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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/h466

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/h466

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