模具塑料成型工藝

1、塑料成型工藝C A I課件吉林大學(xué)珠海學(xué)院機(jī)電系57 幾種制品的擠出工藝 已如51節(jié)所述，憑惜擠出工藝成型的制品是多種多樣的，每一種制品所牽涉的工藝和技術(shù)都各具自己的特點(diǎn)，有比較簡(jiǎn)單的，如管、棒等；也有比較復(fù)雜的，如薄膜、異型材等。這里只簡(jiǎn)單地?cái)⑹銎渲袔追N較為重要的幾種制品的擠出工藝和所需的設(shè)備，其余則可類推。591管材的擠出 擠出管材所用的設(shè)備有擠出機(jī)、機(jī)頭、定型裝置、冷卻榜、牽引設(shè)備和切斷設(shè)備等。其中除擠出機(jī)的敘述已見于前幾節(jié)外，其余設(shè)備和操作均分見于后。不過(guò)在此值得一提的是對(duì)擠出機(jī)大小的選擇。作為一般逼則，在擠壓圓往形聚乙烯制品(管、棒等)時(shí)，口模通道的截面積應(yīng)不超過(guò)擠出機(jī)料筒截面積的4

2、0。擠壓其它塑料時(shí)，則應(yīng)采用比此更小的值。 1 機(jī)頭和口模 用于擠出各種熱塑性塑料管樹的機(jī)頭，大體上可以分為偏移式和直通式兩類。前者只用于對(duì)內(nèi)徑尺寸要求液確的生產(chǎn)，一段很少采用，用得最多的是后者。團(tuán)522所示的是一種直通式機(jī)頭。擠出機(jī)擠出的熔融塑料進(jìn)入機(jī)頭由芯棒及口模外套所構(gòu)成的環(huán)隙通道流出后即成為管狀物。芯棒與口模外套均按制品尺寸的大小而給出其相應(yīng)尺寸口模外套在一定范圍內(nèi)可通過(guò)調(diào)節(jié)螺桂作徑向移動(dòng)，因此擠出的管狀物的壁厚即可得到調(diào)整。 這里必需注意的是，機(jī)頭在長(zhǎng)時(shí)間的工作中或由于不正確的溫度控制面使塑料局部過(guò)熱分解，或由于壁厚調(diào)節(jié)不當(dāng)而使流道出現(xiàn)死角，從面就能造成型料在機(jī)頭內(nèi)表面上發(fā)生結(jié)垢。此

3、外，還可能由于其它一些原因而使塑料熔體在流道內(nèi)出現(xiàn)不均勻流動(dòng)，致使芯棒受到不均勻的應(yīng)力，并且在垂直于擠出方向上受到推動(dòng)，這樣移動(dòng)就會(huì)使制品的壁厚不均。如果想再調(diào)整螺校進(jìn)行調(diào)整，則死角又會(huì)擴(kuò)大，塑料的分解仍然出現(xiàn)。所以對(duì)于多腳架的強(qiáng)度以及它和芯棒的聯(lián)結(jié)方式，都必須給予考慮。調(diào)節(jié)螺栓的數(shù)量取決于口模的直徑，可以是3h 4或6個(gè)。 為求得機(jī)頭內(nèi)流道的通暢，流道必須呈流線型而且應(yīng)十分光滑，有時(shí)還要求鍍鉻(對(duì)聚氯乙烯尤其需要，因?yàn)榭山枰苑乐够瘜W(xué)腐蝕)，以便提高管材表面質(zhì)量。 所有的直通式機(jī)頭都需要用多腳架來(lái)支承芯棒。但是，多腳架的筋必會(huì)使通過(guò)的料流引起如圖523歷示的合流痕跡，從質(zhì)量角度來(lái)看*這是不能忽

