用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微波處理方法，尤其涉及一種用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法，特別涉及到的是用于硅基太陽電池、薄膜太陽電池或夾層玻璃中的膠膜，如EVA膠膜、PVB膠膜或聚烯烴材料等。按以下步驟進行：上料及熔融→擠出調(diào)平→軋花→第一節(jié)冷卻定型→微波處理→第二節(jié)冷卻定型→收卷。用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法有助于消除內(nèi)應(yīng)力，改善收縮率。
【專利說明】用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微波處理方法，尤其涉及一種用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法，特別涉及到的是用于硅基太陽電池、薄膜太陽電池或夾層玻璃中的膠膜，如EVA膠膜、PVB膠膜或聚烯烴材料等。
【背景技術(shù)】
[0002]硅基太陽電池、薄膜太陽電池或夾層玻璃需要用一定的封裝膠膜進行封裝，成為一體形成組件。要求封裝材料能夠完全地填充被封裝的基材內(nèi)部或者基材之間，無任何氣泡、空洞等瑕疵。
[0003]現(xiàn)有的方式依次將被封裝的基材和封裝材料相間排列，把封裝膠膜做內(nèi)嵌層，夕卜側(cè)都為被封裝材料。組成的疊層放入一定的溫度控制的恒溫設(shè)備，如層壓機或者烘箱，在溫度范圍為40°C?180°C恒定的溫度下，封裝膠膜開始融化，反應(yīng)，交聯(lián)，時間為3min?180min,形成組件。
[0004]膠膜首先在恒定的溫度下融化，如材料存在生產(chǎn)過程中的內(nèi)應(yīng)力，則融化過程的同時，膠膜開始收縮，在受限空間下，一些粘附力較薄弱、內(nèi)應(yīng)力較大的區(qū)域、上下面與被封裝材料接觸面少的區(qū)域或者受熱相對過快的區(qū)域，被收縮力拉開，形成空洞，導(dǎo)致組件缺膠。
[0005]現(xiàn)有封裝膠膜通過擠出機和模頭成型，客觀上造成膠膜具有一定的取向性，外在表現(xiàn)為在熔點以上的融化溫度下，膠膜內(nèi)應(yīng)力得到釋放，膠膜開始收縮，這與產(chǎn)品的品質(zhì)要求無收縮率相悖。于是，在現(xiàn)有的膠膜中，采取了加熱法和高速擠出法來打破膠膜的規(guī)整性，降低膠膜的內(nèi)應(yīng)力，實現(xiàn)控制膠膜的收縮率在一定的范圍，一般收縮率按照既定的測試方法控制在收縮率〈3%.無論是加熱法還是高速擠出法，在收縮率得到改善的同時，也有不少的副作用，比如，加熱法容易產(chǎn)生凝膠現(xiàn)象，增大助劑可能的揮發(fā)，影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性，高速擠出法對成型設(shè)備及其壽命是一種挑戰(zhàn)，無法支撐生產(chǎn)工藝的不斷進步。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種加熱均勻，加熱速度快，可進行選擇性加熱，加熱控制方式及時、反應(yīng)靈敏，強場高溫，微波加熱穿透能力強，清潔衛(wèi)生、無污染的用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法。
[0007]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
一種用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法，按以下步驟進行:
(I)、上料及熔融:
將原料添加進擠出機內(nèi)，原料添加的速度為不超過800kg/小時，擠出機的溫度為60?110°C，擠出機內(nèi)熔融的時間為不超過10分鐘。
[0008]上料及熔融是膠膜生產(chǎn)的第一步，決定膠膜的速度和產(chǎn)量。
