第六章 压延成型

物料挤压和延展成具有规定断面尺寸的连续薄膜状、片状或板状材料，是生产
高分子材料薄膜、片材和板材的主要方法；也可用于将聚合物材料涂覆于纺织 或纸张等基材的表面，制成具有一定断面厚度和断面几何形状要求的复合材料，
如胶布，人造革等；通过压延方法，还可根据需要提高装饰片材表面的光滑度，
或者是粗糙度，或做成图案。除此之外，压延工艺还常用于橡胶、塑料的改性。
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第六章
△型(图6-2d) 、Z型(图6-2e) 、S型(图6-2f)
等，压延机中辊筒数目越多，其排列方式就越多，
但考虑到操作方便，辊筒排列时应避免过高安置。 此外，还有一种特殊的压延机，其使用不同直径的 图6-2 常见辊筒的排列方式 辊筒。常见压延机辊筒的排列方式如图6-2所示。
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第六章
备占地面积小，引离装置离辊筒较近，制品从辊筒上脱下时收缩变小。此类压延机用途
比较广泛，适合于成型软、硬薄膜和片材的生产，也可用于人造革的双面贴合生产。
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第六章
此类压延机中，四只辊筒的直径彼 此不相同，可在较小的功率损耗下高速 生产制品，节省能源，降低制品的生产 成本。
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第六章
辊筒是压延设备上最主要的部件，辊筒旋转产生摩擦和挤压，使物料发生塑性流动
和形变，以达到压延的目的，它的加工精度及工作效果直接决定了压延制品的质量和产
量，因此，辊筒的结构设计、材料选择和加工制造应满足如下的一些基本要求： （1）应具有足够的刚性与强度，以确保其长期在高温条件下工作时，在重大负荷 的作用下，弯曲变形不超过许用值； （2）工作表面应具有足够高的硬度和较好的耐磨性，以抵抗长时间工作过程中受
到的磨损，同时应具有较好的抗腐蚀能力和抗剥落能力。
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第六章
（3）应精细加工，内腔需经机械加工，辊筒工作表面部分壁厚应均匀，辊筒上不允许有 气孔或沟纹，严格控制辊筒工作面形状尺寸的精度，工作表面的粗糙度不大于0.2μm，在保 证尺寸的精度和表面粗糙度的基础上，还应给辊筒留有使用后的修磨余量。 （4）辊筒材料应具有良好的导热性，沿辊筒工作表面全长方向上的温度应能够均匀分布。 （5）辊筒材质常选用普通的冷硬铸铁或合金冷硬铸铁，辊筒的制作多采用离心浇铸的方 法实现，以确保辊筒内孔与外圆工作面之间具有较好的同心度，确保辊筒壁厚均匀，没有气孔。 辊筒的结构按照辊体的热空腔形状大致可分为空腔式和工作面圆周钻孔式两种，相应的加 热冷却方法有蒸汽加热、油加热、电-蒸汽加热、蒸汽加热和电加热并用，以及目前广泛采用
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第六章
用于压延成型的原料主要是橡胶和塑料，其中，塑料大多数是热塑性非晶态塑料，最常用 的有非晶形的PVC及其共聚物、ABS、改性PS、PE、EVA、PP、ABS、PVA、EVA等， 但即使对于同一种塑料，其品种、规格也极多。除此以外，压延成型所用的原料还包括用以改 善树脂加工性能及其他相关性能的增塑剂，用以防止树脂在热、光、氧气、射线、细菌、霉菌 作用下发生降解或交联、颜色发生改变、性能变坏、并可能失去使用价值的稳定剂，用以降低 聚合物熔点、改善熔体流动性、减少或避免熔体在设备内表面粘连及摩擦、改进制品柔韧性和 延展性及加工性能的润滑剂，用以给制品赋予各种颜色，便于识别、隐蔽和保护内容物的着色 剂，用以降低制品成本、改善相关性能或使其具有一定功能的添加剂以及用以生产发泡制品、 降低制品密度的发泡剂等。
驱动，使辊间距大小发生变化而得到调整。调距螺旋头部结构有球形和推力轴承两种。
前者为滑动摩擦，阻力大，后者为滚动摩擦。 早期的压延机的传动系统主要由交流电动机或整流子电动机和一组速比齿轮组成，
齿轮直接安装在辊筒轴端。现在的压延机中，大多数采用万向联轴器和一个单独的齿轮
箱，采用直流电动机驱动。传动齿轮与辊筒间利用万向联轴节连接，可克服传动系统的 振动对制品精度的影响；为安装轴交叉、预应力装置提供便利；电机调速范围宽，速比
配料混合系统 输送卷取切割 系统
传动系统
加料与检测系统
压延生产线 冷却系统 压延机
润滑系统
引离系统
压延系统
辊筒的加热系统
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第六章
(1) 按辊筒数目分类 压延机的分类方法中，一种较为常见的是根据其所含的辊筒数目进行分类，据此可将压延机
