新型聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置和方法
【專(zhuān)利摘要】一種聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置和方法，包括設(shè)置在機(jī)架上的可變幅寬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上裝有無(wú)端回轉(zhuǎn)鏈條及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在鏈條上設(shè)有用來(lái)夾住基帶邊緣的夾具，夾具帶動(dòng)基帶沿導(dǎo)軌移動(dòng)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)幅；按照功能沿導(dǎo)軌的熱環(huán)境依次分為預(yù)熱段、擴(kuò)幅段和定型段，在該預(yù)熱段和擴(kuò)幅段裝有加熱裝置，該加熱裝置為分別設(shè)在對(duì)應(yīng)于基帶的上方和下方的點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚰澳軌蚩刂破浒l(fā)熱強(qiáng)度的控制器。本發(fā)明的有益效果是：利用紅外薄膜測(cè)厚裝置將擴(kuò)幅段的測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，調(diào)節(jié)點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚨呐帕形恢没蜷_(kāi)啟、關(guān)閉鹵素?zé)舾淖冚椛浼訜岬奈恢没驈?qiáng)度，來(lái)控制聚四氟乙烯微孔薄膜不同位置的加熱效果，使得拉伸后的薄膜整體變得更加均勻。
【專(zhuān)利說(shuō)明】新型聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置和方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯微孔薄膜制備裝置和制備方法。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)的雙向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜生產(chǎn)工藝流程一般為，將聚四氟乙烯薄膜細(xì)粉料混入添加劑后形成初坯，經(jīng)過(guò)推擠、壓延，形成聚四氟乙烯薄膜基帶，聚四氟乙烯薄膜基帶再經(jīng)過(guò)縱向拉伸、橫向拉伸、熱處理定型、冷卻后即可切割收卷，聚四氟乙烯微孔薄膜拉伸是一種非均勻拉伸過(guò)程，其使得聚四氟乙烯微孔薄膜兩邊薄中間厚，且聚四氟乙烯微孔薄膜拉伸具有明顯的溫度敏感性，橫向拉伸溫度對(duì)薄膜厚度和微孔結(jié)構(gòu)均產(chǎn)生影響，溫度越高，厚度越薄，孔徑越大，反之，溫度越低，厚度越厚，孔徑越小，非均勻的橫向拉伸將導(dǎo)致聚四氟乙烯微孔薄膜在結(jié)構(gòu)上和性能上的不均勻。傳統(tǒng)制備設(shè)備中橫向拉伸步驟一般采用加熱空氣對(duì)聚四氟乙烯微孔薄膜加熱，然而由于熱空氣加熱法無(wú)法精準(zhǔn)的加以控制，使得其不能針對(duì)聚四氟乙烯微孔薄膜的不同部位調(diào)節(jié)加熱量，故往往橫向拉伸出來(lái)的聚四氟乙烯薄膜其中間部位的薄膜孔徑小和薄膜孔數(shù)少，兩側(cè)相反，進(jìn)而導(dǎo)致薄膜及其層壓織物耐水呈現(xiàn)中間高兩側(cè)低、透濕量中間低兩側(cè)高的趨勢(shì)。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決傳統(tǒng)設(shè)備制備的聚四氟乙烯微孔薄膜不同部位孔徑差距大、薄膜不同部位孔數(shù)分布不均以及聚四氟乙烯微孔薄膜拉伸過(guò)程中無(wú)法對(duì)加熱量和加熱位置進(jìn)行控制的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種拉伸成品均勻度好、薄膜微孔結(jié)構(gòu)趨于一致、加熱過(guò)程可控的聚四氟乙烯微孔薄膜制備裝置。
[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置，包括設(shè)置在機(jī)架上的可變幅寬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上裝有無(wú)端回轉(zhuǎn)鏈條及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在鏈條上設(shè)有用來(lái)夾住基帶邊緣的夾具，夾具帶動(dòng)基帶沿導(dǎo)軌移動(dòng)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)幅；按照功能沿導(dǎo)軌的熱環(huán)境依次分為預(yù)熱段、擴(kuò)幅段和定型段，在該預(yù)熱段和擴(kuò)幅段裝有加熱裝置，其特征是:所述預(yù)熱段和擴(kuò)幅段的加熱裝置為分別設(shè)在對(duì)應(yīng)于基帶的上方和下方的點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚰澳軌蚩刂破浒l(fā)熱強(qiáng)度的控制器。
