《塑料成型加工技术 教学课件 ppt 作者 江水青 李海玲 主编第10章 压延成型》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料成型加工技术 教学课件 ppt 作者 江水青 李海玲 主编第10章 压延成型（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第十章 压延成型,本章索引,10.1 压延成型概述,10.2 压延设备,10.3 压延过程中的流动分析,10.4 PVC压延成型工艺,10.1.1压延成型的含义： 是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊，使其连续的成型为薄膜或片材的一种成型方法。即是使胶料受到延展的工艺工程，通过旋转的两个滚筒的压力实现的，包括压片、贴合、压型、贴胶和擦胶等作业。 压延还可以用来整饰表面，使片材表面具有所要求的光滑程度（“光泽”），或者故意使表面具有一定的粗糙程度或做成图案。,10.1 概述,原料,称 量,加热混合,冷却混合,干混料,密炼机（塑炼）,双辊机（塑炼）,挤出机（塑炼）,输送混炼机（塑炼）,双
2、辊机（供料）,挤出机（供料）,压 延,引 离,扎 花,冷 却,卷 取,切 割,制品,到压延过程,压延过程示意图,10.1.2 压延成型的优缺点,1. 压延的主要产品 压延成型一般用于薄膜、片材的生产；还可以生产人造革和涂层产品。 薄膜与片材的区分： 在与厚度，但也与其柔软性有关。以厚度0.25mm为界。 （1） 薄膜 厚度小于0.25mm为薄膜 （2） 薄片 厚度大于0.25mm为薄片 （3） 压延的最适宜加工范围 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,2. 生产薄膜、片材的方法,（1）薄膜,（2）片材,平膜法,吹膜法,流涎法,车
3、削法,压 延,压制,层压,挤出,压延,3.生产薄膜、片材时，其它成型方法的缺点,(1) 薄 膜,（2）挤出吹塑,(3) 压制、层压,产量小、制品密度小、幅宽受到限制、模具设计很复杂,产量小（线速度小）、制品厚度不易控制、幅宽受到限制,效率低（间歇操作）、工人的劳动强度大,4. 压延成型方法的优点,（1） 加工量大,（2）生产速度快,(3) 质 量 好,(4)连续生产、效率高,1年的加工量可达500010000吨,薄膜生产的线速度可达60100m/min 甚至300m/min,制品的厚度公差可控制在5%左右，表面平整,5. 压延成型方法的缺点,（1） 设备庞大、投资大,（2） 设备专用性强，产品
4、调整困难,（3） 维修困难 （设备庞大、辅机众多）,（4） 幅宽同样受到限制,10.1.3 压延成型的主要原材料,聚氯乙烯（PVC）最多 聚苯乙烯丁二烯丙烯腈（ABS） 氯乙烯醋酸乙烯共聚物 聚乙烯（PE） 聚丙烯（PP） 醋酸纤维等,10.2 压延设备,压延过程： 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。 后阶段：包括压延、牵引、轧花、冷却、卷取、切割等，是压延 见图,压延设备： 压延机（主要结构：机体、辊筒（有加热冷却功 能）、辊筒轴承、辊距调整装置、档料装置、 切边装置、传动系统、安全装置和加热冷却装置等。）,各类设备实图,10.2.1压延设备的分类,1
5、.按辊筒数分,见动画,双辊：一般用于塑炼、压片、供料 四辊的优点：制品厚度薄且均匀、表面光滑、速度快 （比三辊快28倍，达60240m/min）、还 可以完成双面贴胶工艺，有取代三辊的趋势 五辊、六辊：设备庞大,见动画,2. 按排列方式分,原则： 尽量避免各辊在受力时彼此发生干扰，并且充分考虑操作的要求和方便，以及自动供料的要求,（1）斜Z字型排列的优点 1）各辊筒相互独立，受力时不互相干扰，传动平稳、操作稳定，制品厚度易控制 2）物料和辊筒的接触时间短、受热少、不易分解 3）各筒拆卸方便，易于检修 4）上料方便，便于观察存料，且便于双面贴胶 5）厂房高度要求低 （2）倒L型排列的优点 1）物
