专利名称：一种防水透气膜的拉伸定型装置和拉伸定型方法
技术领域：
本发明涉及塑料加工技术领域，特别涉及一种防水透气膜的拉伸定型装置和拉伸定型方法。
背景技术：
防水透气膜主要是以热塑性塑料为载体，加入无机矿物填料后经流延冷辊成型法 挤出成型，然后经纵向拉伸处理，使之具有独特的微孔结构。这些以高密度分布在薄膜表面的特殊结构微孔，使薄膜既能阻隔液体水的渗漏，又能让水蒸汽等气体分子通过。目前防水透气膜的主要应用领域包括个人卫生护理用品、医用防护用品(如医用床垫、防护服、手术月艮、手术床单、热敷贴、医用枕套等)、特殊场所个人防护用品、服装里衬、药品包装用辅料，建筑行业等。在欧美、日本、韩国、远东地区以及我国的港台地区，已经广泛使用防水透气膜在上述领域。现有防水透气膜生产设备主要是由流延机，预热系统，拉伸系统，冷却定型系统等构成，其中，拉伸系统和冷却定型系统的作用在于通过拉伸使薄膜上形成微孔结构并通过冷却定型系统使其定型，但是现有的拉伸系统和冷却定型系统中薄膜的受热不均匀，造成拉伸不均匀以及最终薄膜成品的不同部位之间的透气率偏差较大，难以应用于要求透气率偏差较小的领域。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点及不足，提供一种能够均匀拉伸并冷却定型成具有均匀的透气率的防水透气膜的拉伸定型装置。本发明的另一个目的在于提供一种利用上述伸装置实现的防水透气膜的拉伸定型方法。本发明的目的通过以下的技术方案实现一种防水透气膜的拉伸定型装置，由拉伸系统和冷却定型系统组成，其中，拉伸系统包括多组同向旋转并排的流延辊，冷却定型系统包括多组同向旋转并排的定型辊，所述的流延辊以及定型辊分别设置在拉伸箱体和定型箱体内，其中，拉伸箱体内装有工作温度为透气膜所用的热塑性塑料熔点的0. 5 0. 7倍的惰性溶剂，定型箱体内装有工作温度为20 40°C的惰性溶剂；所述的多组流延辊以及多组定型辊均完全浸没在相应的惰性溶剂中。本发明所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其中，所述的惰性溶剂为水或质量浓度为70%的氯化钠水溶液等。本发明所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其中，所述拉伸系统中相邻两组流延辊之间的间隙为I 5mm，最好为2m。间隙为I 5mm既保证了薄膜的小间隙拉伸，又可以防止薄膜卡死拉伸流延辊造成设备异常停机。本发明所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其中，所述拉伸系统中后一组流延辊的转速为前一组流延辊转速的I. 01 I. I倍，最好是I. 05。拉伸倍数在I. 01 I. I之间既保证了每一块薄膜都被均匀的拉伸，又提高了生产效率。本发明所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其中，所述冷却定型系统中相邻两组定型棍之间的间隙在5 IOmm,最好为7mm。定型棍之间的间隙在5 IOmm可以保证薄膜被充分的冷却定型。本发明所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其中，所述的拉伸系统中包括10 20组流延辊，所述的冷却定型系统中包括5 10组定型辊。拉伸辊和定型辊条数可以根据所做薄膜透气率的要求适当增减。本发明所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其中，所述拉伸箱体内的惰性溶剂的工作温度为透气膜所用的热塑性塑料熔点的0. 6倍。本发明所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其中，所述定型箱体内的惰性溶剂的工作温度为30°C。 一种利用上述的拉伸定型装置实现的防水透气膜的拉伸定型方法，其特征在于包括以下步骤(I)由流延机挤出的薄膜进入拉伸系统，并依次通过多组同向旋转并排的且完全浸没在惰性溶剂中的流延辊进行拉伸，其中惰性溶剂的工作温度为透气膜所用的热塑性塑料熔点的0. 5 0. 