專利名稱：高壓靜電貼片裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及使從高溫模頭流出的聚合樹脂迅速貼附在低溫鑄片輥上的貼片裝置，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種使從高溫模頭流出的聚合樹脂尤其是聚酰胺樹脂迅速貼附在低溫鑄片輥上的高壓靜電貼片裝置。
背景技術(shù)：
目前在聚合樹脂尤其是聚酰胺樹脂雙向拉伸薄膜生產(chǎn)技術(shù)中，需讓經(jīng)過配方的熔融樹脂經(jīng)鑄片輥冷卻后，成形為厚片。此過程稱之為鑄片。厚片的鑄片是十分重要的工藝單元。理想狀態(tài)下的工藝要求是從高溫模頭流延出來的聚合樹脂溶體，一出模頭就立即緊密、均勻地貼在低溫的鑄片輥上，形成鑄片。鑄片的好壞直接影響后面的拉伸成形等生產(chǎn)工序。比如，在鑄片時(shí)出現(xiàn)貼片不均勻的情況，厚片就會(huì)有部分地方因冷卻不足出現(xiàn)結(jié)晶，當(dāng)具有這樣不均勻結(jié)晶的厚片進(jìn)入拉伸時(shí)，不均勻結(jié)晶的部位就會(huì)出現(xiàn)難于拉伸的情況，嚴(yán)重時(shí)在拉伸中會(huì)因分子間應(yīng)力集中等原因發(fā)生拉破薄膜等生產(chǎn)和質(zhì)量事故。
鑄片的好壞對(duì)于生產(chǎn)聚酰胺系樹脂拉伸薄膜具有更為決定性的意義，對(duì)后續(xù)的拉伸成形等生產(chǎn)工序影響更為重大。因?yàn)?，用聚酰胺系樹脂生產(chǎn)雙向拉伸薄膜，要在部分結(jié)晶狀態(tài)下進(jìn)行。然而，聚酰胺系樹脂的結(jié)晶過程對(duì)冷卻溫度的微小變化非常敏感，這一特性意味其球晶結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)槲⑿〉臏囟炔顒e變化而產(chǎn)生很大的變化。對(duì)于聚酰胺系樹脂，從一開始的鑄片冷卻過程就決定了其后成膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)；如樹脂冷卻速度過慢，既會(huì)極大影響后面的拉伸過程等后續(xù)工序，還會(huì)導(dǎo)致成品膜的光學(xué)性能等的下降。由于聚酰胺系樹脂上述的敏感的溫度特性，所以，在鑄片過程中，必須用低的輥溫、高的冷卻速度對(duì)熔融的聚酰胺系樹脂進(jìn)行快速、均勻的冷卻。
要讓從高溫模頭出來的熔融樹脂緊密、均勻、快速地貼在鑄片輥上單靠自然重力是無法成功的，通常需要施加外力才能將樹脂緊密、均勻、快速地貼在鑄片輥上。施加這種外力的方式常見的有利用風(fēng)壓的氣刀貼片、利用靜電力的高壓靜電貼片、以及氣刀與高壓靜電兩者結(jié)合一起使用的貼片方式。
但是，現(xiàn)有的氣刀貼片方式效果并不理想壓力大時(shí)，樹脂先期產(chǎn)生變形導(dǎo)致無法正常鑄片；而壓力小時(shí)，又無法快速、均勻貼片；而且，采用氣刀貼片，其貼片壓力總是不足，導(dǎo)致熔融樹脂冷卻速度慢，引起熔融樹脂中添加的助劑加快揮發(fā)而使樹脂凝聚在鑄片輥表面，這樣更減慢了樹脂的冷卻，導(dǎo)致厚片性能下降。而采用傳統(tǒng)的靜電貼片裝置，由于其放電極的結(jié)構(gòu)形式(常見的有鋼絲、鋼帶)限制，造成放電功率密度無法提高，靜電形成的樹脂貼附力不足，同樣存在樹脂冷卻速度太慢的問題。
總之，傳統(tǒng)的聚酰胺系樹脂鑄片存在如下困難對(duì)熔融聚酰胺系樹脂施加的貼片力過大，會(huì)使樹脂先期就產(chǎn)生變形；施加的貼片的力過小，又會(huì)使樹脂在鑄片輥上貼片不均勻，并將對(duì)最終制品的性能產(chǎn)生很大的影響。
