流延冷却、生产装置和方法

文档序号:1177868 发布日期:2020-09-22 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 流延冷却、生产装置和方法 (Casting cooling, production device and method ) 是由 刘龙 于 2020-06-19 设计创作,主要内容包括:本申请提供一种流延冷却、生产装置和方法装置,属于流延生产技术领域。流延冷却装置包括冷却辊、第一风冷单元、热处理单元和第二风冷单元。第一风冷单元设于冷却辊下游;热处理单元设于第一风冷单元下游,热处理单元内设有用于绕设流延膜的加热导辊;第二风冷单元设于热处理单元下游。流延生产装置包括该流延冷却装置。流延冷却方法包括将挤出的熔体流延在冷却辊进行冷却定型处理得到流延膜,在冷却定型处理之后,将流延膜进行第一次风冷处理,然后将流延膜绕设于加热导辊进行热处理,再将流延膜进行第二次风冷处理。流延生产方法包括该流延冷却方法。能够较好地释放膜内部的热应力,且能够有效改善无孔前体膜结晶度不足或回弹不足的问题。(The application provides a casting cooling and production device and a method device, and belongs to the technical field of casting production. The casting cooling device includes a cooling roller, a first air-cooling unit, a heat treatment unit, and a second air-cooling unit. The first air cooling unit is arranged at the downstream of the cooling roller; the heat treatment unit is arranged at the downstream of the first air cooling unit, and a heating guide roller for winding a casting film is arranged in the heat treatment unit; the second air cooling unit is arranged at the downstream of the heat treatment unit. The casting production apparatus includes the casting cooling apparatus. The casting cooling method comprises the steps of casting the extruded melt on a cooling roller for cooling and shaping treatment to obtain a casting film, carrying out primary air cooling treatment on the casting film after the cooling and shaping treatment, winding the casting film on a heating guide roller for heat treatment, and carrying out secondary air cooling treatment on the casting film. The casting production method includes the casting cooling method. The thermal stress in the membrane can be well released, and the problem of insufficient crystallinity or insufficient resilience of the nonporous precursor membrane can be effectively improved.)

流延冷却、生产装置和方法

技术领域

本申请涉及流延生产技术领域,具体而言,涉及一种流延冷却、生产装置和方法装置。

背景技术

现有技术中,隔膜的制备过程为挤出熔体,经流延辊冷却成型得到无孔前体膜,然后对无孔前体膜依次进行退火处理、拉伸处理、热处理和收卷处理。

目前的隔膜生产工艺中,经常出现无孔前体膜结晶度不足或回弹不足的问题以及薄膜卷取前内部热应力释放不充分的问题,导致薄膜在收卷后容易出现暴筋的现象。

发明内容

本申请的目的在于提供一种流延冷却、生产装置和方法装置,能够较好地释放膜内部的热应力,且能够有效改善膜结晶度不足或回弹不足的问题。

本申请的实施例是这样实现的:

第一方面,本申请实施例提供一种流延冷却装置,包括冷却辊、第一风冷单元、热处理单元和第二风冷单元。第一风冷单元设置于冷却辊的下游;热处理单元设置于第一风冷单元的下游,热处理单元内设置有至少一组用于绕设流延膜的加热导辊;第二风冷单元设置于热处理单元的下游。

上述技术方案中,在冷却辊下游依次设置第一风冷单元、热处理单元和第二风冷单元,冷却辊冷却成型得到的流延膜先经过第一风冷单元冷却,能够释放流延膜的热应力;热处理单元采用加热导辊绕设流延膜进行热处理,使流延膜结晶部分熔融、取向并粗化,能够形成稳定性、结晶度和回弹性更好的粗化膜;热处理后的粗化膜经第二风冷单元冷却,减少膜内部热量并使膜收缩,有效避免膜在张力收卷时因热应力收缩过大而产生暴筋的现象。

在一些可能的实施方案中,每个风冷单元均包括间隔分布的第一冷风组件和第二冷风组件,第一冷风组件和第二冷风组件之间具有用于流延膜通过的风冷通道,每个冷风组件的出风方向均朝向风冷通道。

