知识点八压延、流延成型

1、知识点八知识点八 压延、流延成型压延、流延成型内内 容容第一部分第一部分 压延成型压延成型 第一节、压延成型过程第一节、压延成型过程 第二节、压延成型设备第二节、压延成型设备 第三节、压延成型工艺第三节、压延成型工艺 第四节、压延成型的进展第四节、压延成型的进展第二部分第二部分 流延成型流延成型 第一节、概述第一节、概述 第二节、流延薄膜的原材料第二节、流延薄膜的原材料 第三节、挤出流延膜的工艺流程第三节、挤出流延膜的工艺流程 第四节、流延膜的成型设备第四节、流延膜的成型设备高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)塑料压延：塑料压延： PVC薄膜、人造革、装饰纸、地板、树脂片材、无纺布。薄膜

2、、人造革、装饰纸、地板、树脂片材、无纺布。 而且随着压延成型设备、成型理论、加工技术的进步，树而且随着压延成型设备、成型理论、加工技术的进步，树脂改性和配方技术的提高，塑料压延成型范围越来越大。脂改性和配方技术的提高，塑料压延成型范围越来越大。橡胶橡胶 压片压片-胶料；挂胶、擦胶胶料；挂胶、擦胶-帘布；贴合、贴胶帘布；贴合、贴胶-胶片；压型胶片；压型-胶胚。橡胶压延是轮胎、输送带生产中必不可少的一步。胶胚。橡胶压延是轮胎、输送带生产中必不可少的一步。 第一部分第一部分 压延成型压延成型高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)第一节、压延成型过程第一节、压延成型过程分为两个阶段：供料阶段和压延

3、阶段分为两个阶段：供料阶段和压延阶段高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)首先按配方要求将物料称量后加入高速加热首先按配方要求将物料称量后加入高速加热混合混合机，高速机，高速搅拌后加入冷混合机使物料从搅拌后加入冷混合机使物料从100左右冷却到左右冷却到60以下。以下。混合好的物料可以用四种工艺过程进行混合好的物料可以用四种工艺过程进行塑化塑化：密炼机塑化、：密炼机塑化、双辊开炼机塑化、挤出机塑化和输送混炼机塑化。双辊开炼机塑化、挤出机塑化和输送混炼机塑化。塑化后的熔融物料均匀地向压延机塑化后的熔融物料均匀地向压延机供料供料。 目前连续供料方法已取代间歇喂料操作。向压延机供料必目前连续供料方

4、法已取代间歇喂料操作。向压延机供料必须前经过金属探测仪监测。须前经过金属探测仪监测。一、供料阶段一、供料阶段例如：聚氯乙烯膜例如：聚氯乙烯膜高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 经过金属监测器然后加到四辊压延机的第一道辊隙，物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挤压和延展成厚度均匀的薄层材料。成厚度均匀的薄层材料。 最后由引离辊承托而撤离压延机，并经最后由引离辊承托而撤离压延机，并经拉伸拉伸，若需制品，若需制品表面有花纹，则进行轧花处理，再经表面有花纹，则进行轧花

5、处理，再经冷却定型、测厚、切边、冷却定型、测厚、切边、输送输送后，由卷绕装置后，由卷绕装置卷取或切割卷取或切割装置切断成品。装置切断成品。二、压延阶段二、压延阶段高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)轧花装置是由有花纹图案的轧花装置是由有花纹图案的钢制轧花辊和橡胶钢制轧花辊和橡胶辊组成。辊组成。压延制品的冷却装置常由多个内部通冷却水的辊筒组成，特压延制品的冷却装置常由多个内部通冷却水的辊筒组成，特别是高速压延时，应增加冷却辊筒。为使薄膜制品的正反面都别是高速压延时，应增加冷却辊筒。为使薄膜制品的正反面都部能得到冷却，多采用部能得到冷却，多采用 “穿引法冷却穿引法冷却”。薄膜的厚度常用薄膜的

6、厚度常用射线射线测厚仪测厚仪来连续监测，测量的结果可用来连续监测，测量的结果可用于反馈控制。于反馈控制。冷却定型后的薄膜切去不整齐的两侧毛边，平坦而松弛地送冷却定型后的薄膜切去不整齐的两侧毛边，平坦而松弛地送至卷绕装置，这一过程薄膜是处于至卷绕装置，这一过程薄膜是处于“放松放松”和自然和自然“收缩收缩”的的状态，因此可状态，因此可消除压延制品的内应力消除压延制品的内应力。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)主机主机机架、机架、辊筒辊筒、辊筒轴承、辊距调整装置、辊筒轴承、辊距调整装置、挡料装置、轴线交叉装置、润滑装置、挡料装置、轴线交叉装置、润滑装

7、置、安全装置、传动系统及控制系统安全装置、传动系统及控制系统供料系统供料系统前联动装置前联动装置后联动装置后联动装置 加热冷却装置加热冷却装置松卷、接头、烘干、扩幅及张力调节松卷、接头、烘干、扩幅及张力调节剥离、压花、冷却定型、牵引与卷取剥离、压花、冷却定型、牵引与卷取第二节、压延成型设备第二节、压延成型设备压延机组压延机组高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)一、压延机一、压延机 所谓压延机，就是所谓压延机，就是对混炼好的橡胶或塑对混炼好的橡胶或塑料进行料进行压实、延展压实、延展的的机器。机器。 压延机是橡胶塑料压延机是橡胶塑料压延制品加工过程的压延制品加工过程的基本设备，属于重型基本设

