橡胶的压延工艺

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• 热炼机一般与压延机呈90°安置。
二.纺织物干燥
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%。否则会降低胶料与纺织物之间的结 合强度,造成: ¾ 胶布半成品掉胶, ¾ 硫化胶制品内部脱层, ¾ 压延时胶布内部产生气泡, ¾ 硫化时产生海绵孔等质量问题。
三.尼龙、聚酯帘线的热伸张处理
何特点? 11.影响压片的因素有哪些? 12.贴合适用的场合有哪些?实施的方法有哪些?
有何特点? 13.压型的工艺要点有哪些? 14.贴胶和擦胶有何不同?各有何优、缺点? 15.影响纺织物擦胶的工艺因素和配方因素有哪些?
改善压延收缩变形的方法
• 提高胶料的松弛速度:
提高胶料温度;提高胶料可塑度;降低含胶率。
• 降低外力的作用速度: 压延设备:增加辊筒直径和辊筒数目 工艺条件:提高压延温度、降低压延速度
§11.2 压延准备工艺
• 胶料的热炼与供胶 • 纺织物的干燥 • 尼龙、聚酯帘线的热伸张处理
一.胶料的热炼与供胶
包擦(薄擦):渗透力强,附着力高。 光擦(厚擦):附胶量大,疲劳性好。
影响纺织物擦胶的因素
• 配合方面:较高的含胶率,最少不得低于40%,有时可超过 70%。用增粘性物理增塑剂,用量为5~10phr。
• 压延温度:温度要求比较高,一般在90~110℃。 • 辊速:辊速大,生产能力大,但收缩大,胶布表面不光滑。 • 速比:增大速比可改善擦胶效果,提高对织物的渗透作用,但
(一)压片
1.对压延胶片的质量要求:
表面光滑、无绉缩; 内部密实、无孔穴、气泡; 断面厚度均匀,精确; 各部分收缩变形均匀一致 。
2.压片的工艺方法
1)三辊压延机压片:
适用于厚度为2~3mm的胶片,分两种情况: 中下辊间无积胶压延:适用于NR; 中下辊间有积胶压延:适用于SBR。
可使胶片表面光滑、 有利于减少内 部气泡, 提高密实程度,但会增大 压延效应。
辊筒数 目分类
用途分类
辊筒排列 形式分类
两辊压延机 三辊压延机 四辊压延机 五辊压延机
压片压延机 擦胶压延机 贴合压延机
压片擦胶压延机
压型压延机
压光压延机
实验用 压延机
Ι型压延机 △型压延机 L型压延机 Γ型压延机 Z型压延机 S型压延机
四辊压延机
五辊压延机 三辊压延机
橡胶压延机
二.压延原理
挠度:压延机辊筒在胶料的横压力作用下会产生轴向 的弹性弯曲变形,其程度大小以辊筒轴线中央部位偏 离原来水平位置的距离表示, 称为辊筒的挠度。
后果: 挠度的产生使压延半成品沿宽度方向上断面厚 度不均匀,中间厚度大,两边厚度小,影响压延质量。
Hale Waihona Puke 2.补偿方法 (1)中高度法(凹凸系数法) (2)轴交叉法 (3)辊筒预弯曲法
增长热炼时间,多加增塑剂(50份),多填充软质炭黑或 活性碳酸钙;填料用量不低于50份,大片供胶.
不同橡胶的压片特性-2
BR:收缩率较大,并用NR可以改善; EPM:易粘辊,掉皮和表面不光滑;
多次低温回炼除水分; 低温压延(40~50℃)收缩率大,易产生气泡; 高温可解决,含胶率越高,越易有气泡。
三、本章重点、难点提示
重点:压延原理、压延效应,各种压延方法的
工艺要求和影响因素,压延后胶料收缩变形。
难点:压延原理中关于压延后胶料收缩变形产
生的原因及改善措施。
§11.1 压延设备及压延原理
压延工艺
利用压延机辊筒之间的挤 压力作用,使物料发生塑性流 动变形,最终制成具有一定断 面尺寸规格和规定断面几何形 状的胶片,或者胶料覆盖于纺 织物或金属织物表面制成具有一 定断面厚度的胶布的工艺加工 过程。
• 最大加料厚度
• 胶料在压延机辊筒上的受力状态和流速分布
• 辊筒挠度的影响及其补偿 • 压延效应 • 压延后的收缩变形
(一)最大加料厚度
设滚筒直径为R,则 Δh/2=R-O2C2=R(1-cosα),
即Δh=2R(1-cosα) 当辊距为e时,能够进入辊距的 胶料的最大厚度为: h1=Δh+e=2R(1-cosα)+ h2 辊筒的直径越大,加料厚度越大。
(3)四辊压延机贴合 可一次完成两个新鲜胶片的压延与贴合。
三辊压延机贴合
四辊压延机贴合
1-第一次胶片 2-压辊 3-贴合胶片
(三)压型
1.压型工艺 两辊压延机 三辊压延机 最后出片辊为花纹辊。 四辊压延机
2. 压型质量 表面光滑,花纹清晰; 内部密实,无气泡; 断面几何形状准确,厚度尺寸精确。
斜Z型四辊压延机联动装置
挂胶的目的
• 提高骨架材料的结合强度,承担应力作用; • 减少骨架材料间的摩擦生热; • 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。
纺织物贴胶
• 特点:辊筒等速回转,只有挤压力 • 优点:生产效率高;对纺织物的损伤小;
附胶量大,耐疲劳性好; • 缺点:胶料的渗透力较差;附着力较低;
补偿的方法有哪些? 5. 胶料压延后为什么会出现收缩变形?