7倍；(2)经过拉伸后的薄膜进入冷却定型系统，并依次通过多组同向旋转并排的且完全浸没在惰性溶剂中的定型辊进行冷却定型，其中惰性溶剂的工作温度为20 40°C。(3)经过冷却定型后的薄膜形成防水透气膜，由收卷装置收卷。本发明与现有技术相比具有以下的有益效果本发明的流延辊以及定型辊分别浸没在拉伸箱体和定型箱体内的惰性溶剂中，并且拉伸箱体内的惰性溶剂的温度为0. 5 0. 7倍，该温度一般处于热塑性塑料玻璃化转变温度和熔点之间，在该温度下薄膜所用塑料处于高弹态，在此状态下塑料容易拉伸，同时该温度避开了塑料最大结晶速率的温度(热塑性塑料熔点0.8倍)又可以有效防止薄膜在拉伸过程中产生拉伸结晶，使薄膜变硬，影响后续的均匀拉伸；定型箱体内的惰性液体的温度为20 40°C，此温度一般在热塑性塑料玻璃化转变温度以下，在该温度下薄膜在拉升后迅速冷却定型，薄膜中的塑料迅速从高弹态过渡到玻璃态，从而使薄膜拉伸产生的微孔保持原状；由此可见，拉伸过程以及定型过程在恒定的合适的温度环境中进行，使得拉伸后，薄膜上能够形成均匀分布的微孔结构，而冷却定型系统则可以保证薄膜在拉伸后不发生变形，保持具有均匀分布的微孔结构，使得透气膜成品不同部位之间的透气率偏差小，可以应用于要求透气率偏差较小的领域。
图I为本发明的防水透气膜的拉伸定型装置的一个具体实施方式
的结构示意图。图2为图I中拉伸系统的结构示意图。图3为图I中冷却定型系统的结构示意图。图4为本发明的防水透气膜的拉伸定型方法所使用的加工设备的结构示意图。
具体实施方式
参见图I和图2，本发明的防水透气膜的拉伸定型装置由拉伸系统2和冷却定型系统3组成，其中，拉伸系统2由14组同向旋转的流延辊7平行排列而成，每组流延辊7由上下两根流延辊7组成，两根流延辊7上下方向之间的间隙为薄膜8的厚度，该间隙的大小可由液压系统控制调整；所述的14组流延辊7设置在拉伸箱体6内，该拉伸箱体6的上部设有惰性溶剂的入口 6-1，下部设有惰性溶剂的出口 6-2，拉伸箱体6内装有惰性溶剂，该惰性溶剂为水，其工作温度(进行拉伸时的温度)为透气薄膜8所用的热塑性塑料的熔点的
0.6倍(例如，当所用的热塑性塑料的为HDPE材料时，若HDPE的熔点为130°C，该特定温度为78V ) ’在该温度下，该惰性溶剂不与所用的热塑性塑料反应；所述的14组流延辊7完全浸没在所述的惰性溶剂中。所述的每一组流延辊7由单独的一个直流电机驱动，后一组流延辊7的转速是前一组流延辊7转速的I. 05倍；相邻两组流延辊7之间的间隙为2mm。参见图3，所述的定型冷却系统由8组同向旋转的定型辊4平行排列而成，每组定型辊4由上下两根定型辊4组成，两根定型辊4上下方向之间的间隙根据薄膜8的厚度可通过液压系统控制调节；所述的8组定型辊4设置在定型箱体5内，该定型箱体5上部设 有惰性液体入口 5-1，下部设有惰性液体出口 5-2，该定型箱体5内装有惰性溶剂，该惰性溶剂为质量浓度为70%的氯化钠水溶液，其工作温度(进行冷却定型时的温度)为30°C。所述的每一组定型辊4由单独的一个直流电机驱动，每组定型辊4转速相同，转速误差控制在±3 5RPM ;每组定型辊4之间的间隙为7mm。上述拉伸系统2的入口处、拉伸系统2与冷却定型系统3之间以及冷却定型系统3的出口处均均设有牵引辊9，用于引导和输送薄膜8。在上述的拉伸定型装置中，除了上面的实施方式以外，还可以采用其他的实施方式，例如，可根据具体的工艺要求，拉伸系统2中的流延辊7的数量在10 20组之间选择、相邻两组流延辊7之间的间隙在I 5mm之间选择、后一组流延辊7与前一组流延辊7之间的速度之比在I. 01 I. I之间选择、惰性溶剂的温度在透气膜所用的热塑性塑料熔点的
