第9章 压延及压出

2.τm—最大松弛时间 表示胶料从弹性变形转为粘性 流动所需要的时间 。
3.影响τm的因素
(1)胶料的性质 门尼粘度；分子量大小；配方的组成；胶的种类。 (2)工艺条件 ①辊速 辊速慢，相对说降低了τm ②温度 温度高，τm变短 4.τm对压延质量的影响
一般来说τm大，回复慢，收缩大（相当于T低，辊速高）； τm小，回复快，收缩小（相当于T高，辊速低）胶料质量好。
三、压延效应
1.什么叫压延效应？
压延后的胶片半成品中，有时会出现一种纵横方向物理机械性能 差异的现象，即沿着压延方向的拉伸强度大、伸长率小、收缩率大， 而沿着垂直于压延方向的拉伸强度小、伸长率大、收缩率小。 这种纵横方向性能差异的现象叫压延效应。
2.产生原因
橡胶分子及针状或片状的填料粒子，经 压延后产生了取向排列。
（2）压力贴胶
进行贴合的两辊筒之间有积胶，利用积 胶的压力将胶料挤压到布缝中去。
（3）擦胶
擦胶是利用辊速不同所产生的剪切力和 辊筒的压力，将胶料挤擦入纺织物的缝隙中 ，以提高胶料与纺织物的附着力。
擦胶只能处理帆布，不能处理帘布。
①中辊包胶法 （薄擦或包擦） ②中辊不包胶法 （厚擦或光擦）
纺织物擦胶（ｖ2 >ｖ1=ｖ3 ）示意图 （a）—包擦法；（b）—光擦法
表面粗糙
胶帘布喷霜 两边不齐
调换挡胶板，调好割胶刀 1. 控制纺织物含水率在2%以 下 2. 加强纺织物预热 3. 加强热炼、提高压延温度 4. 纺织物表面清理干净 5. 调小辊距 6. 修改配方，使用增粘性软 化剂，降低胶料粘度 1. 控制帘线张力，使其均匀 2. 控制胶料可塑度，热炼均 匀 3. 减少中辊积胶，使积胶均 匀 4. 做到均匀卷取
分为两个步骤： 粗炼：低温薄通，使胶料变软且均匀。 细炼：辊距较大，辊温较高，提高胶料温 度，获均匀较大的热可塑性。
二、压延胶料的 可塑度范围
压延方法 擦胶 贴胶 压片 压型
胶料的可塑度范围 0.45~0.65 0.35~0.55 0.25~0.35 0.25~0.35
项目 辊距/mm 辊温/ ℃ 过辊次数/次 粗炼 2~5 40~45 7~8 细炼 7~10 60~70 6~7 速比:1:1.17~1.28
一、压延机
2.按辊筒排列形式分
I型（直线型）、Δ型、 Γ型（倒L型）、L型、 Z型、S型
3.辊筒挠度的影响及其补偿
由于压延时，辊筒在胶料横压力作用下会产生轴向的弹性弯曲变形。 其程度大小用辊筒轴线中央处偏离原来水平位置的距离表示， 称为辊筒的挠度。 挠度的产生会使胶片出现中间厚两边薄的现象，从而影响压延质量。
贴合工艺方法： 二辊压延机贴合
三辊压延机贴合
四辊压延机贴合
源自文库
压型是将胶料压制成一定断面形状的半成品或 表面有花纹的胶片。
压型工艺要求规格准确，花纹清晰，胶料密致， 故要求胶料收缩变形率小及配方中含胶率不宜过高。
压型工艺方法
纺织物挂胶是使纺织物通过压延机辊筒间隙，使其 表面挂上一层薄胶，制成挂胶帘布或挂胶帆布，作为橡胶 制品的骨架层。 （1）使纺织物线与线、层与层之间紧密地 合成一整体，共同承担外力的作用 。
• • • •
控制好积胶量 同上 降低辊温 纺织物进行充分干燥
胶帘布压坏、罗 线
1. 操作配合不好，两边递布速 度不一 2. 辊筒积胶量过多 3. 胶料可塑度偏低 4. 胶料中有杂质、熟胶疙瘩 5. 压延张力不均
1. 2. 3. 4. 5.