8、备，属于重型高精度机械。高精度机械。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 辊筒是压延成型的主要部件，其与物料直接接触并对它施辊筒是压延成型的主要部件，其与物料直接接触并对它施压和加热，制品的质量在很大程度上受辊筒的控制。压和加热，制品的质量在很大程度上受辊筒的控制。1、压延辊筒的要求：、压延辊筒的要求： 辊筒必须具有足够的刚度与强度，以确保在对物料的挤压作用辊筒必须具有足够的刚度与强度，以确保在对物料的挤压作用时不超过许用值。时不超过许用值。 辊筒表面应有足够的硬度，同时应有较好的耐磨性和耐腐蚀性。辊筒表

9、面应有足够的硬度，同时应有较好的耐磨性和耐腐蚀性。 辊筒的工作表而应有较高的加工精度，以保证尺寸的精确和表辊筒的工作表而应有较高的加工精度，以保证尺寸的精确和表面组糙度，从而保证压延制品的质量。面组糙度，从而保证压延制品的质量。 辊筒材料应具有良好的辊筒材料应具有良好的导热性导热性。二、辊筒二、辊筒高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)2、压延辊筒的结构、压延辊筒的结构：LL + XD高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)中空式辊筒中空式辊筒高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 中空式辊筒：中空式辊筒根据制造方法不同分中空式辊筒：中空式辊筒根据制造方法不同分整体式整体式和和组合式

10、组合式两种。两种。 中空式辊筒结构较简单，制造较方便，成本低；中空式辊筒结构较简单，制造较方便，成本低； 但辊壁较厚，传热面积小，传热效率差；但辊壁较厚，传热面积小，传热效率差； 沿辊筒长度上的温度分布不一致，辊筒表面中部与边上沿辊筒长度上的温度分布不一致，辊筒表面中部与边上的温差有时大于的温差有时大于10。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)钻孔式辊筒钻孔式辊筒 是在辊筒表面淬火层附近，但需避开淬火层，沿其圆是在辊筒表面淬火层附近，但需避开淬火层，沿其圆周钻孔并与中心孔相通。钻孔部分的硬度要均匀，以防止周钻孔并与中心孔相通。钻孔部分的硬度要均匀，以防止钻偏。钻偏。 钻孔式辊筒的加热冷却

11、型式又可分为单钻孔和成组钻钻孔式辊筒的加热冷却型式又可分为单钻孔和成组钻孔（孔（35个孔为一组）两种，后一种可以加快蒸汽或冷却水个孔为一组）两种，后一种可以加快蒸汽或冷却水的流动速度，传热效果好。的流动速度，传热效果好。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)三、压延机类型及规格表示方法三、压延机类型及规格表示方法1 1、压延机按用途、辊筒数目和辊筒排列形式分类。、压延机按用途、辊筒数目和辊筒排列形式分类。 按用途可分为：按用途可分为： 压片压延机压片压延机 擦胶压延机擦胶压延机 压片擦胶压延机压片擦胶压延机

12、 贴合压延机贴合压延机 压型压延机压型压延机 压光压延机压光压延机 实验用压延机实验用压延机高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)u 压片材压片材(薄膜薄膜)压延机：用于压出片材压延机：用于压出片材(或薄膜或薄膜)或织物贴胶或织物贴胶通常为三辊或四辊压延机。通常为三辊或四辊压延机。u 擦胶压延机：用于纺织物擦胶，通常为三辊压延机。擦胶压延机：用于纺织物擦胶，通常为三辊压延机。u 压型压延机：压型压延机： 其中一个辊筒表面有花纹，并可拆换。通其中一个辊筒表面有花纹，并可拆换。通常为四辊压延机。常为四辊压延机。u 钢丝压延机：用于钢丝帘布的贴胶。常为四辊压延机。钢丝压延机：用于钢丝帘布的贴胶。

13、常为四辊压延机。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 按辊筒数目可分为：按辊筒数目可分为： 两辊压延机两辊压延机 三辊压延机三辊压延机 四辊压延机四辊压延机 五辊压延机五辊压延机高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)按辊筒的排列形式可分为：按辊筒的排列形式可分为：u “I”型压延机型压延机u “”型压延机型压延机u “L”型压延机型压延机u “”型压延机型压延机u “Z”型压延机型压延机u “S”型压延机型压延机高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)2、规格表示、规格表示 例如：例如： 610 1730mm型四辊压延机型四辊压延机型型 610 1730四辊橡胶（塑料）压延机四辊橡

14、胶（塑料）压延机 X(S)Y6101730 X(S)Y610 1730 X(S)Y4 610 1730 高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)主要根据制品的生产工艺要求确定，即：主要根据制品的生产工艺要求确定，即：原料的种类原料的种类制品的厚度范围和宽度范围制品的厚度范围和宽度范围压延速度（即产量）等压延速度（即产量）等加工软质料，取长径比为加工软质料，取长径比为2.52.7； 加工的硬质料，取加工的硬质料，取长径比为长径比为2.02.2 辊筒长度、直径的标准系列：辊筒长度、直径的标准系列： 360 1120；450 1200；550 1600；

15、610 1730； 710 1800； 辊筒长度、直径和长径比的确定：辊筒长度、直径和长径比的确定：高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)四、压延成型机组其它部分压延联动装置四、压延成型机组其它部分压延联动装置例如橡胶压延帘布的附属部分主要组成：例如橡胶压延帘布的附属部分主要组成：u干燥装置干燥装置u贮布调节器贮布调节器u扩布器扩布器u定中心装置定中心装置u冷却器冷却器u测厚装置测厚装置高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)冷却卷取装置冷却卷取装置(水平水平)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)冷却卷取装置冷却卷取装置(垂直垂直)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)干燥装置

16、干燥装置(垂直垂直)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)结结 论：论： 进行压延操作的必要条件：摩擦角进行压延操作的必要条件：摩擦角 接触角接触角； 压延时，辊温比较高，胶料已达粘流态，胶料与辊筒表面的压延时，辊温比较高，胶料已达粘流态，胶料与辊筒表面的摩擦角较大；摩擦角较大； 压延是连续加料的，辊隙间的堆积胶较少，故接触角很小，压延是连续加料的，辊隙间的堆积胶较少，故接触角很小，一般一般 =310； 远远大于远远大于 ，故压延操作时，胶料进入辊隙是比较容易的。，故压延操作时，胶料进入辊隙是比较容易的。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 塑料的压延产品有塑料的压延产品有PVC膜和