4、視的 造成合流痕的原因可從圖524所示流動(dòng)情況得到說(shuō)明。料流通過(guò)多胸架時(shí)，靠近多腳架筋的地方的料所受的剪切員高，通道中心處的料則反是，因受應(yīng)力而發(fā)生彈性變形部分，如果在以后得不到凹復(fù)的機(jī)會(huì)，則在產(chǎn)品中就顯露出一條可見的料線或縱向裂紋。為了防止這種現(xiàn)象，在機(jī)頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。亡所能采取的方法可以是多種多樣的。通常是減少多胸架筋的數(shù)量、長(zhǎng)度或(和)厚度，但這是有限的。一種有效的方法是延長(zhǎng)口模乎直部分的長(zhǎng)度和增大多腳架與出料口的距離，以便由多胸架分成股的料流能在擠出前得到應(yīng)有的松弛而正確的熔接。 機(jī)頭中、口校干直部分足使焙態(tài)塑料形成產(chǎn)品形狀的部分。表面上看來(lái)，擠離口模的管狀物的壁厚應(yīng)該等于平直部分通道的

5、厚度，實(shí)際上卻不然。離開口模的管狀物*一方面由于牽引和收縮的關(guān)系，其截面積常會(huì)縮小，而另一刀而則由于應(yīng)力的解除會(huì)使其出現(xiàn)彈性回復(fù)，從徹發(fā)生膨脹，這種膨脹與收縮均與塑料的性質(zhì)和采用的工藝條件有關(guān)。顯然，這種情況在擠出其它制品時(shí)同樣也會(huì)發(fā)生。對(duì)膨脹和收縮的問題雖在等溫等壓下可以計(jì)算，但實(shí)際情況遠(yuǎn)不是等溫等壓的，因此在設(shè)計(jì)口模時(shí)一般都憑經(jīng)驗(yàn)解決*通俗都將芯棒和通道的直徑放大，以便用牽引的快慢位制品達(dá)到規(guī)定的尺寸。不過(guò)牽引也不能過(guò)快，不然會(huì)在制品中引起分子定向，從而削弱制品的爆破強(qiáng)度。 擠壓聚氯乙烯管材時(shí)，通道和芯棒的直徑分別地應(yīng)比所制管材規(guī)定尺寸次5左右，擠壓高密度聚乙烯管材時(shí)則應(yīng)放大10。為了使機(jī)

6、頭具有足夠的壓力，而使所擠塑料得到壓實(shí)并從而消除多胸架歷造成的合流痕，乎宣部分還必須有一個(gè)合適的長(zhǎng)度。常用的方法尼使乎直部分的長(zhǎng)度和口模經(jīng)隙保持一定的比例。按照所用擠出機(jī)和塑料的種類以及產(chǎn)品規(guī)格的不同，乎直部分的長(zhǎng)度也不一樣。就擠管的機(jī)頭來(lái)說(shuō)，通常所取平直部分的長(zhǎng)度為壁厚的10一30倍。熔體粘度偏大時(shí)取的值偏小，反則反是。 2 定型 擠出的管狀物首先應(yīng)通過(guò)定型裝置，以使它因冷卻變硬而獲得定型。為了獲得具有光潔度高、尺寸準(zhǔn)確和幾何形狀正確的管材，進(jìn)行有效的冷卻是至為重要的定型方法一般有外徑定型和內(nèi)徑定型兩種外徑定型是在管狀物外壁和定徑套內(nèi)壁緊密接觸的情況下進(jìn)行冷卻而得到實(shí)現(xiàn)的。保證這種緊密接觸的

7、措施是從設(shè)在多腳架的一個(gè)支架和芯棒內(nèi)的連通孔向管狀物內(nèi)部通入壓縮空氣，并在擠出的管渦或管內(nèi)封塞，使管內(nèi)維持比大氣壓力較大而又恒定的壓力。此外，也有在套管上沿因而上鉆一徘小孔而用真空抽吸使管狀物緊貼套管的。 內(nèi)徑定型的方法如圖525所示。這種定型方法是將定徑套的冷卻水管從；芯棒處伸進(jìn)，所以必須使用倔移式機(jī)頭用內(nèi)徑定型所制得的督材內(nèi)壁較為光滑。不管所用的定徑套是外徑套還是內(nèi)徑套，其尺寸目前大多還憑經(jīng)驗(yàn)確定。對(duì)外徑定型來(lái)說(shuō)，定徑套的長(zhǎng)度一般取其內(nèi)徑的三倍。定徑套的內(nèi)徑應(yīng)略大于管樹外徑的名義尺寸，一般不大于z毫米。比較起來(lái)，外徑定型結(jié)構(gòu)鉸為簡(jiǎn)單、操作方便，我國(guó)目前普遍采用的均為這一種。3 冷卻 用作冷

