第十一章压延工艺

第十一章压延工艺

（Chapter11:Calendering）2学时《橡胶工艺学》精品课程多媒体教程本章主要内容压延的概念及压延任务1压延原理2压延准备工艺3胶片压延及胶布压延4本章要求掌握压延的作业内容掌握压延效应的概念、原因及减轻措施掌握压延收缩变形的原因及减轻措施掌握挠度的概念、产生原因及补偿措施掌握压延准备工艺过程掌握胶片压延和胶布压延的工艺方法了解压延过程常见质量问题及其产生原因第一节概述一、压延的概念及任务

压延是指利用压延机辊筒的横压力作用使胶料发生塑性流动变形，将胶料制成具有一定断面形状和尺寸的胶片，或将胶料附着于织物表面制成一定厚度胶布的工艺加工过程。压延机完成的任务胶片压延压型（如三角胶、鞋底、V带缓冲胶条）胶片贴合帘布贴胶帆布擦胶二、压延机的分类四辊压延机三辊压光机1、表面光滑无杂物；2、内部密实无气泡；3、断面几何形状准确，厚度尺寸精确；4、表面花纹清晰；5、速度快，效率高。三、压延的要求第二节压延原理

胶料进入辊距的条件：接触角（α）小于摩擦角（φ）

最大供胶厚度：h2=h1+2R（1-cosφ

）胶料进入辊距必须T＞F2摩擦力T=μN弹性分力F2=N·tan

α所以μN＞N·tan

α

即μ＞tanα

设μ=tanφ即φ＞αh2-h1=2（R-Rcosα）h2=h1+2R（1—cosα）＜h1+2R（1—cosφ）一、胶料进入辊距的条件及最大供胶厚度的确定二、压延时胶料的塑性流动变形厚度方向：压缩塑性变形（厚度变薄）长度方向：延伸塑性变形（长度延长）宽度方向：变化不大(a)(b)三、胶料在辊筒上的受力状态和流速分布四、压延后胶料收缩变形和压延效应

在最小辊距的中央处胶料流速快于两边，形成速度梯度，产生剪切，对胶料产生拉伸作用，使胶料产生弹性变形。压延后辊筒挤压力消失，分子链要恢复卷取状态，所以胶片会沿压延方向收缩，使胶片的厚度增大，表面不光滑。胶料收缩变形会影响压延后胶片厚度尺寸变化，给控制半成品厚度精度带来麻烦。压延效应压延后胶片出现性能上的各项异性现象产生原因剪切力使分子链沿压延方向取向形状不规则的配合剂粒子的长轴沿压延方向取向减轻措施提高压延温度和半成品停放温度减慢压延速度适当提高胶料可塑度将胶料调转方向使用各向同性的填料五、辊筒挠度及其补偿辊筒挠度压延时，在胶料横压力的作用下辊筒产生的弹性弯曲的程度，其大小用辊筒轴线中央处偏离原来位置的距离表示。

辊筒挠度会使胶片的厚度出现中间厚两边薄，不均匀。补偿措施辊筒中高度法（凹凸系数法）辊筒轴交叉法辊筒预弯曲法浮动辊筒法第三节压延准备工艺T=60～80℃，辊距7～10mm，薄通6～7次一、胶料的热炼与供胶

1、热炼热炼的作用恢复热塑性流动性使胶料进一步均化热炼工艺粗炼：目的是使胶料升温变软，获得热流动性低温T=40～45℃；辊距7～9mm，薄通7～8次细炼：目的是补充混炼均匀，获得必要的热可塑性2、供胶供胶方法手工供胶劳动强度大，供胶不均匀输送带供胶连续，均匀要求条状供胶，输送带运转速度略大于辊筒线速度供胶速度与压延耗胶速度相同宽度方向供胶要均匀，供胶宽度等于压延胶片宽度热炼机一般与压延机呈90度安置二、纺织物干燥干燥方法：多个立式或卧式干燥辊，内通饱和蒸汽,温度：110～130℃压延纺织物的含水率一般要求控制在1%～2%的范围内，最大不超过3%。干燥的目的提高胶料与纺织物之间的结合强度防止胶布半成品掉胶，硫化胶制品内部脱层防止压延时胶布内部产生气泡防止硫化时产生海绵孔三、尼龙和聚酯帘线的浸胶及热伸张处理目的：防止纤维材料在压延时受热收缩变形，保证帘线的尺寸稳定性。一般在帘线浸胶过程中处理。步骤第一步为热伸张处理，与纤维干燥同时同设备第二步为热定型处理，压力略低，温度同或略低第三步为冷定型处理，保持张力，降温至室温1、浸胶目的：提高橡胶与纤维的粘合力，提高制品的耐疲劳性及减小摩擦生热。浸胶液RFL（间苯二酚-甲醛-胶乳）浸渍液RFL+改性剂/偶联剂2、热伸张处理四、钢丝帘线调节脱脂处理预热调整湿度整经加捻五、压延机预热用饱和蒸汽预热至110℃，再分别用冷却水冷却至规定的温度。第四节压延工艺一、胶片压延工艺压片（3mm内胶片）三辊压延机压延（2～3mm）四辊压延机压延（0.04～1mm）贴合3mm以上胶片含胶率高，除气困难的胶片不同配方胶片的复合夹胶布制造气密性好的中空制品制造两辊压延三辊压延四辊压延压型三角胶压型胶鞋大底压型三角带压缩胶两辊压延三辊压延四辊压延两辊压延机或开炼机压片（一）工艺方法（1）表面光滑、无绉缩；

