橡胶压延机的作用及其常见问题
压延是利用辊间的强剪切力和相应的加工温度,使粘性流动的材料被多次挤压拉伸,最终成为有宽度和厚度的片状产品。塑料和橡胶都有压延工艺,聚氯乙烯树脂是塑料的原料。
压延工艺和压延原理?
在橡胶制品的制造中,将预混合的橡胶复合料制成一定厚度、宽度或形状的薄膜,或将薄橡胶层挂在纺织品上的过程称为压延。使用压延可完成压、压、上胶、擦拭、贴膜、减薄、过滤等操作。
轧光原则:当在压延机的两个工作辊之间添加施胶料时,由于辊的转动,施胶料被带入夹料中。施胶材料被卷成具有厚度和宽度的薄膜。在压延过程中,橡胶材料一方面发生粘性流动,另一方面发生弹性变形。因此,压延过程中的各种工艺现象都与胶料的流动性和胶料的粘弹性有关。
辊对塑料的挤压和剪切作用改变了材料的宏观结构和分子形状,在温度的协调下使塑料塑化和延伸。由于滚轮的作用,层变得更薄,而拉伸增加了层的宽度和长度。在压延过程中,辊在对材料进行挤压和剪切时,会受到来自材料的反作用力。试图分开两个滚子的力叫做分离力。通常情况下,可将滚子设计加工成微腰鼓形,或将两个滚子的轴调整成跨越一定角度或施加预应力。可以在一定程度上克服或减少分离力的有害影响,提高压延产品的厚度均匀性。在压延过程中,热塑性塑料受到较大的剪切应力,因此大分子会沿着薄膜的推进方向定向。所制备的薄膜在物理和力学性能上具有各向异性。这种现象被称为日历效应。压延效果的大小受压延温度、转速、进给厚度、物理性能等的影响,加热或增加压延时间都会降低压延效果。
有哪些日历?
- 按工作辊数:二辊、三辊、四辊。
- 根据使用:
- 单张台历:用于压片或纺织品胶合,通常有三卷或四卷,每卷旋转速度相同。
- 擦胶挂历:用于在纺织品上擦胶,一般为三卷,每卷之间有一定的速度比。
- 通用万年历:这种万年历兼有上述两种万年历的功能,通常为三卷或四卷,每卷的速比可通过辅助齿轮调节。
- 压延机:用于制造表面有图案或一定形状的薄膜,其中一个辊上刻有图案。
- 钢丝挂历:用于钢丝帘子布的粘合,由四个滚筒组成。
- 根据辊筒的布置,可分为i型、t型、l型、z型、s型等。
日历设计为何要采用补偿措施?
在压延机的加工过程中,当橡胶材料经过辊距时,对辊的侧压力很大,辊本身的重量会使辊产生一定的弹性弯曲。结果,压延后的薄膜中间厚,两边薄。这一现象。为了克服这些缺点,在设计日历时通常采取一些补偿措施,以保证压延的精度。常用的补偿方法有凹凸系数法、轴线交叉法和反向弯曲法。
什么是压延效应?压延效应对产品性能有什么影响?
被压延产品在纵向和横向的性能不同的现象称为压延效应,薄膜沿纵向的断裂强度大,伸长率小,收缩率大。沿膜横向的撕裂强度小,延伸率大,收缩率小。产生压延效应的原因是压延后橡胶分子与针状或片状颗粒排列在一起。压延效应,从加工角度看,应尽量消除。会造成半成品的变形,给操作带来困难。但是,从产品的角度来看,有些产品对纵向强度要求很高,应该使用。在某些产品中,强度分布需要均匀,应予以消除。在进行物理力学性能试验时,应注意切割片的方向应与压延法一致。
消除方法:尽量不使用或不使用针片和填充物。压光温度的升高会增加分子的活化能。
压延的准备过程是什么?
- 热熔:橡胶复合料加入万年历之前,必须在明轧机中进行轧制,以提高填料在万年历中的分散均匀性和热塑性,使万年历复合料柔软容易。这个过程被称为热精炼或预热。橡胶化合物的热精炼一般在直径390- 550mm的开式磨机上进行,包括两个步骤。第一步是粗制,使用低温薄道使橡胶复合材料柔软均匀。第二步是精链,辊距较大,辊温较高,提高胶料温度,获得均匀较大的热塑性。1:1.7~1.28的范围是可取的。操作过程中,加热搅拌机上的积胶量应保持在一定水平。
粗链和细链的条件控制:粗加工:辊筒2-5 mm,辊筒温度40-45℃,薄道7-8次。细链:辊距7- 10mm,辊温60-70℃,道次6-7次。 - 进料和输送:进料方式对防止空气混入胶料有重要关系。一般采用连续投料,投料量与消耗量相等。加的次数要多,每次加的量要少,防止空气被困住。
- 操作台历的准备工作:开机前检查设备。重点是:辊筒表面是否正常,位置是否正常,温度是否均匀,有无异物或痕迹。检查轴承转动是否正常,并观察上油情况,表面温度计、测厚仪、夹板、绕线轴是否准备就绪,电机调整是否正常,转动声音是否异常。
- 温度控制:控制压延机辊筒温度是保证压延质量的重要组成部分。一般合成橡胶的压延辊温度低于天然橡胶,上辊温度高于中、下辊温度。轧辊温度还取决于配方、塑性、工艺方法、轧制方法等转速。
- 纺织品烘干:在压延前必须对纺织品进行烘干,以降低纺织品的含水量,提高纺织品的温度。干燥后的纺织品不能停放,以免吸湿。纺织品的含水量一般应控制在1-2%。过多的水分会降低橡胶与纺织品之间的附着力,但干燥会损坏纺织品或使纺织品变硬,降低强度。
压片工艺的操作方法有哪些?