8、卻的裝置常用的有冷卻槽和噴淋水箱兩種。冷卻槽迥常分為2、4段，借以調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度。沖卻水一般是從最后一段迥入冷卻槍的，而后再使其逐次地一段一段前進(jìn)，也就是使水流方向與擠出的管材的運(yùn)動(dòng)方向逆向而行。這樣就能使管材冷卻得比較緩和，內(nèi)應(yīng)力就比較小。冷卻槽長(zhǎng)度一般為15一6米。由于冷水稻中的上下層水溫不同，管材在冷卻過(guò)程中有可能發(fā)生彎曲。此外管材在冷水槽中是受有浮力的，所以這對(duì)冷卻中的管材也有使之彎曲的可能，尤以大型管材為甚。采用沿管材圓周上均勻布置的噴水頭對(duì)擠出管材進(jìn)行噴淋冷卻，常能減少管于的變形。 4 牽引 常用牽引擠出管材的裝置有滾輪式和屁帶式兩種。對(duì)這類裝置均要求它們具有較大的夾持力，并且能均勻

9、地分布于管材圓周上。此外，牽引速度必須十分均勻，而且應(yīng)能無(wú)級(jí)調(diào)速。以上這些要求，無(wú)非是保證所擠管材的尺寸Q勻和提高其機(jī)械強(qiáng)度。牽引速度一般在2米分、6米分，也有高達(dá)10米分的。顯然，牽引速度是依賴于擠出速度的。擠出速度過(guò)快時(shí)常會(huì)造成塑料混合不均和料流出現(xiàn)脈動(dòng)現(xiàn)象。5 操作 擠管所用的料，尤其是聚乙烯，大多至灰色或黑色，這因?yàn)槠渲屑佑刑己?，借以提高所制管材的耐候性能。碳黑是容易吸濕的，因此所用的料必須在擠壓前進(jìn)行干燥，否則制品表面就比較粗糙。擠壓管材所取的料溫比擠壓其它制品(除吹塑薄膜外)均低。原因是：(1)擠離口模時(shí)的塑料粘度大，有助于準(zhǔn)確定型；(2)減輕冷卻系統(tǒng)的負(fù)荷以便于提高產(chǎn)率。對(duì)聚氯乙

10、烯來(lái)說(shuō)，還可減少降解的可能。擠出硬聚氯乙烯的料溫約為175，聚烯烴約為200。 擠出管材時(shí)出現(xiàn)的問題，所產(chǎn)生的原因和解決的方法見附錄表8。 572吹塑薄膜的擠出 圖526為生產(chǎn)吹塑薄膜的一種裝置示意圖。塑料熔體由環(huán)隙形口模擠成薄壁管狀物后，即被牽引裝置牽引上7I(少數(shù)也有水平向或向下引出的)，至一定距離后通過(guò)矛向夾板而被引輥夾攏。所笛管狀物在離開口模和被央攏的一段距離內(nèi)須由芯捧中心孔引進(jìn)壓縮空氣將它吹脹成泡狀物，并以壓縮空氣的壓力來(lái)控制泡狀物的壁厚泡狀物一股是由空氣來(lái)冷卻的，冷卻后的泡狀物就由一組央持輥引出并展乎。根據(jù)所制薄膜的要求，在生產(chǎn)中還須相應(yīng)地加設(shè)破縫、折疊、表面處理卷取等裝置。 吹塑

