拉幅烘箱以及延伸膜的制造方法

拉幅烘箱以及延伸膜的制造方法
【专利摘要】在用于使热塑性树脂膜沿其宽度方向延伸的拉幅烘箱中，设于内部并使加热过的空气喷到沿膜通过面行进的膜的喷气喷嘴，是如下接近喷嘴：在其喷气面设置的喷气开口由缝隙形成，所述喷气面与所述膜通过面之间距离L和所述缝隙的缝隙宽度B满足关系式：（L/B）≦10的关系，且所述距离L在150mm以下。
【专利说明】拉幅烘箱以及延伸膜的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及适于由热塑性树脂构成的延伸膜的制造的拉幅烘箱、及使用了该拉幅烘箱的由热塑性树脂构成的延伸膜的制造方法。
【背景技术】
[0002]作为由热塑性树脂构成的延伸膜的制造方法，已知:在由热塑性树脂构成的未延伸膜在其长度方向延伸而得到单轴延伸膜后、将得到的单轴延伸膜导入拉幅烘箱，在所述拉幅烘箱中，使所述单轴延伸膜在其宽度方向延伸的逐次双轴延伸法；和将由热塑性树脂构成的未延伸膜导入拉幅烘箱，在所述拉幅烘箱中，使所述未延伸膜在其长度方向及其宽度方向同时延伸的同时双轴延伸法。
[0003]由热塑性树脂构成的延伸膜被广泛应用于以包装用途为首的各种工业材料用途等。其中，聚酯、聚烯烃和聚酰胺树脂的逐次双轴延伸膜因其优良的机械特性、热特性、电气特性等而被广泛使用在未延伸膜所无法使用的用途，需要量也增加了。
[0004]但是，作为用于制造由热塑性树脂构成的延伸膜的拉幅烘箱的问题点，存在下述现象:由于膜行进时的伴随气流、供给到拉幅烘箱内并被加热的空气的供气量和从拉幅烘箱内排出的空气的排气量的不平衡等原因，在构成拉幅烘箱的各个室内，空气的循环并未完结，设定温度不同空气流入到相邻的室内，或者拉幅烘箱外的外部气体流到烘箱内。所述现象均为空气越过室的边界而沿膜的行进方向流动的现象，这样的空气流被称为MD(Machine Direction 的省略)流。
[0005]当发生MD流时，从室外流入的不同温度的空气一边在膜附近流动，一边与从室内的喷气喷嘴喷出的加热空气混合，因此膜产生较大的温度不均。膜宽度方向的温度不均也成为膜的厚度不均及特性不均原因、不仅使产品的品质降低，而且在拉幅烘箱内引起膜破损，也使得生产率降低。
[0006]当因MD流而不同温度的空气混入室内时，例如，比室的循环空气的设定温度低的温度的空气混入循环空气时，将循环空气再加热至所述室的设定温度所需的热交换器的消耗蒸汽量增加，能量效率降低。伴随气流、给排气的不平衡成为诱因，喷出空气向膜面的直线前进性损失，喷出空气容易向膜的行进方向流动。当形成该状态时，MD流增加，喷嘴原本的加热性能无法达到预期。在该状态下，为了维持加热性能，不得不增加为了将膜加热到膜的延伸等所需温度的喷出空气的风量，其结果是，热交换器消耗电量增加。
[0007]出于消除上述问题的目的，已知:使喷出空气的风量在膜的端部比在膜的中央部多，从而降低膜的宽度方向的温度不均的方法(专利文献I);和基于温度传感器检测出的温度控制热交换器，使膜的宽度方向的加热均匀，降低膜的宽度方向的温度不均的方法(专利文献2,或者专利文献3)。
[0008]作为不易受到MD流的影响的喷气喷嘴，已知:通过将在喷气喷嘴的喷气面设置的喷出空气的喷气开口的形式形成为大量的圆孔，使从喷气面喷出的空气离散化，从而不易受到MD流影响的多孔板式的喷嘴(专利文献4)。[0009]存在着从具有平坦部和与所述平坦部连续设置的倾斜部的喷嘴使平行流的空气向片的面流动，抑制片的晃动的方法。由此，有能够缩窄片与喷嘴之间的空隙，抑制热处理室的出入口的热量的出入的效果(专利文献5 )。
[0010]已知如下技术:将空气的喷出口的形式形成为大量的圆孔，大量的圆孔在第I列和第2列各列隔开间隔Py地排列,第I列的空气喷出孔的排列和第2列的空气喷出孔的排列为交错排列，第I列和第2列隔开间隔Px，喷气面与片的行进面隔开距离L地相对，喷气面的空气喷出孔采用直径为D且满足关系式(I):6 ≤(L/D)/ (Px/Py)含9及关系式(2):4≤ L/D ≤8的孔的形式，由此使得膜的宽度方向的传热效率的不均变得均匀(专利文献6)。
[0011]在先技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:JP05 - 096619A
[0014]专利文献2: JPlO - 249933A
[0015]专利文献3: JP2002 — 018970A
[0016]专利文献4:JP2009 — 255511A
[0017]专利文献5: JP2005 一 008407A
[0018]专利文献6:W02008-114586A1

【发明内容】

[0019]发明要解决的课题
[0020]然而，专利文献I至3记载的发明在空气的循环在各个室内完结的情况下发挥效果，但是对于由设定温度与该室的设定温度不同的相邻室的循环空气的一部分流入某个室内而产生的温度不均、由外部气体流入到拉幅烘箱内而产生的温度不均，无法得到温度均匀化效果。
[0021]专利文献4记载的发明在采用多孔板式的喷嘴作为喷气喷嘴时、容易产生由孔的排列引起的温度不均，必须使空气的喷出口的形式、即、孔径、膜的行进方向的孔间距、膜宽度方向的孔间距、列数等最优化。因而，从喷气喷嘴的空气喷出口的形式的设计到应用于生产为止,需要大量的成本、时间。
[0022]专利文献5记载的发明以使膜稳定行进为主要目的，而并非以加热、冷却、或者干燥膜的功能为目的。即，是在拉幅烘箱中为了充分确保膜加热用喷嘴(或者，冷却、干燥用喷嘴)的能力，作为辅助手段利用的，专利文献5记载的喷嘴本身对MD流降低的效果较小。
[0023]另外，在使专利文献5记载的喷嘴在膜通过面的上面侧与膜通过面相对，且在膜通过面的下面侧与膜通过面相对设置的情况下，由喷嘴产生的柯恩达效应、即、由空气的喷出压力和吸引力使膜稳定行进的效果，容易在膜通过面的上侧和下侧干涉，从而无法得到抑制膜的晃动的专利文献5记载的发明的效果。因此，在专利文献5中，其中记载的喷嘴仅设置在膜通过面的一侧。
[0024]专利文献6记载的发明与专利文献4记载的发明同样，虽然具有喷出空气不易受到在拉幅烘箱内流动的MD流的影响的效果，但是没有在根本上切断MD流的效果。由此，存在着由MD流引起膜的宽度方向的物性不均的危险、拉幅烘箱的消耗能量增加的危险。[0025]本发明的课题在于提供一种拉幅烘箱，通过抑制在拉幅烘箱内产生的MD流，能够降低膜的温度不均，能够制造膜的宽度方向的特性及厚度均匀的由热塑性树脂构成的延伸膜，并且能够减少将膜加热到预定的温度且保持所述温度所需的消耗能量。
[0026]用于解决课题的方案
[0027]为了解决上述问题，
【发明者】着眼于从喷气喷嘴的喷气面到膜通过面为止的距离，发明了能够抑制MD流的产生的拉幅烘箱的结构。
[0028]本发明的拉幅烘箱如下所述。
[0029]一种拉幅烘箱，在一端具有由热塑性树脂膜构成的行进膜的入口，在另一端具有该行进膜的出口，以与遍及从所述入口至所述出口形成的所述行进膜的膜通过面的上面和下面相对的方式设有多个喷气喷嘴，所述多个喷气喷嘴向所述行进膜喷射被加热过的空气，在所述喷气喷嘴的与所述膜通过面相对的喷气面设有喷出所述被加热过的空气的喷气开口，在所述入口和出口之间具有将所述行进膜沿其宽度方向延伸的延伸区域，其特征在于，所述多个喷气喷嘴中的至少一个喷气喷嘴为这样的接近喷嘴:设于所述喷气面的所述喷气开口由沿所述行进膜的宽度方向延伸的缝隙形成，所述喷气面与所述膜通过面之间的距离L和所述缝隙在所述行进膜的行进方向上的缝隙宽度B满足关系式(L/BX 10，并且，所述距离L为150mm以下。