[0008]所述的控制器為分別控制點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚨囊慌藕鸵涣宣u素?zé)舭l(fā)熱溫度的開(kāi)關(guān)。
[0009]所述的控制器為單片機(jī)、矩陣控制電路或PLC，其輸出端分別控制點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚨囊慌藕鸵涣谢騿蝹€(gè)鹵素?zé)舻拈_(kāi)關(guān)或電流；控制器的輸入端為手動(dòng)開(kāi)關(guān)、溫度傳感器或在線(xiàn)薄膜測(cè)厚裝置，該溫度傳感器或在線(xiàn)薄膜測(cè)厚裝置設(shè)在擴(kuò)幅段的末端。[0010]所述擴(kuò)幅段的導(dǎo)軌呈喇叭口狀，該擴(kuò)幅段與預(yù)熱段銜接處導(dǎo)軌端部的間距小于與定型段銜接處導(dǎo)軌端部的間距。
[0011]所述鏈條帶動(dòng)夾具線(xiàn)速度為8-10mm/min，所述擴(kuò)幅段的拉伸倍數(shù)為10-12倍。
[0012]在所述定型段設(shè)置有密封箱體，在該密封箱體內(nèi)設(shè)有電加熱板。
[0013]一種使用所述的制備裝置制備聚四氟乙烯微孔薄膜的方法，其特征是:包括以下步驟:
(1)基帶成型:將聚四氟乙烯粉末加工成聚四氟乙烯基帶；
(2)基帶預(yù)熱:將基帶的兩邊夾在所述的夾具上并沿導(dǎo)軌經(jīng)過(guò)所述的制備裝置的預(yù)熱段，由點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚢鸦鶐Ъ訜岬?40-210°C，經(jīng)過(guò)預(yù)熱段的時(shí)間為3-4分鐘；
(3)基帶擴(kuò)幅:經(jīng)過(guò)預(yù)熱段的基帶進(jìn)入擴(kuò)幅段，通過(guò)點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃囘M(jìn)行加熱，隨著喇叭口狀的導(dǎo)軌進(jìn)行擴(kuò)幅，擴(kuò)幅段溫度110-190°C，時(shí)間6-7分鐘；
(4)基帶定型:擴(kuò)幅完畢后進(jìn)入定型段定型，定型溫度320-390°C，時(shí)間1-3分鐘。
[0014]所述的步驟(3)中，利用在線(xiàn)薄膜測(cè)厚裝置監(jiān)測(cè)擴(kuò)幅后的基帶寬度方向多點(diǎn)的厚度，并根據(jù)測(cè)量的厚度參數(shù)控制點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚨拿恳?、每一排或列的鹵素?zé)舻妮椛浼訜釓?qiáng)度。
[0015]所述的步驟(4)在密封箱體內(nèi)進(jìn)行，采用電加熱板加熱恒溫，以消除拉伸過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少薄膜收縮率。
[0016]所述的步驟(2)- (4)中，所述的基帶夾在夾具上，并由制備裝置的鏈條帶動(dòng)夾具沿導(dǎo)軌直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)速度為8-10mm/min，加熱時(shí)間以此為準(zhǔn)；基帶在擴(kuò)幅段的拉伸倍數(shù)為10-12 倍。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:制備裝置采用上下兩排矩陣加熱燈對(duì)聚四氟乙烯微孔薄膜進(jìn)行加熱，相比傳統(tǒng)設(shè)備的加熱空氣法不可控的缺點(diǎn)；本制備設(shè)置的紅外薄膜測(cè)厚裝置將擴(kuò)幅段的測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，調(diào)節(jié)點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚨呐帕形恢没蜷_(kāi)啟、關(guān)閉鹵素?zé)舾淖冚椛浼訜岬奈恢没驈?qiáng)度，來(lái)控制聚四氟乙烯微孔薄膜不同位置的加熱效果，通過(guò)控制加熱效果使得拉伸后的薄膜整體變得更加均勻，使得薄膜橫向拉伸方向上微孔結(jié)構(gòu)趨于一致，縮小了薄膜及其層壓織物中間和兩側(cè)部位耐水壓、透濕量的差異。
[0018]
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
圖2是本發(fā)明的點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚰捌淇刂破鞯慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種聚四氟乙烯微孔薄膜制備裝置，包括設(shè)置在機(jī)架9上的可變幅寬導(dǎo)軌5，在導(dǎo)軌5上裝有無(wú)端回轉(zhuǎn)鏈條6及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在鏈條6上設(shè)有用來(lái)夾住基帶邊緣的夾具7，夾具7帶動(dòng)基帶沿導(dǎo)軌5移動(dòng)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)幅。