消除的措施有哪些? 6. 什么是压延效应?产生的原因是什么?
消除的措施有哪些?
7. 压延的准备包括哪些? 8. 压延前为什么要进行热炼?热炼的方法是什么? 9. 纺织物为什么要进行干燥?干燥的方法是什么? 10.对胶片的压延有何要求?压片工艺有哪些?各有
提高压延半成品的停放温度; 适当增加胶料的可塑度;
解取向
降低压延速度;
将热炼后的胶料调转90º向压延机供胶。
(五) 压延后的收缩变形
• 压延后半成品的收缩变形与胶料的粘弹性有 关,即与胶料的松弛特性有关。
• 胶料的弹性松弛时间越短,弹性变形回复得 越快,压延后的收缩变形越小
• 收缩变形取决于胶料的松弛速度和外力的作 用速度(压延设备:辊筒直径和数目和工艺 条件:压延温度和速度等)。
压型工艺示意图
3. 工艺要点
a.配合:控制含胶率,含胶率不宜过高, 否则花纹的清晰度不好。
b.工艺:控制可塑度、热炼程度、返回胶 掺用比,提高辊温、降低转速。
c.冷却:采取急冷使花纹定型,防止塌扁。
胶布的压延-纺织物挂胶
• 纺织物的挂胶:利用压延机将胶料覆盖于 纺织物表面,并渗入织物缝隙的内部,使 胶料和纺织物紧密结合在一起成为胶布的 压延作业。
第11章 压延工艺
一、本章基本要求 二、本章主要内容 三、本章重点、难点提示 四、复习思考题
一、本章基本要求
1、理解压延基本原理 2、掌握压片、贴合、压型等压延工艺过程 3、掌握纺织物挂胶的工艺过程和特点
二、本章主要内容
§11.1 压延设备及压延原理 §11.2 压延准备工艺 §11.3 压延工艺
(二)胶料在压延机辊筒上的受力状态 和流速分布
(a)
(b)
(a)胶料在辊筒上的受力状态; (b)胶料在辊隙中的流速分布状态.
(三)辊筒挠度的影响及其补偿
1.辊筒挠度 横压力:压延时,胶料对辊筒产生一个与挤压力大小 相等、方向相反的反作用力,称为横压力。
(直径为20cm,辊距为0.01cm时,横压力可达480kg)
三辊压延机压片
胶料
胶料
存胶
胶片
胶片
2
中下辊间无积存胶
中下辊间有积存胶
2) 四辊压延机压片
• 适用于厚度范围在0.04~ 1.00mm的胶片。
• 压延精度高,但压延效应大。
3.影响压片质量的因素
• 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、可塑度及配方含胶 率而定。
• 辊速:压延速度快,生产效率高,压延收缩率也大。 • 可塑度:可塑度大,流动性好,半成品表面光滑,压延
收缩率低。
• 含胶率:含胶率高,压延收缩率大,表面不光滑。 • 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。 • 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。
冷辊冷却
定长裁断
定张力排线 厚度检测 卷取包装
钢丝帘布压延
钢丝帘线 锭子间
导开整 径装置
供胶
四辊 压延机
供胶
胶片冷却
帘布修 边装置
胶片冷却
调整帘 布装置
伸张 装置
卷取 装置
压延半成品厚度的检测控制
• 压延半成品的厚度用各种测厚计进行检 测。测厚计的类型很多,如辊筒法、电气 法、红外线法和射线法,但使用最普遍的 是各种放射线式自动测厚计。
4. 不同橡胶的压片特性-1
NR:容易压延,表面光滑,收缩率小,气泡少; SBR:收缩率大,表面粗糙,气泡多且难排除;
适当提高可塑度;加增塑剂;加碳酸钙等; CR:收缩率大,易焦烧和粘辊;高精度要求时,采用高温塑性
态压延(大于90℃),低精度用低温弹性态压延(70℃以
下),无气泡,但收缩率大; NBR:收缩剧烈,表面粗糙;
1.热炼的目的
(1)恢复热塑性流动性;(2)使胶料进一步匀化。
