压延成型
合集下载
压延成型

辊筒有效长度(L) a F
结
束
H H0
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
1 1 H0 H
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
压延半成品
冷却
料温(T) 速度(V) 辊筒半径(r) 辊距(H0)
a F a F a F a F
3、尺寸范围
生产0.05~0.3mm的薄膜以及0.3~1.00mm的薄片。 吹塑
0.05
压延
0.3 0.6
挤出
1.00 mm
薄膜
薄片
4、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 人造革。PVC、PU人造革。
7、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; 制品为薄层的连续型材,断面形状固定,制品尺寸大; 成型适应性不是很宽; 要求塑料必须有较宽的(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。
(5)操作 改变喂料方向,减少压延效应。 (6)冷却速度 缓慢冷却,使取向分子松弛,压延效应 。
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,影响制品的厚薄。
总之,T , t ,压延效应 。
倒L型
Z型
斜Z型
辊筒数目与塑化质量,压延产量的关系: 辊筒数目的增加 可以提高转速,生产率提高。 受压延的次数增加,制品质量提高
压延成型新版

压延成型
1. 压延成型简介 2. 压延成型旳工艺过程 3. 压延成型旳工艺技术要点
1. 压延成型简介
• 定义: – 压延成型是生产塑料薄膜和片材旳主要措施。 它是将已经塑化好旳接近粘流温度旳热塑性塑 料经过一系列相向旋转着旳水平辊简间隙,使 物料承受挤压和延展作用,而使其成为要求尺 寸旳连续片状制品旳成型措施。
• 避兔蜡状物形成旳措施有:
– ①选用合适旳稳定剂。硬脂酸钡旳正电性高,所以在配方中要尽 量控制用量。另外最佳不用月挂酸盐而用液体稳定剂。
– ②掺入吸收金属皂类更强旳填料,如含水氧化铝等。 – ③ 加入酸性润滑剂,如硬脂酸等。酸性润滑剂对金属皂有更强旳
亲合力,能够首先占领辊筒表面并对稳定剂起润滑作用,因而可 防止稳定剂粘附辊筒表面。但硬脂酸旳用量不宜过多,不然物料 不好塑化,也轻易在薄膜中析出或在膜旳二次加工时影响粘接性。
Plastics consumption by various processes
压延加工旳主要塑料品种
• 用作压延成型旳塑料大多数是热塑性非晶态塑料, 其中以聚氯乙烯用得最多,另外还有聚乙烯、 ABS、聚乙烯醇、醋酸乙烯和丁二烯旳共聚物等 塑料。
• 也有企业开发了能够压延成型旳聚丙烯、聚酰胺 等
• 压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊简旳速比。 – 使压延机具有速比旳目旳,不但使压延物依次贴于辊 简,而且还在于使塑料能更加好地塑化,因为这么能 使物料受到更多旳剪切作用。另外,还能够位压延物 取得一定旳拉伸与取向,从而使所制薄膜厚度减小和 质量提升。 – 为了到达拉伸与取向旳目旳,辅机与压延机辊简速度 也有相应旳速比。这就使引离辊.冷却辊、卷取辊旳 线速度依次增长,并都不小于压延机主辊简(一般四辊 压延机以三辊为准)旳线速度。但速比不能太大,不然 薄膜厚度将会不均匀,有时还使薄膜产生过大旳内应 力。薄膜冷却后要尽量防止拉伸。
1. 压延成型简介 2. 压延成型旳工艺过程 3. 压延成型旳工艺技术要点
1. 压延成型简介
• 定义: – 压延成型是生产塑料薄膜和片材旳主要措施。 它是将已经塑化好旳接近粘流温度旳热塑性塑 料经过一系列相向旋转着旳水平辊简间隙,使 物料承受挤压和延展作用,而使其成为要求尺 寸旳连续片状制品旳成型措施。
• 避兔蜡状物形成旳措施有:
– ①选用合适旳稳定剂。硬脂酸钡旳正电性高,所以在配方中要尽 量控制用量。另外最佳不用月挂酸盐而用液体稳定剂。
– ②掺入吸收金属皂类更强旳填料,如含水氧化铝等。 – ③ 加入酸性润滑剂,如硬脂酸等。酸性润滑剂对金属皂有更强旳
亲合力,能够首先占领辊筒表面并对稳定剂起润滑作用,因而可 防止稳定剂粘附辊筒表面。但硬脂酸旳用量不宜过多,不然物料 不好塑化,也轻易在薄膜中析出或在膜旳二次加工时影响粘接性。
Plastics consumption by various processes
压延加工旳主要塑料品种
• 用作压延成型旳塑料大多数是热塑性非晶态塑料, 其中以聚氯乙烯用得最多,另外还有聚乙烯、 ABS、聚乙烯醇、醋酸乙烯和丁二烯旳共聚物等 塑料。
• 也有企业开发了能够压延成型旳聚丙烯、聚酰胺 等
• 压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊简旳速比。 – 使压延机具有速比旳目旳,不但使压延物依次贴于辊 简,而且还在于使塑料能更加好地塑化,因为这么能 使物料受到更多旳剪切作用。另外,还能够位压延物 取得一定旳拉伸与取向,从而使所制薄膜厚度减小和 质量提升。 – 为了到达拉伸与取向旳目旳,辅机与压延机辊简速度 也有相应旳速比。这就使引离辊.冷却辊、卷取辊旳 线速度依次增长,并都不小于压延机主辊简(一般四辊 压延机以三辊为准)旳线速度。但速比不能太大,不然 薄膜厚度将会不均匀,有时还使薄膜产生过大旳内应 力。薄膜冷却后要尽量防止拉伸。
压延成型