分为双辊压延机、三辊压延机、四辊压延机、五辊压延机，甚至有六辊压延机、七辊压延机等。
可进行无级调节；设备容易加工制造和安装维修。
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第六章
压延成型工艺过程使用的压延成型机组实际上是一整套设备。这一整套设备中，除压延机外， 还包含供料装置(如开炼机、密炼机、喂料机等)、辊筒加热冷却装置、引离和轧花装置、制品冷却 装置、卷取装置和金属检除器等辅助设备，也称为压延辅机。 压延辅机对压延成型同样具有十分重要的作用，其操作方式、工作速度和每次完成工作量的大 小等工艺条件与主机压延机的工作状况及制品类型有关。辅机的功能必须与主机的功能相适应，辅 机的设计与配套取决于主机的规格、加工塑料的品种、制品的品种等；辅机宽度范围通常比主机宽 度范围大10％～15％；辅机的生产线速度一般应与压延机的线速度同步或稍快；辅机中冷却系统 的设置及冷却时间的安排应视主机的工作状况进行适当选择。
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第六章
压延机的滑动轴承，一般都采用稀油强制循环润滑，稀油在润滑过程中还可以实现对辊筒进行
实时冷却，以保证热平衡(润滑油和轴承温度不超过许用值)。由于轴承所在位置不同，轴瓦分开面 对水平的角度也不相同。因而,同一台压延机，不同辊筒的轴承不能互换。和滑动轴承比较，滚动轴 承具有如下优点： （1）轴承间的间隙更小，压延机的精度更高，所得制品的尺寸更加精确； （2）轴承的内座圈与辊颈间没有相对运动，使用过程中，辊颈不会受到磨损； （3）摩擦阻力更小，驱动辊筒的动力消耗更低，节约成本； （4）使用寿命更长，维修费用少。 润滑系统主要部件有齿轮泵、输油管路、冷却循环水管路、过滤网、温度显示器等。润滑系统 应能提高足够的润滑油，确保辊筒及轴承能够容易滑动，并能在电机驱动下长时间平稳地工作。辊
(3) 按用途分 根据压延机的使用性能，可将其分为通用压
延机、压片压延机、擦胶压延机、压片擦胶压延
机、贴合压延机、压型压延机、压光压延机、钢 丝压延机和实验用压延机等。其中，通用压延机， 又称万能压延机，大多为三辊或四辊结构，各辊 间的速比是可调的。
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第六章
压延机中辊筒数目越多，辊筒间的间隙数增加，有利于改善对塑料的塑化压延效果，但当辊
第六章
压延成型
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第六章
前言
二
目 录
一
压延成型用主要原料 压延成型主要设备 压延成型技术参数
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三
四
第六章
目 录
压延成型过程 压延成型的特点 压延产品的应用 压延成型的发展趋势
六 五
七
八
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第六章
压延成型简称压延，是除挤出、注塑、模压、吹塑之外，另一种常见的高
分子制品的成型方法。它利用压延机中两个或两个以上相向旋转、彼此平行的 辊筒作模具，利用辊筒间的挤压力作用，将已加热塑化接近黏流温度的热塑性
其中，双辊压延机通常也被称为开放式炼胶机或辊压机，常用于原材料的塑炼和压片或生产聚氯 乙烯地板砖等。但实际工业生产中，压延成型所用的压延机一般以三辊或四辊压延机为主。
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第六章
(2) 按辊筒排列方式分类 对于多辊压延机来说，辊筒间的排列方式不同造成设备具 有不同的使用特性，所以，根据压延机中辊筒间的排列方式对 压延机进行分类是另一种较为常见的分类方法。辊筒间的排列 方式有很多种，如，双辊压延机的两根辊筒间可以是水平排列， 也可以是垂直排列，三辊压延机的三根辊筒间的排列可以是Ⅰ 型、△等几种，四辊压延机有Ι型(图6-2a)、L型(图6-2b)、Γ型 (图6-2c) 。
筒数目达到五辊和六辊，甚至更高时，压延设备的结构将变得更加复杂、体积将更加庞大，造价
高、能耗大，实用性不强，在工业生产中很少采用，多用于实验室中。目前，实际生产中使用较 多的是三辊及四辊压延机，相对三辊压延机而言，四辊压延机多了一道间隙，其辊筒的线速度可 以提至三辊压延机的2～4倍，压延效果更好，生产效率更高，同时还可以使制品厚度更加均匀， 表面更加光滑，可以用来生产较薄的薄膜，还可以一次完成双面贴胶工艺。因此，目前三辊压延
碰而被擦伤，一般还要设置限位开关。
生产时，在传动系统带动下，通过操作调距装置，使螺旋与螺母发生相对转动，从 而产生移动，带动轴承在沟槽内移动，达到改变相邻两辊筒间隙大小的目的。辊距调节
