第1章 前言 1
第2章 混料生产线 2
2.1 塑料混料的目的和单元操作 2
2.2 混料技术的发展和经济上的重要性 2
2.3 混料生产线 3
2.4.1 熔体进料设备 6
2.4.2 浓缩熔体溶液的设备系统 7
2.4.3 聚烯烃粉料的混料系统 9
2.4.4 换网器和造粒系统 14
2.5 PVC和其他热敏性聚合物的混料 16
2.6 聚苯乙烯和苯乙烯类共聚物的混料 18
2.7 工程塑料的混料 18
2.7.1 热塑性工程塑料混料系统 19
2.7.2 用于填充塑料的混料系统 20
2.7.3 用于增强热塑性塑料的混料系统 22
2.7.4 反应挤出 25
2.7.6 用于热固性塑料的混料系统 27
2.7.5 工程塑料的造粒 27
2.8 用于弹性体的混料系统 28
2.9 发展方向 28
参考文献 33
第3章 管、异型材和电缆的挤出 36
3.1 管材的制造 36
3.1.1 市场的重要性和产品 36
3.1.2 管材的挤出 36
3.1.2.1 硬PVC管生产线 37
3.1.2.2 聚烯烃管生产线 43
3.1.2.3 光滑壁面管材的定径系统 51
3.1.2.4 冷却水槽 54
3.1.2.5 管材牵引装置 57
3.1.2.6 切割装置 59
3.1.2.8 自动化生产 60
3.1.2.7 管材卷绕、卸管、扩口 60
2.4 聚烯烃的混合 61
3.1.2.9 波纹管生产线 62
3.2.2 制品 64
3.2 异型材的挤出 64
3.2.1 市场重要性 64
3.2.2.1 用于建筑业和装修业的硬质PVC产品 65
3.2.2.2 用于汽车工业中的异型材 65
3.2.2.3 用其他塑料生产的异型材 65
3.2.3 不同原料、不同形状和尺寸的异型材的制造过程 66
3.2.3.1 双螺杆挤出机 68
3.2.3.2 异型材挤出机头 68
3.2.3.3 异型材的定径 70
3.3.1 光纤护套挤出生产线 74
3.2.3.4 自动制造、测量和控制 74
3.3 用于电缆工业的挤出生产线 74
3.3.2 截面小到0.5mm2的细电线护套的生产线 75
3.3.3 单根电线和多股电线护套的挤出生产线 75
3.3.4 由交联聚乙烯生产电线、电缆护套的挤出生产线 76
3.3.5 电话线护套的挤出生产线 76
3.3.6 导线和细电缆包覆层挤出生产线 76
3.3.7 重电缆包覆层挤出生产线 76
参考文献 77
第4章 挤出吹膜 79
4.1 引言 79
4.2 原材料 79
4.3 薄膜的表征尺度 81
4.4 LDPE/LLDPE吹膜生产线设备 83
4.4.1 挤出机 83
4.4.2 模头 84
4.4.3.1 外部冷却 85
4.4.3 冷却与定型 85
4.4.3.2 内部冷却 86
4.4.3.3 定径 87
4.4.4 牵引装置 87
4.4.5 收卷机 89
4.4.5.1 接触式收卷机 89
4.4.5.2 中心/接触式卷取机 89
4.4.5.3 辅助设备 90
4.4.6 膜卷质量 91
4.5 加工过程自动化 92
4.5.1 宽度控制 93
4.5.2 薄膜厚度的控制(平均值) 93
4.5.3 厚度公差 93
4.5.4 重力计量装置 94
4.5.5 加工过程控制系统 95
4.6 HDPE吹膜生产线 95
4.7 LDPE/LLDPE吹膜生产线 98
4.7.1 一般生产线 98
4.7.1.1 薄质薄膜生产线 99
4.7.1.2 重包装薄膜生产线 102
4.8 LLDPE生产线特点 102
4.9 共挤出 102
4.10 特殊加工过程 103
参考文献 103
第5章 共挤出吹塑薄膜 105
5.1 引言 105
5.2 共挤出吹塑薄膜 106
5.3.1.1 主体材料 107
5.3 聚合物、组合与性能 107
5.3.1 聚合物 107
5.3.1.2 粘合剂 108
5.3.1.3 阻透材料 109
5.4 共挤出优点 109
5.4.1 再加工 109
5.4.1.1 改善焊接性 109
5.4.1.2 改善再加工性能 109
5.4.2.1 生产成本 110
5.4.2.2 原料成本 110
5.4.2 降低成本 110
5.4.1.3 包装的处理 110