按照功能，該制備裝置沿導(dǎo)軌5的熱環(huán)境依次分為預(yù)熱段1、擴(kuò)幅段2和定型段3，在該預(yù)熱段I和擴(kuò)幅段2裝有加熱裝置，其特征是:所述預(yù)熱段I和擴(kuò)幅段2的加熱裝置為分別設(shè)在對(duì)應(yīng)于基帶的上方和下方的點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃?及能夠控制其發(fā)熱強(qiáng)度的控制器。在所述定型段3設(shè)置有密封箱體，在該密封箱體內(nèi)設(shè)有電加熱板8。以上均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0022]其特征在于，在所述的預(yù)熱段I和擴(kuò)幅段2對(duì)應(yīng)于薄膜基帶(兩側(cè)的夾具7之間)的上方和下方分別設(shè)置與薄膜基帶運(yùn)動(dòng)方向平行的點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃?，對(duì)薄膜基帶進(jìn)行輻射加熱。
[0023]在所述的擴(kuò)幅段2的末端安裝有在線(xiàn)薄膜測(cè)厚裝置10，在線(xiàn)薄膜測(cè)厚裝置10優(yōu)選為紅外薄膜測(cè)厚裝置，用于對(duì)拉伸薄膜的厚度測(cè)量。紅外薄膜測(cè)厚裝置10將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)反饋到點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃?的控制器，控制器操控點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃?的排或列或每一鹵素?zé)?1的開(kāi)關(guān)或加熱電流，以控制薄膜基帶不同部位的拉伸溫度。也可在擴(kuò)幅段2安裝多個(gè)溫度傳感器作為控制器的輸入信號(hào)，通過(guò)控制器控制溫度。或采用手動(dòng)開(kāi)關(guān)人為控制加熱溫度。
[0024]點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃?中部對(duì)應(yīng)薄膜基帶的中部，鹵素?zé)襞帕芯仃囋诒∧せ鶐н\(yùn)動(dòng)方向的每列鹵素?zé)?，其中心鹵素?zé)?1的排列密度大于邊緣鹵素?zé)?1的排列密度。
[0025]擴(kuò)幅段2的導(dǎo)軌5呈喇叭口狀，擴(kuò)幅段2與預(yù)熱段I銜接處導(dǎo)軌端部間距小于擴(kuò)幅段2與定型段3銜接處導(dǎo)軌端部間距。定型段3的兩條導(dǎo)軌5相互平行，預(yù)熱段I的導(dǎo)軌5兩條導(dǎo)軌5相互平行或呈喇叭口狀(擴(kuò)幅段2導(dǎo)軌的延伸)。
[0026]定型段設(shè)置有電加熱板8，電加熱板8在定型段3的密封箱體內(nèi)進(jìn)行加熱，使薄膜定型。
[0027]采用上述制備裝置的聚四氟乙烯薄膜制備方法，包括以下步驟:
(1)基帶成型:將聚四氟乙烯粉末加工成聚四氟乙烯基帶；
(2)基帶預(yù)熱:將基帶的兩邊夾在所述的夾具上并沿導(dǎo)軌經(jīng)過(guò)所述的制備裝置的預(yù)熱段，由點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚢鸦鶐Ъ訜岬?40-210°C，經(jīng)過(guò)預(yù)熱段的時(shí)間為3-4分鐘；
(3)基帶擴(kuò)幅:經(jīng)過(guò)預(yù)熱段的基帶進(jìn)入擴(kuò)幅段，通過(guò)點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃囘M(jìn)行加熱，隨著喇叭口狀的導(dǎo)軌進(jìn)行擴(kuò)幅，擴(kuò)幅段溫度110-190°C，時(shí)間6-7分鐘；
(4)基帶定型:擴(kuò)幅完畢后進(jìn)入定型段定型，定型溫度320-390°C，時(shí)間1-3分鐘。
[0028]所述的步驟(3)中，利用在線(xiàn)薄膜測(cè)厚裝置監(jiān)測(cè)擴(kuò)幅后的基帶寬度方向多點(diǎn)的厚度，并根據(jù)測(cè)量的厚度參數(shù)控制點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚨拿恳?、每一排或列的鹵素?zé)舻妮椛浼訜釓?qiáng)度。
[0029]所述的步驟(4)在密封箱體內(nèi)進(jìn)行，采用電加熱板加熱恒溫，以消除拉伸過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少薄膜收縮率。
[0030]所述的步驟(2)- (4)中，所述的基帶夾在夾具上，并由制備裝置的鏈條帶動(dòng)夾具沿導(dǎo)軌直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)速度為8-10mm/min，加熱時(shí)間以此為準(zhǔn)；基帶在擴(kuò)幅段的拉伸倍數(shù)為10-12 倍。
