壓延成型是借助於輥筒間強大的剪切力，並配以相應的加工溫度，使黏流態的物料多次受到擠壓和延展作用，最終成為具有寬度和厚度的薄片製品的一種加工方法。
壓延通常用來生產厚度為0.05～0.3mm範圍內的薄膜；厚度在 0.3mm以上的稱為片材，太厚的片材一般用擠出法生產。壓延薄膜製品主要用於農業、工業包裝、室內裝飾以及各種生活用品等，壓延片材製品常用作地板、軟硬唱片基材、傳送帶以及熱成型或層壓用片材等。除薄膜和片材外，壓延還可以進行壓片、貼合、壓型、貼膠和擦膠、整飾表麵等作業。
壓延成型所采用的原材料主要是PVC，其次是ABS、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以及改性PS等塑料。
壓延成型的優點是加工能力大，產品質量好，生產連續。一台普通四輥壓延機的年加工能力達5000～10000t，生產薄膜時的線速度為60～100m/min，甚至可達300m/min。壓延產品厚薄均勻，厚度公差可控製在5%以內，而且表麵平整，若與軋花輥或印刷機械配套還可直接得到各種花紋和圖案。此外，壓延生產的自動化程度高，先進的壓延成型聯動裝置隻需1～2人操作。因而壓延成型在塑料加工中占有相當重要的地位。壓延成型的主要缺點是設備龐大、投資較高、維修複雜、製品寬度受壓延機輥筒長度的限製等，因而在生產連續片材方麵不如擠出成型的技術發展快。
4.4.1壓延成型設備
壓延成型是加工連續薄片產品的生產方法。壓延過程可分為三個階段：①第一階段是壓延前的備料階段，主要包括所用塑料的配製、塑化和向壓延機供料等，相應的設備有密煉機、開煉機或擠出機等；②第二階段是壓延，由壓延機來完成；③第三階段包括牽引、軋花、冷卻、卷取、切割等，是壓延成型的輔助階段，由相應的輔機完成。關於混煉和擠出設備的內容本教材在前麵章節已經講過，本節不再贅述，下麵對壓延機和輔機作簡要介紹。
4.4.1.1壓延機
（1）壓延機的分類
壓延機是生產壓延塑料製品的主要設備。壓延機的類型很多，一般以輥筒數目及其排列方式分類。根據輥筒數目不同，壓延機有雙輥、三輥、四輥、五輥甚至六輥等；根據輥筒的排列方式，三輥壓延機的排列方式有I形、三角形等幾種，四輥壓延機則有I形、倒L形、正Z形、斜Z形等。
排列輥筒的主要原則是盡量避免各輥筒在受力時彼此發生幹擾，並應充分考慮操作的要求和方便以及自動供料的需要等。實際上沒有一種排列方式是盡善盡美的，往往顧此失彼。例如，目前應用比較普遍的斜Z形。它與倒L形相比有如下優點：①各輥筒互相獨立，受力時可以不相互幹擾，這樣傳動平穩、操作穩定，製品厚度容易調整和控製；②物料和輥筒的接觸時間短、受熱少，不易分解；③各輥筒拆卸方便，易於檢修；④上料方便，便於觀察存料；⑤廠房高度要求低；⑥便於雙麵貼膠。可是在另一些方麵卻不如倒L形，如①物料包住輥筒的麵積比較小，因此產品的表麵光潔程度受到影響；②雜物容易掉入。
（2）壓延機的組成和構造
壓延機主要由機座、機架、輥筒、輥距調節裝置、擋料裝置、輥筒軸承、潤滑裝置、傳動裝置、加熱冷卻裝置等部分構成。簡要介紹其主要構件。
①機座用鐵或鋼製成的固定座架。一般固定在混凝土基礎上。
