PVC压延制品性能影响的因素分析

安米微纳技术团队发布于2017-03-09 14:38:22

来自:安米微纳团队

PVC制品在压延过程中.熔融的物料中会析出一些成份,粘着于辊筒上。随着时间推移,井逐渐积累起来,导致物料难以剥离辊筒,致使产品表面失去光泽,发生凹凸,产生污斑,甚至在产品表面产生一定间隔的条纹。有人把这种析出称为离折固着现象(PlateOut)极大影响了产品的外观性能。

另外,PVC压延制品.尤其是软制品常常会出现有规律或无规律的纵向厚度差异,这不仅影响产品的厚度均匀性指标.产品性能下降,而且还由于这种厚度差异产生不同的视觉效果,对制品表面颜色的均一性有明显的影响.这个问题,对于特殊用途的制品,如用于制作电影银幕的银幕革,将严重影响其使用效果,甚至不能使用。造成这一问题的原因.除了工艺参数和原材料方面的影响外,还有设备方面因素,本文就此进行分析。

1稳定剂对析出的影响

11析出原因分析

析出原因一般可分为以下几种:

(1)配料的组成,除PVC主原料外.还有其他辅料,如稳定剂、增塑剂、润滑剂、着色剂、填充剂、偶联剂等,这些辅助助剂多数为小分子结构,易在高温塑化时析出。

(2)压延辊简的表面材料、质量及其处理加工状态。

(3)压延辊筒的直径大小及其加工线速度.温度高低等。

(4)产品的种类.即性能要求,如翩晶硬软程度,厚薄程度,用于何种场合等。

 

本文着重分析稳定剂对其影响的效果。

1.2第一种析出现象分析

 

当采用硬脂酸钡(Baz)、硬脂酸钙(Cast)、月桂酸钡、月桂酸钙、液体钡/镉稳定剂、液体钡/锅/锌稳定剂、液体钙/锌稳定剂等时.这些稳定剂在PvC压延加工过程中,起初使辊筒的表面变睹色,然后逐渐牯着填充剂、着色剂等助剂.变成污垢.使产品表面失去光泽,产生凹凸,出现污斑,这就是所谓第一种析出现象。

一般消除的办法是:可用硬脂酸锌(Znst)、硬脂酸铅(Pbst)等与上述稳定剂并用.这样可防止上述现象发生,其作用机理是这类稳定荆能溶解上述几种稳定剂。

另外.适当降低成型加工温度,可以适当减少析出现象的发生。

13第二种析出现象分析

当采用硬脂酸锌(Znst)、硬脂酸铅(Pbst)、硬脂酸锅(CAst)稳定剂时,这些稳定剂与PVC树脂没有相容性,但与增塑剂具有互容性。如果上述稳定荆用量过多时。或是增塑剂用量过少时,未被溶解的、过剩的稳定剂便熔化并离析在金属辊筒的表面上,并逐渐累积起来,当达到一定数量时,便粘附在制品表面,使制品表面产生元光泽污迹,郎所谓第二种析出现象。

一般解决的方法是:并用一些既能够溶解于增塑剂、又能够和PVC相容的稳定剂,倒如有机锝类稳定剂(如二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锯、二马来酸二丁基锡等)、环氧型稳定剂(环氧大豆油、环氧硬脂酸辛酯等)、以及螯台剂等。

由上可知,增塑剂的用量,决定其发生率的大小,增塑剂量多时,发生析出现象少些。

目前,由安米微纳技术团队研发的功能新材料ST600固墨粉,能改善膜材的表面能,由于其球状中空结构,能把膜材析出的增塑剂吸附住,不至其析出,同时还能提高膜材的吸墨性能。

2设备因素对压延制品厚度差异的影响

 

21压延主机对制品厚度的影响

 

在辊瞎一定的情况下,主要是辊简浮动对制品厚度产生影响。以倒L回辊压延机为例,俩辊、上辊和下辊在物料的作用下紧贴支承轴承的某一确定方向,径向不可能产生浮动,对镧品厚度也不会产生影响,但中辊由于上下均有纫料的作用,它实际上是由柔软且富有弹性的物料托浮起的一根浮动辊筒,而辊筒与支承问又存在着间隙,这样辊筒可在物料、机械传动等外力的作用下在其间隙范围内浮动,其浮动量的大小决定了制品厚度差的大小。造成辊筒浮动的因素有以下几个方面:

(1)、齿轮传动的冲击力引起辊筒周期性上下浮动。

 

老式的压延机多辊筒间是由齿轮相互传递动力的.由于齿轮不可能在绝对理想的状态下工作,就不可避免地产生传动冲击力。

其原因有:

A、由于各辊筒间存有一定量的加工物料,辊简问的中心距标准中心距造成重合度下降,降低了传动的平稳性,产生冲击。

B、由于齿形制造误差,基节误差,齿廓受力后变形,造成传动比波动产生传动冲击。

C、系统刚性不足,辊筒弯曲变形造成齿轮偏载传动产生冲击。

D、磨损丧失渐开线,在啮合过程中啮合线不断改变方向,失去传动平稳性,产生冲击。

E、安装误差造成齿轮干涉传动产生冲击。

齿轮传动因素的影响一般均是有规律的,而且纵向坚哥的距离与传动齿轮的周节有关,形成连续的等间距横向,对制品的外观质量影响很大。对于齿轮传动型压延机这种情况不可避免,因此它不适合用来生产厚度和颜色均一要求高的制品。解决此问题的办法是,取消辊筒间的传动齿轮,各个辊筒由各自独立的动力驱动,互不干涉,也就是说需要更新设备。

(2)振动引起的辊筒浮动

由于压延机及前后配套设备均比较庞大,工作时不可避免产生振动,如果基础处理不好,减振措施不力,或周围有其他振源,影响会更为明显。假设上、下辊的位置工作时是固定不变的,只将中辊视为假设上下的振体。经受力分析并筒化,中辊可视为受弹性体物料支撑单自由度受迫振动的振体。其振动力学模型为

图片1.png

图中,m为振体辊筒的质量,k为弹性体物料的弹性系数,kx为初始变形,kx=mgc为弹性体物料的阻力系数,u为外界振源,u=Usirt,振体m的振动微分方程为:rnx=mgkx。一k(xu)c(xu)亦即:rnx=k(xu)c(xU)

解此微分方程并作相应假设,简化可以得出这样的结论:辊筒振动的振幅与外界振动的振源的振幅近似相等,即BU,且一般情况下B<U.假设有一外界振源u=001sinuwt。则辊筒振动的范围在O001mm间。对于薄制品厚度要求较高时.这是一个不可忽视的因素。这种影响是周期性还是随机性的,取决于振源的情形。在安装压延机及配套设备时要根据地质情况,做好地基及相应防振隔振措旌,在生产线周围附件也不能有较强的振源。

3)上游来料不均匀造成辊筒浮动

这主要是由于主机和配套设备能力不匹配,或输送设备的输送能力与主机能力不匹配所造成。由此对制品厚度的影响比较大.时间也比较长.但由于规律性不明显容易被忽视。

22压延机辅机对制品厚度的影响

制品从压延机上剥离后,经分离辊、压花辊后冷却定型收卷。在未冷却定型前这些辅助设备也将对制品厚度产生影响。

(1)电机速度波动

分离装置、压花装置、冷却装置的电机速度不稳定造成牵引速度被动,影响制品的厚度。出现的频率与电机速度被动频率有关。

 

  (2)各辅机辊筒转动不平衡引起牵引速度波动,在引离、压花、冷却装置中如果存在不带动力的辊筒,且又未作平衡试验,则这类辊筒转动时产生角加速度而影响制品厚度。这种影响往往是周期性的,解决的办法是每个辊筒均作平衡试验,并均有动力驱动。

 

  (3)皮带打滑引起牵引速度波动,进而影响制品厚度.在这些装置中不要采用带传动方式,即可解决此问题,最好是采取齿轮传动方式。


上一篇: 下一篇:
PVC的原料与助剂 浙江体彩6+1PVC压延膜起白霜原因分析及解决方法