微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其包括收卷系統(tǒng)、若干極化元件、直流高壓電源。直流高壓電源與每個極化元件電氣連接。定義該微孔壓電駐極體薄膜組件的長度方向、寬度方向分別為第一方向與第二方向。若干極化元件排布成若干極化元件排，每排極化元件排上的所有極化元件沿第二方向均勻排列。若干極化元件排相互平行且沿第一方向均勻排列而形成平行極化元件列，平行極化元件列用于極化位于該平行極化元件列下方的微孔壓電駐極體薄膜組件，收卷系統(tǒng)驅(qū)動微孔壓電駐極體薄膜組件勻速經(jīng)過平行極化元件列下方，使微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、效率更高、適合批量化生產(chǎn)。
【專利說明】微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種極化裝置，尤其涉及一種微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微孔壓電駐極體材料是近年來崛起的新一代非極性功能材料。微孔駐極體薄膜的極化方法有電暈充電、接觸式充電或電子束充電，其中電暈充電法方法最為常見。電暈充電因其簡單可靠，駐極時間較短，可控制極化溫度、注入電荷密度及極化后電荷分布均勻等優(yōu)點已成為目前駐極體研究中的主要充電方法。其原理是:通常在I個大氣壓和相對濕度(40-60) %條件下，放電針負(fù)電暈產(chǎn)生負(fù)離子C032_ ;正電暈產(chǎn)生的將為不同濕度的質(zhì)子(H2O)nH+,以及濕式的NO+和NO2+,由于相對濕度的降低，后兩者正離子將更為豐富，這些離子可以作為整體吸附在聚合物表面或表面層內(nèi)。根據(jù)離子的極性，電子或空穴(離子型受主或施主)將引入聚合物表面態(tài)，因而使聚合物表面帶電。通常利用尖端曲率半徑很小的金屬放電針或弦絲加上直流高壓后，電暈針或弦絲端附近的空氣產(chǎn)生局部電暈放電，從而在針端下的電介質(zhì)表面沉積與放電針極性相同的真實電荷，通過沉積帶電離子的能量態(tài)和樣品表面的能量態(tài)產(chǎn)生電子交換轉(zhuǎn)移，使微孔壓電駐極體薄膜帶電。
[0003]電暈充電通常采用針或弦絲——板(CN2081560和《功能材料》741，(38)卷，2007年增刊)和針或弦絲——導(dǎo)電輥(CN201355745和CN102738384)兩種方式。針或弦絲——板電極主要應(yīng)用于面積較小的片狀薄膜的極化，不適合卷料微孔壓電駐極體薄膜的極化，主要原因是電暈極化時板電極對薄膜的靜電吸附作用力非常大，使得薄膜的纏繞張力非常大，甚至無法連續(xù)化操作。通常微孔駐極體薄膜卷料通常采用針或弦絲——輥電極方式，可以有效解決其張力過大問題。針或弦絲一輥電極的針或弦絲與輥的表面平行排布，使得電暈極化區(qū)域面積受到限制，為了保證薄膜一定極化時間，必需降低極化收卷速度，使得效率很難提高。
[0004]傳統(tǒng)的卷對卷微孔壓電駐極體薄膜的極化和使用步驟是:1)將微孔壓電駐極體薄膜極化；2)復(fù)第一表面電極；3)復(fù)第二表面電極。在進行I)極化步驟后的微孔壓電駐極體薄膜表面有大量靜電荷，這些靜電荷對于微小灰塵有很強的吸附作用，因此表面容易積灰；隨后進行2)和3)兩個步驟都要注意表面積灰問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提出一種工藝簡單、效率更高、適合批量化生產(chǎn)的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷極化裝置。
[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其用于對微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化，該卷對卷連續(xù)極化裝置包括收卷系統(tǒng)、若干極化元件、直流高壓電源；該直流高壓電源與每個極化元件電氣連接；定義該微孔壓電駐極體薄膜組件的長度方向為第一方向，定義該微孔壓電駐極體薄膜組件的寬度方向為第二方向，該第一方向垂直于該第二方向，該若干極化兀件排布成若干極化兀件排，每排極化元件排上的所有極化元件沿第二方向均勻排列，該若干極化元件排相互平行且沿該第一方向均勻排列而形成平行極化元件列，該平行極化元件列用于極化位于該平行極化元件列下方的微孔壓電駐極體薄膜組件，該收卷系統(tǒng)驅(qū)動該微孔壓電駐極體薄膜組件勻速經(jīng)過該平行極化元件列下方，使該微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化。
