新聞資訊 | 發布日期:2023-7-1 發布者:丝瓜污视频精工 |
1、 縮幅現象
薄(báo)膜(mó)在用T型模頭流延時聚合物熔體的黏彈行為造成
①縮幅現象這樣(yàng)的問題,其薄(báo)膜的寬度變窄;
②薄膜可拉伸的問題,這是在空氣中(即空氣間隙中)拉伸過程中出現料湧(yǒng)或斷裂的現象。熔融流延薄膜在空氣中熱拉伸時薄膜變窄,結果薄膜的邊(biān)緣變厚模頭縫口的寬度和薄膜的寬度之間存(cún)在差別(bié)通常就規定為縮幅(fú)。縮幅越(yuè)大,薄膜(mó)的邊緣(卷邊)越厚,因此(cǐ)產品的產量(liàng)隨邊角料的增加而相應降低了。
大家知道,縮幅與熔融薄膜表(biǎo)麵張力和彈性模量有關,因此是(shì)由薄膜的收縮所(suǒ)引起的。所以薄膜引出卷取時流延薄膜縮幅所需的(de)拉伸力越大,縮幅就縮幅驟冷輥筒表麵(miàn)越小。薄(báo)膜橫截麵縮幅的程度(dù)與聚丙烯的特性有關,與其流延條件,如(rú)熔融薄膜的溫度、空氣間隙的長度和模頭縫(féng)口的寬度有關。在流延條件不變的情況下,密度越高(gāo)或熔體流動指數越高,縮幅越大。此外(wài),由於Barus效應,離模(mó)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,引出速度快,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(de)來說,縮幅和可拉伸性顯示(shì)出(chū)大致相(xiàng)反的傾向。熔融薄(báo)膜在(zài)高引出速度下流延會縮幅(fú)大且變薄。
2、卷邊現象
卷邊形成的(de)機理:聚(jù)合物(wù)流延膜是將聚合物通過均勻(yún)的薄的模(mó)頭縫口熔(róng)融擠出到一驟冷輥筒上生(shēng)產的。在模頭和驟(zhòu)冷輥筒之間形成了厚的邊緣,稱作卷邊。必須將此卷(juàn)邊從薄膜上裁剪下去,不是(shì)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。在材料分別處(chù)於低黏度和彈性狀態下,表麵張力和離(lí)模膨(péng)脹效應會是重要的因素。造成卷邊(biān)的主要原因還是邊緣應力效應,該(gāi)效應產生於薄膜在模頭和輥筒(tǒng)之間拉伸時。薄膜邊緣在(zài)單(dān)軸向應力下伸長(zhǎng)而中央(yāng)的材料成平麵拉伸伸長。
在作形(xíng)成卷邊模型(xíng)時進行了下述假設:
①瞬變現象將(jiāng)忽略不計,因為卷邊是在穩定流動時發生(shēng)的,所以分析隻(zhī)限於穩定流動;
②在穩定流(liú)動時,邊(biān)緣和流線必須不能(néng)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(de)流體的流動(dòng)速率,因為(wéi)流線是穩定(dìng)的,在模頭的兩(liǎng)條流線之間的(de)體積流動速率必須等於在輥筒(tǒng)的上述兩條流線之間的流動速率。
縮幅(fú)和卷邊之間的關(guān)係,如果薄膜非常寬,那麽在薄膜中央的流線會是直的。在邊(biān)緣處,流線在輥筒處比(bǐ)在模頭處(chù)距離更靠近。
卷邊的形成是由於離膜膨脹、表麵(miàn)張力和邊緣(yuán)應力效應的三(sān)種因素(sù):
(1)離膜膨脹
黏彈流體會增加到比模唇間隙更大的厚度。模頭中各模壁(bì)都會(huì)積累彈性應力,而且邊緣也會從更多的模壁積(jī)累膨脹。沿模頭的寬度到處都會發生膨脹。如(rú)果在膜的中央膨脹是2.1mm,則邊緣(yuán)可能就是2.5mm,薄膜中(zhōng)央-邊(biān)緣之比將為1.19mm.因為卷邊的(de)大小類似於從中央到邊緣的(de)高模膨(péng)脹(zhàng)效應,所以即使在最(zuì)壞的情況下卷邊可能也會小於2.在離模膨脹的卷邊向薄膜的中央擴展的情況下,通常也不會(huì)擴展到薄膜厚度的5倍左右,這與模頭(tóu)縫(féng)口的寬度和到輥簡的距離無(wú)
關。
例如,薄膜厚度通常小於1mm,所以由於離模膨脹而造成卷邊的厚度在5mm以上的情況會是罕見的。因為卷邊寬度一般有幾厘米,所以看(kàn)起來不像是離模膨脹的結果。
(2)表麵張力
薄膜上的(de)表麵張力必須靠邊緣的應力平衡。該應力會將邊緣(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(liú)延薄膜來說,表麵張力數(shù)最多也不到1,即表麵張力(lì)小於黏接力。這意味著在低速下用非常低的黏度的流體製造的薄膜裏表麵張力(lì)將起重要的作用,但是在大多數流延薄膜裏就不重要了。因(yīn)此,在流延薄膜裏表麵張力幾乎從不適用,但(dàn)在(zài)擠出塗覆時會更重要。
(3)邊緣應力效應
薄(báo)膜上的表麵張力(lì)必須靠邊緣的應力平衡。該應力會將邊緣的材料(liào)向薄膜方向推,使得(dé)邊緣增厚。邊緣附(fù)近的應力和應變狀(zhuàng)況(kuàng)與膜中間的應力(lì)和應(yīng)變狀況不(bú)同。比較中央(yāng)和(hé)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。在邊緣,橫向或厚度(dù)方向沒有應力,在那些方向的(de)延長比是(shì)相同的。自由邊緣狀態導(dǎo)致中(zhōng)央和邊緣之間的厚度變化。
卷邊的主要原因是邊緣應力效應。所有厚度靠牽伸控製的聚合物薄(báo)膜和塗(tú)覆物都會由此效應造(zào)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(biān)的尺寸小得多,而且卷(juàn)邊的寬度與薄膜的厚度為同一水平。由於邊緣應力效應造(zào)成的卷(juàn)邊的寬(kuān)度與從模頭到輥筒的距離差不(bú)多。邊(biān)緣應力效應出現在模頭和輥筒之間。由於表麵張力和高模膨脹(zhàng)造成的卷(juàn)邊隻是(shì)在有彈性(xìng)流體的低黏度這樣(yàng)特殊的條件下(xià)才會發生。
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