上述技术方案中,每个风冷单元设置位于风冷通道两侧的第一冷风组件和第二冷风组件,并使得每个冷风的出风方向朝向风冷通道,流延膜在风冷通道通过的时候,第一冷风组件和第二冷风组件能够分别在流延膜相对的两侧朝向流延膜出风冷却,保证对流延膜有较好的冷却效果。

在一些可能的实施方案中,每个冷风组件的出风通道内沿出风方向间隔设置有至少两个出风隔板,每个出风隔板均开设有出风孔;至少两个出风隔板之间,出风孔的孔径沿出风方向逐渐减小。

上述技术方案中,出风隔板的出风孔的孔径沿出风方向逐渐减小,冷风组件出风时,在出风方向上,风先经过大孔径的出风孔进行初步分散,然后经过小孔径的出风孔进一步分散,使得出风组件的风速和出风量均匀,保证对流延膜具有均匀的冷却效果,避免因冷却不均匀而导致暴筋或者局部膜面塌陷不平整的现象。

在一些可能的实施方案中,热处理单元包括沿流延膜的输送路径依次分布的第一热处理段、第二热处理段和第三热处理段,每个热处理段中均设置有加热导辊,第二热处理段中加热导辊能够用于提供最高的加热温度。

上述技术方案中,热处理单元沿流延膜的输送路径依次设置第一热处理段、第二热处理段和第三热处理段,并使得第二热处理段中加热导辊能够用于提供最高的加热温度,流延膜在热处理单元进行热处理时能够控制第二热处理段中加热导辊温度最高:流延膜从第一热处理段到第二热处理段能够进行升温,该升温阶段能够较好地实现流延膜的拉伸,流延膜从第二热处理段到第三热处理段时能够进行降温,该降温阶段能够逐步实现流延膜的收缩,能够有效提高流延膜的回弹性并有效改善流延膜的热应力收缩现象。

第二方面,本申请实施例提供一种流延生产装置,包括流延挤出装置以及第一方面实施例提供的流延冷却装置。流延冷却装置设置于流延挤出装置的下游。

上述技术方案中,在冷却辊实现流延膜的冷却成型后,能够将流延膜依次进行第一次风冷、热处理和第二次风冷:第一次风冷能够有效释放流延膜的热应力;热处理过程使流延膜结晶部分熔融、取向并粗化从而有效改善膜结晶度不足或回弹不足的问题;第二次风冷能够减少经热处理之后膜内部热量并使膜收缩,有效避免膜在张力收卷时因热应力收缩过大而产生暴筋的现象。

第三方面,本申请实施例提供一种流延冷却方法,包括将挤出的熔体流延在冷却辊进行冷却定型处理得到流延膜,还包括:在冷却定型处理之后,将流延膜进行第一次风冷处理,然后将流延膜绕设于加热导辊进行热处理,再将流延膜进行第二次风冷处理。

上述技术方案中,在冷却辊实现流延膜的冷却成型后,首先将流延膜进行第一次风冷处理,使得流延膜内的热应力被有效释放;然后将流延膜进行热处理,使流延膜结晶部分熔融、取向并粗化,能够有效改善膜结晶度不足或回弹不足的问题;再将流延膜进行第二次风冷处理,减少经热处理之后膜内部热量并使膜收缩,有效避免膜在张力收卷时因热应力收缩过大而产生暴筋的现象。

在一些可能的实施方案中,每次风冷处理中,流延膜的厚度≤12μm时的处理温度为25~40℃,流延膜的厚度>12μm且≤20μm时的处理温度为19~28℃,流延膜的厚度>20μm时的处理温度为15~22℃。可选的,每次风冷处理中,风速为1~15m/s。

上述技术方案中,不同厚度的流延膜按照上述的不同处理温度进行冷却,能够较好地满足流延膜的冷却需要,保证对不同厚度的流延膜均具有较好的冷却效果。

进一步的,将风速控制在1~15m/s,具有适当的冷却效果。若风速过小,对流延膜冷却效果不好,无法充分释放流延膜内应力;若风速过大,表面振动幅度过大,存在片材破裂的风险。

