第一節(jié) 阻燃丙綸生產(chǎn)工藝流程 分析
阻燃丙綸產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程包括:晴綸纖維、紡紗、染色、阻燃處理、干燥、整理、打包、入庫。
阻燃丙綸BCF時(shí)的紡絲溫度與常規(guī)紡絲相比降低了40~50℃。這是因?yàn)樵诩徸枞急]時(shí),熔體中含有3.6~7.2的阻燃母粒,大大降低了大分子之間的作用力,使熔體粘度下降,因此紡絲溫度降低。
在紡絲速度中,后拉伸倍數(shù)對(duì)阻燃BCF的物理機(jī)械性能影響較大,但后拉伸倍數(shù)不能提很高。相反要比常規(guī)紡絲低些。因?yàn)樽枞俭w系中含有三氧化二銻微粒,在熔融紡絲時(shí)起到成核劑作用,可使結(jié)晶速度加快,初生纖維的雙折射和初始應(yīng)力比常規(guī)初生纖維高,因此必須適當(dāng)降低后拉伸倍數(shù)。
紡制阻燃丙綸時(shí),紡絲速度比常規(guī)紡絲低。卷繞速度增大,阻燃丙綸絲的預(yù)取向增加,有利于無定型的準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)向單斜晶轉(zhuǎn)變,提高初生纖維雙折射,使得拉伸阻力速度增大,在后拉忡時(shí),毛絲斷頭增多。
第二節(jié) 國外阻燃丙綸生產(chǎn)工藝發(fā)展階段比較
國外阻燃丙綸企業(yè)的生產(chǎn)工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟,當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入技術(shù)改良階段。隨著聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是鎳金屬催化劑在聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用更加成熟,將給丙綸提供更多樣的原料選擇途徑。目前世界一些大公司已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)出采用鎳金屬催化劑生產(chǎn)的纖維級(jí)聚丙烯,可以加工超細(xì)纖維、熔噴無紡布等功能性丙綸產(chǎn)品。同時(shí)加工及改性技術(shù)的創(chuàng)新也為丙綸產(chǎn)品的更新?lián)Q代創(chuàng)造了條件。
第三節(jié) 我國阻燃丙綸生產(chǎn)工藝創(chuàng)新歷程與途徑
目前,我國阻燃丙綸生產(chǎn)商對(duì)丙綸阻燃改性目前主要采取添加阻燃劑、與PP共混紡絲、織物阻燃整理和共聚改性。共混紡絲由于工藝簡單、成本低、阻燃效果好而應(yīng)用最廣泛。阻燃添加劑最先以鹵素系列為主,溴化物和二氧化三銻等協(xié)同使用,效果好,但對(duì)設(shè)備有腐蝕,紡絲時(shí)易分解產(chǎn)生有毒的鹵化氫氣體,影響操作環(huán)境和工人健康,且纖維物性指標(biāo)下降,因而一般都在小試階段,難以工業(yè)化生產(chǎn)。高分子材料的阻燃 研究 經(jīng)歷了含鹵阻燃、低鹵阻燃到無鹵阻燃的發(fā)展過程。阻燃加工中使用的有效阻燃元素有:磷、氮、銻、溴、氯、硫等。而大多數(shù)阻燃劑是以磷為中心的元素的化合物。鹵素在阻燃性能方面的次序?yàn)椋篒>Br>Cl>F。不同阻燃劑的阻燃機(jī)理不同,一般認(rèn)為:磷化物主要是固相阻燃,促使纖維炭化分解,減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生,鹵元素主要是氣相阻燃,阻礙分解氣體的自由基燃燒反應(yīng)。
第四節(jié) 國內(nèi)阻燃丙綸生產(chǎn)設(shè)備簡介
1、造粒機(jī)
造粒機(jī)是一種可將物料制造成特定形狀的成型機(jī)械。廣泛應(yīng)用于化工、石化、制藥、食品、建材、礦冶、環(huán)保、印染、陶瓷、橡膠、塑料等領(lǐng)域。根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理又個(gè)分為CF型回轉(zhuǎn)帶式冷凝造粒機(jī)平形雙螺桿擠出機(jī)、轉(zhuǎn)鼓干燥制片機(jī)、對(duì)輥干法造粒機(jī)、對(duì)齒造粒機(jī)、盤式真空冷凝造粒機(jī)等。在阻燃丙綸的生產(chǎn)中主要用于阻燃劑的加工。