可在辊筒两端同时进行，也可只在一端进行。
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第六章
辊间距的调整可通过手动方式，也可通过机动方式实现，其中，手动调距是种比较 老式的传动方式，通过摇动调整手轮来实现辊间距的调节；而机动调距则是通过电动机
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第六章
压延成型主要设备
图6-1 压延机结构示意图 1-机座，2-传动装置，3-辊筒， 4-辊距调节装置， 5-辊交叉调节装置，6-机架
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第六章
压延机是压延成型工艺中最关键、最主要的设备，为了适应不同物料及成型不同的 制品，压延机可设计成多种结构型式，但基本上都由以下几部分组成：辊筒及其加热系
（可在150～450间），即成为S形排列的四辊。 Z型压延机或S型压延机具有如下特点：辊筒间相互干扰非常小，辊筒不发生浮动，
辊筒间隙均匀稳定，熔料在辊筒间受力均匀，熔料在辊面上运行温度变化小，制品厚度
均匀，且更精确，产品质量稳定。特别是S型压延机，各辊间彼此独立，易于调整和控 制，物料辊受热时间短，不易分解，上料更加方便，辊筒间的工作状况也便于观察。设
主要用于生产较厚薄膜、片材、板材等制品。
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第六章
该类压延机是在直式压延机的基础上，把其
中一个辊筒偏置在下（或上）辊侧面方向，使辊
筒排列方式呈L型和Γ型。其优点是生产的薄膜制 品厚度均匀，误差小，质量稳定，质量基本不受 增塑剂等挥发性气体的影响，特别是Γ型压延机， 加料位置较高，生产操作比较安全，且垂直供
筒轴承用的润滑油应认真选用。
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第六章
辊距调节装置的作用是调节辊筒间的间隙大小，从而可压延成型不同厚度的制品。 该装置通常被安装在辊筒两端的轴承座上。当压延机拥有n个辊筒时，其辊筒间隙(目)
便有(n-1)道，相应地，辊距调节装置便有(n-1)对。
辊距调节装置应具备如下条件：结构简单、紧凑、占地小、调节方便、准确度高， 轴承体能够平稳地进行调整、移动，可进行粗调和微调，为防止调距时两辊筒工作面相
机正在被性能更加良好的四辊压延机所取代。
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第六章
又叫Ⅰ型压延机，其中的辊筒在垂直方向上排列成一条直线（图6-2a），一般为辊筒数目不
多的两辊或三辊压延机。此类压延机应用比较早,最早是用来加工橡胶的，现在也用于加工塑料，
其结构简单，制造容易，制造费用较低。但是，这种压延机上下辊筒成一列排放，彼此间容易相 互干扰；多数采用齿轮传动，一旦齿轮间发生啮合的跳动，将会对制品的质量产生不利的影响； 供料不方便，一般需要通过人工方式进行上料，容易造成上料量不均匀，薄膜厚薄不均，误差较 大；加热方式采用镗孔辊筒蒸汽加热，辊筒表面的温差较大等。所以，此类压延机在实际应用时
的过热水加热等。
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第六章
压延机在工作过程中，辊筒除自身较重外，还承受着被压延料的反挤压作用，因
而，其工作负荷大，而这些负荷将全部由辊筒两端的轴承来承受，因此，压延机辊
筒轴承在压延机工作过程中将承受很大的载荷，一般可达几十吨，甚至上百吨。另
外，运行过程中，辊筒转速低，其表面工作温度高，而为了确保所得的压延制品具 有高的尺寸精度，轴承间的间隙应尽可能减小到最低限度。因此对辊筒轴承和润滑 系统的要求十分苛刻。现今的压延机辊筒轴承，多为滑动轴承，而在高精度压延机 上已采用向心推力滚动轴承。
料，易于上料，辊筒不会象直式压延机那样易浮动，结构较直式压延机更加紧凑，杂物不宜落入等。但
辊筒之间的互相干扰仍然较大，辊筒装卸比较困难，不便于操作。
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第六章
若使相邻两个辊筒互为90°角进行排列，可构成Z型和S型两种类型的压延机。两种
压延机的结构组成形式相同，如果把水平排列的Z形四辊变成与水平面存在一定的角度
统、机架、轴承、调距装置、辊筒挠度补偿装置、润滑油系统、电动机传动机构和厚度
检测装置等，其结构示意图如上图所示。目前，压延设备的结构更加复杂，精度及自动 化程度也越来越高，压延机的类型越来越多，分类方式也多种多样，其中最常见的是改 变辊筒数目和辊筒排列方式来进行分类。
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第六章
电控系统
工作系统包括：