5、压延效应(取向效应)
❖ 压延材料都有各向异性、取向,升高温度可 以解取向,温度控制需注意
❖ T ↑ t ↑→ 压延效应↓
压延设备
❖ 压延机是压延生产中的关键设备。压延机的滚筒数 目,至少有三辊,也有四辊或五辊;以三辊和四辊 用得最普遍。五辊主要用在硬纸片材的生产上,一 般用得较少。辊筒的排列方式有三角型、直线型、 逆L型、正Z型、斜Z型、L型等。
❖ ②辊筒直径的设计:
3.机架 4.电气控制系统
料粒受力示意图
几种压延机的辊筒排列方式
压延工艺过程
整个压延过程可分为两个阶段,即供料阶段(包括塑料各组 分的捏合、塑化、供料等)和压延阶段(包括压延、牵引、 刻花、冷却定型、输送以及切割、卷取等工序)。
用作压延成型的塑料大多是热塑性非晶态塑料,其中以聚 氯乙烯用得最多
原理图
1、钳住区
塑料熔体在两辊间受到挤压时的情况 A-始钳住点 B-最大压力钳住点 C-中心钳住点 D-终钳住点
2.压力和速度分布
❖
压力:
PA=0; PB=Pmax; PD=0;
Pc=PB/2=Pmax/2
速度分布:
A点:辊筒外侧对物料形成拖曳流动,中间
是往外挤
A-B点之间:速度流线呈两边大中间小的弧
制作者:
❖ 压延成型简单介绍: 1. 压延成型是生产薄膜和片材的主要方法;它是将已经塑化的接近粘流 温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着水平辊筒间隙,使物料承受挤 压和延展作用,成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状制品。
2.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,表面可压花纹;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; 制品形状单一;供了必须紧密配合,是连续生产线;设备大,投资高, 辅助设备多。
压延成型

压延成型产品及工艺特点
压延薄膜制品主要用于农业、工业包装、 压延薄膜制品主要用于农业、工业包装、室 内装饰以及各种生活用品等, 内装饰以及各种生活用品等,压延片材制品 常用作地板、软硬唱片基材、 常用作地板、软硬唱片基材、传送带以及热 成型或层压用片材等。 成型或层压用片材等。 压延成型具有生产能力大、 压延成型具有生产能力大、可自动化连续生 产品质量好的特点。 产、产品质量好的特点。但压延成型的设备 庞大,精度要求高,辅助设备多,投资较高, 庞大,精度要求高,辅助设备多,投资较高, 维修也较复杂, 维修也较复杂,而且制品宽度受到压延机辊 筒长度的限制。 筒长度的限制。
压延成型产品除了薄膜和片材外, 压延成型产品除了薄膜和片材外,还有人造革和其他涂 层制品。 层制品。 塑料压延成型一般适用于生产厚度为0.05~05mm的软质 塑料压延成型一般适用于生产厚度为0.05~05mm的软质 0.05 PVC薄膜和厚度为0.3~1.00mm的硬质PVC片材 薄膜和厚度为0.3 的硬质PVC片材。 PVC薄膜和厚度为0.3~1.00mm的硬质PVC片材。 压延软质塑料薄膜时,如果以布、 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, 流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上,所得的制品即为 人造革或涂层布( 这种方法通称为压延涂层法。 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、 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。 涤纶或尼龙薄膜等)贴合制造复合薄膜。
第六章(4) 压延成型
压延成型是生产高分子材料薄膜和片材 的主要方法, 的主要方法, 它是将接近粘流温度的物料通过一系列 轴向旋转着的平行辊筒的间隙, 轴向旋转着的平行辊筒的间隙,使其受 到挤压和延展作用, 到挤压和延展作用,成为具有一定厚度 和宽度的薄片状制品。 和宽度的薄片状制品。
聚合物加工原理压延成型

V
Vx Vx , Vx 0 y x x
运动方程的进一步简化
根据润滑近似, 运动方程可进一步简化:
(Vx
Vx x
Vy
Vx y
)
P x
( xx
x
yx
y
)
(Vx
Vy x
Vy
Vy y
)
P y
( xy
x
2
x,2 3
(10)
(c).压力分布方程
dP
dx,
V
H
18R H
x,2 1
2
x,2
3
(10)
将(10)式通过有理式积分得:
ηV
P= H0
18R H0
x,2 -λ2 (1 + x,2)3
dx,
= ηV H0
V
P H
9R 32H
g( x, , ) 53
(11)
P=0
ⅲ、钳住区几个特殊点的压力及压力分布曲线
(b)、当x’=-λ时, dp/dx’ = 0, P = Pmax 将x’= -λ代入 g函数(11)得:
g(x’, λ) = g(-λ, λ) = C = 5λ3
---(7)
无量纲的间隙
R
H0 h
-x0
h H0 (1 x,2 )
R2 x2 R
x2
2R
h 1 x,2 H0
--- (8)
无量纲的流动速率
5压延成型

稳定剂
树脂与稳定系统相容性不好时,易在辊的表面形成蜡状 物,薄膜表面不光,粘辊。
各组分的分散、塑化不好,薄膜出现鱼眼、斑痕。
(塑化工艺)
三、设备因素
三高两低:制品横向厚度不均匀,中间和两端厚 度较大,而近中区的两边较薄。
辊筒弹性变形和辊筒两端温度偏低
(1)辊筒弹性变形及其防止措施 弹性变形的原因——巨大的分离力。
一、 压延的主要产品
(1) 薄膜 (2) 薄片
厚度小于0.25mm为薄膜 厚度大于0.25mm为薄片
(3) 压延的最适宜加工范围
0.05—0.6mm 的软质 片材及薄膜
如 PVC
0.10—0.7mm 的硬质 片材、薄膜及板材
如 PVC
薄膜生产方法 挤出平膜法 吹膜法 压 延 流涎法
片材生产方法
压制:效率低(间歇操作)、劳动强 度大 挤出:产量小、制品密度小、幅宽受 到限制、模具设计很复杂 挤出吹塑:产量小(线速度小)、制 品厚度不易控制、幅宽受到限制
二、压延主机类型
双辊:一般用于塑炼、压片、供料 四辊:制品厚度薄且均匀、表面光滑、速度 快(比三辊快2—8倍,达60—240m/min)、 可双面贴胶工艺。
原则: 避免各辊受力时
彼此干扰,考虑操作要 求和方便,自动供料。
斜Z字型:各辊筒相互独立,受力时不互相干扰,传动平稳、操作 稳定,制品厚度易制;各筒拆卸方便,易检修;上料方便,便于 观察存料,便于双面贴胶;厂房高度要求低;物料和辊筒接触时 间短、受热少、不易分解。 倒L型:物料包辊面积较大,产品表面光洁度较好,杂物不易掉入。
*塑化:双辊机、密炼机,挤出机 *喂料(供料),连续(摆动装置),间歇 *压延:物料经一、二辊,压成片;经二、三 辊,成均匀厚度薄片;经引离辊的承托和拉伸, 撤离压延辊;压花、冷却、定型、测厚、切边、 卷取。
压延成型教程课件

