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15.3 压压 延延 成成 型型 5 、影响压延质量的因素、影响压延质量的因素1、 概述概述2、 压延设备压延设备3 、压延过程中的流动分析、压延过程中的流动分析4、 压延成型工艺压延成型工艺231 概述概述概念概念：压延成型是将加热塑化的热塑性塑料通过压延成型是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊，使其连续成型为薄膜一系列加热的压辊，使其连续成型为薄膜或片材的成型方法。或片材的成型方法。原材料原材料：PVC、ABS、乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、改性乙酸乙烯酯、改性PS等，等，产品产品：薄膜和片材、人造革或其它涂层制品：薄膜和片材、人造革或其它涂层制品 薄膜薄膜：0.25mm0.25mm以下平整柔软的塑料制品以下平整柔软的塑料制品 片材片材：0.25-2mm软质平面材料软质平面材料 或或 0.5mm以下硬质材料以下硬质材料4压延薄膜压延薄膜制品主要用于农业、工业包装、室内装制品主要用于农业、工业包装、室内装饰以及各种生活用品等，饰以及各种生活用品等，压延片材压延片材制品常用作地板、软硬唱片基材、传送制品常用作地板、软硬唱片基材、传送带以及热成型或层压用片材等。带以及热成型或层压用片材等。产品用途：产品用途：5优点优点: :加工能力大、生产速度快、产品质量好、能连续加工能力大、生产速度快、产品质量好、能连续化地生产。化地生产。缺点缺点: :设备庞大、投资高、维修复杂、制品宽度受到压设备庞大、投资高、维修复杂、制品宽度受到压延辊筒长度的限制等。延辊筒长度的限制等。例：例：大连橡胶塑料机械厂生产的大连橡胶塑料机械厂生产的 SY-4S-1800 SY-4S-1800 型塑料四辊压延机型塑料四辊压延机长：长：1010米开外；米开外；宽：宽：6 6米以上；米以上；高：高：5 5米左右；米左右；重：重：140140吨吨62 压延设备压延设备72.1 压延设备的分类压延设备的分类1、 按辊筒数分按辊筒数分8双辊双辊：开放式炼塑机，简称开炼机，开放式炼塑机，简称开炼机，一般用于塑一般用于塑 炼、压片、供料炼、压片、供料四辊的优点四辊的优点：制品厚度薄且均匀、表面光滑、速度：制品厚度薄且均匀、表面光滑、速度 快（比三辊快快（比三辊快28倍倍)，还可以完成，还可以完成 双面贴胶工艺，有取代三辊的趋势双面贴胶工艺，有取代三辊的趋势五辊、六辊五辊、六辊：设备庞大：设备庞大辊数越多，可生产较薄的薄膜，厚度均匀，表面光辊数越多，可生产较薄的薄膜，厚度均匀，表面光滑，辊筒的转速大大提高，生产效率提高。滑，辊筒的转速大大提高，生产效率提高。三辊、四辊三辊、四辊最常见。最常见。92、 按排列方式分按排列方式分斜斜Z型和倒型和倒L型最常用型最常用10原则原则： 尽量避免各辊在受力时彼此发生干扰，并且尽量避免各辊在受力时彼此发生干扰，并且充分考虑操作的要求和方便，以及自动供料的充分考虑操作的要求和方便，以及自动供料的要求要求11（1）Z字型字型排列与排列与倒倒L相比相比1）各辊筒相互独立，受力时不互相干扰，）各辊筒相互独立，受力时不互相干扰，传动平稳、操作稳定，制品厚度易控制传动平稳、操作稳定，制品厚度易控制2 2）物料和辊筒的接触时间短、受热少、不易分解）物料和辊筒的接触时间短、受热少、不易分解3 3）各筒拆卸方便，易于检修）各筒拆卸方便，易于检修4 4）上料方便，便于观察存料，且便于双面贴胶）上料方便，便于观察存料，且便于双面贴胶5 5）厂房高度要求低）厂房高度要求低12（2）倒倒L型型排列的优点排列的优点1）物料包住辊的面积比较大，产品的表）物料包住辊的面积比较大，产品的表面光洁度较好面光洁度较好2）杂物不容易掉入）杂物不容易掉入生产生产PVC薄膜的主要设备薄膜的主要设备3）生成薄膜的透明度好）生成薄膜的透明度好132. 