2、熔融指數(shù)儀
用于聚乙烯、聚炳烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺、纖維樹脂、丙烯酸酯、聚甲醛、氟塑料、聚碳酸脂等多種塑料材料的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR)或熔體體積流動(dòng)速率(MVR)來進(jìn)行測(cè)定。
3、限氧指數(shù)儀
適用于勻質(zhì)固體材料、層壓材料、泡沫塑料、織物、軟片和薄膜等材料的燃燒性能測(cè)試。該儀器是用來測(cè)定聚合物燃燒過程所需氧的百分比??勺鳛殍b定聚合物難燃性的手段。
4、旦尼爾秤
旦尼爾是細(xì)束蠶絲、人造纖維、尼龍等的質(zhì)量單位,是指9000m長的纖維在公定回潮率時(shí)的質(zhì)量克數(shù),單位為旦。旦尼爾秤主要用于測(cè)量阻燃丙綸纖度。
第五節(jié) 國內(nèi)阻燃丙綸生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀
目前,我國阻燃丙綸生產(chǎn)設(shè)備主要包括阻燃劑生產(chǎn)設(shè)備和阻燃丙綸紡制設(shè)備。其中阻燃劑生產(chǎn)設(shè)備主要是造粒機(jī),以螺桿直徑75,長徑比30:1的造粒機(jī)最為常見。阻燃丙綸紡制過程中又分為紡絲設(shè)備和測(cè)試設(shè)備,包括螺桿擠壓機(jī)、紡絲箱、熔融指數(shù)儀、限氧指數(shù)儀、張力機(jī)、旦尼爾秤等。
第六節(jié) 我國阻燃丙綸生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)研發(fā)動(dòng)態(tài)
聚合物性能的好壞與其形態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。填充聚合物是一種多相結(jié)構(gòu),相與相之間互相影響。填充物分散到聚合物基體中,混合越好則共混物性能越好。聚合物動(dòng)態(tài)三螺桿擠出機(jī)從塑化混煉擠出機(jī)理上突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的局限性,創(chuàng)造了一種在聚合物物料輸送過程中引入振動(dòng)力場(chǎng)以強(qiáng)化物料塑化混煉效果的方法,是一種多螺桿振動(dòng)力場(chǎng)誘導(dǎo)的塑化混煉擠出設(shè)備。
三螺桿擠出機(jī)除具有雙螺桿擠出機(jī)的塑化能力強(qiáng)、混合效果好及有較好的自潔性能等優(yōu)點(diǎn)外,與雙螺桿相比,螺桿每旋轉(zhuǎn)一周都會(huì)增加物料混煉、均化、揉捏和剪切的次數(shù),設(shè)備的混煉、熔融和分散混合的能力更強(qiáng),因而尤其利于多相多體系物料的共混改性和連續(xù)擠出成型。三螺桿擠出機(jī)螺桿在機(jī)筒中的排列有一字排列、V字排列和正三角形排列三種。螺桿的嚙合區(qū)增多,碾壓剪切面積成倍增加。螺桿在運(yùn)轉(zhuǎn)中可對(duì)物料構(gòu)成高效的擠壓、破碎、揉捏、壓延和拉伸作用。正是這種高效的捏煉作用,使三螺桿無需單螺桿或雙螺桿的大直徑或大長徑比,就可獲得與大直徑或大長徑比的單、雙螺桿擠出機(jī)同等質(zhì)量同等產(chǎn)量的生產(chǎn)效能。由于三螺桿擠出機(jī)具有高效的混合特性、結(jié)構(gòu)的緊湊性和良好的經(jīng)濟(jì)性,其在擠出機(jī)領(lǐng)域正被逐漸推廣應(yīng)用。隨著擠出機(jī)的發(fā)展,目前出現(xiàn)了三螺桿擠出機(jī)、四螺桿擠出機(jī)、行星螺桿擠出機(jī)等多螺桿擠出機(jī)。
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