在一些可能的实施方案中,每次风冷处理中,采用冷风组件在流延膜相对的两侧朝向流延膜出风;可选的,采用出风通道内沿出风方向间隔设置有至少两个出风隔板的冷风组件朝向流延膜出风,每个出风隔板开设有出风孔,且至少两个出风隔板之间,出风孔的孔径沿出风方向逐渐减小。

上述技术方案中,分别在流延膜相对的两侧朝向流延膜出风冷却,保证对流延膜有较好的冷却效果。

进一步的,出风隔板的出风孔的孔径沿出风方向逐渐减小,冷风组件出风时,在出风方向上,出风先经过大孔径的出风孔进行初步分散,然后经过小孔径的出风孔进一步分散,使得出风组件的风速和出风量均匀,保证对流延膜具有均匀的冷却效果,避免因冷却不均匀而导致暴筋或者局部膜面塌陷不平整的现象。

在一些可能的实施方案中,热处理的温度为60~150℃;可选的,热处理包括在多组加热导辊上依次进行的加热阶段、持温阶段和降温阶段,持温阶段达到最高温度;可选的,加热阶段中相邻两组加热导辊的温度极差△T1,持温阶段中相邻两组加热导辊的温度极差△T2,降温阶段中相邻两组加热导辊的温度极差△T3,其中,10℃≤△T1≤20℃,0℃≤△T2≤10℃,10℃≤△T3≤40℃;可选的,加热阶段的辊间速比增量为0.1~1.0%,持温阶段的辊间速比增量为0.1~0.5%,降温阶段的辊间速比增量为-1.0~-0.1%。

上述技术方案中,热处理温度控制在60~150℃,对流延膜具有适当的加热温度,保证具有较好的热处理效果。

进一步的,热处理过程在多组加热导辊上依次进行的加热阶段、持温阶段和降温阶段,由于持温阶段达到最高温度,持温阶段前的加热阶段能够较好地实现流延膜的拉伸,持温阶段能够较好地实现流延膜的热定型,持温阶段后的能够逐步实现流延膜的收缩,能够有效提高流延膜的回弹性并有效改善流延膜的热应力收缩现象。

进一步的,该加热阶段的温度极差要求保证有适当且均匀的升温速度,保证加热阶段能够均匀地对流延膜进行拉伸;该持温阶段的温度极差要求保证持温阶段有稳定热定型效果;该降温阶段的温度极差要求保证有适当且均匀的降温速度,保证降温阶段能够均匀地对流延膜进行收缩。

进一步的,按照上述要求控制加热阶段、持温阶段和降温阶段的辊间速比增量,使得流延膜具有适当的拉伸、热定型和收缩效果。

第四方面,本申请实施例提供一种流延生产方法,包括:挤出流延熔体;然后采用第三方面实施例提供的流延冷却方法将流延进行冷却处理。

上述技术方案中,在流延膜冷却成型后,对流延膜依次进行第一次风冷、热处理和第二次风冷,能够较好地释放膜内部的热应力,且能够有效改善膜结晶度不足或回弹不足的问题,有效避免膜出现暴筋的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种流延生产装置的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种流延冷却装置的局部结构示意图;

图3为本申请实施例提供的一种冷风组件的剖视图;

图4为本申请实施例提供的另一种冷风组件的剖视图。

图标:100-流延生产装置;110-流延挤出装置;111-模头;112-真空负压吸风罩;113-正压气刀;120-流延冷却装置;121-冷却辊;122-第一风冷单元;1221-第一冷风组件;1222-第二冷风组件;1223-风冷通道;1224-风箱;1225-进风装置;1226-出风隔板;1227-出风孔;1228-导流板;123-热处理单元;1231-加热导辊;124-第二风冷单元;200-流延膜。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直,而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1,本申请提供一种流延生产装置100,包括流延挤出装置110以及流延冷却装置120,示例性的,还包括流延退火装置。流延冷却装置120设置于流延挤出装置110的下游,流延退火装置设置于流延冷却装置120的下游。

