專利名稱：H型偏振膜的連續(xù)生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種H型偏振膜的連續(xù)生產(chǎn)方法。
國內(nèi)外對偏振膜的研究工作主要涉及如何提高偏振度和可見光透過率、如何使一條生產(chǎn)線的產(chǎn)量大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品成本低等幾個方面。當(dāng)前，經(jīng)碘溶液、硼酸液處理過的聚乙烯醇(以下簡稱PVA膜)制成的H型偏振膜應(yīng)用領(lǐng)域越耒越廣。無論在制造強烈瞬時光的護(hù)目鏡，普通的太陽鏡以及制造液晶顯示器件的應(yīng)用中或者在國外正在大力發(fā)展的液晶電視、筆記本電腦以及作為防止汽車車燈的眩光應(yīng)用中都有著廣闊應(yīng)用前景，需求量甚大。國內(nèi)以往的工藝只能局限于手工式斷續(xù)或局部連續(xù)生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量不太高的水平。本發(fā)明的特點是提供連續(xù)生產(chǎn)高質(zhì)量的H型偏振膜的方法，以滿足廣闊的市場需求。
本發(fā)明生產(chǎn)方法分下列步驟一、生產(chǎn)PVA膜其中包括備料和成膜。將聚乙烯醇溶解后由成膜裝置做成所需薄膜。
二、制作偏振膜集PVA膜予處理、化學(xué)處理、拉伸和疊合于一體的連續(xù)加工。
眾所周知，PVA薄膜要比其它聚合物更具有絡(luò)合碘分子的特性而碘分子具有自然的二向色性，將這樣的PVA膜單向拉伸能得到不同的光吸收特性。有效地控制拉伸程度和拉伸時的溫度，可取得適當(dāng)?shù)钠穸群皖伾m合的偏振膜。本發(fā)明采用聚乙烯醇(17-99)為原料。首先是清洗原料，將原料中的醋酸根及低聚合度的PVA清洗掉，其方法是將原料裝入干凈的綢布袋中，緊口，使袋中疏散，放在盛有蒸餾水的容器中使之溶脹清洗，換水三次，溶脹24小時以上，經(jīng)試紙檢驗呈中性即PH=7的顏色，然后用洗衣機離心甩干綢布袋。
按50克PVA加950毫升蒸餾水的比例，放入有攪拌器的溶解釜，攪拌轉(zhuǎn)速為70-100周/分，逐步添加PVA，為使薄膜做得柔軟一些，可加入10％以上的丙三醇，水溫90-95℃，攪拌到全部溶解為止。檢驗是否完全溶解可取少量溶液加入1-2滴碘液，如出現(xiàn)蘭色團粒狀透明體，說明尚未完全溶解，如色澤均勻擴散，說明已完全溶解。
經(jīng)過溶解的PVA用濾網(wǎng)過濾(可采用3號細(xì)菌漏斗真空抽濾)然后保溫在80℃左右靜置去泡，下一步進(jìn)入成膜工藝。
下面通過解釋

圖1，對成膜工藝作詳細(xì)說明設(shè)有阻尼裝置的載體卷輥(1)上，安裝一卷幅寬1000的隔離紙；把容器(3)的PVA溶液通過上膜裝置(2)的順時針轉(zhuǎn)動把溶液送給隔離紙，送出溶液的多少，決定了膜層的厚度。調(diào)節(jié)溫度為40℃，溫度太高，容易產(chǎn)生桔皮現(xiàn)象和發(fā)皺，溫度太低不利于促使膜層快干，適當(dāng)調(diào)節(jié)排風(fēng)量，是促使膜干的重要因素，但風(fēng)量大也會使膜層起皺。石英加熱管(4)安裝在烘道的適當(dāng)處，根據(jù)烘道的長度設(shè)置，一般是每隔1.5-2米設(shè)一根石英加熱管。