等指标是否正常。
定期保养
按照设备制造商的要求,定期更换 易损件和润滑油,对设备进行全面 检查和调整。
维修与大修
当设备出现故障或性能下降时,及 时进行维修;对于长期使用的设备 ,需要进行大修或更换重要部件。
04 压延成型工艺
工艺流程
原材料准备
根据产品要求选择合适的原材料,并 进行预处理,如干燥、除气等。
详细描述
复合材料压延成型是将两种或多种材料(如金属、玻璃纤维、碳纤维等)通过特殊的工艺和技术结合 在一起,形成一种具有优异性能的复合材料。该工艺可以应用于航空航天、汽车、体育器材等领域, 如飞机机身、汽车外壳、高尔夫球杆等。
05 压延成型问题与解决方案
材料问题
材料不纯
压延过程中,如果材料中含有杂质或不纯物,会 导致制品表面出现凹坑、气泡等缺陷。
材料塑性差
如果材料塑性差,容易造成压延过程中出现裂纹 、断裂等现象。
材料温度不均
材料温度不均会导致压延过程中各部分收缩不一 致,从而影响制品的平整度和厚度。
设备问题
设备老化
橡胶
具有高弹性和耐磨损性, 广泛用于轮胎、密封件等 产品的制造。
金属箔
具有高强度、高导电性等 特点,常用于电子、通信 等领域。
材料性质
塑性
压延成型材料应具有良好 的塑性,以便在加工过程 中易于变形和延展。
粘度
材料的粘度决定了其在加 工过程中的流动性和可操 作性,需根据不同工艺要 求选择合适的粘度。
工艺参数
压延温度
指压延过程中辊筒的温度,影响物料 的流动性和压延效果,是压延成型的 重要参数之一。
压延压力
指压延过程中物料所受到的压力,影 响物料的塑性和压延后的产品性能。
定期保养
按照设备制造商的要求,定期更换 易损件和润滑油,对设备进行全面 检查和调整。
维修与大修
当设备出现故障或性能下降时,及 时进行维修;对于长期使用的设备 ,需要进行大修或更换重要部件。
04 压延成型工艺
工艺流程
原材料准备
根据产品要求选择合适的原材料,并 进行预处理,如干燥、除气等。
详细描述
复合材料压延成型是将两种或多种材料(如金属、玻璃纤维、碳纤维等)通过特殊的工艺和技术结合 在一起,形成一种具有优异性能的复合材料。该工艺可以应用于航空航天、汽车、体育器材等领域, 如飞机机身、汽车外壳、高尔夫球杆等。
05 压延成型问题与解决方案
材料问题
材料不纯
压延过程中,如果材料中含有杂质或不纯物,会 导致制品表面出现凹坑、气泡等缺陷。
材料塑性差
如果材料塑性差,容易造成压延过程中出现裂纹 、断裂等现象。
材料温度不均
材料温度不均会导致压延过程中各部分收缩不一 致,从而影响制品的平整度和厚度。
设备问题
设备老化
橡胶
具有高弹性和耐磨损性, 广泛用于轮胎、密封件等 产品的制造。
金属箔
具有高强度、高导电性等 特点,常用于电子、通信 等领域。
材料性质
塑性
压延成型材料应具有良好 的塑性,以便在加工过程 中易于变形和延展。
粘度
材料的粘度决定了其在加 工过程中的流动性和可操 作性,需根据不同工艺要 求选择合适的粘度。
工艺参数
压延温度
指压延过程中辊筒的温度,影响物料 的流动性和压延效果,是压延成型的 重要参数之一。
压延压力
指压延过程中物料所受到的压力,影 响物料的塑性和压延后的产品性能。
压延成型—压延原理及成型工艺(高分子成型课件)

二、压延机的压延原理
(七)挠度影响及其补偿措施
n横压力:压力分布曲线积分乘以辊筒工作部分长度即为横压力 (分离力)。 n横压力(分离力)的存在使辊筒产生轴向的弹性弯曲变形,从而 出现挠度现象。 n挠度的产生使压延半成品沿宽度方向上的断面厚度不均匀,中间 厚度大,两边厚度小,从而降低了压延质量。 n为减少挠度的影响,必须进行补偿。 n补偿措施有三种: 中高度法;轴线交叉法;预负荷弯曲法。
二、压延机的压延原理
(四)物料在压延时的黏度效应 要使压延顺利进行,要求物料有良好流动性,粘度越小,流动性越好。
①剪切速率与粘度的关系
②压延速度与粘度的关系 n提高压延速度,可提高剪切速率, 降低粘度,提高流动性,有利于压 延成型,但太高时,回弹增加,表 面粗糙度增加,可能损伤帘子线。 n对于对切变速率敏感的聚合物,可 通过调节压延速度来调节流动性。
l-计量装置、2-捏合机3-密炼机4开炼机5-运输带6-压延机7-烘箱8压花机9-冷却辊10-卷取辊
偿效果可以调整,以适应物料性质和压延条件的变化要求,但因补偿 曲线和辊筒挠度曲线之间的差异而使补偿效果受到局限。
二、压延机的压延原理
(七)挠度影响及其补偿措施
3 预负荷弯曲法(预应力法)
辊筒工作负荷作用前,在辊筒轴承的两端 的轴颈上预先施加额外的负荷,其作用方 向正好与工作负荷相反,使辊筒产生的变 形与分离力引起的变形方向正好相反,这 样,在压延过程中辊筒所产生的两种变形 便可以互相时物料会受辊筒的挤压作用,受到压力的区域称为钳住区。辊筒 开始对物料加压的点称为始钳住点,加压终止点为终钳住点,两辊中心 (两辊筒圆心连线的中点)称为中心钳住点,钳住区压力最大处为最大压 力钳住点。 n压力分布:在钳住区,先增加后减小。 n横压力:压力分布曲线积分乘以辊筒工作部分长度即为横压力(分离 力),其与辊筒尺寸、速度、辊距及黏度等相关。 n生产中常通过控制黏度和辊距来控制横压力大小。
压延成型的工艺特点

