專利名稱：用于干燥膜的拉幅裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在用于溶液流延(casting)方法的膜生產設備中所使用的拉幅裝置。
背景技術：
為了生產具有均勻厚度和光學性質的聚合物膜，拉幅裝置具有用于保持膜的側邊緣的夾具，并且所述拉幅裝置移動保持膜的夾具。膜在運送時被干燥。夾具被裝配為，活動擋板(flapper)通過連接軸和干軸承可搖擺地連接到U形框架上?；顒訐醢逵捎谧陨碇亓ζ频奖３治恢?。當活動擋板處于保持位置時，膜被保持在活動擋板的下端表面和框架的膜保持表面之間。另外，當活動擋板的上端表面接觸夾具開啟件時，活動擋板搖擺到膜的保持被松開的退回位置。夾具在拉幅裝置的入口處開始保持膜，并在拉幅裝置的出口處松開保持。在日本專利公開No.11-77719和No.11-90943中披露了使用此類型夾具的拉幅裝置。
然而，在使用傳統拉幅裝置生產?；w維素(cellulose acylate)膜的情況下，雖然開始時可以生產具有高延遲值和優(yōu)良光學性質的膜，但在一定時間段之后，由于活動擋板的擺動的不平穩(wěn)性，一些夾具開始錯誤保持(mishold)膜。當膜的一部分被夾具錯誤保持時，導致干燥后的膜的厚度或者光學性質不一致。
另外，當使用彈簧等偏移活動擋板的擺動以使活動擋板擺動到保持位置而不考慮缺少擺動平穩(wěn)性時，可能會破壞由溶液流延形成的柔軟的膜。
本發(fā)明的目的是提供一種在用于溶液流延方法的膜生產設備中所使用的拉幅裝置，其中即使在已經過一定的時間段之后，夾具擺動的平穩(wěn)性也不變低。

發(fā)明內容
在積極的研究中，本發(fā)明人發(fā)現，包含在膜中的作為增塑劑的TPP(磷酸三苯脂)在膜被干燥時從膜蒸發(fā)，蒸發(fā)的TPP如露珠一樣凝結在夾具的干軸承上，然后冷凝的TPP和來自干軸承的灰塵結合在一起而成為結晶塊?；覊m由于干軸承和連接軸之間的滑動摩擦產生。干軸承的滑動平穩(wěn)性由于結晶的存在而變得減弱。因此，夾具變得不能由于其自身重量的偏置移動到膜保持位置。
為了實現該目的和其它目的，本發(fā)明的拉幅裝置包括夾具，所述夾具用于夾持膜并移動以在夾持開始位置和夾持松開位置之間傳送所述膜，其中所述夾持開始位置用于夾持膜的側邊緣，而所述夾持松開位置用于松開對所述膜的所述夾持；干燥空氣送風機，所述干燥空氣送風機用于在所述膜被傳送時朝所述膜給送干燥空氣，以干燥所述膜；和夾具罩，所述夾具罩用于覆蓋夾持所述膜中的所述夾具的移動路徑。
優(yōu)選為，拉幅裝置進一步包括新鮮空氣送風機，所述新鮮空氣送風機用于將新鮮空氣給送入所述夾具罩的內部，從而防止在所述夾具罩外部的所述干燥空氣吹進所述夾具罩的內部。
優(yōu)選為，所述夾具包括主體，所述主體具有膜保持表面，所述膜的所述側邊緣定位在所述膜保持表面上；保持桿，所述保持桿可在保持位置和回退位置之間搖擺，其中所述保持位置用于將所述膜的所述側邊緣保持在所述膜保持表面上，而所述回退位置用于松開所述膜的所述保持；連接軸，所述連接軸用于將所述保持桿連接到所述主體；和至少一個干軸承，所述干軸承支撐所述連接軸，所述干軸承由與包含鉛的材料相比由于磨損產生更少灰塵的材料形成，并且所述材料是自潤滑的。
另外，優(yōu)選的，所述膜是?；w維素膜。
為了實現本目的和其它目的，在一種用于干燥由溶液流延生產的膜的膜干燥方法中，所述膜在傳送時由從干燥空氣送風機給送的干燥空氣干燥，所述膜的所述傳送由夾具執(zhí)行，所述夾具用于夾持所述膜并在夾持開始位置和夾持松開位置之間移動，其中所述夾持開始位置用于夾持所述膜的側邊緣，所述夾持松開位置用于松開對所述膜的所述夾持。所述膜干燥方法包括以下步驟移動被夾具罩覆蓋的所述夾具，從所述夾持開始位置到所述夾持松開位置循環(huán)地移動；并且利用新鮮空氣送風機將新鮮空氣給送入所述夾具罩的內部，從而防止在所述夾具罩外部的所述干燥空氣吹入所述夾具罩的內部中。
根據本發(fā)明的拉幅裝置，由于夾具罩用于覆蓋夾持膜中的夾具的移動路徑，防止了以下情況的發(fā)生即干燥空氣中的膜的蒸發(fā)成分和由于磨損產生的干軸承上的灰塵顆粒結合而形成塊。因此，夾具的搖擺的平穩(wěn)性幾乎不變低。
另外，如果拉幅裝置進一步包括新鮮空氣送風機，所述新鮮空氣送風機用于將新鮮空氣給送入夾具罩內部從而防止夾具罩外部的干燥空氣吹入夾具罩內部，進一步防止以下情況的發(fā)生即干燥空氣中的膜的蒸發(fā)成分和在干軸承上由于磨損產生的灰塵顆粒結合而形成塊。
另外，如果干軸承由與含鉛材料相比由于磨損產生更少灰塵并自潤滑的至少一種材料形成，那么進一步防止以下情況的發(fā)生即，干燥空氣中的膜的蒸發(fā)成分和由于磨損產生的干軸承上的灰塵顆粒結合而形成塊。
根據本發(fā)明的膜干燥方法，夾具被夾具罩覆蓋，新鮮空氣被新鮮空氣送風機給送入夾具罩內部，從而防止夾具罩外部的干燥空氣吹入夾具罩內部。因此，夾具的搖擺的平穩(wěn)性幾乎不變低，并且可穩(wěn)定地生產具有優(yōu)良光學性質的膜。


圖1是本發(fā)明的拉幅裝置的俯視圖；圖2是拉幅裝置中的夾具的透視圖；圖3是圖2中的夾具的分解透視圖；圖4是拉幅裝置的橫截面視圖，其中夾具不保持膜；圖5是拉幅裝置的橫截面視圖，其中夾具保持膜；圖6是夾具、第一夾具罩和新鮮空氣給送管的橫截面視圖；圖7是拉幅裝置的示意性視圖，顯示了第一夾具罩和第二夾具罩以及TPP移除單元；
圖8是涂料生產裝置的示意性視圖；和圖9是通過溶液流延生產膜的裝置的示意性視圖。
具體實施例方式
如圖1中所示，拉幅裝置2用于干燥從流延皮帶113(參見圖9)上剝離的濕膜3，并且在膜給送方向A上傳送濕膜3并在濕膜3的寬度方向B上伸展?jié)衲?。拉幅裝置2包括第一軌道5，第二軌道6，和由軌道5、6引導的第一鏈(循環(huán)鏈)7和第二鏈(循環(huán)鏈)8。拉幅裝置2具有三個區(qū)域，所述三個區(qū)域從拉幅裝置入口16依次為第一干燥區(qū)域2a、第二干燥區(qū)域2b和第三干燥區(qū)域2c。在干燥區(qū)域2a-2c中的每一區(qū)域中，干燥空氣從干燥空氣循環(huán)單元60(參照圖7)朝濕膜3給送。因此，正在干燥區(qū)域2a、2b、2c中傳送的濕膜3變得干燥。雖然在本實施例中拉幅裝置2具有三個區(qū)域，但區(qū)域的數量并不限于本實施例中的數量。
多個夾具10以一定間隔連接到第一鏈7和第二鏈8。夾具10保持濕膜3的側邊緣并沿著軌道5、6移動。在夾具10移動的同時，濕膜3在寬度方向B上被伸展。請注意在此實施例中，當伸展之前的濕膜3的寬度是100％時，伸展后的膜3的寬度是103％。然而，伸展率并不限于本實施例中的伸展率。
第一鏈7和第二鏈8分別懸掛在驅動鏈輪11、12和從動鏈輪13、14上。驅動鏈輪11、12設置在拉幅裝置出口17的側面，并由驅動器(未顯示)旋轉。從動鏈輪13、14設置在拉幅裝置入口16的側面。在拉幅裝置入口16處，用于將夾具10打開到回退位置的夾具打開件21、22分別連接到第一軌道5、第二軌道6。在拉幅裝置出口17處，夾具打開件23、24也分別連接到第一軌道5、第二軌道6。
如圖2和圖3中所示，夾具10包括U形框架(夾具主體)31，活動擋板(保持桿)32和軌道連接部分33。在框架31中，形成兩個活動擋板連接部分34以將活動擋板32連接到框架31。在活動擋板連接部分34中，有用于插入連接軸35的孔34a，和用于插入固定銷36的孔34b。固定銷36用于固定插入孔34a中的連接軸35。用于固定銷36的孔34b在上下方向上穿透活動擋板連接部分34。在連接軸35中，用于插入固定銷36的孔35a形成在與活動擋板連接部分34的孔34b相對應的位置。
活動擋板32包括用于接觸夾具打開件21-24的接觸頭32a；用于將濕膜3保持在框架31的膜保持表面31a上的膜保持部分32b；旋轉軸32c；和穿透旋轉軸32c的孔32d，所述孔32d用于從其端部插入干軸承37。因此，干軸承37由具有按壓配合能力的材料(例如塑料)形成。在本實施例中，DAIDO METAL Corp.的DAIDAYNE DDK 01被用作干軸承37。