5.5 改善质量 112
5.6 应用领域 113
5.6.1 聚烯烃组合 114
5.6.2 阻透性能组合 114
5.7 生产线布置 114
5.7.4 旋转装置 115
5.7.3 固定模头接套 115
5.7.1 挤出机 115
5.7.2 过滤器 115
5.7.5 吹膜机头 116
5.7.5.1 双层吹膜机头 116
5.7.5.2 带有粘接剂层的两层吹膜机头 116
5.7.5.3 三层吹膜机头 116
5.7.5.4 五层吹膜机头 117
5.7.5.5 七层吹膜机头 119
5.7.6 膜泡冷却 119
5.7.7 后续设备 120
5.7.8 特殊设备 120
5.7.8.1 夹膜板 120
5.7.8.2 分切装置 120
5.7.8.3 摆动装置 120
参考文献 121
5.8.5 计算程序 121
5.8.4 公差优化系统 121
5.8.3 厚度控制 121
5.8.2 宽度测量 121
5.8.1 压力测量 121
5.8 自动化 121
第6章 冷辊流延法挤出平膜 123
6.1 引言 123
6.2 平膜挤出的一般原理 123
6.2.1 挤出 124
6.2.2 成型 125
6.2.3 冷却 126
6.2.4 卷取 130
6.3 原料、膜的种类、性能及应用 132
6.3.1 原料与制品尺寸 132
6.3.2 平膜和热成型片材的性能和应用 134
6.3.3 共挤平膜和热成型片材的性能和应用 137
6.4 流延膜挤出的工艺特点和性能 139
6.5.1.2 热成型膜(片)生产线 143
6.5.1.1 骤冷辊系统 143
6.5.1 概念 143
6.5 平膜生产线 143
6.5.2 生产线布置及单独单元 144
6.5.2.1 加料及废料回收 144
6.5.2.2 挤出机 146
6.5.2.3 过滤设备 148
6.5.2.4 熔体计量泵 148
6.5.2.5 缝口模头 149
6.5.2.6 共挤出系统 150
6.5.2.7 冷却辊牵引装置 152
6.5.2.8 热成型膜、片材的牵引生产线 157
6.5.2.9 卷取设备 158
6.5.3 测试和控制技术及自动化 160
6.5.4 特殊设计的平膜生产线 165
参考文献 166
第7章 辊压法生产薄膜和片材 172
7.1 引言 172
7.2 叠辊机的排列 172
7.2.1 压光辊的操作 173
7.2.2 压延机理 175
7.2.3 压光机与压延机的差异 176
7.3 膜和片的质量 183
7.3.1 压光膜和片 183
7.3.2 压延膜 183
7.3.3 膜和片的原料要求 183
7.3.4 膜和片的特殊质量方面 185
7.3.5 膜和片的应用 187
7.3.6 膜和片的附加性能 190
7.4 膜和片的生产线 191
7.4.1 原料配混 191
7.4.2 片挤出生产线的构成 191
7.4.2.1 挤出机和捏合机 192
7.4.2.2 换网器 195
7.4.2.3 缝口模头 196
7.4.2.4 压光辊和压延机 198
7.4.2.5 压花、层压和涂层 203
7.4.2.6 冷却部分 204
7.4.2.7 牵引装置和切割设备 205
7.4.2.8 片卸载 206
7.4.2.9 卷膜机 206
7.4.3 成型加工和制品质量的影响因素 207
7.4.3.1 生产规模 207
7.4.3.2 能量的利用率 210
7.4.3.3 生产的局限性 210
7.4.3.4 质量的影响因素 211
7.4.4 生产线的特殊设计 211
7.4.4.1 共挤出生产线 211
7.4.4.2 涂层生产线 212
7.4.4.3 肋筋中空型材生产线 213
7.4.5 片挤出生产线的辅助设备 214
7.4.6 监测系统和操作设备 214
参考文献 216
8.3 取向方法原理 223
8.2 取向薄膜的生产及其经济意义 223
第8章 取向薄膜的生产 223
8.1 引言 223
8.3.1 取向薄膜的生产过程 227
8.3.2 取向薄膜生产线 229
8.3.3 取向薄膜生产的挤出口模和冷却装置 236
8.3.3.1 薄膜温度控制 237
8.3.4 拉伸装置 237
参考文献 245
