第十一章 壓延工藝

1、第十一章第十一章 壓延工藝壓延工藝（Chapter 11:Calendering） 2學時學時橡膠工藝學橡膠工藝學精品課程多媒體教程精品課程多媒體教程本章主要內容本章主要內容壓延的概念及壓延任務壓延的概念及壓延任務1壓延原理壓延原理2壓延準備工藝壓延準備工藝3膠片壓延及膠布壓延膠片壓延及膠布壓延4本章要求本章要求 掌握壓延的作業(yè)內容掌握壓延的作業(yè)內容 掌握壓延效應的概念、原因及減輕措施掌握壓延效應的概念、原因及減輕措施 掌握壓延收縮變形的原因及減輕措施掌握壓延收縮變形的原因及減輕措施 掌握撓度的概念、產生原因及補償措施掌握撓度的概念、產生原因及補償措施 掌握壓延準備工藝過程掌握壓延準備工藝過程

2、 掌握膠片壓延和膠布壓延的工藝方法掌握膠片壓延和膠布壓延的工藝方法 了解壓延過程常見質量問題及其產生原因了解壓延過程常見質量問題及其產生原因第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、壓延的概念及任務一、壓延的概念及任務 壓延是指利用壓延機輥筒的橫壓力作用使膠料發(fā)生塑性流壓延是指利用壓延機輥筒的橫壓力作用使膠料發(fā)生塑性流動變形，將膠料制成具有一定斷面形狀和尺寸的膠片，或將膠動變形，將膠料制成具有一定斷面形狀和尺寸的膠片，或將膠料附著于織物表面制成一定厚度膠布的工藝加工過程。料附著于織物表面制成一定厚度膠布的工藝加工過程。壓延機完成的任務壓延機完成的任務膠片壓延膠片壓延壓型（如三角膠、鞋底、壓型（如三角膠、鞋底、

3、V帶緩沖膠條）帶緩沖膠條）膠片貼合膠片貼合簾布貼膠簾布貼膠帆布擦膠帆布擦膠二、壓延機的分類二、壓延機的分類分類方法分類方法輥筒數(shù)輥筒數(shù)目分類目分類用途分類用途分類輥筒排列輥筒排列形式分類形式分類兩輥壓延機兩輥壓延機三輥壓延機三輥壓延機四輥壓延機四輥壓延機五輥壓延機五輥壓延機型壓延機型壓延機型壓延機型壓延機L L型壓延機型壓延機型壓延機型壓延機壓片壓延機壓片壓延機壓型壓延機壓型壓延機擦膠壓延機擦膠壓延機壓光壓延機壓光壓延機貼合壓延機貼合壓延機實驗用實驗用壓延機壓延機壓片擦膠壓延機壓片擦膠壓延機Z Z型壓延機型壓延機S S型壓延機型壓延機1 1、表面光滑無雜物；、表面光滑無雜物；2 2、內部密實無

4、氣泡；、內部密實無氣泡；3 3、斷面幾何形狀準確，厚度尺寸精確；、斷面幾何形狀準確，厚度尺寸精確；4 4、表面花紋清晰；、表面花紋清晰；5 5、速度快，效率高。、速度快，效率高。三、壓延的要求三、壓延的要求第二節(jié)第二節(jié) 壓延原理壓延原理 膠料進入輥距的條件：膠料進入輥距的條件：接觸角（接觸角（）小于摩擦角（小于摩擦角（） 最大供膠厚度：最大供膠厚度：h2=h1+2Rh2=h1+2R（1-cos1-cos ）膠料進入輥距必須TF2摩擦力T=N彈性分力F2=Ntan 所以N Ntan 即 tan 設=tan 即 h2-h1=2（R-Rcos一、膠料進入輥距的條件及最大供膠厚度的確定一、膠料進入輥距

5、的條件及最大供膠厚度的確定二、壓延時膠料的塑性流動變形二、壓延時膠料的塑性流動變形厚度方向：壓縮塑性變形（厚度變?。┖穸确较颍簤嚎s塑性變形（厚度變?。╅L度方向：延伸塑性變形（長度延長）長度方向：延伸塑性變形（長度延長）寬度方向：變化不大寬度方向：變化不大(a)(b)三、膠料在輥筒上的受力狀態(tài)和流速分布三、膠料在輥筒上的受力狀態(tài)和流速分布四、壓延后膠料收縮變形和壓延效應四、壓延后膠料收縮變形和壓延效應 在最小輥距的在最小輥距的中央處膠料流速快于兩邊中央處膠料流速快于兩邊，形成，形成速度梯速度梯度，產生剪切度，產生剪切，對膠料產生，對膠料產生拉伸作用拉伸作用，使膠料，使膠料產生彈性變產生彈性變形形