現在描述夾具10的裝配方法。首先，干燥軸承37插入活動擋板32的孔32d的兩端中。然后連接軸35通過干軸承37從孔34a中的一個插入到孔34a中的另一個，并且兩個固定銷36分別被插入孔34b、35a。因此，連接軸35不能旋轉地固定到活動連接部分34，而活動擋板32可旋轉地連接到框架31。當活動擋板32旋轉時，干軸承37在連接軸35上滑動。
如圖4和圖5中所示，軌道連接部分33連接到第一鏈7或第二鏈8?；顒訐醢?2在膜保持位置(保持位置)和回退位置之間旋轉，其中在所述膜保持位置處活動擋板與膜保持表面31a成直角，而在所述回退位置由于接觸頭32a接觸夾具打開件21-24之一，因此活動擋板相對膜保持表面31a傾斜。活動擋板32由于其自身重量偏移到膜保持位置。在膜保持開始位置(開始位置)PA(參照圖1)處，濕膜3被保持在膜保持表面31a和膜保持部分32b之間。
軌道連接部分33包括連接框架41和引導輥42-44。第一鏈7和第二鏈8中的一個連接到連接框架41。引導輥42-44旋轉并接觸從動鏈輪13、14和第一軌道5與第二軌道6。因此，夾具10不會從鏈輪13、14和軌道5、6脫開。
夾具打開件21/22剛好在夾具10到達開始位置PA之前接觸夾具10的活動擋板32的接觸頭32a，因此活動擋板32從保持位置旋轉到回退位置。然后濕膜3的側邊定位在框架31的膜保持表面31a上。當夾具10經過開始位置PA時，接觸頭32a從夾具打開件21/22離開，以便活動擋板32從回退位置旋轉到保持位置。因此，濕膜3的側邊被保持在膜保持表面31a和膜保持部分32b之間。以相同方式，夾具打開件23/24使夾具10從保持位置旋轉到在膜保持松開位置(松開位置)PB處的回退位置。然后松開對濕膜3的側邊的保持，并且濕膜3從拉幅裝置出口17運行到拉幅裝置2的外部。從拉幅裝置出口17出來的濕膜3作為膜141被給送到邊緣切割裝置142(參照圖9)。請注意，夾具打開件21-24優(yōu)選地由樹脂形成，以便夾具打開件和活動擋板32的接觸頭32a之間的摩擦力被保持為低的。作為樹脂，優(yōu)選地使用尼龍、Delrin(注冊商標)等。
如圖6和圖7中所示，第一夾具罩51和第二夾具罩52分別設置在第一軌道5和第二軌道6上方，從而覆蓋夾具10。第一夾具罩51和第二夾具罩52在拉幅裝置2中的開始位置PA和松開位置PB之間延伸。第二夾具罩52的結構與第一夾具罩51相同，因此以下僅詳細描述第一夾具罩51。
如圖6中所示，第一夾具罩51覆蓋沿著第一軌道5移動的夾具10的框架31和活動擋板32。新鮮空氣給送管55連接到第一夾具罩51。每一空氣給送管55的連接位置與每一干燥區(qū)域2a-2c相對應。新鮮空氣給送管55用于朝夾具10、主要是朝活動擋板32給送新鮮空氣。新鮮空氣的流量由連接到空氣給送管55的閥62控制。
從新鮮空氣給送管55給送的新鮮空氣通過設置在第一夾具罩51中的空氣出口56朝著活動擋板32吹?？諝獬隹?6沿著第一夾具罩51在膜給送方向A上延伸。由于新鮮空氣被包含在第一夾具罩51內部因此第一夾具罩51內部的壓力比其外部的壓力高，因此防止用于干燥濕膜3的干燥空氣接觸夾具10。
排氣罩57分別地連接到第一夾具罩51和第二夾具罩52。夾具罩51、52內部的新鮮空氣通過排氣罩57被送到冷卻裝置(未顯示)，冷卻的新鮮空氣被送到干燥空氣循環(huán)單元60。在干燥空氣循環(huán)單元60中，利用熱交換器(未顯示)，新鮮空氣的溫度被調節(jié)到預定范圍。調節(jié)后的空氣作為干燥空氣朝著每一干燥區(qū)域2a-2c給送。
如圖7中所示，每一干燥區(qū)域2a-2c中的干燥空氣被送到連接到各干燥區(qū)域2a-2c的TPP移除單元65。在干燥區(qū)域2a-2c中，包含在濕膜3中作為增塑劑的TPP(磷酸三苯脂)被蒸發(fā)。因此，干燥空氣包含蒸發(fā)的TPP。TPP移除單元65移除包含在從干燥區(qū)域2a-2c送來的干燥空氣中的TPP。移除了TPP的干燥空氣被給送到連接到TPP移除單元65的新鮮空氣給送管55。在新鮮空氣給送管55中，通過打開閥(未顯示)，從管55的外部吸入外部空氣，并且外部空氣和來自TPP移除單元65的干燥空氣作為新鮮空氣一起流動。
如上所述，由于新鮮空氣從空氣出口56朝活動擋板32吹，因此防止TPP粘附到活動擋板32、連接軸35和干軸承37上。另外，由于第一罩51和第二罩52覆蓋夾具10的框架31和活動擋板32，因此進一步防止包含TPP的干燥空氣接觸夾具10。
以下描述生產濕膜3的方法。然而，用于下述生產的方法和設備是例子，而本發(fā)明并不限于以下所述內容。
在本實施例中酰化纖維素被用作聚合物，并且優(yōu)選地，三乙酰基纖維素(TAC)被用作?；w維素。由絨棉(linter cotton)和漿棉(pulp cotton)中的任一種制成的TAC可以在本實施例中使用，但優(yōu)選地使用由絨棉制成的TAC。另外，取代度滿足所有以下公式(I)-(III)的?；w維素是更優(yōu)選的。在這些公式中，A是乙酰基對羥基氫原子的取代度，B是碳原子為3-22個的?；鶎浠鶊F的取代度。優(yōu)選地，至少90質量％的酰化纖維素顆粒的直徑為0.1mm到4mm。
(I)2.5≤A+B≤3.0(II)0≤A≤3.0(III)0≤B≤2.9用于制備涂料的溶劑化合物是芳族烴(例如，苯、甲苯等)，鹵代烴(例如，二氯甲烷、氯仿、氯苯等)，醇(例如，甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、二乙二醇等)，酮(例如，丙酮、甲基乙基酮等)，酯(例如，乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等)，醚(例如，四氫呋喃、甲基溶纖劑等)等。注意所述涂料指通過將聚合物溶解或者分散于溶劑中得到的聚合物溶液或分散液。
優(yōu)選的溶劑化合物是含1至7個碳原子的鹵代烴，并且特別優(yōu)選二氯甲烷?？紤]到膜的物理性質如光學性能、溶解性、從載體上的可剝離性、機械強度等，優(yōu)選使用至少一種碳原子為1至5并且含有二氯甲烷的醇。所述醇的含量相對于溶劑中的所有溶劑化合物優(yōu)選在2質量％至25質量％的范圍內并且特別在5質量％至20質量％的范圍內。作為所述醇的具體實例，有甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等。優(yōu)選使用甲醇、乙醇、正丁醇或它們的混合物。
近來，為了降低對環(huán)境的影響，提出了不含二氯甲烷的溶劑。在這種情況下，所述溶劑包含含4至12個碳原子的醚、含3至12個碳原子的酮、含3至12個碳原子的酯或它們的混合物。所述醚、酮、酯可以具有環(huán)狀結構。在有機溶劑中可以包含至少一種其官能團(-O-、-CO-、-COO-)為至少兩個的溶劑化合物。注意所述有機溶劑化合物可以具有其它官能團，如醇羥基。
在日本專利公開出版物號2005-104148中，詳細描述了?；w維素，并且該申請的描述可以適用于本發(fā)明。此外作為?；w維素和其它添加劑的溶劑，該申請詳細公開了增塑劑、劣化抑制劑、光學各向異性控制劑、染料、消光劑、釋放劑和釋放促進劑。
首先，涂料由上述原材料制成。圖8中所示的涂料生產設備70包括用于容納溶劑的溶劑容器71；用于混合溶劑和TAC的溶解容器73；用于供應TAC的儲料斗或漏斗(hopper)74；和用于存儲添加劑的添加劑容器70。涂料生產設備70進一步包括用于加熱下述溶脹液體的加熱器86；用于調節(jié)加熱后的溶脹液體的溫度的溫度調節(jié)器87；過濾裝置88和95；用于調整涂料濃度的閃蒸裝置(flushing device)91。另外，涂料生產設備70包括用于回收溶劑的回收裝置92和用于再生產回收溶劑的再生產裝置93。涂料生產裝置70通過儲備容器90連接到膜生產設備100。
