新聞資訊 | 發布日(rì)期(qī):2024-5-24 發布者:住(zhù)野精工 |
1、 縮幅現象
薄膜(mó)在用T型模頭流延時聚合(hé)物熔體的黏彈行為造成
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(即空氣間隙(xì)中)拉(lā)伸過程中出現料湧或斷裂的現象。熔融流延薄膜在(zài)空氣中熱拉(lā)伸(shēn)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(mó)的寬度之間存在差別通常就規定為縮幅。縮幅越大,薄膜的邊緣(卷邊)越(yuè)厚,因此產品的產量隨邊(biān)角料的增加而相應降低了。
大家知道,縮幅與熔融薄膜表麵張力和彈性模量有關,因此是由薄膜的收縮所引起的。所以(yǐ)薄膜引出卷(juàn)取時流延薄膜縮幅所需的拉伸力越大,縮幅就縮幅驟冷輥(gǔn)筒表(biǎo)麵越小。薄膜橫截麵縮幅的(de)程度與聚丙烯的特性有關,與其流延條件,如熔融薄膜的溫度、空氣(qì)間隙(xì)的長度和模頭縫口的(de)寬度有關(guān)。在流延條件不變的情況下,密度越高或熔體(tǐ)流動指數越高,縮幅越大。此外,由於(yú)Barus效應,離模膨脹比大的熔融薄膜縮幅會減小。關於流延條件,空氣間隙大,模頭縫口寬(kuān),引出(chū)速度快,熔融薄(báo)膜的(de)溫度高(gāo),則縮幅(fú)就越大。
空氣間隙和縮幅之間的關係(xì)。總的來說,縮幅和可拉伸性顯示出大致相反的傾向。熔融薄(báo)膜在高引出速(sù)度下流延會縮幅大且變薄。
2、卷邊現象
卷邊形成(chéng)的機理:聚合(hé)物流延膜是將聚合物通過均(jun1)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。必須將此卷邊從薄膜上裁剪下去(qù),不是作為廢料處理就是回收。卷(juàn)邊常常是由3個因素造(zào)成(chéng)的:表麵張(zhāng)力、離(lí)模膨脹和邊緣應力效應(yīng)。在材料分別(bié)處於低黏度和彈性狀態下,表麵張力和離模膨脹效應會是(shì)重要的因素。造成卷(juàn)邊(biān)的主要原因還是邊緣(yuán)應力效應,該效應產生於薄膜在(zài)模頭和輥筒之間拉伸時。薄(báo)膜邊緣在(zài)單軸向應力下伸長而(ér)中央的材料成平麵拉伸伸長。
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,因為卷邊是在穩定(dìng)流動時發生的,所以分析(xī)隻限於穩定流動;
②在穩定流動時(shí),邊緣和流(liú)線必須(xū)不能(néng)移動。
③同樣從模頭出來的(de)流體的流動速(sù)率必須等於通過輥筒(tǒng)的流體的流動速率,因為流線(xiàn)是穩(wěn)定的,在模頭的兩條流(liú)線之間的體積流動速率必須等於在(zài)輥筒的上(shàng)述兩條(tiáo)流(liú)線之間的(de)流動速(sù)率。
縮幅和卷邊之間的關係,如果薄(báo)膜(mó)非常寬,那(nà)麽(me)在薄膜中央的流線會是(shì)直(zhí)的。在邊緣處,流線在輥筒處比在模頭處距離更靠近。
卷邊的(de)形成是由於離膜膨脹、表麵張力(lì)和邊緣應力效應的三種因素:
(1)離膜(mó)膨脹
黏彈流體會增加到比模(mó)唇間隙更(gèng)大的(de)厚度。模頭(tóu)中各模壁都會積累(lèi)彈性應力,而且邊緣(yuán)也會(huì)從更多的模壁積累膨脹(zhàng)。沿(yán)模頭(tóu)的寬度到(dào)處都會發生膨(péng)脹。如果在(zài)膜的中央膨脹是(shì)2.1mm,則邊緣(yuán)可能就是(shì)2.5mm,薄膜中央-邊緣之比將為1.19mm.因為卷邊的大小類似於從中央到邊緣的高模膨脹效應,所以即使(shǐ)在最壞的情況下卷邊(biān)可能也會小於2.在離模膨脹的卷邊向薄膜的中央擴(kuò)展的情況下,通常也不會擴展到薄膜厚度的5倍左右,這與(yǔ)模頭縫口的寬度和到輥簡的距離無
關。
例如,薄膜厚度通常小於1mm,所(suǒ)以由於離模膨脹(zhàng)而造(zào)成卷邊的厚度在5mm以上的情況會是罕見的。因為卷邊寬度一般有幾厘(lí)米,所以看起來不像是離(lí)模膨脹的結果。
(2)表麵張力
薄膜上的表麵張力必須靠邊緣的(de)應力平(píng)衡。該應力會將(jiāng)邊緣(yuán)的材料向薄膜方向推,使得邊緣(yuán)增厚。對大多數聚合物流延薄膜來說,表麵張力數(shù)最多也不到(dào)1,即表麵張力小於黏(nián)接力。這意味著在低速下用非常低的黏度的流體(tǐ)製造的薄膜裏表麵張力將起重要的作用,但是在大多數流延薄膜裏就(jiù)不重要了。因(yīn)此,在流延薄膜裏表麵張力幾乎從不適用(yòng),但(dàn)在擠出塗覆時會更(gèng)重要。
(3)邊緣應力效應(yīng)
薄膜上的表麵(miàn)張力必須靠(kào)邊緣的應力平衡。該應力會將邊緣的(de)材料向薄膜(mó)方向推,使得(dé)邊緣增厚。邊緣附近的應力(lì)和應變狀況與膜中間(jiān)的應力和應變狀況不(bú)同。比較(jiào)中央和邊緣的應力狀況可以顯示出卷邊與邊緣的應力大小有關。靠近中間,流線是直的且平行(háng)。在邊緣,橫向或厚度方向沒有應(yīng)力,在那些方向的延長比是相同的。自由邊(biān)緣狀態(tài)導致中央和邊緣之間的厚度變化。
卷邊的主要原(yuán)因是邊緣應力效應。所有厚度(dù)靠牽伸控製的聚合物(wù)薄膜和塗(tú)覆物都(dōu)會由此效應造成卷邊。其他(tā)因素,例如表(biǎo)麵張力和離(lí)模膨脹(zhàng)都影響到卷邊,但是(shì)卷邊的尺寸小得多,而(ér)且卷邊(biān)的寬度與薄膜的厚度為同一水平(píng)。由於邊緣應力(lì)效應造成的(de)卷(juàn)邊的寬度(dù)與從模頭到(dào)輥筒的距離差不多。邊緣應力效應出現在模頭和輥筒之間。由於(yú)表麵張力和高模膨脹造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(cái)會發生。
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