專利名稱：管狀薄膜坯管的加熱方法及加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向時(shí)的加熱方法和對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行 加熱的裝置。
背景技術(shù)：
雙膜泡拉伸法是一種低成本、低能耗、低廢品率、設(shè)備簡(jiǎn)單的制備塑料薄膜的方 法，該方法先將塑料樹脂制成較厚的管狀薄膜坯管，再進(jìn)一步對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸，得 到經(jīng)雙向拉伸取向的較薄的薄膜。聚酯樹脂，特別是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂，由 于熱導(dǎo)率低，且模量受溫度的影響很大，微小的溫度波動(dòng)就會(huì)引起模量的大幅度變化，所以 難以用普通的熱空氣導(dǎo)熱雙膜泡法制備其薄膜。作為一種雙膜泡法的改進(jìn)方法，美國(guó)專利 申請(qǐng)US2008/143024描述了一種使用熱水對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行加熱的方法，熱水導(dǎo)熱快、 溫度均勻性好，克服了熱空氣導(dǎo)熱慢、均勻性差的缺點(diǎn)，但是直接將已被軋平的管狀薄膜坯 管浸在熱水中，會(huì)使薄膜表面發(fā)生粘結(jié)，開始鼓氣時(shí)被壓平的管狀薄膜坯管兩面難以分離 和吹脹，在連續(xù)加工過(guò)程中，會(huì)造成加工中斷，降低產(chǎn)量，同時(shí)產(chǎn)生大量廢品。
對(duì)于薄膜拉伸時(shí)所采用的裝置，公開號(hào)為US4863670B的美國(guó)專利公開了一種塑 料的分子取向方法，其拉伸薄膜所用的裝置采取橫向設(shè)置，裝置包含一個(gè)容器，容器內(nèi)包含 一絕熱壁，絕熱壁用于分隔不同溫度的加熱介質(zhì)。向管狀薄膜坯管內(nèi)部通入高壓熱水，利用 熱水的壓力使坯管鼓脹。此裝置的缺點(diǎn)在于，在出口 17處用軋輥將鼓脹后的薄膜軋平，由 于此時(shí)薄膜溫度高于軟化溫度，所以會(huì)造成薄膜粘連，極大的影響后續(xù)的加工和使用。此 外，此專利采取橫向傳輸薄膜，會(huì)使薄膜坯管內(nèi)的熱水通過(guò)出口 17向右側(cè)薄膜內(nèi)泄漏，在 冷水槽內(nèi)的薄膜會(huì)因此而局部受熱不均勻，進(jìn)一步地，使薄膜的厚薄不均勻，同時(shí)熱水源源 不斷的向冷水槽內(nèi)泄露，會(huì)使冷水槽的薄膜內(nèi)部積累熱水，勢(shì)必陷入每隔一段時(shí)間就要停 機(jī)清理的窘境，所以此方法的可行性不高；此外，此美國(guó)專利所采用的加熱方法，對(duì)熱水管 道如何進(jìn)入薄膜并未提及。
公開號(hào)為CN201410740Y的中國(guó)專利采用了一種兩端開放的中空容器，將液相介 質(zhì)灌入容器中，通過(guò)液相介質(zhì)對(duì)管狀聚酯塑料進(jìn)行加熱，由于這種方法的導(dǎo)熱快、溫度均勻 性好，所以可以得到超薄的塑料薄膜，但是由于液相介質(zhì)溫度和坯管進(jìn)入液相介質(zhì)時(shí)的溫 度相差過(guò)大，且此溫差隨環(huán)境溫度的波動(dòng)而波動(dòng)，過(guò)大的溫差會(huì)使得坯管受熱時(shí)突然發(fā)生 模量的下降和軟化，造成坯管溫度不均勻，最終造成吹塑薄膜的厚度不均勻。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于使用逐級(jí)加熱技術(shù)，通過(guò)一種對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向時(shí) 的加熱方法及其加熱裝置，簡(jiǎn)單、高效地制備出兼具高強(qiáng)度和柔軟性的聚脂薄膜。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向時(shí)更為優(yōu)化的 加熱方法，相比于傳統(tǒng)的氣相或者液相一次加熱的方法，本發(fā)明采用了逐級(jí)熱處理的方法， 并且根據(jù)材料的軟化溫度來(lái)設(shè)置每個(gè)加熱級(jí)(加熱空間)的溫度。
該方法包括使用加熱介質(zhì)對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行加熱，加熱方法包含以下步驟A、提供至少兩個(gè)用于容納不同溫度的液體或氣體流體的加熱介質(zhì)的加熱空間；B、沿著裝置的輸送方向，使管狀薄膜坯管先通過(guò)溫度低于自身軟化溫度的加熱介質(zhì)；C、管狀薄膜坯管再通過(guò)溫度高于自身軟化溫度的加熱介質(zhì)；D、管狀薄膜坯管在最后接觸的加熱介質(zhì)的加熱空間中或是在離開最后接觸的加熱介 質(zhì)之后開始單向或雙向的拉伸取向。