在本實施例中，通過以下方法在涂料生產裝置70中制成涂料。首先，通過打開閥72將溶劑從溶劑容器71傳送到溶解容器73。接著，將已量出其體積的TAC從漏斗74傳送到溶解容器73，并且通過打開閥76，以使所需體積的添加劑液體從添加劑容器75傳送到溶解容器73。
除了作為溶液傳送添加劑的方法之外還有其它方法。例如，如果添加劑在正常溫度下處于液體狀態(tài)，那么可將添加劑直接地傳送到溶解容器73中。如果添加劑處于固體狀態(tài)，那么可以通過漏斗將添加劑傳送入溶解容器73中。如果使用多種添加劑，可以將溶解所有添加劑的溶液存儲在添加劑容器75中，并且可以將包含單一添加劑的每一種溶液存儲在單獨的添加劑容器中，并通過各個相應的管傳送到溶解容器73中。
在以上實施例中，傳送入溶解容器73中的材料的順序是溶劑、TAC和添加劑。然而，順序并不限于此方式。例如，在TAC被傳送入溶解容器73中之后，可以傳送擬要體積的溶劑。另外，添加劑并不需要預先地存儲在溶解容器73中，而可以在以后的過程混合入TAC和溶劑的混合物中。
溶解容器73包括套77，所述套77如圖8中所示覆蓋容器73的外部，所述溶解容器73還包括由電機78旋轉的第一攪拌器79。此外，優(yōu)選地溶解容器73包括由電機80旋轉的第二攪拌器81。請注意，優(yōu)選地第一攪拌器79具有錨形葉片(anchor blade)，而第二攪拌器81是溶解器型的偏心攪拌器。溶解容器73內部的溫度由在套77中流動的加熱介質調節(jié)。溫度優(yōu)選地在-10℃到55℃的范圍內。通過單個地控制第一攪拌器17和第二攪拌器81的旋轉，TAC在溶劑中溶脹的溶脹液體82被制成。
接著，溶脹液體82被泵85傳送到加熱器86。優(yōu)選地，加熱器86具有帶套的管和用于在管內加壓的壓力裝置。在加熱器86中，通過加熱或者通過加熱并加壓，溶脹液體82中的固體成分被溶解在溶劑中。請注意，溶脹液體82的優(yōu)選溫度被加熱在50℃到120℃的范圍內(下文中該方法稱為加熱溶解方法)。也可使用一種已知的冷卻溶解方法以獲得涂料，在所述冷卻溶解方法中溶脹液體82的溫度被冷卻在-100℃到-30℃的范圍內。加熱溶解方法和冷卻溶解方法根據用于溶解的TAC的性質進行選擇。利用溫度調節(jié)器87將涂料的溫度控制到接近室溫，然后用過濾裝置88過濾涂料，以便從涂料中移除雜質。優(yōu)選地過濾裝置88中的過濾器的平均孔徑小于100μm。優(yōu)選地過濾的流動速率等于或大于50升/小時。過濾之后的涂料通過閥89存儲在儲備容器90中。
由于需要更長的制造時間以制成具有更高濃度的TAC的涂料，因此一旦制備溶脹液體82后就由該溶脹液體82制造涂料的上述方法可能需要高生產成本。為減少成本，優(yōu)選為，制備所具有TAC的濃度低于要求濃度的涂料，然后進行濃縮處理，在所述濃縮處理中TAC的濃度被提高到要求的濃度。為了對涂料應用濃縮處理，在過濾裝置88中過濾的涂料通過閥89傳送入閃蒸裝置91，以便涂料中的一部分溶劑在閃蒸裝置91中蒸發(fā)。利用冷凝器(未顯示)將溶劑蒸汽冷凝為液體。液體由回收裝置92回收并由再生產裝置93再生產，以作為用于制備涂料的溶劑重新使用。該再循環(huán)處理具有成本優(yōu)勢。
用泵94將冷凝的涂料96從閃蒸裝置91抽出。此外，優(yōu)選地將在涂料96中產生的氣泡移除。可以使用任何已知移除氣泡的方法(例如，超聲照射法)。接著，涂料96傳送到過濾裝置35，在過濾裝置35中涂料96中的雜質被移除。請注意，當應用這些處理時涂料96的溫度優(yōu)選在0℃到200℃的范圍內。涂料96傳送到并存儲在儲備容器90中。并且儲備容器90中的涂料被傳送入膜生產設備100中。
優(yōu)選地，在傳送中的初級涂料和添加劑液體(例如紫外線吸收液體)由連續(xù)混合器(inline mixer)(例如靜態(tài)混合器)混合。優(yōu)選為，將其中各自用于混合的結構都彼此不同的多個連續(xù)混合器串聯連接。
優(yōu)選地，至少靜態(tài)混合器或者薩爾澤爾混合器(sulzer mixer)被用作連續(xù)混合器。當使用靜態(tài)混合器時，混合器優(yōu)選地具有6到90個部件(elements)，更優(yōu)選地具有6到60個部件。
在靜態(tài)混合器和薩爾澤爾混合器兩者都被用作連續(xù)混合器布置的情況下，薩爾澤爾混合器優(yōu)選地布置在靜態(tài)混合器的上游位置。此外，薩爾澤爾混合器和添加劑液體入口之間的距離優(yōu)選地在5mm到150mm的范圍內，更優(yōu)選地在5mm到15mm的范圍內。另外，薩爾澤爾混合器的部件的上游側邊緣優(yōu)選地靠近其中流動初級涂料的管的內表面。
優(yōu)選地，用于過濾初級涂料的第一過濾裝置布置在連續(xù)混合器的上游位置，并且添加劑被混合入由第一過濾裝置過濾的涂料中。另外，優(yōu)選地，用于過濾涂料的第二過濾裝置被布置在連續(xù)混合器的下游位置，并且由連續(xù)混合器混合的涂料被第二過濾裝置過濾。
優(yōu)選地，滿足以下條件執(zhí)行實施例。
(1)1≤V1/V2≤5，其中V1定義為添加劑液體的流速，而V2定義為原材料液體的流速。
(2)涂料中的添加劑液體的比例在0.1％到50％(體積流量)的范圍內。
(3)1000≤N2/N1≤100000，并且在20℃，5000cP≤N1≤500000并且0.1cP≤N2≤100cP，其中N1定義為添加劑液體的粘度而N2定義為初級涂料的粘度。
(4)涂料的剪切速度在0.1(1/s)到30(1/s)的范圍內。
(5)聚合物是?；w維素。
(6)添加劑液體是包含聚合物溶液的主要溶劑的溶液。
(7)添加劑液體是包含聚合物溶液的主要溶劑的溶液，并且添加劑液體的組成與涂料不同。
(8)添加劑液體是溶液，該溶液包括聚合物溶液的主要溶劑，并且進一步包括至少一種紫外線吸收劑。
(9)添加劑液體是溶液，該溶液包括聚合物溶液的主要溶劑，并且由無機材料或有機材料中的至少一種的分散顆粒制成。
(10)添加劑液體是溶液，該溶液包括聚合物溶液的主要溶劑，并且進一步包括至少一種剝離促進劑。
(11)添加劑液體是溶液，該溶液包括聚合物溶液的主要溶劑，并且進一步包括至少一種不良溶劑。
TAC濃度優(yōu)選地在5質量％到40質量％的范圍內，尤其在15質量％到30質量％的范圍內，特別是在17質量％到25質量％的范圍內。添加劑(主要由增塑劑構成)的濃度優(yōu)選地在1質量％到20質量％(相對涂料中的總固體成分)的范圍內。請注意，日本專利公開No.2005-104148中解釋了用于添加并溶解涂料的原材料和添加劑、過濾涂料、移除氣泡的方法，和用于生產TAC膜的溶液流延方法中的其它方法。該公開的內容可以應用于本發(fā)明。
以下說明由涂料96生產膜的方法。然而，本發(fā)明并不限于應用到圖9中的裝置。膜生產裝置100包括過濾裝置104、流延模(casting die)110、由輥111、112支撐的流延帶(casting belt)113，和拉幅裝置2。膜生產裝置100進一步包括邊緣切割裝置142，干燥室145，冷卻室147和卷繞室150。
由電機101旋轉的攪拌器102設置在儲備容器90中。儲備容器90通過泵103和過濾裝置104連接到流延模110。
優(yōu)選地，使用淀積硬化不銹鋼或者具有雙相結構的不銹鋼作為流延模110的材料。材料的熱膨脹系數最多為2×10-5(℃-1)，在電解質水溶液中的腐蝕檢驗與SUS316的抗腐蝕性幾乎相同。此外，當該材料浸在二氯甲烷、甲醇和水的混合液體中時，蝕損斑(pitting)(孔)不在氣液界面上形成。流延模110與涂料的接觸表面的表面粗糙度最多為1μm，每個方向上的直線度最多為1μm/m，并且狹縫的間隙被自動控制在0.5mm到3.5mm的范圍內。每一唇部(lip)到涂料的接觸部分的端部被處理從而具有通過狹縫的最多為50μm的圓角半徑。在該模中，剪切速度優(yōu)選地在1(1/sec)到5000(1/sec)的范圍內。