[0007]作為上述方案的進一步改進，該收卷系統(tǒng)包括若干導(dǎo)輥、放卷輥、收卷輥；該若干導(dǎo)輥用于傳遞該微孔壓電駐極體薄膜組件，該微孔壓電駐極體薄膜組件承載在該放卷輥上，且該微孔壓電駐極體薄膜組件的一端通過該若干導(dǎo)輥傳遞至該收卷輥實現(xiàn)卷對卷。
[0008]作為上述方案的進一步改進，相鄰兩排極化元件排之間的距離為2?20cm。
[0009]作為上述方案的進一步改進，每個極化元件的端部到該微孔壓電駐極體薄膜組件垂直距離為I?10cm。
[0010]作為上述方案的進一步改進，該極化元件為針。優(yōu)選地，每排極化元件排中相鄰兩個極化元件之間的距離為0.5?6cm。
[0011]作為上述方案的進一步改進，該極化元件為弦絲。
[0012]作為上述方案的進一步改進，該直流高壓電源的電壓取值范圍為一 50kV?20kV。
[0013]作為上述方案的進一步改進，該收卷輥的收卷輥筒為金屬收卷輥筒，該微孔壓電駐極體薄膜組件沿靠近極化元件的方向依次包括絕緣保護膜、金屬電極層、微孔壓電駐極體薄膜，該微孔壓電駐極體薄膜組件的端頭處，該金屬電極層的長度長于該微孔壓電駐極體薄膜的長度以露出部分金屬導(dǎo)電層，露出的金屬導(dǎo)電層與該金屬收卷輥筒電氣連接，該金屬收卷輥筒接地。
[0014]作為上述方案的進一步改進，該收卷輥的收卷輥筒為非金屬收卷輥筒。
[0015]本實用新型整體上解決了以下問題:
[0016]I)現(xiàn)有微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷極化裝置中，針或弦絲與導(dǎo)電輥的表面平行排布，針或弦絲的排列需要曲面設(shè)計，這樣增加了其制做難度；
[0017]2)導(dǎo)電輥表面面積受到其直徑的限制，使得電暈極化區(qū)域受到限制，為了保證薄膜充足的極化時間，必需降低極化收卷速度，使得效率降低了 ；
[0018]3)微孔壓電駐極體薄膜先進行極化，然后進行復(fù)正負(fù)電極，增加了薄膜表面積灰的概率。
[0019]本實用新型的有益效果在于:
[0020]I)采用平行針列(或平行弦絲)，制做加工容易；
[0021]2)平行針列(或平行弦絲)的排數(shù)數(shù)量沿復(fù)合膜長度方向均勻排設(shè)，通過增加排設(shè)長度，以提高極化速度，提高生產(chǎn)效率；
[0022]3)先復(fù)合電極層和絕緣保護層，再極化，減少了薄膜表面積灰的概率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型較佳實施方式提供的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為圖1中微孔壓電駐極體薄膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為本實用新型第一實施方式提供的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化方法的微孔壓電駐極體薄膜組件的接地方式。
[0026]圖4為本實用新型第二實施方式提供的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化方法的微孔壓電駐極體薄膜組件的接地方式。
【具體實施方式】
[0027]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0028]請參閱圖1，其為本實用新型較佳實施方式提供的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置用于對微孔壓電駐極體薄膜組件I (以下簡稱復(fù)合膜)卷對卷連續(xù)極化。
[0029]請結(jié)合圖2，復(fù)合膜包括微孔壓電駐極體薄膜101、金屬電極層102和絕緣保護膜103，由微孔壓電駐極體薄膜101、金屬電極層102和絕緣保護膜103復(fù)合而成。
[0030]金屬電極層102的幅寬小于微孔壓電駐極體薄膜101的幅寬，范圍:1mm?10mm，這樣做是為了防止極化時金屬電極層在邊緣形成的放電效應(yīng)，減少打火花現(xiàn)象。