9.2 挤出扁丝的开发意义和市场前景 247
第9章 扁丝挤出 247
9.1 引言 247
9.3 扁丝的制造方法 248
9.4 扁丝的性能 249
9.5 扁丝的生产方法 252
9.6 扁丝生产线的说明 252
9.6.1 挤出 254
9.6.2 过滤 255
9.6.3 基膜的形成 255
9.6.4 剖裂 257
9.6.6 加热 258
9.6.7 拉伸 258
9.6.5 扁丝的喂料 258
9.6.8 纤化 259
9.6.9 收卷 259
9.7 扁丝生产线的革新设计 261
9.8 扁丝生产线的自动化 264
参考文献 265
10.2 原理 267
第10章 单丝挤出 267
10.1 引言 267
10.3 最终产品 268
10.4 工艺 269
10.5 生产线 269
10.5.1 生产线概念 269
10.5.1.1 两步拉伸的单丝生产线：水浴池中预拉伸——热风炉中二次拉伸 269
10.5.1.3 单步拉伸的单丝生产线 272
10.5.1.2 两步拉伸的单丝生产线：热风炉中预拉伸——热风炉中二次拉伸 272
10.5.2 生产线组成 274
10.5.2.1 喂料 274
10.5.2.2 挤出机 275
10.5.2.3 单丝机头 275
10.5.2.4 纺丝泵 277
10.5.2.5 冷却槽 278
10.5.2.6 单丝干燥 279
10.5.2.7 拉伸架 279
10.5.2.8 拉伸槽 280
10.5.2.9 热风炉 281
10.5.2.10 收卷 281
10.5.2.11 抽吸单元 282
10.5.2.12 生产控制系统 282
10.6 生产线布置 283
参考文献 284
11.1 纸、薄膜和铝箔的再加工 285
11.2 涂布与层压 285
第11章 挤出涂布和层压 285
11.3 材料粘接 286
11.4 粘力 286
11.4.1 粘力值 286
11.4.2 粘力值的提高 286
11.4.2.3 臭氧处理 287
11.4.2.4 底涂 287
11.4.2.2 电晕放电预处理 287
11.4.2.1 火焰预处理 287
11.4.3 与粘力相关的涂布和层压参数 288
11.4.3.1 挤出PE膜的温度 289
11.4.3.2 涂布基材和层压基材的表面状况 289
11.4.3.3 骤冷辊温度 289
11.4.3.4 骤冷辊和压力辊之间的辊隙压力 289
11.4.3.5 挤出薄膜的厚度 289
11.4.4 共挤出作为粘力提高的手段 289
11.5.4 挤出量 290
11.5.3 挤出薄膜的涂布量 290
11.5.2 速度 290
11.5.1 膜宽 290
11.5 机械设计 290
11.6 机械布置标准 291
11.6.1 涂布原理 291
11.6.2 挤出涂布和层压机械 292
11.6.3 带有底涂装置的涂布机 293
11.6.4 用于层压的带有底涂装置的涂布和层压机 293
11.6.7 多种用途的挤出涂布和层压机 295
11.6.6 串联挤出涂布和层压机 295
11.6.5 带有底涂涂布装置和上漆装置的挤出涂布和层压机 295
11.6.8 带有涂布和层压装置的串联上漆和层压机 299
11.6.8.1 上漆/层压机的产品举例 300
11.7 机器部件 301
11.7.1 放卷装置 301
11.7.2 卷取装置 303
11.7.3 膜张力控制 304
11.7.3.1 动态控制系统 304
11.7.3.2 静态控制系统 304
11.7.5 干燥通道 305
11.7.4 底涂、上漆、胶及分散体的涂布装置 305
11.7.6 干燥和干层压 307
11.7.7 膜翻转装置 308
11.7.8 导边设备 308
11.7.9 驱动和控制系统 308
11.7.10 加工基准参数 309
参考文献 310
12.2 生产工艺过程 312
12.1 引言 312
第12章 发泡中间产品的单螺杆挤出 312
12.2.1 原料和配方 313
12.2.2 成核剂和添加剂 314
12.2.3 发泡剂 315
12.2.4 原料的喂料 316
12.2.4.1 固体 316
12.2.4.2 液体 316