優(yōu)選地，流延模110的寬度比產品膜的寬度大大約1.0到2.0倍。優(yōu)選地，用于調節(jié)流延模的溫度的裝置被連接到流延模110上，以便在流延模的溫度被保持在預定范圍內的情況下執(zhí)行流延。此外，優(yōu)選地流延模110是衣架(coat hanger)型，其中用于自動地調整膜的厚度的螺栓(bolt)(熱螺栓)以在流延模110的寬度方向上的預定間隔被設置。優(yōu)選地，熱螺栓根據來自泵103的流量，利用預設的程序設定流延輪廓。流延輪廓也可根據來自厚度測量裝置(未顯示)的測量值由反饋控制調節(jié)，所述厚度測量裝置(例如，紅外厚度測量裝置)設置在膜生產裝置100中。因而，除去邊緣部分在膜中，在分開的任意兩點處的厚度差優(yōu)選地最大為1μm，并且此外，寬度方向上的最小厚度值和最大厚度值的差值優(yōu)選地最大為3μm，尤其最大為2μm。唇部間隙的變化優(yōu)選地在±50μm的范圍內。
此外，唇部端部設置有硬化層。為了提供硬化層，有以下方法陶瓷涂層、鍍硬質鉻、滲氮處理等。如果陶瓷被用作硬化層，可以研磨，孔隙度變得更低，并且不易碎，和具有良好的抗腐蝕性。此外，作為優(yōu)選的陶瓷，對涂料沒有粘著性。具體地，作為陶瓷，有碳化鎢、Al2O3、TiN、Cr2O3等，特別是碳化鎢。請注意在本發(fā)明中，硬化層優(yōu)選由通過噴涂方法涂敷的碳化鎢形成。
用于提供溶劑的裝置(未顯示)優(yōu)選地設置在模狹縫的兩個邊緣上，從而防止流出的涂料局部干燥為固體。優(yōu)選地，涂料在其中不可溶解的溶劑(例如，其組成為86.5質量％的二氯甲烷、13質量％的丙酮、0.5質量％的正丁醇的混合溶劑)被供應到每一液珠邊緣(bead edge)和狹縫的氣液界面。用于供應涂料的泵優(yōu)選地具有最多5％的脈動。
在流延模110下方，有由輥111、112支撐的皮帶113。皮帶113利用驅動裝置(未顯示)根據輥111和112的旋轉不斷地并循環(huán)地移動。皮帶113的移動速度、即流延速度優(yōu)選地在10m/min到200m/min的范圍內。此外，輥111、112連接到熱傳遞介質循環(huán)器114，所述熱傳遞介質循環(huán)器114用于使皮帶113的表面溫度保持為預定值。在每一輥111、112中有導熱通道，在導熱通道中給送預定溫度的熱傳遞介質，從而將輥111、112的溫度保持為預定值。因此皮帶113的表面溫度被控制到預定值。請注意，表面溫度優(yōu)選地從-20℃到40℃。
輥111、112本身也可用作支撐件。在此情況下，輥高精度地旋轉，所述高精度是旋轉速度的偏差最多為0.2％。優(yōu)選地，輥111、112中的每一個的接觸表面的表面粗糙度最多為0.01μm。輥111、112各自的表面用鍍硬質鉻處理，從而具有充分的硬度和耐用性。請注意優(yōu)選地，支撐件(皮帶113或輥111、112)在其表面上具有最小的缺陷。優(yōu)選地，直徑至少為30μm的小孔的數量是0，直徑最小為10μm并最大為30μm的小孔的數量最多為每平方米1個，直徑小于10μm的小孔的數量最多為每平方米2個。
流延模110、皮帶113等容納在流延室115中。在流延室115中，設置有調節(jié)室內溫度的溫度調節(jié)器116和冷凝蒸發(fā)的有機溶劑的第一冷凝器117。回收冷凝的有機溶劑的回收裝置118設置在流延室115外部。優(yōu)選地，減壓室120設置在流延室115中，從而控制形成在流延模110和皮帶113之間的流延液珠(casting bead)后側的壓力。
用于將干燥空氣給送到流延膜119上的送風機121、122、123被設置，以便有機溶劑可以從流延膜79蒸發(fā)。送風機的位置是皮帶113的上游側上方、下游側上方，和下側。然而，位置并不限于本圖中所示。當干燥空氣在流延膜119形成之后立刻施加到流延膜上時，膜的表面情況有時候會改變。為了減少表面情況的改變，優(yōu)選地設置擋風裝置124。
送風機131設置在間隔部分130中，粉碎器(crasher)143設置在拉幅裝置2的下游位置的邊緣切割裝置(edge slitting device)142中。粉碎器143將膜141的兩側邊緣粉碎切割為碎片(片(tips))。
在干燥室145中有多個輥144。用于吸收和回收溶劑蒸汽的回收裝置146連接到干燥室145。在圖9中，冷卻室147設置在干燥室145的下游位置。濕度控制室(未顯示)可以設置在干燥室145和冷卻室147之間。強制中和裝置(中和棒(neutralization bar))148設置在冷卻室147的下游位置，以便膜141上的帶電電壓可以在-3kV到+3kV的范圍內。然而，中和裝置148的位置并不限于圖9中所示。此外，壓花輥149設置在強制中和裝置148的下游位置，其中所述壓花輥149用于在膜141的兩個邊緣中利用壓紋處理提供壓花。并且，卷繞膜141的卷繞輥151和控制卷繞中的膜上的張力的壓輥152被設置在卷繞室150內。
以下將描述用于在膜生產裝置100中生產膜的方法的實例。通過利用攪拌器112攪拌使涂料96始終均勻。在攪拌的同時，添加劑(增塑劑、紫外線吸收劑等)可以混合在涂料96中。
涂料96由泵103傳送到過濾裝置104，在所述過濾裝置104中涂料96被過濾，涂料96從流延模110流延到皮帶113上。優(yōu)選地利用兩輥111、112的驅動，皮帶113上的張力被調節(jié)在104N/m到105N/m的范圍內。輥111、112和皮帶113的相對速度差優(yōu)選地最大為0.01m/min。此外，皮帶113的速度的波動優(yōu)選地最大為0.5％。一圈旋轉所產生的膜在寬度方向上的迂曲的長度優(yōu)選地最大為1.5mm。旋轉優(yōu)選地由來自檢測裝置(未顯示)的反饋調節(jié)，所述檢測裝置檢測皮帶113的兩個邊緣的位置，從而減小膜迂曲量。此外，優(yōu)選地，在流延模110正下方的皮帶113和唇部的水平方向上的位置波動被調節(jié)為最大為200μm，其中所述位置波動在輥111的旋轉中產生。另外，流延室115中的溫度優(yōu)選地在-10℃到57℃的范圍內。來自流延室115內部的溶劑蒸氣由回收裝置78回收，并被再生產以重新用作用于制備涂料的溶劑。
流延模110將流延涂料流延到皮帶113上以形成流延膜119，同時流延涂料在皮帶113上方形成液珠(bead)。請注意，流延涂料的溫度優(yōu)選地從-10℃到57℃。此外，為了使液珠的形成穩(wěn)定，減壓室120優(yōu)選地被設置以控制在液珠的后側上的壓力。優(yōu)選地，液珠的后側上的壓力被減壓在與液珠的前側的壓力相差-10pa到-1500pa的范圍內。此外，優(yōu)選地室120內部的溫度被連接到室120的套調節(jié)從而保持預定溫度。優(yōu)選地，抽吸裝置(未顯示)設置在流延模110的邊緣部分處以保持流延液珠的需要形式。優(yōu)選地，吸量在1L/min到100L/min的范圍內。
在具有自支撐性質之后，流延膜119在剝離輥125的支撐下作為濕膜3從皮帶113剝離。那時，殘余溶劑的含量相對膜中總的固體成分優(yōu)選地在20質量％到250質量％的范圍。其后，濕膜3通過設置有多個輥的間隔部分130傳送到拉幅裝置2。在間隔部分130中，預定溫度的干燥空氣從送風機131給送，以便可以進行濕膜3的干燥。干燥空氣的溫度優(yōu)選地在20℃到250℃的范圍內。
濕膜3在拉幅裝置2中傳送的同時被干燥，并且所述濕膜3的部分被夾具保持。在拉幅裝置2中，濕膜3在寬度方向B上被伸展(見圖1)。濕膜3優(yōu)選地在間隔部分130或拉幅裝置2中在至少寬度或者流延方向上在100.5％到300％的范圍內伸展。