递布要平稳一致 调整积胶量 强化热炼工艺 控制胶料质量 调节好张力
3.挤出速度 挤出速度以单位时间内的挤出长度（或重量）来表示。 挤出速度要与输送带的接取速度一致。一般V=3~20m/min
1.冷却
冷却目的： ①防止半成品在停放时产生自硫。 ②降低挤出物的热塑性和流动性，使形状尽快 稳定，防止变形。 冷却方法：水槽冷却和喷淋冷却 按一定长度或重量进行裁切 a.手工盘接 如实心胶条、纯胶管、小口 径胶管内 外层胶压出等 。 b.机械绕盘
二、机身(机筒) 三、机头与口型
1.机头 ①直向形机头 ②T形、Y形
机筒为中空圆筒,为了及时散发和提供 热量,机筒备有夹套,可通入冷却水和蒸汽。
如圆筒形、喇叭形
2.口型 ①压出实心及片状半成品的口型 ②压出中空半成品的口型 由口型、芯型和芯型支座构成 。 型号表示：XJ-200
一、胶料的挤出过程
（1）辊温 辊温影响胶料的流动性能及包辊性能 。 （2）可塑度 可塑度影响压延时胶料的流动性。 （3）辊速及速比 影响生产效率及胶片的质量 3.胶片的冷却与卷取 冷却目的是防止胶片产生自硫，使胶片恢 复变形，收缩一致。 冷却方法：水槽冷却；敷粉卷取； 自然冷却；冷却鼓冷却 。
贴合是通过压延机将两层薄胶片贴合成一层胶片的作业。
1.胶温、辊温过高或过低(过低 指丁基、三元乙丙橡胶而言)
2．配合剂含水太多 3．供胶卷过松、窝藏空气 4．压延积胶量过多
杂质、色斑、污 点
1.原材料不纯 2.设备打扫不干净 1.热炼温度波动或热炼不充分 2.压延温度波动 3.胶料可塑度不一致 4.卷取松紧不一致 5.辊距未调准 6.压延机振动或轴承不良 7.压延积胶调节不当 8.压延线速度不一致
①粘性：具有流动性，随时间增大，可以造型（ 成型）产生永久变形，不可恢复。 ②弹性：可回复的变形，不能造型。
弹性形变的发展和回复都具有松弛特性 AB 段：链段→弹性→回复（瞬时 弹性变形） BC段：链段与分子链→粘弹性→ 部分回复（粘弹性变形） CD段：分子链→粘性→不能回复 （粘性流动） 当在t1时解除外力作用，则胶料进 行回复 DE（瞬时 弹性回复） EF（粘弹 性回复） F处加热 FG（热弹性 剩余回复） GH为 永久变形
②适用面广，可压出各种尺寸、断面形状半成品。 ③设备占地面积小，重量轻，结构简单，造价低， 灵活机动性大。
挤出机由螺杆、机身、机头（包括口型和芯型）、 机架和传动装置等部件组成。
一、螺杆
螺杆种类： 按螺纹分：单头、双头、三头 按螺距分：等距收敛式和复合 螺纹等 按螺杆外形分：圆柱形、 圆锥形
螺杆的主要参数 1.压缩比 指螺杆出料端的螺槽容积与进料端螺槽容积的比 值。 压缩比一般为1：1.3~1：1.8 。 2.长径比L/D 指螺杆工作部分的长度与外直径的比值 。 L/D=4~5.5（热）； L/D=8~16（冷）
（2）几何形 状复杂的各 部位B不同
热炼 一、胶料热炼 的要点
挤出
冷却
裁断或卷取
热炼目的：进一步提高混炼胶的均 匀性和热塑性，使胶料易于挤出， 得到合格半成品。 热炼包括粗炼和细炼
二、挤出操作
预热 机台 调节口型 位置 检查半 成品质量
调控机台温度 及挤出速度
供胶
1.可塑度P P=0.25~0.4 同一部件，橡胶不同，对P的要求不同。 三、工艺条件 2.机台温度 口型处最高，机头次之，机筒最低。 其目的是使挤出半成品表面光滑、 挤出过程顺利和减小膨胀率。
1.挂胶目的
（2）增加纺织材料的弹性、防水性。 （3）增加成型粘性。
（4）起防护纺织材料的作用。
（1）贴胶
贴胶工艺：
贴胶是利用压延机上转速相同辊筒的压 力将一定厚度的胶片贴于纺织物上。
（a）—三辊机贴胶（ｖ2=ｖ3 >ｖ1） （b）—三辊机压力贴胶（ｖ2=ｖ3 >ｖ1） （c）—四辊机两面贴胶（ｖ2=ｖ3 >ｖ1=ｖ4 ）
橡胶分子链的取向：取向后不易恢复到原来的 自由状态。 粒子效应：主要是由于选用了各向异性的填料。 ①避免使用各向异性填料，而选用等向性填料。
3.消除办法 4.利弊
②对于橡胶分子链取向产生的压延效应，可用提高 压延温度，增加分子链的活动能量，加快其运动。
第二节 压延设备
1.按用途分 压片压延机;擦胶压延机; 通用（万能）压延机 ;压型压延机;钢丝压延机
压延—指将混炼胶在压延设备上制成胶片或与骨架 材料制成胶布半成品的工艺过程。
压延
压片 贴合 压型 挂胶（贴胶、擦胶）
第一节 压延原理
一、压延过程
主要是通过两个辊筒 的辗压作用使胶料压延 成具有一定厚度和宽度 的胶片的过程。
1.胶料在辊缝中 的受力状态 2.胶料在辊缝中 的流动状态
总压力
横压力
1.橡胶的 两种性质
加强原材料质量管理，清理设备
1.改进热炼条件 2.控制好辊温 3.加强胶料可塑度控制，固定返 回胶掺用比例 4.调整卷取机构 5.调节辊距，力求恒定 6.改进设备防振性能 7.调节好压延积胶量 8.以微调为主，保持线速度一致
厚度、宽度规格 不符合要求
压延工艺质量问题及改进措
质量问题 产生原因 1. 热炼不足，辊温过低 2. 热炼不均 3. 胶料自硫 1. 胶料混炼不良 2. 胶帘布贮存温度偏低 3. 胶帘布停放时间过长 挡胶板不适当活割胶刀未掌握好 1. 纺织物未干燥好 2. 纺织物温度太低 3. 加料热炼不足，可塑度太低或压 延温度太低 4. 纺织物表面有油污或粉尘 5. 辊距过大，使胶料渗入纺织物的 压力不足 6. 配方设计不合理 改进措施 1．改进热炼，控制好辊温 2．改进热炼，控制好辊 3．降低热炼温度及压延机辊温 • • • 检查、提高混炼胶质量 冬季应确保贮存室温度 冬季减少贮存准备定额
胶料与纺织物附 着不好，掉皮
胶帘布跳线弯曲
1. 2. 3. 4.
