第五章挤出成型.ppt

聚合物分子在纵横两向上发生恰当的定向，则所制的薄膜在性能上就较为优越。 在此应该指出，虽然由平挤拉伸和吹塑所制出的薄膜都是双轴定向的，而且用前一种方法能使薄膜厚薄公差的控制容易和产率提高，但吹塑的设备较为简单，制品也较为便宜。 图 5—45所示为平挤拉伸法的一种装置。塑料熔体由扁平机头挤成厚片后(使用聚酯时，也有用计量泵将反应釜中合成的浓状树脂送入窄缝形口模直接作成厚片的)，即 图 5—45二步拉伸法示意图 被送至具有不同转速的一组拉伸辊上进行纵向拉伸。拉伸辊须经预热以便薄膜具有一定的温度(熔点以下)，拉伸比一 般控制在4：1至10：l之间。 经过纵向拉伸的薄膜再送至拉幅机上作横向拉伸。 拉幅机主要由烘道、导轨和装置夹钳的链条组成。导轨是根据拉伸的要求而使其张有一定角度的，而且为了满足变更拉伸比，张角的大小还可进行调整。准备作横向拉伸的薄膜由夹钳夹住而沿导轨运行，使被加热的薄膜强制横向拉伸。 烘道通常采用热风对流和红外线加热，要求有精确的温度控制。薄膜离开拉幅机后即进行冷却和卷取。 1 挤出机 选用的挤出机除大小应符合规定的要求外，还应保证其输送的物料在塑化和温度上的均匀以及料流无脉动现象，否则即会给制品带来瑕疵或(和)厚薄不 2 机头和口模 采用的机头通为中心进料的窄缝形机头。这种机头的结构特点是，模唇部分应十分坚实或加有特殊装置，以便克服塑料熔体形成的内压而防止模唇变形，不然就会引起制品厚度的不均。 口模的平直部分也应较长，通常不小于16mm。 原因不仅在于增大料流的压力以提高薄膜的质量，而且还借以去除料流中的拉伸弹性，从而有利于制品厚度的控制。 2 厚片的冷却 用于双向拉伸的厚片应该是无定形的。工艺 上为达到这一目的对结晶性聚合物(如聚 酯、聚丙烯等)所采取的措施是在厚片挤出 后立即实行急冷。 急冷是用冷却转鼓进行的。冷却转鼓通常都用钢制镀铬的，表面应十分光洁，其中设有通道，以便通入定温的水来控制温度，聚酯为60-70℃。 急冷时是将挤出的厚片，在离开口模一段距离后，转上恒速旋转和冷却的转鼓。 口模与冷却转鼓最好是顺向排列的。相隔的距离应不大于15毫米，冷却转鼓的线速度与机头的出料速度大致同步而略有拉伸。 厚片厚度大致为拉伸薄膜的12-16倍。将结晶性聚合物制成完全不结晶的厚片是困难的。 因此工艺上一般允许有少量的结晶，但结晶度应控制在5％以下，厚片横向厚度必须严格保持一致。 4 纵向拉伸 图5—46为对聚酯厚片进行纵向拉伸的示意图。 厚片经预热辊筒2、3、4、5预热后，温度达到80℃左右，接着在6、 7两辊之间被拉伸。 拉伸倍数等于两拉伸辊的线速比。拉伸相温度为80-100℃。 温度过高会出现粘辊痕迹，影响制品表面质量，严重时还会引起包辊，温度过低则会出现冷拉现象，厚度公差增大，横向收缩不稳定。纵拉伸后薄膜结晶度增至10-14％。 图5—46 聚酯厚片向拉伸示意图 纵拉后的薄膜进入冷却辊7、8、 9冷却。 冷却的作用是 （1）使结晶迅速停止，并固定分子的取向结构； （2）是张紧厚片，避免发生回缩。 由于冷却后须立即进入横向拉伸的预热段，所以冷却辊的温度不宜过低，一般控制在塑料的玻璃化温度左右。 5 横向拉伸 纵拉后，厚片即送至拉幅机进行横向拉伸。 横拉是用拉幅机实行的。拉幅机共分预热段和拉伸段两个部分，如图5—47所示的前面两段。 预热段的作用是将纵拉后的厚片重新加热到玻璃化温度以上。进入拉伸段后，导轨即有10o左右的张角，以使厚片在前进的过程中得到横向拉伸。横拉倍数为拉幅帆出口处 宽度与纵拉后薄膜宽度之比。 拉伸倍数一般较纵拉时为小，约在2.5-4之间。拉伸倍数超过一定限度后，对所制薄膜性能的提高即不显著，反而引起破损。 横向拉伸后，聚合物的结晶度增至20-25％。 图5-47 横向拉伸、热定型和冷却 6 热定型和冷却 热定型所采用的温度至少应比聚合物最大结晶速率温度大10℃。 在进入热定型段之前，拉伸的薄膜须先经过缓冲段。缓冲段宽度与拉伸段末端相同，温度只稍高于拉伸段。 缓冲段的作用是防止热定型段温度直接影响拉伸段，以便拉伸段温度能够得到严格控制。 为了防止破膜，热定型段宽度应稍有减小，因为薄膜宽 度在热定型