6、。壓延后輥筒擠壓力消失，分子鏈要恢復卷取狀態(tài)，所以。壓延后輥筒擠壓力消失，分子鏈要恢復卷取狀態(tài)，所以膠片會膠片會沿壓延方向收縮沿壓延方向收縮，使膠片的，使膠片的厚度增大厚度增大，表面不光滑。，表面不光滑。 膠料收縮變形會影響壓延后膠片厚度尺寸變化，給控制膠料收縮變形會影響壓延后膠片厚度尺寸變化，給控制半成品厚度精度帶來麻煩。半成品厚度精度帶來麻煩。壓延后膠片出現(xiàn)性能上的各項異性現(xiàn)象壓延后膠片出現(xiàn)性能上的各項異性現(xiàn)象產生原因產生原因剪切力使分子鏈沿壓延方向取向剪切力使分子鏈沿壓延方向取向形狀不規(guī)則的配合劑粒子的長軸沿壓延方向取向形狀不規(guī)則的配合劑粒子的長軸沿壓延方向取向減輕措施減輕措施提高壓延溫

7、度和半成品停放溫度提高壓延溫度和半成品停放溫度減慢壓延速度減慢壓延速度適當提高膠料可塑度適當提高膠料可塑度將膠料調轉方向將膠料調轉方向使用各向同性的填料使用各向同性的填料五、輥筒撓度及其補償五、輥筒撓度及其補償壓延時，在膠料橫壓力的作用下輥筒產壓延時，在膠料橫壓力的作用下輥筒產生的彈性彎曲的程度，其大小用輥筒軸生的彈性彎曲的程度，其大小用輥筒軸線中央處偏離原來位置的距離表示。線中央處偏離原來位置的距離表示。 輥筒撓度會使膠片的厚度出現(xiàn)輥筒撓度會使膠片的厚度出現(xiàn)中間厚兩邊薄，不均勻中間厚兩邊薄，不均勻。補償措施補償措施輥筒中高度法（凹凸系數(shù)法）輥筒中高度法（凹凸系數(shù)法）輥筒軸交叉法輥筒軸交叉法輥

8、筒預彎曲法輥筒預彎曲法浮動輥筒法浮動輥筒法第三節(jié)第三節(jié) 壓延準備工藝壓延準備工藝T=60T=608080，輥距，輥距7 710mm10mm，薄通，薄通6 67 7次次一、膠料的熱煉與供膠一、膠料的熱煉與供膠 1、熱煉、熱煉熱煉的作用熱煉的作用恢復熱塑性流動性恢復熱塑性流動性使膠料進一步均化使膠料進一步均化熱煉工藝熱煉工藝粗煉：目的是使膠料升溫變軟，獲得熱流動性粗煉：目的是使膠料升溫變軟，獲得熱流動性低溫T=4045；輥距79mm，薄通78次細煉：目的是補充混煉均勻，獲得必要的熱可塑性細煉：目的是補充混煉均勻，獲得必要的熱可塑性2、供膠、供膠供膠方法供膠方法手工供膠手工供膠 勞動強度大，供膠不均

9、勻勞動強度大，供膠不均勻輸送帶供膠輸送帶供膠 連續(xù)，均勻連續(xù)，均勻要求要求條狀供膠，輸送帶運轉速度略大于輥筒線速度條狀供膠，輸送帶運轉速度略大于輥筒線速度供膠速度與壓延耗膠速度相同供膠速度與壓延耗膠速度相同寬度方向供膠要均勻，供膠寬度等于壓延膠片寬度寬度方向供膠要均勻，供膠寬度等于壓延膠片寬度熱煉機一般與壓延機呈熱煉機一般與壓延機呈90度安置度安置二、紡織物干燥二、紡織物干燥干燥方法：多個立式或臥式干燥輥，內通飽和蒸汽干燥方法：多個立式或臥式干燥輥，內通飽和蒸汽, 溫度：溫度：110130 壓延紡織物的壓延紡織物的含水率含水率一般要求一般要求控制在控制在1%2%的范圍內，的范圍內，最大不超過最

10、大不超過3%。干燥的目的干燥的目的提高膠料與紡織物之間的結合強度提高膠料與紡織物之間的結合強度防止膠布半成品掉膠，硫化膠制品內部脫層防止膠布半成品掉膠，硫化膠制品內部脫層防止壓延時膠布內部產生氣泡防止壓延時膠布內部產生氣泡防止硫化時產生海綿孔防止硫化時產生海綿孔三、尼龍和聚酯簾線的浸膠及熱伸張?zhí)幚砣⒛猃埡途埘ズ熅€的浸膠及熱伸張?zhí)幚?目的：防止纖維材料在壓延時受熱收縮變形，保證簾線目的：防止纖維材料在壓延時受熱收縮變形，保證簾線 的尺寸穩(wěn)定性。一般在簾線浸膠過程中處理。的尺寸穩(wěn)定性。一般在簾線浸膠過程中處理。步驟步驟第一步為熱伸張?zhí)幚恚c纖維干燥同時同設備第一步為熱伸張?zhí)幚?，與纖維干燥同時同設

