第九章 压延成型
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不同的塑化方式，供料方式也不同
18
二、压延阶段
金属探测器
压延料片
挤压延展
塑化料
第一道辊隙
第二道辊隙
厚度均匀 第三道辊隙 薄层材料 引离拉伸
扎花
冷却
切边
卷绕/切断
19
三、压延操作附在高温、高转速的辊筒上， 为了压延成型的顺利进行，操作上应控制。
温度：T辊3 T辊4 > T辊2 > T辊1 > Tf 转速： T辊3 T辊4 > T辊2 > T辊1
一、物料在压延辊筒间隙的压力分布
11
二、物料在压延过程中的压缩和延伸变形
12
三、物料在压延辊筒间隙处的流速分布
物料在等速旋转的两个辊筒之间，其流速不是等速前 进，而是存在一个与压力分布相应的流动速度分布。
理论推导得如下方程：
2＋3A 12（1-B2）－A
＝
2(1-3B2）
（2 1＋ A 2 )
13
34
31
3、纺织物挂胶 用压延机在纺织物上挂上一层薄胶，制成的挂胶帘布
或挂胶帆布作为橡胶制品的骨架层。如：轮胎外胎的尼龙 挂胶帘布层。 1、贴胶
32
（2）擦胶
（4）贴合 用压延机将两层薄胶片
贴合成一层胶片的工艺，用 于质量要求较高、较厚胶片 的贴合以及两种不同胶料组 成的胶片或夹布胶片的贴合。
33
本章结束
21
3、牵引（拉伸）、冷却、卷取
作用：引离，使高聚物有适当的定向作用。 要求：V辊（卷取）> V辊（冷却）> V辊（拉伸）> V辊3
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，保证生产工艺的顺利进行。
22
第四节 影响压延制品质量的因素
一、压延效应
定义：压延成型过程中，粘流态塑料在通过压延辊筒 间隙时线形大分子沿着压延方向作定向排列。
2、制品厚度调整机构
辊距不均匀的调节。 横向压力 分离力 弹性弯曲
制品厚度不均匀
制品中间厚两端薄
8
调整压延制品厚度均匀的几种方法： ∴高中度法（凹凸系数法） ∴轴交叉法 ∴预应力法
9
3、传动装置
电动机和减速装置。调速是无级调速。
4、附属设备
冷却、金属检测、测厚、刻花、切割、卷绕。
10
第二节 压延成型原理
1
二、原料
橡胶、热塑性塑料。 非晶型热塑性塑料：PVC、ABS、EVA、改性PS 结晶型热塑性塑料：PE、PP
三、制品
薄膜、薄片和人造革，复合薄膜（如A1＋PE＋PET＋纸 等复合包装薄膜）的贴合，PVC板材、地板等。
人造革：以布、纸或玻璃布为增强材料，用辊筒法把粘流 态塑料的薄层粘附在增强材料上。PVC、PU人造革
∴要切塑料必须要较宽的（Tf～Td）。 ∴制品形状单一：（薄膜）片，人造革。 ∴供料必须紧密配合，是连续生产线； ∴设备大，投资高，辅助设备多，但生产能力大。
4
第一节 压延设备
一、压延机的形式
压延机形式
辊筒数目：三辊、四辊、五辊，
橡胶 用的最多 庞大、硬片
辊筒的排列形式：
以斜Z型和倒L型应用最广
I型 L型
倒L型
Z型
斜Z型
5
辊筒数目与塑化质量，压延产量的关系： 受压延的次数增加，制品质量提高
辊筒数目的增加
可以提高转速，生产率提高。
二、压延机的基本结构
压延机
压延辊筒及其加热冷却设备 制品的厚度调整机构 传动设备及其它辅助机构
图9-4
四辊压延机
6
1、辊筒
辊筒表面有高的光洁度、高的机械强度、加工精度。
7
辊温及各辊的温差，取决于塑料品种、辊速及制品厚 度三者关系，对同种塑料：V辊 ，制品薄，则T辊 。
20
2、辊筒间隙
为使制品结构紧密、压延顺利，要求辊筒间距：
h 12 o
> h o23
>
h
34 o
＝制品厚度
∴辊距越小，挤压压力愈大，可以赶走物料中的气泡， 增大制品密度，有利于塑化传热。
∴两辊间隙之间应有一定的存料，以增大压力，促进 塑化，提高制品质量。存料也不宜太多，否则会使 物料停留时间过长而发生降解。
（6）冷却速度 缓慢冷却，使取向分子松弛，压延效应 。
总之，T ，t ，压延效应 。
25
二、影响制品表面质量的因素
1、原材料
∴树脂平均分子量及分布。 强度、鱼眼 ∴树脂中灰份含量。 透明度、气泡。 ∴树脂的本性：高弹形变，影响制品的厚度。
2、辊筒（料）温度
辊筒沿轴向的表面温度的均匀性，影响物料塑化。 温度不均匀，物料流动性不良，造成制品不透明及斑点