對(duì)于聚合物薄膜如聚酯薄膜坯管在每個(gè)含有加熱介質(zhì)的槽內(nèi)的熱處理時(shí)間，可以 由技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的各種測(cè)量方法來(lái)確定，或通過(guò)改變槽內(nèi)加熱介質(zhì)的深度和坯管 輸送速度來(lái)進(jìn)行控制。原則上，應(yīng)當(dāng)使得進(jìn)行加熱的管狀薄膜坯管在離開該加熱介質(zhì)時(shí)具 有與加熱介質(zhì)基本上接近或相同的溫度，然而生產(chǎn)中有時(shí)也可以使管狀薄膜坯管離開加熱 介質(zhì)時(shí)的溫度稍低于加熱介質(zhì)的溫度。
優(yōu)選的是，管狀薄膜坯管離開加熱介質(zhì)時(shí)與加熱介質(zhì)的溫差不超過(guò)30°C。
更優(yōu)選的是，管狀薄膜坯管離開加熱介質(zhì)時(shí)與加熱介質(zhì)的溫差不超過(guò)5°C或3°C。
最優(yōu)選的是，管狀薄膜坯管離開加熱介質(zhì)時(shí)與加熱介質(zhì)的溫度基本上相同。
如上所述的方法，管狀薄膜坯管在相鄰兩個(gè)加熱介質(zhì)過(guò)程之間不歷經(jīng)其它工藝處理。
如上所述的加熱方法，其拉伸取向是指對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行橫向吹漲或者吹塑、 以及(或者)縱向拉伸。
優(yōu)選的是，如上所述的對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向的加熱方法用于雙膜泡法制 膜過(guò)程。
如上所述的方法，其進(jìn)行拉伸取向的管狀薄膜為被壓扁折疊的坯管，該管狀薄膜 坯管之前經(jīng)過(guò)單向或雙向的縱向拉伸。
優(yōu)選的是，進(jìn)行拉伸取向的管狀薄膜為被壓扁折疊的坯管，該管狀薄膜坯管之前 未經(jīng)任一方向的拉伸。
如上所述的方法，適用于含有以下任意一種聚酯及其共聚物的聚酯樹脂或聚酯合 金樹脂管狀薄膜坯管的加熱，所述聚酯包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇 酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯、聚羥基丁酸酯、聚乙交酯、聚乳酸及其共聚物、聚丁 二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯。
如上所述的方法，其加熱介質(zhì)為氣體或液體。
氣體加熱介質(zhì)為二氧化碳、氮?dú)夂涂諝庵械娜我庖环N或幾種。
優(yōu)選的是，加熱介質(zhì)為液體。
液體加熱介質(zhì)為液態(tài)烴類、石油醚、醇類和植物油類中的任意一種或幾種。
如上所述的液態(tài)烴類，包括烷烴和芳香烴。
如上所述的醇類，包括甘油。
如上所述的植物油，包括大豆油、棕櫚油、菜籽油、花生油和棉籽油。
優(yōu)選的是，如上所述的液體加熱介質(zhì)為水、硅油、甘油和大豆油中的任一種或幾種 的組合。
更優(yōu)選的是，液體加熱介質(zhì)為水、硅油、甘油和大豆油中的任一種或幾種的組合與 其它材料混合后形成的粘流態(tài)物質(zhì)。
如上所述的其它材料包括糖、淀粉、纖維素、聚丙烯酸或聚乙烯醇中的任意一種。
如上所述的加熱方法中，最后接觸的加熱介質(zhì)的溫度比管狀薄膜坯管的軟化溫度 高出 rc -120。。。
優(yōu)選的是，最后接觸的加熱介質(zhì)的溫度比管狀薄膜坯管的軟化溫度高出20C -80。。。
其余加熱介質(zhì)的溫度比管狀薄膜坯管的軟化溫度低ioo°c -rc。
優(yōu)選的是，其余加熱介質(zhì)的溫度比管狀薄膜坯管的軟化溫度低50°C _2°C。
更有選的是，其余加熱介質(zhì)的溫度比管狀薄膜坯管的軟化溫度低30°C _2°C。
優(yōu)選的是，如上所述的加熱介質(zhì)，管狀薄膜坯管最后接觸的加熱介質(zhì)與前一加熱 介質(zhì)間的溫度差小于130°C，優(yōu)選的是，溫度差小于80°C。
其余任意的相鄰兩種加熱介質(zhì)間的溫度差小于40°C ;當(dāng)其余相鄰的兩種加熱介質(zhì) 的溫度差大于40°C時(shí)，優(yōu)選的是，在這兩種不同溫度的加熱介質(zhì)中再加入一層加熱介質(zhì)，使 相鄰的兩層加熱介質(zhì)的溫度差小于40°C，這有利于減小溫度波動(dòng)，提高坯管的加熱均勻性。
本發(fā)明所述加熱方法，在其加熱過(guò)程中，管狀薄膜坯管從上一個(gè)加熱介質(zhì)的加熱 空間進(jìn)入下一個(gè)加熱介質(zhì)的加熱空間，之間的失溫不超過(guò)30°C ;沿著管狀薄膜坯管的輸送 方向，加熱介質(zhì)的溫度依次升高。
優(yōu)選的是，管狀薄膜坯管在離開最后接觸的加熱介質(zhì)后被吹漲。
