用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种微波处理方法，尤其涉及一种用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法，特别涉及到的是用于硅基太阳电池、薄膜太阳电池或夹层玻璃中的胶膜，如EVA胶膜、PVB胶膜或聚烯烃材料等。按以下步骤进行：上料及熔融→挤出调平→轧花→第一节冷却定型→微波处理→第二节冷却定型→收卷。用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法有助于消除内应力，改善收缩率。
【专利说明】用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微波处理方法，尤其涉及一种用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法，特别涉及到的是用于硅基太阳电池、薄膜太阳电池或夹层玻璃中的胶膜，如EVA胶膜、PVB胶膜或聚烯烃材料等。
【背景技术】
[0002]硅基太阳电池、薄膜太阳电池或夹层玻璃需要用一定的封装胶膜进行封装，成为一体形成组件。要求封装材料能够完全地填充被封装的基材内部或者基材之间，无任何气泡、空洞等瑕疵。
[0003]现有的方式依次将被封装的基材和封装材料相间排列，把封装胶膜做内嵌层，夕卜侧都为被封装材料。组成的叠层放入一定的温度控制的恒温设备，如层压机或者烘箱，在温度范围为40°C?180°C恒定的温度下，封装胶膜开始融化，反应，交联，时间为3min?180min,形成组件。
[0004]胶膜首先在恒定的温度下融化，如材料存在生产过程中的内应力，则融化过程的同时，胶膜开始收缩，在受限空间下，一些粘附力较薄弱、内应力较大的区域、上下面与被封装材料接触面少的区域或者受热相对过快的区域，被收缩力拉开，形成空洞，导致组件缺胶。
[0005]现有封装胶膜通过挤出机和模头成型，客观上造成胶膜具有一定的取向性，外在表现为在熔点以上的融化温度下，胶膜内应力得到释放，胶膜开始收缩，这与产品的品质要求无收缩率相悖。于是，在现有的胶膜中，采取了加热法和高速挤出法来打破胶膜的规整性，降低胶膜的内应力，实现控制胶膜的收缩率在一定的范围，一般收缩率按照既定的测试方法控制在收缩率〈3%.无论是加热法还是高速挤出法，在收缩率得到改善的同时，也有不少的副作用，比如，加热法容易产生凝胶现象，增大助剂可能的挥发，影响生产的稳定性，高速挤出法对成型设备及其寿命是一种挑战，无法支撑生产工艺的不断进步。
[0006]
【发明内容】
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种加热均匀，加热速度快，可进行选择性加热，加热控制方式及时、反应灵敏，强场高温，微波加热穿透能力强，清洁卫生、无污染的用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法。
[0007]本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法，按以下步骤进行:
(I)、上料及熔融:
将原料添加进挤出机内，原料添加的速度为不超过800kg/小时，挤出机的温度为60?110°C，挤出机内熔融的时间为不超过10分钟。
[0008]上料及熔融是胶膜生产的第一步，决定胶膜的速度和产量。
[0009](2)、挤出调平: 原料经挤出机熔融塑化后，物料经过计量和模唇调整出平整的胶膜，胶膜的厚度为
0.2mm?Imm的任意确定厚度，出膜温度为80?120°C，出膜速度为2?15米/分钟；挤出和调平保证塑化效果，保证膜厚度均一，物料混合均匀，包括温度在内的参数均一，是收缩率均一控制并保证低值的前提条件。
[0010](3)、轧花:
将胶膜牵引进入轧辊中进行轧花成型，轧辊的压力为3?8atm，轧辊的温度为10?40°C，轧辊的轧合时间不超过I分钟；
轧花是为了保证胶膜产品的使用性能，一定的花纹为了固定胶膜上下接触产品的位置，不至于有较大滑动。同时，花纹也在一定程度上降低在使用过程加热融化时胶膜的收缩程度。
[0011](4)、第一节冷却定型:
将轧好花纹的胶膜传输入冷却辊中，冷却棍的数量为I?7个，依次对胶膜进行冷却定型，固定花纹，冷却棍的温度为10?30°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊的四分之一周长；
第一节冷却是为了固定花纹，固定胶膜的形状，防止胶膜在热状态被牵引后导致重新取向，使收缩率变大，花纹的冷却固定也保证在后续的加工中防止花纹走形。