17、片材、人造革制品。膜和片材、人造革制品。 特点：特点： 压延成型生产量大，但设备庞大，投资较多，压延成型生产量大，但设备庞大，投资较多，维修复杂，且制品宽度受辊简的限制。维修复杂，且制品宽度受辊简的限制。 塑料压延过程分为两个阶段：供料阶段（准备）和压延塑料压延过程分为两个阶段：供料阶段（准备）和压延阶段。阶段。第三节、压延成型工艺第三节、压延成型工艺高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)一、软质一、软质PVC薄膜的压延成型工艺薄膜的压延成型工艺高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)软质软质PVC薄膜的

18、压延成型工艺薄膜的压延成型工艺高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)PVC硬片包括普通级和无毒级、全透明、半透明、彩色硬片包括普通级和无毒级、全透明、半透明、彩色不透明片。不透明片。 硬质片材采用的原料，除不加或少加增塑别外，均与软硬质片材采用的原料，除不加或少加增塑别外，均与软PVC薄膜相同。薄膜相同。二、硬质二、硬质PVC片材的压延成型工艺片材的压延成型工艺高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)辅料混合吸附器旋风分离器储罐风机布袋过滤器辅料混合吸附器旋风分离器储罐风机布袋过滤器风机文氏管螺旋加料器储仓高速混合机风机文氏管螺旋加料器储仓高速混

19、合机密炼机炼塑机压延机冷却装置光电器密炼机炼塑机压延机冷却装置光电器切割装置片材切割装置片材高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)人造革是一种仿皮革的塑料涂层制品。人造革是一种仿皮革的塑料涂层制品。 PVC人造革是人造革的主要品种，人造革是人造革的主要品种，PVC人造革种类较多：人造革种类较多： 基材（纸、纺织布、针织布）基材（纸、纺织布、针织布） 结构（单、双、泡沫、透气）结构（单、双、泡沫、透气） 表现特征（贴膜、印花、套色）表现特征（贴膜、印花、套色） 用途（家具、衣着、箱包、鞋用、地板、墙壁）用途（家具、衣着、箱包、鞋用、地板、墙壁）三、三、PVC人造革的压延成型工艺人造革的压延成

20、型工艺高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 贴胶法：贴胶法：中、下辊转速相同，上辊的速度可以稍慢或中、下辊转速相同，上辊的速度可以稍慢或与中、下辊相同与中、下辊相同 擦胶法：擦胶法：中辊转速快于上、下辊转速中辊转速快于上、下辊转速 压延方法：压延方法：高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)1、 操作因素操作因素 辊温辊温u物料在压延过程中所需的热量主要来源于两部分？物料在压延过程中所需的热量主要来源于两部分？u辊筒具有足够的热量是使物料熔融塑化、延展的必要条件。辊筒具有足够的热量是使物料熔融塑化、延展的必要条件。u在操作时辊筒温度应控制为：在

21、操作时辊筒温度应控制为：T4T3T2T1？ 注意：压延过程物料因摩擦生热，物料的温度将逐步升高，注意：压延过程物料因摩擦生热，物料的温度将逐步升高，为此要严格控制各辊温度；辊温及相邻两辊的温差取决于物料为此要严格控制各辊温度；辊温及相邻两辊的温差取决于物料的品种、辊筒的转速等。的品种、辊筒的转速等。四、影响塑料压延质量的因素四、影响塑料压延质量的因素高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)由于辊筒两端比中间部分更易散失热量，从而使辊筒由于辊筒两端比中间部分更易散失热量，从而使辊筒两端的温度比中间低，两端的温度比中间低，辊筒表面存在温差辊筒表面存在温差必然导致整个辊必然导致整个辊筒热膨胀的不均

22、匀，这就造成薄膜横向上两端的厚度增大筒热膨胀的不均匀，这就造成薄膜横向上两端的厚度增大的现象。的现象。 为了克服辊筒表面温差而引起的薄膜横向厚度不均匀，为了克服辊筒表面温差而引起的薄膜横向厚度不均匀，工艺上可采用红外线灯或其他专门的电热器对辊筒两端温工艺上可采用红外线灯或其他专门的电热器对辊筒两端温度偏低的部位进行局部度偏低的部位进行局部补偿加热补偿加热，或者在辊筒近中区域两，或者在辊筒近中区域两边采用边采用风管冷却风管冷却，以促进辊筒横向各部分温度的均一。，以促进辊筒横向各部分温度的均一。 高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 辊速辊速 u 压延机辊筒最适宜的转速主要由压延的压延机辊筒

23、最适宜的转速主要由压延的物料和制品厚度物料和制品厚度要要求来决定的，一般软质制品压延时的转速要高于硬质制品的求来决定的，一般软质制品压延时的转速要高于硬质制品的压延，操作时辊筒的转速一般控制为：压延，操作时辊筒的转速一般控制为：V3V4V2V1。u 注意：辊速和辊温是有关联的注意：辊速和辊温是有关联的。l 在物料配方和压延制品厚度不变的条件下，提高压延速度，在物料配方和压延制品厚度不变的条件下，提高压延速度，如果辊筒温度不变，如果辊筒温度不变，则物料温度会升高则物料温度会升高，会引起包辊故障；，会引起包辊故障；反之，反之，则料温会过低则料温会过低，从而使压延制品的表面粗糙、不透明、，从而使压延