如何提高熔融樹脂對(duì)鑄片輥的貼片質(zhì)量以滿足生產(chǎn)各種聚合樹脂尤其是聚酰胺系樹脂拉伸薄膜的需要成為一大技術(shù)難題。
對(duì)于上述類似問題，有申請(qǐng)?zhí)枮?8814389.5的中國(guó)專利文件公開了一種用作膠帶背襯的膜，更具體是雙軸取向的聚丙烯膜背襯、和包括該背襯的膠帶。通過使經(jīng)擠出和驟冷的聚丙烯聚合物流延片材中的成核密度最小化，然后使所得經(jīng)驟冷聚合物的球晶生長(zhǎng)速率最大化來提供脆性、雙軸取向的聚丙烯膜。在隨后用于生產(chǎn)雙軸取向聚丙烯膜的取向步驟中在高于常溫的溫度下對(duì)如此形成的流延片材進(jìn)行拉伸。該過程產(chǎn)生更加脆性的膜。聚丙烯組成、擠出溫度、流延輥溫度(即驟冷溫度)和拉伸溫度以及其它參數(shù)按本文所述加以選擇，使得所得背襯或膠帶具有某些較佳性能。該文件認(rèn)識(shí)到雙軸取向的聚丙烯膜通常能有利地將低成本與優(yōu)良的機(jī)械和光學(xué)性能相結(jié)合。這類膜的一些用途包括外包裝材料和膠帶基材。而且，確定半結(jié)晶聚合物(如聚丙烯)性能的一個(gè)重要因素是聚合物鏈的堆積次序。結(jié)晶是控制聚合物鏈堆積的程度和形態(tài)的一種方法。堆積次序的程度和性質(zhì)對(duì)材料的最終機(jī)械性能有極大影響。該文件明確提出控制聚丙烯中結(jié)晶的重要參數(shù)是(1)總結(jié)晶度，(2)每單位體積的結(jié)晶體數(shù)目，并稱作成核密度，(3)微晶或微晶聚集體(所謂球晶)的平均直徑或尺寸，和(4)結(jié)晶體之間的平均距離。而且，該文件進(jìn)一步指出當(dāng)從熔體中擠出并驟冷聚丙烯聚合物時(shí)，聚合物結(jié)晶成片晶結(jié)構(gòu)，會(huì)在最終流延片材中產(chǎn)生球晶宏觀結(jié)構(gòu)。這些片晶結(jié)構(gòu)和球晶結(jié)構(gòu)通過連接分子連接起來。這些連接分子集中或分布應(yīng)力在整個(gè)最終材料上。其根據(jù)已有技術(shù)指出，聚合物驟冷期間產(chǎn)生的球晶宏觀結(jié)構(gòu)最好是盡可能地少。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，每單位體積結(jié)晶體的數(shù)目必須盡可能大，這樣通過驟冷得到流延聚合物的“過冷″過程必須顯著且迅速。此外，其提出最好使片晶結(jié)構(gòu)和球晶結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)速率最大化。但是，在其具體的技術(shù)方案中，僅公開了選取合成或天然樹脂的方案、選取添加劑和其他組分的方案如填料、顏料和其他著色劑、防粘連劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑、加工助劑、抗靜電劑、抗氧劑和熱穩(wěn)定劑、紫外光穩(wěn)定劑和其他的改性劑。關(guān)于在聚合物驟冷期間如何得到“過冷″的流延聚合物以盡可能地減少球晶的宏觀結(jié)構(gòu)，該文件公開的僅為如下的技術(shù)細(xì)節(jié)聚丙烯可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的設(shè)備流延成片狀，然后這些流延膜可拉伸成其所述的較佳膜。當(dāng)制造聚丙烯膜時(shí)，對(duì)片材進(jìn)行流延的合適方法是將樹脂加入擠出機(jī)機(jī)筒溫度已調(diào)節(jié)至可制成穩(wěn)定的均勻熔體的單螺桿、雙螺桿、串聯(lián)或其他擠出機(jī)系統(tǒng)的加料斗中。