輥隙

輥隙（roll nip），一對壓延輥間的V形間隙，進入輥間的材料在此被“夾持”，在壓延輥間拉伸。

基本介紹

• 中文名： 輥隙
• 外文名：roll nip
• 亦稱：輥距
• 作用：使得物料被擠壓拉伸
• 來自：擠出機
• 套用：塑膠高分子材料加工

簡介

壓延輥筒表面之間的距離稱為輥隙或輥距。物料在三輥壓延機中共有兩次通過輥隙，而在四輥壓延機中則通過三次輥隙，各增加一隻壓延輥筒，物料就多一次壓延，在壓延過程中各輥隙應順序減小，即第一道輥隙大於第二道輥隙，第二道輥隙大於第三道輥隙，而至最後一道輥隙就使熔料壓延成所需厚度的薄膜或片。物料每通過一次輥隙就受到一次剪下作用，其剪下量與輥筒速比和速度成正比，與輥隙成反比。這樣，物料在剪下時就會得到它與輥筒表面摩擦所生的熱量和通過逐漸減小的輥隙由自身剪下摩擦所產生的熱量，從而在輥筒工作壓力下取得完善的塑化，並形成緻密和表面平滑的薄膜或片。

輥隙

輥隙存料

調節輥距的目的是為了適應不同厚度製品的要求，也是為了改變存料量。壓延機的輥距，除最後一道與產品厚度大致相等之外，其它各道都比這個數值要大，而且按壓延機輥筒的排列次序自下而上逐漸增加，藉以使輥筒間隙中有少量存料，輥隙存料在壓延成型中起儲備、補充和進一步塑他的作用。存料的多少與存料旋轉的狀態宜接影響產品質量。存料過多，薄膜表面出現毛糙和雲紋，並容易產生氣泡。在硬片生產中還會出現冷疤。此外，存料過多對設備也不利，因為增加了輥筒的負荷。若存料過少，則因壓力不足造成薄膜表面毛糙。如在硬片中會出現變形孔洞。存料過少通常容易引起邊料的斷裂，以致不易牽致壓延機再用。存旋轉也不佳，會使產品橫向厚度不均勻，薄膜有氣泡，硬片有冷疤。存料旋轉不好的原因在於料溫太低，輥筒溫度也低或輥距調節不當，所以綜上所述可知輥隙存料是壓延操作中需要經常觀察和調節的。

輥隙存料的流型

輥隙存料（或稱鉛筆形料壟）是指壓延過程中輥筒之間堆積的物料。它的作用是為了維持正常的壓延生產。同時，存料在輥間不斷滾動、更新，使物料進一步塑煉、均化和脫氣。這樣，存料的多少、滾動狀態和溫度等的控制情況，將會影響製品的質量，諸如製品的厚薄、冷疤、孔洞、表面皺紋和流痕等。在國內，為解決這些問題，多憑藉經驗。在國外，對輥隙存料的特性，從實驗觀察和利用有限元分析都進行過研究。

對於輥隙存料的流型，Unkruer1970年提出的輥隙存料有三個漩渦（下圖）。Agas—sant等人根據現有模型，用有限元法計算輥隙存料的流型，有兩個穩定而不對稱的漩渦。在靠近間隙狹窄區時，流線才是對稱的。流線是可用實驗觀測的：將壓延停止，取出存料、切片，再進行觀測。當壓延過程是穩定的（即存料是穩定的），實驗觀測的流線是由兩個穩定而對稱的漩渦組成的，它與計算的很相似。

輥隙存料的Unkruer流型

如果壓延過程不穩定（高產量或存料太多），存料和循環區域在第三方向發生變化（下圖）。如進料量在局部大於產量，則第一個漩渦區變得較大，並包圍第二個漩渦區（圖中a、b所示）。當第一個漩渦與上輥接觸，流體運動與輥筒速度是不能共容的，第一個漩渦的一部分斷裂而分離，並沿上輥流人間隙（圖中c、d所示）。這種不穩定行為，可與眾所周知的V形缺陷相關聯。但是，現在提出的模型還不能預測存料不穩定的發展。

不穩定條件下存料的連續流型

Mitsoulist等人用有限元法分析了流型的溫度場，其等溫線與前述流型類似。靠近漩渦中心，剪下最大，溫度也最高，可達184℃。在存料表面溫度是恆定的（182℃），它等於實驗測定值。進料溫度雖然設定在163℃和172℃之間的較低溫度，存料中大部分物料溫度則約為（182±2）℃。這是由於冷、熱間的循環流型引起的，而傳導、對流和黏性耗散則使熔體加熱。另外，輥筒溫度對確定存料循環流型有很重要的作用。

兩個輥筒之間的間隙中的流動過程

壓延過程可以作為牽引與壓力流動過程的組合來進行說明。通過壓延機的輥筒轉動，將膠料牽引通過壓延機輥隙。牽引膠片的厚度不僅是由輥筒間隙的淨高來決定，而且也是由膠料的粘彈特性來決定的。

在兩個相互平行排列的輥筒之間的間隙中的流動過程如圖1所示。

輥隙，兩個相互並列與相互平行排列布置的輥筒將膠料在壓延機輥隙的狹窄範圍內牽引通過輥隙。這一流動過程在很大程度上是呈收斂式的，這意味著將形成一種較高的壓力。一部分被牽引的膠料將通過流動壓力而被撞回。而輯隙中的壓力將在輥隙中產生一種力，並以此導致了輥筒變形。

輥隙

有關壓延機輥隙中的流動過程的第一個模式己作過介紹。另外，有一個較精確的模式，其發表比第一個模式更早一些。輥隙中的力是與輥筒之間的間距成反比的，因為膠料具有一種剪下變形的性能。所以看起來這兩個模式似乎是不能實現的。這一段落的目的在於介紹壓延機輥隙中的流動所用的一種模式，而這種模式是從乘冪定律出發的。因此，這種模式仍被看成為等溫線。

從而得出的下列情況是：

1）涉及到帶有對稱輥筒的一台兩輥壓延機；
2）輥隙中的力導致輯筒彎曲，使這些輯筒不能轉動；
3）膠料具有一致的溫度。加熱可根據膠料的粘度特性確定；
4）輥隙中的堆積膠與輥筒的直徑相比是很小的；
5）膠料的流變特性可以通過眾所周知的乘冪定律加以說明；
6）數值h（x）說明了通過y=0所得的面積與一個輥筒的表面之間的間隙。