第九章压延成型总结
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第九章 压延成型
概念
压延成型是生产高聚物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。
用途及特点
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
三、压延工艺
胶片压延（压片） 胶料的压型 纺织物挂胶 贴合
辊筒间距
对四辊压延机，要求沿物料前进方向各组辊 筒间距越来越小。 为使制品结构紧密、压延 顺利，要求辊筒间距：
h0 1-2 > h0 2-3 > h0 3-4 ＝ 制品厚度
辊距愈小，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Fra Baidu bibliotek。存料也不宜太多，否 则 会使物料停留时间过长而发生降解。
2、压延工艺条件
辊温 辊速与速比 辊距 辊隙存料及其旋转状况
3、冷却定型
冷却辊温 冷却辊速
三、影响制品厚度的因素 辊筒的弹性变形 辊筒表面温度的波动
第五节 橡胶的压延
一、压片设备 1、压片压延机 2、橡胶压延机 3、通用（万能）压延机 4、压型压延机 5、钢丝压延机
二、压延前的准备工艺 1、胶料的热炼 2、纺织物的预加工
电动机 齿轮 人字齿轮减速装置
辅助装置
引离辊 轧花 冷却 卷曲和切割 测厚仪
第二节 压延成型原理
一、物料在压延辊筒 间隙的压力分布 P323图9-8
钳住区：物料在压延过程中受到辊筒挤压 时受到压力的部分。
始钳住点：辊筒开始对物料加压的点。
终钳住点：加压终点。
中心钳住点：两辊筒的中心点。
2、物料在压延辊筒间隙的流速分布
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，有利于物料的塑化混炼。
第三节 压延成型工艺
生产流程包括供料阶段和压延阶段，是一个 从原料混合、塑化、供料，到压延的完整连 续生产线。
供料阶段包括塑料的配制、混合、塑化、向 压延机传输喂料等工序
最大压力点：钳住区压力最大点，又称钳 住点。
假定如下：
（1）在压延过程中，物料为不可压缩牛顿流 体作等温、层状、稳定的流动。即物料的温 度和粘度是不变的。
（2）两辊筒的半径和转速是相等的。
（3）忽略物料的弹性，物料在辊筒表面没有 滑动和裂解。
辊筒间隙远远小于辊筒的半径，因此认为在 鉗注区内的两辊筒表面是相互平行的。因此， 根据流体力学粘性流体连续流动方程可推导 出如下的压力方程式
dp v
dA H0
1H8R0 [(A 12 AA2)123]
Ax/ 2RH0
Q
A1
1 2vH 0
得出钳住区各主要点的压力为
始钳住点 P=0 最大压力点 P=Pmax 中心钳住点 P=0.5 Pmax 终钳住点 P=0
二、物料在压延过程中压缩和延伸变形
三、物料在压延辊筒间隙的流速分布
1、假设两相同直径的辊筒以相同转速相 向旋转，物料速度分布情况
压延阶段含压延、牵引、扎花、冷却、卷取、 切割等工序
按粘合操作与薄膜压延的生产工艺流程中 的关系，分为直接粘合和分布层合 按照布基与薄膜的粘合方式不同，分为擦 胶法和粘胶法：外粘法、内粘法
三、压延操作条件
辊温 T辊Ⅲ≥T辊Ⅳ > T辊Ⅱ > T辊Ⅰ > Tf 辊间温差控制在5-10℃
辊速与速比 线速度 V辊Ⅲ > V辊Ⅳ > V辊Ⅱ > V辊Ⅰ 速比：1：1.05---1：1.25
产品适应性
➢压延成型一般用于薄膜、片材的生产
➢压延成型的最适宜加工范围
0.05—0.6mm 的软质 片材及薄膜
PVC
0.10—0.7mm 的硬质 片材、薄膜及板材 PVC
➢压延软质塑料薄膜时，如果以布、纸或玻璃布作
为增强材料，将其随同塑料通过压延机的最后一对
辊筒，把粘流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上，
连续成型，生产能力大，易自动化操作方便， 产品质量好