11、法廣用于生產(chǎn)聚乙烯和聚氯乙烯等塑料薄膜，這是因?yàn)樗绕渌椒ň哂腥缦碌膬?yōu)點(diǎn)： (1)設(shè)備緊湊，致使對(duì)單位產(chǎn)率所需的投資少。 (2)通過(guò)控制泡狀物中的空氣容量和擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速即能比較容易地在適當(dāng)范圍內(nèi)調(diào)整薄膜的寬度或(和)原度。 (3)投有平口模擠出薄膜的邊緣影響，免去整邊的裝置和減少?gòu)U料的損失。(d)薄膜在成型過(guò)程中經(jīng)過(guò)了雙軸定向，因此薄膜的強(qiáng)度較高。用這種方法的缺點(diǎn)是： (I)由于冷卻速度一般倘小制得薄膜的透明度較差。 (z)薄膜的厚菠倘差較大1 擠出機(jī)通常都采用單螺桿擠出機(jī)，其大小隨所制落膜的寬度和厚度而定。笛出機(jī)的產(chǎn)率一般是受冷卻和牽引兩種速率控制的。薄而窄的薄膜，如用大機(jī)生產(chǎn)，則在快

12、速牽引下的冷卻是不很容易的。相反，厚而寬的薄膜，如用小機(jī)生產(chǎn)，勢(shì)必使塑料處于高溫的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，對(duì)其質(zhì)量的損害就大，同時(shí)在產(chǎn)率上亦不符合要求，所以一種擠出機(jī)只能適用于生產(chǎn)少數(shù)幾種規(guī)格的制品。 2 機(jī)頭和口模 用為吹塑薄膜的機(jī)頭類型主要有轉(zhuǎn)向式的直角型和水平向的直通型兩大類。兩大類的結(jié)構(gòu)與擠管用的相仿，也都備有芯棒和口模外套由于直角型機(jī)頭易于保證口模唇部各點(diǎn)的均勻流動(dòng)而使薄膜厚度波動(dòng)減少，所以工業(yè)上用這類機(jī)頭后多*直通型特別適用于熔體粘度較大和熱敏性的塑料。直角型機(jī)頭由于有料流轉(zhuǎn)向的問題，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)該設(shè)法不使近于笛出機(jī)一例的料流的速度大于另一例。在這一方向，用底部進(jìn)料的機(jī)頭(圖527)當(dāng)比用側(cè)而

13、進(jìn)料的(圖528)好。不過(guò)當(dāng)?？诔叽绱笥?0厘來(lái)時(shí)，塑料熔體對(duì)模芯底部的推力就很可觀，此時(shí)即需改用側(cè)而進(jìn)料的直角型機(jī)頭。 此外，為使薄膜的厚度波動(dòng)在卷取薄膜輥上得到均勻分布，常有采用所謂旋轉(zhuǎn)機(jī)頭的。此種機(jī)頭事實(shí)上仍然是直角型機(jī)頭，不過(guò)它的芯捧或模套是可以旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度大致為每5分鐘12轉(zhuǎn)。由于芯棒或模套的旋轉(zhuǎn)，薄膜厚落不均處既不會(huì)集中在一點(diǎn)，這就會(huì)改善薄膜卷取和印花等工序。使用帶螺旋芯棒的機(jī)頭(如圖529所示)具有出料均勺，脫厚易于控制消除熔接痕的特點(diǎn)。但由于流道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，漢適用于加工聚乙烯絮丙烯這類镕磁粘度較小又不易分解的塑料 口?？p隙的寬度和平直部分的長(zhǎng)度與薄膜厚度是有一定關(guān)系的。通常吹塑

14、oo 3、o05毫米厚的薄膜所用?？p寬度為o4一o8毫米，平直部分長(zhǎng)度為714毫米。 z 冷卻 為了減輕冷卻的負(fù)擔(dān)和提高產(chǎn)率的需要，在吹塑薄膜工藝中，控制較低的料溫是特別重要的。通用的冷卻方法是利用壓縮空氣通過(guò)風(fēng)環(huán)向泡狀物各點(diǎn)直接吹送。為了提高冷卻速率，也有使用冷凍空氣、二次風(fēng)環(huán)，；沁棒內(nèi)冷等技術(shù)的。 圖s30為吹塑薄膜快速冷卻的一種典型工藝裝置。由環(huán)隙形口模擠出的管狀物，首先通過(guò)一個(gè)大直徑的管形型芯向外引仲，經(jīng)由導(dǎo)向夾板送至夾輥。吹脹用的壓縮空氣經(jīng)由芯棒中心孔進(jìn)入泡狀物內(nèi)部使落膜達(dá)到要求的直徑，隨即進(jìn)入冷水浴中。另一方面管形型；露內(nèi)部的冷卻水流使其金屬表面得以冷卻，從而加速了冷卻的過(guò)程。山芯

