[Autocollants scientifiques] Analyse partielle du processus de production de calandrage du PVC (1)

Ecoulement : déformation plastique (écoulement réel) ; déformation élastique (écoulement non réel)

Equivalence temps-température : modifier l’effet de la température équivaut à changer l’échelle de temps

Lors de la production, il a été constaté qu'après réduction de vitesse, lorsqu'il n'y a pas d'accumulation de matière aux deux extrémités, la surface du matériau est très brillante (pas d'accumulation de matière pour le calandrage, pas de stockage d'énergie et pas de déformation élastique)

Lorsque le matériau passe à travers l'espace entre les rouleaux, les événements suivants se produisent : 1. Changement de pression, 2. Dégradé de vitesse, 3. Effet de classification du poids moléculaire du polymère. Influence : 1 élasticité ; 2. plasticité (liquidité)

Uniformité du processus de production de calandrage

1. Diverses charges et additifs ne peuvent pas être uniformément dispersés dans chaque section de l'équipement ;

2. La température du matériau est déséquilibrée dans chaque section de l'équipement ; le lancement du matériau est plus susceptible de provoquer une dispersion inégale et une température inégale, ce qui entraînera une série de problèmes.

3. Le degré d'orientation moléculaire (c'est-à-dire le même point, les faces avant et arrière sont inégales) (lorsqu'il est placé dans de l'eau chaude, le matériau s'enroulera naturellement vers l'avant) : la forme du matériau accumulé est différente (beaucoup en forme de fuseau) et une dissipation thermique inégale (refroidissement du rack).

La direction du transfert de température pendant le processus de calandrage

Dans la pratique, les gens ont constaté que lors d'un fonctionnement à basse vitesse, la chaleur est généralement transférée du rouleau presseur au produit, et lorsque la vitesse augmente, la chaleur est transférée dans le sens inverse.

La température au milieu du rouleau est souvent plus élevée qu’aux extrémités. Pendant le fonctionnement du rouleau, en raison de la déformation par flexion provoquée par la pression latérale du matériau, le milieu du produit calandré doit être plus épais dans le sens transversal, mais le phénomène d'amincissement du milieu du produit se produit plus fréquemment.

Pour comprendre que la « chaleur » circule du rouleau vers le matériau ou vice versa : on utilise le terme « vitesse critique ». La vitesse critique du rouleau fait référence à la vitesse à laquelle la vitesse linéaire de la surface du rouleau atteint la chaleur générée par l'extrusion et le frottement de cisaillement du rouleau sur la masse fondue égale à la chaleur requise pour le traitement de moulage du plastique.

Lorsque la vitesse linéaire de la surface du rouleau est inférieure à cette vitesse, le rouleau doit être chauffé ; au contraire, lorsque la vitesse linéaire de la surface du rouleau est supérieure à cette vitesse, le rouleau n'a pas seulement besoin d'être chauffé, mais doit également être refroidi. Par conséquent, la vitesse critique du rouleau est le point de passage du rouleau nécessitant un chauffage externe à un refroidissement externe. Cela est principalement lié aux propriétés du matériau traité, à l'épaisseur du produit et au rapport de vitesse du rouleau. Dans différentes conditions, la vitesse critique du rouleau est différente. Elle est donc généralement représentée par une plage de vitesse. Par exemple, lors du calandrage de plastique PVC dur, la plage de vitesse critique du rouleau est de 25 à 30 m/min. Dans la production de PVC souple, la température normale d'accumulation de production est d'environ 190 ℃, et après une réduction de la vitesse pendant un certain temps, la température d'accumulation n'est parfois que de 160 à 170 ℃.

Propriétés de la poudre de résine PVC

Pas de changement de phase, plastique amorphe et hautement polaire

1. Une forte électronégativité facilite l'adhésion au métal (adhérence au métal et haute température)

2. Une forte polarité et des forces intermoléculaires importantes provoquent des problèmes de ramollissement du PVC et une température de fusion élevée. Généralement, il faut 160-200℃ pour être traité.

3. Mauvaise stabilité, facile à décomposer

4. Viscosité de fusion élevée (le cisaillement pendant le traitement entraînera une augmentation rapide de la chaleur de friction)

5. La résistance à la fusion est faible (mauvaise ductilité), ce qui entraîne une rupture facile de la fusion (le PVC est une molécule à chaîne droite avec des chaînes moléculaires courtes et une faible résistance à la fusion

6. La relaxation de la fonte est lente, ce qui conduit facilement à une peau rugueuse, terne et de requin à la surface du produit.