[0030]优选的是，在本发明的拉幅烘箱中，多个所述接近喷嘴中的至少一个接近喷嘴与所述膜通过面的上面相对设置，且另外的至少一个接近喷嘴与所述膜通过面的下面相对设置。
[0031]优选的是，在本发明的拉幅烘箱中，在与所述膜通过面的上面相对设置的所述接近喷嘴和与所述膜通过面的下面相对设置的所述接近喷嘴的至少一组中，各自的所述喷气面隔着所述膜通过面彼此相对。
[0032]优选的是，在本发明的拉幅烘箱中，从所述接近喷嘴的所述缝隙朝向所述膜通过面喷出的空气的流动方向与所述膜通过面所成的喷气角度为85至95度。
[0033]优选的是，在本发明的拉幅烘箱中，在所述延伸区域的所述入口的一侧设有对所述行进膜预热的预热区域，在所述预热区域的至少一部分设有所述接近喷嘴。
[0034]优选的是，在本发明的拉幅烘箱中，所述接近喷嘴的至少一个包括壳体，该壳体在其内部具有从供给源供给的所述被加热过的空气的流路，并且在其一个面具有所述喷气面,并且该壳体具有固定壳体和可动壳体,所述可动壳体位于该固定壳体的两端部并且能够相对于该固定壳体沿所述行进膜的宽度方向移动。
[0035]优选的是，在本发明的拉幅烘箱中，在所述拉幅烘箱内具有:左右的夹紧器移动装置，使把持所述行进膜的两端部的多个夹紧器从所述入口向所述出口移动；左右的轨道，引导该左右的夹紧器移动装置，且被设置成能够在所述行进膜的宽度方向改变间隔；以及左右的轨道罩，覆盖该左右的轨道，所述各个可动壳体经由连接部件分别与所述左右的轨道罩中的离各自近的一侧的轨道罩连接，利用该各个连接部件，所述可动壳体能够与所述左右的轨道的间隔变更对应地沿所述行进膜的宽度方向移动。在此，轨道罩是以包围轨道的方式设置，与轨道一体沿宽度方向移动的部件的总称。
[0036]优选的是，在本发明的拉幅烘箱中，所述接近喷嘴中的至少一个接近喷嘴具有沿所述缝隙的单侧或两侧设置的保护罩，所述保护罩防止所述行进膜与所述接近喷嘴的顶端接触。
[0037]本发明的延伸膜的制造方法如下所述。
[0038]一种延伸膜的制造方法，其特征在于，由热塑性树脂构成的未延伸膜或者单轴延伸膜作为行进膜被从上述本发明的拉幅烘箱的任意一个拉幅烘箱的所述入口导入到该拉幅烘箱内，在该拉幅烘箱内，由从所述缝隙喷嘴喷射的所述被加热过的空气进行加热处理，在此期间，所述行进膜被沿其宽度方向延伸，然后被从所述出口导出。
[0039]作为形成向本发明的拉幅烘箱供给的热塑性树脂膜的热塑性树脂，例如有如下热塑性树脂。
[0040]S卩，作为聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃树脂、尼龙6、尼龙66等聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚亚甲基对苯二甲酸酯、聚乙烯-P-氧苯甲酸酯(*。丨J工f > -P-才々-X > '/工一卜)、聚-1，4-环亚己基二亚甲基对苯二甲酸酯以及共聚成分，例如为二甘醇、新戊二醇、聚亚烷基二醇等二醇成分、己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、2，6-萘二甲酸等二羧酸成分等共聚而成的聚酯等聚酯树脂、其他聚缩醛树脂、聚苯硫醚树脂。
[0041]尤其是，为了得到本发明的较高的效果，优选由聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂构成的膜。其中，优选聚2，6 —萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂构成的膜，特别是由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂构成的膜价格低廉，被用于非常多方面的用途，本发明的应用效果较高。这些热塑性树脂也可以是均聚树脂，还可以是共聚或者混合树脂。
[0042]热塑性树脂膜除了所述的热塑性树脂还可以含有公知的各种添加剂，例如、抗氧化剂、抗静电剂、结晶成核剂、无机粒子、减粘剂、热稳定剂、润滑剂。
[0043]发明效果
[0044]根据本发明的拉幅烘箱，抑制了拉幅烘箱内的MD流的产生，从而能够确保喷出空气的温度的均匀性，所以在拉幅烘箱内产生的膜的宽度方向的温度不均降低，能够制造膜的特性及厚度均匀的由热塑性树脂构成的延伸膜，能够实现产品品质提高和由拉幅烘箱内的月旲的破损减少得到的广品的生广率提闻。
[0045]而且，根据本发明，能够将循环空气的温度保持为与室的设定温度接近的温度，所以能够减少再加热空气时所需的热交换器的消耗蒸汽量。而且，喷气喷嘴的加热效率提高，从而能够削减热交换器的风量，也能够削减消耗电力。
【专利附图】

【附图说明】
[0046]图1是本发明的拉幅烘箱的一个方式的纵剖面概要图。
[0047]图2是图1所示的Al - Al向视的俯视概要图。
[0048]图3a为说明从作为本发明的拉幅烘箱的喷气喷嘴使用的接近喷嘴的喷气面中的缝隙向膜通过面喷出的空气的流动方向的、接近喷嘴的长度方向的纵剖面概要图。
[0049]图3b为说明从接近喷嘴的缝隙向膜通过面喷出的空气的流动方向与膜通过面所成的喷气角度的、图3a所示的A2 — A2向视的接近喷嘴的横截面概要图。
[0050]图4a是作为本发明的拉幅烘箱的喷气喷嘴使用的接近喷嘴的一例的横截面概要图。
[0051]图4b是图4a所示的接近喷嘴的喷气开口部T的放大横截面概要图。[0052]图5是图1所示的B1- BI向视的横截面概要图。
[0053]图6是使用由固定壳体和可动壳体构成的接近喷嘴情况下的图1所示的B1- BI向视的横截面概要图。
[0054]图7是在内部具有膜的处理条件不同的多个区域的本发明的拉幅烘箱的一个方式的纵剖面概要图。
[0055]图8是将构成本发明的拉幅烘箱的室模型化的模型测试机的示意侧视概要图。
[0056]图9是说明在图8的模型测试机中模拟产生伴随气流、评价MD流的大小的方法的示意侧视概要图。
[0057]图10是说明MD流的风速测定部位的图9所示的Cl —Cl向视的示意主视概要图。
[0058]图1la是在行进膜的宽度方向的长度可变的接近喷嘴作为喷气喷嘴设于本发明的拉幅烘箱的全部区域的情况的、图7所示的Dl - Dl向视的俯视概要图。
[0059]图1lb是图1la所示的接近喷嘴的端部与轨道罩的连接部的放大俯视概要图。
[0060]图12是作为本发明的拉幅烘箱的喷气喷嘴使用的行进膜的宽度方向的喷嘴的长度可变的接近喷嘴的一例的一个端部与大致中央部之间的部分的俯视概要图。
[0061]图13是在作为现有的拉幅烘箱的喷气喷嘴使用的多孔板式的喷嘴中使行进膜的宽度方向的喷嘴的长度可变的情况下的多孔板式的喷嘴的一个端部与大致中央部之间的部分的俯视概要图。
[0062]图14a是在作为本发明的拉幅烘箱的喷气喷嘴使用的行进膜的宽度方向的喷嘴的长度可变的接近喷嘴的喷气开口(缝隙)的附近设置有用于防止行进膜钩挂在接近喷嘴的顶端部的保护罩的情况下的接近喷嘴的一例的膜的行进方向上的纵剖面概要图。
[0063]图14b是图14a所示的接近喷嘴的俯视概要图。
【具体实施方式】
[0064]对本发明的拉幅烘箱的若干个实施方式参照附图进行说明。
[0065]图1是本发明的拉幅烘箱的一个方式的纵剖面概要图。图2是图1所示的Al -Al向视的俯视概要图。在图1中，拉幅烘箱TOl在一端具有由热塑性树脂膜构成的行进膜的入口 6，在另一端具有行进膜的出口 7，并且具有从入口 6到出口 7形成的行进膜的膜通过面5。
[0066]在膜通过面5的上面侧，从入口 6朝向出口 7、即在膜的行进方向，隔开间隔设有5个上侧喷气喷嘴NUn (η = I至5)。各喷气喷嘴NUn的喷气面8与膜通过面5隔开间隔而与膜通过面5相对。