濕膜3變成拉幅裝置2中的含有預定含量的溶劑的膜141。然后膜141傳送入邊緣切割裝置142中，以切下膜141的兩個邊緣部分。切割的邊緣部分利用切碎吹送機(未顯示)傳送到粉碎器143。粉碎器143將兩個邊緣部分粉碎為細片(tips)，考慮到成本，這些細片被重新使用以用于涂料的制備。請注意，可以省略切去膜的兩個邊緣部分。然而，優(yōu)選為，在涂料的流延和膜的卷繞之間的某處切下它們。
膜141傳送入干燥室145中從而被進一步干燥。干燥室141中的溫度并不被特別地限定。干燥室145中的膜141的干燥在卷繞在傳遞輥144周圍的情況下進行，從而蒸發(fā)溶劑。溶劑蒸氣被回收裝置146吸收和回收。移除溶劑蒸氣的空氣作為干燥空氣被再次輸送。請注意，干燥室145優(yōu)選地分隔成多個分區(qū)，從而改變干燥溫度。此外，優(yōu)選為，在邊緣切割裝置142和干燥室145之間設置預干燥室(未顯示)，從而進行膜141的預干燥。在此情況下，防止由于膜的溫度的加速增加而引起膜的變形。
膜141傳送入冷卻室147中，并且被冷卻到大致室溫。請注意，濕度控制室(未顯示)可以設置在干燥室145和冷卻室147之間。在濕度控制室中，濕度和溫度被控制的空氣朝膜141被給送。因而，當膜141被卷繞時，膜的卷繞缺陷和卷曲被防止。
在溶液流延方法中，剝離的膜(聚合物膜)在卷繞起來之前被施加各種處理，包括干燥處理和切割膜的側邊緣部分的處理。當施加這些處理時，聚合物膜被輥支撐并給送。作為輥，有驅動輥和非驅動輥。非驅動輥用于確定聚合物膜的給送路徑和增加給送的穩(wěn)定性。
驅動輥用于將驅動力傳遞到聚合物膜，從而將其給送到下游。通常使用吸附輥作為驅動輥。在給送膜的同時，在諸如流延處理、剝離處理、干燥處理和卷繞處理的不同處理中，可要求不同的膜張力。在此情況下，吸附輥施加驅動力到膜上，從而改變膜張力。吸附輥在其接觸表面上具有多個吸氣孔，從而在給送時將聚合物膜吸在其上。
當吸附輥用于給送膜時，由于不能識別其方向的合成動力作用在膜上，因此膜極可能變形。此外，膜會由于吸附輥上游和下游之間的膜張力差而變形。另外，當聚合物膜在接觸吸氣孔的邊緣的同時打滑、收縮或變形時，微觀的瑕疵會在膜上產生。
在傳送處理中使用的驅動輥的表面被硬化。可以通過鍍硬質鉻、滲氮、淬火等進行硬化。硬度500到2000的維氏硬度范圍內，優(yōu)選地在800到1200的維氏硬度范圍內。
驅動輥是在其表面上具有多個吸氣孔91的吸附輥65。輥表面65a的表面粗糙度Ry優(yōu)選地在0.3μm到1.0μm的范圍內，特別是在0.5μm到0.8μm的范圍內。在沒有吸氣孔的輥表面的區(qū)域中測量該表面粗糙度Ry的值。吸氣孔的直徑優(yōu)選地在1mm到6mm的范圍內，特別是在2mm到4mm的范圍內。吸氣孔的倒角(chamfer)的寬度與其直徑的比優(yōu)選地在2％到20％的范圍內。
當吸附輥被驅動時，優(yōu)選為，其表面溫度被控制。為此目的，優(yōu)選地設置與單個吸附輥相對應的至少一個輥溫度控制器。優(yōu)選為，輥溫度控制器控制吸附輥的表面溫度從而使吸附輥的表面溫度恰在膜接觸吸附輥之前高于膜的溫度。
利用強制中和裝置(中和棒)148，在傳送中膜141上的帶電電壓被調節(jié)在-3kV到+3kV的范圍內。在圖9中，中和裝置148布置在冷卻室147的下游位置。然而，中和裝置148的位置并不限于本圖中所示。此外，優(yōu)選為，設置壓花輥149，所述壓花輥149用于利用壓紋處理提供壓花。請注意，提供有壓花的區(qū)域中的不平度或不均勻性優(yōu)選地在1μm到200μm的范圍內。
最后，膜141在卷繞室150中圍繞卷繞軸151卷繞。優(yōu)選地利用壓輥152在施加預定張力的情況下進行卷繞，優(yōu)選為，從卷繞的開始到結束一點點地改變張力。將被卷繞的膜141的長度優(yōu)選地是至少100m，并且其寬度優(yōu)選地是至少600mm，特別是從1400mm到1800mm。然而，即使寬度大于1800mm，本發(fā)明也是有效的。此外，在本發(fā)明中，將生產的膜的厚度在15μm到100μm的范圍內。
本發(fā)明的溶液流延方法可以是共流延(co-casting)方法或者是逐次流延方法，在所述共流延方法中兩種或多種涂料的共流延被進行以便涂料形成多層膜，而在逐次流延方法中兩種或多種涂料被順序地流延從而形成多層膜。當執(zhí)行共流延時，供料頭(feed block)可以連接到流延模，或者可以使用多支管(multi-manifold)型流延模。支撐件上的多層流延膜的上層或最下層的厚度相對于多層流延膜的總厚度，優(yōu)選地在0.5％到30％的范圍內。另外，在共流延方法中，當涂料被流延到支撐件上時，優(yōu)選為，較低粘度的涂料可以完全地覆蓋整個較高粘度的涂料。另外，在共流延方法中，優(yōu)選為，內涂料覆蓋有從模到支撐件在液珠中醇含量更大的涂料。
請注意，公開No.2005-104148詳細地講解了流延模和支撐件的結構，在每一工藝(諸如共流延、剝離和伸展)中的干燥條件，處理方法，在平面度和卷曲的校正之后的卷繞方法，溶劑的回收方法，膜的回收方法等。以上公開的說明可應用于本發(fā)明。
公開No.2005-104148講解了可應用于本發(fā)明的?；w維素膜的特性和測量方法。
優(yōu)選為，對?；w維素膜的至少一個表面進行表面處理。優(yōu)選地，表面處理是以下處理中的至少一種輝光放電處理、大氣壓力等離子放電處理、紫外線照射處理、電暈放電處理、火焰處理和酸處理或堿處理。
初級涂覆可以在酰化纖維素膜的至少一個表面上進行。此外，優(yōu)選為，為作為膜基的?；w維素膜提供其它功能層，從而獲得功能材料。功能層可以是抗靜電劑、固化樹脂層、抗反射層、用于容易粘合的粘合層、防閃光層和光學補償層中的至少一種。
公開No.2005-104148中描述了執(zhí)行表面處理和提供具有幾種功能及特性的功能層的條件和方法。
酰化纖維素膜可以用作偏振片中的保護膜。為了獲得LCD，兩個偏振片被布置以將液晶層夾在中間，其中在所述兩個偏振片中的每一個中酰化纖維素膜粘合到偏光器。公開No.2005-104148，詳細地披露了TN型、STN型、VA型、OCB型、反射型和其它例子。本發(fā)明的膜可以應用于這些類型。此外，該申請講解了設置有光學各向異性層的?；w維素膜和設置有防反射和防閃光功能的酰化纖維素膜。另外，該申請?zhí)峁┚哂羞m度光學功能的?；w維素膜，并且因此雙軸酰化纖維素膜被獲得并被用作光學補償膜，同時可以用作偏振片中的保護膜。在公開No.2005-104148中所述的其限定可以應用到本發(fā)明。
另外，具有優(yōu)良光學特性的三乙酸纖維素膜(TAC膜)可以根據本發(fā)明獲得。TAC膜可以用作光敏材料的基膜或者偏振片中的保護性膜。TAC膜還用作光學補償膜，所述光學補償膜用于擴展用于TV顯示器的液晶顯示器的視角。在此情況下，優(yōu)選地，TAC膜還具有在偏振片中的保護性膜的功能。因此，TAC膜可以用于IPS(平面內轉換(In-PlaneSwitching))模式、OCB(光學補償彎曲(Optionally CompensatoryBend))模式、VA(垂直對齊(Vertically Aligned))模式等，以及用于傳統的扭曲相列((Twisted Nematic))模式。
作為干軸承37，準備了五種材料和樣品A到D，所述五種材料是以上實施例中所使用的DAIDO METAL Corp.的DAIDAYNE DDK01。DDK01包含聚四氟乙烯(PTFE)和固體潤滑劑。樣品A是DAIDO METAL Corp.的DAIDAYNE DDU01(用于傳統的干軸承)，包括PTFE、鉛和固體潤滑劑。樣品B是DAIDO METAL Corp.的DTK52，包括聚醚醚酮(PEEK)。樣品C是MITSUI CHEMICALS，INC.的AURAM(注冊商標)JCF3030，包括聚亞胺樹脂、碳化纖維和PTFE。樣品D是NIPPON POLYPENCO LIMITED的POLYPENCO(注冊商標)PEEK PK-450，包括PEEK。請注意，DDK01和樣品B到D是無鉛的。
