一种维素薄膜的流延装置以及流延制备方法与纤维素薄膜

技术领域

本发明涉及纤维素薄膜技术领域，具体涉及C08J，更具体地，本发明涉及一种维素薄膜的流延装置以及流延制备方法与纤维素薄膜。

背景技术

利用溶液流延法制作的纤维素薄膜具有优良的光学特性和表光特性，并且机械性能稳定，特别适合应用于偏光片用TAC膜制备，然而偏光片用纤维素膜对于整体厚度均匀性具有严格的差值要求，以保证显示特性。纤维素脂膜的制备方法如CN103950136A所示，一般包括流延、干燥、收卷过程，但流延过程中，模头吐出纤维素溶液的速率均一性对于薄膜厚度具有关键影响。

现行业内，输送装置多采用齿轮泵或螺杆泵的形式，该形式的装置受结构限制，无法做到流量均一性。且输入模头的溶液流量波动会形成模头内部空间的压力变化，从而造成吐出速率的不一致，造成薄膜产品厚度不均一，偏离需求尺寸。

因此，需要提供一种维素薄膜的流延装置以及纤维素薄膜的流延制备方法来解决由于上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种纤维素薄膜的流延装置，包括依次连接的储存装置1、第一管道2、输送装置3、第二管道4、过滤装置5、第三管道6、模头8，以及与模头8连接的环形带状支撑体9，与环形带状支撑体9连接的剥离辊10，与剥离辊10连接的收卷装置11；且该流延装置还包括与模头8通过第三管道6相连通的缓冲装置7。

在一种实施方式中，缓冲装置7包括通过弹性膜片73分隔的第一空间腔体71和第二空间腔体72；且第二空间腔体72与管道6连接。

优选的，第一空间腔体71为密闭的状态。

优选的，第一空间腔体71内部布有惰性气体，使得第一空间腔体71的压力为P1，纤维素溶液进入模头后形成压力为P2，P1：P2为0.35-0.75，更优选的，P1：P2为0.5-0.6。

本发明通过添加缓冲装置7，且缓冲装置7包括通过弹性膜片73分隔的第一空间腔体71和第二空间腔体72，同时第一空间腔体71为密闭的状态，且其内部布有惰性气体，通过膜片形成体积可变腔体，且使得第一空间腔体71的压力为P1，并控制P1与P2的压力比，在流延过程中，缓冲装置7腔体内体积发生相应的变化，从而吸收需求流量的多余体积或补充缺失体积，形成需求流量的均一性，解决了输送装置解耦股受限，导致的无法做到流量均一性问题，同时解决了现有技术中输入模头的溶液流量波动会形成模头内部空间的压力变化，从而造成吐出速率的不一致，造成薄膜产品厚度不均一，偏离需求尺寸的技术问题。

优选的，第三管道6包括第一接口61、第二接口62以及第三接口63，且第一接口61和第二接口62位于同一直线上，且该直线与第三接口63所在的平面平行。

进一步优选的，第三接口63与过滤装置5接触连接，且形成密闭通道；第二接口62与模头8接触连接，且形成密闭通道；第一接口61余缓冲装置7接触，且形成密闭通道。

所述接口61平面与接口63所形成轮廓外部的间距为E，所述D为接口61内壁直径，所述E为D的0-1倍关系(见附图3)。

优选的，所述输送装置3为流量计量装置，可以列举的有齿轮输送泵、螺杆输送泵等形式设备，更优选为齿轮输送泵。

进一步优选的，所述齿轮输送泵为封闭腔体，且通过两只齿轮啮合，并作相向旋转形成向出口挤出溶液的输送装置。

在一种实施方式中，所述模头8具有封闭内腔82、进入管口81、吐出唇缝83。所述封闭内腔正视图为三角形状，分别与所述进入管口81和吐出唇缝83连接；所述进入管路81与接口62密闭连接；所述吐出唇缝83为细长开口形式，分别具有宽度和高度，宽度与薄膜规格对应，高度与薄膜需求厚度对应(见附图4)。

在一种实施方式中，纤维素薄膜的流延装置还包括干燥组件，位于环形带状支撑体9外围；所述干燥组件包含送风装置和加热烘热装置。

本发明第二个方面提供了一种纤维素薄膜的流延制备方法，将纤维素溶液通过所述流延装置制备。

在一种实施方式中，纤维素薄膜的流延制备方法包括：将纤维素溶液通过输送装置3从储存装置1经管道2、管道4、过滤装置5、管道6输送至模头8，在模头唇缝流出至环形带状支撑体9形成流延膜，流延膜随环形带状支撑9继续运转并受干燥装置去除内部溶剂后，于剥离辊10处从环形带状支撑体9表面剥离，进行拉伸、干燥和收卷工序；

其中，纤维素溶液经模头8流出的过程，形成内部压力P2，P2通过管道6传递至缓冲装置7的第二空间腔体72，并施力于弹性膜片，弹性膜片形变挤压第一空间腔体71的体积，气体被压缩。

