tài),因此,有環(huán)保問(wèn)題的產(chǎn)品是“熱固性塑膠”的產(chǎn)品(如輪胎),并非是“熱塑性塑膠”的產(chǎn)品(如 塑膠棧板 注:棧板在港澳被稱(chēng)為“夾板”),所以并非所有“塑膠”皆不環(huán)保。

材料特性 【英文全稱(chēng)】High Density Polyethylene 【英文縮寫(xiě)】HDPE 【中文全稱(chēng)】高密度聚乙烯 【常用俗稱(chēng)】低壓乙烯 【組成單體】乙烯 【基本特性】高密度聚乙烯是一種不透明白色臘狀材料,比重比水輕,比重為0.941~0.960,柔軟而且有韌性,但比LDPE略硬,也略能伸長(zhǎng),無(wú)毒,無(wú)味。 【燃燒特性】易燃,離火后能繼續(xù)燃燒,火焰上端呈黃色,下端呈藍(lán)色,燃燒時(shí)會(huì)熔融,有液體滴落,無(wú)黑煙冒出,同時(shí),發(fā)出石蠟燃燒時(shí)發(fā)出的氣味。 【主要優(yōu)點(diǎn)】耐酸堿,耐有機(jī)溶劑,電絕緣性?xún)?yōu)良,低溫時(shí),仍能保持一定的韌性。表面硬度,拉伸強(qiáng)度,剛性等機(jī)械強(qiáng)度都高于LDPE,接近于PP,比PP韌,但表面光潔度不如PP。 【主要缺點(diǎn)】機(jī)械性能差,透氣差,易變形,易老化,易發(fā)脆,脆性低于PP,易應(yīng)力開(kāi)裂,表面硬度低,易刮傷。難印刷,印刷時(shí),需進(jìn)行表面放電處理,不能電鍍,表面無(wú)光澤。 【應(yīng)用場(chǎng)合】用于擠出包裝薄膜,繩索,編織袋,漁網(wǎng),水管;注塑低檔日用品及外殼,非承載荷構(gòu)件,膠箱,周轉(zhuǎn)箱;擠出吹塑容器,中空制品,瓶子。 【注塑工藝】HDPE有數(shù)不清的應(yīng)用,范圍從可重復(fù)使用的薄壁飲料杯到5-gsl罐,消費(fèi)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的HDPE的1/5。注塑品級(jí)一般熔體指數(shù)5~10,有具有韌性較低流動(dòng)性品級(jí)和具有可加工性的較高流動(dòng)性品級(jí)。用途包括日用品和食品薄壁包裝物;有韌性、耐用的食品和涂料罐;高抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂應(yīng)用,如小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱和90-gal垃圾罐。 一般的HDPE熔點(diǎn)為142℃,分解溫度為300℃;注塑溫度的可調(diào)區(qū)間較大。注塑時(shí),一般使用溫度為180℃-230℃;因是烯烴類(lèi)塑料,它不吸水,生產(chǎn)時(shí),不需烘干,但為了產(chǎn)品質(zhì)量,可用60℃溫度烘干1hr,以排出浮水;聚乙烯的熔體粘度大,流長(zhǎng)比小,薄壁制品可能缺膠,因此,澆口和流道相對(duì)較大;制品易帶靜電,表面易吸埃。收縮率為16‰,溢邊值為0.05mm。

特征 高密度聚乙烯具有良好的耐熱性和耐寒性,化學(xué)穩(wěn)定性好,還具有較高的剛性和韌性,機(jī)械強(qiáng)度好。介電性能,耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性亦較好。硬度、拉伸強(qiáng)度和蠕變性?xún)?yōu)于低密度聚乙烯;耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好,但與低密度絕緣性比較略差些;化學(xué)穩(wěn)定性好,在室溫條件下,不溶于任何有機(jī)溶劑,耐酸、堿和各種鹽類(lèi)的腐蝕;薄膜對(duì)水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低;耐老化性能差,耐環(huán)境開(kāi)裂性不如低密度聚乙烯,特別是熱氧化作用會(huì)使其性能下降,所以,樹(shù)脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來(lái)提高改善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下的熱變形溫度較低,這一點(diǎn)應(yīng)用時(shí)要注意

生產(chǎn)工藝 PE最通常的生產(chǎn)方法是通過(guò)淤漿或氣相加工法,也有少數(shù)用溶液相加工生產(chǎn)。所有這些加工過(guò)程都是由乙烯單體、a-烯烴單體、催化劑體系(可能是不止一種化合物)和各種類(lèi)型的烴類(lèi)稀釋劑參與的放熱反應(yīng)。氫氣和一些催化劑用來(lái)控制分子量。淤漿反應(yīng)器一般為攪拌釜或是一種更常用的大型環(huán)形反應(yīng)器,在其中料漿可以循環(huán)攪拌。當(dāng)乙烯和共聚單體(根據(jù)需要)和催化劑一接觸,就會(huì)形成聚 乙烯顆粒。除去稀釋劑后,聚乙烯顆?;蚍哿1桓稍锊磩┝考尤胩砑觿蜕a(chǎn)出粒料。帶有雙螺桿擠出機(jī)的大型反應(yīng)器的現(xiàn)代化生產(chǎn)線,可每小時(shí)生產(chǎn)PE40000磅以上。新的催化劑的開(kāi)發(fā)為改進(jìn)新等級(jí)HDPE的性能作出貢獻(xiàn)。兩種最常用的催化劑種類(lèi)是菲利浦的鉻氧化物為基礎(chǔ)的催化劑和鈦化合物一烷基鋁催化劑。菲利浦型催化劑生產(chǎn)的HDPE有 中寬度分子量分布;鈦一烷基鋁催化劑 生產(chǎn)的分子量分布窄。用復(fù)式反應(yīng)器生產(chǎn)窄MDW的聚合物所用催化劑也可用 于生產(chǎn)寬MDW品級(jí)。舉例來(lái)說(shuō),生產(chǎn)顯著不同分子量產(chǎn) 品的兩個(gè)串聯(lián)反應(yīng)器可以生產(chǎn)出雙峰分子量聚合物,這種聚合物具有全寬域的分子量分布。