[0067]在膜通过面5的下面侧，也从入口 6朝向出口 7、即在膜的行进方向，隔开间隔设有5个下侧喷气喷嘴NLn (η = I至5)。各喷气喷嘴NLn的喷气面8与膜通过面5隔开间隔而与膜通过面5相对。
[0068]通常，喷气喷嘴由壳体形成，在其内部具有从供给源供给的加热过的空气的流路，在其一面沿壳体的长度方向(行进膜的宽度方向)具有所述喷气面8。
[0069]在喷气喷嘴NUn、NLn的喷气面8设有喷出加热过的空气的喷气开口 8a。各喷气开口 8a由缝隙形成。在以下，将具有由缝隙8a形成的喷气开口的喷气喷嘴称为缝隙喷嘴。
[0070]优选的是，在拉幅烘箱TOl的内部，从膜的入口 6到膜的出口 7、即在膜的行进方向，区分成膜的处理目的不同的多个区域。
[0071 ] 拉幅烘箱中的膜的处理目的不同的区域指的是与进行膜的预热、延伸、热处理、或者冷却等的膜的处理工序对应的区域，各工序一般被称为预热区域、延伸区域、热处理区域、冷却区域等。在拉幅烘箱被区分为多个区域的情况下，优选位于最靠近入口 6的一侧的区域为预热区域。
[0072]各区域也可以形成于没有划分各区域的分隔部的一个处理室内，不过一般来说，构成为从行进膜的入口 6到行进膜的出口 7、即在膜的行进方向，划分出多个的处理室，能够对各个处理室改变温度的设定。拉幅烘箱中的处理室指的是，为了供行进膜通过而设置的开口部、以及根据需要设置的、为了供给及排出加热过的空气而设置的在开口部以外由壁分隔出的空间。
[0073]缝隙喷嘴NUn、NLn是用于喷出热风(加热过的空气)、加热膜的喷嘴。膜一边在处理室内从入口 6朝向出口 7行进，一边由从缝隙喷嘴NUn、NLn喷出的加热过的空气根据各处理目的来进行加热或者冷却。在膜的温度比加热过的空气的温度高的情况下，通过加热过的空气冷却膜。
[0074]在缝隙喷嘴NUn、NLn的周围，设有空气吸入部2。碰到膜并反弹回来的温度低的空气被空气吸入部2吸引，到达在拉幅烘箱TOl并设的热交换器3，在热交换器3，所述空气被再加热至设定温度，由循环风扇4从缝隙喷嘴NUn、NLn吹出。
[0075]在从缝隙喷嘴NUn、NLn吹出的空气的气流中，存在着维持初始风速的区域、即速度核心区(potential core),以及离开速度核心区、将周边的静止空气卷入而流速降低的区域、即紊流区。从缝隙喷嘴NUruNLn的喷气面8的喷气开口(缝隙)8a喷出的空气越是接近膜通过面5则速度核心区中的空气的风速越弱，紊流区越扩展。
[0076]因此，膜通过面5与喷气面8的距离越长，则对于伴随气流等干扰，喷出空气的直线前进性越弱，其稳定性丧失，容易成为MD流。由此，缝隙喷嘴NUruNLn对膜的加热效率也容易降低。
[0077]喷气面8是在缝隙喷嘴NUn、NLn中喷出空气的面，意味着缝隙喷嘴NUn、NLn的顶端面。膜通过面5意味着行进的膜的表面通过的面。
[0078]作为抑制MD流的产生的方法，容易想到提高喷出空气的风速的方法。但是，在从喷气面8到膜通过面5的距离大的状态下，即使提高了喷出空气的风速，也难以根本地抑制MD流的产生。其原因是，上述速度核心区的长度或者长度依赖于喷气面8的喷气开口(缝隙)8a的大小，仅提高风速的话无法确保喷出空气的稳定性。
[0079]当喷气开口(缝隙)8a的大小恒定时，提高风速意味着喷出空气的风量增加，流过膜面的伴随气流增多，容易成为MD流。并且，随着风量增加，拉幅烘箱的消耗能量(蒸汽、电力)也增加。
[0080]因此，喷出空气的速度核心区的直线前进性受到喷气面8的缝隙8a的膜行进方向上的间隙B (缝隙宽度B)(图2参照)影响，因此为了抑制MD流的产生，从喷气面8到膜通过面5为止的距离L和缝隙宽度B需要满足关系式:(L/B)≤10。优选距离L和缝隙宽度B满足关系式:(L/B) ≤ 5。在距离L为150mm的情况下，优选缝隙宽度B在15mm以下，在该情况下，距离L与缝隙宽度B能够满足关系式:(L/B)≤ 10。
[0081](L/B)的值的下限并不特别限定，不过在缝隙宽度B的值为约15mm以下的情况下，考虑到维护性、操作性等后的距离L的实用范围为约30mm，因此优选距离L与缝隙宽度B满足关系式:2 = (L/B)。
[0082]缝隙宽度B指的是喷气面8具有缝隙形状的开口时的、该开口在膜的行进方向上的长度(宽度)。
[0083]作为更有效地抑制MD流的产生的方法，优选使缝隙喷嘴NUruNLn的喷气面8到膜通过面5为止的距离L在150mm以下。
[0084]通过使喷气面8到膜通过面5为止的距离在150mm以下，喷出空气的速度核心区接近膜通过面5，因此，喷出空气对于MD流作为强力的空气屏发挥作用。因而，优选在设于处理室或者处理区域内的缝隙喷嘴NUn、NLn的至少一个缝隙喷嘴中，喷气面8到膜通过面5为止的距离L在15Ctam以下。
[0085]在以下，将喷出面8到膜通过面5的距离在150mm以下的缝隙喷嘴NUn、NLn称为接近喷嘴NUn、NLn。
[0086]由此、不仅抑制了 MD流，而且进一步改善了喷出空气的直线前进性或者稳定性，从而进一步提高了接近喷嘴NUn、NLn对膜的加热效率。而且，通过抑制MD流,进一步降低了在膜产生的温度不均，并且还能够进一步削减将循环空气加热至各处理室的设定温度所需的消耗蒸汽量。
[0087]另一方面，当喷气面8到膜通过面5为止的距离L超过150mm时，喷出空气的直线前进性容易丧失，对MD流的抑制效果降低，喷气喷嘴对膜的加热效率降低。
[0088]并且，更优选从接近喷嘴的喷气面8到膜通过面5为止的距离L在75mm以下。由此，喷出空气的速度核心区在维持直线前进性的状态下到达膜通过面5，从而提高了对MD流的抑制效果和膜的加热效率。
[0089]进一步优选从接近喷嘴的喷气面8到膜通过面5为止的距离L在50mm以下。通过使距离L在50mm以下,进一步提高了膜的加热效率。
[0090]通常，在热塑性树脂膜的拉幅烘箱中，从喷气面到膜通过面为止的距离为170mm以上、300mm以下。已判明当使该距离例如从170mm成为接近50mm时,膜的加热效率提高20% 至 30%。
[0091]利用接近喷嘴，与膜的加热效率提高的量相应地减少了循环风扇的风量，从而能够削减消耗电量。此时，与设置接近喷嘴前相比，在应用接近喷嘴的情况下，可以一边确认膜的特性及品质没有变化，一边减少循环风扇的风量。
[0092]在行进中的膜存在松弛的情况下，会产生由喷出空气使膜在上下方向晃动的现象，因此使从喷气面8到膜通过面5为止的距离L过小的话，会使行进膜接触接近喷嘴的顶端面(喷气面)，容易在行进膜产生破损。由此，可以将从喷气面8到膜通过面5为止的距离L的下限在行进膜不接触接近喷嘴的喷气面8的范围内设定。
[0093]
【发明者】确认了在后述的实施例的范围中，能够使行进膜不接触接近喷嘴地制造延伸膜。实施使行进膜的松弛减小等的处理的话，还能够使距离L进一步缩短。
[0094]另一方面，为了防止在行进膜在拉幅烘箱内因喷出空气的不平衡等而产生晃动的情况下行进膜钩挂在接近喷嘴的顶端面(喷气面)而引起膜的破损，优选将接近喷嘴的顶端面加工成尽量没有锐利的部分。
[0095]而且，也可以是，在将接近喷嘴的顶端面加工得平滑的同时，或者取代于此，在接近喷嘴的顶端面的附近沿接近喷嘴的长度方向(行进膜的宽度方向)设置防止膜钩挂用的保护罩。保护罩的形状例如是棒状、板状。在板状的情况下，可以遍及相邻的接近喷嘴之间设置一张板。
[0096]在保护罩由遍及相邻的接近喷嘴之间的一张板形成的情况下，需要在一张板设置可供排出空气流通的空气流通孔。这是为了确保通过在相邻的接近喷嘴之间形成的空气吸入部2、向在拉幅烘箱并设的热交换器3排出的空气的流通路。
