[發(fā)明專利]一種單向拉伸薄膜無器具分切設(shè)備及方法

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• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114291630A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳光楠;姬長干;黃動昊;劉鋒杰;陳其梁;郭豪威
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州中遠(yuǎn)防務(wù)材料有限公司
• 主分類號: B65H35/02
• 分類號: B65H35/02;B65H18/08;B26F3/12;B23K26/361;B23K26/00
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本發(fā)明涉及一種單向拉伸薄膜無器具分切設(shè)備，包括單向拉伸薄膜放卷裝置和糾偏裝置，其特征在于，所述無器具分切設(shè)備不設(shè)置切刀，設(shè)置有多個(gè)收卷裝置，所述收卷裝置包括導(dǎo)輥和收卷輥，所述收卷裝置沿單向拉伸薄膜傳輸方向間隔設(shè)置，所述導(dǎo)輥設(shè)置于放卷裝置和收卷輥之間。本發(fā)明利用單向拉伸薄膜在一個(gè)方向易撕的特性，實(shí)現(xiàn)單向拉伸薄膜的無器具分切和收卷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及薄膜分切設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單向拉伸薄膜無器具分切方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

拉伸技術(shù)是在加熱的塑料薄膜縱向和橫向拉伸進(jìn)行塑料薄膜分子順序的調(diào)整，因加工工藝和參數(shù)的不同，取向不同，從而改變薄膜的特性。單向拉伸(MDO)薄膜是利用輥之間的速度差對薄膜進(jìn)行進(jìn)一步縱向拉伸，從而提高薄膜的挺度、透明度，以及某些力學(xué)性能，此時(shí)縱向的取向遠(yuǎn)大于橫向。MDO薄膜拉伸分為四個(gè)階段：加熱，拉伸，退火，冷卻。在拉伸過程中，薄膜在兩個(gè)輥?zhàn)又g拉伸，輥?zhàn)右圆煌乃俣刃D(zhuǎn)，薄膜的厚度減小了，且光學(xué)和機(jī)械性能得到了改善。

為了便于薄膜的后續(xù)使用，通常需要對薄膜進(jìn)行分切處理，常見的分切方式有刀具分切和激光分切。刀具分切薄膜時(shí)易產(chǎn)生碎屑等廢料，此外，強(qiáng)度高的薄膜的分切對刀具和底膜的損耗很大，刀具和底膜的定期更換極大提高了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率，而且分切位置存在毛絲，同時(shí)分切平整度不及激光分切。常見的激光分切裝置多是根據(jù)激光的高熱性對薄膜進(jìn)行分切，分切完成后薄膜的切割位置處易受熱發(fā)生卷邊，導(dǎo)致薄膜切割后的質(zhì)量較差。因此，有必要對現(xiàn)有的薄膜分切設(shè)備做出改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種單向拉伸薄膜無器具分切設(shè)備及方法，利用單向拉伸薄膜在一個(gè)方向易撕的特性，實(shí)現(xiàn)單向拉伸薄膜的無器具分切和收卷。

在下文中，“單向拉伸薄膜”(MDO)是指單向拉伸使分子鏈沿拉伸方向平行排列的聚合物薄膜，若無特殊說明，所述“取向方向”指單向拉伸薄膜的拉伸方向，“橫向”是指在膜平面上與拉伸方向相垂直的方向。在單向拉伸薄膜中，取向方向的原子間主要以化學(xué)鍵相連接，而垂直于取向方向的分子間則是范德華力，因此拉伸后的薄膜在拉伸方向的強(qiáng)度和模量得到增加，斷裂伸長率減小，而橫向的模量和強(qiáng)度則有所下降。

薄膜單向拉伸時(shí)首先會產(chǎn)生頸縮，頸縮區(qū)域薄膜厚度減小，且頸縮現(xiàn)象向兩端的未拉伸區(qū)域擴(kuò)展，引起球晶顆粒向微納米纖維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；一些較小的片晶結(jié)構(gòu)通過拉伸轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維狀晶體結(jié)構(gòu)，引起高分子鏈取向排列，從而導(dǎo)致順式構(gòu)相到全反式構(gòu)相的轉(zhuǎn)變；當(dāng)高分子鏈的取向與外力方向一致時(shí)，取向過程基本完成并阻礙進(jìn)一步的拉伸作用。在取向過程中，影響薄膜拉伸的參數(shù)很多，包括預(yù)熱輥的數(shù)量和溫度，預(yù)熱輥和拉伸輥的加熱形式，薄膜的拉伸倍數(shù)，薄膜的定型時(shí)間和溫度以及冷卻輥的溫度等。拉伸比是一個(gè)很重要的工藝參數(shù)，縱向拉伸比對薄膜的物理、力學(xué)性能都有重大的影響。在一定的溫度下，拉伸比愈大，分子鏈的取向度愈大。即薄膜在取向方向上的力學(xué)強(qiáng)度提高、模量增大、斷裂伸長率減小，沖擊強(qiáng)度、耐折性增大等變好。薄膜經(jīng)過縱向拉伸后，高分子鏈呈單軸取向，大大提高了膜片的縱向力學(xué)性能，而橫向性能則出現(xiàn)劣化，呈現(xiàn)出各向異性。一般薄膜的縱向拉伸倍數(shù)取6～8倍，甚至更高。拉伸各區(qū)的溫度分布是影響薄膜拉伸取向、結(jié)晶的關(guān)鍵因素。溫度是通過聚合物粘度和松弛時(shí)間的作用來影響取向過程的。溫度升高，聚合物粘度降低，在恒定應(yīng)力作用下，高彈形變和粘性形變都要增大，高彈形變增加有限，粘性形變發(fā)展卻很快，有利于聚合物取向。實(shí)踐證明，采用比較低的預(yù)熱、拉伸溫度或者拉伸后立即進(jìn)行冷卻，是提高薄膜取向度、減小結(jié)晶度的有效方法。預(yù)熱溫度過高會導(dǎo)致形成球晶，薄膜透明性下降；而拉伸溫度過高，鏈段易于解取向，大大降低薄膜的物理、力學(xué)性能。

一種單向拉伸薄膜無器具分切設(shè)備，包括單向拉伸薄膜放卷裝置和糾偏裝置，其特征在于，所述無器具分切設(shè)備不設(shè)置切刀，設(shè)置有多個(gè)收卷裝置，所述收卷裝置包括導(dǎo)輥和收卷輥，所述收卷裝置沿單向拉伸薄膜傳輸方向間隔設(shè)置，所述導(dǎo)輥設(shè)置于放卷裝置和收卷輥之間。

所述單向拉伸薄膜的拉伸倍數(shù)不低于10倍。