压延成型的工艺特点
压延成型是利用外力使金属变形的一种工艺,它的特点主要包括以下几点:
1. 变形规律稳定:压延成型工艺通过对金属的塑性形变来实现目标形状,因此其变形规律稳定,制品的尺寸精度高,表面光洁度好。
2. 可制造大型铸锭和较薄的板材:压延成型工艺可采用加热和冷却等措施,经过多次压制和调整,可制造大型铸锭和较薄的板材等大尺寸构件,缩短生产周期。
3. 易于实现自动化生产:压延成型工艺是通过压延机、机器人等设备来完成的,适合进行自动化生产,提高生产效率,降低成本。
4. 适用于多种金属材料:压延成型工艺适用于多种金属材料,如铝合金、铜、钢等,能够制造各种形状和尺寸的金属制品。
5. 可与其他加工工艺联合应用:压延成型工艺可与其他加工工艺,如铸造、锻造、冲压等联合使用,充分发挥各种工艺的优点,实现复杂金属制品的精细制造。
压延成型工艺与设备 压延成型设备概述

膜卷过松,堆放时易将制品压皱。因此,一般需设置张力控制装置调节 张力大小。
引离辊位于压延机出膜辊前方,采用中空结构,可通入冷热介质进行 温度控制。
引离辊的线速度高于压延机出膜辊的线速度(约高30~40%),对制 品产生一定的拉伸而提高制品的强度和产量。
三、压延成型设备
4 辅机 2)压花装置
制品表面的修饰,如需加工出凹凸花纹或压光时,则要设置压花装置。 由一个橡胶辊和一个金属刻花辊或平光辊组成。 橡胶辊为驱动辊,金属刻花辊或平光辊为从动辊,驱动辊速度可调。 为保证压出的花纹定型且具有良好的表面光泽,辊筒内部需通入20~70 ℃
经引离辊的承托和拉伸,撤离压延辊;压花、冷却、定型、 测厚、切边、卷取。
二、压延成型工艺
备料阶段
塑料的配制、混 合、塑化、向压 延机传输喂料
压延阶段
压延、牵引、压 花、冷却定型、 输送卷绕、切割
二、压延成型工艺
与其它成型方法相比,压延成型工艺有下述特点:
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,表面可压花纹; 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:要求塑料必须有较宽的成型温度范围(Tf~Td);
各辊筒相互独立,受力时不互相 干扰,传动平稳、操作稳定,制品厚 度易制;各筒拆卸方便,易检修;上 料方便,便于观察存料,便于双面贴 胶;厂房高度要求低;物料和辊筒接 触时间短、受热少、不易分解。
(a)I型 (三辊)(b)三角型 (c)I型 (四辊) (d)倒L型 (e)正Z型 (f)斜Z型
三、压延成型设备
生水珠;速度或温度过高,冷却不足,制品发粘发皱,出现冷拉伸,造成 内应力。
三、压延成型设备
引离辊位于压延机出膜辊前方,采用中空结构,可通入冷热介质进行 温度控制。
引离辊的线速度高于压延机出膜辊的线速度(约高30~40%),对制 品产生一定的拉伸而提高制品的强度和产量。
三、压延成型设备
4 辅机 2)压花装置
制品表面的修饰,如需加工出凹凸花纹或压光时,则要设置压花装置。 由一个橡胶辊和一个金属刻花辊或平光辊组成。 橡胶辊为驱动辊,金属刻花辊或平光辊为从动辊,驱动辊速度可调。 为保证压出的花纹定型且具有良好的表面光泽,辊筒内部需通入20~70 ℃
经引离辊的承托和拉伸,撤离压延辊;压花、冷却、定型、 测厚、切边、卷取。
二、压延成型工艺
备料阶段
塑料的配制、混 合、塑化、向压 延机传输喂料
压延阶段
压延、牵引、压 花、冷却定型、 输送卷绕、切割
二、压延成型工艺
与其它成型方法相比,压延成型工艺有下述特点:
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,表面可压花纹; 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:要求塑料必须有较宽的成型温度范围(Tf~Td);
各辊筒相互独立,受力时不互相 干扰,传动平稳、操作稳定,制品厚 度易制;各筒拆卸方便,易检修;上 料方便,便于观察存料,便于双面贴 胶;厂房高度要求低;物料和辊筒接 触时间短、受热少、不易分解。
(a)I型 (三辊)(b)三角型 (c)I型 (四辊) (d)倒L型 (e)正Z型 (f)斜Z型
三、压延成型设备
生水珠;速度或温度过高,冷却不足,制品发粘发皱,出现冷拉伸,造成 内应力。
三、压延成型设备
压延

热炼好的胶料经过一台专用的开炼机割取成连续的胶
条,经输送带向压延机连续供料。输送带的速度宜略大 于热炼机辊筒的线速度。 为了防止空气混入胶料内部,连续供胶时的供胶量与 压延耗胶量应保持相等,压延机辊隙中的存胶量宜少不 宜多,以免胶料冷却导致压延厚度变化,或出现表面粗 糙、气泡等质量问题。若是非连续供胶,则应适当增加 添加次数,减少每次添加料量;若必须采用次数少,添 加量较多的供胶方法时,应采用厚度较大的胶片供胶, 且应下托承胶板,以尽可能减慢胶料的冷却速度。
1.2
特点
规格大---φ1015×3000mm; 辊速快---120~180m/min,250m/min,
500m/min;
半制品的精度高---±0.0025mm; 机器的自动化水平高---控制、检测。
1.3 用途与分类
1.用途
橡胶压延机:
压片---胶料
挂胶、擦胶---帘布
贴合、贴胶---胶片 压型---胶胚
2
压延工艺是利用压延机辊简之间的挤压力作 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片状聚合
物材料或薄膜状材料,或者将聚合构材料覆盖并
附着于纺织物和纸张等基材的表面,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、塑料革教人造革和某些塑料涂层制品。
要求低。
缺点:a、包辊程度低,表面光洁度低。b、杂物 容易掉入。
36
倒L型:
特点:a、生产薄而透明的薄膜有优势;b、辊筒 受力不大,挠度小;c、包辊程度高,表面光洁度 高。
37
4.2 压延原理
压延是物料在辊筒的挤压力作用下发生塑性流动
变形的过程。要掌握压延过程的规律,就必须了
条,经输送带向压延机连续供料。输送带的速度宜略大 于热炼机辊筒的线速度。 为了防止空气混入胶料内部,连续供胶时的供胶量与 压延耗胶量应保持相等,压延机辊隙中的存胶量宜少不 宜多,以免胶料冷却导致压延厚度变化,或出现表面粗 糙、气泡等质量问题。若是非连续供胶,则应适当增加 添加次数,减少每次添加料量;若必须采用次数少,添 加量较多的供胶方法时,应采用厚度较大的胶片供胶, 且应下托承胶板,以尽可能减慢胶料的冷却速度。
1.2
特点
规格大---φ1015×3000mm; 辊速快---120~180m/min,250m/min,
500m/min;
半制品的精度高---±0.0025mm; 机器的自动化水平高---控制、检测。
1.3 用途与分类
1.用途
橡胶压延机:
压片---胶料
挂胶、擦胶---帘布
贴合、贴胶---胶片 压型---胶胚
2
压延工艺是利用压延机辊简之间的挤压力作 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片状聚合
物材料或薄膜状材料,或者将聚合构材料覆盖并
附着于纺织物和纸张等基材的表面,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、塑料革教人造革和某些塑料涂层制品。
要求低。
缺点:a、包辊程度低,表面光洁度低。b、杂物 容易掉入。
36
倒L型:
特点:a、生产薄而透明的薄膜有优势;b、辊筒 受力不大,挠度小;c、包辊程度高,表面光洁度 高。
37
4.2 压延原理
压延是物料在辊筒的挤压力作用下发生塑性流动
变形的过程。要掌握压延过程的规律,就必须了
第六章压延成型

