1、第三节第三节 拉幅薄膜成型拉幅薄膜成型1 1 概述概述将挤出成型所得的厚度为将挤出成型所得的厚度为1-3mm1-3mm的厚片或管坯重的厚片或管坯重新加热到材料的高弹态下进行大幅度拉伸而成新加热到材料的高弹态下进行大幅度拉伸而成薄膜。薄膜。分为挤出和拉伸两个过程分为挤出和拉伸两个过程PETPET、PPPP、PSPS、PVCPVC、PEPE、PAPA、PIPI、PENPEN、PVDCPVDC2 2 平挤逐次双向拉伸薄膜的成型平挤逐次双向拉伸薄膜的成型厚片急冷厚片急冷结晶度结晶度5，片厚，片厚1216膜厚膜厚纵向拉伸纵向拉伸预热辊、拉伸辊、冷却混，预热辊、拉伸辊、冷却混，PPPP（130130135
2、）横向拉伸横向拉伸温度稍高于温度稍高于TgTg低于低于TmTm，拉伸比，拉伸比纵向纵向热定型和冷却热定型和冷却温度高于最大结晶温度温度高于最大结晶温度1010切边和卷曲切边和卷曲双向拉伸薄膜双向拉伸薄膜双向拉伸生产线双向拉伸生产线3 3 管膜双向拉伸薄膜的成型管膜双向拉伸薄膜的成型管坯成型、双向拉伸、热定型三个阶段管坯成型、双向拉伸、热定型三个阶段 第四节第四节 热热 成成 型型1 1 概述概述热成型是一种以热塑性塑料板材和片材为成型对象的二热成型是一种以热塑性塑料板材和片材为成型对象的二次成型技术，其法一般是先将板材裁切成一定形状和尺次成型技术，其法一般是先将板材裁切成一定形状和尺寸的坯件，
3、再将坯件在一定温度下加热到弹塑性状态，寸的坯件，再将坯件在一定温度下加热到弹塑性状态，然后施加压力使坯件弯曲与延伸，在达到预定的型样后然后施加压力使坯件弯曲与延伸，在达到预定的型样后使其冷却定型，经过适当的修整，即成为制品。热成型使其冷却定型，经过适当的修整，即成为制品。热成型过程中对坯件施加的压力，在大多数情况下是靠真空和过程中对坯件施加的压力，在大多数情况下是靠真空和引进压缩空气在坯件两面形成气压差，有时也借助于机引进压缩空气在坯件两面形成气压差，有时也借助于机械压力或液压力。械压力或液压力。热成型工艺过程热成型工艺过程热成型工艺特点热成型工艺特点 适应性强适应性强 制件应用范围广制件应用
4、范围广 生产设备投资少生产设备投资少 生产效率较高生产效率较高工艺局限性工艺局限性热成型只能生产结构简单的半壳型制品，而且制品热成型只能生产结构简单的半壳型制品，而且制品 壁厚应比较均匀（一般倒角处稍薄），不能制得壁壁厚应比较均匀（一般倒角处稍薄），不能制得壁厚相差悬殊的塑料制品。厚相差悬殊的塑料制品。热成型制品深度受到一定限制。一般情况下容器的热成型制品深度受到一定限制。一般情况下容器的深度直径比（深度直径比（H/DH/D）不超过）不超过1 1。制件的成型精度较差，相对误差一般在制件的成型精度较差，相对误差一般在1%1%以上。以上。热成型所用的原料需预成型为片材或板材，成本较热成型所用的原料
5、需预成型为片材或板材，成本较 高，制品后加工较多，材料利用率较低。高，制品后加工较多，材料利用率较低。热成型用材料热成型用材料 聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)(PS)及其改性品种及其改性品种 聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)(PVC)聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(PMMA)聚丙烯聚丙烯(PP)(PP)聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)聚对苯二甲酸二乙酯聚对苯二甲酸二乙酯(PET)(PET)丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABSABS）作为原料的片材或板材用挤出、压延或浇铸方法制造作为原料的片材或板材用挤出、压延或浇铸方法制造2 2 热成型的基本