2 压延机的构造压延机的构造l 总体要求总体要求高强度高强度：压延机的压力大，速度快，且要求平稳：压延机的压力大，速度快，且要求平稳高精度高精度：运行平稳，厚度均匀：运行平稳，厚度均匀14151、机座机座 由铸铁制成，用于固定机架。由铸铁制成，用于固定机架。2、机架机架 由铸钢制成。其主要部分是左右两侧的夹板，由铸钢制成。其主要部分是左右两侧的夹板，用以支承辊筒的轴承装置和其他附件。用以支承辊筒的轴承装置和其他附件。163、 辊筒辊筒（1）性能）性能 辊筒要求有足够的强度、刚度；辊筒要求有足够的强度、刚度； 表面应耐磨、耐腐蚀、高硬度；表面应耐磨、耐腐蚀、高硬度；辊筒材料有良好的导热性。辊筒材料有良好的导热性。 与塑料直接接触并对其施压和加热的装置。与塑料直接接触并对其施压和加热的装置。有圆柱形和腰鼓形。有圆柱形和腰鼓形。17（2）加热系统）加热系统辊筒可通入蒸汽或过热水加热。按照载热体流道辊筒可通入蒸汽或过热水加热。按照载热体流道形式的不同，辊筒结构有空心式和形式的不同，辊筒结构有空心式和钻孔式钻孔式两种。两种。筒壁厚，筒壁厚，冷凝水附着冷凝水附着传热慢传热慢载热体流载热体流道与表面道与表面接近接近18（1）辊距调节装置）辊距调节装置物料运行方向倒数第二辊固定，其余均可调。物料运行方向倒数第二辊固定，其余均可调。辊距不同，产品的厚度不同，且对物料的剪切也辊距不同，产品的厚度不同，且对物料的剪切也不同不同一般分为一般分为粗调粗调和和精调精调两套装置两套装置4、压延机其他部件、压延机其他部件（2）传动与减速装置）传动与减速装置 （3）润滑系统）润滑系统 195、 辅辅 机机引离辊引离辊 ；轧花装置；轧花装置 ；冷却装置；冷却装置 ；橡皮运输；橡皮运输带带 ；卷取装置；卷取装置 ；金属检测器；金属检测器 ；测厚仪等。；测厚仪等。20（1 1）引离辊）引离辊 作用作用：从压延辊上均匀无折皱地剥离已成型：从压延辊上均匀无折皱地剥离已成型的薄膜的薄膜21 位置位置：距最后一辊：距最后一辊7.515 cm 结构结构：中空，内通蒸汽加热：中空，内通蒸汽加热防止出现冷拉伸现象和增塑剂等挥发物凝防止出现冷拉伸现象和增塑剂等挥发物凝结在引离辊表面。结在引离辊表面。 线速度线速度：比主辊高：比主辊高30%左右。左右。22（2）轧花辊）轧花辊 结构结构：一个轧花辊、一个橡胶棍（内腔均通：一个轧花辊、一个橡胶棍（内腔均通冷水冷却）冷水冷却） 影响因素影响因素：压力、转速、冷却速度：压力、转速、冷却速度 作用作用：轧花或增大制品的光亮度：轧花或增大制品的光亮度高温，花纹鲜明牢固，须防黏辊，橡胶高温，花纹鲜明牢固，须防黏辊，橡胶棍会带薄膜析出物，使薄膜粘有粗粒。棍会带薄膜析出物，使薄膜粘有粗粒。23（3）冷却装置）冷却装置作用作用：冷却定型冷却定型结构结构：48只冷却辊只冷却辊24（4）橡皮运输带）橡皮运输带 （作用：减小内应力）（作用：减小内应力）（6）收卷装置）收卷装置 (作用：作用：防止收缩和发皱防止收缩和发皱。)关键因素关键因素：张力：张力 过大：在存放中产生应力松弛（导致摊不平、过大：在存放中产生应力松弛（导致摊不平、严重收缩）严重收缩）过小：堆放时易把薄膜压皱过小：堆放时易把薄膜压皱（5）张力控制装置）张力控制装置253 压延过程中的流动分析压延过程中的流动分析 压延过程中，借助了辊筒间产压延过程中，借助了辊筒间产生的剪切力，使物料多次受到生的剪切力，使物料多次受到挤压、剪切，在逐步塑化的基挤压、剪切，在逐步塑化的基础上延展成薄型制品。础上延展成薄型制品。 在压延过程中受热熔化的物料由于与辊筒的摩擦在压延过程中受热熔化的物料由于与辊筒的摩擦和物料内部的剪切摩擦会产生大量的热，局部过热和物料内部的剪切摩擦会产生大量的热，局部过热会使塑料发生分解，因而要会使塑料发生分解，因而要注意辊筒的温度，辊筒注意辊筒的温度，辊筒的速度比的速度比等，以便很好地控制辊温。