❖ 生产硬质聚氯乙烯片材时.对混合料的塑化要求十分严 格,特别对透明硬片,应注意避免物料分解而使制品发黄。
❖ 2. 压延阶段
❖ 送往压延机的物料应该是塑化完全、无杂质、柔软的,处 在粘弹态,供料要先经过金属监测器然后加到四辊压延机的 第一道辊隙,物料压延成料片,然后依次通过第二道和第三 道辊隙而逐渐被挤压和延展成厚度均匀的薄层材料。
辊筒对塑料的挤压和剪切改变了它的宏观结构和分子的形 态,在温度的配合下使塑料得到延展和塑化。辊压的结果是使 料层变薄,延展的结果是使料层的宽度和长度增加。
❖ 塑料对辊筒的作用 ❖ 塑料对辊筒产生反作用力,成为分离力。 ❖ 对辊筒的作用是迫使辊筒沿轴向长度上产生弯曲弹性形变, 产生挠曲形成腰鼓形。这种力的大小与辊筒的半径、长度和速 度成正比,而和辊间距成反比。
❖ 三、压延工艺的控制
❖ 压延工艺的控制:确定压延操作条件 ❖ 包括辊温、辊速、速比、存料量、辊距等, ❖ 它们是互相联系和制约的。
❖ 1.辊温 ❖ 辊筒具有足够的热量是使物料熔融塑化、延展的必要条件。 ❖ 物料在压延过程中所需的热量主要来源于两部分: ❖ 一部分由压延辊筒的加热装置供给, ❖ 另一部分来自物料通过辊隙时产生的物料与辊筒之间的摩擦 热及物料自身的剪切摩擦热。
❖ 为了使压延制品拉紧,利于剥离以及不因重力关系而 下垂,以保证压延顺利进行,在操作时一般控制为: ❖ v辊(卷曲)≥v辊(冷却)>v辊(引离)>v辊Ⅲ
❖ 这样会引起压延物的大分子在其前进方向上有一定的 延伸和定向作用,其大小与各辊之间的速比有关,如果要求 薄膜具有较高的单向强度,各辊筒间的速比应增加。
❖ 物料温度适当提高,可以提高其塑性,加强大分子的 热运动,破坏其定向排列,压延效应可以降低;辊筒的转速 与速比增加,压延效应提高,若转速下降,则压延的时间增
压延成型

延物在性能上表现出各向异性,这种现象在压
延成型中称为压延效应或取向效应。
影响压延效应的因素
压延温度 辊速和速比 材料特性 辊间存料量 制品厚度
(1)辊速和速比
作用:使物料依次贴辊;更好地塑化,延伸和定向 调节: V辊3=或> V辊4> V辊2> V辊1 速比 1:1.05 —— 1:1.25 速比过大 产生包辊,内应力大,厚度不均 速比过小 吸辊性差,夹杂空气, 离辊脱壳,塑化不良 辊速及速比影响压延时间和剪切产生的摩擦热, 影响物料的塑化。
三、压延设备
这就是传说中 的压延机
压延主机
调距装 置
调速装 置
辊筒:辊筒分为三辊、四辊、五辊等几种。下面这是
辊筒的几种排列形式
四、压延工艺流程
上料、计量、捏合机(密炼、挤出)开炼、运输、 金属检测器、四辊压延、冷却、传送带、张力装置、收卷
五、压延效应
压延过程中,压延机相邻辊筒间的转速、温度 以及表面粗糟度等的差异,物料在两辊间隙的 钳住区中受到很大的剪切和拉伸作用,压延物 也因此产生沿其纵向的分子取向,从而造成压
七、压延成型的缺点
压延成型的主要缺点:设备庞大、投资高、维 修复杂、制品宽度受到压延辊筒长度的限制等。
八、压延的主要制品分两大类
1、 软质薄膜:尤其为软质聚氯乙烯薄膜,生产厚度 一般在 0.05mm~0.5mm,薄膜产品厚度常小于 0.1mm,宽度达3000mm,而精 度则能达到0.0025mm. 产品花色品种多,能用于刻花。 2、 硬纸片材:尤其为人造革产品为多,产品厚度一 般在0.25mm~到 0.7mm,主要是以布或纸为基材,再 其上覆以聚氯乙烯糊。还有涂层 纸。产品花色品种繁 多,能用于刻花。
第5章 压延成型