橡胶压延
28
一、压延设备
1、压片压延机 三辊或四辊，各辊的转速相同。 2、擦胶压延机 三辊，各辊间有一定的速比。 3、通用压延机 三辊或四辊，各辊的速比可变。 4、压型压延机 二辊、三辊或四辊，一个辊筒表面刻有 花纹或沟槽，并可以拆换。 5、钢丝压延机 四辊，用于钢丝帘布的贴胶。
二、压延前的准备工艺
第九章 压延成型
一、概述
压延成型是生产高聚物的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。
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。
14
由上式可知：
1、当 A A1 时， / ，即 ，速度分布为直线。
2、当 A 1 < A < A 1 时， / >1，即 > ，速度分布呈
凸状曲线 压延超前现象。
3、当 A < A 1 时，压力梯度为正值，速度分布呈凹状曲
线 压延滞后现象。在钳住区中心面 轴上 A （停止 点 ）的速度为零。
现象：出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物 理机械性能不筒。
23
影响压延的效果因素：
（1）物料（辊筒）温度 温度 ，塑料塑性 ，压延效应 。
（2）物料性质 各向异性的配合剂，压延效应 。
（3）辊筒转速及速比 速度及速比 ，压延效应 。
（4）供料厚度、制品厚度 厚度 ，压延效应 。
24
（5）操作 改变喂料方向，减少压延效应。
制品厚度变化小 制品厚度变化大 制品厚度变化大 制品厚度变化大 制品厚度变化小
27
第五章 橡胶的压延
橡胶压延是指胶料通过辊筒间隙时，在压力作用下延展 成为具有一定断面形状的胶条，或在织物上实现挂胶的工艺 过程。
胶料的压片 胶料的压型 橡胶压延 纺织物和钢丝帘布的贴胶 纺织物和钢丝帘布的擦胶 胶片与胶片，胶片与挂胶织物的贴合。
4、当 A 0 < A < A 时，靠近中心面处的速度为负值，靠近
辊筒表面的速度为正值，存在局部环流 物料翻转现象。
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形，有利于物理物料的塑化混炼。
15
第三节 压延成型工艺
压延工艺流程：
合成树脂 （PVC）
配合剂
混合 塑化
1、胶料的热炼 提高胶料的均匀性和可塑性 2、纺织物的预加工 纺织物的浸胶和烘干
29
三、压延工艺
1、压片
将预热好的胶料用辊速相同的压延机压制成具有一 定厚度和宽度的胶片。
30
2、压型 将热炼后的胶料压制成具有一定端面形状或表面刻
有某种花纹的胶片。如：胶鞋鞋底、轮胎胎面的胚胶。 要求花纹清晰，尺寸准确，胶料致密，
压延
卷绕 轧化 冷却 或切割
薄膜或片 材制品
供料阶段
布、纸 玻璃布
贴合 轧花 冷却 卷绕
压延阶段
人造革
PVC薄膜和人造革
16
软膜挤出压延
压延流程图 片材挤出压延
板材挤出压延
17
一、供料阶段
1、混合
高速热混合机、低速冷混合机，低速捏合机。
2、塑化
密炼机，开炼机，挤出机，输送混合机。
（料团） （料片） （料条） （料条）
2
尺寸范围 可生产0.05～0.3mm的薄膜以及0.3～1.00mm的薄片。
吹塑
0.05 薄膜
压延 0.3
0.6 薄片
挤出 1.00mm
3
四、工艺特点
∴ 连续成型，生产能力大，操作方便，易自动化； ∴ 产品质量均匀，致密、精确； ∴ 成型不用模具，辊筒为成型面； ∴制品为薄层连续型材，断面形状固定，制品尺寸大； ∴成型适应性不是很宽；
26
三、辊筒的弹性变形与制品厚度的关系
压延物料对辊筒分离力，使辊筒发生弹性变形，辊筒
产生弯曲变形，造成制品厚度不均，薄层制品中间厚而两
边薄。
F=2η RW
1 hO
1 H
料温（T）
ηa F
速度（V）
ηa F
辊筒半径（R）
ηa F
辊筒有效长度（W） ηa F
辊距（Ho）
ηa F
辊筒变形小 辊筒变形大 辊筒变形大 辊筒变形大 辊筒变形小
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二、压延阶段
金属探测器
压延料片
挤压延展
塑化料
第一道辊隙
第二道辊隙
厚度均匀 第三道辊隙 薄层材料 引离拉伸
扎花
冷却
切边
卷绕/切断
19
