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压延机的操作因素

2017-10-20 09:07:25 大连华韩橡塑机械有限公司 阅读

压延机的操作因素主要包括辊温、辊速、速比、存料量、辊距等,它们是互相联系和互相制约的。

1辊温和辊速:物料在压延成型时所需要的热量,一部分由加热辊筒供给,另一部分则来自物料与辊筒之间的摩擦以及物料自身剪切作用产生的能量。产生摩擦热的大小除了与辊速有关外,还与物料的增塑程度有关,亦即与其粘度有关。因此,压延不同配方的塑料时,在相同的辊速下,温度控制就不一样;同理,相同配方不同的辊速,温度控制也不应一样。例如用相同配方的料生产0.10mm厚的软质薄膜时,在两种不同辊速下,辊温控制如图1所示。

如果在60m/min的辊速条件下仍采用40m/min时的辊温操作,则料温势必上升,从而引起包辊故障。反之,如果在40m/min的线速度下用60m/min时的辊温,料温就会过低,从而使薄膜表面毛糙、不透明、有气泡,甚至现出孔洞。

辊温与辊速之间的关系还涉及到辊温的分布、辊距与存料调节等条件的变化。如果其它条件不变而将辊速由40m/min升到60m/min,这样必然引起物料压延时间的缩短和辊筒分离力的增加,使产品偏厚以及存料量和产品横向厚度分布发生变化。反之,辊速由60m/min降到40m/min时,产品的厚度先变薄,而后出现表面发毛现象。前者是压延时间延长及分离力减少所致,而后者显然是摩擦热下降引起热量不足的反映。

压延时,物料常粘附于高温和快速的辊筒上,为了使物料能够依次贴合辊筒,避免夹入空气而使薄膜不带孔泡,各辊筒的温度一般是依次增高的,但Ⅲ、Ⅳ两辊温度应近于相等,这样有利于薄膜的引离。各辊温差在5-10℃范围内。

2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。使压延辊具有速比的目的不仅在于使压延物依次贴辊,而且还在于使塑料能更好地塑化,因为这样能使物料受到更多的剪切作用。此外,还可使压延物取得一定的延伸和定向,从而使薄膜厚度和质量分别得到减小和提高。为达到延伸和定向的目的,辅机各转辊的线速度也应有速比,这就是引离辊,冷却辊和卷绕辊的线速度须依次增高,并且都大于压延机主辊筒的线速度。但是速比不能太大,否则薄膜的厚度将会不均,有时还会产生过大的内应力。薄膜冷却后要尽量避免延伸。

调节速比的要求是不能使物料包辊和不吸辊。速比过大会出现包辊现象;反之则会不易吸辊,以致空气夹入而使产品出现气泡,如对硬片来说,则会产生“脱壳”现象,塑化不良,造成质量下降。根据薄膜厚度和辊速的不同,四辊压延机各辊速比控制范围如图2所示。

在三辊压延机中,上、中坚力量的速比一般为1:1.05,中、下辊一般取相同速度,借以起熨平作用。此外,引离辊与压延机主辊的速比也要控制恰当,速比低了,会影响引离:速比过大则会产生过多的延伸。生产厚度为0.10-0.23mm的薄膜时,引离辊线速度一般比主辊高10%-34%。

3辊距及辊隙间的存料: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。压延辊的辊距,除最后一道与产品厚度大致相同外,其它各道都经这一数值大,而且按压延辊筒的排列次序自下而上逐渐增大,使辊隙间有少量存料。辊隙存料在压延成型中起储备、补充和进一步塑化的作用。存料的多少和旋转状况均能直接影响产品质量。存料过多,薄膜表面毛糙和出现云纹,并容易产生气泡。存料太少,常因压力不足而造成薄膜表面毛糙,在硬片中且会连续出现菱形孔洞。存料太少还可能经常引起边料的断裂,以致不易牵至压延机上再用。存料旋转不佳,会使产品横向厚度不均匀,薄膜有气泡、硬片有冷疤。存料旋转不佳的原因在于料温太低,辊温太低或辊距调节不当。基于上述种种,当知辊隙存料是压延操作中需要经常观察和调节的重要环节,合适的存料量如图3所示。

4剪切和拉伸: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发生分子定向,以致薄膜在物理机械性能上出现各向异性。这种现象在压延成型中称为定向效应或压延效应。就软聚氯乙烯薄膜来说,由定向效应引起的性能变化主要有:①与压延方向平行和垂直两向上的断裂伸长率不同,纵向约为140%-150%,横赂约为37%-73%。②在自由状态加热时,由于解取向作用,薄膜各向尺寸会发生不同的变化;纵向出现收缩,横向与厚度则出现膨胀。

如果压延制品需要这种定向效应,例如要求薄膜具有较高的单向强度,则生产中应促进这种效应,否则就需避免。定向效应的程度随辊筒线速度、辊筒之间的速比、辊隙存料量以及物料表观粘度等因素的增长而上升,但随辊筒温度和辊距以及压延时间的增加而下降。此外,由于引离辊、冷却辊和卷取辊等均具有一定的速比,所以也会引起压延物的分子定向作用。