②機架分別架設在機座兩側，用以支撐輥筒軸承、軸交叉或輥筒的反彎曲裝置、輥筒調節裝置、潤滑油管及其他輔助設備的板架。它一般是用鑄鐵製成的，直接架設在機座上麵，在它的上麵用橫梁固定。
③輥筒輥筒是壓延成型的主要部件，壓延機的規格用壓延輥筒的長度和直徑的大小來表示。輥筒與物料直接接觸並對它施壓和加熱，製品的質量在很大程度上受輥筒的控製。對壓延輥筒的要求是：a.輥筒必須具有足夠的剛度與強度；b.輥筒表麵應有足夠的硬度、較好的耐磨性和耐腐蝕性；c.輥筒的工作表麵應有較高的加工精度，以保證尺寸的精確和表麵粗糙度；d.輥筒材料應具有良好的導熱性。一般壓延機輥筒由冷鑄鋼製成，也可使用由冷硬鑄鐵殼和球墨鑄鐵芯製成的冷硬鑄鐵輥。
按照載熱體流道形式的不同，輥筒結構有空心式和鑽孔式兩種。輥筒可通過蒸氣加熱、導熱油加熱、過熱水循環加熱等方式加熱。空心式輥筒的筒壁較厚，冷凝水會附著在輥筒內壁，因此，傳熱較慢，不利於及時控製操作溫度。其次，由於結構上的缺陷，輥筒中部溫度要比兩端高，有時溫差竟達10～15℃。這樣就使輥筒各部分的熱變形不一致，從而導致製品厚薄不均。鑽孔式輥筒的載熱體流道與表麵較為接近，且又沿輥筒圓周和有效長度均勻分布，因此溫度的控製比較準確和穩定，輥筒表麵溫度均勻，溫差可小於1℃。但是這種輥筒製造費用高，輥筒的剛性有所削弱，設計不良時，會使產品出現棒狀橫痕。
④輥距調節裝置為了能夠生產厚度不同的製品，壓延機輥筒需借助調節裝置作上下移動。在壓延機輥筒中，一般倒數第二隻輥筒的位置是固定的，其他輥筒的位置可以進行調節，以調整輥隙。調距方式有手動、機械傳動、液壓傳動等。
⑤擋料裝置安裝在輥筒的兩側，起到調節製品幅寬的作用，防止物料從輥筒端部擠出。
⑥輥筒軸承和潤滑係統壓延機的軸承裝在機架體的軸承窗框內，用以支撐軸承的轉動工作。其特點是承受的負荷很大，有時可達幾十到上百噸，還需在高溫環境中工作。一般采用滑動軸承或滾動軸承。潤滑係統由輸油泵、油管、加熱器、冷卻器、過濾器和油槽等共同組成。潤滑油先由加熱器加熱到一定溫度，由輸油泵送到各個需要潤滑的部位。潤滑後的潤滑油又由油管回到油槽，經過濾和冷卻後，循環使用。
⑦傳動裝置壓延機各個輥筒的轉動可由一台電動機通過齒輪傳動，但是目前常用的為單機傳動，即每隻輥筒由專門的電動機傳動，其優點是可提高製品的精度。
4.4.1.2壓延輔機
（1）引離輥
引離輥的作用是從壓延機輥筒上均勻而無皺折地剝離已成型的薄膜，同時對製品進行一定的拉伸。引離輥設置於壓延機輥筒出料的前方，距離最後一個壓延輥筒約75～150mm，一般為中空式，內部可通蒸氣加熱，以防止出現冷拉伸現象和增塑劑等揮發物質凝結在引離輥表麵。
（2）軋花裝置
軋花的意義不限於使製品表麵軋上美麗的花紋，還包括使用表麵鍍鉻和高度磨光的平光輥軋光，以增加製品表麵的光亮度。軋花裝置由軋花輥和橡膠輥組成，內腔均通水冷卻。軋花輥上的壓力、轉速和冷卻水流量都是影響軋花操作和質量的主要因素。在較高溫度下軋花，可使花紋鮮明牢固，但須防止粘輥現象。此外，橡膠輥上常會帶上薄膜的析出物，以致薄膜表麵粘有毛粒，影響質量。用硬脂酸擦橡膠輥，可克服這一弊病。
（3）冷卻裝置