為評價來自每一種材料的灰塵產生，用黑紙摩擦每一種材料的干軸承37的內周表面，并且測量從干軸承37轉移到黑紙上的灰塵量。另外，耐用性測試被執(zhí)行以評價使用每一種材料的干軸承37的活動擋板32的耐用性。在耐用性測試中，當裝有各種材料的干軸承37的五個夾具10在被加熱到150℃的烘箱中時，每一夾具10的活動擋板32在汽缸的加重下連續(xù)地執(zhí)行切換運行。耐用性測試分別在新鮮空氣氣氛和TPP氣氛下進行。
測試的結果在表1中顯示。在表1中，對灰塵產生的評估如下“G”(良好)，當黑紙上的顆粒的數量是0到2時；“P”(通過)，當黑紙上的顆粒的數量是3到9時；“R”(否決)，當黑紙上的顆粒的數量多于9時；另外，對活動擋板的耐用性的評估如下“G”(良好)，當活動擋板32的切換運動可以連續(xù)進行至少445000次時；“P”(通過)，當活動擋板32的切換運動可以連續(xù)進行3001到444999次時；“R”(否決)，當活動擋板32的切換運動可以連續(xù)進行最多3000次時。


當DDK01、樣品B或者樣品D是干軸承37的材料時，顆粒的數量是小的(3到9)，并且活動擋板32的切換運動在新鮮空氣氣氛和TPP氣氛這兩種氣氛下都可以連續(xù)進行至少445000次。當樣品C是干軸承37的材料時，顆粒的數量是小的(3到9)，并且活動擋板32的切換運動在TPP氣氛下可以連續(xù)進行3001到444999次，在新鮮空氣氣氛下可以連續(xù)進行至少445000次。當樣品A是干軸承37的材料時，顆粒的數量是大的(至少10)，并且活動擋板32的切換運動在TPP氣氛下可以連續(xù)進行至少3000次，在新鮮空氣氣氛下連續(xù)進行至少445000次。請注意，當拉幅裝置2運行達1年時，活動擋板32切換大致445000次。
結果顯示，當干軸承37由產生少量灰塵的并且是無鉛的材料形成時，活動擋板32的耐用性被增強。據此，防止由于干軸承37的退化所引起的活動擋板32的缺陷運動對濕膜3的錯誤保持。另外，當夾具10在新鮮空氣氣氛下運行時，由于防止TPP附到干軸承37，TPP附到干軸承37會引起干軸承37上的顆粒和TPP之間的結合形成團塊，因此可以更有效地避免活動擋板32的缺陷運動。
將解釋本發(fā)明的膜生產的實例。以下顯示了在用于生產膜的過程中所使用的聚合物溶液(涂料)的組成。
三乙酸纖維素 100質量％(乙?；娜〈葹?.84，粘均聚合度為306，水份含量為0.2質量％，6質量％的二氯甲烷溶液的粘度為315mPa.s，平均粒徑為1.5mm并且標準偏差為0.5mm的粉末)二氯甲烷(第一溶劑) 320質量％甲醇(第二溶劑) 83質量％1-丁醇(第三溶劑) 3質量％增塑劑A(TPP) 7.6質量％增塑劑B(二苯基磷酸酯) 3.8質量％UV-吸收劑a2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑 0.7質量％UV-吸收劑b2-(2’-羥基-3’，5’-二叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑 0.3質量％
檸檬酸酯混合物(檸檬酸、檸檬酸單乙酯、檸檬酸二乙酯、檸檬酸三乙酯) 0.006質量％顆粒(直徑為15nm、Mohs硬度大致為7的二氧化硅)0.05質量％[三乙酸纖維素]請注意，在實例中所使用的三乙酸纖維素中，殘余乙酸的含量少于0.1質量％，鈣的含量是58ppm，鎂的含量是42ppm，鐵的含量是0.5ppm，游離乙酸的含量是40ppm，硫酸離子的含量是15ppm。在第6位置的乙?；娜〈仁?.91而其含量是所有乙酰基的32.5％，通過丙酮從TAC中提取的含量是8質量％。重均分子量與數均分子量之比是2.5。并且所獲得的TAC的黃色指數(yellow index)是1.7，混濁度是0.08并且透明度是93.5％。Tg(通過DSC測量的玻璃化轉變點)是160℃而結晶時的熱值是6.4J/g。這在以下說明中稱為棉花材料TAC。
(1-1)涂料的制備利用圖8中的涂料生產裝置70制備涂料96。在容量為4000L并具有攪拌葉片的不銹鋼溶解容器73中，多種溶劑被混合并攪拌，從而成為混合溶劑。請注意，那些溶劑中的每一種都具有最多為0.5質量％的含水量。TAC的片狀粉末從漏斗74逐漸地添加到溶解容器73中。利用具有錨形葉片的第一攪拌器79和溶解器類型的偏心攪拌器的第二攪拌器81，在溶解容器13中分散TAC的粉末達三十分鐘。在分散開始時的溫度是25℃，而在分散結束時的溫度是48℃。此外，在添加劑容器75中制備的添加劑溶液被傳送到溶解容器73中，并且用閥76調節(jié)其體積。在溶解容器中包括添加劑溶液在內的容納物的重量是2000kg。在完成添加劑溶液的分散之后，利用第一攪拌器，以預定轉速，進一步地攪拌添加劑溶液達100分鐘，以便TAC片溶脹為溶脹液體82。利用氮氣將容器內部加壓到0.12MPa直到溶脹。此時溶解容器73內的氧氣濃度被保持為低于2體積％，因此不可能爆炸。并且水在溶脹液體中的含量是0.3質量％。
(1-2)溶解和過濾溶脹液體82被泵85從溶解容器73運送到具有帶有套的管的加熱器86。溶脹液體首先在加熱器86中被加熱到50℃，并然后在2MPa的壓力下加熱到90℃，從而完全溶解。此時，加熱時間是15分鐘。接著，溶解的溶液的溫度在溫度調節(jié)器87中變?yōu)?6℃，并且溶液被過濾裝置88過濾，其中所述過濾裝置88具有額定孔徑為8μm的過濾器。因此，獲得低濃度的涂料。此時，在過濾裝置88中，第一側的壓力是1.5MPa而第二側(secondary side)的壓力是1.2MPa。具有優(yōu)良抗腐蝕性的HASTELLOY合金被用作達到高溫的過濾器、外殼和管的材料。另外，過濾器、外殼和管上連接有其內有熱傳遞介質經過的套。
(1-3)冷凝，過濾，泡沫的消除，添加劑以此方式獲得的低濃度涂料在正常壓力和在80℃溫度的情況下在閃蒸裝置91中被閃蒸，并且蒸發(fā)的溶劑被冷凝器冷凝并回收。據此，獲得要求濃度的涂料。在被回收之后冷凝的溶劑被傳送到溶劑容器71，以在回收裝置92中再使用并在再生產裝置93中再生產。蒸餾、脫水等在回收裝置92和再生產裝置93中被執(zhí)行。在攪拌軸上具有錨形葉片的攪拌器設置在閃蒸容器內，以便通過攪拌消除閃蒸后的涂料中的泡沫。閃蒸容器中的涂料處于25℃的溫度，涂料在容器中的平均停留時間是50分鐘。當剪切速度是10(sec-1)時，在25℃的溫度下所測量的涂料的剪切粘度是450Pa·s。
之后，涂料暴露于超聲波之下，以便消除涂料中的泡沫。接著，涂料在被泵加壓到1.5MPa的同時經過過濾裝置95。在過濾裝置95中，涂料首先經過金屬燒結過濾器，所述金屬燒結過濾器的額定孔徑為10μm，其次經過額定孔徑也是10μm的燒結過濾器。在每一過濾處的第一側壓力是1.5MPa和1.2MPa，而在每一過濾處的第二側壓力是1.0MPa和0.8MPa。在過濾之后，涂料96在其溫度被調節(jié)到36℃的同時，被傳送并存儲到容積為2000L的不銹鋼儲存容器中。儲存容器包括在中心旋轉軸上具有錨形葉片的攪拌器，從而連續(xù)地攪拌儲存容器中的容納物。此外，在用于由低濃度涂料制備涂料96的裝置與涂料相接觸的部分不發(fā)生腐蝕等。
另外，制備含有二氯甲烷(86.5質量％)、丙酮(13質量％)和1-丁醇(0.5質量％)的混合溶劑A。
(1-4)排出，流延，液珠減壓如圖9中所示，在膜生產裝置100中生產膜141。利用泵103將儲備容器90中的涂料96傳送到過濾裝置104中。泵103具有增加其第一側上的壓力的功能。利用用于泵103的上游側的反饋將第一側的壓力控制為0.8MPa。泵15的體積效率(volume efficiency)是99.2％。并且排出的體積的波動最多為0.5％。排出的壓力是1.5MPa。經過過濾裝置104的涂料96被傳送到流延模110中。