等，以便很好地控制辊温。264 压延成型工艺压延成型工艺压延过程示意图压延过程示意图27PVC压延成型工艺压延成型工艺压延工艺过程压延工艺过程 材脂和助剂加入高速混合机材脂和助剂加入高速混合机密炼机预密炼机预塑化塑化挤出机挤出机(或炼塑机或炼塑机) 反复塑炼塑化反复塑炼塑化金金属检测仪属检测仪压延机中压延成型压延机中压延成型引离辊引离辊轧轧花、冷却、测厚、卷取花、冷却、测厚、卷取28 硬质聚氯乙烯片材硬质聚氯乙烯片材295 影响压延质量的因素影响压延质量的因素一、一、 操作因素操作因素1、辊温和辊速、辊温和辊速l 热量来源：热量来源： 加热辊筒，物料的摩擦和剪切加热辊筒，物料的摩擦和剪切 塑料配方、辊速、温度是相关的。塑料配方、辊速、温度是相关的。30压延操作压延操作：辊筒温度：辊：辊筒温度：辊辊辊辊辊辊辊原因原因：物料常黏附于高温和快速的辊筒上，为了依：物料常黏附于高温和快速的辊筒上，为了依次贴合辊筒，不夹入空气，辊筒温度逐渐上次贴合辊筒，不夹入空气，辊筒温度逐渐上升；为了薄膜的引离升；为了薄膜的引离, ,辊辊辊辊。312、辊筒的速比、辊筒的速比（1）作用：使物料依次贴辊；更好地塑化；使）作用：使物料依次贴辊；更好地塑化；使压延物达到拉伸和定向。压延物达到拉伸和定向。（2）调节：速比）调节：速比过大过大包辊包辊速比速比过小过小不贴辊不贴辊 压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊筒的速比。压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊筒的速比。323、辊距、存料量、辊距、存料量（1）辊距的作用辊距的作用：调节产品的厚度；改变存料量：调节产品的厚度；改变存料量作用作用：在成型中起：在成型中起“存储存储”、“补充补充”、进一步、进一步“塑化塑化”（2）存料量）存料量过多过多，薄膜表面毛糙和出现云纹，易产生气泡，硬，薄膜表面毛糙和出现云纹，易产生气泡，硬片出现冷疤，增大了辊筒的负荷；片出现冷疤，增大了辊筒的负荷；过少过少，压力不足薄膜表面毛糙，硬片出现菱形孔洞。，压力不足薄膜表面毛糙，硬片出现菱形孔洞。旋转不佳旋转不佳，产品横向厚度不均，薄膜有气泡，硬片，产品横向厚度不均，薄膜有气泡，硬片有冷疤。有冷疤。辊距辊距按压延机辊筒的排列次序自下而上逐渐增加按压延机辊筒的排列次序自下而上逐渐增加334 4、剪切和拉伸、剪切和拉伸定向效应：分子顺着薄膜前进的方向发生取向，定向效应：分子顺着薄膜前进的方向发生取向，力学性能出现各向异性。力学性能出现各向异性。性能变化：性能变化：断裂伸长率：纵向横向断裂伸长率：纵向横向解取向后，纵向收缩，横向与厚度出现膨胀解取向后，纵向收缩，横向与厚度出现膨胀34二二 原料因素原料因素1、树脂树脂（1）分子量高及其分布窄，制品性能好，但会增）分子量高及其分布窄，制品性能好，但会增加温度和设备负荷。加温度和设备负荷。（2）灰分高，降低透明度；挥发物及水分高，产）灰分高，降低透明度；挥发物及水分高，产生气泡。生气泡。2、其它组分、其它组分： 增塑剂增塑剂多，黏度低，提高辊筒转速或降低温度；多，黏度低，提高辊筒转速或降低温度； 稳定剂稳定剂多，易形成蜡状物多，易形成蜡状物3、混合和塑炼、混合和塑炼 分散不均分散不均，出现鱼眼、柔曲性降低，出现鱼眼、柔曲性降低 塑化不均塑化不均，出现斑痕，出现斑痕35三三 设备因素设备因素1、辊筒弹性变形辊筒弹性变形及其防止措施及其防止措施（1）弹性变形的）弹性变形的原因原因巨大的分离力巨大的分离力结果结果使物料中间厚、两边薄使物料中间厚、两边薄n 操作时，辊筒受塑料的反作用力，这种能使两辊操作时，辊筒受塑料的反作用力，这种能使两辊简分开的力也称为简分开的力也称为分离力或横压力分离力或横压力。