压延成型总结.pptx

第九章第九章 压延成型压延成型概念概念压延成型是生产高聚物薄膜和片材的主要方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。成型并列为四大聚合物加工方法。用途及特点用途及特点l l压延成型首先用于橡胶的成型加工，包括橡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金属加工等行业l l连续成型，生产能力大，易自动化操作方便，连续成型，生产能力大，易自动化操作方便，产品质量好产品质量好l l 设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投资高，维修复杂资高，维修复杂l l制品宽度压延机辊筒制品宽度压延机辊筒长度长度限制了制品的限制了制品的宽度宽度压延用原料：l聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）最多）最多l聚苯乙烯聚苯乙烯丁二烯丁二烯丙烯腈（丙烯腈（ABS）l氯乙烯氯乙烯醋酸乙烯共聚物醋酸乙烯共聚物l聚乙烯（聚乙烯（PE）l聚丙烯（聚丙烯（PP）l醋酸纤维等醋酸纤维等产品适应性压延成型一般用于薄膜、片材的生产压延成型的最适宜加工范围压延成型的最适宜加工范围0.050.6mm 的软质 片材及薄膜 PVC 0.100.7mm 的硬质 片材、薄膜及板材 PVC压延软质塑料薄膜时，如果以布、纸或玻璃布作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，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所得的制品即为人造革或涂层布(纸纸)，这种方法通，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于塑料与其他材料(如铝箔、涤纶或尼龙薄膜等如铝箔、涤纶或尼龙薄膜等)贴贴合制造复合薄膜合制造复合薄膜第一节第一节 压延设备压延设备供料阶段供料阶段l l混合机混合机l l开炼机开炼机l l密炼机密炼机l l塑化挤出机塑化挤出机压延阶段压延阶段l l压延机压延机l l牵引机牵引机l l轧花机轧花机l l辅助装置：冷却、卷曲、切割等辅助装置辅助装置：冷却、卷曲、切割等辅助装置一、压延机的分类一、压延机的分类l l1、辊筒数目：、辊筒数目：2，3，4，5，6辊辊l l2、排列形式、排列形式 P320 图图9-1I型型L型型倒倒L型型Z型型斜斜Z型型二、压延机的基本结构二、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、辅助装置辊筒：辊筒：足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性、加工精度、导热性蚀性、加工精度、导热性制品厚度调节机构制品厚度调节机构 P322图图9-4 传动机构传动机构l l电动机电动机l l齿轮齿轮l l人字齿轮减速装置人字齿轮减速装置辅助装置辅助装置l l引离辊引离辊l l轧花轧花l l冷却冷却l l卷曲和切割卷曲和切割l l测厚仪测厚仪第二节第二节 压延成型原理压延成型原理一、物料在压延辊筒一、物料在压延辊筒间隙的压力分布间隙的压力分布P323图图9-8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。始钳住点：辊筒开始对物料加压的点。终钳住点：加压终点。中心钳住点：两辊筒的中心点。最大压力点：钳住区压力最大点，又称钳住点。假定如下：假定如下：（1）在压延过程中，物料为不可压缩牛顿流体）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。即物料的温度作等温、层状、稳定的流动。即物料的温度和粘度是不变的。和粘度是不变的。（2）两辊筒的半径和转速是相等的。）两辊筒的半径和转速是相等的。（3）忽略物料的弹性，物料在辊筒表面没有滑）忽略物料的弹性，物料在辊筒表面没有滑动和裂解。动和裂解。辊筒间隙远远小于辊筒的半径，因此认为在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，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出如下的压力方程式 得出得出钳住区各主要点的压力为区各主要点的压力为始始钳住点点 P=0最大压力点最大压力点 P=Pmax中心中心钳住点点 P=0.5 Pmax终终钳住点点 P=0二、物料在压延过程中压缩和延伸变形二、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三、物料在压延辊筒间隙的流速分布1、假设两相同直径的辊筒以相同转速相向、假设两相同直径的辊筒以相同转速相向旋转，物料速度分布情况旋转，物料速度分布情况2、物料在压延辊筒间隙的流速分布、物料在压延辊筒间隙的流速分布 压延辊筒实际上有速差，使物料在辊筒间的压延辊筒实际上有速差，使物料在辊筒间的流速分布有所变化，增加了剪切力和剪切变流速分布有所变化，增加了剪切力和剪切变形，有利于物料的塑化混炼。形，有利于物料的塑化混炼。第三节第三节 压延成型工艺压延成型工艺生产流程包括供料阶段和压延阶段，是一个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，到压延的完整连从原料混合、塑化、供料，到压延的完整连续生产线。续生产线。