[0009](2)、擠出調(diào)平: 原料經(jīng)擠出機熔融塑化后，物料經(jīng)過計量和模唇調(diào)整出平整的膠膜，膠膜的厚度為
0.2mm?Imm的任意確定厚度，出膜溫度為80?120°C，出膜速度為2?15米/分鐘；擠出和調(diào)平保證塑化效果，保證膜厚度均一，物料混合均勻，包括溫度在內(nèi)的參數(shù)均一，是收縮率均一控制并保證低值的前提條件。
[0010](3)、軋花:
將膠膜牽引進入軋輥中進行軋花成型，軋輥的壓力為3?8atm，軋輥的溫度為10?40°C，軋輥的軋合時間不超過I分鐘；
軋花是為了保證膠膜產(chǎn)品的使用性能，一定的花紋為了固定膠膜上下接觸產(chǎn)品的位置，不至于有較大滑動。同時，花紋也在一定程度上降低在使用過程加熱融化時膠膜的收縮程度。
[0011](4)、第一節(jié)冷卻定型:
將軋好花紋的膠膜傳輸入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為I?7個，依次對膠膜進行冷卻定型，固定花紋，冷卻棍的溫度為10?30°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥的四分之一周長；
第一節(jié)冷卻是為了固定花紋，固定膠膜的形狀，防止膠膜在熱狀態(tài)被牽引后導(dǎo)致重新取向，使收縮率變大，花紋的冷卻固定也保證在后續(xù)的加工中防止花紋走形。
[0012](5)、微波處理:
經(jīng)過冷卻定型的膠膜進入廂式封閉通道，由微波給膠膜進行加熱:在廂式封閉通道中設(shè)置若干個微波發(fā)生器，微波發(fā)生器間的設(shè)置間距為0.2米?5米；根據(jù)實際需要，選定微波發(fā)生器中微波波數(shù)的頻率范圍為2800?3000CHT1、或1650?1850 cm—1、或1000?1500CHT1，頻率為同一頻率或為不同頻率的組合；膠膜通過廂式封閉通道的時間為10秒?5分鐘，廂式封閉通道內(nèi)的溫度為20°C?50°C;出料后，膠膜的表面溫度為40°C?70°C，膠膜的內(nèi)部溫度為42°C?75°C ；
微波處理的目的是為了加熱膠膜到熔點之上，使膠膜鏈段自由運動，逐漸消除之前產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到控制收縮率的目的。材料對一定波長具有選擇性，加熱均一，而由于高分子材料導(dǎo)熱性差，產(chǎn)生內(nèi)熱外冷效果，保證了花紋的形狀。
[0013](6)、第二節(jié)冷卻定型:
經(jīng)微波加熱后的膠膜需要重新冷卻，使膠膜內(nèi)部徹底冷卻成型，將膠膜傳輸進入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為I?7個，冷卻輥的溫度為10?30°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥四分之一周長。
[0014]第二節(jié)冷卻定型是為了冷卻收縮率處理完畢的膠膜，固定形狀，保證在后續(xù)的牽引和傳輸中不會再次拉伸取向產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。也防止花紋因為長期溫度的原因而變形。
[0015](7)、收卷:
按照要求，對膠膜進行分切收卷，包裝成成品。
[0016]微波是一種能量(而不是熱量)形式，但在介質(zhì)中可以轉(zhuǎn)化為熱量，微波加熱根據(jù)產(chǎn)生的微波和產(chǎn)品本身分子或基團固有的運動頻率一致，達(dá)到共振摩擦效果，將其轉(zhuǎn)換成熱能。
[0017]微波加熱的優(yōu)勢在于，通過“內(nèi)摩擦熱”升溫，物料內(nèi)外部同時加熱、同時升溫，力口熱速度快且均勻，僅需傳統(tǒng)加熱方式的能耗的幾分之一或幾十分之一就可達(dá)到加熱目的。[0018]微波相對現(xiàn)有的加熱方法，具有明顯的優(yōu)勢，傳統(tǒng)的加熱方法都是由表及里，逐步加熱，因為膠膜為聚合物，傳熱效率差，需要時間長，另外，膠膜因為使用性能需要，表面有花紋，在表面溫度高于內(nèi)部溫度條件下接近和超過熔點，在消除內(nèi)應(yīng)力之前，膠膜花紋首先變形，無法保證原來完好形態(tài)，破壞膠膜表面的物理結(jié)構(gòu)。