聚丙烯熔體可以經(jīng)過擠片模頭擠出到旋轉(zhuǎn)冷卻的金屬流延輪上。流延輪可以任選地部分浸入裝有流體的冷卻浴中，或流延片材也可以任選地在離開流延輪之后經(jīng)過裝有流體的冷卻浴。按照其所述的操作溫度，以提供所需的成核密度、尺寸和生長(zhǎng)速率，使得所得拉伸膜具有其公開的特征和性能。這些溫度會(huì)隨所用材料，隨所用特定設(shè)備的傳熱特性而變化。換句話說，該文件完全沒有涉及為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的“過冷″流延聚合物而采用了何種新的技術(shù)手段。
至于在高壓電極方面，有申請(qǐng)?zhí)枮?7206407.9的中國(guó)專利文件公開了一種多針放電極靜電除油煙(塵)設(shè)備，由進(jìn)風(fēng)口、離進(jìn)式風(fēng)機(jī)高壓靜電場(chǎng)組件、負(fù)離子高壓發(fā)生器和排風(fēng)管等組成的多針放電極靜電除油煙(塵)設(shè)備，高壓靜電場(chǎng)為若干個(gè)單元針棒狀構(gòu)成的兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的上下電場(chǎng)。其針棒狀放電極為多針結(jié)構(gòu)，棒狀放電極除了頂端有一針狀放電極外，棒四周上、下每一定間距有二層或二層以上的針狀放電極，上下相鄰針狀電極在空間呈交叉布，針間距和邊緣針與集塵板邊緣的距離相等。
此外還有申請(qǐng)?zhí)?0218328.5的中國(guó)專利文件公開了一種帶靜電集油裝置的油煙凈化機(jī)，其罩殼內(nèi)及罩殼上方用濾油網(wǎng)板、風(fēng)扇葉輪及高壓靜電集油裝置按油煙前進(jìn)方向相串接組成一個(gè)封閉的油煙凈化通道；高壓靜電集油裝置由高壓靜電發(fā)生器及相互平行布置的三個(gè)導(dǎo)電電極板包括低風(fēng)阻針尖板、低風(fēng)阻蜂窩狀正極板和網(wǎng)狀集塵板組成；針尖板和網(wǎng)狀集塵板接高壓負(fù)端；蜂窩狀正極板接高壓正端；針尖板的每個(gè)針尖對(duì)準(zhǔn)一個(gè)蜂窩孔的正中。
還有申請(qǐng)?zhí)枮?9126365.0的中國(guó)專利文件公開了一種高壓靜電乳化液膜破乳的方法及其專用設(shè)備，該方法通過電極在高壓靜電場(chǎng)下尖端放電，產(chǎn)生瞬間密集微電流的方法進(jìn)行破乳。
在高壓電極方面的上述改進(jìn)，均不涉及到如何使從高溫模頭流延出來的聚合樹脂溶體，緊密、均勻地貼在低溫的鑄片輥上以形成優(yōu)良鑄片的技術(shù)內(nèi)容。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型所要達(dá)到的技術(shù)目的是要提供一種能使從高溫模頭流延出來的聚合樹脂溶體得以快速、緊密、均勻地貼在低溫的鑄片輥上從而形成優(yōu)良鑄片的高壓靜電貼片裝置。
為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種高壓靜電貼片裝置，該高壓靜電貼片裝置包括裝置電路和與之連接的放電極，所述放電極設(shè)置在流出熔融塑料的模頭下部與鑄片輥上部之間的帶狀縫隙中，而放電極為平行于帶狀縫隙的帶狀，在該帶狀電極的一側(cè)邊上緊密排列有多個(gè)放電尖端，所述放電尖端均指向所述的鑄片輥的上表面。本實(shí)用新型的高壓靜電貼片裝置采用排列有多個(gè)放電尖端的梳狀放電極代替原有鋼絲、鋼帶結(jié)構(gòu)的放電極，由于放電極采用梳狀結(jié)構(gòu)、利用針尖積聚電荷和進(jìn)行放電，針尖積聚和放出電荷的能力均大大提高，使得放電功率密度加大。