24、制品的表面粗糙、不透明、有气泡，甚至会出现孔洞。有气泡，甚至会出现孔洞。l 辊温与辊速之间的关系还涉及到辊温分布、辊距与存料调辊温与辊速之间的关系还涉及到辊温分布、辊距与存料调节等条件的变化。节等条件的变化。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 速比速比u 压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊筒的压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊筒的速比速比。u 压延辊筒具有速比的目的在于：使压延物料依次粘辊，使压延辊筒具有速比的目的在于：使压延物料依次粘辊，使物料受到剪切，能更好地塑化，还可以便于压延物取得一定物料受到剪切，能更好地塑化，还可以便于压延物取得一定的延伸和定向作用。的延伸和定向作用。u 速比过

25、大会出现包辊现象，压延薄膜的厚度会不均匀，有速比过大会出现包辊现象，压延薄膜的厚度会不均匀，有时还会产生过大的内应力，而速比过小则薄膜吸辊性差。时还会产生过大的内应力，而速比过小则薄膜吸辊性差。u 辊筒速比根据薄膜的厚度和辊速来调节。辊筒速比根据薄膜的厚度和辊速来调节。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 辊筒间距辊筒间距u 压延时各辊筒间距的调节既是为了适应不同厚度制品的要压延时各辊筒间距的调节既是为了适应不同厚度制品的要求，也是为了改变各道辊隙之间的存料量。求，也是为了改变各道辊隙之间的存料量。u 沿物料前进方向各组辊筒间距越来越小至与制品厚度相近沿物料前进方向各组辊筒间距越来越小至

26、与制品厚度相近u 在两辊的辊隙之间应有少量存料，是为了保证在压延过程在两辊的辊隙之间应有少量存料，是为了保证在压延过程中压延压力恒定，起到中压延压力恒定，起到的作用的作用u 存料量过大？过小？存料量过大？过小？u 生产时要求存料量呈生产时要求存料量呈，应保持旋转运动状态。，应保持旋转运动状态。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 剪切和拉伸剪切和拉伸 u由于沿压延方向上物料受到很大的剪切和拉伸力作用，因由于沿压延方向上物料受到很大的剪切和拉伸力作用，因而聚合物大分子会顺着薄膜的压延方向取向排列，使薄膜在而聚合物大分子会顺着薄膜的压延方向取向排列，使薄膜在物理力学性能上出现各向异性，这种现

27、象在压延成型中通称物理力学性能上出现各向异性，这种现象在压延成型中通称为为。u 压延效应引起制品的性能发生变化。（见书）压延效应引起制品的性能发生变化。（见书）u 压延效应的大小受到压延温度、辊筒转速与速比、辊隙压延效应的大小受到压延温度、辊筒转速与速比、辊隙存料量、制品厚度以及物料的性质等因素的影响。存料量、制品厚度以及物料的性质等因素的影响。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)u 物料温度适当提高，可以提高其塑性，加强大分子的热运物料温度适当提高，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；动，破坏其定向排列，压延效应可以降低；u 辊筒的转速下降，则压延的时

28、间增加，压延效应可降低辊筒的转速下降，则压延的时间增加，压延效应可降低;u 辊隙存料量多，压延效应也增加；辊隙存料量多，压延效应也增加；u 制品的厚度小，物料所受的剪切作用增加，则压延效应也制品的厚度小，物料所受的剪切作用增加，则压延效应也增加，所以压延制品越薄，质量难以保证，这也是为何薄膜厚增加，所以压延制品越薄，质量难以保证，这也是为何薄膜厚度小于度小于0.05mm很少用压延法生产；很少用压延法生产；u 压延后缓慢冷却，有利于取向分子松弛，也可降低压延效压延后缓慢冷却，有利于取向分子松弛，也可降低压延效应应u 此外引离辊、冷却辊和卷取辊等之间的速比，也对压延效此外引离辊、冷却辊和卷取辊等之

29、间的速比，也对压延效应有影响。应有影响。一些因素对压延效应的影响：一些因素对压延效应的影响：高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 树脂：树脂： 使用相对分子质量较高和相对分子质量分布较窄的树脂，使用相对分子质量较高和相对分子质量分布较窄的树脂，可以得到物理力学性能、热稳定性和表面均匀性好的制品，可以得到物理力学性能、热稳定性和表面均匀性好的制品，但这要增加压延温度，同时设备负荷也会增高。不利于生产但这要增加压延温度，同时设备负荷也会增高。不利于生产厚度较薄的膜制品。厚度较薄的膜制品。 树脂中的灰分、水分和挥发分的含量不能过高，会降低树脂中的灰分、水分和挥发分的含量不能过高，会降低薄膜的透

30、明度及产生气泡。薄膜的透明度及产生气泡。 本体聚合的树脂产品透明度好，吸收增塑剂效果也好。此外通过树本体聚合的树脂产品透明度好，吸收增塑剂效果也好。此外通过树脂与其它材料的掺合改性和单体接枝成段共聚，从而得到性能更好的树脂与其它材料的掺合改性和单体接枝成段共聚，从而得到性能更好的树脂，如在聚氯乙烯中加入脂，如在聚氯乙烯中加入，可提高加工速度和生产片材，可提高加工速度和生产片材厚度至厚度至0.8毫米的硬片，由于主体有较高的强度，压延时就允许有较大的毫米的硬片，由于主体有较高的强度，压延时就允许有较大的牵引速度和以后热成型时可以有较大的牵伸度，而且可以在较低的温度牵引速度和以后热成型时可以有较大的

31、牵伸度，而且可以在较低的温度下加工。下加工。2、原材料因素、原材料因素高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 其它组分：其它组分：增塑剂：含量越多，物料粘度就越低，因此，在不改变压增塑剂：含量越多，物料粘度就越低，因此，在不改变压延机负荷的条件下可以提高压延速度或降低压延温度。延机负荷的条件下可以提高压延速度或降低压延温度。u 稳定剂：选用不当常会使压延机辊筒表面蒙上一层蜡状物稳定剂：选用不当常会使压延机辊筒表面蒙上一层蜡状物质，致使薄膜表面不光，生产中还会发生粘辊现象，或者在质，致使薄膜表面不光，生产中还会发生粘辊现象，或者在更换产品时发生困难。更换产品时发生困难。 避免蜡状物形成的方法