15、棒中心孔傳至擠出泡狀物內(nèi)的壓縮空氣，由于管狀物下方已為夾輥壓乎而無(wú)法逸出，所以在正常狀態(tài)下壓縮空氣只需維持定壓而很少需要補(bǔ)充。 4 牽引 吹脹的泡狀物，在機(jī)頭的頂部，進(jìn)入導(dǎo)向板并由牽引輥(一個(gè)為橡皮的，另一個(gè)為鋼制的)將它夾封、牽引而導(dǎo)至卷取裝置。不用導(dǎo)向板而改用多對(duì)金屆小輥也是可以的。模口至牽引輥的距離決定著泡狀物的冷卻時(shí)間。這種時(shí)間與塑料的熱性能有關(guān)，例如用于聚乙烯的就比用于聚氯乙烯的為長(zhǎng)。 5 操作 在吹脹過(guò)程中，泡狀物的橫直兩向都有伸長(zhǎng)，因此兩向都會(huì)發(fā)生分子定向。為求得性能良好的薄膜，兩向上的定向最好取得平衡，也就是使直向上的牽仲比與橫向上的吹脹比(即泡管的直徑與口模直徑的比)相等。

16、實(shí)驗(yàn)證明，吹脹比越大，薄膜的透明度和光澤度也越大。但吹脹比過(guò)大時(shí)會(huì)造成泡狀物的不穩(wěn)定和擴(kuò)大口模原有的缺陷共中尤以不穩(wěn)定影響最為嚴(yán)重，因?yàn)樗鼤?huì)使所制薄膜發(fā)皺和厚度不均。通用的吹脹比為23。吹脹比既不便隨意增加，為使制品厚度符合要求，就不得不從牽伸比上來(lái)調(diào)整，這樣，牽伸比和吹脹比就不能相等。如果仍須維持薄膜橫直兩向性能的一致，就必須罪冷卻速率和口校溫度的控制來(lái)平衡，因?yàn)樵黾訑D出物在高溫的停留時(shí)間，可以減少形股在直向上的分子定間程度。次采用風(fēng)環(huán)冷卻工藝的吹塑薄膜小，剛擠離口校的管狀物是透明的，一當(dāng)冷到適當(dāng)溫度麗產(chǎn)生有品體時(shí)(指聚烯烴等結(jié)品性塑料而畜)，即失去透明性而變得渾濁，渾濁與透明區(qū)的交界線被稱

17、為冷凍線。決定冷凍線離口模高低的因素很多，大抵吹脹比和冷卻速率越大時(shí)，冷凍線離口模越近；牽引速率、擠壓溫度和薄膜厚度越大時(shí)則離口模越遠(yuǎn)。距離遠(yuǎn)時(shí)會(huì)降低范膜的橫向上的撕裂強(qiáng)度和增高薄膜的濁度，同時(shí)，對(duì)薄膜的沖擊強(qiáng)度也是有影響的。 吹田薄膜中出現(xiàn)的問題，所產(chǎn)生的原因和消除方法見附錄表9 5g5 雙向拉伸薄膜的平擠 利用擠出成型制造塑料薄膜也可不用592節(jié)所述的機(jī)頭而用扁平機(jī)頭。由扁平機(jī)d；擠出(通稱平擠)的擠出物經(jīng)過(guò)冷卻。輾光等所取得的薄膜不僅在厚薄公差上比吹塑薄膜小，生產(chǎn)卒也高，而且在應(yīng)用上也較廣泛。但在強(qiáng)度和透明度方而卻較差，這是因?yàn)榇道肀∧ぶ械木酆衔锓肿右言谥圃熘蝎@得縱橫定向不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)果(參