[0031]微孔壓電駐極體薄膜101具有微孔結(jié)構(gòu)的并且微孔內(nèi)可以儲存永久電荷的有機薄膜，其材料包含但不限于微孔聚丙烯薄膜，微孔聚四氟乙烯薄膜，優(yōu)選厚度20um?180um。
[0032]金屬電極層102的材料包含但不限鋁箔、銅箔，優(yōu)選厚度是Ium?lOOum。絕緣保護膜103的材料包含但不限PET膜、PVC膜、PE膜，優(yōu)選厚度是5um?300um。
[0033]該卷對卷連續(xù)極化裝置包括若干導(dǎo)輥5、放卷輥3、收卷輥4、若干極化元件201、直流高壓電源6。該極化元件201可為針或弦絲。該直流高壓電源6與每個極化元件201電氣連接。該直流高壓電源的電壓取值范圍優(yōu)選為一 50kV?20kV。
[0034]該若干導(dǎo)輥5用于傳遞該微孔壓電駐極體薄膜組件1，該微孔壓電駐極體薄膜組件I承載在該放卷輥3上，且該微孔壓電駐極體薄膜組件I的一端通過該若干導(dǎo)輥5傳遞至該收卷棍4實現(xiàn)卷對卷,該放卷棍3、該若干導(dǎo)棍5與該收卷棍4形成收卷系統(tǒng)。
[0035]定義該微孔壓電駐極體薄膜組件I的傳送方向為第一方向，定義該導(dǎo)輥5的軸向為第二方向，該第一方向垂直于該第二方向，即定義該微孔壓電駐極體薄膜組件I的長度方向為第一方向，定義該微孔壓電駐極體薄膜組件I的寬度方向為第二方向。
[0036]該若干極化元件201排布成若干極化元件排，每排極化元件排上的所有極化元件201沿第二方向均勻排列，該若干極化元件排相互平行且沿該第一方向均勻排列而形成平行極化元件列2，該平行極化元件列2用于極化位于該平行極化元件列2下方的微孔壓電駐極體薄膜組件I。該收卷系統(tǒng)驅(qū)動該微孔壓電駐極體薄膜組件I勻速經(jīng)過該平行極化元件列2下方,使該微孔壓電駐極體薄膜組件I卷對卷連續(xù)極化。
[0037]相鄰兩排極化元件排之間的距離優(yōu)選為2?20cm ;當(dāng)極化元件201為針時，每排極化元件排中相鄰兩個極化元件201之間的距離優(yōu)選為0.5?6cm，當(dāng)然如果極化元件201是弦絲，那么一排一根弦絲，就不存在這樣的說法了。每個極化元件201的端部(如，當(dāng)極化元件201為針時,該端部為針尖，當(dāng)極化元件201為弦絲時,該端部為弦絲下方外緣)到該微孔壓電駐極體薄膜組件I垂直距離優(yōu)選為I?10cm。
[0038]微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置在極化時，該連續(xù)極化方法包括以下步驟。
[0039](I)復(fù)合:將該絕緣保護膜103、該金屬電極層102、該微孔壓電駐極體薄膜101復(fù)合成該微孔壓電駐極體薄膜組件I。
[0040]在復(fù)合時:可將該金屬電極層102與該絕緣保護膜103復(fù)合；
[0041]將上述復(fù)合好的復(fù)合層與該微孔壓電駐極體薄膜101進行復(fù)合，且該金屬電極層102的幅寬略小于該微孔壓電駐極體薄膜101的幅寬。
[0042](2)接地:將該微孔壓電駐極體薄膜組件I中的金屬電極層102接地。接地的方式有兩種。
[0043]第一種，如圖3所示，該收卷輥4的收卷輥筒401為金屬收卷輥筒，在接地時，在該微孔壓電駐極體薄膜組件I的端頭處，使該金屬電極層102的長度長于該微孔壓電駐極體薄膜101的長度以露出部分金屬導(dǎo)電層102，將露出的金屬導(dǎo)電層102與該金屬收卷輥筒401電氣連接，再將該金屬收卷輥筒401接地。
[0044]第二種，如圖4所示，該收卷輥4的收卷輥筒402為非金屬收卷輥筒，在接地時，在該微孔壓電駐極體薄膜組件I的端頭處用一個金屬端子104刺穿該微孔壓電駐極體薄膜101，使該金屬端子104與該金屬電極層102電氣連接，再將該金屬端子104接地。
[0045](3)極化:打開該直流高壓電源6調(diào)至固定的極化電壓，開通該收卷系統(tǒng)使得該微孔壓電駐極體薄膜組件I勻速前進。
[0046]本實用新型整體上解決了以下問題:
[0047]I)現(xiàn)有微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷極化方法中，針或弦絲與導(dǎo)電輥的表面平行排布，針或弦絲的排列需要曲面設(shè)計，這樣增加了其制做難度；