流延冷却装置120的靠近流延挤出装置110的一端设置有冷却辊121,冷却辊121设置于流延挤出装置110的出料端,用于配合流延挤出装置110对流延挤出装置110挤出的熔体进行冷却定型以得到流延膜200。

示例性的,流延冷却装置120包括模头111、真空负压吸风罩112和正压气刀113。模头111的出料端设置于冷却辊121的上方,用于在冷却辊121的上方挤出熔体;真空负压吸风罩112和正压气刀113设置于模头111和冷却辊121之间,并位于模头111的出料端的相对两侧,以使模头111的出料端挤出的熔体能充分贴附到冷却辊121上进行冷却定型以得到流延膜200。

请参阅图2,在本申请的实施例中,流延冷却装置120还包括第一风冷单元122、热处理单元123和第二风冷单元124。第一风冷单元122设置于冷却辊121的下游;热处理单元123设置于第一风冷单元122的下游,热处理单元123内设置有至少一组用于绕设流延膜200的加热导辊1231;第二风冷单元124设置于热处理单元123的下游。

本申请实施例提供的流延冷却装置120,冷却辊121冷却成型得到的流延膜200先经过第一风冷单元122冷却,能够释放流延膜200的热应力。热处理单元123采用加热导辊1231绕设流延膜200进行热处理,使流延膜200结晶部分熔融、取向并粗化,能够形成稳定性、结晶度和回弹性更好的粗化膜。热处理后的粗化膜经第二风冷单元124冷却,减少膜内部热量并使膜释放应力充分收缩,有效避免膜在张力收卷时因热应力过大而膜卷收缩产生暴筋的现象。

关于风冷单元:

在一些可能的实施方案中,每个风冷单元均包括间隔分布的第一冷风组件1221和第二冷风组件1222,第一冷风组件1221和第二冷风组件1222之间具有用于流延膜200通过的风冷通道1223,每个冷风组件的出风方向均朝向风冷通道1223。进行流延膜200的冷却时,示例性地将流延膜200沿水平方向通过风冷通道1223,第一冷风组件1221和第二冷风组件1222沿竖直方向相对间隔分布,第一冷风组件1221位于流延膜200的上方并朝向流延膜200的上表面出风,第二冷风组件1222位于流延膜200的下方并朝向流延膜200的下表面出风。第一冷风组件1221和第二冷风组件1222能够分别在流延膜200相对的两侧朝向流延膜200出风冷却,保证对流延膜200有较好的冷却效果。

可以理解的是,在本申请的实施例中,风冷单元用于对流延膜200进行风冷,其设置方式不限于上述在流延膜200的两侧出风的方式。例如,每个风冷单元可以仅配置一个风冷组件,用于在流延膜200的一侧出风;或者每个风冷单元可以配置沿风冷通道1223环状分布的风冷结构,用于在流延膜200的周向出风。

请参阅图3,示例性的,每个风冷组件包括风箱1224,风箱1224具有进风通道和出风通道。进风通道设置有进风装置1225,用于向出风通道供风;出风通道具有朝向风冷通道1223的多个出风孔1227,用于均匀地朝向风冷通道1223出风。

示例性的,出风孔1227的横截面为圆形,保证能够均匀出风。当然,在其他实施方式中,出风孔1227也可以设置为椭圆形或者多边形。

在一些可能的实施方案中,每个冷风组件的出风通道内沿出风方向间隔设置有至少两个出风隔板1226,每个出风隔板1226均开设有出风孔1227。该至少两个出风隔板1226之间,出风孔1227的孔径沿出风方向逐渐减小,即是指,远离出风通道的出风隔板1226的出风孔1227的孔径大于靠近出风通道的出风隔板1226的出风孔1227的孔径。出风隔板1226的出风孔1227的孔径沿出风方向逐渐减小,冷风组件出风时,在出风方向上,出风先经过大孔径的出风孔1227进行初步分散,然后经过小孔径的出风孔1227进一步分散,使得出风组件的风速和出风量均匀,保证对流延膜200具有均匀的冷却效果,避免因冷却不均匀而导致暴筋或者局部膜面塌陷不平整的现象。

