專利名稱：一種防水透氣膜的拉伸定型裝置和拉伸定型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防水透氣膜的拉伸定型裝置和拉伸定型方法。
背景技術(shù)：
防水透氣膜主要是以熱塑性塑料為載體，加入無機(jī)礦物填料后經(jīng)流延冷輥成型法 擠出成型，然后經(jīng)縱向拉伸處理，使之具有獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)。這些以高密度分布在薄膜表面的特殊結(jié)構(gòu)微孔，使薄膜既能阻隔液體水的滲漏，又能讓水蒸汽等氣體分子通過。目前防水透氣膜的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括個(gè)人衛(wèi)生護(hù)理用品、醫(yī)用防護(hù)用品(如醫(yī)用床墊、防護(hù)服、手術(shù)月艮、手術(shù)床單、熱敷貼、醫(yī)用枕套等)、特殊場(chǎng)所個(gè)人防護(hù)用品、服裝里襯、藥品包裝用輔料，建筑行業(yè)等。在歐美、日本、韓國(guó)、遠(yuǎn)東地區(qū)以及我國(guó)的港臺(tái)地區(qū)，已經(jīng)廣泛使用防水透氣膜在上述領(lǐng)域?，F(xiàn)有防水透氣膜生產(chǎn)設(shè)備主要是由流延機(jī)，預(yù)熱系統(tǒng)，拉伸系統(tǒng)，冷卻定型系統(tǒng)等構(gòu)成，其中，拉伸系統(tǒng)和冷卻定型系統(tǒng)的作用在于通過拉伸使薄膜上形成微孔結(jié)構(gòu)并通過冷卻定型系統(tǒng)使其定型，但是現(xiàn)有的拉伸系統(tǒng)和冷卻定型系統(tǒng)中薄膜的受熱不均勻，造成拉伸不均勻以及最終薄膜成品的不同部位之間的透氣率偏差較大，難以應(yīng)用于要求透氣率偏差較小的領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)及不足，提供一種能夠均勻拉伸并冷卻定型成具有均勻的透氣率的防水透氣膜的拉伸定型裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種利用上述伸裝置實(shí)現(xiàn)的防水透氣膜的拉伸定型方法。本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種防水透氣膜的拉伸定型裝置，由拉伸系統(tǒng)和冷卻定型系統(tǒng)組成，其中，拉伸系統(tǒng)包括多組同向旋轉(zhuǎn)并排的流延輥，冷卻定型系統(tǒng)包括多組同向旋轉(zhuǎn)并排的定型輥，所述的流延輥以及定型輥分別設(shè)置在拉伸箱體和定型箱體內(nèi)，其中，拉伸箱體內(nèi)裝有工作溫度為透氣膜所用的熱塑性塑料熔點(diǎn)的0. 5 0. 7倍的惰性溶劑，定型箱體內(nèi)裝有工作溫度為20 40°C的惰性溶劑；所述的多組流延輥以及多組定型輥均完全浸沒在相應(yīng)的惰性溶劑中。本發(fā)明所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其中，所述的惰性溶劑為水或質(zhì)量濃度為70%的氯化鈉水溶液等。本發(fā)明所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其中，所述拉伸系統(tǒng)中相鄰兩組流延輥之間的間隙為I 5mm，最好為2m。間隙為I 5mm既保證了薄膜的小間隙拉伸，又可以防止薄膜卡死拉伸流延輥造成設(shè)備異常停機(jī)。本發(fā)明所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其中，所述拉伸系統(tǒng)中后一組流延輥的轉(zhuǎn)速為前一組流延輥轉(zhuǎn)速的I. 01 I. I倍，最好是I. 05。拉伸倍數(shù)在I. 01 I. I之間既保證了每一塊薄膜都被均勻的拉伸，又提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其中，所述冷卻定型系統(tǒng)中相鄰兩組定型棍之間的間隙在5 IOmm,最好為7mm。