優(yōu)選的是，輔以其他的加熱方式對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行加熱，輔以的加熱方式為熱 空氣烘道加熱、熱水噴淋加熱、紅外加熱或微波加熱。
所述的管狀薄膜坯管為聚酯樹脂及聚酯樹脂合金管狀薄膜坯管，即以主鏈上含有 酯鍵的聚合物為主體的聚酯樹脂薄膜或聚酯樹脂與其他樹脂的共混物合金樹脂薄膜。
優(yōu)選的聚酯樹脂薄膜為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂及其合金樹脂薄膜。
優(yōu)選的聚酯樹脂薄膜為聚乳酸樹脂及其合金樹脂薄膜。
使用加熱裝置對(duì)聚酯樹脂及聚酯樹脂合金管狀薄膜坯管進(jìn)行加熱，優(yōu)選的是含有 以下任意一種聚酯及其共聚物的聚酯樹脂或聚酯合金樹脂管狀薄膜坯管，所述聚酯包括: 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯、聚羥基丁酸酯、聚乙交酯、聚丙 交酯(聚乳酸)及其共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸己 二酸丁二醇酯。
更優(yōu)選的是以下任意一種聚酯以及它們的共聚物或共混物，所述聚酯包括聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯、聚己內(nèi)酯、聚丙交酯及其共聚物、聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯。
優(yōu)選的聚酯樹脂為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂。
更優(yōu)選的聚酯樹脂為聚乳酸樹脂。
如上所述的聚酯樹脂及聚酯樹脂合金可以包含添加劑，所述添加劑包括增塑劑、 填充劑等中的任意一種或幾種。
所述的增塑劑括苯二甲酸酯類、檸檬酸酯類、甘油酯類、脂肪酸二元酸酯類、聚乙 二醇類等中的任意一種或幾種。
所述的填料包括碳酸鈣、硫酸鈣、鈦酸鉀、鈦白粉、白炭黑、碳管、滑石粉、硅酸鹽、 蒙脫土、高嶺土、云母、累托石、淀粉、纖維素、甲殼素中任一種或幾種等；所述填料包括玻璃纖維、棉、亞麻、大麻、大蕁麻纖維等無(wú)機(jī)或有機(jī)纖維中任一種或幾種，及其這些物質(zhì)經(jīng)過(guò)改性后的填料。
所述的聚酯樹脂及聚酯樹脂合金，在不降低本發(fā)明的效果的前提下，還可以添加其他成分，比如，各種增容劑、增韌劑、潤(rùn)滑劑、開口劑、成核劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、偶聯(lián)劑、著色劑、阻燃劑、防霉劑、表面活性劑、防霧劑等的有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物成分。
如上述技術(shù)方案中所述的軟化溫度，其定義為對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試(DMA)，以耗損因子(tan δ )在材料玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程中出現(xiàn)的峰所對(duì)應(yīng)的溫度為軟化 溫度；測(cè)試條件拉伸模式，升溫速率3°C /min,振幅20 μ m，頻率1Hz。測(cè)試溫度范圍應(yīng)涵蓋管狀薄膜坯管的軟化溫度，一般為材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下50°C 材料熔點(diǎn)或材料粘流溫度。
另一方面，本發(fā)明提供一種對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行加熱的裝置，包括薄膜輸送組件和容納加熱介質(zhì)的槽，該裝置包含一個(gè)槽，槽中設(shè)置有至少一層隔板用于提供容納不同溫度的加熱介質(zhì)的加熱空間。
作為一種替換方案，該裝置包括薄膜輸送組件和具有多個(gè)相互隔離的槽用于提供容納不同溫度的加熱介質(zhì)的加熱空間。每個(gè)槽在管狀薄膜坯管輸送經(jīng)過(guò)的槽邊緣至多留有供管狀薄膜坯管通過(guò)的間隙或容納輸送其通過(guò)的輸送組件如輸送輥的間隙。
無(wú)論一個(gè)槽還是多個(gè)槽，在薄膜輸送經(jīng)過(guò)的最后一個(gè)加熱空間上方是敞開不封閉的。
對(duì)于由至少兩個(gè)相互分離的槽構(gòu)成的裝置，優(yōu)選的是，每個(gè)槽中安裝有至少一層隔板，用于承載和隔離不同溫度的加熱介質(zhì)。
優(yōu)選的是，如上所述的加熱裝置加熱裝置還包括輸送夾輥、輸送單輥、溫控設(shè)備和流體進(jìn)出控制設(shè)備的任意組合。