18、見25s節(jié))。如果使用扁平機(jī)頭再輔以適當(dāng)?shù)难b置而使所得薄膜中聚合物分子在縱橫兩向上發(fā)生恰當(dāng)?shù)亩ㄏ?，則所制的薄膜在性能上就餃為優(yōu)越。本節(jié)所要介紹的就是這種乎擠拉伸的成型方法。 在此應(yīng)該指出，雖然由平擠拉伸和吹塑所制出的薄膜都是雙軸定向的，而且用前一種方法能使薄膜厚薄公差的控制容易和產(chǎn)率提高，但吹塑的設(shè)備較為簡(jiǎn)單，制品也較為便宜，所以就生產(chǎn)方法和制品的應(yīng)用來(lái)說(shuō)仍有其特定的地位。圖531所示為平擠拉仲法的一種裝置。理料熔體由扁平機(jī)頭擠成厚片后(使用聚酯時(shí)也有用計(jì)且泵將反應(yīng)釜中合成的液狀樹脂送入窄縫形口模直接作成厚片的)6即被送至具有不同轉(zhuǎn)速的一組拉伸輥上進(jìn)行縱向拉仲。拉伸輥?lái)毥?jīng)預(yù)熱以使薄股具有一定的

19、溫度(熔點(diǎn)以下)，拉伸比一般控制在4：1至102l之間。 經(jīng)過(guò)縱向拉仲的薄膜再送至拉幅機(jī)上作橫向拉伸。 拉幅機(jī)主要由烘道、導(dǎo)軌和裝置夾鉗的鏈條組成。導(dǎo)軌是根據(jù)拉伸的要求而使其張有一定角度的，而且為了滿足變更拉伸比，張角的大小還可進(jìn)行調(diào)整。準(zhǔn)備作橫向拉伸的薄膜由夾鉗夾任而沿導(dǎo)軌遠(yuǎn)行，借以即可使被加熱的薄膜強(qiáng)制橫向拉仰。烘道通常采用熱風(fēng)對(duì)流和紅外線加熱，要求有精確的溫度控制。薄膜離開拉幅機(jī)后即進(jìn)行冷卻和卷取。 1 擠出機(jī) 選用的擠出機(jī)除大小應(yīng)符合規(guī)定的要求外，還應(yīng)保證其輸送的物料在塑化和溫度上的均勻以及渦流無(wú)脈動(dòng)現(xiàn)象，否則即會(huì)繪制品帶來(lái)?yè)p疵或(和)厚簿不勻。2 機(jī)頭和口模 采用的機(jī)頭通為中心進(jìn)料的

20、窄縫形機(jī)頭，如圖532所示。這種機(jī)頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，模唇部分應(yīng)十分堅(jiān)實(shí)或加有特殊裝且以便克服塑料熔體形成的內(nèi)壓而防止模唇變形，不然就會(huì)引起制品厚度的不均?？谀５钠街辈糠忠矐?yīng)較長(zhǎng)，通常不小于16毫米。 較長(zhǎng)的理由不僅在于增大料流的壓力以提高曲膜的質(zhì)亟，而且還借以去除料流中的拉伸彈性，從而有利于制品厚度的控制 3 序片的冷卻 己如253節(jié)所述，用于雙向拉仰的厚片應(yīng)該是無(wú)定形的。工藝上為達(dá)到達(dá)一日的對(duì)結(jié)晶性聚合物(如聚酪聚丙烯等)所采取的措施是在厚片擠出后立即實(shí)行急沖。急冷是用沖卻轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行的，冷卻轉(zhuǎn)鼓通常都用鋼制鍍格的，表面應(yīng)十分光潔，其中設(shè)有通道以便通入震犯的水來(lái)控制溫度，聚釀為60、70。急待時(shí)是

