壓延成型

　　壓延成型要解決的矛盾，是把無(wú)規(guī)則的物料經(jīng)加熱擠壓延展，使其變成有規(guī)則的塑料產(chǎn)品(薄膜或硬片)。這里著重一個(gè)“變”字，物料由無(wú)規(guī)則變成有規(guī)則，由原料變成產(chǎn)品。“唯物辯證法認(rèn)為外因是變化的條件，內(nèi)因是變化的根據(jù)，外因通過內(nèi)因而起作用。”塑料在加熱加壓下的熔融流動(dòng)性和可塑性是壓延成型的內(nèi)因，溫度和壓力是壓延成型的外因，我們的任務(wù)就是創(chuàng)造一個(gè)良好的操作條件，促成物料的轉(zhuǎn)化從而得到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

　　壓延成型工藝階段存在著許多錯(cuò)綜復(fù)雜的矛盾，歸納起來(lái)主要有以下三類矛盾：

　　第一類：壓延機(jī)主機(jī)操作條件對(duì)壓延成型的關(guān)系;

　　第二類：物料配方特性及供料前過程條件對(duì)壓延成型的關(guān)系;

　　第三類：壓延機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、輥筒彈性形變和輥溫分布不均勻?qū)貉映尚偷年P(guān)系。

　　顯然，此三類矛盾是相互依存、相互制約的，在特定的條件下，任何一類矛盾都有上升為主要矛盾的可能。但一般說來(lái)，在第二、第三類矛盾運(yùn)動(dòng)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下，第一類矛盾，即壓延主機(jī)的操作條件就成為壓延成型的主要矛盾。因?yàn)樗苯佑绊懳覀兊某尚筒僮骱彤a(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量。

　　壓延操作條件中又包括輥溫(T°C )、車速( 米/分)、速比( δ)、存料(R)、輥距(h)等項(xiàng)。它們之間也是相互聯(lián)系，相互制約的。需要特別強(qiáng)調(diào)的是：對(duì)于一定的配方，為使塑料具有熱熔可塑的特性，并制得一定規(guī)格的產(chǎn)品時(shí)，首先需要由輥筒給予物料以足夠的熱量，否則即使操作條件適當(dāng)，物料如不具備熱熔可塑所必需的熱量，仍然不能變?yōu)楹细竦漠a(chǎn)品。因此，我們認(rèn)為這一點(diǎn)是壓延成型諸操作條件中的主要因素。

　　應(yīng)該看到，物料在壓延成型時(shí)所需要的熱量，并不是單純?nèi)∽杂谳佂驳募訜?，而且還來(lái)自于物料與輥筒之間的摩擦，以及物料自身的剪切摩擦，這就決定了操作條件中輥溫控制與壓延車速控制之間的相互聯(lián)系與相互制約。因此有必要了解壓延中摩擦熱的產(chǎn)生和有效利用問題。

　　聚氯乙烯塑料在壓延過程中產(chǎn)生了大量的摩擦熱(用Q熱表示)，它使輥溫升高又使壓延的料溫升高。特別在生產(chǎn)硬板、片時(shí)，Q熱顯得更為重要。因?yàn)橛操|(zhì)聚氯乙烯板、片，正常生產(chǎn)的控制溫度在185~205°C ，這樣高的塑化成型溫度并不是單靠外加熱把輥溫升到200°C 獲得的，大多是由Q熱提供的。對(duì)四輥壓延過程來(lái)說，Q熱的情況比較復(fù)雜，是由各方面的因素決定的。壓延成型摩擦可分為兩類，一類是外摩擦產(chǎn)生熱量，即物料與輥簡(jiǎn)之間的摩擦產(chǎn)生熱量;另一類是內(nèi)摩擦產(chǎn)生熱量，即物料自身的剪切摩擦。

　　物料自身的剪切摩擦就是由于輥隙之間料流速度的不一致而產(chǎn)生的，當(dāng)兩輥的轉(zhuǎn)速有快慢時(shí)產(chǎn)生的剪切摩擦作用就更大。