與槽邊緣的設(shè)計(jì)類似，如上所述的隔板可以為不完全封閉的隔板，但其至多留有供管狀薄膜坯管通過(guò)的間隙或容納輸送其通過(guò)的輸送裝置的間隙。在一個(gè)優(yōu)選方案中，可以使該隔板僅留有對(duì)應(yīng)于薄膜坯管厚度及折徑的間隙或輸送輥安裝所需的間隙。實(shí)際上， 所述的隔板起到分隔加熱空間和隔絕相鄰兩個(gè)加熱空間熱交換的作用，盡管理論上希望隔板是完全封閉并且絕熱良好的，但是實(shí)際生產(chǎn)中不可避免地要在隔板上留出至少供管狀薄膜坯管輸送的間隙，亦即該隔板是不封閉的隔板。間隙的形狀和大小取決于實(shí)際生產(chǎn)中所要制備的管狀薄膜坯管的折徑大小。這一間隙例如至少可以是<10cm、優(yōu)選不超過(guò)5cm甚至Icm的寬度，但是本發(fā)明的隔板間隙并不局限于這一范圍，而取決于坯管厚度和折徑、輸送裝置大小和生產(chǎn)裝置(槽)的尺寸。如果將輸送夾輥安裝在該隔板上，則其間隙可以相應(yīng)地再根據(jù)夾輥寬度進(jìn)行調(diào)節(jié)。同樣，也可以根據(jù)需要繼續(xù)在隔板上安裝其他輔助設(shè)備，但是其間隙要保持使得相鄰加熱空間的加熱介質(zhì)基本上不進(jìn)行熱交換，這一點(diǎn)可由本領(lǐng)域技術(shù)人員很好地控制。
在實(shí)際操作中，如上所述的加熱裝置，加熱介質(zhì)間通過(guò)所述隔板或槽之不封閉處會(huì)形成定向流動(dòng)、不定向流動(dòng)、對(duì)流、擴(kuò)散或噴射。
優(yōu)選的是，如上所述的加熱裝置，其最后一個(gè)加熱空間相對(duì)于倒數(shù)第二個(gè)加熱空間是豎向放置的。
優(yōu)選的是，如上所述的加熱裝置相對(duì)于地面，是豎向放置的。
更優(yōu)選地，其所有的加熱空間與薄膜坯管輸送方向一致，均是由下到上豎向放置 的，并且薄膜坯管在最后一個(gè)加熱空間的上方離開此加熱裝置。
優(yōu)選的是，如上所述的加熱裝置，其不完全封閉的隔板所采用的材料為絕熱材料， 如高鋁質(zhì)耐火材料。
優(yōu)選的是，隔板采用的材料也是絕熱材料，如陶瓷隔熱板。
如上所述的加熱裝置，其槽體所采用的材質(zhì)為鋁合金。
如上所述的加熱裝置，其每一個(gè)槽體和加熱空間的深度，以及每一層加熱介質(zhì)的 深度可以由技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行確定。原則上，應(yīng)當(dāng)使得進(jìn)行加熱的管狀薄膜 坯管在離開該加熱介質(zhì)時(shí)具有與加熱介質(zhì)基本上接近或相同的溫度，然而生產(chǎn)中有時(shí)也可 以使得管狀薄膜坯管離開加熱介質(zhì)時(shí)的溫度稍低于加熱介質(zhì)的溫度。
如上所述的加熱裝置，采用自下而上傳輸?shù)姆绞剑∧ぴ谧詈笠坏兰铀ば蛑胁?被吹漲，之后迅速離開水面，薄膜內(nèi)部不存在熱水，所以不會(huì)出現(xiàn)局部過(guò)熱的現(xiàn)象，不需要 不時(shí)的停機(jī)，并且使用空氣吹漲，工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)施。
如上所述的加熱裝置，當(dāng)采用至少兩個(gè)分離的槽構(gòu)成裝置的方案時(shí)，每?jī)蓚€(gè)槽之 間可以緊鄰或是間隔一定間距，此時(shí)每個(gè)槽的相鄰其他槽的槽壁類似隔板進(jìn)行構(gòu)造，兩個(gè) 槽之間的間距可以根據(jù)生產(chǎn)情況由本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)確定，原則上相鄰兩個(gè)槽的間隔距離 應(yīng)控制使得薄膜坯管溫度下降在30°C以內(nèi)，例如坯管經(jīng)前一個(gè)槽內(nèi)介質(zhì)加熱后離開前一個(gè) 槽的出口溫度為Tl，到達(dá)后一個(gè)槽的進(jìn)口時(shí)的溫度為T2，T1和T2之間的溫差不超過(guò)30°C。 如果溫差太大，則應(yīng)適當(dāng)減小間距，或換成不分離的槽體設(shè)計(jì)，否則薄膜預(yù)熱不充足，此道 工序形同虛設(shè)，對(duì)拉伸過(guò)程沒(méi)有實(shí)際幫助，等同CN201410740Y的效果，即不進(jìn)行預(yù)加熱，還 會(huì)造成能源浪費(fèi)。
優(yōu)選的是，相鄰兩個(gè)槽之間，坯管的溫差不超過(guò)10°C或5°C。
更優(yōu)選的是，相鄰兩個(gè)槽之間，坯管的溫差不超過(guò)1°C。
如上所述的加熱裝置，優(yōu)選的是，用于對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向時(shí)的加熱。
輸送夾輥用于輸送薄膜和封閉拉伸時(shí)薄膜內(nèi)部的氣體，其可以安裝在槽內(nèi)，也可 以安裝在槽外或者槽的邊緣。安裝在槽內(nèi)時(shí)，在存在隔板的情況下，可以安裝在任意位置和 高度，如隔板附近或者隔板上或者隔板的間隙中。