[0097]对于将膜钩挂防止用的保护罩设置在接近喷嘴的顶端面的附近的情况的一例，使用图14a说明。图14a是在作为本发明的拉幅烘箱的喷气喷嘴使用的行进膜的宽度方向的喷嘴的长度可变的接近喷嘴的喷气开口(缝隙)的附近设置有用于防止行进膜钩挂于接近喷嘴的顶端面的保护罩的情况下，接近喷嘴的一例的在膜的行进方向上的纵剖面概要图。
[0098]在图14a中，接近喷嘴NL1、NL2分别为行进膜的宽度方向的喷嘴的长度可变的接近喷嘴。各接近喷嘴NL1、NL2包括固定喷嘴部分(固定壳体)14和相对于固定喷嘴部分(固定壳体)14以能够滑动的方式伸缩的可动喷嘴部分(可动壳体)15。在接近喷嘴NL1、NL2的喷气面8附近设有用于防止行进膜钩挂到接近喷嘴的顶端面的保护罩42。
[0099]优选保护罩42的顶端38比接近喷嘴NLl的喷气面8靠膜通过面5侧。而且，可以弯曲保护罩42的顶端等等来消除锐利的部分。通过保护罩42的顶端38位于比接近喷嘴NLl的喷气面8接近行进膜(膜通过面5)的位置，行进膜不与接近喷嘴NLl的顶端面接触，而根据需要与保护罩42接触，因此防止了由膜与接近喷嘴的顶端面的接触引起的膜的破损。
[0100]在喷气喷嘴为接近喷嘴的情况下，为了确保喷嘴的维护性和清扫的作业性等，可以使从位于膜通过面5的上面侧的上侧接近喷嘴NUn的喷气面8到位于膜通过面5的下面侧的下侧接近喷嘴NLn的喷气面8的距离在50mm以上，确保作业空间。即、优选使从喷气面8到膜通过面5为止的距离L在25mm以上。
[0101]在使用接近喷嘴的情况下，优选喷气面8位于与膜通过面5相对的位置。而且，在接近喷嘴设于膜通过面5的上侧和下侧的情况下，优选各个接近喷嘴的喷气面8隔着膜通过面5彼此相对。
[0102]假设对于膜通过面5仅在其上侧或者下侧设置接近喷嘴的情况下，在未设置接近喷嘴的一侧，容易流过MD流，接近喷嘴的MD流抑制效果降低。
[0103]热塑性树脂膜与布帛之类的材料不同，在上面和下面之间空气不易透过。当仅从膜的上面侧或者下面侧喷出空气时，通过喷出空气的风压将膜吹起，膜晃动增大。这会导致膜破损等。而且，难以均匀地加热、冷却或干燥膜的两面，膜容易产生物性不均。
[0104]因此，优选在与膜的被空气喷到的面相对的位置设置用于防止膜的晃动的装置(例如、按压辊等)。但是，为了防止膜的晃动，优选在膜通过面5的上面侧和下面侧分别将接近喷嘴与膜通过面5相对设置，更优选使上面侧的接近喷嘴的喷气面与下面侧的接近喷嘴的喷气面彼此相对。
[0105]喷气面相对指的是，在上面侧的接近喷嘴的喷气面向膜通过面5投影时的投影面和下面侧的接近喷嘴的喷气面向膜通过面5投影时的投影面中，双方的投影面至少一部分重合的状态。更优选双方的投影面完全重合的状态。
[0106]设接近喷嘴的个数为η个来对该状态进行说明的话，如下所述。即，在膜通过面5的上面侧设置n个接近喷嘴，在膜通过面5的下面侧也设置n个接近喷嘴，优选各接近喷嘴的喷气面位于与膜通过面5相对的位置，更优选上面侧的接近喷嘴的喷气面与下面侧的接近喷嘴的喷气面彼此相对。
[0107]对于接近喷嘴的个数n个，只要n的值为1以上的整数，则并不特别限定其上限，不过一般来说，n的值可以在300以下范围内选择。
[0108]为了充分抑制MD流，确保膜的加热、冷却或者干燥的能力，优选从接近喷嘴的缝隙喷出的空气的气流方向与膜通过面5所成的喷气角度为垂直。喷气角度为垂直意味着，从接近喷嘴的缝隙喷出的空气的气流方向23(参照图3b)与膜通过面5所成的喷气角度22在90±5°的范围内。
[0109]使用图3a和图3b说明该关系。即，并不是说图3b所不的喷气角度22相对于90°偏差1°就不属于垂直了。通常，由于接近喷嘴的设置误差等，存在着喷气角度22相对于90°有一些偏差的情况。由此、优选的喷气角度22为90±5°的范围。更优选喷气角度22在90±2°的范围。
[0110]喷气角度存在膜的行进方向的下流侧的角度(图3b的角度22)和膜的行进方向的上流侧的角度，在此所述的喷气角度指的是膜的行进方向的下流侧的角度(图3b的角度22)。
[0111]拉幅烘箱中对MD流的抑制效果是通过使喷出空气的速度核心区尽量接近膜通过面5从而对于MD流形成强力的空气屏而得到的。因而，优选在膜面的喷出空气的风压处于较高的状态。因此，优选使喷出空气垂直碰到膜通过面5。
[0112]当喷气角度22从90±5°偏离时，喷出空气斜向碰到通过膜通过面5的膜面(上面或者下面)，喷出空气的气流相对于膜面的直线前进性由于膜面的伴随气流等干扰的影响而丧失，形成MD流。因此，产生了膜宽度方向的物性不均、由MD流引起的消耗能量增加等问题。
[0113]为了使喷气角度22相对于膜通过面5垂直，如图4a所示，使接近喷嘴NUruNLn的膜的行进方向上的剖面(纵剖面)、即、与喷嘴的长度方向成直角的方向上的剖面(横剖面)24中的空气流路的形状优选相对于喷嘴中心线25左右对称。
[0114]图4b是图4a所示的接近喷嘴的喷气开口部T的放大横剖面概要图。更优选的是，在图4b所示的喷嘴的喷气开口部T的横剖面中，在喷气面8的喷气开口(缝隙)8a的缝隙间隙(缝隙宽度)B和自喷气面8向喷嘴的底面方向的距离H满足关系式:(H/B)≤10的范围内，喷嘴的所述空气流路的剖面形状左右对称。更优选的是，例如、在缝隙间隙B为IOmm的情况下，在满足关系式:H≤100mm的范围内，喷嘴的所述空气流路的剖面形状左右对称。
[0115]图5是图1所示的拉幅烘箱的图1中的B — B向视的横剖面概要图。图6是图5所示的接近喷嘴由固定壳体和可动壳体构成的情况的拉幅烘箱的横剖面概要图。
[0116]在图5所示的拉幅烘箱中，在膜通过面5的上面侧及下面侧，接近喷嘴NUn、NLn的喷气面8位于与膜通过面5相对的位置。在该拉幅烘箱中，在其内部设有:左右的夹紧器移动装置，其使用于把持膜的两端部的大量的夹紧器11从入口 6向出口 7移动；左右的轨道12，其引导左右的夹紧器移动装置，且以使行进膜的宽度方向的间隔可变的方式设置；以及左右的轨道罩13，其覆盖左右的轨道。
[0117]假设轨道罩13与接近喷嘴NUu、NLn干涉，从喷气面8到膜通过面5的距离无法接近150mm以下的范围的情况下，使接近喷嘴NUn、NLn的行进膜的宽度方向的长度比双方的轨道罩13之间的距离短，将接近喷嘴NUn、NLn收纳在双方的轨道罩13之间即可。
[0118]图6是在膜通过面5的上面侧及下面侧，接近喷嘴NUn、NLn的喷气面8与膜通过面5对向的情况下的拉幅烘箱的横剖面概要图。接下来使用图6说明用于与双方的轨道12在行进膜的宽度方向上的间隔(轨道间隔)26变化对应的接近喷嘴的结构的一例。
[0119]图6所示的接近喷嘴NUn、NLn是跟随轨道间隔26的宽度的变化而在行进膜的宽度方向上长度能够变化(伸缩)的接近喷嘴。跟随轨道间隔26的宽度的变化而长度可变的接近喷嘴NUruNLn的一例由固定喷嘴部分14和相对于固定喷嘴部分14能够滑动地出入的可动喷嘴部分15构成。可动喷嘴部分也可以由多级的可动的部分形成。
[0120]在该情况下，形成接近喷嘴的固定喷嘴部分的个数及可动喷嘴部分的个数根据轨道间隔26的变化幅度选择即可。通过将左右的可动喷嘴部分15与左右的轨道罩13分别连接，能够跟随轨道间隔26的宽度变化。
[0121 ] 在长度在其长度方向(膜的宽度方向)可变的接近喷嘴中，设置有膜钩挂防止用的保护罩的情况下，保护罩42 (参照图14a)与接近喷嘴同样，必须跟随轨道间隙的宽度变化，因此优选例如图14b所示，保护罩42由固定罩部分40和相对于固定罩部分40能够滑动地出入的可动罩部分39构成。通过将可动罩部分39的端部与轨道罩13连接，能够跟随轨道间隙的宽度变化。