7. Expansion et contraction thermiques (caractéristiques de l'objet)

8. Longueur de la chaîne moléculaire, effet d'orientation

9. Mauvaise fluidité, amincissement par cisaillement (fluide non newtonien, pseudo-plastique)

10. La résine PVC ne transmet pas fortement la chaleur et la force de cisaillement, et la masse fondue formée est inégale

11. Il y a des atomes de carbone chiraux dans la chaîne principale et une faible capacité de cristallisation-les atomes de chlore sont plus électronégatifs et les atomes de chlore adjacents sur la chaîne moléculaire se repoussent et sont décalés et disposés, ce qui est propice à la cristallisation (cela explique le principe d'effet anti-plastification)

Flux moléculaire anormal

L'orientation moléculaire est la tendance inévitable des matériaux dans les roues se déplaçant de manière opposée ; l'uniformité du degré d'orientation et l'uniformité de la relaxation des contraintes moléculaires et du fluage au cours du processus sont la base pour déterminer si l'orientation est normale et s'il y a un problème d'enroulement et d'étalement.

1. La force de cisaillement de friction interne qui limite la vitesse des produits minces peut être trop élevée et une grande quantité « d'accumulation de chaleur » peut se produire entre les espaces des rouleaux, ce qui entraîne une fluidité et des propriétés de pelage incohérentes des métaux, et l'objet se dilate avec la chaleur et se rétrécit avec le froid. Variation d’épaisseur et contrainte d’enroulement inégale.

2. La formule de précipitation provoquera un transfert de chaleur inégal dans le rouleau et affectera également la direction du flux moléculaire, entraînant une contrainte d'enroulement inégale.

3. La direction de meulage de la surface du rouleau peut affecter la direction du flux moléculaire, entraînant une contrainte d'enroulement inégale.

4. Un contrôle inapproprié du soufflage d'air du moteur principal affectera également le flux moléculaire (relaxation des contraintes, fluage), entraînant une contrainte inégale sur l'enroulement.

5. La non-uniformité du changement de température lorsque le film est étiré.

6. S'il y a du ballottement ou des bulles d'air pendant le processus de traction du film (la raison fondamentale est le changement inégal de la relaxation des contraintes moléculaires et le fluage provoqué par les changements de température)

7. Si le débit de l'huile de transfert de chaleur dans la roue du moteur principal peut éliminer en douceur la surchauffe du matériau, de sorte que la température du matériau soit fondamentalement uniforme.

L'impact de l'accumulation de matières sur la production

Une mauvaise rotation du matériau accumulé entraînera une épaisseur inégale du produit dans le sens horizontal, des bulles dans le film et des cicatrices froides dans le film dur.

Raisons d’une mauvaise rotation des stocks :

1. La température du matériau est trop basse ou la fluidité du matériau est mauvaise en raison de la formule

2. La température du rouleau est trop basse

3. Mauvais réglage du pas des rouleaux

La première accumulation : la taille, crue et cuite, affecte la taille des deuxième et troisième accumulations, entraînant des changements d'épaisseur et de circonférence.

La taille de la seconde accumulation peut être ajustée de manière appropriée pour réduire l'influence du changement de la première accumulation (changement de la tête de filière, etc.) sur l'épaisseur et la circonférence.

Le deuxième matériau d'accumulation : les avantages de l'agrandir de manière appropriée : 1 Rendre la température du matériau d'accumulation plus uniforme et réduire l'influence de l'accumulation de chaleur ; Le cercle 2,2 et 4 points est mieux contrôlé (le point d'inflexion se déplace vers l'extérieur) ; 3. Réduire le changement du premier matériau accumulé au troisième L'impact de l'accumulation matérielle (le degré d'influence est atténué par la deuxième accumulation matérielle) ; 4. Lorsque la deuxième accumulation de matériau présente de nombreux bords (environ 20 cm ou plus), l'écart de bord provoqué par la matière première de la première accumulation de matériau est provoqué par la deuxième accumulation de matériau. Tampon, il ne manque pas beaucoup de matière pour le tour suivant, et la déviation de l'appât est réduite.

La troisième accumulation de matériau : la taille affecte la hauteur du matériau de levage de la roue inférieure et la stabilité du matériau de levage (1. Le changement de température de l'accumulation de matériau ; 2. Le changement de la zone du rouleau en contact avec le matériau d'accumulation entraîne un changement de température du rouleau)

Le rôle de l’accumulation :

Une bonne accumulation de matériaux peut rendre le film lisse et réduire les bulles, et le film a une bonne compacité, ce qui augmentera l'effet de calandrage. Cette méthode est applicable au caoutchouc styrène-butadiène.

La loi de non-accumulation est l'inverse, qui convient aux plastiques ou aux caoutchoucs à plasticité plus élevée, comme le caoutchouc naturel.