三、压延操作附在高温、高转速的辊筒上， 为了压延成型的顺利进行，操作上应控制。
温度：T辊3 T辊4 > T辊2 > T辊1 > Tf 转速： T辊3 T辊4 > T辊2 > T辊1
一、物料在压延辊筒间隙的压力分布
11
二、物料在压延过程中的压缩和延伸变形
12
三、物料在压延辊筒间隙处的流速分布
物料在等速旋转的两个辊筒之间，其流速不是等速前 进，而是存在一个与压力分布相应的流动速度分布。
理论推导得如下方程：
2＋3A 12（1-B2）－A
＝
2(1-3B2）
（2 1＋ A 2 )
13
34
31
3、纺织物挂胶 用压延机在纺织物上挂上一层薄胶，制成的挂胶帘布
或挂胶帆布作为橡胶制品的骨架层。如：轮胎外胎的尼龙 挂胶帘布层。 1、贴胶
32
（2）擦胶
（4）贴合 用压延机将两层薄胶片
贴合成一层胶片的工艺，用 于质量要求较高、较厚胶片 的贴合以及两种不同胶料组 成的胶片或夹布胶片的贴合。
33
本章结束
21
3、牵引（拉伸）、冷却、卷取
作用：引离，使高聚物有适当的定向作用。 要求：V辊（卷取）> V辊（冷却）> V辊（拉伸）> V辊3
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，保证生产工艺的顺利进行。
22
第四节 影响压延制品质量的因素
一、压延效应
定义：压延成型过程中，粘流态塑料在通过压延辊筒 间隙时线形大分子沿着压延方向作定向排列。
2、制品厚度调整机构
辊距不均匀的调节。 横向压力 分离力 弹性弯曲
制品厚度不均匀
制品中间厚两端薄
8
调整压延制品厚度均匀的几种方法： ∴高中度法（凹凸系数法） ∴轴交叉法 ∴预应力法
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3、传动装置
电动机和减速装置。调速是无级调速。
4、附属设备
冷却、金属检测、测厚、刻花、切割、卷绕。
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第二节 压延成型原理
1
二、原料
橡胶、热塑性塑料。 非晶型热塑性塑料：PVC、ABS、EVA、改性PS 结晶型热塑性塑料：PE、PP
三、制品
薄膜、薄片和人造革，复合薄膜（如A1＋PE＋PET＋纸 等复合包装薄膜）的贴合，PVC板材、地板等。
人造革：以布、纸或玻璃布为增强材料，用辊筒法把粘流 态塑料的薄层粘附在增强材料上。PVC、PU人造革
∴要切塑料必须要较宽的（Tf～Td）。 ∴制品形状单一：（薄膜）片，人造革。 ∴供料必须紧密配合，是连续生产线； ∴设备大，投资高，辅助设备多，但生产能力大。
4
第一节 压延设备
一、压延机的形式
压延机形式
辊筒数目：三辊、四辊、五辊，
橡胶 用的最多 庞大、硬片
辊筒的排列形式：
以斜Z型和倒L型应用最广
I型 L型
倒L型
Z型
斜Z型
5
辊筒数目与塑化质量，压延产量的关系： 受压延的次数增加，制品质量提高
辊筒数目的增加
可以提高转速，生产率提高。
二、压延机的基本结构
压延机
压延辊筒及其加热冷却设备 制品的厚度调整机构 传动设备及其它辅助机构
图9-4
四辊压延机
6
1、辊筒
辊筒表面有高的光洁度、高的机械强度、加工精度。
7
辊温及各辊的温差，取决于塑料品种、辊速及制品厚 度三者关系，对同种塑料：V辊 ，制品薄，则T辊 。
20
2、辊筒间隙
为使制品结构紧密、压延顺利，要求辊筒间距：
h 12 o
> h o23
>
h
34 o
＝制品厚度
∴辊距越小，挤压压力愈大，可以赶走物料中的气泡， 增大制品密度，有利于塑化传热。
∴两辊间隙之间应有一定的存料，以增大压力，促进 塑化，提高制品质量。存料也不宜太多，否则会使 物料停留时间过长而发生降解。
（6）冷却速度 缓慢冷却，使取向分子松弛，压延效应 。
总之，T ，t ，压延效应 。
25
二、影响制品表面质量的因素
1、原材料
∴树脂平均分子量及分布。 强度、鱼眼 ∴树脂中灰份含量。 透明度、气泡。 ∴树脂的本性：高弹形变，影响制品的厚度。
2、辊筒（料）温度
辊筒沿轴向的表面温度的均匀性，影响物料塑化。 温度不均匀，物料流动性不良，造成制品不透明及斑点
橡胶压延
28
一、压延设备