可选的,在出风方向上,任意相邻两个出风隔板1226之间的距离为3~10cm,例如但不限于为3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm和10cm中的任一者或者任意两者之间的范围,相邻两个隔板之间具有适当的距离,保证对出风有较好的逐渐分散效果。

示例性的,每个冷风组件的出风通道内出风隔板1226为第一隔板和第二隔板两个板体,第一隔板设置于相对第二隔板靠近风冷通道1223的一侧。进一步的,第一隔板的出风孔1227为小孔,其孔径为1~5mm,例如但不限于为1mm、2mm、3mm、4mm和5mm中的任一者或者任意两者之间的范围。第二隔板的出风孔1227为大孔,其孔径为4~10mm,例如但不限于为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm和10mm中的任一者或者任意两者之间的范围。出风隔板1226的出风孔1227的孔径按照上述要求设置,保证对出风有较好的逐渐分散效果。经研究发现,当出风隔板1226的出风孔1227均设置为上述规格的小孔时,出风时会产生超出80分贝的噪声,严重影响作业环境;当出风隔板1226的出风孔1227均设置为上述规格的大孔时,出风时风速波动的极差超出1m/s,会造成局部风冷不均匀的问题。

请参阅图4,可以理解的是,在本申请的实施例中,进风装置1225和其相邻的出风隔板1226之间还可以设置导流板1228,导流板1228的两端分别与进风装置1225及该相邻的出风隔板1226进行连接,用于在进风装置1225和该相邻的出风隔板1226之间分流,使得在出风方向上,分量能够更均匀地从进风装置1225往上游的出风隔板1226出风。

示例性的,导流板1228为弧形,且其圆弧对应的圆心角小于90°,保证对风流进行平缓的导流。进一步的,进风装置1225和其相邻的出风隔板1226之间包括沿流延膜200的输送路径间隔分布的多个导流板1228,如图4所示,多个导流板1228分为位于输送路径上游的至少两个第一弧形板和位于输送路径下游的至少两个第二弧形板,每个第一弧形板均朝向输送路径上游凸出,每个第二弧形板均朝向输送路径下游凸出。

关于热处理单元123:

在一些可能的实施方案中,热处理单元123包括沿流延膜200的输送路径依次分布的第一热处理段、第二热处理段和第三热处理段,每个热处理段中均设置有加热导辊1231,第二热处理段中加热导辊1231能够用于提供最高的加热温度。流延膜200从第一热处理段到第二热处理段能够进行升温,该升温阶段能够较好地实现流延膜200的拉伸,流延膜200从第二热处理段到第三热处理段时能够进行降温,该降温阶段能够逐步实现流延膜200的收缩,能够有效提高流延膜200的回弹性并有效改善流延膜200的热应力收缩现象。

可以理解的是,在本申请的实施例中,第一热处理段、第二热处理段和第三热处理段的加热导辊1231可以设置为一组,也可以设置为至少两组。当第一热处理段设置有至少两组加热导辊1231时,在流延膜200的输送路径上,加热导辊1231提供的温度逐渐升高,示例性的,相邻两组加热导辊1231提供的温度极差为△T1,10℃≤△T1≤20℃;当第二热处理段设置有至少两组加热导辊1231时,相邻两组加热导辊1231的温度极差△T2,0℃≤△T2≤10℃;第三热处理段设置有至少两组加热导辊1231时,在流延膜200的输送路径上,加热导辊1231提供的温度逐渐降低,示例性的,相邻两组加热导辊1231提供的温度极差为△T3,10℃≤△T3≤40℃。

本申请实施例还提供一种流延生产方法,能够采用上述的流延生产装置100进行。该流延生产方法包括:挤出流延熔体,其可以利用上述的流延挤出装置110进行;然后,将挤出熔体进行冷却处理,其可以利用上述的流延冷却装置120进行。

在本申请的实施例中,将熔体进行冷却处理时采用的流延冷却方法包括:将挤出的熔体贴附在冷却辊121进行冷却定型处理得到流延膜200;在冷却定型处理之后,将流延膜200进行第一次风冷处理,然后将流延膜200绕设于加热导辊1231进行热处理,再将流延膜200进行第二次风冷处理。

