流動:塑性形變(真實(shí)流動);彈性形變(非真實(shí)流動)
時(shí)溫等效性:改變溫度效應(yīng)相當(dāng)于時(shí)間尺度的改變
生產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn):降速后,兩端沒有積料時(shí),料表面很亮(無積料壓延,無能量存儲,無彈性形變)
物料經(jīng)過輥筒間隙,發(fā)生:1.壓力變化,2.速度梯度,3.聚合物分子量分級效應(yīng)。影響:1彈性;2.塑性(流動性)
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壓延生產(chǎn)過程的均一性
1.?各種填料、助劑在各設(shè)備工段無法到達(dá)均勻分散;
2.?物料溫度在各設(shè)備工段不均衡;拋料更易引起分散不均勻和溫度不均衡,由此會帶來一系列問題。
3.分子取向程度(就是同一個(gè)點(diǎn),正反面都是不均一) (放置在熱水中,料會向正面自然卷曲):積料的形狀不一(很多是紡錘形)及不均勻散熱(機(jī)架散熱)。
壓延過程中溫度的傳遞方向
人們在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn):低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),熱通常是由壓輥向制品傳遞,而速度增加時(shí),熱反向傳遞,
輥筒中部溫度往往要比兩端高,輥筒運(yùn)轉(zhuǎn)過程中, 受物料橫向壓力發(fā)生彎曲變形影響, 壓延制品橫向中部理應(yīng)偏厚,但是,制品中部偏薄的現(xiàn)象卻更頻繁的出現(xiàn)。
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為了解定“ 熱” 由輥筒流向物料或相反:采用了“ 臨界速度”的術(shù)語。輥筒的臨界速度就是指當(dāng)輥筒表面線速度達(dá)到由于輥筒對熔料的擠壓剪切摩擦而產(chǎn)生的熱量等于塑料成型加工所需要熱量時(shí)的速度。
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當(dāng)輥筒表面線速度小于這一速度時(shí)輥筒需要加熱;反之,當(dāng)輥筒表面線速度大于這一速度時(shí),輥筒不但不需要加熱,反而需要冷卻。因此,輥筒的臨界速度也就是輥筒從需要外界加熱到需要外界冷卻的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。它主要與被加工材料的性能、制品的厚度、輥筒速比等有關(guān)。在不同條件下,輥筒的臨界速度是不一樣的。因此,一般用一個(gè)速度范圍來表示。如壓延硬聚氯乙烯塑料時(shí),輥筒的臨界速度范圍是25~30米/分。軟質(zhì)PVC生產(chǎn)時(shí),正常生產(chǎn)積料溫度190℃左右,速度降低一段時(shí)間后,積料的溫度有時(shí)只有160-170℃。
PVC樹脂粉性質(zhì)
無相變、無定形、強(qiáng)極性塑料
1.電負(fù)性強(qiáng),導(dǎo)致非常容易粘附金屬(向金屬、高溫方向粘附)
2.強(qiáng)極性、分子間作用力大,導(dǎo)致PVC軟化問題和熔融溫度高,一般需要160-200℃才能加工
3.穩(wěn)定性不好,易分解
4.熔體粘度高(加工過程中的剪切作用,會導(dǎo)致摩擦熱迅速增加)
5.熔體強(qiáng)度小(延展性差),導(dǎo)致熔體容易破碎(PVC屬于直鏈分子,分子鏈較短,熔體強(qiáng)度低
6.熔體松弛慢,易導(dǎo)致制品表面粗糙、無光澤及鯊魚皮等
7.熱脹冷縮(物體特性)
8.分子鏈長,取向作用
9.流動性差、剪切變稀(非牛頓流體,假塑型)
10.PVC樹脂對熱量和剪切力傳遞不強(qiáng),形成的熔體不均勻
11.主鏈上有手性碳原子,也有微弱的結(jié)晶能力-氯原子電負(fù)性較大,分子鏈上相鄰的氯原子互相排斥彼此錯開排列,有利于結(jié)晶(這就解釋了反增塑效應(yīng)的原理)
非正常分子流動
分子取向是物料在相向運(yùn)動輪子中的必然趨勢;取向程度的均一以及過程中分子應(yīng)力松弛和蠕變的均一是影響取向是否正常,收卷、展平等是否有問題的基礎(chǔ)
1.制約薄制品車速可能過高的內(nèi)摩擦剪切力及由此在輥隙間可能出現(xiàn)大量的“熱集聚”,導(dǎo)致流動性和對金屬剝離性不一,同時(shí)物體熱脹冷縮,導(dǎo)致厚度變化,收卷應(yīng)力不均 。
2.析出配方中會導(dǎo)致輥筒熱傳遞不均,也會影響分子流動方向,導(dǎo)致收卷應(yīng)力不均。
3.輥筒表面打磨的方向可能會影響分子流動方向,導(dǎo)致收卷應(yīng)力不均。
4.主機(jī)吹氣控制不當(dāng),也會影響分子流動(應(yīng)力松弛、蠕變),導(dǎo)致收卷應(yīng)力不均。
5.薄膜被拉伸時(shí)溫度變化的不均勻性。
6.薄膜在牽引過程中是否存在晃動或氣泡(根本還是溫度的變化導(dǎo)致的分子應(yīng)力松弛和蠕變發(fā)生不均一的變化)
7.主機(jī)輪導(dǎo)熱油的流量大小,是否可以把物料中過熱順利帶走,使得物料的溫度基本均一。
積料對生產(chǎn)的影響
積料旋轉(zhuǎn)不佳,會使產(chǎn)品橫向厚度不均勻、薄膜有氣泡、硬片有冷疤。
存料旋轉(zhuǎn)不佳的原因:
1.料溫太低或由于配方導(dǎo)致物料流動性不佳
2.輥溫太低
3.輥距調(diào)節(jié)不當(dāng)
第一積料:大小、生熟影響第二和第三積料的大小,導(dǎo)致厚度和圓周變化。
可通過適當(dāng)調(diào)整第二積料大小,減少第一積料變化(更換模頭等)對厚度和圓周的影響。
第二積料:適當(dāng)做大的好處:1使積料溫度更均勻,減少熱集聚影響;2.2、4點(diǎn)圓周更好控制(拐點(diǎn)外移);3.減少第一積料的變化對第三積料的影響(通過第二積料緩和影響程度);4.第二積料冒邊很多(20cm左右或以上)時(shí),第一積料的生料導(dǎo)致的缺邊,由于第二積料的緩沖,到下輪的料缺失并不多,餌料跑偏減輕。
第三積料:大小影響下輪吊料的高低及吊料的穩(wěn)定性(1.積料的溫度變化;2.輥筒接觸積料的面積發(fā)生變化導(dǎo)致輥筒溫度變化)
積料的作用:
有適當(dāng)?shù)姆e料可使薄膜光滑和減少氣泡,而且膠片的致密性好,當(dāng)會增大壓延效應(yīng)。此法適用于丁苯橡膠。
無積料法則相反,適用于可塑性較高的塑料或橡膠,如:天然橡膠。