11、備第二步為熱定型處理，壓力略低，溫度同或略低第二步為熱定型處理，壓力略低，溫度同或略低第三步為冷定型處理，保持張力，降溫至室溫第三步為冷定型處理，保持張力，降溫至室溫1、浸膠、浸膠 目的：提高橡膠與纖維的粘合力，提高制品的耐疲勞性目的：提高橡膠與纖維的粘合力，提高制品的耐疲勞性及減小摩擦生熱。及減小摩擦生熱。浸膠液浸膠液RFL（間苯二酚（間苯二酚-甲醛甲醛-膠乳）浸漬液膠乳）浸漬液RFL+改性劑改性劑/偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑2、熱伸張?zhí)幚?、熱伸張?zhí)幚硭?、鋼絲簾線調節(jié)四、鋼絲簾線調節(jié)脫脂處理脫脂處理預熱預熱調整濕度調整濕度整經整經加捻加捻五、壓延機預熱五、壓延機預熱 用飽和蒸汽預熱至用飽和蒸汽預熱至110

12、，再分別用冷卻水冷卻至規(guī)定，再分別用冷卻水冷卻至規(guī)定的溫度的溫度。第四節(jié)第四節(jié) 壓延工藝壓延工藝一、膠片壓延一、膠片壓延工藝工藝壓片（壓片（3mm內膠片）內膠片）三輥壓延機壓延（三輥壓延機壓延（23mm）四輥壓延機壓延（四輥壓延機壓延（0.041mm）貼合貼合3mm以上膠片以上膠片含膠率高，除氣困難的膠片含膠率高，除氣困難的膠片不同配方膠片的復合不同配方膠片的復合夾膠布制造夾膠布制造氣密性好的中空制品制造氣密性好的中空制品制造兩輥壓延兩輥壓延三輥壓延三輥壓延四輥壓延四輥壓延壓型壓型三角膠壓型三角膠壓型膠鞋大底壓型膠鞋大底壓型三角帶壓縮膠三角帶壓縮膠兩輥壓延兩輥壓延三輥壓延三輥壓延四輥壓延四輥壓

13、延兩輥壓延機或開煉機壓片兩輥壓延機或開煉機壓片（一）工藝方法（一）工藝方法（1 1）表面光滑、無縐縮；）表面光滑、無縐縮； （2）內部密實、無孔穴、氣泡或海綿；）內部密實、無孔穴、氣泡或海綿；（3 3）斷面厚度均勻，精確；）斷面厚度均勻，精確； （4 4）各部分收縮變形均勻一致）各部分收縮變形均勻一致（二）對壓延膠片的質量要求（二）對壓延膠片的質量要求 a.a.輥溫輥溫： 輥溫高，流動性好，表面光滑；過高易產生氣泡和焦燒現(xiàn)象。輥溫須依生膠品種、可塑度大小及配方含膠率而定。 b.b.輥速輥速：壓延速度快，生產效率高，壓延收縮率也大。 c.可塑度可塑度：可塑度大，流動性好，半成品表面光滑，壓延收縮

14、率低。 d.d.含膠率含膠率：含膠率高，壓延收縮率大，表面不光滑。 e.e.輥筒速比輥筒速比: 中、上輥有速比，有助于消除氣泡，中、下輥等速,保證膠片的光滑程度。 f.f.生膠品種生膠品種:NR的壓延特性較好，容易壓延；合成橡膠壓延要困難一些。（三）影響壓片質量的因素（三）影響壓片質量的因素（四）膠片壓延常出現(xiàn)的質量問題（四）膠片壓延常出現(xiàn)的質量問題1、氣泡、氣泡原因:（1）膠料和配合劑含水率高，揮發(fā)份含量高； （2）供膠厚度太厚或輥距間堆積膠過多； （3）輥筒溫度過高，導致組分分解； （4）輥距過大。2、厚度不均勻、厚度不均勻原因:（1）膠料可塑度不均勻； （2）膠料熱煉不均勻； （3）返回

15、膠摻加比例過高； （4）輥筒溫度波動大； （5）壓延機速度太快； （6）壓延機輥距不均勻； （7）膠料粘度過高，輥筒出現(xiàn)撓度。3、表面不光滑、表面不光滑原因:（1）膠料可塑度太低且不均勻； （2）壓延速度過快； （3）膠料在停放或熱煉過程中出現(xiàn)焦燒； （4）輥筒溫度過高，膠料粘輥； （5）輥筒溫度高，壓延時膠料焦燒； （6）輥筒溫度太低； （7）兩輥筒轉速不一致。 （8）膠料中炭黑分散不好。二、紡織物掛膠二、紡織物掛膠 （1 1）提高骨架材料的結合強度，承擔應力作用；）提高骨架材料的結合強度，承擔應力作用； （2 2）減少骨架材料間的摩擦生熱；）減少骨架材料間的摩擦生熱； （3 3）提高膠布的