[0122]在保护罩42横贯在膜的行进方向相邻的接近喷嘴NUn、NLn之间的空气吸入部2地设置的情况下，为了避免妨碍在空气吸入部2流动的空气的流动，需要在保护罩42设置保护罩的开口部41。由此，确保了从膜面反弹回来的空气的流路(空气吸入部2)。
[0123]该保护罩的开口部41的形状并不限于图14b所示的大量圆形的孔，考虑保护罩42的强度、制造精度等设计保护罩的开口部41的形状、大小、排列等即可。
[0124]行进膜的宽度方向的长度可变的喷嘴的喷气面的喷气开口的形式需要是缝隙。其原因是，如图13所示，在使用具有多孔板式的喷气面的喷气喷嘴，该喷气喷嘴由固定喷嘴部分14和可动喷嘴部分15形成的情况下，当改变喷气喷嘴的宽度时，在固定喷嘴部分14和可动喷嘴部分15的出入部位产生孔被堵塞的部分，因而存在由相邻的孔之间的间距35的变化、实质的开口面积36的缩小而导致的喷出空气的宽度方向的分布不均匀的部分37，难以使膜宽度方向的物性不均变得均匀。
[0125]该问题通过将喷气面的喷气开口的形式形成为缝隙而得到解决。即，即使喷嘴的长度(喷嘴的与膜的行进方向成直角的方向的长度)变化，在喷嘴的长度方向设置的缝隙8a的缝隙间隙的大小(缝隙宽度)在喷嘴的长度方向是固定的，因此能够避免缝隙的开口面积在固定喷嘴部分和可动喷嘴部分的出入部位发生不均匀。由此，即使喷嘴的长度变化，也能够实现具有所希望的均匀的物性的延伸膜的制造。
[0126]对于包括在内部具有加热过的空气的流路的沿行进膜的宽度方向延伸的壳体，并且在该壳体中，该壳体的行进膜的宽度方向的两端部分别在行进膜的宽度方向能够伸缩的接近喷嘴，优选，可动喷嘴部分15与轨道罩13的连接部由连接部件形成，所述连接部件能够吸收轨道12 (或者，轨道罩13)在膜行进方向的移动，且能够相对于膜的行进方向及膜的览度方向自由地旋转。
[0127]如图1la所示，拉幅烘箱具有使膜在宽度方向伸长而对膜赋予预定的物性的延伸工序。即，左右轨道之间的宽度的改变不仅是在产品宽度不同的品种的切换时需要，而且在延伸工序中，在对膜赋予各种各样的延伸倍率的情况下也需要。例如，为了使延伸倍率变化，在左右轨道之间的宽度从某个形式A的状态的轨道RPA改变为另一形式B的状态的轨道RPB的情况下，形式A的状态的轨道RPA中的轨道罩13与可动喷嘴部分15的连接部27的位置在形式B的状态的轨道RPB中移动到连接部28的位置。
[0128]即，通过双方轨道之间的宽度的改变，连接部27在膜的行进方向(MD方向)移动，并且轨道罩13相对于接近喷嘴相对旋转。因而，当单纯地固定可动喷嘴部分15与轨道罩13时，存在着通过轨道罩13的移动而使接近喷嘴受到损伤的危险。另外，膜的延伸倍率根据要求品质不同而存在着在约3至7倍的范围变化的情况，存在着MD方向的轨道的移动量也变大的情况。
[0129]因此，优选的是，在拉幅烘箱的MD方向设有多个接近喷嘴的情况下，连接部27、28吸收由轨道宽度的变更引起的MD方向的移动量30，并且连接部27、28形成为能够相对于膜的行进方向及宽度方向自由旋转的结构。这是因为，单纯地使喷嘴的长度在膜的宽度方向伸缩的话，存在着无法跟随延伸倍率的变化的情况。
[0130]该情况的应对方案如下能够实现:例如，在形成轨道罩13和可动喷嘴部分15的连接部27的连接部件设置与轨道移动量对应的长孔，并且使该长孔与销机构31(参照图1lb)和/或连杆机构等卡合。该连接部件例如通过将在安装于轨道罩13的臂部31a的顶端部设置的销31b以能够移动的方式嵌合于在接近喷嘴的端部的可动喷嘴部分的轨道侧端部安装的连接部27所设置的长孔27a来形成。
[0131]其中，即使可动喷嘴部分与轨道罩不连接，也可以在可动喷嘴部分设置驱动源，不过此时，需要采用与轨道罩的动作同步等避免接近喷嘴与轨道罩的干涉导致的损伤的应对方案。
[0132]优选的是，在喷嘴的长度可变的接近喷嘴中，在接近喷嘴的缝隙设有缝隙间隙保持用的连接肋32 (参照图12)。此时，优选连接肋32的宽度33在2mm以下，且相邻的两个肋之间的距离34在IOmm以上。
[0133]在喷气面具有缝隙形状的开口部的情况下，S卩、缝隙喷嘴、或者接近喷嘴的情况下，为了使膜宽度方向的加热效率均匀化，优选将固定喷嘴部分与可动喷嘴部分各自的缝隙间隙保持恒定的结构的喷嘴。其可以如下实现:如图12所示，在喷气面的缝隙，使连接肋32 (保持缝隙间隙的加强部件)在喷嘴宽度方向以恒定间隔设置。
[0134]由于连接肋32的存在的原因，通过连接肋32的附近的空气的气流被扰乱，因而存在产生加热效率的不均的危险。然而，根据
【发明者】的研究，通过使连接肋32的宽度33在2mm以下且使铅直方向的连接肋32的厚度在2_以下，所述危险被消除。当超过该范围时，存在着加热效率的不均增大，导致厚度不均等膜的品质问题的危险。
[0135]优选的是，相邻的两个连接肋之间的距离34至少在IOmm以上。通过使距离34在IOmm以上，在连接肋32的附近流动的空气的流量减少导致的影响减小，对膜的品质的实际损害基本不存在。距离34的上限与喷嘴的喷气面的刚性相关，因此并不特别限定，不过优选在500mm以下，更优选在IOOmm以下。
[0136]连接肋32的宽度33指的是缝隙的长度方向的连接肋32的宽度，连接肋32的厚度指的是铅直方向的尺寸。相邻两个肋的距离34指的是相邻的肋的宽度的中央位置之间的距离。
[0137]连接肋32的形状可以是长方体形状或者圆杆那样的形状。不过，对于连接肋32的形状、喷嘴宽度方向的间距等，期望根据想要生产的膜的不均的容许水平来研究最佳的规格。
[0138]优选的是，在喷嘴的长度可变的接近喷嘴，在可动喷嘴部分15相对于固定喷嘴部分14的移动部位设有滑动机构。
[0139]优选的是，可动喷嘴部分15能够一边在膜的宽度方向上不与固定喷嘴部分14碰撞地在两喷嘴之间维持恒定的间隙，一边以低的滑动阻力移动，调整为预定的喷嘴宽度。为此，可以在可动喷嘴部分15设置滑动机构，作为该滑动机构，例如考虑了在可动喷嘴部分15设置车轮并在固定喷嘴部分14设有供在可动喷嘴部分15设置的车轮行进的轨道的滑动机构。
[0140]另外，滑动机构的种类、结构并不限于如上例示的车轮式，可以考虑由线性引导件实现的滑动、使浸透润滑剂的金属板间的接触实现的滑动等各种各样的方法，考虑维护性(润滑剂的补给、喷嘴的修理、检修)、成本、滑动阻力、耐热性等来选择即可。
[0141]优选的是，在从入口 6向着出口 7区分出多个区域的拉幅烘箱中，将延伸工序之前的区域作为预热区域时，至少在预热区域的一部设有接近喷嘴。其理由如下。
[0142]图7是由多个区域构成的拉幅烘箱的一例的纵剖面概要图。
[0143]在图7中，拉幅烘箱T02中，入口 6和出口 7以外的部分由烘箱外壁21包围。拉幅烘箱T02的内部根据其所要求的功能而区分为例如预热区域ZPH、延伸区域ZD、热固定区域ZHS、冷却区域ZC。在各区域，设有与膜通过面的上面和下面相对且对行进膜喷射加热了空气的多个喷气喷嘴。
[0144]预热区域ZPH指的是使膜延伸前的工序的区域。例如，如果热塑性树脂膜是聚酯的逐次双轴延伸膜的话，是加热至膜的结晶化不发展且能够使膜延伸的温度的区域。
[0145]在最靠近拉幅烘箱T02的入口 6的位置的区域即预热区域ZPH，若通过产生MD流，流入设定温度不同的温度的空气(例如、烘箱的外部气体、延伸区域的循环空气等)，则通过喷出空气与MD流混合，从而产生膜的厚度不均、延伸性不良、或者在对进入预热前的膜实施了涂敷的情况下的涂敷的干燥不均等问题。
[0146]在预热区域ZPH产生的这些品质问题通过在预热区域ZPH之后的延伸区域ZD、热固定区域ZHS、冷却区域ZC承受的热过程而更为显著。而且，由于外部气体的流入，循环空气的温度降低，热交换器的消耗蒸汽量增加到必要以上。