12.2.5 挤出 316
12.2.6.1 冷却定型和牵引 317
12.2.6 发泡 317
12.2.7 后发泡 318
12.2.8 层合 319
12.2.9 边角料回收 319
12.3 发泡产品 319
12.4 工艺过程 321
12.4.1 单阶工艺 322
12.4.2 双阶工艺 324
12.4.3 多阶工艺 325
12.5 单螺杆挤出系统 325
12.5.1 单螺杆挤出生产线 325
12.5.2 串联式单螺杆挤出生产线 330
12.5.3 单螺杆边角料回收生产线 333
12.6 工厂组成 334
12.6.1 原料的储存、输送和混合设备 334
12.6.2 挤出机组成 335
12.6.3 换网器 336
12.6.4 模和定型装置 337
14.4.4.4 重量测量 338
参考文献 338
第13章 发泡半成品的双螺杆挤出 340
13.1 引言 340
13.2 配方组成 340
13.2.1 PVC类型 340
13.2.2 稳定剂 341
13.2.3 润滑剂 341
13.2.6 发泡剂 342
13.2.5 颜料 342
13.2.4 填料 342
13.2.7 发泡助剂 343
13.2.8 混合技术 343
13.2.9 配方 344
13.2.9.1 PVC硬质发泡管的指导性配方(自由发泡，铅系稳定剂) 344
13.2.9.2 PVC硬质发泡型材的指导性配方(自由发泡，锡系稳定剂) 344
13.3.1 发泡操作 345
13.3 理论 345
13.2.9.4 PVC硬质发泡片材的指导性配方(自由发泡，锡系稳定剂) 345
13.2.9.3 PVC硬质发泡片材的指导性配方(自由发泡，铅系稳定剂) 345
13.3.2 发泡方法 346
13.4 挤出发泡方法 347
13.4.1 采用化学发泡剂的发泡方法 347
13.4.1.1 两股不同料流实心型材和片材的共挤出 347
13.4.1.2 发泡实心型材的挤出 347
13.4.1.3 一股料流的仿木片材挤出 348
13.4.1.5 带发泡壁的管材挤出 349
13.4.1.4 分料流的实心型材挤出 349
13.4.2 采用物理发泡剂的工艺 350
13.4.2.1 发泡PVC薄膜的挤出 350
13.5 生产发泡中间产品的工厂 350
13.5.1 挤出机 350
13.5.2 螺杆设计 351
13.5.3 模头 352
13.5.4 定型装置、冷却装置 352
13.6 选择准则 353
13.5.6 长度切割、冲切和堆放 353
13.5.5 牵引 353
13.5.7 压花、印刷 353
参考文献 354
第14章 橡胶挤出 356
14.1 挤出机 356
14.1.1 橡胶挤出机的功能 356
14.1.1.1 热喂料挤出 356
14.1.1.2 冷喂料挤出 356
14.1.1.3 橡胶塑化系统 357
14.1.1.4 真空挤出机 360
14.1.2 挤出机设计 361
14.1.2.1 驱动装置 362
14.1.2.2 驱动传动装置 362
14.1.2.3 齿轮箱 362
14.1.2.4 止推轴承 363
14.1.2.5 加料装置 363
14.1.2.6 料筒衬套 364
14.1.2.7 挤出机料筒 364
14.1.2.8 挤出机螺杆 365
14.1.2.9 挤出机温度控制 365
14.1.3 挤出机头 366
14.1.3.1 切块机头 366
14.1.3.2 造粒机头 366
14.1.3.3 滤网机头 366
14.1.3.4 型材机头 366
14.1.3.5 管机头 367
14.1.3.6 切缝管机头 368
14.1.3.7 直角机头 368
14.1.3.8 用于纤维和电线涂覆的特殊直角机头 369
14.1.3.9 平缝机头 370
14.1.3.10 外胎机头 370
14.1.3.11 背负式机头 370
14.1.3.12 单辊辊筒式机头 371
14.1.3.13 双辊辊筒式机头(辊筒-机头机) 371
14.1.4.4 加料装置 372
14.1.4.3 机头更换器 372
14.1.4.1 换网器 372
14.1.4.2 口模更换器 372
14.1.4 辅助设备 372
