寬緯紗復(fù)膜塑編水泥袋編織工藝與設(shè)備研究

于忠東

(吉林亞泰三川塑編有限責(zé)任公司)

前言

現(xiàn)在市場上使用的復(fù)膜塑編水泥袋主要是窄緯紗復(fù)膜塑編水泥袋，以裝載質(zhì)量不超過50kg的復(fù)膜塑編水泥袋為例，即一般為經(jīng)緯密度40×38根/100mm。根據(jù)我們的市場考察和調(diào)研，目前現(xiàn)有各廠家由于編織理念的偏差，普遍認(rèn)為密度越密，對水泥包裝袋強度越好，由于密度增加，產(chǎn)量降低，生產(chǎn)效率降低，效益降低。另外更由于生產(chǎn)復(fù)膜塑編水泥袋的專用設(shè)備如造紗機和圓織機本身設(shè)計不能生產(chǎn)5 mm寬紗編織產(chǎn)品的局限性。因此，經(jīng)過我公司的設(shè)計和生產(chǎn)試驗到形成新產(chǎn)品，用寬緯紗設(shè)計和生產(chǎn)復(fù)膜水泥塑編袋。替代了原來常用的普通產(chǎn)品，開發(fā)出經(jīng)緯密度34×20根/10cm的寬緯紗復(fù)膜塑編水泥袋，為企業(yè)提高了效益降低了成本，也促進(jìn)了復(fù)膜塑編水泥袋產(chǎn)品持續(xù)更新和增加了新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

1、寬緯紗復(fù)膜塑編水泥袋的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點

原編織密度為40×38根/100mm的普通編織水泥袋產(chǎn)品，經(jīng)改進(jìn)現(xiàn)有進(jìn)口奧地利造紗機收紗裝置和國產(chǎn)小六梭圓織機設(shè)備傳動提升、收卷裝置，設(shè)計研制成功編織工藝密度為34×20根/100mm的寬緯紗復(fù)膜塑編水泥袋。采用的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過論證并備案的企業(yè)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，超過國家標(biāo)準(zhǔn)，其工藝研究是由自行研制設(shè)計的，由于受到設(shè)備和技術(shù)工藝限制，國內(nèi)其他企業(yè)尚無此編織工藝生產(chǎn)技術(shù)，本工藝技術(shù)為行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

2、產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程研究

(一)產(chǎn)品的推出與最初樣品工藝路線

工藝流程圖:

工藝過程簡單描述:

寬緯紗復(fù)膜塑編水泥袋的生產(chǎn)工藝，主要過程經(jīng)造紗、編織、復(fù)膜、裁切、縫制工藝，所用制袋材料主要成份聚丙稀(PP)顆粒，使用緯5mm寬扁絲，在造紗和圓織設(shè)備上調(diào)整造紗和編織工藝，使產(chǎn)品編織工藝密度達(dá)到34×20根/100mm，單位面積質(zhì)量分別為82g/m2和94g/m2。裝載質(zhì)量不超過50kg的寬緯紗復(fù)膜塑編水泥袋。

工藝特點:本產(chǎn)品研制的是編織工藝密度為34×20根/100mm的寬緯紗復(fù)膜塑編水泥袋，該產(chǎn)品在國內(nèi)為首創(chuàng)，在國內(nèi)水泥包裝袋是一種全新的設(shè)計理念。

3、產(chǎn)品工藝研究和設(shè)備改進(jìn)設(shè)計

針對產(chǎn)品的編織結(jié)構(gòu)，針對樣品生產(chǎn)過程出現(xiàn)的問題，我們對于最初工藝過程做了大膽的嘗試性的改進(jìn)，并對主要設(shè)備傳動裝置和部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計改進(jìn)。

1、造紗工藝研究和設(shè)備改進(jìn)設(shè)計

原料選擇:采用盤錦產(chǎn)拉絲級聚丙稀牌號T30S，融體指數(shù)(2.5 －3)g/10min

實驗使用的設(shè)備:奧地利蘭精公司產(chǎn)造紗機，型號 LFF.10/90/W－VF16－L/1000/250GS－50

工藝技術(shù)參數(shù)調(diào)整:編織布(簡稱基布)是由扁絲編織而成，要達(dá)到寬緯紗的編織密度，必須提高扁絲強度，首先設(shè)計基布90g/m2，編織密度34×20根/100mm，經(jīng)紗纖度 1179D，緯紗纖度2106D，經(jīng)紗強度必須達(dá)到3g/D，經(jīng)紗強度必須達(dá)到6g/D，伸長率15－30%。為達(dá)到設(shè)計要求，我們在工藝設(shè)計上設(shè)計兩個方案。

