新聞資訊 | 發布日期:2020-12-9 發布者:91视频入口精工 |
1、 縮幅現象
薄膜在用(yòng)T型模頭流延時聚合物熔體(tǐ)的黏彈行為造成
①縮幅現象這樣的問題,其薄膜的寬度變窄;
②薄膜可拉伸的問題,這是在空氣中(zhōng)(即空氣間隙中)拉伸過程中出現料湧或斷裂的現象。熔融流延薄(báo)膜在空氣中熱拉伸時薄膜變窄,結果薄膜的邊緣變厚模頭縫口的寬度和(hé)薄膜的寬(kuān)度之間存在差別通常就(jiù)規定為縮幅。縮幅越大,薄膜(mó)的邊緣(yuán)(卷邊)越(yuè)厚,因此產品的產量隨邊角料的增加而相應降低了。
大家知道,縮幅與熔融(róng)薄膜(mó)表麵張力和彈性模量(liàng)有關,因此是由薄膜的收縮所引起(qǐ)的。所以薄(báo)膜引(yǐn)出卷取時流延薄膜縮幅所需的拉伸力越(yuè)大,縮幅就縮(suō)幅(fú)驟冷輥筒(tǒng)表麵越小。薄膜橫截麵縮幅的程度與聚丙烯的特性有關,與其流延條件,如熔(róng)融薄膜的溫度、空氣間隙的長度和模頭縫口的(de)寬度有關。在流延條件不變的(de)情(qíng)況下,密度越高或熔體流動指數越高,縮幅(fú)越大。此外(wài),由於Barus效應,離模膨脹比(bǐ)大的(de)熔融薄膜縮幅會減小。關於流延條件,空(kōng)氣間隙大,模頭縫口寬(kuān),引出(chū)速度快,熔融薄膜的溫度高,則縮幅就越大。
空氣間隙和縮幅之間的關係。總的來說,縮幅和可拉伸性顯示出大致相反的傾向。熔融薄膜在高引出(chū)速度(dù)下(xià)流(liú)延會縮(suō)幅大且變薄。
2、卷邊(biān)現象
卷(juàn)邊形成的機理:聚(jù)合物(wù)流(liú)延膜是將聚合物通過均勻的薄的模頭縫口熔融擠出到一驟冷輥筒上生產的。在模頭和驟冷輥筒之間形成了厚的邊緣,稱作卷邊。必須將(jiāng)此卷邊從薄膜上裁剪(jiǎn)下去,不是作為廢料處理就是回收。卷邊常常是由3個因素造成的:表麵張力、離模膨脹和邊緣應力效應。在(zài)材料分別處於低黏度和彈性狀態下,表(biǎo)麵張力(lì)和離(lí)模膨脹效應會是重要(yào)的因素。造成卷邊的主要原因還是邊緣應(yīng)力(lì)效應,該效應產生於(yú)薄膜在模頭和(hé)輥筒之間拉伸時。薄膜(mó)邊緣在單軸向應力下伸長而中央的材料成平麵拉(lā)伸伸長。
在作形成卷邊模型時進行了下述假設(shè):
①瞬變現象將忽略不計,因為卷(juàn)邊是在穩定流動時(shí)發生的,所以分析隻限於穩定流動;
②在穩(wěn)定流動時,邊緣和流線必須不能移動。
③同樣從模頭出來的流體的流動速率必須等於通過輥筒的流體的流動速率,因為流線是穩定(dìng)的,在模頭的兩條流線之間(jiān)的體積流動速率必須等(děng)於在輥(gǔn)筒(tǒng)的上述兩條流線之間的流動速率。
縮幅和卷邊之間的關係,如果薄膜非常寬,那(nà)麽在薄膜中央的流線會是直(zhí)的。在邊緣處(chù),流線在輥筒處比在模(mó)頭處距離更靠近。
卷邊的形成是(shì)由於(yú)離膜膨脹(zhàng)、表麵張力和邊緣應力效應的三種因素:
(1)離膜膨脹
黏彈(dàn)流體會增加到比模唇間隙更大的厚度。模頭中各(gè)模壁都(dōu)會積(jī)累彈性應力,而且邊緣也會從更多的模壁積累膨脹。沿模頭的寬度到處都會發生膨脹。如果在膜的中央膨(péng)脹(zhàng)是2.1mm,則邊緣可(kě)能就是2.5mm,薄膜中央(yāng)-邊緣之(zhī)比將為1.19mm.因為卷邊的大(dà)小(xiǎo)類似於從中央到(dào)邊緣的高模膨脹效應,所(suǒ)以即使(shǐ)在最壞的情(qíng)況下卷邊可能也會小於2.在離模(mó)膨脹的卷邊向薄膜(mó)的中央擴展的情況下,通常也(yě)不會擴展(zhǎn)到薄膜(mó)厚度的5倍左右,這與模頭縫口的寬度和到輥簡的距離無
關(guān)。
例如,薄膜厚度通常小於(yú)1mm,所以由於離模膨脹而造成卷(juàn)邊的厚度在5mm以上的(de)情況會是罕見的。因(yīn)為卷邊寬度一般有幾厘米,所以看起來不像是離模膨脹的結果。
(2)表(biǎo)麵張力
薄膜上的(de)表麵張力必須靠邊緣的應力平(píng)衡。該應力會將邊緣的(de)材料向薄膜(mó)方向推,使得邊緣增厚。對大(dà)多數聚合物流延(yán)薄膜來說,表麵張力數最多也不到1,即表麵張(zhāng)力小於黏接力。這意味著在低速下用非常低的(de)黏(nián)度的流體製造的(de)薄膜裏表麵張力將起重要(yào)的作用,但是在大多數(shù)流延薄膜裏(lǐ)就不重要了(le)。因此,在流延(yán)薄膜裏表麵張力幾乎從不適用,但在擠出塗覆時會更重要。
(3)邊緣應力(lì)效應
薄膜上的表麵張力必須靠邊緣的應力平衡。該應力(lì)會將邊緣的材(cái)料向薄膜方向推,使得邊緣增厚。邊緣附近的應力和應變狀況與膜中間的應力和應變狀況不同。比較中央和邊緣的應力狀況可以顯示出卷邊與邊(biān)緣的應力大(dà)小有關。靠近中間,流線是(shì)直的且(qiě)平行。在邊緣,橫(héng)向或厚度方向沒有應力,在(zài)那些方向的延長比是相同的。自由邊緣狀態導致中央和邊緣之間的厚度變(biàn)化。
卷邊的主要原因是邊緣應力效應。所有厚度(dù)靠牽伸控(kòng)製的聚合物薄膜和塗(tú)覆(fù)物都會由此效應造成卷邊。其他因素,例如表麵張力和離模膨脹都影響到卷邊,但是卷邊的尺寸小得多,而且卷邊的寬度與薄膜的厚度為同一水平。由於邊緣應力(lì)效應(yīng)造(zào)成的卷邊的寬度(dù)與從模頭到輥筒的距離差不多。邊緣應力效應出現在模頭(tóu)和輥筒之間。由於表麵張力(lì)和(hé)高模膨脹(zhàng)造(zào)成的卷邊隻是在有彈性流體的低黏度這樣特殊的條件下才會發生。
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