14.2 连续硫化生产线 373
14.2.1 概述 373
14.2.2 连续硫化(CV)管 375
14.2.3 热空气硫化 375
14.2.4 流体床硫化 375
14.2.5 盐浴硫化 376
14.2.6 红外线生产线 378
14.2.7 螺旋管硫化 378
14.2.8 超高频硫化(UHF硫化) 379
14.2.9 剪切头硫化 380
14.2.10 旋转硫化 381
14.3 冷却 381
14.3.1 概述 381
14.3.2.3 接触冷却 382
14.3.2.2 喷淋冷却 382
14.3.2.1 水浸冷却 382
14.3.2 冷却过程 382
14.3.2.4 空气冷却槽 383
14.3.3 冷却生产线 383
14.3.3.1 板材冷却装置 383
14.3.3.2 胶条冷却线 384
14.3.3.3 造粒冷却线 384
14.3.3.4 轮胎外胎冷却生产线 384
14.3.3.5 侧胶条冷却装置 385
14.3.3.6 板材冷却线 385
14.3.3.7 型材冷却装置 385
14.4 测控系统 385
14.4.1 概述 385
14.4.2 挤出机的控制 385
14.4.2.1 加料装置 385
14.4.3 牵引速度控制 386
14.4.4 制品尺寸的测试和控制 386
14.4.2.3 压力/螺杆转速控制 386
14.4.2.2 温度控制 386
14.4.2.4 熔体温度/螺杆转速控制 386
14.4.4.1 产品形状测试 387
14.4.4.2 厚度测量 387
14.4.4.3 宽度测量 387
14.4.5 设置值的控制 388
参考文献 388
14.4.4.5 测试量的控制 388
第15章 熔融挤出纺丝 393
15.1.1 人造纤维的应用 393
15.1.2 纤维挤出过程原理 393
15.2 挤出成型区(Ⅰ区) 393
15.2.1 挤出机 393
15.2.1.1 纺丝挤出机的原理及功能 393
15.2.1.2 助剂的混合 395
15.2.2 歧管 395
15.2.3 喷丝头组件 396
15.2.3.1 纺丝用熔体泵 398
15.2.3.2 纺丝腔 399
15.2.4 冷却 400
15.2.4.1 抽丝板保护 400
15.2.4.2 单体排气 401
15.2.5 加热系统 401
15.2.6 过滤器 402
15.2.7 挤出成型区(Ⅰ区)的实例 403
15.3.1.1 带有导丝辊的纺丝生产线 407
15.3.1.2 预取向丝的生产(POY) 407
15.3 纤维处理区域(Ⅱ区) 407
15.3.1 用于牵引和储存初纺纤维的设备 407
15.3.2 拉伸初纺纤维设备 411
15.3.2.1 织物纤维的拉伸 411
15.3.2.2 工业纤维的牵伸 413
15.4.1 卷绕头 416
15.4 纤维处理的重要组成部分(Ⅱ区) 416
15.3.3.2 在线控制的纤维挤出生产线 416
15.3.3 纤维的牵伸和后处理设备 416
15.3.3.1 地毯长丝的牵伸机 416
15.4.2 导丝辊 417
15.4.3 牵伸系统 417
15.4.4 卷曲机 417
15.4.5 辊子 417
15.4.6 纱线涂油 419
15.4.7 织物喷嘴 419
参考文献 422
第16章 PTFE和UHMWPE的柱塞挤出 423
16.4 工艺过程概述 423
16.2 挤出设备 424
16.3 挤出机头 425
16.3.1 筒体 425
16.3.1.1 材质的选择 426
16.3.3 柱塞 427
16.4 加工中的问题 427
16.3.2 芯棒 427
16.4.1 机头尺寸 428
16.4.2 模具的表面质量 428
16.4.3 挤出速度 429
16.4.4 温度控制 429
16.5 柱塞挤出原料 430
16.6 实心制品的挤出 432
16.7 管材及空心制品的挤出 434
16.7.3 可移动的芯棒 435
16.7.2 柱塞推进深度 435
16.7.1 粉体压实速度 435
参考文献 436
第17章 挤出机的加料系统 437
17.1 引言 437
17.2 螺旋输送器 437
