第九章压延成型

1、第九章第九章 压延成型压延成型n概念压延成型是生产高聚物薄膜和片材的主要方法，它是将接近粘流温度的物料通过几个相向旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压和延展作用，得到表面光洁的薄片状连续制品。它与前述的挤出成型、注射成型、模压成型并列为四大聚合物加工方法。n用途及特点n压延成型首先用于橡胶的成型加工，包括橡胶的压片、压型、贴胶和擦胶；以后用于塑料和复合材料的成型加工，也可用于造纸和金属加工等行业n连续成型，生产能力大，易自动化操作方便，产品质量好n 设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投资高，维修复杂n制品宽度压延机辊筒长度限制了制品的宽度n压延用原料：压延用原料：n聚氯乙烯（PVC）最多n聚苯

2、乙烯丁二烯丙烯腈（ABS）n氯乙烯醋酸乙烯共聚物n聚乙烯（PE）n聚丙烯（PP）n醋酸纤维等产品适应性产品适应性n压延成型一般用于压延成型一般用于薄膜、片材薄膜、片材的生产的生产n压延成型的最适宜加工范围0.050.6mm 的软质的软质 片材及薄膜片材及薄膜 PVC 0.100.7mm 的硬质的硬质 片材、薄膜及板材片材、薄膜及板材 PVCn压延软质塑料薄膜时，如果以布、纸或玻璃布作为增强材料，将其随同塑料通过压延机的最后一对辊筒，把粘流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上，所得的制品即为人造革或涂层布(纸)，这种方法通称为压延涂层法。根据同样的原理，压延法也可用于塑料与其他材料(如铝箔、涤纶或尼龙

3、薄膜等)贴合制造复合薄膜第一节 压延设备n供料阶段n混合机n开炼机n密炼机n塑化挤出机n压延阶段n压延机n牵引机n轧花机n辅助装置：冷却、卷曲、切割等辅助装置n一、压延机的分类n1、辊筒数目：2，3，4，5，6辊n2、排列形式 P320 图9-1nI型nL型n倒L型nZ型n斜Z型二、压延机的基本结构1 1、辊筒、辊筒2 2、制品厚度调整机构、制品厚度调整机构3 3、传动机构、传动机构4 4、辅助装置、辅助装置n辊筒： 足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性、加工精度、导热性n制品厚度调节机构 P322图9-4 n传动机构n电动机n齿轮n人字齿轮减速装置n辅助装置n引离辊n轧花n冷却n卷曲和切

4、割n测厚仪第二节 压延成型原理一、物料在压延辊筒间隙的压力分布P323图9-8n钳住区：物料在压延过程中受到辊筒挤压钳住区：物料在压延过程中受到辊筒挤压时受到压力的部分。时受到压力的部分。n始钳住点：辊筒开始对物料加压的点。始钳住点：辊筒开始对物料加压的点。n终钳住点：加压终点。终钳住点：加压终点。n中心钳住点：两辊筒的中心点。中心钳住点：两辊筒的中心点。n最大压力点：钳住区压力最大点，又称钳最大压力点：钳住区压力最大点，又称钳住点。住点。假定如下：（1）在压延过程中，物料为不可压缩牛顿流体作等温、层状、稳定的流动。即物料的温度和粘度是不变的。（2）两辊筒的半径和转速是相等的。（3）忽略物料的

5、弹性，物料在辊筒表面没有滑动和裂解。n辊筒间隙远远小于辊筒的半径，因此认为在鉗注区内的两辊筒表面是相互平行的。因此，根据流体力学粘性流体连续流动方程可推导出如下的压力方程式 2212300AAdpv18RdAHH(1A )0Ax/2RH10QA12vH 得出钳住钳住区各主要点的压力为n始钳住钳住点 P=0n最大压力点 P=Pmaxn中心钳住钳住点 P=0.5 Pmaxn终钳住钳住点 P=0二、物料在压延过程中压缩和延伸变形三、物料在压延辊筒间隙的流速分布n1、假设两相同直径的辊筒以相同转速相向旋转，物料速度分布情况n2、物料在压延辊筒间隙的流速分布 压延辊筒实际上有速差，使物料在辊筒间的流速分

6、布有所变化，增加了剪切力和剪切变形，有利于物料的塑化混炼。 第三节 压延成型工艺生产流程包括供料阶段和压延阶段，是一个从原料混合、塑化、供料，到压延的完整连续生产线。n供料阶段包括塑料的配制、混合、塑化、向压延机传输喂料等工序n压延阶段含压延、牵引、扎花、冷却、卷取、切割等工序n按粘合操作与薄膜压延的生产工艺流程中的关系，分为直接粘合和分布层合n按照布基与薄膜的粘合方式不同，分为擦胶法和粘胶法：外粘法、内粘法三、压延操作条件n辊温T辊T辊 T辊 T辊 Tf辊间温差控制在5-10n辊速与速比线速度 V辊 V辊 V辊 V辊速比：1：1.05-1：1.25n辊筒间距对四辊压延机，要求沿物料前进方向各

7、组辊筒间距越来越小。 为使制品结构紧密、压延顺利，要求辊筒间距： h0 1-2 h0 2-3 h0 3-4 制品厚度 n 辊距愈小，挤压压力愈大，可以赶走物料中的气 泡，增大制品密度，有利于塑化传热。 n 两辊间隙之间应有一定的存料，以增大压力，促 进塑化，提高制品质量。存料也不宜太多，否则 会使物料停留时间过长而发生降解。 n引离（拉伸）、冷却、卷曲 V辊（卷曲）V辊（冷却）V辊（引离）V辊 这样，将使制品拉伸，有利于引离，同时不因制品的自身重力而下垂，保证生产工艺的顺利进行。 第四节 影响压延制品质量的因素一、压延效应n定义：物料在压延成型过程中，在通过压延辊筒间隙时受到很大的剪切力和一些

8、拉伸应力，高聚物大分子会沿着压延方向作定向排列，以致于制品在物理力学性能上出现各向异性，这种现象称为压延效应。n现象：出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物理机械性能不同。 n影响因素：n压延温度 温度，物料塑性，压延效应 n辊筒转速与速比 速度及速比 ，压延效应 n辊筒间隙存料量 存料量 ，压延效应n制品厚度 制品厚度 ，压延效应n物料性质 物料表观粘度 ，压延效应二、影响制品表面质量的因素n1、原材料n 相对分子量及其分布n 增塑剂n 稳定剂 n 各组分的分散和塑化n2、压延工艺条件n辊温n辊速与速比n辊距 n辊隙存料及其旋转状况n3、冷却定型n冷却辊温n冷却辊速三、影响制品厚度的因素n辊筒的弹性变形n辊筒表面