本申请实施例提供的流延冷却方法,在冷却辊121实现流延膜200的冷却成型后,首先将流延膜200进行第一次风冷处理,使得流延膜200内的热应力被有效释放;然后将流延膜200进行热处理,使流延膜200结晶部分熔融、取向并粗化,能够有效改善膜结晶度不足或回弹不足的问题;再将流延膜200进行第二次风冷处理,减少经热处理之后膜内部产生的热量并使膜释放应力收缩,有效避免膜在张力收卷时因热应力过大而使膜卷收缩产生暴筋的现象。

在一些可能的实施方案中,每次风冷处理中,流延膜200的厚度≤12μm时的处理温度为25~40℃,例如但不限于为25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃和40℃中的任一者或者任意两者之间的范围;流延膜200的厚度>12μm且≤20μm时的处理温度为19~28℃,例如但不限于为19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃和28℃中的任一者或者任意两者之间的范围;流延膜200的厚度>20μm时的处理温度为15~22℃,例如但不限于为15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃和22℃中的任一者或者任意两者之间的范围。不同厚度的流延膜200按照上述的不同处理温度进行冷却,能够较好地满足流延膜200的冷却需要,保证对不同厚度的流延膜200均具有较好的冷却效果。

进一步的,每次风冷处理中,风速为1~15m/s,例如但不限于为1m/s、2m/s、3m/s、4m/s、5m/s、6m/s、7m/s、8m/s、9m/s、10m/s、11m/s、12m/s、13m/s、14m/s和15m/s中的任一者或者任意两者之间的范围,具有适当的冷却效果。若风速过小,对流延膜200冷却效果不好,无法充分释放流延膜200内应力;若风速过大,表面振动幅度过大,存在片材破裂的风险。

关于第一次风冷处理和第二次风冷处理:

在一些可能的实施方案中,采用冷风组件在流延膜200相对的两侧朝向流延膜200出风,保证对流延膜200有较好的冷却效果。

进一步的,冷风组件的被配置要求如上述的流延冷却装置120,在此不再赘述。

在一些示例性的实施例中,采用出风通道内沿出风方向间隔设置有至少两个出风隔板1226的冷风组件朝向流延膜200出风,每个出风隔板1226开设有出风孔1227,且至少两个出风隔板1226之间,出风孔1227的孔径沿出风方向逐渐减小。在出风方向上,风先经过大孔径的出风孔1227进行初步分散,然后经过小孔径的出风孔1227进一步分散,使得出风组件的风速和出风量均匀,保证对流延膜200具有均匀的冷却效果,避免因冷却不均匀而导致暴筋或者局部膜面塌陷不平整的现象。

关于热处理:

在一些可能的实施方案中,热处理的温度为60~150℃,例如但不限于为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃和150℃中的任一者或者任意两者之间的范围,保证具有较好的热处理效果。

进一步的,热处理采用设置有加热导辊1231的热处理单元123进行,热处理单元123的被配置要求如上述的流延冷却装置120,在此不再赘述。

在一些示例性的实施例中,热处理包括在多组加热导辊1231上依次进行的加热阶段、持温阶段和降温阶段,其中,持温阶段达到最高温度。在该实施例中,加热阶段为在第一热处理段处理的过程,以及第一热处理段的最后一组辊到第二热处理段的第一组辊的处理过程;降温热阶段为第二热处理段的最后一组辊到第三热处理段的第一组辊的处理过程,以及在第三热处理段处理的过程。在流延膜200的输送路径上,加热阶段中,相邻两组加热导辊1231的加热温度逐渐增高;持温阶段中,相邻两组加热导辊1231的加热温度大致相等;降温阶段中,相邻两组加热导辊1231的加热温度逐渐降低。持温阶段前的加热阶段能够较好地实现流延膜200的拉伸,持温阶段能够较好地实现流延膜200的热定型,持温阶段后的降温阶段能够逐步实现流延膜200的收缩,能够有效提高流延膜200的回弹性并有效改善流延膜200的热应力收缩现象。