排風(fēng)機(5)應(yīng)將烘道的潮濕熱空氣排到室外，其位置分布在烘道沿線，風(fēng)量柔和適量，調(diào)節(jié)風(fēng)量的辦法一般用風(fēng)量閥門控制。為了使膜的載體行進(jìn)時不走偏，應(yīng)該在烘道內(nèi)的托網(wǎng)邊緣上設(shè)置適當(dāng)?shù)膹椈蛇厯酰员ＷC薄膜載體行進(jìn)時不走偏。收膜機(6)是由力矩馬達(dá)控制的可調(diào)速的卷輥，它與帶阻尼的載體卷輥(1)一起調(diào)節(jié)隔離紙的張力，應(yīng)嚴(yán)格地安裝載體卷輥與收膜機之間的平行度。做好的帶隔離紙的已干的PVA膜應(yīng)適時地倒到備用卷膜機(7)上，以保證成膜裝置繼續(xù)不停地工作，同時把從備用卷輥上取下的膜移交給下一道工藝。封閉箱(8)的長度一般為60米，越長越好，這里，最重要的是必須對空氣凈化。
成膜設(shè)備的要點是1，安裝托網(wǎng)要保持水平；2，通風(fēng)空氣必須經(jīng)過凈化(1000-10000級)；3，溫度可調(diào)；4，排風(fēng)量可調(diào)；5，膜層厚度可調(diào)；6，成膜速度可調(diào)；7，運行中的PVA膜載體張力可調(diào)；8，設(shè)備必須有足夠長度；9，烘道為封閉式；10，為防止成膜過程中走偏，在安裝成膜設(shè)備時，必須確保成膜載體與行進(jìn)方向平行。成膜幅寬1000毫米，膜層厚度120微米，100微米，50微米，根據(jù)制成偏振膜的具體工藝和質(zhì)量標(biāo)指要求而定。
下面結(jié)合圖2，詳細(xì)解釋制作偏振膜的方法從備用卷輥取來的帶隔離紙的PVA膜放在載體卷輥(1)上面(有阻尼裝置)，經(jīng)過剝膜機(9)將PVA膜剝下并送進(jìn)溫度為20-50℃水浸潤槽(10)，在這里將PVA膜兩側(cè)表層浸潤深度約1/3，為下一步進(jìn)入浸碘溶液槽(11)作準(zhǔn)備，碘溶液配方為碘/碘化鉀/蒸餾水=1∶10∶100，溫度為30℃左右。這里，膜的行進(jìn)速度為0.3米/分左右，浸泡時間為5-6分鐘(典型地為5.4分鐘，當(dāng)線速度為1米/分時，浸泡時間為2.3分，根據(jù)需要設(shè)計槽寬)，然后經(jīng)過水清洗槽(12)，溫度50-60℃，加適量活性劑，再進(jìn)入帶擴幅輥的硼酸液槽(13)進(jìn)行拉伸，溫度為50-60℃，拉伸長度為原長的4-6倍，拉得越長偏振度越高，但太長會拉斷，擴幅輥的作用是避免起皺。硼酸液配方硼酸/碘化鉀/氯化鋅/蒸餾水=5∶3.7∶1∶83，再經(jīng)過水清洗槽(14)(與12同)，脫水機(15)脫水，烘干機(16)風(fēng)干，疊合保護(hù)膜裝置(17)(常用的保護(hù)膜為三醋酸纖維膜或聚酯膜，厚度為50-100微米)，以及疊合防粘膜裝置(18)，然后用切割刀(19)根據(jù)包裝要求切成為所需成品。一般，偏振膜的最終產(chǎn)品為幅寬500毫米，長度1000毫米，根據(jù)需要任意剪用。
裝置16,17,18都有驅(qū)動裝置，膜速保持1米/分。
權(quán)利要求
1，一種從聚乙烯醇原料(17-99)制成薄膜，然后制成偏振膜的方法，其特征在于(a)將聚乙烯醇原料經(jīng)過必要處理連續(xù)做成薄膜；(b)將聚乙烯醇薄膜經(jīng)過碘液、硼酸液浸泡處理，并拉伸成具有二向色性的偏振膜。