供料阶段包括塑料的配制、混合、塑化、向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压延机传输喂料等工序压延阶段含压延、牵引、扎花、冷却、卷取、压延阶段含压延、牵引、扎花、冷却、卷取、切割等工序切割等工序按粘合操作与薄膜压延的生产工艺流程中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的关系，分为直接粘合和分布层合按照布基与薄膜的粘合方式不同，分为擦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、内粘法胶法和粘胶法：外粘法、内粘法三、压延操作条件三、压延操作条件辊温辊温T辊辊T辊辊 T辊辊 T辊辊 Tf辊间温差控制在辊间温差控制在5-10辊速与速比辊速与速比线速度线速度 V辊辊 V辊辊 V辊辊 V辊辊速比：速比：1：1.05-1：1.25辊筒间距辊筒间距对四辊压延机，要求沿物料前进方向各组辊对四辊压延机，要求沿物料前进方向各组辊筒间距越来越小。筒间距越来越小。为使制品结构紧密、压延为使制品结构紧密、压延顺利，要求辊筒间距：顺利，要求辊筒间距：h0 0 1-21-2 h0 0 2-32-3 h0 0 3-43-4 制品厚度制品厚度 l l 辊距愈小，挤压压力愈大，可以赶走物料中辊距愈小，挤压压力愈大，可以赶走物料中辊距愈小，挤压压力愈大，可以赶走物料中辊距愈小，挤压压力愈大，可以赶走物料中的气的气的气的气 泡，增大制品密度，有利于塑化传热。泡，增大制品密度，有利于塑化传热。泡，增大制品密度，有利于塑化传热。泡，增大制品密度，有利于塑化传热。l l 两辊间隙之间应有一定的存料，以增大压力，两辊间隙之间应有一定的存料，以增大压力，两辊间隙之间应有一定的存料，以增大压力，两辊间隙之间应有一定的存料，以增大压力，促促促促 进塑化，提高制品质量。存料也不宜太多，进塑化，提高制品质量。存料也不宜太多，进塑化，提高制品质量。存料也不宜太多，进塑化，提高制品质量。存料也不宜太多，否则否则否则否则 会使物料停留时间过长而发生降解。会使物料停留时间过长而发生降解。会使物料停留时间过长而发生降解。会使物料停留时间过长而发生降解。引离（拉伸）、冷却、卷曲引离（拉伸）、冷却、卷曲 V辊（卷曲）辊（卷曲）V辊（冷却）辊（冷却）V辊（引离）辊（引离）V辊辊 这样，将使制品拉伸，有利于引离，同时这样，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，保证生产工不因制品的自身重力而下垂，保证生产工艺的顺利进行。艺的顺利进行。第四节第四节 影响压延制品质量的因素影响压延制品质量的因素一、压延效应定义：物料在压延成型过程中，在通过压延辊筒间隙时受到定义：物料在压延成型过程中，在通过压延辊筒间隙时受到定义：物料在压延成型过程中，在通过压延辊筒间隙时受到定义：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拉伸应力，高聚物大分子会沿着压延方向很大的剪切力和一些拉伸应力，高聚物大分子会沿着压延方向很大的剪切力和一些拉伸应力，高聚物大分子会沿着压延方向很大的剪切力和一些拉伸应力，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。种现象称为压延效应。种现象称为压延效应。种现象称为压延效应。现象：出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物理机械现象：出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物理机械现象：出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物理机械现象：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。性能不同。性能不同。性能不同。影响因素：影响因素：l l压延温度压延温度 温度温度，物料塑性，物料塑性，压延效应，压延效应 l l辊筒转速与速比辊筒转速与速比 速度及速比速度及速比，压延效应，压延效应 l l辊筒间隙存料量辊筒间隙存料量 存料量存料量，压延效应，压延效应l l制品厚度制品厚度 制品厚度制品厚度，压延效应，压延效应l l物料性质物料性质 物料表观粘度物料表观粘度，压延效应，压延效应二、影响制品表面质量的因素1、原材料、原材料l l 相对分子量及其分布相对分子量及其分布l l 增塑剂增塑剂l l 稳定剂稳定剂 l l 各组分的分散和塑化各组分的分散和塑化2 2、压延工艺条件、压延工艺条件、压延工艺条件、压延工艺条件l l辊温辊温辊温辊温l l辊速与速比辊速与速比辊速与速比辊速与速比l l辊距辊距辊距辊距 l l辊隙存料及其旋转状况辊隙存料及其旋转状况辊隙存料及其旋转状况辊隙存料及其旋转状况3 3、冷却定型、冷却定型、冷却定型、冷却定型l l冷却辊温冷却辊温冷却辊温冷却辊温l l冷却辊速冷却辊速冷却辊速冷却辊速三、影响制品厚度的因素三、影响制品厚度的因素三、影响制品厚度的因素三、影响制品厚度的因素辊筒的弹性变形辊筒的弹性变形辊筒的弹性变形辊筒的弹性变形辊筒表面温度的波动辊筒表面温度的波动辊筒表面温度的波动辊筒表面温度的波动第五节第五节 橡胶的压延橡胶的压延一、压片设备一、压片设备1、压片压延机、压片压延机 2、橡胶压延机、橡胶压延机 3、通用（万能）压延机、通用（万能）压延机4、压型压延机、压型压延机 5、钢丝压延机、钢丝压延机二、压延前的准备工艺二、压延前的准备工艺1、胶料的热炼、胶料的热炼2、纺织物的预加工、纺织物的预加工三、压延工艺三、压延工艺胶片压延（压片）胶片压延（压片）胶料的压型胶料的压型 纺织物挂胶纺织物挂胶贴合贴合