新闻中心

【科普贴】PVC压延生产过程部分解析(一)

                       
发布时间:2018-10-10 16:15:39 星期三

流动:塑性形变(真实流动);弹性形变(非真实流动)

时温等效性:改变温度效应相当于时间尺度的改变

生产时发现:降速后,两端没有积料时,料表面很亮(无积料压延,无能量存储,无弹性形变)

物料经过辊筒间隙,发生:1.压力变化,2.速度梯度,3.聚合物分子量分级效应。影响:1弹性;2.塑性(流动性)

 

压延生产过程的均一性

1. 各种填料、助剂在各设备工段无法到达均匀分散;

2. 物料温度在各设备工段不均衡;抛料更易引起分散不均匀和温度不均衡,由此会带来一系列问题。

3.分子取向程度(就是同一个点,正反面都是不均一) (放置在热水中,料会向正面自然卷曲):积料的形状不一(很多是纺锤形)及不均匀散热(机架散热)。

压延过程中温度的传递方向

人们在实践中发现:低速运转时,热通常是由压辊向制品传递,而速度增加时,热反向传递,

辊筒中部温度往往要比两端高,辊筒运转过程中, 受物料横向压力发生弯曲变形影响, 压延制品横向中部理应偏厚,但是,制品中部偏薄的现象却更频繁的出现。

 

为了解定“ 热” 由辊筒流向物料或相反:采用了“ 临界速度”的术语。辊筒的临界速度就是指当辊筒表面线速度达到由于辊筒对熔料的挤压剪切摩擦而产生的热量等于塑料成型加工所需要热量时的速度。

 

当辊筒表面线速度小于这一速度时辊筒需要加热;反之,当辊筒表面线速度大于这一速度时,辊筒不但不需要加热,反而需要冷却。因此,辊筒的临界速度也就是辊筒从需要外界加热到需要外界冷却的转折点。它主要与被加工材料的性能、制品的厚度、辊筒速比等有关。在不同条件下,辊筒的临界速度是不一样的。因此,一般用一个速度范围来表示。如压延硬聚氯乙烯塑料时,辊筒的临界速度范围是25~30米/分。软质PVC生产时,正常生产积料温度190℃左右,速度降低一段时间后,积料的温度有时只有160-170℃。

PVC树脂粉性质

无相变、无定形、强极性塑料

1.电负性强,导致非常容易粘附金属(向金属、高温方向粘附)

2.强极性、分子间作用力大,导致PVC软化问题和熔融温度高,一般需要160-200℃才能加工

3.稳定性不好,易分解

4.熔体粘度高(加工过程中的剪切作用,会导致摩擦热迅速增加)

5.熔体强度小(延展性差),导致熔体容易破碎(PVC属于直链分子,分子链较短,熔体强度低

6.熔体松弛慢,易导致制品表面粗糙、无光泽及鲨鱼皮等

7.热胀冷缩(物体特性)

8.分子链长,取向作用

9.流动性差、剪切变稀(非牛顿流体,假塑型)

10.PVC树脂对热量和剪切力传递不强,形成的熔体不均匀

11.主链上有手性碳原子,也有微弱的结晶能力-氯原子电负性较大,分子链上相邻的氯原子互相排斥彼此错开排列,有利于结晶(这就解释了反增塑效应的原理)

非正常分子流动

分子取向是物料在相向运动轮子中的必然趋势;取向程度的均一以及过程中分子应力松弛和蠕变的均一是影响取向是否正常,收卷、展平等是否有问题的基础

1.制约薄制品车速可能过高的内摩擦剪切力及由此在辊隙间可能出现大量的“热集聚”,导致流动性和对金属剥离性不一,同时物体热胀冷缩,导致厚度变化,收卷应力不均 。

2.析出配方中会导致辊筒热传递不均,也会影响分子流动方向,导致收卷应力不均。

3.辊筒表面打磨的方向可能会影响分子流动方向,导致收卷应力不均。

4.主机吹气控制不当,也会影响分子流动(应力松弛、蠕变),导致收卷应力不均。

5.薄膜被拉伸时温度变化的不均匀性。

6.薄膜在牵引过程中是否存在晃动或气泡(根本还是温度的变化导致的分子应力松弛和蠕变发生不均一的变化)

7.主机轮导热油的流量大小,是否可以把物料中过热顺利带走,使得物料的温度基本均一。

积料对生产的影响

积料旋转不佳,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:

1.料温太低或由于配方导致物料流动性不佳

2.辊温太低

3.辊距调节不当

第一积料:大小、生熟影响第二和第三积料的大小,导致厚度和圆周变化。

可通过适当调整第二积料大小,减少第一积料变化(更换模头等)对厚度和圆周的影响。

第二积料:适当做大的好处:1使积料温度更均匀,减少热集聚影响;2.2、4点圆周更好控制(拐点外移);3.减少第一积料的变化对第三积料的影响(通过第二积料缓和影响程度);4.第二积料冒边很多(20cm左右或以上)时,第一积料的生料导致的缺边,由于第二积料的缓冲,到下轮的料缺失并不多,饵料跑偏减轻。

第三积料:大小影响下轮吊料的高低及吊料的稳定性(1.积料的温度变化;2.辊筒接触积料的面积发生变化导致辊筒温度变化)

积料的作用:

有适当的积料可使薄膜光滑和减少气泡,而且胶片的致密性好,当会增大压延效应。此法适用于丁苯橡胶。

无积料法则相反,适用于可塑性较高的塑料或橡胶,如:天然橡胶。

0
联系我们
小凯 小鑫