將被使用的流延模110在寬度上是1.8m。在調節(jié)來自流延模110的涂料的流量下進行流延，以便所生產的膜141的厚度可以是80μm，并且流延的寬度可以是1700mm。為了將涂料96的溫度調節(jié)到36℃，流延模110上設置有套(未顯示)，并且在套入口處溫度被控制到36℃的傳熱介質被給送入套中。
流延模110和管的溫度在運行時被控制到36℃。流延模110是衣掛型(coat hanger)，其中設置有用于調整膜厚度的螺栓(熱螺栓)。螺栓的每一節(jié)距都是20mm。流延模110利用熱螺栓自動地調節(jié)膜141的厚度。優(yōu)選利用預設程序，熱螺栓根據來自泵103的流量設定流延輪廓。流延輪廓基于來自紅外線厚度測量裝置(未顯示)的測量值由反饋控制調整，所述紅外線厚度測量裝置設置在膜生產裝置100中。因而，在除邊緣部分外的膜中，在相距50mm的任意兩點處的厚度差優(yōu)選地最大為1μm，并且此外，在寬度方向上的最小厚度值和最大厚度值的差優(yōu)選地最大為3μm。調整使得膜厚度的變化可以在±1.5％的范圍內被減小到平均膜厚度。
減壓室120設置在流延模110的第一側中，所述減壓室120的減壓值可以根據流延速度調整，以便在液珠的上下游側之間(從流延模到流延皮帶113)存在1Pa到5000Pa的范圍內的壓力差。壓力差被設定，以便液珠變成預定長度。此外，減壓室的溫度也被調節(jié)為高于流延液珠周圍的氣體的冷凝溫度。在液珠的前側和后側的模110的唇部上有汽封未顯示)。此外，在兩側有開口。此外，為了補償流延液珠的兩邊緣的無序，邊緣抽吸裝置(edge suctioning device)(未顯示)被使用。
(1-5)流延模流延模110的材料是具有雙相結構的不銹鋼。該材料的熱膨脹系數最多為2×10-5(℃-1)，在電解質水溶液中的腐蝕性檢驗中該材料具有與SUS316幾乎相同的抗腐蝕性。此外，當材料被浸在二氯甲、甲醇和水的混合溶液中時，蝕損斑(孔)未在氣液界面上形成。流延模100與涂料的接觸表面的表面粗糙度Ry最多為1μm，在每一方向上的直線度最大為1μm/m，并且狹縫的間隙被控制到1.5mm。每一唇部與涂料的接觸部分的端部被處理從而通過狹縫的倒角半徑最大為50μm。在模中，剪切速度在1(1/sec)到5000(1/sec)的范圍內。在流延模110的唇部端部上，采用噴敷方法由碳化鎢涂層形成硬化層。
在模狹縫的兩側邊緣上，排出的涂料部分地干燥為固體。為了防止涂料的硬化，可溶解涂料的混合溶劑A以0.5ml/min被供應到每一液珠邊緣和狹縫的氣液界面。用于提供涂料的泵所具有的脈動最大為5％。此外，液珠后側(或上游側)的壓力減小150Pa。此外，為了使減壓室120內的溫度恒定，設置了套(未顯示)。溫度調節(jié)到35℃的傳熱介質被給送到套中。邊緣吸引的氣流在1L/min到100L/min的范圍內，并且在該實施例中，空氣流量調節(jié)在30L/min到40L/min的范圍內。
(1-6)材料支撐件皮帶113是不銹鋼環(huán)帶，該帶的寬度是2.1m并且長度是70m。皮帶113的厚度是1.5mm并且進行研磨，以便表面粗糙度最大為0.05μm。材料是SUS 316并且具有足夠的耐腐蝕性和強度。皮帶113的厚度均勻性為最大0.5％。皮帶113通過兩個輥111、112的驅動而轉動。此時，皮帶113的張力被調節(jié)到1.5×105N/m2，并且輥111、112和皮帶113的相對速度的差值是最大0.01m/min。此外，皮帶113的速度波動是最大0.5％。可以通過檢測兩個邊緣的位置調節(jié)轉動，以便對于轉動一圈在寬度方向上的膜蜿蜒量可以調節(jié)到最大1.5mm。此外，在流延模110的唇部和流延模110正下方的皮帶113的水平方向上的位置波動最多為200μm。皮帶113設置在流延室115內，所述流延室115具有控制氣流壓力的波動的裝置(未顯示)。
傳熱介質被給送入輥111、112中，從而執(zhí)行皮帶113的溫度調節(jié)。5℃的傳熱介質(液體)被給送入在流延模110的一側的輥111中，40℃的傳熱介質(液體)被給送入輥112。皮帶113的中間部分的表面溫度恰在流延之前是15℃，兩側邊緣之間的溫度差最多為6℃。請注意，皮帶113優(yōu)選地在表面上沒有缺陷，并且尤其優(yōu)選地，直徑至少為30μm的小孔的數量為0，直徑從10μm到30μm的小孔的數量為最多每平方米1個，而直徑小于10μm的小孔的數量為最多每平方米2個。
(1-7)流延和干燥利用溫度調節(jié)器116將流延室115的溫度保持到35℃。涂料被流延到皮帶113上以形成流延膜119，平行流到所述流延膜119的干燥空氣首先從送風機121、122給送到流延膜119以干燥。干燥空氣和流延膜之間的總傳熱系數是24kcal/(m2·hr·℃)。干燥空氣的溫度在皮帶113的上方上游側是135℃，在皮帶113的上方下游側是140℃。來自吹風機123的干燥空氣的溫度在皮帶113的下側是65℃。每一干燥風的飽和溫度是大約-8℃。干燥氣氛下的氧氣濃度被保持在5體積％。請注意，空氣置換成氮氣，從而將該氧氣濃度保持在5體積％。為了通過冷凝回收流延室75中的溶劑，冷凝器117被設置并且流延室115的出口處的溫度被設定為-10℃。
擋風裝置124設置在流延室中，以便從流延開始的5秒內，干燥空氣不會直接地吹到涂料96和流延膜119上，從而將靜壓力的波動減少到最多為±1Pa。當溶液流延膜119中的溶劑比達到50質量％(干燥測量基準)時，溶液流延膜119作為濕膜3從被剝離輥125支撐著的流延皮帶113上被剝離。請注意，溶劑的含量(干燥測量基準)根據以下公式計算溶劑的含量＝{(x-y)/y}×100x干燥之前樣品膜的重量y干燥之后樣品膜的重量此時，濕膜3上的張力被調節(jié)到1×102N/m2，并且剝離速度與運行皮帶113的速度之比被調節(jié)在100.1％到110％的范圍內。剝離的膜3的表面溫度是15℃。流延皮帶113上的流延膜119中的溶劑的干燥的平均速度是60質量％(干燥測量基準)/min。在干燥中產生的溶劑氣體被溫度為-10℃的冷凝器冷凝和液化，并被回收裝置(未顯示)回收?；厥盏娜軇┲械乃勘徽{節(jié)為最大0.5％。移除了溶劑的干燥空氣被重新加熱并作為干燥空氣重新使用。濕膜3通過間隔部分130被傳送入拉幅裝置2中。在此傳送中，干燥空氣(40℃)從送風機131被給送到濕膜3。請注意，在濕膜3被間隔部分130中的輥傳送的同時，預定張力被施加到濕膜3上。
(1-8)在拉幅裝置中的傳送，干燥，切割濕膜3通過拉幅裝置2被傳送，同時膜3的兩側邊緣部分被夾具10保持。此時，濕膜3被空氣干燥。然后，干燥區(qū)域2a-2c內的包含蒸發(fā)的TPP的干燥空氣被送到TPP移除單元65。TPP移除單元65移除包含在干燥空氣中的TPP。移除了TPP的干燥空氣被給送到新鮮空氣給送管55，所述新鮮空氣給送管55連接到TPP移除單元65。在新鮮空氣給送管55中，通過打開閥(未顯示)從管外部吸入外部空氣，外部空氣和來自TPP移除單元65的干燥空氣流到一起以成為被閥62調節(jié)的一定流量的新鮮空氣。通過新鮮空氣給送管55的新鮮空氣從設置在第一夾具罩51和第二夾具罩52中的空氣出口56朝夾具10、主要朝活動擋板32吹送。鏈輪11、12的速度的波動最大為0.5％。干燥空氣的氣體成分與在-10℃溫度的飽和氣體的成分一樣。拉幅裝置2中的濕膜3中的溶劑的干燥的平均速度是120質量％(干燥測量基準)/min。干燥區(qū)域中的條件被調節(jié)，以便在拉幅裝置2的出口處的殘余溶劑的含量是7質量％。濕膜3在拉幅裝置2中傳送并在寬度方向B上被伸展(見圖1)。請注意，當被伸展之前濕膜3的寬度是100％時，伸展的膜3的寬度是103％。從剝離輥125到拉幅裝置2的入口的膜的伸展率是102％。在夾具10開始保持膜的位置處和夾具結束保持的位置處之間的長度，與拉幅裝置2的入口和出口之間的長度的比是90％。
膜141的側邊緣部分在從拉幅裝置2的出口17出來之后三十秒內被邊緣切割裝置142切下。
