复习题(9章)

1. 什么是压延成型，压延成型可以完成哪些作业？

参考答案：

压延是将混炼胶在压延设备上制成片材或与骨架材料制成复合片材半成品的工艺过程，即是使胶料受到延展的工艺工程，是通过旋转的两个辊筒的压力实现的。可以完成包括压片、贴合、压型、贴胶和擦胶等作业，也可用于表面整饰（光滑、光泽、粗糙、图案）。

2. 生产薄膜和片材的一般方法包括哪些？

参考答案：

（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

3. 压延成型的优缺点？

参考答案：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；（3） 质量好： 制品的厚度公差可控制在5%左右，表面平整；（4） 连续生产，效率高

缺点：（1） 设备庞大，投资大；（2） 设备专用性强，产品调整困难；（3） 维修困难（设备庞大、辅机众多）；（4） 幅宽同样受到限制

4. 压延成型机按照辊筒数目和排列方式分，各有哪些种类？斜Z字型排列和倒L型排

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列方式各自的优点如何？

参考答案：按照辊筒数目，压延成型机可以分为双辊（主要用于混料、供料、压片等）、三辊、四辊、五辊、六辊等；按照辊筒排列方式，可以分为I型、三角型、倒L型、Z型、斜Z型等。

斜Z字型排列的优点：

1）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；

2）物料和辊筒的接触时间短、受热少、不易分解；

3）各筒拆卸方便，易于检修；

4）上料方便，便于观察存料，且便于双面贴胶；

5）厂房高度要求低。

倒L型排列的优点：

1）物料包住辊的面积比较大，产品的表面光洁度较好；

2）杂物不容易掉入；

5. 压延过程对辊筒有何要求？

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参考答案：① 辊筒要求有足够的强度、刚度； 作业面应耐磨、耐腐蚀、高强度；②材料：冷铸钢；壳：冷硬铸铁，芯：球墨铸铁；铬钼合金；③ 表面光洁度：很光 Ra ：0.08μm ；④刚性好，限制长径比，1：2—1：3。5 辊筒加热均匀。

6. 压延成型的辅机有哪些，各自的作用如何？

参考答案：

（1）引离辊

① 作用：从压延辊上均匀无折皱地剥离已成型的薄膜

② 位置：距最后一辊7.5—15 cm

③ 结构：中空，内通蒸汽加热

（2）轧花辊

① 结构：一个轧花辊、一个胶棍（内腔均通冷水冷却）

② 影响因素：压力、转速、冷却速度

（3）冷却装置

① 作用：冷却定型

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② 结构：4—8只冷却辊

（4）橡皮运输带 （作用：减小内应力）

（5）收卷装置

①关键因素：张力

过大：在存放中产生应力松弛（导致摊不平、严重收缩）

过小：堆放时易把薄膜压皱

② 怎样控制张力

（6）金属检测器、进料料斗、切割装置等

7. 影响压延制品质量的操作因素有哪些，各自如何影响？

参考答案：

A、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—样；同理，相同配方不同的辊速，温度控制也不应一样。

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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。

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，但最后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-l0℃范围内。

B、辊筒的速比

（1）作用：使物料依次贴辊；更好地塑化

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(四辊压延机中的第四辊)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。

（2）调节：速比过大——包辊

速比过小——不贴棍

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。

C、辊距、存料量

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（1）辊距的作用：调节产品的厚度；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(应为牵引和轧花留有余量)，其它各道都比这—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。

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

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。在硬片生产中还会出现冷疤。此外，存料过多时对设备也不利，因为增大了辊筒的负荷。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。

旋转情况

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。

基于以上种种，辊隙存料是压延操作中需要经常观察和调节的重要环节。

D、剪切、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(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

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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(即纵向和横向)上的断裂伸长率不同；①在自由状态加热时，由于解取向作用，薄膜各向尺小会发小不同的变化；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。

8. 影响压延制品质量的原料因素有哪些，各自如何影响？

参考答案：

A、树脂

（1）分子量及其分布

一般说来，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。但是这会增加压延温度和设备的负荷，对生产较薄的膜更为不利。所以，在压延制品的配方设汁中，应权衡利弊，采用适当的树脂。

（2）挥发份、灰份、水分

树脂中的灰分、水分和挥发物含量都不能过高。灰分过高会降低薄膜的透明度，而水

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分和挥发物过高则会使制品带有气泡。

B、其它组分：增塑剂、稳定剂等

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情况下，可以提高辊筒转速或降低压延温度。

采用不适当的稳定剂常会使压延机辊筒(包括花辊)表面蒙上—层蜡状物质，使薄膜表面不光、生产中发生粘辊或在更换产品时发生困难。压延温度越高，这种现象越严重。出现蜡状物质的原因在于所用稳定剂与树脂的相容性较差而且其分子极性基团的正电性较高，以致压延时被挤出而包围在辊筒表面形成蜡状层。颜料、润滑剂及螯合剂等原料也有形或蜡状层的可能，但比较次要。

9. 造成压延产品横向厚度不均的重要因素之一是辊筒的变形和辊筒表面温度不均匀，应当如何防止？

参考答案：

压延产品质量的一个突出问题是横向厚度不均，通常是中间和两端厚而近中区两边薄，俗称“三高两低”现象。这种现象主要是辊筒的弹性变形和辊筒两端温度偏低引起的。

结果——使物料中间厚、两边薄

（2）防止措施

中 高 度:这一措施是将辊筒的工作面磨成腰鼓形。辊筒中部凸出的高度h称为中高

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度或凹凸系数，其值很小。一般只有百分之几到十分之几毫米。产品偏薄或物料粘度偏大所需要的中高度偏高。

轴 交 叉:压延机相邻两辊筒的轴线一般都是在同一平面上相互平行的。在没有负荷下可以便其间隙保持均匀一致。如果将其中一个辊筒的轴线在水平面上稍微偏动一个角度时(轴线仍不相交)，则在辊筒中心间隙不变的情况下增大了两端的间隙，这就等于辊筒表面有了一定弧度。

预 应 力:这种方法足在辊筒轴承的两侧设一辅助轴承，用液压或弹簧通过辅助轴承对辊筒施加应力，使辊筒预先产少弹性变形，其方向正与分离力所引起的变形方向相反。这样，在压延过程中辊筒所受的两种变形便可互相抵消。所以这种装置也称为辊筒反弯曲装置。

辊筒表面温度变化的影响：

在压延机辊筒上，两端温度常比中间的低。其原因一方面是轴承的润滑油带走了热量另—方面是辊筒不断向机架传热。辊筒表面温度不均匀，必然导致整个辊筒热膨胀的不均匀，这就造成产品两端厚的现象。

为了克服辊筒表面的温差，虽然在温度低的部位采用红外线或其他方法作补偿加热，或者在辊筒两边近中区采用通风冷却，但这样又会造成产品内在质量的不均。因此，保证产品横向厚度均匀的关键仍在于中高度、轴交叉和预应力装置的合理设汁、制造和使用。

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