專利名稱：制膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于高分子材料加工成膜的裝置，特別是高分子溶液 或熔體的加工成膜的裝置。
背景技術(shù)：
溶液或者熔液流延法制膜在生產(chǎn)和科研中經(jīng)常遇到，尤其在醫(yī)用高分子加 工領(lǐng)域，要求膜的厚度很薄，甚至達(dá)幾微米到幾十微米之間，而且要求膜厚薄 均勻、表面光滑、潔凈(尤其是細(xì)菌含量少)以及溶劑含量低、雜質(zhì)(尤其是 塵埃)含量少和成品率高，象這樣的要求，用一般的設(shè)備是很難達(dá)到的，而且 其成品率很低?，F(xiàn)行的生產(chǎn)和科研用的方法都采用真空干燥箱或者一般的干燥 箱進(jìn)行簡(jiǎn)易的改造來(lái)加熱蒸發(fā)溶劑，在培養(yǎng)皿或者一般的玻璃板上溜延進(jìn)行制 膜。但是這很難達(dá)到要求，無(wú)法解決膜的厚度均勻性、表面光滑性以及制膜過(guò) 程中的無(wú)污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種制膜裝置，通過(guò)流延法制備高分子膜。本實(shí) 用新型的制膜裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、膜厚薄均勻、表面光滑、潔凈。
本實(shí)用新型的制膜裝置，包括箱體、供氣系統(tǒng)、出氣系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和置 于箱體內(nèi)的制膜架，制膜架主要由水平底座、柱子、固定板和調(diào)平螺母組成。
本實(shí)用新型的制膜裝置中，支撐柱具有細(xì)牙螺紋，支撐柱數(shù)3個(gè)，呈等腰 三角形或等邊三角形。
本實(shí)用新型的制膜裝置中，調(diào)平螺母緊扣于支撐柱上，分別位于3個(gè)支撐 柱的調(diào)平螺母，形成一個(gè)水平層。當(dāng)每一支撐柱上有多個(gè)調(diào)平螺母時(shí)，可以形 成多層。
供氣系統(tǒng)主要由置于箱體的進(jìn)氣連接口、氣體調(diào)節(jié)閾和氣體流量計(jì)、壓力 表組成，還可以加入進(jìn)氣過(guò)濾膜。
本實(shí)用新型的制膜裝置中，置于箱體內(nèi)的進(jìn)氣口呈喇叭形狀，可以通過(guò)隔 板將呈喇叭形狀的進(jìn)氣孔分隔成多層三角形的扁口進(jìn)氣。
本實(shí)用新型的制膜裝置中，置于箱體內(nèi)的出氣口與進(jìn)氣口呈對(duì)稱的喇叭形
狀，也可以通過(guò)隔板將呈喇叭形狀的進(jìn)氣孔分隔成多層三角形的扁口進(jìn)氣。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型的箱體示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的箱體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型制膜架結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
制膜箱箱體的中間部位是供放置制膜架用的空間，此空間可以是長(zhǎng)方體， 也可以是正方體?？臻g的正面用帶有硅橡膠密封條的門6來(lái)關(guān)閉密封。門上有 視窗，可以觀察到腔體內(nèi)成膜過(guò)程。
制膜箱的箱體為三層，外層為金屬層外殼ll，中間層為保溫層12，由保溫 材料和加熱帶8組成，內(nèi)層為不銹鋼層IO。
箱體左端設(shè)計(jì)有進(jìn)氣系統(tǒng)，是由氣體調(diào)節(jié)閥和氣體流量計(jì)4、壓力表1 (-0.1MPa ~ 0.1 MPa)、鋼瓶進(jìn)氣連接口 5、箱體內(nèi)進(jìn)氣喇叭口 9組成。此外， 進(jìn)氣系統(tǒng)可以加裝過(guò)濾膜，進(jìn)氣過(guò)濾膜也可以采用玻沙過(guò)濾片。若對(duì)大氣濕度 有要求時(shí)還可以在進(jìn)氣口安裝干燥裝置，對(duì)進(jìn)氣的濕度加以調(diào)節(jié)。根據(jù)具體的 使用情況也可以采用熱氣體加熱。
右端設(shè)計(jì)有出氣系統(tǒng)，出氣系統(tǒng)包括置于箱體外的出氣連接口 7和箱體內(nèi) 出氣喇叭口 9，出氣連接口 7是可以與溶劑回收裝置和真空系統(tǒng)相連接的接口。
溶劑回收裝置是冷凝器，該冷凝器在常溫下能對(duì)常用溶劑進(jìn)行冷凝回收。連接 在箱體的右側(cè)。
下端設(shè)計(jì)有溫控系統(tǒng)裝置，溫控系統(tǒng)裝置包括具有常規(guī)的精密溫控儀2、開(kāi) 關(guān)元件、加熱報(bào)警提示和電源開(kāi)關(guān)3。并箱體內(nèi)加熱元件組成的加熱帶8四面或 者五面加熱。溫控系統(tǒng)釆用程序升溫。箱體受熱范圍是室溫 25(TC。
