第十一章壓延工藝

第十一章壓延工藝

（Chapter11:Calendering）2學(xué)時(shí)《橡膠工藝學(xué)》精品課程多媒體教程本章主要內(nèi)容壓延的概念及壓延任務(wù)1壓延原理2壓延準(zhǔn)備工藝3膠片壓延及膠布?jí)貉?本章要求掌握壓延的作業(yè)內(nèi)容掌握壓延效應(yīng)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撓度的概念、產(chǎn)生原因及補(bǔ)償措施掌握壓延準(zhǔn)備工藝過(guò)程掌握膠片壓延和膠布?jí)貉拥墓に嚪椒私鈮貉舆^(guò)程常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及其產(chǎn)生原因第一節(jié)概述一、壓延的概念及任務(wù)

壓延是指利用壓延機(jī)輥筒的橫壓力作用使膠料發(fā)生塑性流動(dòng)變形，將膠料制成具有一定斷面形狀和尺寸的膠片，或?qū)⒛z料附著于織物表面制成一定厚度膠布的工藝加工過(guò)程。壓延機(jī)完成的任務(wù)膠片壓延壓型（如三角膠、鞋底、V帶緩沖膠條）膠片貼合簾布貼膠帆布擦膠二、壓延機(jī)的分類四輥壓延機(jī)三輥壓光機(jī)1、表面光滑無(wú)雜物；2、內(nèi)部密實(shí)無(wú)氣泡；3、斷面幾何形狀準(zhǔn)確，厚度尺寸精確；4、表面花紋清晰；5、速度快，效率高。三、壓延的要求第二節(jié)壓延原理

膠料進(jìn)入輥距的條件：接觸角（α）小于摩擦角（φ）

最大供膠厚度：h2=h1+2R（1-cosφ

）膠料進(jìn)入輥距必須T＞F2摩擦力T=μN(yùn)彈性分力F2=N·tan

α所以μN(yùn)＞N·tan

α

即μ＞tanα

設(shè)μ=tanφ即φ＞αh2-h1=2（R-Rcosα）h2=h1+2R（1—cosα）＜h1+2R（1—cosφ）一、膠料進(jìn)入輥距的條件及最大供膠厚度的確定二、壓延時(shí)膠料的塑性流動(dòng)變形厚度方向：壓縮塑性變形（厚度變?。╅L(zhǎng)度方向：延伸塑性變形（長(zhǎng)度延長(zhǎng)）寬度方向：變化不大(a)(b)三、膠料在輥筒上的受力狀態(tài)和流速分布四、壓延后膠料收縮變形和壓延效應(yīng)

在最小輥距的中央處膠料流速快于兩邊，形成速度梯度，產(chǎn)生剪切，對(duì)膠料產(chǎn)生拉伸作用，使膠料產(chǎn)生彈性變形。壓延后輥筒擠壓力消失，分子鏈要恢復(fù)卷取狀態(tài)，所以膠片會(huì)沿壓延方向收縮，使膠片的厚度增大，表面不光滑。膠料收縮變形會(huì)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(lái)麻煩。壓延效應(yīng)壓延后膠片出現(xiàn)性能上的各項(xiàng)異性現(xiàn)象產(chǎn)生原因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(zhǎng)軸沿壓延方向取向減輕措施提高壓延溫度和半成品停放溫度減慢壓延速度適當(dāng)提高膠料可塑度將膠料調(diào)轉(zhuǎn)方向使用各向同性的填料五、輥筒撓度及其補(bǔ)償輥筒撓度壓延時(shí)，在膠料橫壓力的作用下輥筒產(chǎn)生的彈性彎曲的程度，其大小用輥筒軸線中央處偏離原來(lái)位置的距離表示。

輥筒撓度會(huì)使膠片的厚度出現(xiàn)中間厚兩邊薄，不均勻。補(bǔ)償措施輥筒中高度法（凹凸系數(shù)法）輥筒軸交叉法輥筒預(yù)彎曲法浮動(dòng)輥筒法第三節(jié)壓延準(zhǔn)備工藝T=60～80℃，輥距7～10mm，薄通6～7次一、膠料的熱煉與供膠

