配方及工艺条件

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(一)配方

生产单丝所用聚氯乙烯树脂的聚合度以1000～1100为宜，聚合度低的树脂加工虽容易，但单丝的强度和耐热性差，反之则加工困难。增塑剂用量多有利于加工，但影响单丝强度和收缩性能，一般用量在5份左右较宜。生产小于100d的单丝时，在配方中可以加入3份环氧增塑剂，以改善其加工性能。稳定剂系统最好使用液体复合型稳定剂，以防止因固体热稳定剂的颗粒较大而在牵伸时增加断头。有关助剂的选用，可参见第二章。现将绳索和窗纱所用单丝的配方举例如下。

表4－5－4 配方举例

(二)工艺条件

1．挤出温度

挤出温度随挤出成型机的规格、螺杆转速及配方不同而异，下列例子仅供参考。

表4－5－5 挤出温度举例

2．冷却

为防止喷丝板挤出的熔融物料互相粘结及热氧降解，应引入冷却水浴予以迅速冷却，然后进行定向牵伸。水面与喷丝板距离以小于50mm为宜，冷却水温度应控制在30～50℃。如温度高，单丝就不能迅速冷却定型，会在冷却水槽内受导辊的压力而变形，且会发生相互粘结，造成牵伸断头。如冷却水温度过低，则单丝由于急剧冷却而收缩不均匀，常呈椭圆形，冷却水温度愈低单丝的椭圆度愈大。单丝冷却时沿纤维表面就会形成皮层，冷却水温度过低，皮层就过厚致使下一步热牵伸困难，断头率增加。

由喷丝孔至第一对牵伸辊的牵伸倍数应控制在2．5左右，如牵伸过大会造成喷丝板处断头，同时单丝部分前期取向，不利于下一步牵伸工艺。

3．牵伸

(1)牵伸温度

聚氯乙烯单丝的牵伸温度，用热水浴牵伸时一般控制在95～98℃，如用其它加工方法，则牵伸温度可适当提高。总之温度过低影响牵伸倍率，同时断头率增加。聚氯乙烯单丝细度为300d，牵伸倍数为4．5时，牵伸温度与单丝强度的关系参见图4－5－9所示。

图4－5－9 牵伸温度与单丝强度及伸长率关系

(2)牵伸倍数

聚氯乙烯单丝的牵伸倍数一般控制在3～5倍，适当提高牵伸倍数，单丝的拉伸强度虽然增加，但其结节强度降低。这种单丝只适用于绳索而不适用于织网，因此牵伸倍数应根据单丝的用途而定。牵伸倍数超过一定数值后，拉伸强度和结节强度均会下降，见图4－5－10所示。

图4－5－10 PVC单丝牵伸倍数与结节、牵伸强度关系

4．热定型

经取向的单丝，其内应力较大，故收缩率较高，在卷取时常会损坏卷取筒，再则在使用时也会受热收缩而影响使用价值，故宜进行热定型处理。热处理水温应比牵伸温度高2～3℃，而牵引速度则应比第二对牵伸辊减少2～5%。热处理后的单丝不仅收缩率减小，且收缩温度比未经处理的单丝约高10℃，在70℃左右才开始收缩。

5．卷取

卷取的线速度应等于第三个牵伸辊的线速度，通用力矩电机使单丝在卷取过程中保持恒定张力。为使单丝平整均匀地卷取在筒子上，应有排丝，排丝形式有平行式和交叉式两种，由导丝杠的转速和导轨的形式决定。

表4－5－6 两种排丝方式比较