[0147]根据
【发明者】的研究，通过仅在拉幅烘箱T02的一部分(预热区域)设置接近喷嘴，得到在拉幅烘箱T02的所有区域设置接近喷嘴的情况的60%以上的能量消减效果。
[0148]另一方面，在拉幅烘箱T02的后半区域、例如、热固定区域ZHS大多存在低聚物的堆积物，在该处应用喷嘴的长度可变的接近喷嘴(参照图6)的情况下，低聚物进入到喷嘴的可动喷嘴部分15与固定喷嘴部分14的滑动间隙，通过长时间地堆积，存在着喷嘴发生故障的危险。而且，堆积在该滑动间隙中的低聚物落下到膜表面的情况下，成为异物缺陷，也存在无法得到所要求的品质的问题。
[0149]根据以上的理由，通过在预热区域设置接近喷嘴，没有喷嘴故障的问题，能够大幅发挥对MD流的抑制效果、能量效率的提高效果。在预热区域设置接近喷嘴的情况下，更优选预热区域的所有喷气喷嘴均为接近喷嘴。通过使预热区域所有的喷嘴为接近喷嘴，对MD流的抑制效果、对能量的削减效果增大。
[0150]出于减少由拉幅烘箱的换气导致的拉幅烘箱内的尘埃的目的，存在着在室内设有供气管道和排气管道的情况。在使用接近喷嘴的情况下，为了提高对MD流的抑制的效果，优选在设置接近喷嘴的室或者区域中，使供气量合计与排气量合计的比为1，实现平衡。其原因是，由于供给量和排气量的不平衡，在膜的行进方向上产生空气的气流，该气流会作为扰乱发挥作用。因此，在预热区域使用接近喷嘴的情况下，在预热区域存在供气管道和排气管道时，优选使预热区域的供气量合计与排气量合计的比为I。
[0151]在应用接近喷嘴的室或者区域的入口及出口，且在从膜通过面的上面及下面沿喷气面方向(垂直方向)离开20至50mm的部位，设置空气流入防止用闸板的话，作为与接近喷嘴相辅相成的效果，得到大幅抑制MD流的效果。
[0152]为了使MD流的抑制效果及消耗能量的削减效果达到最大限，在拉幅烘箱的所有区域应用接近喷嘴即可。此时，优选使区域整体的供给量与排气量的比为I。
[0153]但是，在拉幅烘箱的所有区域应用接近喷嘴时，图6所示的长度方向(与膜的行进方向成直角的方向)的长度能够调整的接近喷嘴与通常的接近喷嘴相比，其制造费用高昂，而且容易产生由其结构引起的喷出空气的微弱的风速不均。因此，优选充分考虑成本效益、对所制造的延伸膜的品质的影响等来确定长度方向的长度能够调整的接近喷嘴的应用范围。
[0154]一般来说，下述方法被广泛实行:通过将热塑性树脂从管头挤出到冷却鼓上而得到未延伸膜，根据需要使该未延伸膜沿其长度方向(行进方向)延伸而成为单轴延伸膜，并使得到的单轴延伸膜在拉幅烘箱中沿宽度方向延伸，通过这样的方法(逐次双轴延伸法)，从而得到双轴延伸的热塑性树脂膜；或者，通过使所述未延伸膜在拉幅烘箱中沿行进方向和宽度方向同时延伸的方法(同时双轴延伸法)，从而得到双轴延伸的热塑性树脂膜。作为在这样的制造过程中使用的拉幅烘箱，优选使用本发明的拉幅烘箱。
[0155]本发明的延伸膜的制造方法为:将使热塑性树脂从管头挤出到冷却鼓上得到的未延伸膜、或者、将已经得到的单轴延伸膜导入本发明的拉幅烘箱来制造双轴延伸的延伸膜。通过本发明的延伸膜的制造方法制造的热塑性树脂构成的双轴延伸的延伸膜，其宽度方向的特性及厚度均匀。而且，与现有的情况相比，能够大幅削减该制造工序中的膜的升温所需的消耗能量。
[0156]接下来，使用实施例进一步说明本发明。
[0157]实施例1
[0158]首先，对本发明的效果的评价方法进行说明。
[0159](I) MD流的测定方法
[0160]制作将构成本发明的拉幅烘箱的室模型化的模型测试机，并使用该模型测试机测定MD流。图8是该模型测试机的纵剖面概要图。为了简便且廉价地实施测试，作为热塑性树脂膜的替代，在膜通过面5的位置固定有膜的行进方向的长度为2.0m、行进膜的宽度方向的宽度为1.8m的透明的丙烯酸板17。
[0161]模型测试机的室的内部形状尺寸为，膜的行进方向的长度为1.Sm、行进膜的宽度方向的宽度为1.8m、高度为1.5m。[0162]在模型测试机的图8中左侧的外壁18设有与膜的入口 6相当的开口 6，在右侧的外壁18设有与膜的出口 7相当的开口 7。
[0163]在丙烯酸板17的下侧，作为喷气喷嘴，将4个接近喷嘴NLn Cn= I至4)沿膜的行进方向以0.3m间距间隙设置。接近喷嘴NLn的喷气面8的喷气开口 8a为膜的行进方向的宽度(间隙)为0.016m、行进膜的宽度方向的长度为1.2m的缝隙。
[0164]喷气面8位于与丙烯酸板17的下面平行的位置。在模型测试机设有调整从喷气面8到丙烯酸板17的下面为止的距离L的机构。该距离L相当于从接近喷嘴NLn的喷气面8到膜通过面5为止的距离L。
[0165]另外、在模型测试机中，作为热塑性树脂膜的替代，使用的是丙烯酸板17，因此无法观察在实际的拉幅烘箱看到的膜的晃动，从喷气面8到丙烯酸板17的下面的距离与喷出空气的风速、风量、经时变化等无关地被维持在设定的距离。对接近喷嘴NLn，从入口 6 (开口 6)朝向出口 7 (开口 7)依次标有Nol至No4的序号。
[0166]在相邻的两个接近喷嘴Nol、No2设置I台循环风扇4 (图8中位于左侧的循环风扇4)，而且在相邻的两个接近喷嘴No3、No4设置另外I台循环风扇4 (图8中位于右侧的循环风扇4)，碰到丙烯酸板17的喷出空气通过喷嘴之间循环。调整各个循环风扇4的风量，以使喷出空气的风速达到平均约20m/s。另外，不设置热交换器，使温度为室温的空气循环。对于所有接近喷嘴NLn，喷气角度22 (参照图3b)为90±5°。
[0167]图9为说明在图8的模型测试机中模拟地产生伴随气流并评价MD流的大小的方法的纵剖面概要图。如图9所示，在模型测试机的入口 6设置有空气产生装置20。在模型测试机中，在通过循环风扇4从各接近喷嘴NLn喷出空气的状态下，通过空气产生装置20，使空气从模型测试机的入口 6朝向出口 7沿丙烯酸板17的下面流动。
[0168]图10是说明MD流的风速测定部位的图9所示的Cl 一 Cl向视的横剖面概要图。在模型测试机的出口 7，将5个风速计19在膜的宽度方向隔开大致等间隔设置。根据从喷气面8到丙烯酸板17的下面为止的距离L的改变，利用风速计19测定从出口 7流出的空气的风速，将测定得的风速的值作为MD流的大小。从空气产生装置20流出的空气的风速被调整为在模型测试机的入口 6为约3m/s，并且在膜的宽度方向上±0.5m/s的精度。
[0169]下面，对MD流的测定位置参照图10进行说明。
[0170]在模型测试机的出口 7且丙烯酸板17紧下方，使用在膜的宽度方向大致等间隔设置的5个风速计19，在？1、？2、？3、？4、？5这5点测定1?流。作为风速计19，采用80mm风标式风速计。使风标式风速计的观测面朝向膜的行进方向，测定在出口 7的沿膜的行进方向流动的空气的风速。MD流的风速随时间变动，因此将取样周期设定为I秒，并将连续15秒测定时的平均值作为MD流的风速。
[0171](2)温度不均的测定方法
[0172]在模型测试机的丙烯酸板17的接近喷嘴No2所在的部位的正上方中央部的位置，在丙烯酸板17设有宽度为150mm、长度为150mm的开口部。在该开口部设置有宽度为150mm、长度为150mm的片状的橡胶加热器。而且，在从丙烯酸板17的上面向上方离开0.7m的位置设置红外线热像仪，以能够同时拍摄片状的橡胶加热器的面的温度分布的方式，调整红外线热像仪的测定视野。
[0173]加热橡胶加热器至100°C，一边从接近喷嘴朝向橡胶加热器喷出室温的空气，一边利用在模型测试机的入口 6设置的空气产生装置20产生空气的气流。此时，通过红外线热像仪拍摄橡胶加热器的面的温度分布，对于得到的热图像，利用专用的解析软件测定由模型测试机内的MD流产生的橡胶加热器的温度不均。