1、熱煉熱煉的作用恢復(fù)熱塑性流動(dòng)性使膠料進(jìn)一步均化熱煉工藝粗煉：目的是使膠料升溫變軟，獲得熱流動(dòng)性低溫T=40～45℃；輥距7～9mm，薄通7～8次細(xì)煉：目的是補(bǔ)充混煉均勻，獲得必要的熱可塑性2、供膠供膠方法手工供膠勞動(dòng)強(qiáng)度大，供膠不均勻輸送帶供膠連續(xù)，均勻要求條狀供膠，輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度略大于輥筒線速度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熱煉機(jī)一般與壓延機(jī)呈90度安置二、紡織物干燥干燥方法：多個(gè)立式或臥式干燥輥，內(nèi)通飽和蒸汽,溫度：110～130℃壓延紡織物的含水率一般要求控制在1%～2%的范圍內(nèi)，最大不超過(guò)3%。干燥的目的提高膠料與紡織物之間的結(jié)合強(qiáng)度防止膠布半成品掉膠，硫化膠制品內(nèi)部脫層防止壓延時(shí)膠布內(nèi)部產(chǎn)生氣泡防止硫化時(shí)產(chǎn)生海綿孔三、尼龍和聚酯簾線的浸膠及熱伸張?zhí)幚砟康模悍乐估w維材料在壓延時(shí)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(guò)程中處理。步驟第一步為熱伸張?zhí)幚?，與纖維干燥同時(shí)同設(shè)備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1、浸膠目的：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。浸膠液RFL（間苯二酚-甲醛-膠乳）浸漬液RFL+改性劑/偶聯(lián)劑2、熱伸張?zhí)幚硭摹摻z簾線調(diào)節(jié)脫脂處理預(yù)熱調(diào)整濕度整經(jīng)加捻五、壓延機(jī)預(yù)熱用飽和蒸汽預(yù)熱至110℃，再分別用冷卻水冷卻至規(guī)定的溫度。第四節(jié)壓延工藝一、膠片壓延工藝壓片（3mm內(nèi)膠片）三輥壓延機(jī)壓延（2～3mm）四輥壓延機(jī)壓延（0.04～1mm）貼合3mm以上膠片含膠率高，除氣困難的膠片不同配方膠片的復(fù)合夾膠布制造氣密性好的中空制品制造兩輥壓延三輥壓延四輥壓延壓型三角膠壓型膠鞋大底壓型三角帶壓縮膠兩輥壓延三輥壓延四輥壓延兩輥壓延機(jī)或開(kāi)煉機(jī)壓片（一）工藝方法（1）表面光滑、無(wú)縐縮；

（2）內(nèi)部密實(shí)、無(wú)孔穴、氣泡或海綿；（3）斷面厚度均勻，精確；

（4）各部分收縮變形均勻一致（二）對(duì)壓延膠片的質(zhì)量要求

a.輥溫：輥溫高，流動(dòng)性好，表面光滑；過(guò)高易產(chǎn)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.輥速：壓延速度快，生產(chǎn)效率高，壓延收縮率也大。

c.可塑度：可塑度大，流動(dòng)性好，半成品表面光滑，壓延收縮率低。

d.含膠率：含膠率高，壓延收縮率大，表面不光滑。

e.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.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(zhì)量的因素（四）膠片壓延常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題1、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(guò)多；（3）輥筒溫度過(guò)高，導(dǎo)致組分分解；（4）輥距過(guò)大。2、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）返回膠摻加比例過(guò)高；（4）輥筒溫度波動(dòng)大；（5）壓延機(jī)速度太快；（6）壓延機(jī)輥距不均勻；（7）膠料粘度過(guò)高，輥筒出現(xiàn)撓度。3、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(guò)快；（3）膠料在停放或熱煉過(guò)程中出現(xiàn)焦燒；（4）輥筒溫度過(guò)高，膠料粘輥；（5）輥筒溫度高，壓延時(shí)膠料焦燒；（6）輥筒溫度太低；（7）兩輥筒轉(zhuǎn)速不一致。（8）膠料中炭黑分散不好。二、紡織物掛膠