[0048]2)導(dǎo)電輥表面面積受到其直徑的限制，使得電暈極化區(qū)域受到限制，為了保證薄膜充足的極化時間，必需降低極化收卷速度，使得效率降低了 ；
[0049]3)微孔壓電駐極體薄膜先進行極化，然后進行復(fù)正負(fù)電極，增加了薄膜表面積灰的概率。
[0050]本實用新型的有益效果在于:
[0051]I)采用平行針列(或平行弦絲)，制做加工容易；
[0052]2)平行針列(或平行弦絲)的排數(shù)數(shù)量沿復(fù)合膜長度方向均勻排設(shè)，通過增加排設(shè)長度，以提高極化速度，提高生產(chǎn)效率；
[0053]3)先復(fù)合電極層和絕緣保護層，再極化。減少了薄膜表面積灰的概率。
[0054]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其用于對微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化，該卷對卷連續(xù)極化裝置包括收卷系統(tǒng)、若干極化元件、直流高壓電源；該直流高壓電源與每個極化元件電氣連接；其特征在于:定義該微孔壓電駐極體薄膜組件的長度方向為第一方向，定義該微孔壓電駐極體薄膜組件的寬度方向為第二方向，該第一方向垂直于該第二方向，該若干極化元件排布成若干極化元件排，每排極化元件排上的所有極化元件沿第二方向均勻排列，該若干極化元件排相互平行且沿該第一方向均勻排列而形成平行極化元件列，該平行極化元件列用于極化位于該平行極化元件列下方的微孔壓電駐極體薄膜組件，該收卷系統(tǒng)驅(qū)動該微孔壓電駐極體薄膜組件勻速經(jīng)過該平行極化元件列下方，使該微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化。
2.如權(quán)利要求1所述的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其特征在于:該收卷系統(tǒng)包括若干導(dǎo)輥、放卷輥、收卷輥；該若干導(dǎo)輥用于傳遞該微孔壓電駐極體薄膜組件，該微孔壓電駐極體薄膜組件承載在該放卷輥上，且該微孔壓電駐極體薄膜組件的一端通過該若干導(dǎo)棍傳遞至該收卷棍實現(xiàn)卷對卷。
3.如權(quán)利要求1所述的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其特征在于:相鄰兩排極化元件排之間的距離為2?20cm。
4.如權(quán)利要求1所述的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其特征在于:每個極化元件的端部到該微孔壓電駐極體薄膜組件垂直距離為I?10cm。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其特征在于:該極化元件為針。
6.如權(quán)利要求5所述的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其特征在于:每排極化元件排中相鄰兩個極化元件之間的距離為0.5?6cm。
7.如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其特征在于:該極化元件為弦絲。
8.如權(quán)利要求1所述的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其特征在于:該直流高壓電源的電壓取值范圍為一 50kV?20kV。
9.如權(quán)利要求2所述的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其特征在于:該收卷輥的收卷輥筒為金屬收卷輥筒，該微孔壓電駐極體薄膜組件沿靠近極化元件的方向依次包括絕緣保護膜、金屬電極層、微孔壓電駐極體薄膜，該微孔壓電駐極體薄膜組件的端頭處，該金屬電極層的長度長于該微孔壓電駐極體薄膜的長度以露出部分金屬導(dǎo)電層，露出的金屬導(dǎo)電層與該金屬收卷輥筒電氣連接，該金屬收卷輥筒接地。
10.如權(quán)利要求2所述的微孔壓電駐極體薄膜組件卷對卷連續(xù)極化裝置，其特征在于:該收卷輥的收卷輥筒為非金屬收卷輥筒。
【文檔編號】H01L41/257GK204011486SQ201420441067
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】李彥坤, 張曉青 申請人:貝骨新材料科技（上海）有限公司