压延制品生产过程
供料阶段包括原料的混合、 供料阶段包括原料的混合、塑化和供料工艺过 包括原料的混合 所需设备包括混合机、开炼机、 程。所需设备包括混合机、开炼机、密炼机和 挤出机。 挤出机。 压延阶段包括压延 牵引、轧花、冷却、 包括压延、 压延阶段包括压延、牵引、轧花、冷却、卷取 和切割工艺过程。 和切割工艺过程。所需设备包括压延机及上述 相应辅助设备。 相应辅助设备。
横压力
在钳住区内各点压力的总和称为横压力 横压力, 在钳住区内各点压力的总和称为横压力,是压 延机设计的重要参数,它会使辊筒弯曲, 延机设计的重要参数,它会使辊筒弯曲,影响 压延制品沿辊筒轴向厚度的均匀性, 压延制品沿辊筒轴向厚度的均匀性,因此要采 用补偿措施。 补偿措施。 辊筒所受的横向力与物料的粘度 硬度), 横向力与物料的粘度( ),辊 辊筒所受的横向力与物料的粘度(硬度),辊 筒的尺寸、速度、速比、辊距有关, 筒的尺寸、速度、速比、辊距有关,生产上常 通过控制粘度和辊距来控制横压力。 通过控制粘度和辊距来控制横压力。如粘度大 硬度高时,先用大辊距, 硬度高时,先用大辊距,等料变软后再缩小辊 距。
对辊筒的要求
– – –
2)加热冷却装置
–
2.制品厚度调整机构 2.制品厚度调整机构
制品厚度控制是通过调节 辊筒之间的距离实现。 辊筒之间的距离实现。 辊简的弹性形变对压延产 品横向断面的影响。 品横向断面的影响。 补偿辊简弹性形变的方法 – 中高度法 – 轴交叉法 – 预应力法
轴交法
预 应 力 法
5.1.1.3 压延机的规格表示
压延机规格一般用辊筒外直径(mm)x辊简工作部分长 辊简工作部分长 压延机规格一般用辊筒外直径 来表示。 压延机, 度(mm)来表示。如Φ610 x 1730压延机, Φ610为辊 来表示 压延机 为辊 筒外直径, 为辊筒工作部分长度。 筒外直径,1730为辊筒工作部分长度。 为辊筒工作部分长度 根据压延机用途、辊筒数量、 根据压延机用途、辊筒数量、排列方式及辊筒工作部 分长度表示。 分长度表示。如XY-4Ґ-1730 XY-4Ґ-1730
压延成型

2、原材料的因素 树脂 一般说来,使用分子量较高和分 子量分穆较窄的树脂,可以得到物理机 械性能、热稳定性和表面均匀性好的制 品。 其他成分 配方中对压延影响较大的其 它组分是增塑剂和稳定剂 原料的预塑 混合和塑炼的目的是使塑 料各组分的分散和塑化均匀
3、设备因素 (1)辊筒的弹性变形
10.2 压延设备 压延过程可分为前后两个阶段: (1)前阶段是压延前的备料阶段,主要包括所用 塑料的配制、塑化和向压延机供料等。 (2)后阶段,包括压延、牵引、轧花、冷却、卷 取、切割等,是压延成型的主要阶段。 图11—1表示压延生产中常用的三种工艺过程。
11.2.1 压延机的分类
根据辊筒数目不同,压延机有双辊、三辊、四辊、
11.4.3 压延机的一般操作方法
加热 检查冷却 切刀 调节挡料板
11.5
压延成型的进展
11.5.1 原料的进展
11.5.2 大型、高速、精密、自动化
11.5.3 冷却装置的改进
11.5.4 异径辊筒压延机
11.5.5 压延牵伸(拉伸扩幅)
扩幅装置
热量来源:加热,物料的摩擦和剪切
(2)辊筒的速比 速比的作用:依次贴辊,剪切塑化,延伸定向 速比调整:吸辊而不包辊 引离辊与主辊有速比,
(3)辊距以及辊隙间的存料 调节辊距的目的一是为了适应不同厚度产 品的要求;二是改变存料量。
(4)剪切和拉伸 定向效应或压延效应: 由于在压延机上 压延物的纵向上受有很大的剪切应力和 一些拉伸应力,因此高聚物分子会顺着 薄膜前进方向(压延方向)发生分子定向, 以致薄膜在物理机械性能上出现各向异 性.
第六章 压延成型

第4页
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。
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
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。
压延成型

5.1 操作因素
1、辊温和辊速
物料总包在高温、快速的辊筒上
2、辊筒的速比
(1)作用:使物料依次贴辊;更好地塑化
(2)调节:速比过大——包辊 速比过小——不贴棍
压延成型
3、辊距、存料量 (1)辊距的作用:调节产品的厚度;改变存料量 存料量的作用:在成型中起“存储”、“补充”、进一步“塑 化” (2)存料 多少 旋转情况 4、剪切、拉伸
压延成型
2.2 压延机的构造
高强度:压延机的压力大,速度快,且要求平稳
1、 总体要求
高精度:运行平稳,厚度均匀
2、 总体尺寸
例:大连橡胶塑料机械厂生产的 SY-4S-1800 型塑料四辊压延机 长:10米开外 宽:6米以上 高:5米左右 重:140吨
压延成型
压延成型
(1)机座
用混凝土固定于地下,前述机器的机座在地下深1.16米,宽3.56米,长5.6米
Байду номын сангаас
压延成型
2、 生产薄膜、片材的方法
(1) 薄膜 1) 平膜法 2) 吹膜法 3) 流涎法 4) 车削法 5) 压 延 (2) 片材 1) 压制、层压 2) 挤出 3) 压延
压延成型
3、 生产薄膜、片材时,其它成型方法的缺点
(1) 挤出 产量小、制品密度小、幅宽受到限制、模具设计很复杂
(2) 挤出吹塑
产量小(线速度小)、制品厚度不易控制、幅宽受到限制 (3) 压制、层压 效率低(间歇操作)、工人的劳动强度大
压延成型
4、 压延成型方法的优点
(1) 加工量大 1年的加工量可达5000—10000吨
(2) 生产速度快
薄膜生产的线速度可达60—100m/min 甚至300m/min 制品的厚度公差可控制在5%左右,表面平整
1、辊温和辊速
物料总包在高温、快速的辊筒上
2、辊筒的速比
(1)作用:使物料依次贴辊;更好地塑化
(2)调节:速比过大——包辊 速比过小——不贴棍
压延成型
3、辊距、存料量 (1)辊距的作用:调节产品的厚度;改变存料量 存料量的作用:在成型中起“存储”、“补充”、进一步“塑 化” (2)存料 多少 旋转情况 4、剪切、拉伸
压延成型
2.2 压延机的构造
高强度:压延机的压力大,速度快,且要求平稳
1、 总体要求
高精度:运行平稳,厚度均匀
2、 总体尺寸
例:大连橡胶塑料机械厂生产的 SY-4S-1800 型塑料四辊压延机 长:10米开外 宽:6米以上 高:5米左右 重:140吨
压延成型
压延成型
(1)机座
用混凝土固定于地下,前述机器的机座在地下深1.16米,宽3.56米,长5.6米
Байду номын сангаас
压延成型
2、 生产薄膜、片材的方法
(1) 薄膜 1) 平膜法 2) 吹膜法 3) 流涎法 4) 车削法 5) 压 延 (2) 片材 1) 压制、层压 2) 挤出 3) 压延
压延成型
3、 生产薄膜、片材时,其它成型方法的缺点
(1) 挤出 产量小、制品密度小、幅宽受到限制、模具设计很复杂
(2) 挤出吹塑
产量小(线速度小)、制品厚度不易控制、幅宽受到限制 (3) 压制、层压 效率低(间歇操作)、工人的劳动强度大
压延成型
4、 压延成型方法的优点
(1) 加工量大 1年的加工量可达5000—10000吨
(2) 生产速度快
薄膜生产的线速度可达60—100m/min 甚至300m/min 制品的厚度公差可控制在5%左右,表面平整
第九章压延成型