優(yōu)選的安裝方案是，輸送夾輥部分安裝在槽內(nèi)，更優(yōu)選的安裝方案是，輸送夾輥全 部安裝在槽內(nèi)，且全部或部分接觸管狀薄膜最后接觸的加熱介質(zhì)。輸送夾棍可以采用或不 采用冷卻降溫。
也可以采用輸送單輥用于輸送薄膜，類似于輸送夾輥，其也可以安裝在槽內(nèi)，或可 以安裝在槽外或者槽的邊緣。
所述的溫控設(shè)備用于分別對(duì)各加熱介質(zhì)進(jìn)行加熱和控溫，流體進(jìn)出控制設(shè)備用于 幫助各加熱介質(zhì)進(jìn)出，穩(wěn)定介質(zhì)溫度，在實(shí)施本專利之方法時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要，選用和安 裝一套或多套兩種設(shè)備中的一種或兩種。這些輔助設(shè)備本身在槽內(nèi)外的安裝和連接的方法 是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。


圖1為本發(fā)明的加熱裝置的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明的加熱裝置的另一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為本發(fā)明的加熱裝置的另一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為本發(fā)明的加熱裝置的另一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為本發(fā)明的加熱裝置的再一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意中，1、槽；2、隔板；31、槽；32、槽；33、槽；4、輸送夾輥；5、輸送單輥；6、輸送單輥；7、 流體進(jìn)出控制系統(tǒng)；71、流體進(jìn)出控制系統(tǒng)；72、流體進(jìn)出控制系統(tǒng)；73、流體進(jìn)出控制系 統(tǒng)；8、溫控設(shè)備；9、輸送單輥；21、隔板；22、隔板；L1、加熱介質(zhì)；L2、加熱介質(zhì)；Llast、最后 接觸的加熱介質(zhì)；a、相對(duì)封閉的空間；b、相對(duì)封閉的空間；c、相對(duì)封閉的空間；F、薄膜。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各具體實(shí)施形式進(jìn)行較詳細(xì)的描述，但是本發(fā)明不受這 些實(shí)施例的限制。
圖1為按照本發(fā)明所提供的一種對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸時(shí)所用的加熱裝置的 結(jié)構(gòu)示意圖。槽I含有一個(gè)不完全封閉的隔板2，輸送夾輥4安裝在槽中，輸送夾輥4外周 和隔板2將槽I分割成兩個(gè)相對(duì)封閉的空間，兩個(gè)空間在輸送夾輥4外周和隔板2的間距 處連通，隔板2的上方和下方分別安裝了一套流體進(jìn)出控制系統(tǒng)71和72，可控制加熱介質(zhì) 的進(jìn)出和流速。
實(shí)施例1利用圖1所示的裝置對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸時(shí)加 熱。薄膜的配方是，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯100份，增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯10份。薄膜 折徑20厘米，厚度400微米，軟化溫度為75°C。薄膜加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方向是自下而上，先 經(jīng)過(guò)下層加熱介質(zhì)LI，再經(jīng)過(guò)上層加熱介質(zhì)Llast。上層加熱介質(zhì)Llast是溫度為110°C的 甘油，下層加熱介質(zhì)LI是溫度為60°C的水，通過(guò)輸送夾輥4的傳送，薄膜F離開輸送夾輥4 后被拉伸和吹漲。
實(shí)施例2利用圖1所示的裝置。薄膜使用聚乳酸和聚己內(nèi)酯的共混物薄膜，薄膜的配方是，聚乳 酸50份，聚己內(nèi)酯50份。薄膜折徑20厘米，厚度400微米，軟化溫度為65°C。薄膜加工 過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方向是自下而上，先經(jīng)過(guò)下層加熱介質(zhì)LI，再經(jīng)過(guò)上層加熱介質(zhì)Llast。上層 加熱介質(zhì)Llast是80°C的水,下層加熱介質(zhì)LI是溫度為35°C的空氣,通過(guò)輸送夾棍4的傳 送，薄膜F離開輸送夾輥4后被拉伸和吹漲。