[0019]微波加熱穿透力強，因為分子或基團共振，有選擇性，引起內(nèi)摩擦產(chǎn)生熱量，因為聚合物傳熱效率差，外界溫度低于膠膜溫度時，使膠膜加熱溫度梯度按厚度成正態(tài)分布，呈現(xiàn)中間高，兩邊低現(xiàn)象，這為保證膠膜表面花紋，并能夠消除內(nèi)應(yīng)力提供可能性。
[0020]微波加熱以分子或者基團共振為前提，對于高分子材料來說，為鏈段蠕動提供了可能性，有助于消除內(nèi)應(yīng)力，改善收縮率。
微波頻率的選擇，由EVA膠膜和PVB膠膜的特性決定。
[0021]本發(fā)明提供用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法，有助于消除內(nèi)應(yīng)力，改善收縮率。
【具體實施方式】
[0022]下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
實施例1:一種用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法，按以下步驟進行:
(1)、上料及熔融:
將原料添加進擠出機內(nèi)，原料添加的速度為不超過800kg/小時，擠出機的溫度為60°C，擠出機內(nèi)熔融的時間為不超過10分鐘；
(2)、擠出調(diào)平:
原料經(jīng)擠出機熔融塑化后，物料經(jīng)過計量和模唇調(diào)整出平整的膠膜，膠膜的厚度為
0.2mm,出膜溫度為80°C，出膜速度為2米/分鐘；
(3)、軋花:
將膠膜牽引進入軋輥中進行軋花成型，軋輥的壓力為3atm，軋輥的溫度為10°C，軋輥的軋合時間不超過I分鐘；
(4)、第一節(jié)冷卻定型:
將軋好花紋的膠膜傳輸入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為I個，依次對膠膜進行冷卻定型，固定花紋，冷卻棍的溫度為10°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥的四分之一周長；
(5)、微波處理:
經(jīng)過冷卻定型的膠膜進入廂式封閉通道，由微波給膠膜進行加熱:在廂式封閉通道中設(shè)置若干個微波發(fā)生器，微波發(fā)生器間的設(shè)置間距為0.2米；根據(jù)實際需要，選定微波發(fā)生器中微波波數(shù)的頻率范圍為2800?3000CHT1，頻率為同一頻率或為不同頻率的組合；膠膜通過廂式封閉通道的時間為10秒，廂式封閉通道內(nèi)的溫度為20°C ;出料后，膠膜的表面溫度為40°C，膠膜的內(nèi)部溫度為42°C ；
(6)、第二節(jié)冷卻定型:
經(jīng)微波加熱后的膠膜需要重新冷卻，使膠膜內(nèi)部徹底冷卻成型，將膠膜傳輸進入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為I個，冷卻輥的溫度為10°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥四分之一周長； (7)、收卷:
按照要求，對膠膜進行分切收卷，包裝成成品。
[0023]實施例2:—種用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法，按以下步驟進行:
(1)、上料及熔融:
將原料添加進擠出機內(nèi)，原料添加的速度為不超過800kg/小時，擠出機的溫度為80°C，擠出機內(nèi)熔融的時間為不超過10分鐘；
(2)、擠出調(diào)平:
原料經(jīng)擠出機熔融塑化后，物料經(jīng)過計量和模唇調(diào)整出平整的膠膜，膠膜的厚度為
0.5mm,出膜溫度為100°c，出膜速度為10米/分鐘；
(3)、軋花:
將膠膜牽引進入軋輥中進行軋花成型，軋輥的壓力為5atm，軋輥的溫度為20°C，軋輥的軋合時間不超過I分鐘；
(4)、第一節(jié)冷卻定型:
將軋好花紋的膠膜傳輸入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為5個，依次對膠膜進行冷卻定型，固定花紋，冷卻棍的溫度為20°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥的四分之一周長；
(5)、微波處理:
經(jīng)過冷卻定型的膠膜進入廂式封閉通道，由微波給膠膜進行加熱:在廂式封閉通道中設(shè)置若干個微波發(fā)生器，微波發(fā)生器間的設(shè)置間距為3米；根據(jù)實際需要，選定微波發(fā)生器中微波波數(shù)的頻率范圍為1650?1850 cnT1，頻率為同一頻率或為不同頻率的組合；膠膜通過廂式封閉通道的時間為2分鐘，廂式封閉通道內(nèi)的溫度為30°C ;出料后，膠膜的表面溫度為50°C，膠膜的內(nèi)部溫度為50°C ；
(6)、第二節(jié)冷卻定型:
經(jīng)微波加熱后的膠膜需要重新冷卻，使膠膜內(nèi)部徹底冷卻成型，將膠膜傳輸進入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為5個，冷卻輥的溫度為20°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥四分之一周長；
(7)、收卷:
按照要求，對膠膜進行分切收卷，包裝成成品。
[0024]實施例3:—種用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法，按以下步驟進行:
(1)、上料及熔融:
將原料添加進擠出機內(nèi)，原料添加的速度為不超過800kg/小時，擠出機的溫度為110°C，擠出機內(nèi)熔融的時間為不超過10分鐘；
(2)、擠出調(diào)平:
原料經(jīng)擠出機熔融塑化后，物料經(jīng)過計量和模唇調(diào)整出平整的膠膜，膠膜的厚度為Imm,出膜溫度為120°C，出膜速度為15米/分鐘；
(3)、軋花:
將膠膜牽引進入軋輥中進行軋花成型，軋輥的壓力為8atm，軋輥的溫度為40°C，軋輥的軋合時間不超過I分鐘；
(4)、第一節(jié)冷卻定型:將軋好花紋的膠膜傳輸入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為7個，依次對膠膜進行冷卻定型，固定花紋，冷卻棍的溫度為30°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥的四分之一周長；
(5)、微波處理:
經(jīng)過冷卻定型的膠膜進入廂式封閉通道，由微波給膠膜進行加熱:在廂式封閉通道中設(shè)置若干個微波發(fā)生器，微波發(fā)生器間的設(shè)置間距為5米；根據(jù)實際需要，選定微波發(fā)生器中微波波數(shù)的頻率范圍為1000~1500CHT1，頻率為同一頻率或為不同頻率的組合；膠膜通過廂式封閉通道的時間為5分鐘，廂式封閉通道內(nèi)的溫度為50°C ;出料后，膠膜的表面溫度為70°C，膠膜的內(nèi)部溫度為75°C ；
(6)、第二節(jié)冷卻定型:
經(jīng)微波加熱后的膠膜需要重新冷卻，使膠膜內(nèi)部徹底冷卻成型，將膠膜傳輸進入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為7個，冷卻輥的溫度為30°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥四分之一周長；
(7)、收卷:
按照要求，對膠膜進行分切收卷，包裝成成品。
[0025]實施例4:一種用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法，按以下步驟進行:
(1)、上料及熔融:
將原料添加進擠出機內(nèi)，原料添加的速度為不超過800kg/小時，擠出機的溫度為110°C，擠出機內(nèi)熔融的時間為不超過10分鐘；
(2)、擠出調(diào)平:
原料經(jīng)擠出機熔融塑化后，物料經(jīng)過計量和模唇調(diào)整出平整的膠膜，膠膜的厚度為Imm,出膜溫度為120°C，出膜速度為15米/分鐘；