6、方法热成型的基本方法差压成型差压成型覆盖成型覆盖成型柱塞助压成型柱塞助压成型回吸成型回吸成型对模成型对模成型双片热成型双片热成型差压成型差压成型不用模型的真空成型不用模型的真空成型不用模型的加压成型不用模型的加压成型1-1-绝热罩绝热罩 2-2-光源光源 3-3-制件制件 4-4-拉伸环拉伸环5-5-橡皮胶垫橡皮胶垫 6-6-支承环支承环 7-7-金属支座金属支座8-8-光电管光电管 9-9-压紧件压紧件 10-10-汽缸汽缸 11-11-进气接嘴进气接嘴覆盖成型覆盖成型柱塞助压成型柱塞助压成型助压真空助压真空助压气压助压气压气胀助压真空气胀助压真空回吸成型回吸成型 真空回吸真空回吸气胀真空回
7、吸气胀真空回吸推气真空回吸推气真空回吸 对模成型对模成型 双片热成型双片热成型3 3 热成型设备热成型设备 热成型方法包括的工序：热成型方法包括的工序：热成型设备：热成型设备：片材的夹持片材的夹持 加热系统加热系统片材的加热片材的加热 夹持系统夹持系统成型成型 真空系统真空系统冷却冷却 压缩空气系统压缩空气系统脱模脱模 模具模具成型设备分为分批进料与连续进料两种类型。成型设备分为分批进料与连续进料两种类型。分批进料设备分批进料设备多段式连续进料多段式连续进料片材挤出直接供料片材挤出直接供料 加热系统加热系统 供给热板热量的方法有油、电、过热水和蒸供给热板热量的方法有油、电、过热水和蒸气等多种。
8、气等多种。较厚的片材通常都是用另外的烘箱进行预热，较厚的片材通常都是用另外的烘箱进行预热，借以减轻成型机的负荷和提高生产率。借以减轻成型机的负荷和提高生产率。夹持系统夹持系统 夹持框架通由上下两个机架组成夹持框架通由上下两个机架组成 ，要保持一，要保持一定压力，防止漏气。定压力，防止漏气。真空系统真空系统 需用抽空的热成型设备，一般都附有自给的需用抽空的热成型设备，一般都附有自给的抽空设备，只有在设备数量较多的工厂中才抽空设备，只有在设备数量较多的工厂中才使用集中抽空系统。使用集中抽空系统。压缩空气系统压缩空气系统 压缩空气：成型（大量），脱模、初制品的外压缩空气：成型（大量），脱模、初制品的
9、外冷却、操纵模具和框架的运动，运转片材。冷却、操纵模具和框架的运动，运转片材。分为自给、集中两种形式。分为自给、集中两种形式。模具模具制制模模材材料料：木木材材(胶胶木木和和压压缩缩木木料料，石石膏膏，塑塑料料(酚醛、环氧树脂、聚酯、氨基塑料酚醛、环氧树脂、聚酯、氨基塑料)，铝和钢等。，铝和钢等。表表面面质质量量：制制品品表表面面质质量量较较高高的的部部位位是是与与模模面面接接触的一面，采用触的一面，采用高抛光高抛光或者或者糙化糙化。o牵伸比：深度与宽度的比值，它是区别热成型各种牵伸比：深度与宽度的比值，它是区别热成型各种 方法优劣的一项指标。方法优劣的一项指标。设计要求：阳模牵伸比不能大于设
10、计要求：阳模牵伸比不能大于1 1 阴模成型的牵伸比通常不大于阴模成型的牵伸比通常不大于0.5 0.5 柱塞助压成型牵伸比可以大到柱塞助压成型牵伸比可以大到l l以上以上 o角隅：圆角，半径大于厚度角隅：圆角，半径大于厚度o斜度：阴模斜度：阴模0.5-30.5-3度，阳模度，阳模-度度o气孔：软：气孔：软：0.25-0.6 0.25-0.6 硬：硬：0.6-10.6-1对模具的要求对模具的要求收缩率收缩率 4 4 热成型工艺条件热成型工艺条件 加热加热将片材加热到成型温度所需的时间，一般约为将片材加热到成型温度所需的时间，一般约为整个成型工作周期的整个成型工作周期的5050一一8080。在相同条
11、件下，。在相同条件下，对不同厚度的一种片材进行加热对不同厚度的一种片材进行加热。o成型温度的下限应以片材在牵伸最大的区域内不发白或不出成型温度的下限应以片材在牵伸最大的区域内不发白或不出 现现明显的缺陷为度，而上限则是片材不发生降解和不会在现现明显的缺陷为度，而上限则是片材不发生降解和不会在 夹持架上出现过分下垂的最高温度。夹持架上出现过分下垂的最高温度。o片材在夹持架上山现下垂的原因是热膨胀和熔触流动。片材在夹持架上山现下垂的原因是热膨胀和熔触流动。热膨胀是所有非定向片材自室温热至成型温度的通有现象。热膨胀是所有非定向片材自室温热至成型温度的通有现象。下垂的现象常可因改用定向的片材而得到一定