圖2為按照本發(fā)明所提供的一種對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸時(shí)所用的加熱裝置的 結(jié)構(gòu)示意圖。槽I含有兩個(gè)不完全封閉的隔板21和22，隔板21的中心開有一個(gè)長(zhǎng)23厘 米，寬Icm的長(zhǎng)方形口，輸送夾輥4安裝在槽內(nèi)，隔板21、輸送夾輥4外周和隔板22將槽I 分割成三個(gè)相對(duì)封閉的空間a、b、c，三個(gè)空間在隔板21的開口處，以及輸送夾輥外周和隔 板22的間距處連通，隔板21的下方安裝了一套加熱介質(zhì)進(jìn)出控制系統(tǒng)7，可控制加熱介質(zhì) 的進(jìn)出和流速，空間a、b、c處分別安裝有一套溫控系統(tǒng)8，可以分別對(duì)這三個(gè)空間里的介質(zhì) 加熱和控溫。
實(shí)施例3利用圖2所示的裝置對(duì)聚丙交酯樹脂管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸。薄膜的配方是，聚丙交酯100份，開口劑油酸酰胺I份。薄膜折徑20厘米，厚度400微米，軟化溫度為70°C。 薄膜加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方向是自下而上，即依次經(jīng)過(guò)下層加熱介質(zhì)LI，通過(guò)輸送單輥輸送 到中層加熱介質(zhì)L2，再經(jīng)過(guò)上層加熱介質(zhì)Llast。上層加熱介質(zhì)Llast是溫度為90°C的水， 中層加熱介質(zhì)L2是溫度為50°C的水，下層加熱介質(zhì)LI是溫度為30°C的水，通過(guò)輸送夾輥 4的傳送,薄膜F離開輸送夾棍4后被拉伸和吹漲。
圖3為按照本發(fā)明所提供的一種對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸的裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。采用了兩個(gè)分離的槽31和32，槽31含有一個(gè)不完全封閉的隔板2，輸送夾輥4安 裝在槽31中，輸送夾輥外周和隔板2將槽31分割成兩個(gè)相對(duì)封閉的空間，兩個(gè)空間在輸送 夾輥外周和隔板2的間距處連通，隔板2的上方和下方分別安裝了一套加熱介質(zhì)進(jìn)出控制 系統(tǒng)71和72，可控制加熱介質(zhì)的進(jìn)出和流速；槽32中沒(méi)有隔板，只能容納一種加熱介質(zhì)， 安裝了一套加熱介質(zhì)進(jìn)出控制系統(tǒng)73。
實(shí)施例4利用圖3所示的裝置對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸。薄膜 的配方是，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯100份，增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯10份。薄膜折徑20厘 米，厚度400微米，軟化溫度為75°C，薄膜加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方向是自下而上，即先經(jīng)過(guò)槽 32的加熱介質(zhì)LI，然后通過(guò)輸送單輥的傳送，再依次經(jīng)過(guò)槽31的下層加熱介質(zhì)L2和上層 加熱介質(zhì)Llast。槽31的上層加熱介質(zhì)Llast是溫度為120°C的甘油，下層加熱介質(zhì)L2是 溫度為70°C的水，槽32的加熱介質(zhì)LI是溫度為40°C的水，通過(guò)輸送夾輥4的傳送，薄膜F 離開輸送夾輥4后被拉伸和吹漲。
圖4為按照本發(fā)明所提供的一種對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸的裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。采用了 2個(gè)分離的槽31和32，槽中沒(méi)有隔板，每個(gè)槽只能容納一種加熱介質(zhì)，并各安 裝了一套加熱介質(zhì)進(jìn)出控制系統(tǒng)(71和72)，輸送夾輥4安裝在槽32內(nèi)。
實(shí)施例5利用圖4所示的裝置對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸。薄膜 的配方是，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯100份，增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯10份。薄膜折徑20厘 米，厚度400微米，軟化溫度為75°C，薄膜加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方向是自下而上，即依次經(jīng)過(guò) 槽32的加熱介質(zhì)LI，再經(jīng)過(guò)槽31的加熱介質(zhì)Llast。槽32的加熱介質(zhì)LI是溫度為70°C 的熱空氣，槽31的加熱介質(zhì)Llast是溫度為120°C的甘油，通過(guò)輸送單輥的傳送，薄膜F離 開槽31后被拉伸和吹漲。以此例加工獲得的薄膜具有最佳的尺寸穩(wěn)定性和加工穩(wěn)定性，能 夠穩(wěn)定地成膜并且膜的厚度形態(tài)控制非常良好。