设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投 资高，维修复杂
制品宽度压延机辊筒长度限制了制品的宽度
压延用原料：
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
引离（拉伸）、冷却、卷曲
V辊（卷曲）≥V辊（冷却）>V辊（引离） >V辊Ⅲ 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。
第四节 影响压延制品质量的因素
一、压延效应 定义：物料在压延成型过程中，在通过压延辊筒间隙时受到 很大的剪切力和一些拉伸应力，高聚物大分子会沿着压延方向 作定向排列，以致于制品在物理力学性能上出现各向异性，这 种现象称为压延效应。 现象：出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物理机械 性能不同。
影响因素：
压延温度 温度↑，物料塑性↑，压延效应↓
辊筒转速与速比 速度及速比↑ ，压延效应↑
辊筒间隙存料量 存料量↑ ，压延效应↑ 制品厚度 制品厚度↓ ，压延效应↑ 物料性质 物料表观粘度↑ ，压延效应↑
二、影响制品表面质量的因素
1、原材料
相对分子量及其分布 增塑剂 稳定剂 各组分的分散和塑化
1、辊筒数目：2，3，4，5，6辊 2、排列形式
P320 图9-1 I型 L型 倒L型 Z型 斜Z型
二、压延机的基本结构
1、辊筒 2、制品厚度调整机构 3、传动机构 4、辅助装置
辊筒：
足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐 蚀性、加工精度、导热性
制品厚度调节机构 P322图9-4
传动机构
所得的制品即为人造革或涂层布(纸)，这种方法通
称为压延涂层法。根据同样的原理，压延法也可用
于塑料与其他材料(如铝箔、涤纶或尼龙薄膜等)贴
合制造复合薄膜
第一节 压延设备 供料阶段
混合机 开炼机 密炼机 塑化挤出机
压延阶段
压延机 牵引机 轧花机 辅助装置：冷却、卷曲、切割等辅助装置
一、压延机的分类
概念
压延成型是生产高聚物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。
用途及特点
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
三、压延工艺
胶片压延（压片） 胶料的压型 纺织物挂胶 贴合
辊筒间距
对四辊压延机，要求沿物料前进方向各组辊 筒间距越来越小。 为使制品结构紧密、压延 顺利，要求辊筒间距：
h0 1-2 > h0 2-3 > h0 3-4 ＝ 制品厚度
辊距愈小，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Fra Baidu bibliotek。存料也不宜太多，否 则 会使物料停留时间过长而发生降解。
2、压延工艺条件
辊温 辊速与速比 辊距 辊隙存料及其旋转状况
3、冷却定型
冷却辊温 冷却辊速
三、影响制品厚度的因素 辊筒的弹性变形 辊筒表面温度的波动
第五节 橡胶的压延
一、压片设备 1、压片压延机 2、橡胶压延机 3、通用（万能）压延机 4、压型压延机 5、钢丝压延机
二、压延前的准备工艺 1、胶料的热炼 2、纺织物的预加工
电动机 齿轮 人字齿轮减速装置
辅助装置
引离辊 轧花 冷却 卷曲和切割 测厚仪
第二节 压延成型原理
一、物料在压延辊筒 间隙的压力分布 P323图9-8
钳住区：物料在压延过程中受到辊筒挤压 时受到压力的部分。
始钳住点：辊筒开始对物料加压的点。
终钳住点：加压终点。
中心钳住点：两辊筒的中心点。
2、物料在压延辊筒间隙的流速分布
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，有利于物料的塑化混炼。
第三节 压延成型工艺
生产流程包括供料阶段和压延阶段，是一个 从原料混合、塑化、供料，到压延的完整连 续生产线。
供料阶段包括塑料的配制、混合、塑化、向 压延机传输喂料等工序