定型棍之間的間隙在5 IOmm可以保證薄膜被充分的冷卻定型。本發(fā)明所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其中，所述的拉伸系統(tǒng)中包括10 20組流延輥，所述的冷卻定型系統(tǒng)中包括5 10組定型輥。拉伸輥和定型輥條數(shù)可以根據(jù)所做薄膜透氣率的要求適當(dāng)增減。本發(fā)明所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其中，所述拉伸箱體內(nèi)的惰性溶劑的工作溫度為透氣膜所用的熱塑性塑料熔點(diǎn)的0. 6倍。本發(fā)明所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其中，所述定型箱體內(nèi)的惰性溶劑的工作溫度為30°C。 一種利用上述的拉伸定型裝置實(shí)現(xiàn)的防水透氣膜的拉伸定型方法，其特征在于包括以下步驟(I)由流延機(jī)擠出的薄膜進(jìn)入拉伸系統(tǒng)，并依次通過多組同向旋轉(zhuǎn)并排的且完全浸沒在惰性溶劑中的流延輥進(jìn)行拉伸，其中惰性溶劑的工作溫度為透氣膜所用的熱塑性塑料熔點(diǎn)的0. 5 0. 7倍；(2)經(jīng)過拉伸后的薄膜進(jìn)入冷卻定型系統(tǒng)，并依次通過多組同向旋轉(zhuǎn)并排的且完全浸沒在惰性溶劑中的定型輥進(jìn)行冷卻定型，其中惰性溶劑的工作溫度為20 40°C。(3)經(jīng)過冷卻定型后的薄膜形成防水透氣膜，由收卷裝置收卷。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的有益效果本發(fā)明的流延輥以及定型輥分別浸沒在拉伸箱體和定型箱體內(nèi)的惰性溶劑中，并且拉伸箱體內(nèi)的惰性溶劑的溫度為0. 5 0. 7倍，該溫度一般處于熱塑性塑料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點(diǎn)之間，在該溫度下薄膜所用塑料處于高彈態(tài)，在此狀態(tài)下塑料容易拉伸，同時(shí)該溫度避開了塑料最大結(jié)晶速率的溫度(熱塑性塑料熔點(diǎn)0.8倍)又可以有效防止薄膜在拉伸過程中產(chǎn)生拉伸結(jié)晶，使薄膜變硬，影響后續(xù)的均勻拉伸；定型箱體內(nèi)的惰性液體的溫度為20 40°C，此溫度一般在熱塑性塑料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，在該溫度下薄膜在拉升后迅速冷卻定型，薄膜中的塑料迅速從高彈態(tài)過渡到玻璃態(tài)，從而使薄膜拉伸產(chǎn)生的微孔保持原狀；由此可見，拉伸過程以及定型過程在恒定的合適的溫度環(huán)境中進(jìn)行，使得拉伸后，薄膜上能夠形成均勻分布的微孔結(jié)構(gòu)，而冷卻定型系統(tǒng)則可以保證薄膜在拉伸后不發(fā)生變形，保持具有均勻分布的微孔結(jié)構(gòu)，使得透氣膜成品不同部位之間的透氣率偏差小，可以應(yīng)用于要求透氣率偏差較小的領(lǐng)域。


圖I為本發(fā)明的防水透氣膜的拉伸定型裝置的一個(gè)具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中拉伸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I中冷卻定型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的防水透氣膜的拉伸定型方法所使用的加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖I和圖2，本發(fā)明的防水透氣膜的拉伸定型裝置由拉伸系統(tǒng)2和冷卻定型系統(tǒng)3組成，其中，拉伸系統(tǒng)2由14組同向旋轉(zhuǎn)的流延輥7平行排列而成，每組流延輥7由上下兩根流延輥7組成，兩根流延輥7上下方向之間的間隙為薄膜8的厚度，該間隙的大小可由液壓系統(tǒng)控制調(diào)整；所述的14組流延輥7設(shè)置在拉伸箱體6內(nèi)，該拉伸箱體6的上部設(shè)有惰性溶劑的入口 6-1，下部設(shè)有惰性溶劑的出口 6-2，拉伸箱體6內(nèi)裝有惰性溶劑，該惰性溶劑為水，其工作溫度(進(jìn)行拉伸時(shí)的溫度)為透氣薄膜8所用的熱塑性塑料的熔點(diǎn)的