32、有避免蜡状物形成的方法有: 选用适当的稳定剂。硬脂酸钡的正电性高，选用适当的稳定剂。硬脂酸钡的正电性高，所以在配方中要尽量控制用量。此外最好不用月桂酸盐而用液体稳定剂。所以在配方中要尽量控制用量。此外最好不用月桂酸盐而用液体稳定剂。 掺入吸收金属皂类更强的填料，如含水氧化铝等。掺入吸收金属皂类更强的填料，如含水氧化铝等。 加入酸性润滑剂，加入酸性润滑剂，如硬脂酸等。酸性润滑剂对金属皂有更强的亲合力，可以首先占领辊筒表如硬脂酸等。酸性润滑剂对金属皂有更强的亲合力，可以首先占领辊筒表面并对稳定剂起润滑作用，因而可避免稳定剂粘附辊筒表面。但硬脂酸的面并对稳定剂起润滑作用，因而可避免稳定剂粘附辊筒表面

33、。但硬脂酸的用量不宜过多，否则物料不好塑化，也容易在薄膜中析出或在薄膜二次加用量不宜过多，否则物料不好塑化，也容易在薄膜中析出或在薄膜二次加工时影响粘接性。工时影响粘接性。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 供料的事前混合和塑炼供料的事前混合和塑炼 其目的是为了使物料中各组分的分散和塑化均匀。其目的是为了使物料中各组分的分散和塑化均匀。 分散不均匀，常会使薄膜出现鱼眼、挠曲性降低及其它质分散不均匀，常会使薄膜出现鱼眼、挠曲性降低及其它质量缺陷；塑化不均会使薄膜出现斑痕。塑炼时温度不能过高、量缺陷；塑化不均会使薄膜出现斑痕。塑炼时温度不能过高、时间不宜过长，否则会使过多的增塑剂散失以及引

34、起树脂的时间不宜过长，否则会使过多的增塑剂散失以及引起树脂的分解。塑炼时温度不能过低，不然不粘辊或无法塑化。分解。塑炼时温度不能过低，不然不粘辊或无法塑化。 关键关键：塑炼温度和时间，适宜的温度视配方而定，一般软：塑炼温度和时间，适宜的温度视配方而定，一般软制品在制品在165-170，而硬制品在，而硬制品在170-190之间。时间根据温之间。时间根据温度来确定。度来确定。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)3、设备因素、设备因素高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 压延时由于辊筒对物料的挤压，使物料对辊筒产生很大压延时由于辊筒对物料的挤压，使物料对辊筒产生很大反作用的分离力，即横压

35、力，使辊筒发生的弹性弯曲变形，反作用的分离力，即横压力，使辊筒发生的弹性弯曲变形，造成压延产品的厚度不均匀，通常是中间厚两端薄。造成压延产品的厚度不均匀，通常是中间厚两端薄。 辊筒长径比愈大，弹性变形也愈大。辊筒长径比愈大，弹性变形也愈大。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)辊筒中部最大挠度辊筒中部最大挠度根据辊筒的受力情况，可以计算出辊筒中部的最大挠度：根据辊筒的受力情况，可以计算出辊筒中部的最大挠度：其中：其中：P辊筒横压力辊筒横压力 E辊筒材料的弹性模数辊筒材料的弹性模数 J辊筒断面惯性矩辊筒断面惯性矩 L辊筒工作表面长度辊筒工作表面长度 a轴承压力作用点到轴肩距离轴承压力作用点到

36、轴肩距离 x从轴肩开始发起的任一距离从轴肩开始发起的任一距离232234231656224cLLxLLxxaxLxEJPy为了克服这一现象需要对辊筒的挠度进行补偿为了克服这一现象需要对辊筒的挠度进行补偿 保证压延制品横向厚度均匀，设备的关键在于中高度法、保证压延制品横向厚度均匀，设备的关键在于中高度法、轴交叉法和预应力法装置的合理设计、制造和组合使用。轴交叉法和预应力法装置的合理设计、制造和组合使用。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 中高度补偿法（圆弧或椭圆的一部分，二次曲线）中高度补偿法（圆弧或椭圆的一部分，二次曲线） 腰鼓形，腰鼓形，h为中高度，一般为百分之几到十分之一毫米。为中

37、高度，一般为百分之几到十分之一毫米。特点特点：中高度法比较简单易行，在具有多台压延设备的专业化成型加工厂，：中高度法比较简单易行，在具有多台压延设备的专业化成型加工厂，若每台设备只需考虑加工一两种或几种性能接近的原料，用这种方法还是若每台设备只需考虑加工一两种或几种性能接近的原料，用这种方法还是合理的。辊筒的中高度值在没有其他补偿方法联合使用时，通常在合理的。辊筒的中高度值在没有其他补偿方法联合使用时，通常在0.020.10mm范围，在与其他方法联合使用时，通常在范围，在与其他方法联合使用时，通常在0.020.06mm范围。由范围。由于每个辊筒所处的地位和作用不同，因而，每个辊筒的中高度值也不

38、一样，于每个辊筒所处的地位和作用不同，因而，每个辊筒的中高度值也不一样，应根据实际情况确定。应根据实际情况确定。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 将其中的一个辊筒绕两个辊筒轴线中点的连线，旋转一将其中的一个辊筒绕两个辊筒轴线中点的连线，旋转一个角度，形成辊筒两端的间隙大，中间辊隙较小的状态，这个角度，形成辊筒两端的间隙大，中间辊隙较小的状态，这与挠度对辊隙的影响相反，从而起到补偿作用。与挠度对辊隙的影响相反，从而起到补偿作用。称为轴交称为轴交叉角，一般叉角，一般2o以内。以内。 轴交叉法（二次曲线）轴交叉法（二次曲线）高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)辊筒轴线交叉时辊距的变化