(1)原料配比:T30S:APP=80%:20%

刀墊和分切寬度:10mm;4.95mm

拉伸倍數(shù):從5.2調(diào)整到5.8倍

熱弓板溫度:從120℃調(diào)整到130℃

輥轉(zhuǎn)速:從28.5米/min調(diào)整到165.3米/min

(2)原料配比:T30S:APP=80%:20%

刀墊和分切寬度:11.5mm;5mm

拉伸倍數(shù):從5.6調(diào)整到6.3倍

熱弓板溫度:從130℃調(diào)整到140℃

輥轉(zhuǎn)速:從37米/min調(diào)整到233.1米/min

經(jīng)過兩個不同方案的配比調(diào)整，最終選出最佳工藝參數(shù)，扁絲強度指標(biāo)達(dá)到要求。

最佳工藝參數(shù):原料配比:T30S:APP=80%:20%;擠出機溫度:210－250℃;法蘭240℃;模具200℃;熱弓板溫度:140℃;拉伸倍數(shù):6.2倍

扁絲檢測結(jié)果:

檢測設(shè)備:拉力試驗機，型號WD－5D;纖度儀。

緯紗寬度5mm，纖度2106D，經(jīng)紗強度6.8g/D，拉力67N/5cm，伸長率17－20%。與原緯紗寬度2.5mm，拉力35N/5cm相比，單緯絲強度增加34.5 N/5cm。

造紗設(shè)備設(shè)計調(diào)整:

造紗機收紗裝置原設(shè)計為2mm寬擺咀和瓷眼(蝴蝶片)，收紗紗錠效果不理想，扁絲不間斷打褶，嚴(yán)重影響編織袋面，經(jīng)我們重新設(shè)計5mm寬擺咀和瓷眼，在進(jìn)口設(shè)備上改造后安裝使用，達(dá)到收紗紗錠質(zhì)量要求。

注意事項:在收絲過程中，易出現(xiàn)收紗錠纏繞不緊現(xiàn)象，解決辦法是在收卷裝置機構(gòu)，擺線張緊輪增加配重鐵塊，增加纏繞張力，逐一調(diào)整。見圖一蝴蝶片前后改進(jìn)對比

2、編織工藝研究和設(shè)備改進(jìn)設(shè)計

實驗使用的設(shè)備:煙臺雙華生產(chǎn)的小六梭圓織機，型號SYZ—6。

工藝技術(shù)參數(shù)調(diào)整:圓織車間按水泥袋設(shè)計的折徑寬度進(jìn)行穿線，設(shè)計折徑寬度50cm，經(jīng)向強度 100Kg.f/5cm;緯向強度 120Kg.f/5cm;緯密齒輪68或72;編織密度為34×20根/100mm;進(jìn)行編織生產(chǎn)。

最佳工藝參數(shù):折徑寬度50cm，緯密齒輪68;編織密度為34×20根/100mm;基布克重90 g/m2。

基布檢測結(jié)果:

檢測設(shè)備:拉力試驗機，型號WD－5D;天平。

基布克重90 g/m2;經(jīng)向強度105Kg.f/5cm;緯向強度125Kg.f/5cm;外觀袋面平整。

圓織設(shè)備設(shè)計調(diào)整:

(1)圓織機緯密傳動設(shè)計

圓織設(shè)備傳動原理是在主軸底部裝有鏈輪，通過鏈條及提升齒輪系統(tǒng)帶動牽引輥轉(zhuǎn)動，使織好的筒形織物連續(xù)提升，供給卷布收卷。編織不同緯密度的織物，改變緯密機構(gòu)是變換緯密交換齒輪。原設(shè)計為緯密度8－15根/英寸，即32－60根/10cm?，F(xiàn)重新設(shè)計為密度5根/英寸，即20根/10cm。

序號英寸 齒數(shù) 齒數(shù)緯線密度 緯密齒輪 主傳動鏈輪根/10CM根/1 1 20 5 68 42 2 31.5 8 85 21 3 33.5 8.5 80 21 4 35.5 9 76 21 5 37.4 9.5 72 21 6 39.4 10 68 21

7 41.3 10.5 65 21 8 43.3 11 62 21 9 45.3 11.5 59 21 10 47.2 12 57 21 11 49.2 12.5 55 21 12 51.2 13 53 21 13 53.1 13.5 51 21 14 55.1 14 49 21 15 57.1 14.5 47 21 16 59 15 46 21備注 序號2－16是改進(jìn)前原設(shè)計緯密齒輪;序號1是改進(jìn)后增加設(shè)計緯密齒輪。

設(shè)備緯密齒輪設(shè)計變換表圓織機緯密傳動裝置計算:

原設(shè)計傳動比為21:21=1:1，是已10*10/10cm為設(shè)計依據(jù)。主傳動鏈輪和密度輪鏈輪21齒。

現(xiàn)重新設(shè)計改為42:21=2:1;主傳動齒輪21改為42。改進(jìn)設(shè)計后密度是2.5mm紗寬的1/2倍。由于我們是生產(chǎn)5mm寬扁絲的編織布，見圖二圓織機主傳動改進(jìn)設(shè)計前后對比

(2)收卷裝置傳動比設(shè)計

卷布裝置配有力矩電機。全部采用鏈條傳動。其中原主動輥鏈輪是20齒，從動輪是21齒，其目的是使布卷收得緊些。與從動輥同軸上還裝有棘輪裝置，防止布卷倒轉(zhuǎn)。

收卷傳動比計算:

收卷傳動比原設(shè)計傳動比為21:20=1:1，現(xiàn)重新設(shè)計改為24:18=1.33:1;傳動鏈輪21和20分別改為24和18;這樣達(dá)到收卷和編織提升效果。見圖三收卷裝置傳動鏈輪改進(jìn)設(shè)計前后對比

(3)梭子送緯梭臂改進(jìn)設(shè)計

我們在調(diào)制生產(chǎn)中，發(fā)現(xiàn)袋面打褶，不間斷打褶嚴(yán)重，主要原因是原設(shè)計梭子送緯梭臂不適應(yīng)寬絲要求，嚴(yán)重影響編織袋面，經(jīng)我們重新設(shè)計和自制六把送緯梭臂，在設(shè)備上改造安裝后使用，達(dá)到寬緯紗編織密度的質(zhì)量要求。

改進(jìn)原理:去掉原設(shè)計滾動輪，重新設(shè)計梭臂穿絲孔尺寸，使5mm紗從梭臂兩定位柱中順利通過，增加扁絲來回往復(fù)張力桿，使5mm紗在編織過程中，不脫落，起到展開平整的作用。見圖四送緯梭臂改進(jìn)前后對比

3、裁切工藝研究

實驗使用的設(shè)備:浙江科達(dá)產(chǎn)制袋機，型號GB －500。

最佳工藝參數(shù):折徑寬度42Cm，裁切長度84 Cm，速度80－100條/分。

裁切印刷按質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，工藝無變化。

4、縫紉工藝研究

實驗使用的設(shè)備:常州和河北產(chǎn)縫紉機，型號GK8－2。

最佳工藝參數(shù):縫紉針距7－8針/10 cm;縫線3×1;拉力9公斤，縫底、口各一折，帶紙邊?？p紉成品寬度42cm，成品寬度74cm，克重90g/條。

5、復(fù)膜及打孔工藝研究

實驗使用的設(shè)備:浙江科達(dá)產(chǎn)復(fù)膜機，型號SFB －850。

復(fù)膜原料選擇:采用營口產(chǎn)涂復(fù)級聚丙稀牌號T30S，融體指數(shù)(28－30)g/10min;北京燕化產(chǎn)聚乙稀牌號1C7A，融體指數(shù)(5－7)g/10min。

原料配比:T30S:1C7A=84%:16%

最佳工藝參數(shù):復(fù)膜折徑寬度50cm;基布復(fù)膜克重4g/m2。涂復(fù)速度120米/分。

工藝技術(shù)調(diào)整:我們在試制生產(chǎn)中，根據(jù)各水泥灌裝需要，調(diào)整打孔深度和打孔針的種類，試制四種樣品，主要粗針∮2.5mm三種深度分別是5.15mm 、5.05mm 和細(xì)、粗針 4.6mm;細(xì)針∮1.7mm一種深度是4.6mm。在試驗后最終確定最佳打孔方案。

復(fù)膜及打孔后強度指標(biāo)即成品指標(biāo):

檢測設(shè)備:拉力試驗機，型號WD－5D;天平。

檢驗結(jié)果:

經(jīng)向拉伸負(fù)荷≥450N/50mm，緯向拉伸負(fù)荷≥450N/50mm;縫向拉伸負(fù)荷≥200N/50mm。

與編織密度為40×38根/100mm的普通編織水泥袋產(chǎn)品相比，由于單絲寬窄對打孔強度影響較大，窄絲打孔后劈線損失強度大，相反寬絲影響較小。

因此，原強度指標(biāo)緯向拉伸負(fù)荷≥320N/50mm，即增加了130N/50mm，強度提高了40%。

以上是我們樣品生產(chǎn)和試機整個過程的工藝路線制定和執(zhí)行方法。

五、結(jié)論:

1、編織密度34×20根/100mm，5mm寬緯紗復(fù)膜編織袋，所確定的最佳生產(chǎn)工藝技術(shù)路線，其主要物理性能指標(biāo)達(dá)到GB9774－2010標(biāo)準(zhǔn)，說明我們研究的新工藝是可行的。

2、采用寬緯紗進(jìn)行編織產(chǎn)品，可日產(chǎn)提高產(chǎn)量40%，比原來日產(chǎn)2000米提高到2800米，降低了生產(chǎn)成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。由于設(shè)備的改進(jìn)設(shè)計，技術(shù)性能帶來顯著效益。提高了水泥包裝袋加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本，增加了員工的工資收益。

3、該新產(chǎn)品基布打控后緯向強度高，現(xiàn)緯向強度320 N/50mm提高到450 N/50mm，比原來提高了40%，質(zhì)量穩(wěn)定、減少破損率，完全可滿足水泥企業(yè)灌裝要求，是各水泥企業(yè)較好的選擇。

4、改變拉絲和編織工藝技術(shù)，由于緯紗改為5mm寬，使水泥袋產(chǎn)品和性能提高，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到和超過國家標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)指標(biāo):編織工藝密度34×20根/100mm，經(jīng)向拉伸負(fù)荷≥450N/50mm，緯向拉伸負(fù)荷≥450N/50mm。

［1］中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB9774—88復(fù)膜塑料編織袋［S］.中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布。

［2］中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB9774—2002水泥包裝袋［S］.中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布。