1、压片压延机 三辊或四辊，各辊的转速相同。 2、擦胶压延机 三辊，各辊间有一定的速比。 3、通用压延机 三辊或四辊，各辊的速比可变。 4、压型压延机 二辊、三辊或四辊，一个辊筒表面刻有 花纹或沟槽，并可以拆换。 5、钢丝压延机 四辊，用于钢丝帘布的贴胶。
二、压延前的准备工艺
第九章 压延成型
一、概述
压延成型是生产高聚物的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。
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。
14
由上式可知：
1、当 A A1 时， / ，即 ，速度分布为直线。
2、当 A 1 < A < A 1 时， / >1，即 > ，速度分布呈
凸状曲线 压延超前现象。
3、当 A < A 1 时，压力梯度为正值，速度分布呈凹状曲
线 压延滞后现象。在钳住区中心面 轴上 A （停止 点 ）的速度为零。
现象：出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物 理机械性能不筒。
23
影响压延的效果因素：
（1）物料（辊筒）温度 温度 ，塑料塑性 ，压延效应 。
（2）物料性质 各向异性的配合剂，压延效应 。
（3）辊筒转速及速比 速度及速比 ，压延效应 。
（4）供料厚度、制品厚度 厚度 ，压延效应 。
24
（5）操作 改变喂料方向，减少压延效应。
制品厚度变化小 制品厚度变化大 制品厚度变化大 制品厚度变化大 制品厚度变化小
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第五章 橡胶的压延
橡胶压延是指胶料通过辊筒间隙时，在压力作用下延展 成为具有一定断面形状的胶条，或在织物上实现挂胶的工艺 过程。
胶料的压片 胶料的压型 橡胶压延 纺织物和钢丝帘布的贴胶 纺织物和钢丝帘布的擦胶 胶片与胶片，胶片与挂胶织物的贴合。
4、当 A 0 < A < A 时，靠近中心面处的速度为负值，靠近
辊筒表面的速度为正值，存在局部环流 物料翻转现象。
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形，有利于物理物料的塑化混炼。
15
第三节 压延成型工艺
压延工艺流程：
合成树脂 （PVC）
配合剂
混合 塑化
1、胶料的热炼 提高胶料的均匀性和可塑性 2、纺织物的预加工 纺织物的浸胶和烘干
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三、压延工艺
1、压片
将预热好的胶料用辊速相同的压延机压制成具有一 定厚度和宽度的胶片。
30
2、压型 将热炼后的胶料压制成具有一定端面形状或表面刻
有某种花纹的胶片。如：胶鞋鞋底、轮胎胎面的胚胶。 要求花纹清晰，尺寸准确，胶料致密，
压延
卷绕 轧化 冷却 或切割
薄膜或片 材制品
供料阶段
布、纸 玻璃布
贴合 轧花 冷却 卷绕
压延阶段
人造革
PVC薄膜和人造革
16
软膜挤出压延
压延流程图 片材挤出压延
板材挤出压延
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一、供料阶段
1、混合
高速热混合机、低速冷混合机，低速捏合机。
2、塑化
密炼机，开炼机，挤出机，输送混合机。
（料团） （料片） （料条） （料条）
2
尺寸范围 可生产0.05～0.3mm的薄膜以及0.3～1.00mm的薄片。
吹塑
0.05 薄膜
压延 0.3
0.6 薄片
挤出 1.00mm
3
四、工艺特点
∴ 连续成型，生产能力大，操作方便，易自动化； ∴ 产品质量均匀，致密、精确； ∴ 成型不用模具，辊筒为成型面； ∴制品为薄层连续型材，断面形状固定，制品尺寸大； ∴成型适应性不是很宽；
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三、辊筒的弹性变形与制品厚度的关系
压延物料对辊筒分离力，使辊筒发生弹性变形，辊筒
产生弯曲变形，造成制品厚度不均，薄层制品中间厚而两
边薄。
F=2η RW
1 hO
1 H
料温（T）
ηa F
速度（V）
ηa F
辊筒半径（R）
ηa F
辊筒有效长度（W） ηa F
辊距（Ho）
ηa F
辊筒变形小 辊筒变形大 辊筒变形大 辊筒变形大 辊筒变形小