16、彈性和防水性能，保證制品具有良好的）提高膠布的彈性和防水性能，保證制品具有良好的使用性能。使用性能。掛膠的目的掛膠的目的:掛膠方法掛膠方法浸膠漿浸膠漿壓延壓延簾布貼膠簾布貼膠帆布擦膠帆布擦膠三輥壓延機單面貼膠三輥壓延機單面貼膠四輥壓延機雙面貼膠四輥壓延機雙面貼膠光擦法：厚而粗的帆布光擦法：厚而粗的帆布包擦法：薄而細的帆布包擦法：薄而細的帆布紡織物貼膠： 使紡織物和膠片通過壓延機等速回轉等速回轉的兩個輥筒之間，在輥筒的擠壓力作用下貼合在一起，制成膠布的掛膠方法。 通常采用三輥壓延機和四輥壓延機三輥壓延機和四輥壓延機完成。 三輥壓延機只能進行單面貼膠，需雙面貼膠要貼兩次或用兩臺壓延機聯(lián)用。 四輥壓

17、延機可一次進行雙面貼膠，效率高。（一）貼膠（一）貼膠簾布掛簾布掛膠膠三輥壓延機單面貼膠三輥壓延機單面貼膠三輥壓延機雙面貼膠三輥壓延機雙面貼膠四輥壓延機雙面貼膠四輥壓延機雙面貼膠通常用三輥壓延機三輥壓延機來完成。 工藝方法與貼膠工藝基本相同，差別在于在紡織物引入壓延機的輥隙處留有適量的積存膠料，以增加膠料對紡織物的擠壓和滲透，從而提高膠料對布料的附著力。 （二）壓力貼膠（二）壓力貼膠簾布掛膠簾布掛膠一般采用一般采用三輥壓延機三輥壓延機完成完成 。 1 1包擦法包擦法（厚擦法）（厚擦法）薄而細的帆布薄而細的帆布 中輥表面全部被膠料包覆。中輥表面全部被膠料包覆。2 2光擦法光擦法（薄擦法）（薄擦法）

18、厚而粗的帆布厚而粗的帆布 當紡織物通過中、下輥縫隙后，當紡織物通過中、下輥縫隙后， 包于中輥表面的膠料全部附著于織包于中輥表面的膠料全部附著于織物上。物上。（三）擦膠（三）擦膠帆布掛膠帆布掛膠 a.含膠率含膠率：最少不得低于40%，有時可超過70%。 b.壓延溫度壓延溫度：溫度要求比較高，一般在90110。 c.輥速與速比輥速與速比：輥速大，生產能力大，但收縮大,可提高膠料對織物的滲透作用，但會增大對織物的損傷。 d.中輥包膠問題中輥包膠問題：可通過提高可塑度、增大物理增塑劑的用量等措施 預防脫輥。 e.膠料的可塑度膠料的可塑度：擦膠膠料的可塑度要求較高。 f.紡織物預熱及伸張紡織物預熱及伸張

19、：除水，防止尼龍或聚酯纖維收縮。3、紡織物擦膠的影響因素、紡織物擦膠的影響因素膠料粗煉膠料粗煉細煉細煉供膠供膠簾布開包簾布開包導開導開干燥干燥壓延簾布壓延簾布卷取卷取上錠子上錠子貼墊布貼墊布儲布儲布冷卻冷卻定中定中硫化硫化接頭接頭儲布儲布紡織物壓延掛膠工藝流程紡織物壓延掛膠工藝流程1 1、掉皮（或掉膠）、掉皮（或掉膠） 原因:（1）紡織物干燥不好，含水率高； （2）壓延時紡織物溫度低； （3）膠料熱煉不足，可塑度低； （4）壓延機輥筒溫度低； （5）紡織物表面有灰塵或油污； （6）輥距過大； （7）配方設計不當，如粘著性不好。（四）紡織物掛膠常見的質量問題（四）紡織物掛膠常見的質量問題2、簾線彎曲跳線、簾線彎曲跳線原因:（1）膠料軟硬不一，可塑度不均勻； （2）簾布緯線松緊不一； （3）輥縫局部積膠量過多，簾布受力過大； （4）簾布卷過松。3、簾布出兜、簾布出兜原因:（1）簾布受力不均，中間大，兩邊??； （2）輥縫積膠量過多； （3）輥縫積膠寬度小于簾布寬度； （4）下輥溫度