[0174](3)加热效率的测定方法
[0175]关于接近喷嘴的加热效率，与上述的温度不均的测定方法同样，一边利用接近喷嘴向加热过的橡胶加热器喷射空气，一边将橡胶加热器的热消耗量、喷出空气的温度、空气喷射后的橡胶加热器温度带入下述的关系式，求得接近喷嘴的热传递率，将其作为加热效率。另外、在加热效率的测定时，空气产生装置20为不工作状态，测定接近喷嘴单体的加热效率。
[0176]关系式:热传递率[W/m2K]=橡胶加热器的热消耗量/ [(空气喷射后的橡胶加热器温度)-(喷出空气的温度)]
[0177]在此，关于橡胶加热器的热消耗量[W]，测定由喷出空气冷却橡胶加热器时的、橡胶加热器的电流值[A]、电压值[V]，按照关系式:热消耗量[W]=电流值[A] X电压值[V]计算出来。
[0178]使用上述模型测试机，求得从喷气面8到丙烯酸板17的下面为止的距离L为50mm, L/B的值为3.1时的、MD流的风速[m/s]、加热效率[W/m2K]、温度不均[°C ]。将其结果在表I中示出。
[0179]实施例2
[0180]除了使从喷气面8到丙烯酸板17的下面为止的距离L为75mm、L/B的值为4.7以夕卜，与实施例1同样，求得MD流的风速[m/s]、加热效率[W/m2K]、温度不均[°C]。将其结果在表I中示出。
[0181]实施例3
[0182]除了将从喷气面8到丙烯酸板17的下面为止的距离L为100mm、L/B的值为6.3以外，与实施例1同样，求得MD流的风速[m/s]、加热效率[W/m2K]、温度不均[°C]。将其结果在表I中示出。
[0183]实施例4
[0184]除了将从喷气面8到丙烯酸板17的下面为止的距离L为150mm、L/B的值为9.4以外，与实施例1同样，求得MD流的风速[m/s]、加热效率[W/m2K]、温度不均[°C]。将其结果在表I中示出。
[0185]实施例5
[0186]对于所有接近喷嘴NLn，将从喷嘴喷出的喷出空气的方向与膜通过面所成的角度(喷气角度)设定为110±5°，除此以外，与实施例1同样，求得MD流的风速[m/s]、加热效率[W/m2K]、温度不均[°C]。将其结果在表I中示出。
[0187]实施例6
[0188]在将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(东丽(株式会社)制，F20S)丸减压干燥后，供给到挤出机，并以280°C熔融挤出，成形为片。利用静电施加(静電印加)法使得到的片紧贴在表面温度保持在20°C的直径为1600_的冷却鼓的表面、冷却固化，得到厚度为2100 μ m的热塑性树脂膜。
[0189]利用加热过的辊组及红外线加热器加热该热塑性树脂膜，然后，用存在周向速度差的辊组在行进方向延伸3.2倍，得到单轴延伸膜。
[0190]将得到的单轴延伸膜导入由预热区域、延伸区域、热固定区域、冷却区域构成的拉幅烘箱。各区域由多个图1所示的室形成。即，预热区域为2室，延伸区域为4室，热固定区域为4室，并且冷却区域为2室。使各室的高度为3m、长度为3m、及宽度为2m。在各室中，在膜通过面5的上面侧设置5根缝隙喷嘴NUn，在膜通过面的下面侧也设置5根缝隙喷嘴NLn。对于所有缝隙喷嘴，使喷出空气的方向与膜通过面所成的角度(喷气角度)为90±5°。
[0191]预热区域中所有的缝隙喷嘴是从喷气面到膜通过面为止的距离L为50mm的接近喷嘴。在除此以外的区域中，采用从喷气面到膜通过面为止的距离L为170_的缝隙喷嘴。
[0192]缝隙喷嘴及接近喷嘴中的缝隙的缝隙间隙为10mm。因而，表示从喷气面到膜通过面为止的距离L与缝隙间隙B的比例的L/B的值，在预热区域为L/B = 5，在除此以外的区域为 L/B = 17。
[0193]在各室中，分别通过循环风扇从缝隙喷嘴或者接近喷嘴朝向膜喷出被加热至预定的设定温度的热风，进行所希望的膜的热处理。
[0194]用夹紧器把持单轴延伸膜的端部并通过温度为100°C的预热区域，导入温度为130°C的延伸区域，使单轴延伸膜在其宽度方向延伸为3.5倍。接下来，在保持该延伸了的宽度的状态下，在温度为220°C的热固定区域进行膜的热固定处理，进而在温度为100°C的冷却区域进行膜的冷却处理后，修整膜的两端部，进而，用卷取装置卷取，得到厚度为188 μ m、宽度3450mm的双轴延伸膜。各区域的温度为从缝隙喷嘴或者接近喷嘴喷出的热风的温度。膜的行进速度为25m/min。
[0195]对于得到的双轴延伸膜，从两端各除去225mm，将IOOOmm宽度3等分地切开，从而得到三根宽度为1000mm、长度为2000m的双轴延伸膜卷。
[0196]使用该3根中的由得到的双轴延伸膜的中央部分的膜得到的卷，制造膜的厚度不均的测定所需的膜卷样本。
[0197]关于膜的厚度不均的测定，对从长度为lm、宽度为600mm的膜样本，将膜样本的与宽度方向中心部及端部相距IOOmm的位置作为样本中央,从三个部位切出宽度为40mm的厚度测定用样本。此后，使用接触式厚度计y (株式会社)制KG60/A)，连续地测定各厚度测定用样本的膜的行进方向的厚度，输出到图形记录器。根据输出的厚度的文档，求得膜的行进方向的厚度的最大值Pm和最小值μ m、根据所述厚度的文档得到的连续分布的算术平均值Pm (以下，简称为平均值μπι)。并且，求得最大值与最小值的差相对于平均值的百分率，将该值作为厚度不均R [单位:％]。另外、实施例中的厚度不均R为3个部位的测定用样本的厚度不均R的平均值。
[0198]关于MD流的测定，在拉幅烘箱的出口，如图10所示，测定膜的宽度方向上等间隔的5个部位的风速，计算平均值。
[0199]算出相对于应用接近喷嘴之前的拉幅烘箱的电力削减率[%]及蒸汽削减率[%]。应用接近喷嘴之前指的是，在拉幅烘箱的所有喷嘴中，从喷气面到膜通过面为止的距离L为170mm的状态。
[0200]电力削减率[%]如下求出:将应用接近喷嘴前后的各室的循环风扇的消耗电力[kWh]按照下述的关系式算出，并计算各室的消耗电力的合计(拉幅烘箱整体的消耗电力)。
[0201]关系式:电力削减率[%] =[(应用接近喷嘴前后的消耗电力合计的减少量)/ (应用接近喷嘴之前的消耗电力合计)]。
[0202]消耗电力[kWh]按照下述的关系式求得。
[0203]关系式:消耗电力[kWh]=[循环风扇的额定容量[kWh] X (循环风扇的运转频率[Hz] /循环风扇的额定频率[Hz]) V变换器效率]。
[0204]蒸汽削减率[% ]，按照下述的关系式算出应用接近喷嘴的前后的各室热交换器的消耗蒸汽量[t/年]，计算各室的消耗蒸汽量的合计(拉幅烘箱整体的消耗蒸汽量)。
[0205]关系式:蒸汽削减率[%]=[(应用接近喷嘴的前后的消耗蒸汽量合计的减少量)/ (应用接近喷嘴之前的消耗蒸汽量合计)]。
[0206]设消耗蒸汽量为Q [kg/h]时，
[0207]在P2 > 0.5XP1 的情况下，
[0208]Q = CvX 197.8X ((Pl - P2) XP2) 0 5
[0209]在P2兰0.5 XPl的情况下，
[0210]Q = CvX98.9XP1
[0211]在此，Pl [MPa]:热交换器的控制阀的一次侧(初级侧)绝对压力，P2 [MPa]:热交换器的控制阀的二次侧(次级侧)绝对压力，Cv:由控制阀的类型和Cv开度确定的常数(从阀的性能曲线读取)。
[0212]在拉幅烘箱的各室，设置有换气用的供气管道和排气管道，以使设置有接近喷嘴的预热区域的供气量合计和排气量合计的比例为I的方式调整给排气风扇。
[0213]将实施例6的各种条件及各种测定值在表2中表示。
[0214]实施例7