0.5 0. 7倍之间选择；薄膜8定型冷却系统中的定型辊4的数量在5 10组之间选择、相邻两组定型辊4之间的间隙在5 IOmm之间选择、惰性溶剂的温度在20 40°C之间选择。参见图4，本发明的防水透气膜的拉伸定型方法是利用上述的拉伸定型装置实现的方法，包括以下步骤(I)从流延机I中挤出的薄膜8经牵引辊9进入拉伸系统2的拉伸箱体6内，薄膜8在速度递增的14组流延辊7作用下进行均匀的拉伸，该拉伸过程在温度为透气薄膜8所用的热塑性塑料的熔点的0. 6倍的惰性溶剂中进行；拉伸结束后薄膜8表面上形成均匀分布的微孔结构；(2)经过拉伸的薄膜8在牵引辊9作用下进入定型冷却系统的定型箱体5内，表面带有微孔结构的薄膜8在温度保持在30°C的惰性溶剂中经过速度相等的8组定型辊4的作用进行冷却和定型，最终形成防水透气膜成品；(3)防水透气膜成品由收卷装置10收卷起来存放。上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种防水透气膜的拉伸定型装置，由拉伸系统和冷却定型系统组成，其中，拉伸系统包括多组同向旋转并排的流延辊，冷却定型系统包括多组同向旋转并排的定型辊，其特征在于，所述的流延辊以及定型辊分别设置在拉伸箱体和定型箱体内，其中，拉伸箱体内装有工作温度为透气膜所用的热塑性塑料熔点的0. 5 0. 7倍的惰性溶剂，定型箱体内装有工作温度为20 40°C的惰性溶剂；所述的多组流延辊以及多组定型辊均完全浸没在相应的惰性溶剂中。
2.根据权利要求I所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其特征在于，所述的惰性溶剂为水或质量浓度为70%的氯化钠水溶液。
3.根据权利要求I所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其特征在于，所述拉伸系统中相邻两组流延辊之间的间隙为I 5mm。
4.根据权利要求I所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其特征在于，所述拉伸系统中后一组流延辊的转速为前一组流延辊转速的I. 01 I. I倍。
5.根据权利要求I所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其特征在于，所述冷却定型系统中相邻两组定型辊之间的间隙在5 10mm。
6.根据权利要求I所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其特征在于，所述的拉伸系统中包括10 20组流延辊。
7.根据权利要求I所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其特征在于，所述的冷却定型系统中包括5 10组定型辊。
8.根据权利要求I所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其特征在于，所述拉伸箱体内的惰性溶剂的工作温度为透气膜所用的热塑性塑料熔点的0. 6倍。
9.根据权利要求I所述的防水透气膜的拉伸定型装置，其特征在于，所述定型箱体内的惰性溶剂的工作温度为30°C。
10.一种利用权利要求I 7中任一项的拉伸定型装置实现的防水透气膜的拉伸定型方法，其特征在于包括以下步骤 (1)由流延机挤出的薄膜进入拉伸系统，并依次通过多组同向旋转并排的且完全浸没在惰性溶剂中的流延辊进行拉伸，其中惰性溶剂的工作温度为透气膜所用的热塑性塑料熔点的0. 5 0. 7倍； (2)经过拉伸后的薄膜进入冷却定型系统，并依次通过多组同向旋转并排的且完全浸 没在惰性溶剂中的定型辊进行冷却定型，其中惰性溶剂的工作温度为20 40°C。
(3)经过冷却定型后的薄膜形成防水透气膜，由收卷装置收卷。
全文摘要
本发明公开了一种防水透气膜的拉伸定型装置和拉伸定型方法，其中，拉伸定型装置由拉伸系统和冷却定型系统组成，拉伸系统包括多组同向旋转并排的拉伸辊，冷却定型系统包括多组同向旋转并排的定型辊，所述的拉伸辊以及定型辊分别设置在拉伸箱体和定型箱体内，其中，拉伸箱体内装有工作温度为透气膜所用的热塑性塑料熔点的0.5～0.7倍的惰性溶剂，定型箱体内装有工作温度为20～40℃的惰性溶剂；所述的多组流延辊以及多组定型辊均完全浸没在相应的惰性溶剂中。拉伸定型方法包括薄膜依次进入拉伸系统和冷却定型系统分别进行拉伸和冷却定型的步骤。本发明拉伸定型装置和拉伸定型方法可生产出具有均匀分布的微孔结构的防水透气膜。
文档编号B29L7/00GK102744884SQ201210204178
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者周开德, 徐伟, 莫兹冠, 蒋文真, 诸泉, 谢怀兴 申请人:广州市合诚化学有限公司