壓延成型薄膜用聚氯乙烯樹脂

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標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓延成型薄膜用聚氯乙烯樹脂的術(shù)語和定義、分類、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。2100433B

標(biāo)準(zhǔn)適用于以電石或乙烯為原材料通過懸浮法生產(chǎn)的壓延薄膜專用的聚氯乙烯樹脂。

沈平、林雪琴、譚定好、王中華、李偉鍵、李永平、區(qū)健輝、李學(xué)釗、洪愛軍、劉斌、簡(jiǎn)順清、胡昌華。

目前壓延成型均以PVC制品為主，主要有軟質(zhì)PVC薄膜和硬質(zhì)PVC片材兩種。此處以PVC薄膜生產(chǎn)為例來敘述一個(gè)完整的壓延成型過程。 PVC薄膜的壓延成型工藝是以PVC樹脂為主要原料，按薄膜制品的用途不同要求，把其他輔料（增塑劑、穩(wěn)定劑、填加料及其他輔料）按配方的不同比例，經(jīng)計(jì)量混合，加入到PVC樹脂中。由高速混合機(jī)攪拌混合均勻，再經(jīng)過密煉機(jī)、擠出機(jī)或開煉機(jī)混煉、預(yù)塑化，輸送到壓延機(jī)上壓延成型。然后，通過冷卻輥筒的降溫定型生產(chǎn)過程。

壓延成型配方原料的選擇

產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 配方設(shè)計(jì)前，要了解制品的應(yīng)用條件，分清制品質(zhì)量要求條目中的主次項(xiàng)目。 擬選用的原料要注意到各原料間的相互影響和工藝操作的可行性。 注意配方中用料對(duì)工藝操作條件要求是否苛刻，那些對(duì)工藝溫度變化敏感、不易與其他原料混合、容易分解的原料應(yīng)盡量少用或不用。 設(shè)計(jì)的配方要經(jīng)過幾次反復(fù)試驗(yàn)，應(yīng)用實(shí)踐考核，修改完善之后確定一個(gè)比較理想的配方。

壓延成型混合和塑煉

混合和塑煉的主要目的是保證物料分散均勻和塑化均勻。如果分散不均勻，會(huì)使樹脂各部分增塑作用不等，使薄膜產(chǎn)生魚眼、冷疤、柔韌性降低等缺陷；若塑化不均，則薄膜會(huì)產(chǎn)生斑痕、透明度差等缺陷。 配料混合體系不僅要按配方配制成干混料，并且應(yīng)根據(jù)各原料性質(zhì)按一定順序投料。初混合可選用捏合機(jī)、高速混合機(jī)等，必要時(shí)進(jìn)行加熱或在夾套中通冷卻水進(jìn)行冷卻。 塑煉過程中的溫度不能過高也不宜太低。溫度太高，時(shí)間過長(zhǎng)，增塑劑會(huì)散失，樹脂也將被降解。若溫度太低，會(huì)出現(xiàn)不粘輥和塑化不均勻等現(xiàn)象，也會(huì)降低薄膜的力學(xué)性能。一般軟質(zhì)PVC薄膜塑煉適宜溫度在165~170℃之間。 近年來，隨著混煉擠出機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，連續(xù)向壓延供料的方式正在取代間歇的喂料操作。

壓延成型壓延

塑化后的物料利用皮帶輸送，經(jīng)金屬探測(cè)儀檢測(cè)后，供料給壓延機(jī)輥筒。壓延工藝條件包括輥溫、輥速、速比、存料量、輥距等是影響壓延制品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，它們既互相聯(lián)系又互相制約。

壓延成型輥溫

輥筒具有足夠的熱量是使物料熔融塑化、延展的必要條件。物料壓延過程中所需的熱量來自于內(nèi)熱和外熱。內(nèi)熱即在壓延過程中輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于剪切作用而產(chǎn)生的大量摩擦熱。外熱指通過介質(zhì)或電對(duì)輥筒表面進(jìn)行加熱，使輥筒具有一定的溫度。物料所需要的熱量是一定的，內(nèi)熱外熱要均衡，因此輥速和輥溫的控制要互相關(guān)聯(lián)。 輥溫控制主要根據(jù)配方中樹脂以及助劑的因素來確定，例如配方中樹脂熔融溫度低、熔融粘度低、增塑劑含量高，則壓延時(shí)輥筒溫度可選低些。 內(nèi)熱主要受輥筒速度影響。輥速越快，剪切摩擦熱越高，內(nèi)熱越大，這樣需要的外熱相對(duì)較小，因此輥溫可適當(dāng)降低。但是單純提高輥速，必然引起物料壓延時(shí)間縮短和輥筒分離力增加，使產(chǎn)品偏厚以及存料量和產(chǎn)品橫向厚度分布發(fā)生變化；若降低輥速，壓延時(shí)間延長(zhǎng)、分離力減少，產(chǎn)品會(huì)先變薄，熱后由于摩擦熱減少，出現(xiàn)表面粗糙、不透明甚至孔洞等缺陷。 壓延時(shí)，為了使物料能夠依次貼合輥筒，避免夾入空氣而使薄膜不帶孔泡，各輥筒溫度一般是依次增高的，各輥筒溫差在5~10℃范圍內(nèi)。 另外，壓延機(jī)輥筒表面溫度還應(yīng)該盡量一致，這樣才能夠使制品的橫向厚度均勻。