示例性的,加热阶段中相邻两组加热导辊1231的温度极差△T1,持温阶段中相邻两组加热导辊1231的温度极差△T2,降温阶段中相邻两组加热导辊1231的温度极差△T3,其中,△T2<△T1,且△T2<△T3。可选的,10℃≤△T1≤20℃,或15℃≤△T1≤20℃;0℃≤△T2≤10℃,或0℃≤△T2≤5℃,例如为△T2=0℃;10℃≤△T3≤40℃,或15℃≤△T3≤30℃。

进一步的,加热阶段的第一组加热导辊1231的加热温度为90~110℃,或95~105℃,例如100℃。持温阶段的最高温度为120~150℃,或130~150℃。降温阶段的最后一组加热导辊1231的加热温度为60~80℃,或60~70℃,例如60℃。

在另一些示例性的实施例中,热处理过程中先逐渐升温后逐渐降温,初始温度为90~110℃,最高温度为120~150℃,最终温度为60~80℃。可选的,升温和降温过程中,相邻两组加热导辊1231的温度极差≥10℃且≤20℃。

可选的,加热阶段的辊间速比增量为0.1~1.0%,例如但不限于为0.1%、0.3%、0.5%、0.6%、0.8%和1.0%中的任意一者。持温阶段的辊间速比增量为0.1~0.5%,例如但不限于为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%中的任意一者。降温阶段的辊间速比增量为-1.0~-0.1%,例如但不限于为-0.1%、-0.3%、-0.5%、-0.6%、-0.8%和-1.0%中的任意一者。在本申请的实施例中,辊间速比增量是指在流延膜200的输送路径上,加热导辊1231的转动线速度与流延膜200的输入线速度之间的差值百分数;也就是说,以前一个加热导辊1231的线速度为基数1,后一个加热导辊1231的线速度与前一个加热导辊1231的线速度之间的差值百分数。辊间速比增量>0时,加热导辊1231的转动线速度更高,此时流延膜200能够进行拉伸;辊间速比增量<0时,代表流延膜200的输入线速度更高,此时流延膜200能够进行收缩。按照上述要求控制加热阶段、持温阶段和降温阶段的辊间速比增量,使得流延膜200具有适当的拉伸、热定型和收缩效果。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

一种流延生产方法,包括:挤出流延熔体;将挤出的熔体流延在冷却辊121进行冷却定型处理得到流延膜200;将流延膜200在第一风冷单元122进行第一次风冷处理;然后将流延膜200在热处理单元123进行热处理;再将流延膜200在第二风冷单元124进行第二次风冷处理。

其中:

每个风冷处理单元均包括第一冷风组件1221和第二冷风组件1222,每个风冷组件的出风通道内沿出风方向间隔设置有第一隔板和第二隔板,第一隔板和第二隔板的间距为10cm,第一隔板的出风孔1227的孔径为2mm,第二隔板的出风孔1227的孔径为10mm。热处理单元123中设置有五组加热导辊1231。

流延膜200为厚度为16μm的PP(聚丙烯,Polypropylene)薄膜,薄膜整体车速为100m/min。

第一次风冷处理中,处理温度为20℃、风速为3~4m/s。

热处理中,第一组加热导辊1231的温度为100℃、辊间速比增量为+0.5%;第二组加热导辊1231的温度为110℃、辊间速比增量为+0.4%;第三组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为+0.2%;第四组加热导辊1231的温度为100℃、辊间速比增量为-0.4%;第五组加热导辊1231的温度为80℃、辊间速比增量为-0.9%。

第二次风冷处理中,处理温度为20℃、风速为5~6m/s。

实施例2

一种流延生产方法,其与实施例1的不同之处在于:

流延膜200为厚度为12μm的PP薄膜,薄膜整体车速为120m/min。

第一次风冷处理中,处理温度为30℃、风速为2~3m/s。

热处理中,第一组加热导辊1231的温度为110℃、辊间速比增量为+0.3%;第二组加热导辊1231的温度为130℃、辊间速比增量为+0.2%;第三组加热导辊1231的温度为129℃、辊间速比增量为+0.2%;第四组加热导辊1231的温度为125℃、辊间速比增量为0%;第五组加热导辊1231的温度为105℃、辊间速比增量为-0.5%。