最大压力点：钳住区压力最大点，又称钳 住点。
假定如下：
（1）在压延过程中，物料为不可压缩牛顿流 体作等温、层状、稳定的流动。即物料的温 度和粘度是不变的。
（2）两辊筒的半径和转速是相等的。
（3）忽略物料的弹性，物料在辊筒表面没有 滑动和裂解。
辊筒间隙远远小于辊筒的半径，因此认为在 鉗注区内的两辊筒表面是相互平行的。因此， 根据流体力学粘性流体连续流动方程可推导 出如下的压力方程式
dp v
dA H0
1H8R0 [(A 12 AA2)123]
Ax/ 2RH0
Q
A1
1 2vH 0
得出钳住区各主要点的压力为
始钳住点 P=0 最大压力点 P=Pmax 中心钳住点 P=0.5 Pmax 终钳住点 P=0
二、物料在压延过程中压缩和延伸变形
三、物料在压延辊筒间隙的流速分布
1、假设两相同直径的辊筒以相同转速相 向旋转，物料速度分布情况
压延阶段含压延、牵引、扎花、冷却、卷取、 切割等工序
按粘合操作与薄膜压延的生产工艺流程中 的关系，分为直接粘合和分布层合 按照布基与薄膜的粘合方式不同，分为擦 胶法和粘胶法：外粘法、内粘法
三、压延操作条件
辊温 T辊Ⅲ≥T辊Ⅳ > T辊Ⅱ > T辊Ⅰ > Tf 辊间温差控制在5-10℃
辊速与速比 线速度 V辊Ⅲ > V辊Ⅳ > V辊Ⅱ > V辊Ⅰ 速比：1：1.05---1：1.25
产品适应性
➢压延成型一般用于薄膜、片材的生产
➢压延成型的最适宜加工范围
0.05—0.6mm 的软质 片材及薄膜
PVC
0.10—0.7mm 的硬质 片材、薄膜及板材 PVC
➢压延软质塑料薄膜时，如果以布、纸或玻璃布作
为增强材料，将其随同塑料通过压延机的最后一对
辊筒，把粘流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上，
连续成型，生产能力大，易自动化操作方便， 产品质量好
设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投 资高，维修复杂
制品宽度压延机辊筒长度限制了制品的宽度
压延用原料：
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
引离（拉伸）、冷却、卷曲
V辊（卷曲）≥V辊（冷却）>V辊（引离） >V辊Ⅲ 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。
第四节 影响压延制品质量的因素
一、压延效应 定义：物料在压延成型过程中，在通过压延辊筒间隙时受到 很大的剪切力和一些拉伸应力，高聚物大分子会沿着压延方向 作定向排列，以致于制品在物理力学性能上出现各向异性，这 种现象称为压延效应。 现象：出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物理机械 性能不同。
影响因素：
压延温度 温度↑，物料塑性↑，压延效应↓
辊筒转速与速比 速度及速比↑ ，压延效应↑
辊筒间隙存料量 存料量↑ ，压延效应↑ 制品厚度 制品厚度↓ ，压延效应↑ 物料性质 物料表观粘度↑ ，压延效应↑
二、影响制品表面质量的因素
1、原材料
相对分子量及其分布 增塑剂 稳定剂 各组分的分散和塑化
1、辊筒数目：2，3，4，5，6辊 2、排列形式
P320 图9-1 I型 L型 倒L型 Z型 斜Z型
二、压延机的基本结构
1、辊筒 2、制品厚度调整机构 3、传动机构 4、辅助装置
辊筒：
足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐 蚀性、加工精度、导热性
制品厚度调节机构 P322图9-4
传动机构
所得的制品即为人造革或涂层布(纸)，这种方法通
称为压延涂层法。根据同样的原理，压延法也可用
于塑料与其他材料(如铝箔、涤纶或尼龙薄膜等)贴
合制造复合薄膜
第一节 压延设备 供料阶段
混合机 开炼机 密炼机 塑化挤出机
压延阶段
压延机 牵引机 轧花机 辅助装置：冷却、卷曲、切割等辅助装置
一、压延机的分类