梳狀放電極的放電功率與鋼絲、鋼帶放電極的放電功率相比可提高10倍以上，例如在相同條件下，鋼絲、鋼帶貼片時(shí)的電流為10～20mA，而采用梳狀放電極貼片時(shí)電流可達(dá)40～300mA，即大大提高了放電極向樹脂施加的貼附鑄片輥的力量；而且由于電荷力的均勻分布較為容易，貼片力均勻程度也能相應(yīng)提高；綜此，本實(shí)用新型的改進(jìn)使從高溫模頭流延出來的聚合樹脂溶體能夠較在傳統(tǒng)貼片裝置作用下更為快速、緊密、均勻地貼在低溫的鑄片輥上從而形成優(yōu)良的鑄片。
為進(jìn)一步強(qiáng)化本實(shí)用新型的上述基本優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型采取如下較具體改進(jìn)措施各個(gè)放電尖端彼此間距相等、凸出長(zhǎng)度相等。這樣整齊的排列有利于均勻分布高壓產(chǎn)生的靜電力，使樹脂非常均勻地向鑄片輥貼附。根據(jù)具體生產(chǎn)工藝和條件，所述帶狀電極為一或多層排列結(jié)構(gòu)。所述的放電尖端為鋸齒形或柱狀針尖形。所述放電尖端的錐度角為20度～45度。所述放電尖端的指向與所述鑄片輥上表面的最近處的法平面間的夾角為0度～±30度。所述放電尖端與所述鑄片輥表面的最近距離為0.1mm～3mm。上述的角度和位置控制是為達(dá)到預(yù)期的貼附力和均勻性。優(yōu)選的放電極結(jié)構(gòu)情況下，所述的柱狀針尖的直徑為0.5mm～2mm；優(yōu)選1mm直徑的小針。所述的帶狀電極是由多根柱狀針尖緊密整齊地排列而成。而且，所述帶狀電極可以為一層也可以為多層帶狀電極排列結(jié)構(gòu)。
除了上述結(jié)構(gòu)控制外，工藝調(diào)節(jié)手段還包括所述的裝置電路向所述放電極輸出5000伏～20,000伏的直流電壓；所述的放電極上的電流為40～300mA。
本實(shí)用新型的改進(jìn)主要應(yīng)用于包括聚酰胺類樹脂類的熔融塑料的鑄片。
總之，本實(shí)用新型具有實(shí)施簡(jiǎn)便、有效、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
以下，結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案作進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型高壓靜電貼片裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型高壓靜電貼片電極實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型高壓靜電貼片電極實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式安裝結(jié)構(gòu)實(shí)施例如圖1所示為一種高壓靜電貼片裝置，該高壓靜電貼片裝置包括裝置電路(未詳示)和與之連接的放電極2，所述放電極2設(shè)置在流出熔融塑料的模頭1下部與鑄片輥3上部之間的帶狀縫隙中，而放電極2為平行于帶狀縫隙的帶狀，在該帶狀電極2的一側(cè)邊上緊密排列有多個(gè)放電尖端，所述放電尖端均指向所述的鑄片輥3的上表面。所述放電尖端的指向與所述鑄片輥上表面的最近處的法平面間的夾角為0度～±30度。所述放電尖端與所述鑄片輥表面的最近距離為0.1mm～3mm。所述的裝置電路向所述放電極輸出5000伏～20,000伏的直流電壓；所述的放電極上的電流為40～300mA。所述的熔融塑料主要原料為聚酰胺類樹脂。