(3)、軋花:
將膠膜牽引進入軋輥中進行軋花成型，軋輥的壓力為8atm，軋輥的溫度為40°C，軋輥的軋合時間不超過I分鐘；
(4)、第一節(jié)冷卻定型:
將軋好花紋的膠膜傳輸入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為7個，依次對膠膜進行冷卻定型，固定花紋，冷卻棍的溫度為30°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥的四分之一周長；
(5)、微波處理:
經(jīng)過冷卻定型的膠膜進入廂式封閉通道，由微波給膠膜進行加熱:在廂式封閉通道中設(shè)置若干個微波發(fā)生器，微波發(fā)生器間的設(shè)置間距為5米；根據(jù)實際需要，選定微波發(fā)生器中微波波數(shù)的頻率范圍為2800~3000011'1650~1850 cm'1000~150cm-1，頻率為同一頻率或為不同頻率的組合；膠膜通過廂式封閉通道的時間為5分鐘，廂式封閉通道內(nèi)的溫度為50°C ;出料后，膠膜的表面溫度為70°C，膠膜的內(nèi)部溫度為75°C ；
(6)、第二節(jié)冷卻定型:
經(jīng)微波加熱后的膠膜需要重新冷卻，使膠膜內(nèi)部徹底冷卻成型，將膠膜傳輸進入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為7個，冷卻輥的溫度為30°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥四分之一周長；(7)、收卷:
按照要求，對膠膜進行分切收卷，包裝成成品。
【權(quán)利要求】
1.一種用于薄膜或封裝膠膜收縮率的微波處理方法，其特征在于按以下步驟進行: (1)、上料及熔融: 將原料添加進擠出機內(nèi)，原料添加的速度為不超過800kg/小時，擠出機的溫度為60?110°C，擠出機內(nèi)熔融的時間為不超過10分鐘； (2)、擠出調(diào)平: 原料經(jīng)擠出機熔融塑化后，物料經(jīng)過計量和模唇調(diào)整出平整的膠膜，膠膜的厚度為0.2mm?1mm，出膜溫度為80?120°C，出膜速度為2?15米/分鐘； (3)、軋花: 將膠膜牽引進入軋輥中進行軋花成型，軋輥的壓力為3?8atm，軋輥的溫度為10?40°C，軋輥的軋合時間不超過I分鐘； (4)、第一節(jié)冷卻定型: 將軋好花紋的膠膜傳輸入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為I?7個，依次對膠膜進行冷卻定型，固定花紋，冷卻棍的溫度為10?30°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥的四分之一周長； (5)、微波處理: 經(jīng)過冷卻定型的膠膜進入廂式封閉通道，由微波給膠膜進行加熱:在廂式封閉通道中設(shè)置若干個微波發(fā)生器，微波發(fā)生器間的設(shè)置間距為0.2米?5米；根據(jù)實際需要，選定微波發(fā)生器中微波波數(shù)的頻率范圍為2800?3000CHT1、或1650?1850 cm—1、或1000?1500CHT1，頻率為同一頻率或為不同頻率的組合；膠膜通過廂式封閉通道的時間為10秒?5分鐘，廂式封閉通道內(nèi)的溫度為20°C?50°C;出料后，膠膜的表面溫度為40°C?70°C，膠膜的內(nèi)部溫度為42°C?75°C ； (6)、第二節(jié)冷卻定型: 經(jīng)微波加熱后的膠膜需要重新冷卻，使膠膜內(nèi)部徹底冷卻成型，將膠膜傳輸進入冷卻輥中，冷卻棍的數(shù)量為I?7個，冷卻輥的溫度為10?30°C，各輥冷卻的時間不超過I分鐘，膠膜在冷卻輥上的包覆面不低于冷卻輥四分之一周長； (7)、收卷: 按照要求，對膠膜進行分切收卷，包裝成成品。
【文檔編號】B29C71/04GK103817943SQ201310580883
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】周志英, 汪利剛, 來勇, 劉玉巧 申請人:浙江祥邦科技有限公司