精品资料
三、物料(wù liào)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(wù liào)速度分布情况
精品资料
2、物料在压延辊筒间隙(jiàn xì)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。
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(zhònglì)而下垂,保 证生产工艺的顺利进行。
精品资料
第四节 影响压延制品质量(zhìliàng) 的因素
一、压延效应 定义:物料(wù liào)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。
精品资料
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(tánxìng)变形 辊筒表面温度的波动
精品资料
第五节 橡胶(xiàngjiāo)的压延
一、压片设备 1、压片压延机 2、橡胶(xiàngjiāo)压延机 3、通用(万能)压延机 4、压型压延机 5、钢丝压延机
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
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
三、物料(wù liào)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(wù liào)速度分布情况
精品资料
2、物料在压延辊筒间隙(jiàn xì)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。
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(zhònglì)而下垂,保 证生产工艺的顺利进行。
精品资料
第四节 影响压延制品质量(zhìliàng) 的因素
一、压延效应 定义:物料(wù liào)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。
精品资料
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(tánxìng)变形 辊筒表面温度的波动
精品资料
第五节 橡胶(xiàngjiāo)的压延
一、压片设备 1、压片压延机 2、橡胶(xiàngjiāo)压延机 3、通用(万能)压延机 4、压型压延机 5、钢丝压延机
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
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
h 为x 轴上任一点到辊筒表面的距离,v为辊筒表面线 速度。
物料的连续方程: 物料的动量方程: 对上式积分得:
v y v x 0 x y
(1)
dp dx
(
(
2v x
2
)
(2) (3)
vy
v x 1 dp ) ( )y c y dx
因为y=0时 =0,所以积分常数c=0,进行二次积分,并应用 y=h,vx=v积分边界,得到速度分布方程:
有两种情况: a在 x <- 区域功率为正值,辊筒推动物料前进,物料吸热、 升温; b 在 > x>- 区域辊筒作负功,物料反而推动辊筒,物 料放热。 另外,辊筒功率与线速度的平方成正比,所以提高生产效率,会 使压延机功率增加。
七、辊筒的分离力
在压延过程中,辊筒对物料施加压力,而物料对辊筒又
g ( x0 , ) g ( , ) (16)
说明:始钳住点和终钳住点之间存在 唯一的关系,可用一图表示.
从图可见: x0 恒大于 ,始钳住点并不 与终钳住点关于y轴对称, x0 与 值的大小与物料的弹性有关,弹性越小, x0
与 值越小,始钳住点与终钳住点越靠近中心钳住点, 钳住区域越小,产品的厚度越接近辊距,当物料完全 没有弹性时,即为理想的牛顿流体 = x0=0,始钳 住点、终钳住点、中心钳住点重合,产品厚度与辊距 相等,这种情况实际不存在。
大处称最大压力点。
只讨论Gaskell50年代提出的理论。限于牛顿流体对称压延。 首先作一些假设,进行分析。
一、假设:
过程为不可压缩牛顿流体所作等温、层状、稳定流动,物料粘度 为常数,各流动参数对时间的导数为零 因为H0<<R可认为钳住区内两辊筒表面平行,物料在y方向流速为 零。物料在x方向的流速Vx变化远小于y方向的变化,dVx/dx可忽 略不计。压力p仅为x的函数,压力降dp/dx为常数。
(5)辊筒进料处的存料量:越多,钳住区面积越大,辊筒分离力 越大;
(6)供料方式:如果供给压延机的物料为片状或条状,则加料连 续均匀,对辊筒的冲击作用小,辊筒分离力的波动也小;如果供 给压延机的物料为块状,进料间歇不均匀,对辊筒冲击作用大, 分离力波动也大。
所以辊筒的分离力是设计压延机时要考虑的重要参数,通过 它可以估算在特定工艺条件下压延某种材料时,辊筒和轴承是否 安全。为设计方便,引入“横压力”的概念,它是每厘米辊筒工 作面长度上的分离力。横压力P=F/B(N/cm)正常生产条件下,p 值应在4~7kN/cm范围。
p
v
H0
9R g ( x, ) 53 32 H 0
(15)
是一个复杂的函数,它有两个重要的根,即压力为零的两个点,一始钳住点
g ( x, )
一终钳住点
x x0 ;
x
在始钳住点处
在终钳住点处 因而,
g ( x0 , ) 53
g ( , ) 53
忽略物料弹性,并认为物料在辊筒表面没有滑动。 两辊筒半径、线速度相等。辊筒刚度足够大,流动的几何边缘不 受辊隙间压力的影响。
忽略质量力的作用,ρg=0。 ρ 为物料密度,g为重力加速度。