　　因此，摩擦熱產(chǎn)生的大小程度與壓延車速的快慢有直接的關(guān)系。所以，生產(chǎn)中我們控制壓延車速來(lái)有效利用Q熱是十分重要的。當(dāng)然還與物料的增塑程度有關(guān)，即硬質(zhì)聚氯乙烯的摩擦熱大于軟質(zhì)聚氯乙烯的摩擦熱。因?yàn)?，未?jīng)增塑的硬質(zhì)聚氯乙烯塑料分子間的吸引力大，克服分子間的引力所做的功要大，產(chǎn)生的Q熱就多。

　　現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)研究一各項(xiàng)操作條件之間及其對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的內(nèi)在關(guān)系。

　　1、輥溫(T°C)與車速( 米/分)對(duì)壓延成型的影響

　　(1)生產(chǎn)0.10毫米軟質(zhì)農(nóng)用聚氯乙烯薄膜時(shí)，如采用兩種不同的車速壓延時(shí)，其輥溫的控制要求就不一，如下表所示。

　　若不是這樣，在60米/分的壓延車速條件下，仍然采用40米/分的輥溫操作時(shí)，就極易導(dǎo)致料溫過高、引起包輥故障。其原因就是在于高速壓延時(shí)，物料的摩擦熱大量增加，超過了塑料熱熔可塑所需熱量的范圍，導(dǎo)致料子太爛，有極易包輥的弊病。

　　反之，在40米/分的線速度下壓延而采用60米/分的輥溫時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量就會(huì)因料溫過低而顯得薄膜表面毛糙、不透明、有氣泡，甚至出現(xiàn)孔洞的毛病，這是由于低速壓延下摩擦熱大量減少所致。

　　(2)在生產(chǎn)0.30毫米的硬質(zhì)聚氯乙烯片材時(shí)，采用20米/分的線速度，輥溫控制在185~205°C 的范圍內(nèi)，可以獲得表面十分光亮平整的產(chǎn)品。但如果壓延線速度加快到26~28米/分時(shí)，不久硬片表面即產(chǎn)生明顯席紋狀的缺點(diǎn)，這是由于料溫太高所致。

　　以上只是談了壓延操作條件中二個(gè)主要條件，即輥溫與車速之間的相互依存與制約的關(guān)系，實(shí)際上與此相關(guān)的還涉及到輥溫分布，輥影距(h)與存料(R)的調(diào)節(jié)等項(xiàng)條件的變化。車速由40米/分升速到60米/分時(shí)，由于物料壓延時(shí)間的縮短及棍筒的分離力的增加，在輥距不作調(diào)節(jié)的情況下，產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)偏厚現(xiàn)象，存料大小及產(chǎn)品橫向厚度也會(huì)變化。反之，由60米/分降速到30米/分時(shí)，產(chǎn)品的厚度先變薄，而后逐漸出現(xiàn)溫度不足的表面發(fā)毛現(xiàn)象，前者是壓延時(shí)間延長(zhǎng)及分離力減少所致，后者，顯然是摩擦熱下降熱量不足的表現(xiàn)。

　　在現(xiàn)有四輥壓延設(shè)備中，有的是用過熱蒸汽加熱，有的是用過熱水加熱，還有用蒸汽加熱配上煤氣紅外線加熱，情況是多種多樣的。前二者的優(yōu)點(diǎn)是輥筒表面溫度均勻，其缺點(diǎn)是加熱升溫速度較慢，設(shè)備投資也較大。后者優(yōu)點(diǎn)是輥溫高、升溫快，但是輥溫不均勻，操作比較麻煩。各輥間的溫差控制在5~10°C 范圍內(nèi)，因?yàn)榫勐纫蚁┧芰显跐L壓時(shí)容易包在輥溫較高和轉(zhuǎn)速較快的輥筒上。所以II輥溫度>I輥溫度，III輥溫度>IV輥溫度，就能保證薄膜順序貼合下輥而避免包輥。III輥溫度雖低于II輻溫度，但是III輥的線速度比II輥快，所以薄膜也能順序貼合I1I錕。壓延速度以III線速度為標(biāo)準(zhǔn)，其它三只輥筒對(duì)III輥都保持一定的速度。其理由就是為了使物料順序貼合下輥，同時(shí)產(chǎn)生剪切摩擦熱，保證壓延正常進(jìn)行。