第十一章 压延成型.pptVIP

第十一章 压延成型 11．1 概 述 压延成型:将加热塑化的热塑性塑料通过两个以上相向旋转的辊筒间隙，使其成为规定尺寸的连续片状材料的成型方法。 原材料:聚氯乙烯、纤维素、改性聚苯乙烯等 产品:薄膜、片材、人造革和其他涂层制品等 薄膜：0.25mm 片材：0.25~2mm之间的软质平面材料；0.5mm以下的硬质平面材料。 板材：大于0.5mm硬质；大于2mm软质。 压延生产：0.05~0.6mm软质膜、片；0.1~0.7硬质片板 特点:加工能力大、速度快，质量好、生产连续。 10．2 压延设备 压延过程可分为前后两个阶段： (1)前阶段是压延前的备料阶段，主要包括所用塑料的配制、塑化和向压延机供料等。 (2)后阶段，包括压延、牵引、轧花、冷却、卷取、切割等，是压延成型的主要阶段。 图11—1表示压延生产中常用的三种工艺过程。 11．2．1 压延机的分类 根据辊筒数目不同，压延机有双辊、三辊、四辊、五辊，甚至六辊。 通常三辊压延机的排列方式有I型、三角型等几种 四辊压延机有I型、倒L型、正Z型、斜z型等(图11—2)． 11.2.2 压延机的构造 1、机座，由铸铁制成，用于固定机架。 2、机架 由铸钢制成。其主要部分是左右两侧的夹板，用以支承辊筒的轴承节装置和其他附件。 3、辊筒 4、辊距调节装置 5、轴交叉装置和预应力装置 6、润滑系统 7、传动与减速装置 11．2．3 压延机的辊筒 压延机的规格通常都以辊筒直径和工作面长度来表示（毫米），长度为1800—2500毫米，辊速为60—l 00米／分。常见的辊筒直径为600～100米/分 。 辊筒通常由冷铸钢制成，也有用合金钢的。 一般说来，同一压延机的各辊筒直径和长度都是相同的。 辊筒可通入蒸汽或过热水加热。按照载热体流道形式的不同，辊筒结构有空心式和钻孔式两种，如图所示。 11．2．4 辅机 1． 引离辊 ，引离辊的线速度通常比主辊高30%左右。 2．轧花装置 出轧花辊和橡胶辊组成，内腔均通水冷却。用硬脂酸擦橡胶辊， 防粘。 3．冷却装置 4．橡皮运输带 5．卷取装置 6．金属检测器 l 1．3 压延过程中的流动分析 目的：建立直径、线速度、间隙、物料压力等设备与工艺之间的关系。 理论体系： 　加斯克尔Gaskell）50年代提出基于牛顿流体的压延流体动力学理论， 　麦凯尔维（Mckelvely）60年代推广到符合指数定律的非牛流体 　近年亦有较大发展 意义：可以定性分析得到重要结论 11.3.1 基本假设及微分方程 基本模型：半径：R　间隙：2H0 基本假设： 不可压缩牛顿流体等温、层流、稳定流动、物料粘度η为常数，流动参数对时间导数为零。 忽略质量重力，ρg=0 H0＜＜R，认为嵌住区内的两个辊筒表面互相平行，这样y方向的流动速率vy=0，物料在x方向的流动速度vx的变化，因而dvx/dx忽略不计。压力p仅为x的函数，压力降dp/dx为常数。 物料严格按照x,y二维流动，辊筒宽度方向，Z方向无物料流动，vz=0 忽略物料的弹性，物料在辊筒表面没有滑动 两个辊筒的半径相等。辊筒的刚度足够大，流动的几何边界不受辊隙间压力的影响。 11．3．1 始钳住点和终钳住点的关系 从流体连续方程和动量方程可推得如下的压力方程式， 从以上分析可知，中心钳住点不是最大压力点，而是最大压力的一半。最大压力点在X’＝λ处。 图l0—8是在三种λ自条件下，根据相对应的P’～X’值绘制的曲线。 图10—9表示某一物料在250毫米直径辊筒上压延时的理论与实测的压力曲线。 可以发现，它们的最大压力点是一致的。 11．5．4 钳住区的速度分布 压延过程中料流沿x方向各点的速度与辊筒线速度的比值Vx／V，可由理论推导如下方程： 11．4 压延工艺 　11.4.1 压延工艺过程 配料一一捏合一一密炼机塑炼一一1号滚压机塑炼一一2号液压机喂料一一压延一－引离—冷却—检验—卷取—切割。 1 软质聚氯乙烯薄膜生产 2　硬质聚氯乙烯片材 11.4.2 影响压延制品质量的因素 压延软质聚氯乙烯较为复杂，这里即以该种塑料为例，说明各种因素的影响。 1　压延机的操作因素 辊温、辊速、速比、存料、辊距等相互关联 （１）辊温和辊速 压延操作：物料黏附在高温、高速的辊筒上，辊筒温度依次提高。 热量来源：加热，物料的摩擦和剪切 （２）辊筒的速比 速比的作用：依次贴辊，剪切塑化，延伸定向 速比调整：吸辊而不包辊 引离辊与主辊有速比， （３）辊距以及辊隙间的存料 调节辊距的目的一是为了适应不同厚度产品的要求；二是改变存料量。 （４）剪切和拉伸 定向效应或压延效应: 由于在压