纬线松紧不一 胶料软硬不一 中辊积胶太少，局部受力过大 布卷过松
压延工艺质量问题及改进措
质量问题 • • 胶帘布处兜 • • 产生原因 中辊积胶过多，帘布中心受 力较大 中辊积胶宽度小于帘布宽度 ，帘布中部受力过大 下辊温度过高，使胶面黏附 下辊力量较大 纺织物干燥不充分 改进措施
压延胶料的 共同要求
①胶料的包辊性、流动性适当； ②胶面应光滑，收缩变形小； ③胶层无气泡； ④焦烧危险性小。 1.生胶类型 NR、BR、CR、SBR、NBR、IIR 2.含胶率低些 ①加填料 ；②加再生胶 ； ③加软化剂 3.硫化体系
配方设计时所 考虑的因素
压延工艺质量问题及改进措施
质量问题 针孔、气泡 产生原因 改进措施 1．严格控制胶温、辊温 2．对吸水配合剂进行干燥处理 3．采用胶片供胶 4．按工艺要求调节积胶量
（1）胶料的可塑度 为了保证胶料对布孔的充分渗透，胶料要有较高的 可塑度（比压片胶料大）。 （2）辊温 辊温控制比压片时高,以增大胶料的流动性及胶料 与纺织物间的附着力 。 （3）辊速 考虑胶与布的结合 。辊速应依胶料的可塑度而定， 可塑度大，辊速可快些，可塑度小，则辊速慢。
（4）辊距 辊距的大小决定压延时胶片的厚度及纺织物能否 顺利通过。辊距依胶料的可塑度以及压延速度调节。
（1）胶料本身的性质 a.生胶种类 ；b.配方中含胶率 ；c.可塑度 （2）工艺 a.胶料在口型中停留的时间； b.挤出温度； c.半成品规格； d.压出方法
（1）膨胀比B B=（D/D0）×100% 4.口型设计 的主要参数 （3）压出胶 料有断面变 形的特点—— 中间大，边 缘小
其中，D——压出物直径（或断面尺寸）， cm D0——口型直径（或断面尺寸），cm
二、挤出膨胀、收缩
1.挤出膨胀 指胶料在压力下从口型挤出后，挤出物直径 （或断面尺寸）比口型直径（或断面尺寸）增大的现象。 膨胀比为挤出物的直径或断面有关部位尺寸与口型 相应的尺寸之比值 。 2.收缩 指压出后的半成品，在停放过程中发生厚度增加， 长度和宽度变小的现象。要求收缩率为2~5%
3.影响因素
挠度补偿措施
凹凸系数法 图（1）（2） 轴交叉法 图（3） 反弯曲法 （预负荷法） 图（4）
4.型号表示 如XY—4Γ—1730， XY—橡胶用压延机 ；4Γ—4个辊筒排列为Γ型 1730—辊筒工作部分长度，mm
二、压延联动装置
一、胶料的热炼 （预热）
其目的是进一步提高胶料中填料分散 的均匀性和热可塑性。
本章作业及思考题：
1.什么叫压延效应？它对制品的性能有何影响？如何能 消除之。 2.什么叫压延？它包括有哪些作业？ 3.什么叫挂胶，画出其示意图？
一、挤出作业
挤出是使胶料通过挤出机连续地制成各种不同形状 半成品的工艺过程。
二、挤出与压延的比较
挤出机具有如下优点： ①补充混炼和热炼作用，使胶料质量更致密，更均匀。
四、纺织物烘干
压延前采用干燥机将织物烘干（含水率控制1%~2%） 以减少纺织物的含水量和提高纺织物的温度，保证压延 质量。
一、压片
压片是指将热炼好的胶料用压延机在辊速相等的 情况下，压制成有一定厚度和宽度的胶片。
1.工艺方法 （1）中下辊不积胶 （2）中下辊积胶 （3）四辊压延机压片
2.工艺条件