(1-9)進一步干燥，中和膜141在干燥室145內在高溫下被干燥。干燥空氣被給送入干燥室145中，以便室內部被分隔為四個分隔區(qū)，并且120℃、130℃、130℃和130℃的各空氣被給送入對應的分隔區(qū)，所述分隔區(qū)從送風機(未顯示)的上游側到下游側依次被布置。在傳送中由輥144施加給膜141的張力被調節(jié)到100N/m，而膜141被干燥達10分鐘，以便膜141中的剩余溶劑的含量最終變化到0.3質量％。輥144在卷繞膜141時的卷繞角(接觸的弧度)是90°或180°。輥144的材料是鋁或者碳素鋼，并且在輥144的表面上涂敷硬質鉻。兩種類型的輥144被使用。在第一種類型中，輥的表面是光滑的，而在第二種類型中，利用噴沙法對輥的表面采取消光處理。膜141在旋轉輥144上的位置波動(或者偏心)在50μm內，并且輥144在100N/m的張力下的偏轉在0.5mm內。
利用吸收裝置146移除干燥空氣中的溶劑蒸氣。吸收介質是活性碳，并且由干燥的氮氣執(zhí)行解吸附?；厥杖軇┲械乃勘粶p少到最多為0.3質量％，并且其后回收的溶劑被用于制備涂料的溶劑。干燥空氣不僅包括溶劑蒸氣，還包括具有高沸點的增塑劑、紫外線吸收劑等。通過使用冷卻裝置冷卻和預吸附器，這些成分被冷卻移除。吸附和解吸附條件被設定，以便排出氣體中的VOC(揮發(fā)性有機化合物)可以變?yōu)樽疃?0ppm。通過冷凝方法回收的溶劑的量為所有蒸汽溶劑的大約90質量％，并且蒸汽溶劑的剩余部分主要通過吸附回收。
干燥膜141被傳送入第一濕度控制室(未顯示)中。110℃的干燥空氣被給送入干燥室145和第一濕度控制室之間的間隔部分。溫度50℃和露點為20℃的空氣被給送入第一濕度控制室中。此外，為了減少卷曲的產生，膜141被傳送入第二濕度控制室(未顯示)中。在第二濕度控制室中，溫度為90℃并且濕度為70％的空氣被直接地給送到膜141上。
(1-10)滾花(knurling)，卷繞條件膜141在其濕度被控制之后被冷卻到等于或低于30℃，并且其兩個邊緣部分被邊緣切割裝置(未顯示)切下或者修邊。中和裝置(中和棒)148被設置，以便傳送中的膜141的帶電電壓被保持在-3kV到+3kV的范圍內。然后，使用滾花輥149在膜141的兩側進行滾花。滾花被施加，以便膜141從兩側中的一側被壓花。用于滾花的區(qū)域的平均寬度是10mm，并且滾花輥149的壓力被確定，以便凸起的平均高度高于膜141的平均厚度12μm。
其后，膜141被傳送入卷繞室150中，在所述卷繞室150中溫度和濕度被保持為28℃和70％。此外，電離器(未顯示)被設置在卷繞室150中，以便膜141中的帶電電壓被保持在-1.5kV到+1.5kV的范圍內。產品膜141的寬度是1475mm。在卷繞室150中的卷繞軸151的直徑是169mm。在卷繞開始，膜141的張力是300N/m，而在卷繞結束時是200N/m。卷起的膜的總長度是3940m。卷繞軸151上的橫向擺動測量(weaving measurement)的一個長度周期是400m，而在卷繞膜的寬度方向上的波動范圍(擺動范圍)是±5mm。壓輥152朝卷繞軸151的壓力是50N/m。在卷繞中，膜的溫度是25℃，含水量是1.4質量％，而剩余溶劑的含量是0.3質量％。在整個過程中膜中的溶劑的干燥的平均速度是20質量％(干燥測量基準)/min。在卷繞時不引起卷繞松弛、折皺等。此外，在10G的沖擊測試中不發(fā)生卷繞偏差。另外，膜卷的外觀處于良好條件。
膜卷被存儲在溫度為25℃并且濕度為55％RH(相對濕度)的存儲架達一個月。然后，膜卷與上述相同地檢查。根據檢查，沒有看出任何顯著的改變。此外，在膜卷中沒有看出膜的粘合。在生產膜141之后，在流延皮帶113上沒有剩余的流延膜119。另外，在拉幅裝置2中TPP沒有粘到活動擋板32和夾具10的干軸承37上，并且未發(fā)現由干軸承37上的顆粒和TPP之間的結合形成的塊?；顒訐醢?2可以非常平穩(wěn)地旋轉，并且濕膜3被夾具10無缺陷地保持。
在以上實施例中，干軸承37裝在活動擋板32中，連接軸35插入活動擋板連接部分34的孔34a和干軸承37中，然后連接軸35通過固定銷36固定到活動擋板連接部分34。然而，將活動擋板32連接到框架31上的、并允許活動擋板32圍繞穿過干軸承37的連接軸35旋轉的結構并不限于本實施例。例如，連接軸35可以固定到活動擋板32，并且干軸承37可以裝入活動擋板連接部分34。
在以上實施例中，六個新鮮空氣給送管55分別地連接到與干燥區(qū)域2a-2c中的每一個相對應的第一夾具罩51和第二夾具罩52的部分上。然而，只要可以將新鮮空氣給送到拉幅裝置2中，管55的數量并不限于本實施例。
雖然已經參照附圖通過本發(fā)明的實施例充分地描述了本發(fā)明，但各種改變和修改對于本領域普通技術人員將是明顯的。因此，除非這些改變和修改脫離本發(fā)明的范圍，否則它們將被視為在本發(fā)明的范圍中。
工業(yè)應用本發(fā)明可以應用于諸如塑料光纖的塑料光學部件。本發(fā)明還可應用于漸變折射率類型的塑料光纖。
權利要求
1.一種在溶液流延裝置中使用的拉幅裝置，包括夾具，所述夾具用于夾持膜并移動以在夾持開始位置和夾持松開位置之間傳送所述膜，其中所述夾持開始位置用于夾持膜的側邊緣，而所述夾持松開位置用于松開對所述膜的所述夾持；干燥空氣送風機，所述干燥空氣送風機用于朝所述膜給送干燥空氣，以在所述膜被傳送的同時干燥所述膜；和夾具罩，所述夾具罩用于覆蓋夾持所述膜中的所述夾具的移動路徑。
2.根據權利要求1所述的拉幅裝置，進一步包括新鮮空氣送風機，所述新鮮空氣送風機用于將新鮮空氣給送入所述夾具罩的內部，從而防止在所述夾具罩外部的所述干燥空氣吹進所述夾具罩的內部。
3.根據權利要求1所述的拉幅裝置，所述夾具包括主體，所述主體具有膜保持表面，所述膜的所述側邊緣定位在所述膜保持表面上；保持桿，所述保持桿可在保持位置和回退位置之間搖擺，其中所述保持位置用于將所述膜的所述側邊緣保持在所述膜保持表面上，而所述回退位置用于松開對所述膜的所述保持；連接軸，所述連接軸用于將所述保持桿連接到所述主體；和至少一個干軸承，所述干軸承支撐所述連接軸，所述干軸承由與包含鉛的材料相比由于磨損產生更少灰塵的材料形成，并且所述材料是自潤滑的。
4.根據權利要求3所述的拉幅裝置，其中所述干軸承由聚四氟乙烯和固體潤滑劑形成。
5.根據權利要求1所述的拉幅裝置，其中所述膜是?；w維素膜。
6.一種用于干燥由溶液流延生產的膜的膜干燥方法，所述膜在被傳送的同時由從干燥空氣送風機給送的干燥空氣干燥，所述膜的所述傳送由夾具執(zhí)行，所述夾具用于夾持所述膜并在夾持開始位置和夾持松開位置之間移動，其中所述夾持開始位置用于夾持所述膜的側邊緣，所述夾持松開位置用于松開對所述膜的所述夾持，所述膜干燥方法包括以下步驟移動被夾具罩覆蓋的所述夾具，從所述夾持開始位置到所述夾持松開位置循環(huán)地移動；并且利用新鮮空氣送風機將新鮮空氣給送入所述夾具罩的內部，從而防止在所述夾具罩外部的所述干燥空氣吹入所述夾具罩的內部中。
全文摘要
夾具(10)具有框架(31)和活動擋板(32)。兩個干軸承(37)被插入形成在活動擋板中的孔(32d)中。然后連接軸(35)從框架(31)中的孔之一(34a)穿過干軸承(37)插入另一個中，從而將活動擋板(32)可搖擺地連接到框架(31)。DAIDO METAL Corp.的DAIDAYNE DDK 01被用作干軸承(37)。第一夾具罩和第二夾具罩(51，52)被設置以覆蓋夾具(10)。新鮮空氣給送管(55)連接到第一夾具罩和第二夾具罩(51，52)。新鮮空氣從新鮮空氣給送管(55)通過空氣出口(56)朝夾具(10)給送，空氣出口(56)設置在第一夾具罩和第二夾具罩(51，52)中。
文檔編號B29C55/20GK101031402SQ20058003214
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權日2004年9月27日
發(fā)明者熊澤孝生, 竹內孝 申請人:富士膠片株式會社