[0215]将接近喷嘴应用在预热区域和延伸区域的所有缝隙喷嘴，使预热和延伸区域的供气量合计与排气量合计的比为1，除此之外，与实施例6同样，测定从拉幅烘箱制出的膜的宽度方向厚度不均[% ]、在拉幅烘箱出口的MD流的风速。而且，算出相对于应用接近喷嘴之前的拉幅烘箱的电力削减率[% ]及蒸汽削减率[% ]。将实施例7的各种条件及各种测定值在表2中表示。
[0216]实施例8
[0217]将接近喷嘴应用于预热区域、延伸区域、及热固定区域的所有缝隙喷嘴，使预热、延伸及热固定区域的供气量合计和排气量合计的比例为1，除此之外，与实施例6同样，测定从拉幅烘箱制出的膜的宽度方向厚度不均[% ]、在拉幅烘箱出口的MD流的风速。而且，算出相对于应用接近喷嘴之前的拉幅烘箱的电力削减率[% ]及蒸汽削减率[% ]。将实施例8的各种条件及各种测定值在表2中表示。
[0218]实施例9
[0219]将接近喷嘴应用在拉幅烘箱的所有区域(从预热区域到冷却区域为止的所有区域)的缝隙喷嘴，使所有区域的供气量合计与排气量合计的比为1，除此以外，与实施例6同样，测定从拉幅烘箱制出的膜的宽度方向厚度不均[% ]、在拉幅烘箱出口的MD流的风速。而且，算出相对于应用接近喷嘴之前的拉幅烘箱的电力削减率[%]及蒸汽削减率[%]。将实施例9的各种条件及各种测定值在表2中表示。
[0220]实施例10
[0221]在拉幅烘箱的所有区域(从预热区域到冷却区域为止的所有区域)，在仅在膜通过面的下侧设置接近喷嘴，且在各室设置5个，除此以外，与实施例6同样，测定从拉幅烘箱制出的膜的宽度方向的厚度不均[% ]、在拉幅烘箱出口的MD流的风速。而且，算出相对于应用接近喷嘴之前的拉幅烘箱的电力削减率[%]及蒸汽削减率[%]。将实施例10的各种条件及各种测定值在表2中表示。
[0222]实施例11
[0223]在拉幅烘箱的所有的区域(从预热区域到冷却区域的所有区域)设置有接近喷嘴。此时，使喷气角度为110±5°。除此以外，与实施例6同样，测定从拉幅烘箱制出的膜的宽度方向的厚度不均[% ]、在拉幅烘箱出口的MD流的风速。而且，算出相对于应用接近喷嘴之前的拉幅烘箱的电力削减率[%]及蒸汽削减率[%]。将实施例11的各种条件及各种测定值在表2中表示。
[0224]比较例I
[0225]在实施例1至3使用的模型测试机中，除了使从喷气面8到丙烯酸板17的下面为止的距离L为170mm，使L/B的值为10.6以外，与实施例1同样，求得MD流的风速[m/s]、加热效率[W/m2K]、温度不均[°C]。将其结果在表I中示出。
[0226]比较例2
[0227]除了使从喷气面8到丙烯酸板17的下面为止的距离L为200mm、L/B的值为12.5以外，与比较例I同样，求得MD流的风速[m/s]、加热效率[W/m2K]、温度不均[°C]。将其结果在表I中示出。
[0228]比较例3
[0229]除了使从喷气面8到丙`烯酸板17的下面为止的距离L为250mm、L/B的值为15.6以外，与比较例I同样，求得MD流的风速[m/s]、加热效率[W/m2K]、温度不均[°C]。将其结果在表I中示出。
[0230]比较例4
[0231]除了在任何区域都不应用接近喷嘴，使从喷气面到膜通过面为止的距离L为170_，使所有区域的供气量合计与排气量合计的比为0.76以外，与实施例6同样，测定从拉幅烘箱制出的膜的宽度方向厚度不均[% ]、在拉幅烘箱出口的MD流的风速。而且，算出相对于应用接近喷嘴之前的拉幅烘箱的电力削减率[%]及蒸汽削减率[%]。将比较例4中的各种条件及各种测定值在表2中示出。
[0232]根据这些实施例及比较例所示的结果可知，通过使从喷气面到膜通过面为止的距离L在150_以下，能够降低膜的温度不均，使喷气喷嘴的加热不均减少。而且，通过将从喷气面到膜通过面为止的距离L在150_以下的接近喷嘴设置在拉幅烘箱的至少预热区域，能够抑制MD流，改善膜的厚度不均。而且，接近喷嘴在削减拉幅烘箱的电力、蒸汽的消耗能量方面也可以说是有效的手段。
[0233]【表I】
[0234]
【权利要求】
1.一种拉幅烘箱，在一端具有由热塑性树脂膜构成的行进膜的入口，在另一端具有该行进膜的出口，以与遍及从所述入口至所述出口形成的所述行进膜的膜通过面的上面和下面相对的方式设有多个喷气喷嘴，所述多个喷气喷嘴向所述行进膜喷射被加热过的空气，在所述喷气喷嘴的与所述膜通过面相对的喷气面设有喷出所述被加热过的空气的喷气开口，在所述入口和出口之间具有将所述行进膜沿其宽度方向延伸的延伸区域，其特征在于， 所述多个喷气喷嘴中的至少一个喷气喷嘴为这样的接近喷嘴:设于所述喷气面的所述喷气开口由沿所述行进膜的宽度方向延伸的缝隙形成，所述喷气面与所述膜通过面之间的距离L和所述缝隙在所述行进膜的行进方向上的缝隙宽度B满足关系式(L/BX 10，并且，所述距离L为150mm以下。
2.根据权利要求1所述的拉幅烘箱，其特征在于， 多个所述接近喷嘴中的至少一个接近喷嘴与所述膜通过面的上面相对设置，且另外的至少一个接近喷嘴与所述膜通过面的下面相对设置。
3.根据权利要求2所述的拉幅烘箱，其特征在于， 在与所述膜通过面的上面相对设置的所述接近喷嘴和与所述膜通过面的下面相对设置的所述接近喷嘴的至少一组中，各自的所述喷气面隔着所述膜通过面彼此相对。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的拉幅烘箱，其特征在于， 从所述接近喷嘴的所述缝隙朝向所述膜通过面喷出的空气的流动方向与所述膜通过面所成的喷气角度为85至95度。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的拉幅烘箱，其特征在于， 在所述延伸区域的所述入口的一侧设有对所述行进膜预热的预热区域，在所述预热区域的至少一部分设有所 述接近喷嘴。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的拉幅烘箱，其特征在于， 所述接近喷嘴的至少一个包括壳体，该壳体在其内部具有从供给源供给的所述被加热过的空气的流路，并且在其一个面具有所述喷气面，并且该壳体具有固定壳体和可动壳体，所述可动壳体位于该固定壳体的两端部并且能够相对于该固定壳体沿所述行进膜的宽度方向移动。
7.根据权利要求6所述的拉幅烘箱，其特征在于， 在所述拉幅烘箱内具有:左右的夹紧器移动装置，使把持所述行进膜的两端部的多个夹紧器从所述入口向所述出口移动；左右的轨道，引导该左右的夹紧器移动装置，且被设置成能够在所述行进膜的宽度方向改变间隔；以及左右的轨道罩，覆盖该左右的轨道， 所述各个可动壳体经由连接部件分别与所述左右的轨道罩中的离各自近的一侧的轨道罩连接，利用该各个连接部件，所述可动壳体能够与所述左右的轨道的间隔变更对应地沿所述行进膜的宽度方向移动。
8.根据权利要求1至7的任意一项所述的拉幅烘箱，其特征在于， 所述接近喷嘴中的至少一个接近喷嘴具有沿所述缝隙的单侧或两侧设置的保护罩，所述保护罩防止所述行进膜与所述接近喷嘴的顶端接触。
9.一种延伸膜的制造方法，其特征在于， 由热塑性树脂构成的未延伸膜或者单轴延伸膜作为行进膜被从权利要求1至8的任意一项所述的拉幅烘箱的所述入口导入到该拉幅烘箱内，在该拉幅烘箱内，由从所述缝隙喷嘴喷射的所述被加热过的空气进行加热处理，在此期间，所述行进膜被沿其宽度方向延伸，然后被从所述出口导出。.
【文档编号】B29C55/02GK103442879SQ201280015361
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年3月23日 优先权日:2011年3月29日
【发明者】李道锡, 川越拓也, 井上博之 申请人:东丽株式会社