2，按權(quán)利1要求的連續(xù)做薄膜的方法，其成膜裝置包括如下要求①，安裝托網(wǎng)要保持水平；②，通風(fēng)空氣必須經(jīng)過凈化(1000-10000級)；③，溫度可調(diào)；④，排風(fēng)量可調(diào)；⑤，膜層厚度可調(diào)；⑥，成膜速度可調(diào)；⑦，運行中的PVA膜載體張力可調(diào)；⑧，設(shè)備必須有足夠長度；⑨，烘道為封閉式；⑩，為防止成膜過程中走偏，在安裝成膜設(shè)備時，必須確保成膜載體與行進(jìn)方向平行。成膜幅寬1000毫米，膜層厚度120微米，100微米，50微米，(根據(jù)制成偏振膜的具體工藝和質(zhì)量標(biāo)指要求而定)。
3，按權(quán)利1的要求制作偏振膜的方法必須連續(xù)經(jīng)過如下工序從備用卷輥取來的帶隔離紙的PVA膜放在載體卷輥(1)上面，經(jīng)過剝膜機(2)將PVA膜剝下并送進(jìn)溫度為20-50℃水浸潤槽(3)，在這里將PVA膜兩側(cè)表層浸潤深度約為膜厚的1/3，為下一步進(jìn)入浸碘溶液槽(4)作準(zhǔn)備，溫度為30℃。這里，膜的行進(jìn)速度為0.3米/分，浸泡時間為5.4分鐘，(當(dāng)線速度為1米/分時，浸泡時間為2.3分，根據(jù)其需要設(shè)計槽寬)，然后經(jīng)過水清洗槽(5)，溫度50-60℃，加適量活性劑，再進(jìn)入帶擴幅輥的硼酸液槽(6)進(jìn)行拉伸，溫度為50-60℃，拉伸長度為原長的4-6倍，拉得越長偏振度越高，但太長會拉斷，擴幅輥的作用是避免起皺。再經(jīng)過水清洗槽(7)(與5同)，脫水機(8)脫水，烘干機(9)風(fēng)干，疊合保護(hù)膜裝置(10)(常用的保護(hù)膜為三醋酸纖維膜或聚酯膜，厚度為50-100微米)，以及疊合防粘膜裝置(11)，然后用切割刀(12)根據(jù)包裝要求切成為所需成品。裝置(9),(10),(11)都有驅(qū)動裝置。
4，按權(quán)利1的要求上述碘溶液和硼酸液的配方為碘溶液配方為碘/碘化鉀/蒸餾水=1∶10∶100硼酸液配方，硼酸/碘化鉀/氯化鋅/蒸餾水=5∶3.7∶1∶83
5，按權(quán)利1的要求上述制作偏振膜的工藝中拉伸長度為4-6倍
6，按權(quán)利5的要求上述拉伸機中的擴幅輥應(yīng)能起到防皺的作用，其包容角應(yīng)在190-220度。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種新型光學(xué)材料的連續(xù)生產(chǎn)方法。該材料廣泛應(yīng)用于液晶顯示器、照相器材、光學(xué)儀器和交通安全措施等領(lǐng)域。雖市場需求量大,但價格必須便宜才有廣闊前景。本發(fā)明的特征是確保質(zhì)量的前提下的連續(xù)生產(chǎn)方法,包括連續(xù)生產(chǎn)聚乙烯醇薄膜基材和連續(xù)做出H型偏振膜,從而達(dá)到生產(chǎn)量大、價格便宜。
文檔編號G02B1/04GK1318755SQ00105669
公開日2001年10月24日 申請日期2000年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月17日
發(fā)明者黃精忠, 徐秉玖, 吳佶寧 申請人:黃精忠