21、將擠出的厚片，在離開口模一段距離后，性上穩(wěn)速旋轉(zhuǎn)和冷卻的轉(zhuǎn)鼓，并在一定的方位撤離轉(zhuǎn)枝。 口模與冷卻轉(zhuǎn)鼓最好是傾向排列的。相隔的距離應(yīng)不大于15冤米；冷卻轉(zhuǎn)鼓的線跡度與饑頭的出料速度大致同步而略有拉仲。倘若擠離口模的厚片貼十冷卻轉(zhuǎn)鼓后出現(xiàn)發(fā)皺的現(xiàn)象，此時(shí)就應(yīng)仔細(xì)地困整冷卻轉(zhuǎn)斂與口模之間的位置和談出速率。 厚片俘度大致為拉伸薄膜的12、1s倍。將結(jié)品性聚合物制成完全不結(jié)品的厚片是困難的。因此在工藝上一般允許有少量的結(jié)晶，但結(jié)晶度應(yīng)控制在5以下。厚片橫向厚度必須嚴(yán)格保持一致。4 縱向拉沖 圖533為對(duì)聚酪厚片進(jìn)行縱向拉伸的示意圖。浮片經(jīng)預(yù)熱輥筒12、3、4、5預(yù)熱后，溫度達(dá)到80左右，接著在6、 7

22、兩輥之間被拉伸。拉伸倍數(shù)得于兩拉仲輥的線速比。拉伸輥溫度為80、100溫度過(guò)南會(huì)出現(xiàn)粘輥痕跡，影響制品表面質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起包輥；溫度道低則會(huì)出現(xiàn)冷拉現(xiàn)象，厚度公差增大，橫向收縮不穩(wěn)定，在縱橫拉仲的接頭處易發(fā)生脫夾和破膜現(xiàn)象?？v拉后薄膜結(jié)晶度增至10一14* 縱拉后的薄膜進(jìn)入冷卻輥7、8、 9冷卻。冷卻的作用是使結(jié)晶迅速停止，并固定分子的取向結(jié)構(gòu)二是張緊厚片，避免發(fā)生回縮。由了冷卻后須立即進(jìn)入橫向拉仲的預(yù)熱段，所以冷卻輥的溫度不宜過(guò)低，服控制在塑料的玫瑰化溫度左右。 5 橫向拉伸 縱拉后，厚片即送至拉幅機(jī)進(jìn)行橫向拉伸。橫拉是用拉幅機(jī)實(shí)行的。拉幅機(jī)共分預(yù)熱段和拉伸段兩個(gè)部分，如圖534所示的前

23、面兩段。 預(yù)熱段的作用是將縱拉盾的厚片重新加熱到玻璃化溫度以上。進(jìn)入拉伸段后，導(dǎo)軌即有l(wèi) o。左右的張角，以使厚片在的進(jìn)的過(guò)程巾得到橫向拉伸。橫拉倍數(shù)為拉幅機(jī)出口處寬度與縱拉后茁膜寬度之比。拉仰倍數(shù)一般較縱拉時(shí)為小，約在25、4之間。拉伸倍數(shù)超過(guò)一定限度后，對(duì)所制薄膜性能的提局即不顯著，反而引起破損。橫向拉伸后，聚合物的結(jié)晶度增至20、25。 6l 熱定型和冷卻 熱定型的目的和理淪根據(jù)已見253節(jié)。熱定型所采用的溫度至少應(yīng)比聚合物最大結(jié)晶速率溫度大10。在進(jìn)入熱定型段之前，拉伸的薄膜須先經(jīng)過(guò)緩沖段。緩沖毆寬度與拉伸段末端相同，溫度只稍高于拉伸段。緩沖段的作用是防止熱定型段溫度直接影響拉仲段，以