12、的克服，因为下垂的现象常可因改用定向的片材而得到一定的克服，因为 定向的片材有热收缩的行为。定向的片材有热收缩的行为。成型成型 成成型型时时，造造成成制制品品厚厚薄薄不不均均的的主主要要原原因因是是片片材材各各部部分分所所受受的的牵牵伸伸不不同同。这这种种由由不不同同牵牵伸伸而而引引起起的的厚厚薄薄不不均均现现象象在在各各种种基基本本的的成成型型方方法法中中不不尽尽相相同同，其其中中以以差差压压成成型型法法最最为为严严重重，影影响响制制品品厚厚形形不不均均的的另另个个因因素素是是牵牵伸伸或或拖拖曳曳片片材材的的快快慢慢，也也就就是是抽抽气气、鼓鼓气气的的速速率率或或模模具具、框框架架、辅辅助助
13、柱柱塞塞等等的的移动速率。移动速率。冷却冷却脱模脱模 由由于于塑塑料料导导热热性性差差，随随着着成成型型片片材材厚厚度度的的增增加加，冷冷却却时时间间就就会会增增长长，必必须须采采用用入入工工冷冷却却方方法法以以缩缩短成型周期。短成型周期。冷冷却却分分内内冷冷和和外外冷冷两两种种，既既可可单单独独使使用用也也可可组组合合使用，这应根据制品的需要而定。使用，这应根据制品的需要而定。通通常常大大多多采采用用外外冷冷却却，因因为为简简单单易易行行；不不管管用用什什么么方方式式冷冷却却，重重要要的的是是必必须须将将成成型型制制品品冷冷却却到到变变形温度以下才能脱模。形温度以下才能脱模。5 5 其它热成
14、型其它热成型 弯曲弯曲 卷筒卷筒 卷边和翻边卷边和翻边 扩口扩口 成波成波 热收缩管热收缩管 异型管件的成型异型管件的成型6 6 热成型常用的几种塑料热成型常用的几种塑料 氯乙烯类氯乙烯类 硬硬聚聚氯氯乙乙烯烯具具有有较较高高的的因因次次稳稳定定性性和和抗抗冲冲性性能能 ，优优良良的的抗抗化化学学腐腐蚀蚀性性能能以以及及低低吸吸水水性性，抗抗张张强强度度也也比比较大，且有防燃的性能。它的主要缺点是容易发黑。较大，且有防燃的性能。它的主要缺点是容易发黑。软软聚聚氯氯乙乙烯烯的的成成型型温温度度比比硬硬聚聚氯氯乙乙烯烯低低，具具体体温温度度数数值值依依赖赖于于增增塑塑程程度度。这这种种材材料料很很
15、难难制制得得牵牵伸伸比比大大和结构精致的制品。和结构精致的制品。采用的原料熔触指数偏低，这样可以防止成型中片采用的原料熔触指数偏低，这样可以防止成型中片材的过度下垂。材的过度下垂。聚乙烯的特性是韧度高聚乙烯的特性是韧度高(即在低温下亦如此即在低温下亦如此)、无毒、无毒、且能抗御多种化学药品的腐蚀。且能抗御多种化学药品的腐蚀。聚丙烯的成型与高密度聚乙烯极为相似，制品的种聚丙烯的成型与高密度聚乙烯极为相似，制品的种类亦相仿，但其中尤为重要的是包装容器。类亦相仿，但其中尤为重要的是包装容器。烯烃类烯烃类苯乙烯类苯乙烯类非非定定向向的的聚聚苯苯乙乙烯烯片片材材一一般般不不宜宜用用作作热热成成型型的原料
16、，因为成型后的切边比较困难。的原料，因为成型后的切边比较困难。双双铀铀定定向向的的聚聚苯苯乙乙烯烯片片材材是是可可以以用用为为热热成成型型的的，但但所所用用框框架架必必须须很很结结实实，以以防防片片材材的的热热收缩而发生意外收缩而发生意外 。丙烯酸酯类丙烯酸酯类 可以顺利地用各种热成型方法成型。纤维素类纤维素类 醋酸纤维素片材是这类塑料中用于热成型的主要材料。工程塑料类工程塑料类 聚碳酸酯的成型温度比其它任何材料都高，原聚碳酸酯的成型温度比其它任何材料都高，原因在于它的玻璃化温度高因在于它的玻璃化温度高(150)(150)。虽然它对红。虽然它对红外线的吸收性能比较好，加热因之而较快，但外线的吸收性能比较好，加热因之而较快，但是由于要求的成型温度高，所以片材的加热仍是由于要求的成型温度高，所以片材的加热仍以用上下同时加热的为好。以用上下同时加热的为好。第五节第五节 合成纤维的拉伸合成纤维的拉伸1 1 拉伸的目的和作用拉伸的目的和作用纤维拉伸纤维拉伸大分子链或聚集态结构单元发生舒展大分子链或聚集态结构单元发生舒展 沿纤维轴向排列取向沿纤维轴向排列取向 增加了氢键、偶极键及其他分子间力增加了