[0031]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種新型聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置，包括設(shè)置在機(jī)架上的可變幅寬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上裝有無(wú)端回轉(zhuǎn)鏈條及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在鏈條上設(shè)有用來(lái)夾住基帶邊緣的夾具，夾具帶動(dòng)基帶沿導(dǎo)軌移動(dòng)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)幅；按照功能沿導(dǎo)軌的熱環(huán)境依次分為預(yù)熱段、擴(kuò)幅段和定型段，在該預(yù)熱段和擴(kuò)幅段裝有加熱裝置，其特征是:所述預(yù)熱段和擴(kuò)幅段的加熱裝置為分別設(shè)在對(duì)應(yīng)于基帶的上方和下方的點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚰澳軌蚩刂破浒l(fā)熱強(qiáng)度的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置，其特征是:所述的控制器為分別控制點(diǎn)狀齒素?zé)襞帕芯仃嚨囊慌藕鸵涣旋X素?zé)舭l(fā)熱溫度的開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置，其特征是:所述的控制器為單片機(jī)、矩陣控制電路或PLC，其輸出端分別控制點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚨囊慌藕鸵涣谢騿蝹€(gè)鹵素?zé)舻拈_(kāi)關(guān)或電流；控制器的輸入端為手動(dòng)開(kāi)關(guān)、溫度傳感器或在線(xiàn)薄膜測(cè)厚裝置，該溫度傳感器或在線(xiàn)薄膜測(cè)厚裝置設(shè)在擴(kuò)幅段的末端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置，其特征是:所述擴(kuò)幅段的導(dǎo)軌呈喇叭口狀，該擴(kuò)幅段與預(yù)熱段銜接處導(dǎo)軌端部的間距小于與定型段銜接處導(dǎo)軌端部的間距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置，其特征是:所述鏈條帶動(dòng)夾具線(xiàn)速度為8-10mm/min，所述擴(kuò)幅段的拉伸倍數(shù)為10-12倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型聚四氟乙烯微孔薄膜的制備裝置，其特征是:在所述定型段設(shè)置有密封箱體，在該密封箱體內(nèi)設(shè)有電加熱板。
7.一種使用權(quán)利要求1所述的制備裝置制備新型聚四氟乙烯微孔薄膜的方法，其特征是:包括以下步驟: (1)基帶成型:將聚四氟乙烯粉末加工成聚四氟乙烯基帶； (2)基帶預(yù)熱:將基帶的兩邊夾在所述的夾具上并沿導(dǎo)軌經(jīng)過(guò)所述的制備裝置的預(yù)熱段，由點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚢鸦鶐Ъ訜岬?40-210°C，經(jīng)過(guò)預(yù)熱段的時(shí)間為3-4分鐘； (3)基帶擴(kuò)幅:經(jīng)過(guò)預(yù)熱段的基帶進(jìn)入擴(kuò)幅段，通過(guò)點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃囘M(jìn)行加熱，隨著喇叭口狀的導(dǎo)軌進(jìn)行擴(kuò)幅，擴(kuò)幅段溫度110-190°C，時(shí)間6-7分鐘； (4)基帶定型:擴(kuò)幅完畢后進(jìn)入定型段定型，定型溫度320-390°C，時(shí)間1-3分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備新型聚四氟乙烯微孔薄膜的方法，其特征是:所述的步驟(3)中，利用在線(xiàn)薄膜測(cè)厚裝置監(jiān)測(cè)擴(kuò)幅后的基帶寬度方向多點(diǎn)的厚度，并根據(jù)測(cè)量的厚度參數(shù)控制點(diǎn)狀鹵素?zé)襞帕芯仃嚨拿恳?、每一排或列的鹵素?zé)舻妮椛浼訜釓?qiáng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備新型聚四氟乙烯微孔薄膜的方法，其特征是:所述的步驟(4)在密封箱體內(nèi)進(jìn)行，采用電加熱板加熱恒溫，以消除拉伸過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少薄膜收縮率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備新型聚四氟乙烯微孔薄膜的方法，其特征是:所述的步驟(2)- (4)中，所述的基帶夾在夾具上，并由制備裝置的鏈條帶動(dòng)夾具沿導(dǎo)軌直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)速度為8-10mm/min，加熱時(shí)間以此為準(zhǔn)；基帶在擴(kuò)幅段的拉伸倍數(shù)為10-12倍。
【文檔編號(hào)】B29C55/02GK103950193SQ201410192023
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】龔錚 申請(qǐng)人:龔錚