39、图辊筒轴线交叉时辊距的变化图高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)6101730压延机实际挠度与轴交叉补偿量比较压延机实际挠度与轴交叉补偿量比较轴肩开始到辊筒中间的距离辊筒实际挠度轴交叉时补偿量挠度与补偿量之差00001500.00280.00254+0.000263000.01100.01040+0.000604500.02430.02230+0.002006000.04200.04060+0.001907600.06360.0636008600.08150.081500高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)辊筒实际挠度曲线与补偿曲线比较辊筒实际挠度曲线与补偿曲线比较压延半成品的压延

40、半成品的断面往往是两断面往往是两高三低的马鞍高三低的马鞍形，这常称为形，这常称为U型效应型效应。 这种这种U型效应将随轴交叉量增大而增大，故轴交叉角一型效应将随轴交叉量增大而增大，故轴交叉角一般限制在两度以内。当轴交叉法与微小的中高度法配合使用般限制在两度以内。当轴交叉法与微小的中高度法配合使用时，时，U型效应会减少，因此，近年来轴交叉法获得广泛的应型效应会减少，因此，近年来轴交叉法获得广泛的应用。用。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 轴交叉装置装设的位置和方向取决于压延机的用途和轴交叉装置装设的位置和方向取决于压延机的用途和辊筒的排列与数目。辊筒的排列与数目。 常用的三辊压延机轴交

41、叉装置一般设在喂料辊上，但常用的三辊压延机轴交叉装置一般设在喂料辊上，但也有设在下辊筒上的。四辊筒压延机多用于贴胶作业，也有设在下辊筒上的。四辊筒压延机多用于贴胶作业，多设在多设在1#、4#辊筒上。辊筒上。 如图所示。如图所示。辊筒轴线交叉装置装设方位辊筒轴线交叉装置装设方位高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 预应力法（三次曲线）预应力法（三次曲线）辊筒工作负荷作用前，在辊筒工作负荷作用前，在辊辊筒筒轴承的两端的轴颈上轴承的两端的轴颈上预先施加额外的荷，其作预先施加额外的荷，其作用方向正好与工作负荷相用方向正好与工作负荷相反，使辊反，使辊筒筒产

42、生的变形与产生的变形与分离力引起的变形方向正分离力引起的变形方向正好好相相反，这样，在压延过反，这样，在压延过程中辊筒所产生的两种变程中辊筒所产生的两种变形便可以互相抵消，从而形便可以互相抵消，从而达到补偿的目的达到补偿的目的。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)实际生产往往结合使用实际生产往往结合使用 此外辊筒表面温度的不均匀，必此外辊筒表面温度的不均匀，必然导致整个辊筒热膨胀的不均匀，也然导致整个辊筒热膨胀的不均匀，也能造成产品两端厚的现象。能造成产品两端厚的现象。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 冷却温度：冷却不足，薄膜会发粘，收缩率也大；若冷却冷却温度：冷却不足，薄膜会

43、发粘，收缩率也大；若冷却过分，辊筒表面会有水珠。过分，辊筒表面会有水珠。 冷却辊流道的结构：辊筒结构不同，冷却效果不同。冷却辊流道的结构：辊筒结构不同，冷却效果不同。 冷却辊速度：冷却辊速度： 冷却辊速度太小，会使两膜发皱；速度太冷却辊速度太小，会使两膜发皱；速度太大，产品出现冷拉现象，导致收缩率增大，所以操作时必须大，产品出现冷拉现象，导致收缩率增大，所以操作时必须严格控制冷却辊速度。严格控制冷却辊速度。4、冷却因素、冷却因素高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)国际：国际： 1843年发明了三辊压延机；年发明了三辊压延机； 1880年发明了四辊压延机。年发明了四辊压延机。国内：国内：

44、1958年制造出了年制造出了6101730压延机；目前已系列化。压延机；目前已系列化。 大连橡塑机厂、上海橡机厂等已基本能生产各种不同规大连橡塑机厂、上海橡机厂等已基本能生产各种不同规格与用途的压延机。格与用途的压延机。超大规格、超高精度的压延机在国内还是空白超大规格、超高精度的压延机在国内还是空白第四节、压延成型的进展第四节、压延成型的进展高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)1、大型：、大型：1000mm3300mm，1200mm2740mm2、高速：、高速：80100m/min，最大，最大500m/min3、精密：、精密：0.0025mm4、自动化：程序计算机控制，可以与规定的参数比

45、较从、自动化：程序计算机控制，可以与规定的参数比较从而自动调整。而自动调整。一、压延机的大型、高速、精密、自动化一、压延机的大型、高速、精密、自动化高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)特点：冷却辊筒特点：冷却辊筒“小、多、近小、多、近”。小：小：60120mm多：多：9个以上，并分别控温、分组驱动个以上，并分别控温、分组驱动近：辊筒之间距离约近：辊筒之间距离约2mm二、冷却装置的改进二、冷却装置的改进高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)三、异径辊筒压延机三、异径辊筒压延机高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)四、拉伸扩幅四、拉伸扩幅高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)（1

46、）大型化）大型化 由于制品的幅宽要求越来越宽，所以塑料压延机的规格也由于制品的幅宽要求越来越宽，所以塑料压延机的规格也不断地增大，目前辊面宽度达四米、五米的大型塑料压延不断地增大，目前辊面宽度达四米、五米的大型塑料压延机已得到较普遍的使用。另外，为了获取宽幅制品，还采机已得到较普遍的使用。另外，为了获取宽幅制品，还采用了拉伸拉幅工艺与装备，可生产幅宽用了拉伸拉幅工艺与装备，可生产幅宽4500mm以上的薄以上的薄膜。膜。 （2）高速化）高速化压延工艺的最大优势在于精密、连续、高效。这一工艺的压延工艺的最大优势在于精密、连续、高效。这一工艺的工作线速度一般为工作线速度一般为100m/min左右，新