6、料包住辊的面积比较大，产品的表面光洁度较好 2）杂物不容易掉入,10.2.2 压延机的构造,1. 总体要求,2. 总体尺寸,高强度：压延机的压力大，速度快，且要求平稳 高精度：运行平稳，厚度均匀,例：大连橡胶塑料机械厂生产的 SY-4S-1800 型塑料四辊压延机 长：10米开外 宽：6米以上 重：140吨 高：5米左右,见动画,图10-4压延机的构造 1机架 2轴交叉调节装置 3辊距调节装置 4滚筒 5传动装置 6机座,（1）机座 用混凝土固定于地下，前述机器的机座在地下深1.16米，宽3.56米，长5.6米 （2）机架 用铸钢制成。主要是两侧的夹板（用于支撑辊筒的轴承、调节装置和其它附件）
7、 （3）轴承 轴承的作用 轴承的分类（滑动、滚动）、优缺点 （4）辊距调节装置 第二辊固定，其余均可调。 辊距不同，产品的厚度不同，且对物料的剪切也不同 一般分为粗调和精调两套装置,（5）轴交叉和预应力装置 （略） （6）润滑系统 主要润滑的部位是支撑辊筒的轴承。 （7）传动或减速装置 一般为几台电机，这样传动就简单一些 如果是一台电机，就需要复杂一些的传动方式 （齿轮传动、皮带传动、链条传动、蜗杆蜗轮传动等） 直齿 斜齿 人字齿,10.2.3 辊轮,（1）机械性能, 辊筒要求有足够的强度、刚度； 作业面应耐磨、耐腐蚀、高强度 材料 冷铸钢； 壳：冷硬铸铁 芯：球墨铸铁 铬钼合金 表面光洁度：
8、很光 Ra ：0.08m 刚性好，限制长径比 1：21：3 硬质 软质,（2）加热系统,图10-5 辊筒的结构 (a) 空心式滚筒 (b)钻孔时滚筒,10.2.4 辅机,（1）引离辊,（2）轧花辊, 作用：从压延辊上均匀无折皱地剥离已成型的薄膜 位置：距最后一辊7.515 cm 结构：中空，内通蒸汽加热, 结构：一个轧花辊、一个胶棍（内腔均通冷水冷却） 影响因素：压力、转速、冷却速度,（3）冷却装置,（4）橡皮运输带,（5）收卷装置, 作用：冷却定型 结构：48只冷却辊,（作用：减小内应力）,关键因素：张力 过大：在存放中产生应力松弛（导致 摊不平、严重收缩） 过小：堆放时易把薄膜压皱 怎样控
9、制张力,（6）金属检测器、进料料斗、切割装置,10. 3 压延过程中的流动分析（略）,10.4 PVC压延成型工艺,观看动画,图10-7 聚氯乙烯薄膜成型用压延机生产线,1-树脂料仓 2-电磁振动加料斗 3-自动称秤 4-高速热混合机 5-高速冷混合机 6-挤出塑化机 7-运输带 8-双辊机 9-运输带 10-金属检测器 11-四辊压延机 12-牵引辊 13-托辊 14-冷却导辊 15-测厚仪 16-传送带 17-张力装置 18-复卷装置,压延准备工艺,一、胶料的热炼与供胶,1.热炼 目的： 1）预热软化，恢复塑性流动性； 2）适当提高可塑度，进一步匀化。 设备： 开炼机、螺杆压出机、螺杆连续
10、混炼机。 方法： 1）粗炼： 采用低温薄通法进行，即低温辊(40度-50度）和小辊距（2-5mm）对胶料进行热炼加工来补充混炼均匀，提高可塑度。 2）细炼： 将粗炼后的胶料以较大的辊距(7-10mm)、辊温(60-80度）、速比，使其达到加热软化。,2.供胶 注意： 1）输送带的速度略大于热炼机的辊筒线速度。 2）供胶量与压延耗胶量瀛保持一致。 3）供胶时，应尽量沿压延宽度方向均匀喂料。 4）热炼机的安装位置应尽可能靠近压延机（20m）。,二、纺织物的干燥,一般要求：控制在1%-2%内，最大不能超过3%。 设备：采用中空式辊筒组成的立式或卧式干燥机完成。 工艺过程： 辊桶内通入饱和水蒸气，使辊