物料严格按x/y二维流动,在辊筒宽度方向,Z向无料流,即Vz=0。
二、始钳住点和终钳住点的关系
建立直角坐标系 物料流动方向为x轴,与之垂直的两辊中心方向为y轴。
压延机
压延机构造
压延机辊筒排列方式
9-3压延过程中的流动分析
目的是试图建立起辊筒直径、线速度、间隙物料压力等设备和
工艺参数之间的关系。如图压延过程示意
两辊间隙为2H0、薄膜厚度为2H、 薄膜宽度为W、压延速度为V
压延中物料受辊筒挤压时受有压力的部分称为钳住区;辊筒开 始对物料加压的点称为始钳住点;加压终止点为终钳住点; 两辊筒横截面圆心连线的中点称中心钳住点;钳住区压力最
由物料压力在钳住区积分可得: F 3 vRW q ( )
4H 0
H0:两辊间隙的一半 υ :辊筒表面线速度 η :物料粘度 R:辊筒半径 B:辊筒工作面长度
产生反作用力,这个使辊筒趋向分离的力叫作分离力。用F 表示。
辊筒分离力F随物料粘度、辊筒转速、辊筒长度及直径的增加 而增大,随辊筒间隙的增大而减小。 辊筒分离力是引起辊筒弹性变形和弯曲的最主要原因。
第九章 压延成型
9-1概 述 9-2压延设备 9-3压延过程中的流动分析 9-4压延工艺
9-1概 述
压延是专用于热塑性塑料的一次成型技术,其基本过程
是:先用各种塑炼设备将成型物料熔融塑化,然后使已塑 化的熔体通过一系列相向旋转的滚筒间隙,使之经受挤压 与延展作用成为平面状的连续塑性体,再经过冷却定型和 适当的后处理即得到膜、片类塑料制品。
(3)压延速度:虽然公式反映了压延速度与分离力成正比关系, 但是,因推导方程时忽略了转速提高使物料生产更多的摩擦热, 物料温度升高而粘度降低,实际测量的结果表明辊筒速度增加分 离力也增加,但增加速度不明显;
(4)辊筒直径和长度:随辊筒直径和长度的增加,分离力成线形 增大,这就是即使在控制长径比的情况下,仍不能无限度的增大 辊筒尺寸的原因;
x x0
, p 0;
1 2
x , p 1;
x , p 0
x 0, g (0, ) 0, p
把(15)中的常数集中到一起,并与(18)式联列,得: (19) p k3 p K为常数项,可得 与压力分布的关系,如图: 三种 压力值的压力分布, 随着 增加,钳住区范围 扩大,最大压力上升。 增加1倍,Pmax增至8倍。
y 2 h 2 dp vx v ( ) 2 dx
(4)
单位辊筒宽度上的体积流率=速度×截面宽度,微分,再积分得
h 2 dp Q 2h v ( ) 3 dx
(5)
用一无因次量 x 表示x,可使方程简化:
x x ( 2 RH 0 )
理论曲线与实际压力曲线的区别
如图:最大压力点是一致的,以此为分界线,靠近终钳住点理论 值与实际值接近;靠近始钳住点一侧,理论值比实际值低。 原因:主要是因为熔体的 非牛顿性,假设的粘度是常数 实际熔体为假塑性,在辊隙 区剪切速率大,粘度值较小, 因此压力建立比理论要求的早
。其次熔体弹性及喂料端有
x
x =0时剪切速率最小, x =- 1 22 处剪切速率最大。
六、驱动辊筒的功率消耗
驱动压延机辊筒所需功率由辊筒表面线速度v;辊筒轴向工作 面宽度W;熔体粘度;沿熔体与辊筒表面接触的全部剪切速率 的总和四项乘积。 积分得到钳住区内,功率消耗与 的关系。
N 3Wv 2 2R f ( ) H0
存料也会产生误差。。
四、钳住区速度分布
联立(4)式和(14)式把x化为 x 整理得:
vx 2 32 1 ( y / h) 2 x2 1 3( y / h) 2 v 2(1 x2 )
(20)
用此式作图得速度分布曲线:
A 当
x=± 时,速度分布为直线,即最大压力点与终钳住点处物
其制备平面状连续体的特点是:
a.生产能力大,效率高,成型过程容易实现连续化和自动 化;
b.塑料成型过程中发生热降解的可能性小; c.可制得带有各种花纹和图案的制品,并且可以生产多种 类型的薄膜层合制品(如人造革),可用于帘子线挂胶。 d.压延操作是多工序作业,生产流程长工艺控制复杂,所 用设备数量多、造价高,不适合小批量制品的生产。
把
等于终钳住点处的 x
dp v ( ) dx H0
2 引入(7)式得物料在钳住区任一点的压力微分式:
18 R H0 x2 2 2 3 (1 x )
(14)
根据 x 时终钳住点处p=0(忽略大气压力),可得积分常数近似 3 为5 ,于是得:
D
=0即可求得 x * 3 2 0 说明 x *与 有关。 E 当 x< x *时,物料运动出现两个相反方向的速度:靠近中心面 处,物料速度为负,离开钳住区向负x方向流动;靠近辊筒表面
x<- 区域,x= x *时,在y=0处vx=0称为滞留点。(20)式
处,物料速度为正,向着正x方向流动。因此在此区域内,存在 局部环流。这一特点对物料混合极为有利。
五、压延过程中的剪切作用
根据熔体在钳住区的速度分布公式,进行偏导求得剪切速率和 剪切应力的关系。 可知:当y=0时,剪切应力和剪切速率都等于0;在y方向的分 布为通过y轴的直线;如图
辊筒表面处y/h=1剪切速率和剪切应力为:
3v x2 2 h H 0 1 x2 2
三、钳住区的物料压力分布
从式(14)可知,当 x 值和极大值,极大值
dp 0 ,这时p分别为极小 时 dx 5v 9R
H0 8H 0
pmax
(17)
任一点的压力与最大压力之比定义为相对压力,则可以得到相对 压力的关系式: p p ( x) 1 g ( x, ) p 1 (18) 3 pmax p ( ) 2 5 由此式可得钳住区各点的相对压力值: 始钳住点 最大压力点 中心钳住点 终钳住点
h
3v x2 2 H 0 1 x2 2
在
在 在
=± 处,不管y为何值,剪切应力和剪切速率都为0。 剪切应力和剪切速率相对应,从物料进入钳住区逐渐增大, =- 22 处达极大值,以后逐渐恢复,压 1 x 在 力达最大值时,都为0,以后为负,到达终钳住点时,形变 恢复到极大程度,但仍留一部分离开钳住区,因此对于粘 弹性物料来说,压延制品的厚度总是略大于压延机最后一