第二次风冷处理中,处理温度为25℃、风速为3~4m/s。

实施例3

一种流延生产方法,其与实施例1的不同之处在于:

流延膜200为厚度为23μm的PP薄膜,薄膜整体车速为90m/min。

第一次风冷处理中,处理温度为20℃、风速为4~5m/s。

热处理中,第一组加热导辊1231的温度为100℃、辊间速比增量为+0.4%;第二组加热导辊1231的温度为110℃、辊间速比增量为+0.3%;第三组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为+0.2%;第四组加热导辊1231的温度为100℃、辊间速比增量为-0.3%;第五组加热导辊1231的温度为80℃、辊间速比增量为-0.8%。

第二次风冷处理中,处理温度为25℃、风速为3~4m/s。

实施例4

一种流延生产方法,其与实施例1的不同之处在于:

热处理中,第一组加热导辊1231的温度为100℃、辊间速比增量为+0.5%;第二组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为+0.4%;第三组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为0%;第四组加热导辊1231的温度为110℃、辊间速比增量为-0.1%;第五组加热导辊1231的温度为90℃、辊间速比增量为-0.4%。

第二次风冷处理中,处理温度为20℃、风速为5~6m/s。

对比例1

一种流延生产方法,其与实施例1的不同之处在于:

未对流延膜200进行第一次风冷处理、热处理和第二次风冷处理。

对比例2

一种流延生产方法,其与实施例1的不同之处在于:

热处理中,第一组加热导辊1231的温度为100℃、辊间速比增量为+0.5%;第二组加热导辊1231的温度为110℃、辊间速比增量为+0.4%;第三组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为+0.2%;第四组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为+0.1%;第五组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为0%。

对比例3

一种流延生产方法,其与实施例1的不同之处在于:

热处理中,第一组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为+0.9%;第二组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为+0.3%;第三组加热导辊1231的温度为120℃、辊间速比增量为0%;第四组加热导辊1231的温度为90℃、辊间速比增量为-0.4%;第五组加热导辊1231的温度为60℃、辊间速比增量为-0.9%。

试验例

对实施例1~4以及对比例1~3制得的流延膜200的性能进行检测。其中,采用拉伸机对流延膜200的回弹率进行检查;取3m规格的单层薄膜样品,采用直尺测量在室温下静态收缩1h的收缩率。其结果如表1所示。

表1.性能检测结果

回弹率% 收缩率% 回弹率% 收缩率%
实施例1 90 0.75 对比例1 75 1.4
实施例2 85 0.45 对比例2 85 4.3
实施例3 88 0.87 对比例3 82 1.2
实施例4 87 0.58 - - -

根据表1可知,本申请实施例1-4制得的流延膜200,回弹率和收缩率性能优良。根据实施例1和对比例1可知,本申请实施例提供的流延膜200,经第一次风冷处理、热处理和第二次风冷处理,保持高回弹率同时显著改善收缩率。根据实施例1-4可知,本申请实施例提供的流延膜200,热处理中,薄膜在输出之前经逐渐升温处理和持温处理后再逐渐降温处理,和薄膜在输出之前经逐渐升温处理后再逐渐降温处理相比,薄膜的收缩率进一步下降。

同时,对对比例2中生产得到的流延膜200进行观察,发现:卷材表面暴筋严重,单层薄膜拉开后有多条大面积凹凸现象。结合表1中,可见,热处理中,薄膜在输出之前的逐渐降温处理,有利于显著改善流延膜200的收缩率性能、暴筋现象和表面平整性。对对比例3中流延膜200的生产进行观察,发现:薄膜经第一组加热导辊1231时,膜面形成气纹。若采用压辊压合,易产生褶皱;若不采用压辊压合,后制程层间排气较困难。结合表1中,可见,热处理中,薄膜在输入阶段逐渐升温处理,有利于提升流延膜200的回弹率性能、收缩率性能,同时还能够有效保证流延膜200的表面平整性和后制程层间排气性能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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