（2）内部密实、无孔穴、气泡或海绵；（3）断面厚度均匀，精确；

（4）各部分收缩变形均匀一致（二）对压延胶片的质量要求

a.辊温：辊温高，流动性好，表面光滑；过高易产生气泡和焦烧现象。辊温须依生胶品种、可塑度大小及配方含胶率而定。

b.辊速：压延速度快，生产效率高，压延收缩率也大。

c.可塑度：可塑度大，流动性好，半成品表面光滑，压延收缩率低。

d.含胶率：含胶率高，压延收缩率大，表面不光滑。

e.辊筒速比:

中、上辊有速比，有助于消除气泡，中、下辊等速,保证胶片的光滑程度。

f.生胶品种:NR的压延特性较好，容易压延；合成橡胶压延要困难一些。（三）影响压片质量的因素（四）胶片压延常出现的质量问题1、气泡原因:（1）胶料和配合剂含水率高，挥发份含量高；（2）供胶厚度太厚或辊距间堆积胶过多；（3）辊筒温度过高，导致组分分解；（4）辊距过大。2、厚度不均匀原因:（1）胶料可塑度不均匀；（2）胶料热炼不均匀；（3）返回胶掺加比例过高；（4）辊筒温度波动大；（5）压延机速度太快；（6）压延机辊距不均匀；（7）胶料粘度过高，辊筒出现挠度。3、表面不光滑原因:（1）胶料可塑度太低且不均匀；（2）压延速度过快；（3）胶料在停放或热炼过程中出现焦烧；（4）辊筒温度过高，胶料粘辊；（5）辊筒温度高，压延时胶料焦烧；（6）辊筒温度太低；（7）两辊筒转速不一致。（8）胶料中炭黑分散不好。二、纺织物挂胶

（1）提高骨架材料的结合强度，承担应力作用；（2）减少骨架材料间的摩擦生热；（3）提高胶布的弹性和防水性能，保证制品具有良好的使用性能。挂胶的目的:挂胶方法浸胶浆压延帘布贴胶帆布擦胶三辊压延机单面贴胶四辊压延机双面贴胶光擦法：厚而粗的帆布包擦法：薄而细的帆布纺织物贴胶：使纺织物和胶片通过压延机等速回转的两个辊筒之间，在辊筒的挤压力作用下贴合在一起，制成胶布的挂胶方法。通常采用三辊压延机和四辊压延机完成。

三辊压延机只能进行单面贴胶，需双面贴胶要贴两次或用两台压延机联用。

四辊压延机可一次进行双面贴胶，效率高。（一）贴胶—帘布挂胶三辊压延机单面贴胶三辊压延机双面贴胶四辊压延机双面贴胶通常用三辊压延机来完成。工艺方法与贴胶工艺基本相同，差别在于在纺织物引入压延机的辊隙处留有适量的积存胶料，以增加胶料对纺织物的挤压和渗透，从而提高胶料对布料的附着力。

（二）压力贴胶—帘布挂胶一般采用三辊压延机完成。1．包擦法（厚擦法）—薄而细的帆布中辊表面全部被胶料包覆。2．光擦法（薄擦法）—厚而粗的帆布当纺织物通过中、下辊缝隙后，包于中辊表面的胶料全部附着于织物上。（三）擦胶—帆布挂胶

a.含胶率：最少不得低于40%，有时可超过70%。

b.压延温度：温度要求比较高，一般在90~110℃。

c.辊速与速比：辊速大，生产能力大，但收缩大,可提高胶料对织物的渗透作用，但会增大对织物的损伤。d.中辊包胶问题：可通过提高可塑度、增大物理增塑剂的用量等措施预防脱辊。e.胶料的可塑度：擦胶胶料的可塑度要求较高。f.纺织物预热及伸张：除水，防止尼龙或聚酯纤维收缩。3、纺织物擦胶的影响因素胶料粗炼细炼供胶帘布开包导开干燥压延帘布卷取上锭子贴垫布储布冷却定中硫化接头储布纺织物压延挂胶工艺流程1、掉皮（或掉胶）

原因:（1）纺织物干燥不好，含水率高；（2）压延时纺织物温度低；（3）胶料热炼不足，可塑度低；（4）压延机辊筒温度低；（5）纺织物表面有灰尘或油污；（6）辊距过大；（7）配方设计不当，如粘着性不好。（四）纺织物挂胶常见的质量问题2、帘线弯曲跳线原因:（1）胶料软硬不一，可塑度不均匀；（2）帘布纬线松紧不一；（3）辊缝局部积胶量过多，帘布受力过大；（4）帘布卷过松。3、帘布出兜原因:（1）帘布受力不均，中间大，两边小；（2）辊缝积胶量过多；（3）辊缝积胶宽度小于帘布宽度；（4）下辊温度过高，胶料粘下辊；（5）帘布密度不均匀；（6）帘布伸长不均匀。4、表面不光滑，有麻点原因:（1）胶料出现焦烧；（2）胶料热炼不足，可塑度偏低；（3）辊筒温度高，胶料粘辊。5、压偏原因:（1）辊筒两端辊距大小不一；（2）递布不正；（3）辊筒轴承松紧不一。6、压破原因：操作不当，如辊距、辊速、积胶量控制不当。7、打折原因:（1）垫布卷曲过松；（2）挂胶布与冷却辊速度不一致。三．钢丝帘布的压延胶料粗炼细炼供胶帘线开箱排线硫化接头压延帘布卷取上锭子贴垫布储布冷却定中钢丝帘布压延工艺流程图锭子房压延主机压力辊双层垫布