2.热炼分两步:
(1)粗炼: 低温薄通;T=40~45℃; 辊距2~5mm,薄通7~8次
(2)细炼:
以较大的辊距、速比和较高的辊温使胶料达到加热软化 的目的。T=60~80℃,辊距7~10mm,薄通6~7次
3.供胶
• 一般以条状供胶,供胶速度与压延耗胶速度相同; • 沿压延宽度方向供胶要均匀;
会增大对织物的损伤。上、中、下辊速比一般为1:1.3~1.5:1。 • 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。 • 胶料的可塑度:擦胶胶料的可塑度要求较高。NR:0.50~0.60;
CR:0.40~0.50;NBR:0.55~0.65;IIR:0.45~0.50
压力贴胶
中高度法
轴交叉法
预弯曲法
(四)压延效应
1.压延效应 压延后的胶片在平行和垂直于压延方向上出现性能各向 异性的现象。
2.产生压延效应的原因:
(1)橡胶大分子链的拉伸取向; (2)形状不对称的配合剂粒子沿压延方向的取向。
3.消除压延效应的措施
配方设计:尽量不用几何形状不对称的配合剂。
压延工艺:适当提高压延机辊筒表面的温度;
帘布的热伸张处理在工艺上分三步完成: 第一步为热伸张区 第二步为热定型区 第三步为冷定型区
§11.3 压延工艺
• 胶片的压延
压片 贴合 压型
• 胶布的压延
贴胶 擦胶 压力贴胶
一.胶片的压延
利用压延机将胶料制成具有规定断面厚度和宽度的 表面光滑的胶片,通常适于厚度在3mm以下的胶片。 如胶管、胶带的内外层胶和中间层胶片、轮胎的缓冲层 胶片、隔离胶片和油皮胶等。
• 特点:与贴胶工艺基本相同; 辊隙处有适量堆积胶。
• 优点:保持贴胶法的优点,克服了其缺点 。 • 缺点:附胶量稍低,易劈缝、摞股和压扁。 • 适用范围:浸胶帘布 。 • 作业方式:三辊压延机(半擦胶) 。
钢丝帘布的压延
• 冷贴压延法:冷胶片压延
• 热贴压延法:
钢丝导开 表面清洗 干燥
分梳定位
压延贴胶
• 放射线式自动测厚计是利用各种放射源发 出的高能射线,对被测材料的穿透作用测 量厚度的变化情况。
四、压延工艺复习题
1. 压延设备有几种分类方法? 2. 压延的推动力来自于 ,阻力源于 ,
压延顺利进 行的条件是 。 3. 胶料在压延机辊筒上的流速分布情况如何?
在何处压力最大? 4. 什么是辊筒的挠度?对压延的试片有何影响?
(二)贴合
1.适用场合
1) 胶片厚度较大,质量要求高的胶片压延; 2) 配方含胶率高,除气困难的胶片压延; 3 )两种以上不同配方胶片之间的复合胶片的压延; 4 )夹胶布及气密性要求较严的中空橡胶制品的制造等。
2.贴合工艺方法
(1)两辊压延机贴合 厚度精度差,不适合小于1mm的胶片。
(2)三辊压延机贴合 要求两层胶的温度及可塑度尽可能一致
作业形式
压片 贴合 胶片 压型 贴胶与擦胶 胶布
一.压延设备
(一)压延机的构造
压延机由以下几部分组成: 辊筒、机架和轴承、调距装置、辊筒挠度补偿装置,还有 辅助管道装置、电动机传动机构和厚度检测装置等。
(二)用途与分类
压延机主要用于胶料压片;纺织物挂胶;钢丝帘布挂胶; 胶坯压型;胶片贴合等。
分类方法
胶布断面中易产生气泡 • 适用范围:浸胶帘布、浸胶、涂胶处理后的帆布 • 作业方式:三辊压延机:一次单面挂胶
四辊压延机:一次双面挂胶
纺织物擦胶
• 特点:辊筒之间有速比,既有挤压力又有剪切力。 • 优点:胶料对织物的渗透力强;结合强度高。 • 缺点:对纺织物的损伤大;
附胶量较小,耐疲劳性差。 • 适用范围:纺织结构比较紧密的帆布。 • 作业方式:三辊压延机:
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