圖5為按照本發(fā)明所提供的一種對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸的裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。采用了 3個(gè)分離的槽31、32和33，其中32和33平形放置，槽中沒(méi)有隔板，每個(gè)槽只 能容納一種加熱介質(zhì)，槽31安裝了一套加熱介質(zhì)進(jìn)出控制系統(tǒng)7,輸送單棍9安裝在槽33 外，輸送單輥5和6分別安裝在槽32和33內(nèi)。
實(shí)施例6利用圖5所示的裝置對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸。薄膜 的配方是，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯100份，增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯10份。薄膜折徑20厘 米，厚度400微米，軟化溫度為75°C，薄膜加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方向是由右到左，自下而上，即 依次經(jīng)過(guò)槽33的加熱介質(zhì)L1、槽32的加熱介質(zhì)L2，再經(jīng)過(guò)槽31的加熱介質(zhì)Llast。槽31的加熱介質(zhì)LI是溫度為50°C的熱水，槽32的加熱介質(zhì)L2是溫度為70°C的熱空氣，槽31 的加熱介質(zhì)Llast是溫度為120°C的甘油，經(jīng)過(guò)輸送單輥的運(yùn)輸，依次通過(guò)加熱介質(zhì)L1、L2、 L3，最后薄膜F被拉伸和吹漲。
實(shí)施例7利用圖5所示的裝置對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸。薄膜 的配方是，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯100份，增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯10份。薄膜折徑20厘 米，厚度400微米，軟化溫度為75°C，薄膜加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方向是由右到左，自下而上， 即依次經(jīng)過(guò)槽33的加熱介質(zhì)L1、槽32的加熱介質(zhì)L2，再經(jīng)過(guò)槽31的加熱介質(zhì)Llast。槽 31的加熱介質(zhì)LI是溫度為65°C的熱水，槽32的加熱介質(zhì)L2是溫度為70°C的熱空氣，槽 31的加熱介質(zhì)Llast是溫度為175°C的硅油，經(jīng)過(guò)輸送單輥的運(yùn)輸，依次通過(guò)加熱介質(zhì)L1、 L2、L3，最后薄膜F被拉伸和吹漲。
對(duì)比實(shí)施例1利用圖1所示的裝置對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸。聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯100份，增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯10份。薄膜折徑20厘米，厚度400微 米，軟化溫度為75°C。薄膜加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方向是自下而上，先經(jīng)過(guò)下層加熱介質(zhì)LI，再 經(jīng)過(guò)上層加熱介質(zhì)Llast。上層加熱介質(zhì)Llast是溫度為120°C的甘油，下層加熱介質(zhì)LI 是溫度為40°C的水，通過(guò)輸送夾輥4的傳送，薄膜離開輸送夾輥4后被拉伸和吹漲。由于上 下兩層加熱介質(zhì)的溫差太大，坯管在進(jìn)入加熱介質(zhì)Llast后不能快速而均勻的達(dá)到設(shè)定溫 度(120°C )，坯管部分過(guò)熱而其余部分過(guò)冷，吹脹后的薄膜厚薄不均，呈現(xiàn)胡蘆態(tài)，穩(wěn)定生產(chǎn) 能力差。