0.6倍(例如，當(dāng)所用的熱塑性塑料的為HDPE材料時(shí)，若HDPE的熔點(diǎn)為130°C，該特定溫度為78V ) ’在該溫度下，該惰性溶劑不與所用的熱塑性塑料反應(yīng)；所述的14組流延輥7完全浸沒在所述的惰性溶劑中。所述的每一組流延輥7由單獨(dú)的一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，后一組流延輥7的轉(zhuǎn)速是前一組流延輥7轉(zhuǎn)速的I. 05倍；相鄰兩組流延輥7之間的間隙為2mm。參見圖3，所述的定型冷卻系統(tǒng)由8組同向旋轉(zhuǎn)的定型輥4平行排列而成，每組定型輥4由上下兩根定型輥4組成，兩根定型輥4上下方向之間的間隙根據(jù)薄膜8的厚度可通過液壓系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)；所述的8組定型輥4設(shè)置在定型箱體5內(nèi)，該定型箱體5上部設(shè) 有惰性液體入口 5-1，下部設(shè)有惰性液體出口 5-2，該定型箱體5內(nèi)裝有惰性溶劑，該惰性溶劑為質(zhì)量濃度為70%的氯化鈉水溶液，其工作溫度(進(jìn)行冷卻定型時(shí)的溫度)為30°C。所述的每一組定型輥4由單獨(dú)的一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，每組定型輥4轉(zhuǎn)速相同，轉(zhuǎn)速誤差控制在±3 5RPM ;每組定型輥4之間的間隙為7mm。上述拉伸系統(tǒng)2的入口處、拉伸系統(tǒng)2與冷卻定型系統(tǒng)3之間以及冷卻定型系統(tǒng)3的出口處均均設(shè)有牽引輥9，用于引導(dǎo)和輸送薄膜8。在上述的拉伸定型裝置中，除了上面的實(shí)施方式以外，還可以采用其他的實(shí)施方式，例如，可根據(jù)具體的工藝要求，拉伸系統(tǒng)2中的流延輥7的數(shù)量在10 20組之間選擇、相鄰兩組流延輥7之間的間隙在I 5mm之間選擇、后一組流延輥7與前一組流延輥7之間的速度之比在I. 01 I. I之間選擇、惰性溶劑的溫度在透氣膜所用的熱塑性塑料熔點(diǎn)的
0.5 0. 7倍之間選擇；薄膜8定型冷卻系統(tǒng)中的定型輥4的數(shù)量在5 10組之間選擇、相鄰兩組定型輥4之間的間隙在5 IOmm之間選擇、惰性溶劑的溫度在20 40°C之間選擇。參見圖4，本發(fā)明的防水透氣膜的拉伸定型方法是利用上述的拉伸定型裝置實(shí)現(xiàn)的方法，包括以下步驟(I)從流延機(jī)I中擠出的薄膜8經(jīng)牽引輥9進(jìn)入拉伸系統(tǒng)2的拉伸箱體6內(nèi)，薄膜8在速度遞增的14組流延輥7作用下進(jìn)行均勻的拉伸，該拉伸過程在溫度為透氣薄膜8所用的熱塑性塑料的熔點(diǎn)的0. 6倍的惰性溶劑中進(jìn)行；拉伸結(jié)束后薄膜8表面上形成均勻分布的微孔結(jié)構(gòu)；(2)經(jīng)過拉伸的薄膜8在牽引輥9作用下進(jìn)入定型冷卻系統(tǒng)的定型箱體5內(nèi)，表面帶有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜8在溫度保持在30°C的惰性溶劑中經(jīng)過速度相等的8組定型輥4的作用進(jìn)行冷卻和定型，最終形成防水透氣膜成品；(3)防水透氣膜成品由收卷裝置10收卷起來存放。上述為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述內(nèi)容的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防水透氣膜的拉伸定型裝置，由拉伸系統(tǒng)和冷卻定型系統(tǒng)組成，其中，拉伸系統(tǒng)包括多組同向旋轉(zhuǎn)并排的流延輥，冷卻定型系統(tǒng)包括多組同向旋轉(zhuǎn)并排的定型輥，其特征在于，所述的流延輥以及定型輥分別設(shè)置在拉伸箱體和定型箱體內(nèi)，其中，拉伸箱體內(nèi)裝有工作溫度為透氣膜所用的熱塑性塑料熔點(diǎn)的0. 