24、便拉伸段溫度能夠得到嚴(yán)格控制。 為了防止破膜，熱定型段寬度應(yīng)稍有減小，因?yàn)楸∧挾仍跓岫ㄐ瓦^(guò)程中升溫時(shí)會(huì)有收縮但又不能任其收縮，因此必須在規(guī)定限度內(nèi)使拉伸薄膜在張緊狀態(tài)下進(jìn)行高溫處理，即熱定型。經(jīng)過(guò)熱定型的制品，其內(nèi)應(yīng)力得到消除，收縮串大為降低，機(jī)械強(qiáng)度和彈性也都得到改善。 熱定型后的越膜溫度較高，必須進(jìn)行冷卻至室溫，以免薄膜成卷后熱量難以散失，從而引起薄膜的進(jìn)一步結(jié)晶、解除定向與老化。最后所得制品的結(jié)晶度約40、42。 7 切邊和卷取 冷卻后的薄膜，經(jīng)過(guò)切邊后即可由卷繞裝置進(jìn)行卷取。切邊是必要的，由于拉幅故膜是靠夾鉗鉗住邊緣進(jìn)行拉伸的，因此薄膜邊緣總是比其余部分厚。 s 操作 用于雙向拉伸的

25、聚配，在向擠出機(jī)投料之前，原料必須充分干燥，其中水分肯量應(yīng)控制在o02以下，以防在高溫的塑煉擠出中水解。 對(duì)厚片進(jìn)行拉伸時(shí)，縱橫兩向的定向度最好取得平衡。如果一個(gè)方向大于另一個(gè)方向時(shí)，則一個(gè)方向上性能水平的增加必會(huì)使另一個(gè)方向上的水平受到損失。在先縱拉后橫拉酌工藝中，使薄膜兩向的定向程度取得平衡，并不意味著兩向的拉伸比應(yīng)該相等。這因?yàn)橄冉?jīng)縱向拉仲的厚片，在隨后橫拉的過(guò)程中，其縱向就會(huì)發(fā)生收縮，所以上面說(shuō)橫向拉伸比應(yīng)該較縱向拉仰比小。生產(chǎn)時(shí)所用兩向拉伸比都是實(shí)驗(yàn)確定的。 此外，縱向拉伸的厚片既會(huì)在橫向拉伸時(shí)發(fā)生縱向收縮，則很難指望薄膜的中心與邊緣兩部分會(huì)取得相同的收縮*因此就能造成薄膜成品的厚薄

26、侗差所以擠出機(jī)所故厚片的沖心厚度最好比它的邊緣大l s左右，以使最終薄膜的厚度能較好的得到控制。一般澆鑄薄片制得雙軸定向薄膜會(huì)有25的厚落差異，而薄片具有錐形邊緣就可使厚落差異縮小到6。510 發(fā) 展 動(dòng) 向 近二十多年來(lái)在擠出模塑方面有很大發(fā)展，現(xiàn)分?jǐn)D出機(jī)、擠出工藝和擠出機(jī)的控制敘述于后5101擠出機(jī) 1單螺桿擠出機(jī)的改進(jìn)：e1967午單螺桿熔化理論問世后，又經(jīng)過(guò)很多研究，現(xiàn)在已能在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上借助電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度比較高的單螺桿擠出機(jī)，同時(shí)，在擠出機(jī)理論的啟示下，對(duì)如何使出料均勻已創(chuàng)造出不少新型螺桿(已見前述)；也改正了不少錯(cuò)誤，如認(rèn)為突變螺桿的不合理，現(xiàn)已大多廢置不用。最近的努力是改正單螺桿擠出機(jī)產(chǎn)雖的不穩(wěn)定性，以提高擠出制品的質(zhì)量。 西德曾對(duì)單螺桿輸送段的輸送力做過(guò)許多研究。結(jié)果以錐形且?guī)в休S向溝槽的料簡(jiǎn)最為符合要求，它可以提高產(chǎn)雖，但也存在一些問題，例如它必須附有強(qiáng)有力的冷卻裝置和配用京有抗磨能力的螺桿。再者，設(shè)置冷卻，從節(jié)省能量角度來(lái)說(shuō)，也不很經(jīng)濟(jì)。2兩級(jí)式擠出機(jī)：由于塑料在單螺桿擠出機(jī)中的塑化、混合和討5都是由同一根螺扦原但的，它的轉(zhuǎn)速不能按三種功能各白的需要而隨意調(diào)整，因此在加工自由度上不免受到限制。這是單螺桿擠出機(jī)的一大