47、型机台可达左右，新型机台可达200250m/min，甚至已经超过了，甚至已经超过了300m/min。一台普通的塑料四。一台普通的塑料四辊压延机的年加工能力可达辊压延机的年加工能力可达500010,000吨。吨。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)（3）精密化）精密化压延制品的质量精度要求越来越高，从而要求压延装备更加压延制品的质量精度要求越来越高，从而要求压延装备更加精密，实现这一目标的途径包括：精密，实现这一目标的途径包括：A、普遍采用拉回机构、反弯曲装置和轴交叉机构，与传统、普遍采用拉回机构、反弯曲装置和轴交叉机构，与传统的中高度辊筒配合，确保了在线速度调整及高速运行中获得的中高度辊

48、筒配合，确保了在线速度调整及高速运行中获得高精度的制品。高精度的制品。 B、调距装置由变速交流电机、变频电机等驱动方式发展到、调距装置由变速交流电机、变频电机等驱动方式发展到伺服电机驱动或液压调距机构，使辊筒间隙的调整更加精准。伺服电机驱动或液压调距机构，使辊筒间隙的调整更加精准。C、采用圆周钻孔机构的辊筒与、采用圆周钻孔机构的辊筒与PID控制的加热系统相配合，控制的加热系统相配合，使辊筒工作表面的温度控制在使辊筒工作表面的温度控制在1。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)D、采用镜面辊筒，特别是通过热研磨的镜面辊筒，可使辊筒、采用镜面辊筒，特别是通过热研磨的镜面辊筒，可使辊筒在工作温度

49、（如：在工作温度（如：180）状态下，其辊面的径跳可达）状态下，其辊面的径跳可达0.001mm，粗糙度在，粗糙度在Ra0.025以下，保证了薄膜的纵向精度。以下，保证了薄膜的纵向精度。为使制品的透明度更好，则采用工作表面镀硬铬的镜面辊筒。为使制品的透明度更好，则采用工作表面镀硬铬的镜面辊筒。E、传动系统多采用多电机闭式齿轮传动形式。辊筒分别通过、传动系统多采用多电机闭式齿轮传动形式。辊筒分别通过各一台电机经对应的齿轮组进行传动。辊筒间的速比可以通各一台电机经对应的齿轮组进行传动。辊筒间的速比可以通过调节电机的转速来调节，速比可在过调节电机的转速来调节，速比可在0.51之间。之间。F、对压延制品

50、的厚度进行适时在线监测和对压延机与制品厚、对压延制品的厚度进行适时在线监测和对压延机与制品厚度有关的系统进行自动闭环反馈控制，使制品的厚度精度得度有关的系统进行自动闭环反馈控制，使制品的厚度精度得到极大的改善，可以最大限度地节约原材料，降低废品率和到极大的改善，可以最大限度地节约原材料，降低废品率和生产成本，并减轻劳动强度和提高生产效率。生产成本，并减轻劳动强度和提高生产效率。G、在线配有精准的定中心和纠偏机构。、在线配有精准的定中心和纠偏机构。 高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)（4）高自动化）高自动化 塑料压延机生产线除上述在线监测和对压延机与制品厚度有关的系统进塑料压延机生产线除

51、上述在线监测和对压延机与制品厚度有关的系统进行自动闭环反馈控制外，还配有电、液、气组合的高自动化控制系统。行自动闭环反馈控制外，还配有电、液、气组合的高自动化控制系统。塑料压延机生产线的传动控制系统是一个微张力的速度联动控制系统。塑料压延机生产线的传动控制系统是一个微张力的速度联动控制系统。这个系统必须是可调速度、高精度稳速系统。速度调整范围通常要求这个系统必须是可调速度、高精度稳速系统。速度调整范围通常要求1：10，在速度、电流双闭环的直流调速系统中，采用光电编码器作为数字量速度反在速度、电流双闭环的直流调速系统中，采用光电编码器作为数字量速度反馈，精度为馈，精度为0.01%，综合精度可达，

52、综合精度可达0.01%。 塑料压延机的传动主电机仍然以直流电动机为多，采用全数字式调速系塑料压延机的传动主电机仍然以直流电动机为多，采用全数字式调速系统。辅机组的传动电机，大部分已采用了交流变频电机。目前采用半导体集统。辅机组的传动电机，大部分已采用了交流变频电机。目前采用半导体集成电路的高精度变流技术的调速系统已经成熟。成电路的高精度变流技术的调速系统已经成熟。 塑料压延机生产线生产的塑料制品繁多，其生产工艺也不相同，因此，塑料压延机生产线生产的塑料制品繁多，其生产工艺也不相同，因此，需要对设备按预先设定的顺序、条件，对各控制阶段逐段、依次进行控制。需要对设备按预先设定的顺序、条件，对各控制

53、阶段逐段、依次进行控制。有些则是为了安全必须对设备进行依次控制，这些就称之为逻辑控制系统。有些则是为了安全必须对设备进行依次控制，这些就称之为逻辑控制系统。为实现这些控制要求，塑料压延机生产线上位机采用工控机，用于整套生产为实现这些控制要求，塑料压延机生产线上位机采用工控机，用于整套生产线的监控和管理，下位机采用线的监控和管理，下位机采用PLC通过现场总线对现场各个装置进行检测和通过现场总线对现场各个装置进行检测和控制。生产线普遍配有人机界面操作系统。控制。生产线普遍配有人机界面操作系统。高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)（5）机构多样化）机构多样化 由于压延制品工艺或制品质量的要求，