貼片電極實(shí)施例1如圖2所示一種高壓靜電貼片裝置的放電極，該放電極2為帶狀，該帶狀放電極2平行地位于模頭1下部與鑄片輥3上部之間的帶狀縫隙間，在該帶狀電極2的一側(cè)邊上排列有多個(gè)柱狀針尖型的放電尖端5，即帶狀電極2是由多根柱狀針尖5緊密整齊地排列而成。這些放電尖端5均指向所述的鑄片輥的上表面。柱狀針尖的直徑為1mm。
貼片電極實(shí)施例2如圖3所示一種二層結(jié)構(gòu)的高壓靜電貼片裝置的放電極，該放電極2為雙層帶狀，該雙層帶狀放電極2平行地位于于模頭1下部與鑄片輥3上部之間的帶狀縫隙間，在該帶狀電極2的每層的同一側(cè)邊上排列有多個(gè)柱狀針尖型的放電尖端5，即帶狀電極2是由多根柱狀針尖5緊密整齊地排列而成。這些放電尖端5均指向所述的鑄片輥的上表面。柱狀針尖的直徑均為0.8mm。
權(quán)利要求1.一種高壓靜電貼片裝置，該高壓靜電貼片裝置包括裝置電路和與之連接的放電極，所述放電極設(shè)置在流出熔融塑料的模頭下部與鑄片輥上部之間的帶狀縫隙中，其特征在于所述的放電極為平行于所述帶狀縫隙的帶狀，在該帶狀電極的一側(cè)邊上緊密排列有多個(gè)放電尖端，所述放電尖端均指向所述的鑄片輥的上表面。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓靜電貼片裝置，其特征在于各個(gè)放電尖端彼此間距相等、凸出長(zhǎng)度相等。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高壓靜電貼片裝置，其特征在于所述的放電尖端為鋸齒形或柱狀針尖形。
4.如權(quán)利要求3所述的高壓靜電貼片裝置，其特征在于所述帶狀電極為一或多層排列結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求3所述的高壓靜電貼片裝置，其特征在于所述放電尖端的錐度角為20度～45度。
6.如權(quán)利要求3所述的高壓靜電貼片裝置，其特征在于所述放電尖端的指向與所述鑄片輥上表面的最近處的法平面間的夾角為0度～±30度。
7.如權(quán)利要求3所述的高壓靜電貼片裝置，其特征在于所述放電尖端與所述鑄片輥表面的最近距離為0.1mm～3mm。
8.如權(quán)利要求3所述的高壓靜電貼片裝置，其特征在于所述的帶狀電極是由多根柱狀針尖緊密整齊地排列而成，所述的柱狀針尖的直徑為0.5mm～2mm。
9.如權(quán)利要求3所述的高壓靜電貼片裝置，其特征在于所述的裝置電路向所述放電極輸出5000伏～20,000伏的直流電壓；所述放電極上的電流為40～300mA。
10.如權(quán)利要求1或2所述的高壓靜電貼片裝置，其特征在于所述的熔融塑料包括聚酰胺類樹脂。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高壓靜電貼片裝置，該高壓靜電貼片裝置包括裝置電路和與之連接的放電極，放電極設(shè)置在流出熔融塑料的模頭下部與鑄片輥上部之間的帶狀縫隙中，而放電極為平行于帶狀縫隙的帶狀，在該帶狀電極的一側(cè)邊上緊密排列有多個(gè)放電尖端，放電尖端均指向鑄片輥的上表面。本實(shí)用新型所提供一種能使從高溫模頭流延出來的聚合樹脂溶體，快速、緊密、均勻地貼在低溫的鑄片輥上從而形成優(yōu)良鑄片的高壓靜電貼片裝置。
文檔編號(hào)B29C41/24GK2714284SQ200420045820
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月17日
發(fā)明者吳耀根, 蔡朝輝, 張航 申請(qǐng)人:佛山塑料集團(tuán)股份有限公司