箱體空腔左右側(cè)壁為進(jìn)氣和出氣喇叭口 9，兩側(cè)對(duì)稱，喇叭口內(nèi)分別設(shè)有層 狀排列的隔板以形成三角形的進(jìn)出氣扁口 。扁口數(shù)量和扁口之間的距離取決于 制膜架中的層數(shù)和層間距。每個(gè)扁口對(duì)應(yīng)著制膜架中的每層空間， 一般情況是 扁口的位置略低于制膜架中每層空間中的上一層底部。扁口的邊長(zhǎng)大于制膜玻 璃模具19的邊長(zhǎng)。
置于箱體空腔內(nèi)的制膜架是由水平底座20、支撐柱14、固定板17和調(diào)平
螺母18組成。所有的材料都是不銹鋼或者其它惰性材料。水平底座20是由1 厘米以上的不銹鋼板、三顆可調(diào)節(jié)升降的螺釘15、三顆圓柱凹形底座16組成。 不銹鋼板上除了用來(lái)安裝調(diào)節(jié)升降螺釘?shù)娜齻€(gè)成等腰三角形或者等邊三角形的 孔以外，還有三個(gè)也是成等腰三角形或者等邊三角形的孔，用于安裝支撐柱。 支撐柱是具有細(xì)牙螺紋的不銹鋼柱子，數(shù)量為三根。柱子通過(guò)六角形不銹鋼螺 母13固定在底座的不銹鋼板上，上端用三角形固定板17加上固定螺母21固定。 調(diào)平螺母18象"蘑菇"形狀，上部平頂是圓形且水平和光滑，柱體是圓柱形或 者棱柱形，和六角形不銹鋼螺母緊扣固定于柱子的適當(dāng)高度上，根據(jù)三點(diǎn)確定 一個(gè)平面的理論給水平板提供三個(gè)支撐點(diǎn)，用于放置成膜玻璃模具19。 實(shí)施例
1. 制膜架的組裝和水平調(diào)節(jié)
A. 按一個(gè)定位螺母和一個(gè)調(diào)平螺母("蘑菇"形狀)配對(duì)方式穿在三根細(xì) 牙螺桿上。
B. 將三根細(xì)牙螺桿固定在底板上。
C. 在底板上裝上三顆可調(diào)節(jié)螺釘后，將整個(gè)部件置于三顆凹形底座中。
D. 將三角形固定板固定在三根螺桿的頂部。
E. 用精密度在0.02mM/M以上精密水平儀調(diào)節(jié)成膜架的底座水平。
F. 在固定一對(duì)定位螺母和調(diào)平螺母后，放置水平的浮法玻璃板，通過(guò)水平 儀，依次固定另外兩對(duì)定位螺母和調(diào)平螺母。本層水平位置就確定好。
G. 確定一定的高度后，重復(fù)F步驟，依次確定其余各層的水平位置。
2. 設(shè)備操作過(guò)程
A. 將已經(jīng)調(diào)節(jié)好的制膜架置于制膜箱的腔體中，再次調(diào)節(jié)制膜架底座的水平。
B. 放置盛有計(jì)量成膜液體的成膜板后，關(guān)閉箱體的門，靜止一段時(shí)間。
C. 打開(kāi)冷凝系統(tǒng)，設(shè)置冷凝溫度。
D. 打開(kāi)進(jìn)氣閥，啟動(dòng)真空系統(tǒng)，調(diào)節(jié)一定氣體流速，確定一定的真空度。 或者采用鋼瓶進(jìn)氣，調(diào)節(jié)一定氣體流速，確定一定的箱體壓力。
E. 啟動(dòng)加熱系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一定的升溫速率，確定一定的升溫梯度。
F. 按設(shè)定條件進(jìn)行溶劑蒸發(fā)。
G. 關(guān)閉進(jìn)氣閥，關(guān)閉冷凝系統(tǒng)，恒溫真空干燥一定時(shí)間。
H. 關(guān)閉加熱系統(tǒng)和真空系統(tǒng)，自然冷卻降溫。
I.打開(kāi)鋼瓶進(jìn)氣，正壓開(kāi)門取出水平板，取膜。
3.具體實(shí)施例
用溶液流延法制備厚度為20微米的聚乳酸薄膜
啟動(dòng)冷凝系統(tǒng)。將已經(jīng)配制好的聚乳酸乙酸乙酯溶液倒入用玻璃板做成的 有邊緣的水平板中，將水平板置于已經(jīng)調(diào)節(jié)好的成膜架上，關(guān)閉箱體門。靜止 半小時(shí)后，打開(kāi)進(jìn)氣閥，通過(guò)G3玻砂過(guò)濾板，采用大氣進(jìn)氣，啟動(dòng)真空系統(tǒng)， 調(diào)節(jié)氣體流量為2.0MV秒，使箱體的真空度達(dá)到-0.3MPa。啟動(dòng)加熱系統(tǒng)，采用 5'C/分鐘的加熱速率升溫到5(TC。恒定參數(shù)，保持2小時(shí)。關(guān)閉冷凝系統(tǒng)和供 氣系統(tǒng)，以0.5'C/分鐘升溫到8(TC，繼續(xù)真空干燥4小時(shí)。關(guān)閉加熱系統(tǒng)和真 空系統(tǒng)，自然冷卻降溫。到室溫時(shí)，打開(kāi)進(jìn)氣閾進(jìn)入過(guò)濾大氣，保持常壓后， 開(kāi)門取出水平板，取出聚乳酸膜。經(jīng)測(cè)量有效區(qū)的面積為90%,在有效區(qū)域內(nèi)， 切取一塊膜測(cè)試其厚度，其厚度在18 22微米范圍之內(nèi)。乙酸乙酯溶劑的回收 率是91%。符合設(shè)計(jì)要求。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于-