压胶是将预热过的橡胶材料以相同的辊速,用日历压成一定厚度和宽度的薄膜。操作方法有两种:不积胶和中、下辊积胶。中、下辊的温度与中辊的温度相近或略低。适量的胶水可以使涂膜光滑,减少气泡,涂膜密实度好,但会增加压延效果。这种方法适用于丁苯橡胶。但操作时不宜过多,否则会带入空气。与无胶规则相反的规则适用于天然橡胶。
按压时应注意哪些因素?
- 辊温:辊温应根据橡胶的性能来确定。通常,含胶量高或弹性高的橡胶应具有较高的混炼温度。要使薄膜在滚筒上平稳移动,每个滚筒的温度要有一定的温差。例如,天然橡胶容易粘在热辊上,当薄膜从一个辊移动到另一个辊时,后者的辊温应该更高。相反,在丁苯橡胶中,其与辊筒的附着力随辊筒温度的降低而增大。
- 橡胶复合料的可塑性:可塑性高,流动性好,容易获得光滑的薄膜,但可塑性过大,又容易产生粘滞现象,可塑性小,片剂表面不光滑,收缩率大。
- 辊速:辊速快,生产能力大,但要根据胶料的可塑性来确定辊速。
片剂质量要求是什么?
压片质量要求表面光滑,百度均匀,无褶皱,无自硫橡胶颗粒,内部橡胶致密,无气泡。
过程中经常发生的质量故障和原因:- 内部气泡:原因是胶胶中复合剂含水率高、柔软剂挥发性高、压延温度高、聚胶过多、涂膜加载不当、回胶含水率高、压延膜过厚。
- 表面收缩率:原因是橡胶复合材料的可塑性低,导致收缩率大。橡胶料与回胶配比不均匀,热炼不均匀使橡胶料本身软硬不齐,收缩率不一致。
- 表面粗糙:原因是胶料塑性小,辊筒温度低,压延速度高,胶料橡胶颗粒自硫化。
- 薄膜厚度不均:原因是橡胶的可塑性不均匀。胶水的温度波动很大,导致收缩不均匀。操作时两侧辊距不一致或卷绕松紧度不相等,也会影响涂膜厚度。
什么是拟合?拟合的过程方法和要求是什么?
叠层是用日历把两层薄膜组合成一层的操作。它通常用于制造较厚、质量要求较高的薄膜,以及由两种不同橡胶材料组成的薄膜、层间膜等。
粘接工艺方法有:- 双辊压延层压:用普通的恒速双辊混胶机进行。其优点是覆膜厚度大,操作简单,但精度较差。
- 三卷压延层压:使用三卷压延机将预先压延的薄膜或胶带附加到新压延的薄膜上。
- 四辊压延覆膜:可同时对两层薄膜进行压延和覆膜,效率高,质量好,规格准确,但压延效果大。在覆膜时,要求每层膜具有一致的塑性程度,就会发生分层和胀形。在覆膜两层配方和厚度不同的薄膜时,最好采用同时覆膜的方法,即从日历上粘贴两层新鲜的薄膜,达到完全粘合,无气泡的效果。而且薄膜不会起皱,但压延效果大。
冲压时应注意哪些工艺要点?
压胶是将橡胶材料压成具有一定截面形状的半成品或表面有图案的薄膜。
成型需要精确的规格,清晰的图案,和致密的橡胶。因此,对复方配方和工艺条件有严格的要求。
在复合配方中,应主要控制胶含量。当出胶量高时,压后的图案容易消失。因此,在压制剂的配方中,应加入适量的填料和软化剂。在胶料中加入再生橡胶和硫化软膏是防止图案塌陷的有效措施。
压延主要是利用橡胶的流动性来塑形。要求复合胶具有一定的可塑性,并且复合胶的可塑性、热精炼程度、回胶比例等都要严格控制。薄膜出历后,应采用快速冷却的方法,使图案成型,防止塌陷变形。