制品三高两低现象制品三高两低现象36（2）防止措施：中高度法、轴交叉法、预应力法。）防止措施：中高度法、轴交叉法、预应力法。中高度中高度：辊筒中部凸出的高度：辊筒中部凸出的高度h称为中高度或凹称为中高度或凹凸系数。凸系数。缺点：缺点：原料和制品的厚度要固定原料和制品的厚度要固定37n轴交叉轴交叉 将其中一个辊筒的轴线在水平面上稍微偏动将其中一个辊筒的轴线在水平面上稍微偏动个角度时个角度时( (轴线仍不相交轴线仍不相交) )，则在辊筒中心间隙，则在辊筒中心间隙不变的情况下增大两端的间隙。不变的情况下增大两端的间隙。 特点特点：可以调节、适用范围广：可以调节、适用范围广38n预应力预应力 用机械或液压装置在轴承外端的辊颈上对其施用机械或液压装置在轴承外端的辊颈上对其施加应力，致使辊筒预先产生弹性变形，方向正加应力，致使辊筒预先产生弹性变形，方向正与分离力所引起的变形方向相反这样，在压与分离力所引起的变形方向相反这样，在压延薄膜时，辊筒所受两种变形便会互相抵消。延薄膜时，辊筒所受两种变形便会互相抵消。 特点：使用范围广特点：使用范围广392、辊筒表面温度变化辊筒表面温度变化的影响的影响l中间高、两端低中间高、两端低原因：原因：轴承的润滑油带走热量；向机架传热轴承的润滑油带走热量；向机架传热产品：产品：两端厚；两端厚；l红外线或其他方法补偿加热红外线或其他方法补偿加热40、冷却温度、冷却温度 冷却不足时，薄膜会发粘发皱，卷取后收缩率大；冷却不足时，薄膜会发粘发皱，卷取后收缩率大；若冷却过度，辊筒表面处因温度过低有冷凝水珠，若冷却过度，辊筒表面处因温度过低有冷凝水珠，粘到制品上会发霉或起霜。粘到制品上会发霉或起霜。、冷却辊流道的结构、冷却辊流道的结构 进水端辊面温度低于出水端，收缩率不一样。进水端辊面温度低于出水端，收缩率不一样。 改进冷却辊的流道流向结构，使表面温度均匀。改进冷却辊的流道流向结构，使表面温度均匀。、冷却辊速比、冷却辊速比 冷却辊速比太小，使薄膜冷却辊速比太小，使薄膜 ；速比太大产品会由；速比太大产品会由现现 ，而导致收缩率，而导致收缩率 。四四 冷却定型的因素冷却定型的因素发皱冷拉伸现象增加415 5 影响压延质量的因素影响压延质量的因素1 1 压延成型的概念、产品压延成型的概念、产品2 2 压延设备的分类，各类压延机的比较压延设备的分类，各类压延机的比较4 4 压延成型工艺压延成型工艺本章主要内容本章主要内容3 3 辊筒的性能、加热系统；引离辊辊筒的性能、加热系统；引离辊 ；轧花装；轧花装置置 ；冷却装置；冷却装置 ；橡皮运输带；橡皮运输带 ；卷取装置；卷取装置 ；金属检测器金属检测器 。42（1）操作因素）操作因素辊温和辊速、辊筒的速比、辊距、存料量辊温和辊速、辊筒的速比、辊距、存料量（2）原料因素）原料因素树脂、增塑剂、稳定剂树脂、增塑剂、稳定剂（3）设备因素）设备因素辊筒弹性变形及措施；辊筒表面温度变化的影响辊筒弹性变形及措施；辊筒表面温度变化的影响（4）冷却定型的因素）冷却定型的因素冷却、冷却辊流道、冷却辊速比冷却、冷却辊流道、冷却辊速比43作业作业1.压延设备按照排列分类，可以分为几种，哪两种最常见。压延设备按照排列分类，可以分为几种，哪两种最常见。2.压延设备的组成。压延设备的组成。3.辊筒的形状以及对辊筒材料有哪些要求。辊筒的形状以及对辊筒材料有哪些要求。4.什么是辊筒的速比，它的作用是什么，过大过小有什么不好。什么是辊筒的速比，它的作用是什么，过大过小有什么不好。5.对于四对于四辊压延机辊筒温度大小顺序如何，为什么？辊压延机辊筒温度大小顺序如何，为什么？6.辊距的作用。辊距的作用。7.压延制品为何出现三高两低现象，有哪些预防措施。压延制品为何出现三高两低现象，有哪些预防措施。8.压延产品压延产品冷却定型时需要考虑哪些因素冷却定型时需要考虑哪些因素