壓延成型輥速和速比

輥速是決定壓延生產(chǎn)速度的關(guān)鍵因素。輥速快，則生產(chǎn)效率高，同時(shí)，制品收縮率也大。輥速應(yīng)視壓延物料的流動(dòng)特性和制品的厚度等因素決定。壓延機(jī)相鄰兩輥筒線速度之比稱為輥筒的速比。調(diào)整壓延機(jī)輥筒的速度，使各個(gè)輥筒具有一定的速比，主要原因一是使壓延物依次貼輥，二是提高物料的塑化程度。 壓延機(jī)的輥筒速比控制應(yīng)適中。速比過大會(huì)出現(xiàn)包輥現(xiàn)象，薄膜厚度會(huì)不均勻，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力。速比過小，薄膜會(huì)不吸輥，導(dǎo)致有氣泡夾入，影響制品質(zhì)量。

壓延成型輥距和輥隙間的存料

輥距是相鄰兩輥表面間的最小距離。壓延時(shí)各輥筒間距的調(diào)節(jié)既是為了適應(yīng)不同厚度制品的要求，也是為了改變各道輥隙間的存料量。 輥隙間存料量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響也很大。輥隙間存料量過多，物料在壓延前停留時(shí)間過長(zhǎng)，溫度降低，再進(jìn)入輥間壓延時(shí)就會(huì)造成薄膜表面粗糙，內(nèi)部有氣泡。存料量過少，壓延物料供不應(yīng)求時(shí)，會(huì)因擠壓力不足使薄膜表面出現(xiàn)皺皮現(xiàn)象。

壓延成型壓延效應(yīng)

由于在壓延機(jī)上壓延物的縱向上受有很大的剪切應(yīng)力和速比造成的拉伸應(yīng)力，壓延物也因此產(chǎn)生沿其縱向的分子取向，以致薄膜在物理學(xué)性能上出現(xiàn)各向異性，這種現(xiàn)象在壓延成型中稱為壓延效應(yīng)或定向效應(yīng)。壓延效應(yīng)的大小受到壓延溫度、輥筒轉(zhuǎn)速與速比、輥隙間存料量、制品厚度以及物料性質(zhì)等因素的影響。 壓延效應(yīng)使得壓延產(chǎn)品產(chǎn)生各向異性。平行于壓延方向的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率提高，而垂直于壓延方向上的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率降低。在自由狀態(tài)加熱時(shí)，由于解取相作用，薄膜縱向出現(xiàn)收縮，橫向與厚度則出現(xiàn)膨脹。所以壓延制品越薄，其質(zhì)量就越難以保證。這也是為何薄膜厚度小于0.05mm時(shí)很少采用壓延法生產(chǎn)，而采用擠出吹膜生產(chǎn)。

壓延成型引離、冷卻、卷取

從四輥壓延機(jī)的第三和第四輥之間引離出來的壓延薄膜，經(jīng)過引離輥、軋花輥、冷卻輥和卷取輥之后成為制品。 引離輥的速度通常比壓延機(jī)主輥轉(zhuǎn)速快25%~35%，另外，為了避免制品在引離時(shí)發(fā)生冷拉伸，防止增塑劑等易揮發(fā)物凝結(jié)在引離輥表面影響產(chǎn)品質(zhì)量，需將引離輥加熱。冷卻定型裝置采用一系列的冷卻輥筒，一般為4~8只。冷卻的目的是使制品溫度下降，以便后面的卷取。卷取過程要嚴(yán)格控制卷取速度，使其始終與壓延速度相適應(yīng)。為了保證壓延順利進(jìn)行，一般控制的輥速為：卷取速度≧冷卻速度﹥引離速度﹥第三輥筒速度。 2100433B

壓延成型，是指生產(chǎn)高分子材料薄膜和片材的主要方法，它是將接近粘流溫度的物料通過一系列相向旋轉(zhuǎn)著的平行輥筒的間隙，使其受到擠壓和延展作用，成為具有一定厚度和寬度的薄片狀制品。

將熔融塑化的熱塑性塑料通過兩個(gè)以上的平行異向旋轉(zhuǎn)輥筒間隙，使熔體受到輥筒擠壓延展、拉伸而成為具有一定規(guī)格尺寸和符合質(zhì)量要求的連續(xù)片狀制品，最后經(jīng)自然冷卻成型的方法。