54、各种专用的或新型由于压延制品工艺或制品质量的要求，各种专用的或新型的塑料压延生产线应运而生。如：多辊压延机（各种辊筒排的塑料压延生产线应运而生。如：多辊压延机（各种辊筒排列形式的五辊、六辊、七辊压延机等）、异径辊压延机（为列形式的五辊、六辊、七辊压延机等）、异径辊压延机（为消除辊径误差的累加效应而将压延机的各辊筒直径设计为不消除辊径误差的累加效应而将压延机的各辊筒直径设计为不等）、行星辊式压延机等。等）、行星辊式压延机等。 压延辅机则为了达到不同的制品加工工艺要求和适应高速压延辅机则为了达到不同的制品加工工艺要求和适应高速化要求也派生了诸多的结构形式。如：为了适应不同精度和化要求也派生了诸多的

55、结构形式。如：为了适应不同精度和厚度，配备了大直径冷却辊装置和小直径冷却辊装置；卷取厚度，配备了大直径冷却辊装置和小直径冷却辊装置；卷取装置则配有摩擦卷取、中心卷取及为了适应高速大卷径制品装置则配有摩擦卷取、中心卷取及为了适应高速大卷径制品的需要采用摩擦卷取加辅助中心卷取等结构；而切割装置无的需要采用摩擦卷取加辅助中心卷取等结构；而切割装置无论是飞刀还是冲剪结构都有电动、气动和电热等形式。论是飞刀还是冲剪结构都有电动、气动和电热等形式。 高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)第二部分第二部分 流延成型流延成型（挤出流延薄膜）（挤出流延薄膜）高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)塑料薄膜

56、的生产 压延法 流延法 挤出吹塑 平挤拉伸塑料薄膜分类 按生产原料分 PE、PP、PET、尼龙、PVC、PC、PVDC 按用途分薄膜的应用 农业覆盖 工业 商业 日用包装薄膜高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料) 流延膜有流延膜有挤出熔融流延膜挤出熔融流延膜的和的和溶剂流延膜溶剂流延膜两种两种 流延膜定义流延膜定义 流延膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、流延膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜非定向的平挤薄膜第一节、概述第一节、概述高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)1、流延涂布法、流延涂布法 流延涂布法，属于挤出熔融流延膜的一种，其基本原理是流延涂布法，属于挤

57、出熔融流延膜的一种，其基本原理是通过涂布头空腔的压力注入粘合剂，涂布头的顶端是一个通过涂布头空腔的压力注入粘合剂，涂布头的顶端是一个可调大小的细缝，涂布时随着底纸的运行，粘合剂均匀的可调大小的细缝，涂布时随着底纸的运行，粘合剂均匀的由涂布头的细缝中流出并涂布在底纸表面。由涂布头的细缝中流出并涂布在底纸表面。 单层流延和多层共挤流延两种方式。单层薄膜主要要求材单层流延和多层共挤流延两种方式。单层薄膜主要要求材料低温热封性能和柔韧性好。多层共挤流延膜一般可分为料低温热封性能和柔韧性好。多层共挤流延膜一般可分为热封层、支撑层、电晕层三层，在材料的选择上较单层膜热封层、支撑层、电晕层三层，在材料的选择

58、上较单层膜宽，可单独选择满足各个层面要求的物料，赋予薄膜以不宽，可单独选择满足各个层面要求的物料，赋予薄膜以不同的功能和用途。其中热封层团要进行热封合加工，要求同的功能和用途。其中热封层团要进行热封合加工，要求材料的熔点较低，热熔性要好，热封温度要宽，封口要容材料的熔点较低，热熔性要好，热封温度要宽，封口要容易；支撑层对薄膜起到支撑作用，增加薄膜的挺性；电晕易；支撑层对薄膜起到支撑作用，增加薄膜的挺性；电晕层要进行印刷或金属化处理，要求有适度的表面张力，对层要进行印刷或金属化处理，要求有适度的表面张力，对助剂的添加应有严格的限制。助剂的添加应有严格的限制。 一、挤出熔融流延膜一、挤出熔融流延膜

59、高分子材料专业 高分子成型加工技术(塑料)2、挤出熔融流延法、挤出熔融流延法 挤出熔融流延法也属于挤出熔融流延膜的一种，挤出熔融流延法也属于挤出熔融流延膜的一种，其其制备工艺制备工艺是：是： 挤出机挤出挤出机挤出T型口模流延型口模流延气刀气刀1#冷冷却辊却辊2#冷却辊冷却辊电晕处理电晕处理切废边切废边卷取。卷取。 挤出熔融流延法薄膜的特点挤出熔融流延法薄膜的特点 (1) 生产速度比吹胀法高，可以高达生产速度比吹胀法高，可以高达6080m/min，最近从，最近从国外引进的挤出流延膜生产线，可高达国外引进的挤出流延膜生产线，可高达150200m/min，而 吹 胀 法 由 于 受 到 泡 膜 冷

60、却 速 度 的 限 制 ， 一 般 仅而 吹 胀 法 由 于 受 到 泡 膜 冷 却 速 度 的 限 制 ， 一 般 仅3060m/min，挤出流延工艺中冷却辊辊温可在，挤出流延工艺中冷却辊辊温可在0-5，直，直接紧贴在辊筒上，冷却效果好。接紧贴在辊筒上，冷却效果好。 (2) 挤出流延膜透明性比吹胀膜好，无论是挤出流延膜透明性比吹胀膜好，无论是PE或或PP均可以均可以用挤出流延法生产出透明性良好的薄膜，而吹胀法风冷却用挤出流延法生产出透明性良好的薄膜，而吹胀法风冷却时，时，PP不能有良好的透明性，要得到良好透明性，必须不能有良好的透明性，要得到良好透明性，必须使用水冷却法。使用水冷却法。 (3