（1）提高骨架材料的結(jié)合強(qiáng)度，承擔(dān)應(yīng)力作用；（2）減少骨架材料間的摩擦生熱；（3）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。掛膠的目的:掛膠方法浸膠漿壓延簾布貼膠帆布擦膠三輥壓延機(jī)單面貼膠四輥壓延機(jī)雙面貼膠光擦法：厚而粗的帆布包擦法：薄而細(xì)的帆布紡織物貼膠：使紡織物和膠片通過(guò)壓延機(jī)等速回轉(zhuǎn)的兩個(gè)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(jī)和四輥壓延機(jī)完成。

三輥壓延機(jī)只能進(jìn)行單面貼膠，需雙面貼膠要貼兩次或用兩臺(tái)壓延機(jī)聯(lián)用。

四輥壓延機(jī)可一次進(jìn)行雙面貼膠，效率高。（一）貼膠—簾布掛膠三輥壓延機(jī)單面貼膠三輥壓延機(jī)雙面貼膠四輥壓延機(jī)雙面貼膠通常用三輥壓延機(jī)來(lái)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(jī)的輥隙處留有適量的積存膠料，以增加膠料對(duì)紡織物的擠壓和滲透，從而提高膠料對(duì)布料的附著力。

（二）壓力貼膠—簾布掛膠一般采用三輥壓延機(jī)完成。1．包擦法（厚擦法）—薄而細(xì)的帆布中輥表面全部被膠料包覆。2．光擦法（薄擦法）—厚而粗的帆布當(dāng)紡織物通過(guò)中、下輥縫隙后，包于中輥表面的膠料全部附著于織物上。（三）擦膠—帆布掛膠

a.含膠率：最少不得低于40%，有時(shí)可超過(guò)70%。

b.壓延溫度：溫度要求比較高，一般在90~110℃。

c.輥速與速比：輥速大，生產(chǎn)能力大，但收縮大,可提高膠料對(duì)織物的滲透作用，但會(huì)增大對(duì)織物的損傷。d.中輥包膠問(wèn)題：可通過(guò)提高可塑度、增大物理增塑劑的用量等措施預(yù)防脫輥。e.膠料的可塑度：擦膠膠料的可塑度要求較高。f.紡織物預(yù)熱及伸張：除水，防止尼龍或聚酯纖維收縮。3、紡織物擦膠的影響因素膠料粗煉細(xì)煉供膠簾布開(kāi)包導(dǎo)開(kāi)干燥壓延簾布卷取上錠子貼墊布儲(chǔ)布冷卻定中硫化接頭儲(chǔ)布紡織物壓延掛膠工藝流程1、掉皮（或掉膠）

原因:（1）紡織物干燥不好，含水率高；（2）壓延時(shí)紡織物溫度低；（3）膠料熱煉不足，可塑度低；（4）壓延機(jī)輥筒溫度低；（5）紡織物表面有灰塵或油污；（6）輥距過(guò)大；（7）配方設(shè)計(jì)不當(dāng)，如粘著性不好。（四）紡織物掛膠常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題2、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(guò)多，簾布受力過(guò)大；（4）簾布卷過(guò)松。3、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(guò)多；（3）輥縫積膠寬度小于簾布寬度；（4）下輥溫度過(guò)高，膠料粘下輥；（5）簾布密度不均勻；（6）簾布伸長(zhǎng)不均勻。4、表面不光滑，有麻點(diǎn)原因:（1）膠料出現(xiàn)焦燒；（2）膠料熱煉不足，可塑度偏低；（3）輥筒溫度高，膠料粘輥。5、壓偏原因:（1）輥筒兩端輥距大小不一；（2）遞布不正；（3）輥筒軸承松緊不一。6、壓破原因：操作不當(dāng)，如輥距、輥速、積膠量控制不當(dāng)。7、打折原因:（1）墊布卷曲過(guò)松；（2）掛膠布與冷卻輥速度不一致。三．鋼絲簾布的壓延膠料粗煉細(xì)煉供膠簾線開(kāi)箱排線硫化接頭壓延簾布卷取上錠子貼墊布儲(chǔ)布冷卻定中鋼絲簾布?jí)貉庸に嚵鞒虉D錠子房壓延主機(jī)壓力輥雙層墊布