5 0. 7倍的惰性溶劑，定型箱體內(nèi)裝有工作溫度為20 40°C的惰性溶劑；所述的多組流延輥以及多組定型輥均完全浸沒在相應(yīng)的惰性溶劑中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其特征在于，所述的惰性溶劑為水或質(zhì)量濃度為70%的氯化鈉水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其特征在于，所述拉伸系統(tǒng)中相鄰兩組流延輥之間的間隙為I 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其特征在于，所述拉伸系統(tǒng)中后一組流延輥的轉(zhuǎn)速為前一組流延輥轉(zhuǎn)速的I. 01 I. I倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其特征在于，所述冷卻定型系統(tǒng)中相鄰兩組定型輥之間的間隙在5 10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其特征在于，所述的拉伸系統(tǒng)中包括10 20組流延輥。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其特征在于，所述的冷卻定型系統(tǒng)中包括5 10組定型輥。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其特征在于，所述拉伸箱體內(nèi)的惰性溶劑的工作溫度為透氣膜所用的熱塑性塑料熔點(diǎn)的0. 6倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水透氣膜的拉伸定型裝置，其特征在于，所述定型箱體內(nèi)的惰性溶劑的工作溫度為30°C。
10.一種利用權(quán)利要求I 7中任一項(xiàng)的拉伸定型裝置實(shí)現(xiàn)的防水透氣膜的拉伸定型方法，其特征在于包括以下步驟 (1)由流延機(jī)擠出的薄膜進(jìn)入拉伸系統(tǒng)，并依次通過多組同向旋轉(zhuǎn)并排的且完全浸沒在惰性溶劑中的流延輥進(jìn)行拉伸，其中惰性溶劑的工作溫度為透氣膜所用的熱塑性塑料熔點(diǎn)的0. 5 0. 7倍； (2)經(jīng)過拉伸后的薄膜進(jìn)入冷卻定型系統(tǒng)，并依次通過多組同向旋轉(zhuǎn)并排的且完全浸 沒在惰性溶劑中的定型輥進(jìn)行冷卻定型，其中惰性溶劑的工作溫度為20 40°C。
(3)經(jīng)過冷卻定型后的薄膜形成防水透氣膜，由收卷裝置收卷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防水透氣膜的拉伸定型裝置和拉伸定型方法，其中，拉伸定型裝置由拉伸系統(tǒng)和冷卻定型系統(tǒng)組成，拉伸系統(tǒng)包括多組同向旋轉(zhuǎn)并排的拉伸輥，冷卻定型系統(tǒng)包括多組同向旋轉(zhuǎn)并排的定型輥，所述的拉伸輥以及定型輥分別設(shè)置在拉伸箱體和定型箱體內(nèi)，其中，拉伸箱體內(nèi)裝有工作溫度為透氣膜所用的熱塑性塑料熔點(diǎn)的0.5～0.7倍的惰性溶劑，定型箱體內(nèi)裝有工作溫度為20～40℃的惰性溶劑；所述的多組流延輥以及多組定型輥均完全浸沒在相應(yīng)的惰性溶劑中。拉伸定型方法包括薄膜依次進(jìn)入拉伸系統(tǒng)和冷卻定型系統(tǒng)分別進(jìn)行拉伸和冷卻定型的步驟。本發(fā)明拉伸定型裝置和拉伸定型方法可生產(chǎn)出具有均勻分布的微孔結(jié)構(gòu)的防水透氣膜。
文檔編號(hào)B29L7/00GK102744884SQ201210204178
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者周開德, 徐偉, 莫茲冠, 蔣文真, 諸泉, 謝懷興 申請(qǐng)人:廣州市合誠(chéng)化學(xué)有限公司