其中，在本发明纤维素膜的流延制备方法中，输送装置3运转过程中，轮齿的周期性转动，导致纤维素溶液输送体积的波动，从而造成模头8内所述压力P2的变化，因而所述压力P1亦发生相应改变。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明通过设置缓冲装置，弥补了进入模头溶液流量的波动性，提升了模头吐出溶液速率的均一性，从而降低了实际薄膜厚度与需求厚度的偏差值，获得合格薄膜产品。

附图说明

图1是本发明流延装置示意图；

图2是本发明缓冲装置及管道布置图；

图3是本发明缓冲装置和第三管道的连接位置放大图；

图4是本发明流延装置中模头的结构示意图；

其中，1-储存容、2-第一管道、3-输送装置、4-第二管道、5-过滤装置、6-第三管道、61-第一接口、62-第二接口、63-第三接口、7-缓冲装置、8-模头、环9-形带状支撑体、10-剥离辊、11-收卷装置、71-第一空间腔体、72-第二空间腔体、73-弹性膜片。

具体实施方式

以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。

实施例1

如图1-2所示，本实施例1提供了一种纤维素薄膜的流延装置，包括依次连接的储存装置1、第一管道2、输送装置3、第二管道4、过滤装置5、第三管道6、模头8，以及与模头8连接的环形带状支撑体9，与环形带状支撑体9连接的剥离辊10，与剥离辊10连接的收卷装置11；且该流延装置还包括与模头8通过第三管道6相连通的缓冲装置7。

缓冲装置7包括通过弹性膜片73分隔的第一空间腔体71和第二空间腔体72；且第二空间腔体72与管道6连接，第一空间腔体71为密闭的状态，纤维素溶液经模头吐出后，形成压力P2为0.3MPa，设定所述缓冲装置7第一空间腔体71充入氩气压力至0.1MPa。

第三管道6包括第一接口61、第二接口62以及第三接口63，且第一接口61和第二接口62位于同一直线上，且该直线与第三接口63所在的平面平行，且第三接口63与过滤装置5接触连接，且形成密闭通道；第二接口62与模头8接触连接，且形成密闭通道；第一接口61余缓冲装置7接触，且形成密闭通道。

所述输送装置为输送泵，模头供给管路内径为50mm，所述模头吐出唇缝为1mm，所述接口61平面与接口63形成轮廓外部的间距为50mm。

一种纤维素薄膜的流延制备方法，包括将纤维素溶液通过输送装置3从储存装置1经管道2、管道4、过滤装置5、管道6输送至模头8，在模头唇缝流出至环形带状支撑体9形成流延膜，流延膜随环形带状支撑9继续运转并受干燥装置去除内部溶剂后，于剥离辊10处从环形带状支撑体9表面剥离，进行拉伸、干燥和收卷工序；

其中，纤维素溶液经模头8流出的过程，形成内部压力P2，P2通过管道6传递至缓冲装置7的第二空间腔体72，并施力于弹性膜片，弹性膜片形变挤压第一空间腔体71的体积，气体被压缩。

实施例2

一种纤维素薄膜的流延装置，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，接口61平面与接口63形成轮廓外部的间距为25mm。

纤维素薄膜的流延制备方法同实施例1。

实施例3

一种纤维素薄膜的流延装置，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，接口61平面与接口63形成轮廓外部的间距为5mm。

纤维素薄膜的流延制备方法同实施例1。

实施例4

一种纤维素薄膜的流延装置，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，接口61平面与接口63形成轮廓外部的间距为5mm。且设定所述缓冲装置7第一空间腔体71充入氩气压力至0.25MPa。

纤维素薄膜的流延制备方法同实施例1。

实施例5

一种纤维素薄膜的流延装置，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，接口61平面与接口63形成轮廓外部的间距为5mm。且设定所述缓冲装置7第一空间腔体71充入氩气压力至0.15MPa。

纤维素薄膜的流延制备方法同实施例1。

对比例1

一种纤维素薄膜的流延装置，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述装置不安装缓冲装置7。

性能评价

针对实施例和对比例中所获得的薄膜产品，取一定尺寸的单层薄膜作为样品，采用下述方法进行几何厚度尺寸的质量评定。

评定方法为取500mm流延方向长度，1200宽度的薄膜产品，分切成100mm宽度的条状样品，通过测厚仪进行厚度测量，测量间距为5mm。

分切样品从流延方向，依次标注1、2、3、……12。

评定结果体现于表1.

1.厚度尺寸

分别测得1-12号样品数据，取得每个样品的平均值获得12个数值，将12个再次进行平均计算获得最终评价数值。

其中评价标准为：

A：偏离需求厚度0-3微米；

B：偏离需求厚度3-7微米，不包括3微米和7微米；

C：偏离需求厚度≥7微米。

3、质量综合评定结果以测试中较差评级作为结果。

表1

由表1测试结果可知，本发明提供的装置用于流延时，可减少横向条纹和波浪状膜面，得到厚度均匀的薄膜。