對(duì)比實(shí)施例2利用圖4所示的裝置對(duì)聚丙交酯樹脂管狀薄膜坯管進(jìn)行雙向拉伸。薄膜的配方是，聚 丙交酯100份，開口劑油酸酰胺I份。薄膜折徑20厘米，厚度400微米，軟化溫度為70°C。 薄膜加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方向是自下而上，先經(jīng)過(guò)槽32再經(jīng)過(guò)槽31，槽32中不加入加熱介 質(zhì)，槽31中的加熱介質(zhì)Llast是溫度為90°C的水，薄膜在槽31中被拉伸和吹漲。由于薄 膜坯管未經(jīng)過(guò)預(yù)熱直接進(jìn)入加熱介質(zhì)Llast，溫差太大，不能快速而均勻的達(dá)到設(shè)定溫度 (90°C )，坯管部分過(guò)熱而其余部分過(guò)冷，吹脹后的薄膜厚薄不均，呈現(xiàn)胡蘆態(tài)，穩(wěn)定生產(chǎn)能 力差。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明的技術(shù)方案包括上述各部分之間的任意組合。
權(quán)利要求
1.對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向時(shí)的加熱方法，包括使用加熱介質(zhì)對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行加熱，其特征在于，包含如下步驟 A、提供至少兩個(gè)用于容納不同溫度的液體或氣體流體的加熱介質(zhì)的加熱空間； B、沿著裝置的輸送方向，使管狀薄膜坯管先通過(guò)溫度低于自身軟化溫度的加熱介質(zhì)； C、管狀薄膜坯管再通過(guò)溫度高于自身軟化溫度的加熱介質(zhì)； D、管狀薄膜坯管在最后接觸的加熱介質(zhì)的加熱空間中或是在離開最后接觸的加熱介質(zhì)之后開始單向或雙向的拉伸取向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向時(shí)的加熱方法，其特征在于，所述的加熱方法用于雙膜泡法制膜過(guò)程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向時(shí)的加熱方法，其特征在于，進(jìn)行拉伸取向的管狀薄膜坯管為被壓扁折疊的坯管，該管狀薄膜坯管之前未經(jīng)拉伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向時(shí)的加熱方法，其特征在于，進(jìn)行拉伸取向的管狀薄膜坯管為被壓扁折疊的坯管，該管狀薄膜坯管之前經(jīng)過(guò)單向或者雙向的縱向拉伸。
5.根據(jù)1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱方法，其特征在于，最后接觸的加熱介質(zhì)溫度比管狀薄膜坯管的軟化溫度高出1°C至120°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱方法，其特征在于，最后接觸的加熱介質(zhì)溫度比管狀薄膜坯管的軟化溫度高出2至80°C。
7.根據(jù)1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱方法，其特征在于，最后接觸的加熱介質(zhì)為液體。
8.根據(jù)1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱方法，其特征在于，其余加熱介質(zhì)的溫度比管狀薄膜坯管軟化溫度低100°C至1°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱方法，其特征在于，其余加熱介質(zhì)的溫度比管狀薄膜坯管軟化溫度低50至2°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加熱方法，其特征在于，其余加熱介質(zhì)的溫度比管狀薄膜坯管軟化溫度低30至2°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚酯薄膜坯管拉伸取向時(shí)的加熱方法及加熱裝置。管狀薄膜坯管進(jìn)行拉伸取向時(shí)的加熱方法，包括使用不同溫度的加熱介質(zhì)對(duì)管狀薄膜進(jìn)行加熱。加熱裝置包含一個(gè)槽或者至少兩個(gè)相互分離的槽，每個(gè)槽中安裝有一層或一層以上的不完全封閉的隔板，用于承載隔離溫度不同的加熱介質(zhì)，加熱裝置內(nèi)還安裝有輸送夾輥、輸送單輥、溫控設(shè)備和流體進(jìn)出控制設(shè)備。
文檔編號(hào)B29C55/28GK103009620SQ20111041714
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者程樹軍, 潘肇琦, 桂宗彥 申請(qǐng)人:上海華義化工科技有限公司