新聞資訊 | 發布日期:2023-7-1 發布者:91视频入口精(jīng)工 |
1、 縮幅現象
薄膜在用T型模頭流延時聚合物熔體的黏彈行為造成
①縮幅現(xiàn)象這樣的問題,其薄膜的寬度變(biàn)窄;
②薄膜可(kě)拉伸的問(wèn)題(tí),這是在空氣中(即空氣間隙中)拉伸(shēn)過程中出現料湧或斷裂的現象。熔融流延薄膜(mó)在空氣中熱拉伸時薄膜變窄,結果薄膜的(de)邊緣變厚模頭縫(féng)口的寬度和薄膜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)越厚,因此產品(pǐn)的(de)產量隨(suí)邊角料的增加而相應降(jiàng)低了。
大家(jiā)知道,縮(suō)幅與熔融薄膜表麵張力和彈性模量有關,因此是(shì)由薄膜的收(shōu)縮所引起的。所以薄膜引出(chū)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(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,如熔融薄膜的溫度、空氣間隙的長度和模頭縫(féng)口(kǒu)的寬度有關(guān)。在流(liú)延條件不變的情況下,密度(dù)越高或熔體流動指數越高,縮幅越大。此外,由於Barus效應,離模膨脹比(bǐ)大的熔融薄(báo)膜縮幅(fú)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。總的來說,縮幅和可拉伸性顯示出大致相(xiàng)反的傾向(xiàng)。熔融薄膜在高引出速度下流延會縮幅(fú)大且變薄。
2、卷邊現象
卷邊形成的機理:聚合(hé)物流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(tǒng)上生產的。在模頭和驟冷輥(gǔn)筒之間形成了厚的邊緣,稱作卷邊。必須將此卷邊從薄膜上(shàng)裁剪下(xià)去,不是作為廢料處理就是回收。卷邊常(cháng)常是由3個因素造(zào)成的(de):表麵張力、離模膨脹和邊緣應力效(xiào)應。在材料分別(bié)處於低黏度和彈(dàn)性狀態下,表麵張力和離模膨脹效應會是重要(yào)的因素(sù)。造成(chéng)卷(juàn)邊(biān)的主要原(yuán)因還是邊緣應力效應,該效應產(chǎn)生於薄(báo)膜在模頭和(hé)輥筒(tǒng)之間拉伸時。薄膜邊緣在(zài)單軸向應力下伸長而中央的材料成平麵拉伸(shēn)伸(shēn)長(zhǎng)。
在作(zuò)形成卷邊模型時進行(háng)了下述假設:
①瞬變(biàn)現象將忽略不計,因為卷邊是在穩定流動(dòng)時發生的,所以分析隻限於穩定流動;
②在穩定流動時,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,因為流線是穩定的,在(zài)模頭的兩條流線之間的體積流動(dòng)速率必須等於(yú)在輥(gǔn)筒的上述兩條流(liú)線之間的(de)流動速率。
縮幅和卷邊之間的關係,如(rú)果薄(báo)膜非(fēi)常寬,那麽在薄膜中央的流線(xiàn)會(huì)是直(zhí)的。在邊緣處,流線在(zài)輥筒處(chù)比在模頭處(chù)距離更靠近。
卷邊的形成(chéng)是由於離膜膨脹、表麵(miàn)張力(lì)和邊緣應力效應的三種(zhǒng)因素:
(1)離膜膨脹
黏彈流體會增加到比模唇間隙(xì)更大的厚度。模頭(tóu)中各模壁(bì)都會積累彈性應力(lì),而且邊(biān)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(de)中央膨脹是2.1mm,則邊緣可(kě)能就是(shì)2.5mm,薄膜中(zhōng)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(xiào)應,所以即使在最壞的情況下(xià)卷邊(biān)可能也會小於2.在離(lí)模膨脹的卷(juàn)邊向薄膜的中央擴展的(de)情況下,通常也不會擴展到薄膜厚度的5倍左右,這(zhè)與模頭縫口的寬度和到輥簡(jiǎn)的距離無
關。
例如(rú),薄膜厚度通(tōng)常小於1mm,所以由於(yú)離模(mó)膨脹而造成卷邊的厚(hòu)度在5mm以上的情況會是罕見的。因為(wéi)卷邊寬(kuān)度一般有幾厘米,所以看起(qǐ)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(biān)緣的應力平衡。該應力會將邊緣的材料向薄膜方向推,使得邊(biān)緣增厚。對大多數聚合物(wù)流延薄膜來說,表(biǎo)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(yòng)非常低的黏度的流體製造的薄膜裏表麵張力將起重要的作用,但(dàn)是在大(dà)多數流延薄膜裏就不重(chóng)要了(le)。因此,在流延薄膜裏表(biǎo)麵張力幾乎從(cóng)不適用(yòng),但在擠出塗覆時會更重要。
(3)邊緣應力效應
薄膜上的表麵張(zhāng)力必須靠邊緣的應力平衡。該應力會將邊緣的材料向薄(báo)膜方向推(tuī),使得邊緣增厚(hòu)。邊緣附近的應力和應變狀況與膜中間(jiān)的應(yīng)力和應變狀況不同。比較中央和邊緣的應力(lì)狀況(kuàng)可以(yǐ)顯示出卷邊(biān)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(xiē)方向的延長比是相(xiàng)同的。自(zì)由邊緣狀態導致(zhì)中央和邊緣之(zhī)間的厚度變化(huà)。
卷邊的主要原(yuán)因是邊緣應力效應(yīng)。所有(yǒu)厚度靠牽伸(shēn)控製的聚合物薄(báo)膜(mó)和塗覆(fù)物都會由此效應造成卷(juàn)邊。其他因素,例如表麵張力和離模膨脹都(dōu)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(píng)。由於邊緣應力效應造(zào)成的(de)卷(juàn)邊(biān)的寬度與從模頭到輥筒(tǒng)的距離差不多。邊(biān)緣應力(lì)效(xiào)應(yīng)出現在模(mó)頭和輥筒(tǒng)之間。由於表麵張力和高模膨脹造成的卷邊隻是(shì)在有(yǒu)彈性流體的低黏度這樣特殊的條件下才會發生(shēng)。
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