加工方法

PE可用很寬的不同加工法制造。以乙烯為主要原料,丙烯、1-丁烯、己烯為共聚體,在催化劑的作用下,采用淤漿聚合或氣相聚合工藝,所得到的聚合物經(jīng)閃蒸、分離、干燥、造粒等工序,獲得顆粒均勻的成品。包括諸如片材擠塑、薄膜擠出、管材或型材擠塑,吹塑、注塑和滾塑。HDPE適合熱塑性成型加工的各種成型工藝,成型加工性好,如注塑,擠塑,吹塑,旋轉(zhuǎn)成型,涂覆、發(fā)泡工藝、熱成型、熱封焊、熱焊接等。

擠塑:用于擠塑生產(chǎn)的品級(jí)一般具有小于1的熔體指數(shù)和中寬到寬的MWD。在加工過(guò)程中,低的MI可獲得適宜的熔體強(qiáng)度。更寬MWD品級(jí)更適于擠塑,因?yàn)樗鼈兙哂懈叩纳a(chǎn)速度,較低的模口壓力而且熔體斷裂趨勢(shì)減少。

PE有許多擠塑用途,如電線、電纜、軟管、管材和型材。管材應(yīng)用范圍從用于天然氣小截面黃管用于工業(yè)和城市管道的厚壁黑管。大直徑中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管線的替代物增長(zhǎng)迅速。

板材和熱成型:許多大型野餐型冷藏箱的熱成型襯里是由PE制成的,具有韌性、重量輕和耐用性。其它片材和熱成型產(chǎn)品包括擋泥板、槽罐襯里、盤(pán)盆防護(hù)罩、運(yùn)輸箱和罐。一種大量的增長(zhǎng)迅速的片材應(yīng)用是地膜或池底村里,這是基于MDPE具有韌性、耐化學(xué)性和不滲透性。

吹塑:在美國(guó)銷(xiāo)售的 HDPE1/3以上用于吹塑用途。這些范圍從裝漂白劑、機(jī)油、洗滌劑、牛奶和蒸餾水的瓶子到大型冰箱、汽車(chē)燃料箱和筒罐。吹塑品級(jí)的特性指標(biāo),如熔體強(qiáng)度、ES-CR和韌性,與用于片材和熱成型應(yīng)用級(jí)相似,故相似品級(jí)可以采用。

注射-吹塑通常用于制造更小的容器(小于16oz),用于包裝藥品、洗發(fā)液和化妝品。這種加工過(guò)程的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)瓶子自動(dòng)去邊角,不需象一般吹塑加工那樣的后期修整步驟。盡管有某些窄MWD品級(jí)用于改進(jìn)表面光潔度,一般使用中寬到寬MWD品級(jí)。

類(lèi)別

滌綸單絲按照用途可以分為工業(yè)用及民間用兩類(lèi)。在工業(yè)方面主要用于工業(yè)輸送帶中的骨架,編織過(guò)濾網(wǎng)、膠線外用套管等。在民用方面主要用于配套箱包、草帽、窗簾、婚紗、服飾等。

滌綸單絲按照規(guī)格可以分為20D、30D、40D、50D、60D……2500D等不同規(guī)格的產(chǎn)品,30D滌綸單絲是一種高附加值的特種纖維新產(chǎn)品,環(huán)保性能高,是生產(chǎn)鞋類(lèi)、箱包和舞臺(tái)服裝的基本原材料,市場(chǎng)前景十分廣闊。

生產(chǎn)工藝

滌綸單絲主要的生產(chǎn)工藝主要有一步法生產(chǎn)工藝及二步法生產(chǎn)工藝。其中采用高速紡絲和高速拉伸加捻技術(shù),是典型的二步法工藝路線,是生產(chǎn)滌綸單絲采用最多的工藝路線。特點(diǎn)是工藝流程短,生產(chǎn)效率高。高速紡絲的紡絲速度為3000~600m/min,可制得預(yù)取向絲(POY)。在高卷繞速度下,纖維產(chǎn)生一定的取向度,結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。 拉伸加捻是滌綸單絲生產(chǎn)中必不可少的工序,稱(chēng)為二次成型。拉伸使纖維的結(jié)構(gòu)單元獲得穩(wěn)定而穩(wěn)固的取向,從而達(dá)到提高成品纖維物理機(jī)械性能的目的。

一步法生產(chǎn)滌綸單絲的技術(shù)采用8、10或12孔的噴絲板,在同一臺(tái)機(jī)器上一次完成紡絲成形、初生纖維牽伸取向、纖維熱定型和卷繞等工藝流程,在卷繞的絲餅上得到單絲。卷繞的單絲絲餅再經(jīng)過(guò)分絲機(jī)分纖后,得到滌綸單絲纖維。