1. 膜的厚度均勻性主要是由水平板的水平性和放置的水平性引起的，根據(jù) 這個(gè)情況，選用浮法玻璃板、聚四氟乙烯板等作為水平板，制膜架提供了放置 的水平性，從而解決膜的厚度均勻性。
2. 膜的表面平整性主要是由溶劑蒸發(fā)過(guò)快，溶劑液滴掉入，制膜箱體內(nèi)的 氣體擾動(dòng)過(guò)大等因素引起的，從而造成膜的表面有波紋、凹凸不平等情況。通 過(guò)進(jìn)氣快速帶走溶劑，解決溶劑液滴掉入；通過(guò)設(shè)置一個(gè)一分多層的進(jìn)氣口和 氣體流速調(diào)節(jié)閥，以減小箱體進(jìn)氣對(duì)成膜的擾動(dòng)；通過(guò)溫控采用程序升溫或者 使用熱氣體，以達(dá)到溶劑蒸發(fā)適度的目的。
3. 膜的清潔主要是由氣體帶入的塵埃、細(xì)菌等原因造成的。通過(guò)在供氣系 統(tǒng)中設(shè)置過(guò)濾膜(尤其是在使用大氣尤為有效)或者使用特殊的鋼瓶氣體，使 得進(jìn)氣的清潔度可以達(dá)到十萬(wàn)級(jí)或者萬(wàn)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。溶劑的回收采用冷凝器，減 少了環(huán)境污染。
本實(shí)用新型是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成品率高的制膜裝置，其用途廣 泛，實(shí)用價(jià)值高。
權(quán)利要求1.一種制膜裝置，它是由帶門的箱體、進(jìn)氣系統(tǒng)、出氣系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和置于箱體內(nèi)的制膜架組成，其特征在于進(jìn)氣系統(tǒng)、出氣系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)都負(fù)載于箱體上，箱體外形為長(zhǎng)方體或正方體，箱體的內(nèi)部空間用于放置制膜架；制膜架主要由水平底座(20)、支撐柱(14)、固定板(17)和調(diào)平螺母(18)組成。
2. 按照權(quán)利要求1所述的制膜裝置，其特征在于，支撐柱(14)具有細(xì)牙螺紋，支撐柱數(shù) 3個(gè)，呈等腰三角形或等邊三角形。
3. 按照權(quán)利要求l所述的制膜裝置，其特征在于，調(diào)平螺母(18)緊扣于支撐柱(14)上， 分別位于3個(gè)支撐柱的對(duì)應(yīng)調(diào)平螺母(18)，形成一個(gè)水平層。
4. 按照權(quán)利要求1所述的制膜裝置，其特征在于，進(jìn)氣系統(tǒng)包括置于箱體外的進(jìn)氣連接 口 (5)和相連的氣體調(diào)節(jié)閥和氣體流量計(jì)(4)、壓力表(1)和箱體內(nèi)進(jìn)氣喇叭口 (9)。
5. 按照權(quán)利要求4所述的制膜裝置，其特征在于，供氣系統(tǒng)還包括進(jìn)氣過(guò)濾膜。
6. 按照權(quán)利要求4所述的制膜裝置，其特征在于，所述的箱體內(nèi)進(jìn)氣喇叭口 (9)置有 層狀排列的三角形的進(jìn)氣扁口。
7. 按照權(quán)利要求1所述的制膜裝置，其特征在于，出氣系統(tǒng)包括置于箱體外的出氣連接 口 (7)和箱體內(nèi)出氣喇叭口 (9)。
8. 按照權(quán)利要求7所述的制膜裝置，其特征在于，所述的箱體內(nèi)出氣喇叭口置有層狀排 列的三角形的出氣扁口。
9. 按照權(quán)利要求1所述的制膜裝置，其特征在于，所述的箱體為三層，外層為金屬層(ll)， 中間層為保溫層(12)，內(nèi)層為不銹鋼層(10)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種通過(guò)流延法制備高分子膜制膜裝置，包括帶門的箱體、供氣系統(tǒng)、出氣系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和置于箱體內(nèi)的制膜架，制膜架主要由水平底座(20)、支撐柱(14)、固定板(17)和調(diào)平螺母(18)組成。本實(shí)用新型的制膜裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、膜厚薄均勻、表面光滑、潔凈。
文檔編號(hào)B29C41/12GK201046596SQ200620142468
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月25日
發(fā)明者慶 李, 熊成東, 鄧先模, 陳棟梁 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司