17.3 气体送料系统 438
17.3.1 单机传输系统 438
17.3.1.1 吸入/压力传输系统 438
17.3.2 多机传输系统 439
17.3.2.1 压力传输 439
17.3.1.2 吸入传输系统 439
17.3.2.2 吸入装置 441
17.3.3 过滤系统 442
17.3.3.1 压力清除过滤器 443
17.3.3.2 吸力清除过滤器 443
17.4.1 计量系统 444
17.4.1.1 更改粒料得到的掺合料 444
17.4 辅助装备 444
17.3.3.3 利用再循环的空气来清洁过滤器 444
17.4.1.2 不包括主要原料的计量装置 445
17.4.1.3 所有成分都计量的装置 445
17.4.2 干燥系统 446
17.4.2.1 利用环境的空气干燥 446
17.4.2.2 借助干燥空气进行干燥 447
17.4.2.3 采用空气干燥的颗粒干燥器 448
参考文献 449
18.1 引言 450
18.2 熔融再生——工艺步骤 450
第18章 废弃塑料的挤出再生 450
18.2.1 各个工艺步骤及其作用 452
18.2.1.1 破碎 452
18.2.1.2 塑炼、均化、脱气 453
18.2.1.3 熔体过滤 456
18.2.1.4 切粒 458
18.3 应用、制品、特殊性能 458
18.3.1 生产中边角废料的回收再生 460
18.3.2 脏的废弃塑料的清洗和再生 460
18.3.3 回收加混配，包括填充和合金化 461
18.3.4 工程塑料废弃物的再生 462
18.3.5 薄膜边角料直接再生吹制成薄膜 464
18.4 典型的流水线的设计思想和相关设备 465
18.4.1 按照用途分类的再生生产线 465
18.4.1.1 预先切短的薄膜类和纤维状废料的加工，产率在200kg/h以上 465
18.4.1.2 预先切短的薄膜类和纤维状废料的加工，产率低于200kg/h 466
18.4.1.3 没有切短的薄膜类和带状边角料的加工(直接喂料)，产率低于200kg/h 466
18.4.1.4 各种类型塑料，包括薄膜、带材、片材、中空体等的加工，带有破碎装置，但无外部填塞加料器 466
18.4.2.3 螺杆喂料段直径加大的单螺杆挤出机 468
18.4.2.2 绝热工作的单螺杆挤出机 468
18.4.2 按设计规范进行分类的再生用挤出机 468
18.4.1.5 各种废塑料的混配和加工，最终产品可以是条带 468
18.4.2.1 进行了革新的标准单螺杆挤出机 468
18.4.2.4 双阶挤出机 469
18.4.2.5 短螺杆挤出机 469
18.4.2.6 短螺杆塑化器 469
18.4.2.7 后挤出机 470
18.4.2.9 反向旋转双螺杆挤出机 470
18.4.2.10 加长计量段的双螺杆 471
18.4.3.3 填料和增强材料及颜料 472
18.4.3.5 机器设计 472
18.4.3.4 运行条件 472
18.4.3 再生用挤出机的磨损和防磨损 472
18.4.3.2 填料、增强材料及颜料 472
18.4.3.1 废料的污染类型和程度 472
18.4.4 尺寸缩减：磨切机 473
18.4.5 金属检测和金属分离 474
18.4.5.3 螺旋线发格栅 475
18.4.5.2 金属分离器 475
18.4.5.1 金属检测器 475
18.4.6 大量储藏和均质化 476
18.4.7 挤出机的喂料——填塞加料器 476
18.4.8 换网器——熔体过滤 477
18.4.8.1 非连续式换网器 477
18.4.8.2 连续式换网器 478
18.4.8.3 熔体过滤装置 479
18.4.9.1 拉条切粒 481
18.4.9 切粒 481
18.4.9.2 模面切粒 482
18.5 能量平衡——比能耗 484
18.5.1 破碎过程中的能耗 484
18.5.2 挤出过程中的能耗 486
18.5.2.1 比能耗与螺杆转速的关系(不同高聚物，不同挤出机系统) 486
18.5.2.2 比能耗与碎片尺寸 486
18.5.2.3 与熔体压力有关的比能耗 486
18.5.2.4 比能耗的其他影响因素 486
参考文献 487