起到使製品冷卻定型的作用。一般是采取逐級冷卻的方式對製品進行冷卻。裝置主要由4 ～8隻冷卻輥筒組成。為了避免與薄膜粘連，冷卻輥不宜鍍鉻，最好采用鋁質磨砂輥筒。冷卻輥一般采用兩段控製，所以對冷卻輥的控製一定要恰當，以防產生冷拉伸。
（4）檢驗裝置
一般通過燈光透射來檢驗製品的質量，如雜質、晶點、破洞等。
（5）卷取裝置
用於卷取成品，有中心卷取和表麵卷取兩種方法。中心卷取的卷取輥為主動輥，製品直接卷在這隻輥上，卷取張力隨卷取半徑的增加而加大。卷取芯軸有兩個或兩個以上的工位，可采用全自動或半自動卷取，適合壓延機的連續高速化生產。表麵卷取是把卷取製品的芯軸放在主動旋轉的輥筒表麵上，依靠兩表麵的摩擦力使芯軸轉動完成卷取工作，卷取速度由主動軸的轉速決定，卷取張力不隨卷取半徑而變化。
為了保證壓延薄膜在存放和使用時不致收縮和發皺，卷取張力應該適當。張力過大時，薄膜在存放中會產生應力鬆弛，以致攤不平或嚴重收縮；張力過小時，卷取太鬆，則堆放時容易把薄膜壓皺。因此，卷取薄膜時應保持相等的鬆緊程度。為了滿足這種要求，卷取時都應添設等張力的控製裝置。
（6）測厚、切邊裝置
測厚裝置用來測量壓延製品的厚度，以滿足用戶的要求。有機械接觸式測厚、β射線測厚和電感應法測厚三種。
切邊裝置的作用是控製製品的幅寬，由切刀、底刀和刀架組成，一般安裝在壓延機最後一個輥筒的作用麵上。
此外，輔機還包括進料擺鬥、金屬檢測器（用於檢測送往壓延機的料卷是否夾帶金屬，借以保護輥筒不受損傷），以及壓延人造革時使用的烘布輥筒、預熱輥筒、貼合裝置等。
4.4.2物料在壓延機輥筒間隙中的流動分析
4.4.2.1物料在輥筒間隙中的壓力分布
從流體力學可知，動力是推動流體流動的根源。壓延時推動物料通過輥筒間隙的動力來自兩個方麵：一種是拖曳力，是因物料與輥筒之間的摩擦作用而產生的輥筒旋轉拉力，它把物料帶入輥筒間隙；另一種是輥筒間隙對物料的擠壓力，它將物料推向前進。因此，物料在壓延過程中的流動是拖曳流動和壓力流動的組合。壓延時，物料首先被摩擦力帶入輥筒間隙，由於輥筒間隙的逐漸縮小，物料向前行進時，輥筒對物料的擠壓力就越來越大，然後膠料快速地流過輥距處，隨著膠料的流動，輥筒間隙又漸寬，壓力逐漸下降，至膠料離開輥筒時，壓力為零。一般將壓延中物料受輥筒擠壓的區域稱為鉗住區，輥筒開始對物料加壓的點稱為始鉗住點，加壓終止點為終鉗住點，兩輥筒中心連線的中點稱為中心鉗住點，鉗住區壓力最大處稱為最大壓力點。
對物料在壓延過程中流動特性的分析涉及較多流變學的基本理論和方程，理論深奧，推導繁複。本教材隻對加斯克爾（Gaske U）提出的經典理論的結果進行簡單介紹。推導壓延流動方程時，為了使理論計算簡化，曾經做了如下假設：兩輥筒的半徑相等；兩輥筒表麵的線速度相等；被加工物料為不可壓縮的牛頓流體，黏度和密度均為常數；熔融物料在筒壁上無滑移；忽略慣性力和重力。另外，由於輥筒間隙遠遠小於輥筒半徑，因此，可近似地認為在鉗住區內兩輥筒表麵是相互平行的，這樣，物料在輥筒間隙中的流動就簡化為二維等溫流動，據此，可在輥筒間建立坐標係。其中x方向為物料的主要流動方向，y方向為兩輥筒軸心連線方向，z方向為輥筒的長度方向，坐標原點設在輥距的中心。