11、筒表面的温度保持在110-130度范围内，防织物绕过辊筒表面前进时，因受热使水分蒸发。,三、尼龙、聚酯帘线的热伸张处理,1.热伸张区,2.热定型区,3.冷定型区,在材料的软化点以上的高温下，并受较大的张力拉伸作用，使大分子链被充分拉伸变形和取向，提高取向和结晶度。,比热伸张区温度相同或略低 5-10度，张力稍低一点，作用时间同热伸张区。主要作用使帘线在高温下消除内应力，同时保持热伸张区的取向度，而其不会再收缩变形。,在保持张力不变的情况下，是帘线冷却到玻璃化温度以下的常温范围而定型，这时大分子链的取向状态已被固定，内应力已消除，帘线尺寸稳定性得到改善。,10.4.1 压延工艺过程,1.软质PV
12、C压延成型工艺：标准为SG-311-83 压延工艺过程： （供料阶段） （压延阶段） 捏合 塑化 供料 压延 牵引 刻花 冷却定型 输送 切割、卷取,10.4.1.1 混料,1.双辊、密炼 2.专用挤出塑化机 3.螺杆式塑化混炼装置,10.4.1.2 喂料,1.趋势：“连续”代替“间歇” 2. 硬质PVC片材： 原料称重捏合塑炼（双辊）供料压延切割制 2.硬质PVC片材： 工艺流程：原料称量捏合塑炼（双辊）供料压延切割制品,具体示例： 胶片压延 （一）压片定义： 是利用压延机将胶料制成具有规定厚度和宽度的表面光滑的胶片。厚度小于3毫米的胶片，可以利用压延机一次完成压延。压片也可利用开炼机，但厚
13、薄精度低且常存气泡。 质量要求：表面光滑、梧绉缩；内部密实、无空穴；断面厚度均匀、精确。 工艺方法：三或四辊压延机、两辊压延机、开炼机。 观看动画,（二）贴合,定义：是利用压延机将两层以上的同种胶片或异种胶片贴在一起，结合成厚度较大的一个整体胶片的压延作业。,观看动画（1）,观看动画（2）,10.4.2 影响压延质量的因素,10.4.2.1 操作因素,1.辊温和辊速：物料总包在高温、快速的辊筒上 热量来源一是压延机加热；二是物料间的摩擦与剪切 辊速由30m/min60 m/min，物料压延机会少，厚度分布不均，而反之则因摩擦下降，引起热量不足，表面发毛现象。 辊温由IIV升高，相差在510 2
14、.辊筒的速比：两辊筒线速度之比 （1）作用：使物料依次贴辊；更好地塑化 （2）调节：速比过大包辊 速比过小不贴棍，夹如气泡 线速度： 主辊筒速度分离辊速度冷却辊速度卷绕辊速度 引离辊的调节：大过多延伸；小过多延伸,3.辊距、存料量 （1）辊距的作用：调节产品的厚度；改变存料量 ”（2）存料 存料量的作用：在成型中起“存储”、“补充”、进一步“塑化 存料少：产品不连续，出现孔洞 存料多：薄膜表面毛糙和出现云纹，有气泡，硬片中会有冷痕 4.剪切、拉伸：压延效应,10.4.2.2 原料因素,1.树脂 （1）分子量及其分布：分子量高，分布窄，性能适宜; 成分多透明度; （2）挥发份、灰份、水分：灰份多
15、会降低薄膜的透明度， 水分和挥发物过高会有气泡 2.其它组分：增塑剂、稳定剂等 增塑剂：含量多，黏度低 稳定剂：影响制品表面，会使薄膜表面不光，有蜡层 颜料，润滑剂：影响制品表面,10.4.2.3 设备因素,1.滚筒弹性变形及其防止措施 易出现横向厚度不均，即中间和两端厚而其它薄，俗称“三高两低” （1）弹性变形的原因巨大的分离力，由中间向两端降低辊筒的两端温度偏低：两端向中间低 结果使物料中间厚、两边薄 如图,图10-8辊筒绕度对制品质量影响示意图 （A）无横压力作用时，两相邻辊筒的理论间隙 (B)在横压力作用时，两相邻辊筒的实际工作间隙,（2）防止措施：辊筒温度分布补偿,中高度,图10-9
16、中高度辊筒和中高度补偿原理 （a）具有中高度的辊筒 （b）无分离力 （c）有分离力,轴交叉,图10-10 轴交叉示意图 （a）平行无交叉 （b）有交叉 （c）交叉角度,10.4.2.4 冷却定型的因素,1.冷却辊的温度：20-25度 2.冷却辊的流道结构 3.冷却辊的速度：太小，薄膜发皱 太大，会有冷拉现象,2.辊筒表面温度变化的影响,10.5 应用举例：,人造革的生产: 人造革就是以布(或纸)为基材，在其上复以聚氯乙烯糊的一种复合材料。,压延法：通过辊压方式将熔态聚氯乙烯复合于布(或纸)上。 刮涂法：将聚氯乙烯糊涂于布(或纸)上。不属于压延技术。 压延法：,擦胶法：上、中、下三辊转速比= 1:(1.31.5