[0012](5)、微波处理:
经过冷却定型的胶膜进入厢式封闭通道，由微波给胶膜进行加热:在厢式封闭通道中设置若干个微波发生器，微波发生器间的设置间距为0.2米?5米；根据实际需要，选定微波发生器中微波波数的频率范围为2800?3000CHT1、或1650?1850 cm—1、或1000?1500CHT1，频率为同一频率或为不同频率的组合；胶膜通过厢式封闭通道的时间为10秒?5分钟，厢式封闭通道内的温度为20°C?50°C;出料后，胶膜的表面温度为40°C?70°C，胶膜的内部温度为42°C?75°C ；
微波处理的目的是为了加热胶膜到熔点之上，使胶膜链段自由运动，逐渐消除之前产生的内应力，达到控制收缩率的目的。材料对一定波长具有选择性，加热均一，而由于高分子材料导热性差，产生内热外冷效果，保证了花纹的形状。
[0013](6)、第二节冷却定型:
经微波加热后的胶膜需要重新冷却，使胶膜内部彻底冷却成型，将胶膜传输进入冷却辊中，冷却棍的数量为I?7个，冷却辊的温度为10?30°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊四分之一周长。
[0014]第二节冷却定型是为了冷却收缩率处理完毕的胶膜，固定形状，保证在后续的牵引和传输中不会再次拉伸取向产生内应力。也防止花纹因为长期温度的原因而变形。
[0015](7)、收卷:
按照要求，对胶膜进行分切收卷，包装成成品。
[0016]微波是一种能量(而不是热量)形式，但在介质中可以转化为热量，微波加热根据产生的微波和产品本身分子或基团固有的运动频率一致，达到共振摩擦效果，将其转换成热能。
[0017]微波加热的优势在于，通过“内摩擦热”升温，物料内外部同时加热、同时升温，力口热速度快且均匀，仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十分之一就可达到加热目的。[0018]微波相对现有的加热方法，具有明显的优势，传统的加热方法都是由表及里，逐步加热，因为胶膜为聚合物，传热效率差，需要时间长，另外，胶膜因为使用性能需要，表面有花纹，在表面温度高于内部温度条件下接近和超过熔点，在消除内应力之前，胶膜花纹首先变形，无法保证原来完好形态，破坏胶膜表面的物理结构。
[0019]微波加热穿透力强，因为分子或基团共振，有选择性，引起内摩擦产生热量，因为聚合物传热效率差，外界温度低于胶膜温度时，使胶膜加热温度梯度按厚度成正态分布，呈现中间高，两边低现象，这为保证胶膜表面花纹，并能够消除内应力提供可能性。
[0020]微波加热以分子或者基团共振为前提，对于高分子材料来说，为链段蠕动提供了可能性，有助于消除内应力，改善收缩率。
微波频率的选择，由EVA胶膜和PVB胶膜的特性决定。
[0021]本发明提供用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法，有助于消除内应力，改善收缩率。
【具体实施方式】
[0022]下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1:一种用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法，按以下步骤进行:
(1)、上料及熔融:
将原料添加进挤出机内，原料添加的速度为不超过800kg/小时，挤出机的温度为60°C，挤出机内熔融的时间为不超过10分钟；
(2)、挤出调平:
原料经挤出机熔融塑化后，物料经过计量和模唇调整出平整的胶膜，胶膜的厚度为
0.2mm,出膜温度为80°C，出膜速度为2米/分钟；
(3)、轧花:
将胶膜牵引进入轧辊中进行轧花成型，轧辊的压力为3atm，轧辊的温度为10°C，轧辊的轧合时间不超过I分钟；
(4)、第一节冷却定型:
将轧好花纹的胶膜传输入冷却辊中，冷却棍的数量为I个，依次对胶膜进行冷却定型，固定花纹，冷却棍的温度为10°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊的四分之一周长；
(5)、微波处理:
经过冷却定型的胶膜进入厢式封闭通道，由微波给胶膜进行加热:在厢式封闭通道中设置若干个微波发生器，微波发生器间的设置间距为0.2米；根据实际需要，选定微波发生器中微波波数的频率范围为2800?3000CHT1，频率为同一频率或为不同频率的组合；胶膜通过厢式封闭通道的时间为10秒，厢式封闭通道内的温度为20°C ;出料后，胶膜的表面温度为40°C，胶膜的内部温度为42°C ；
(6)、第二节冷却定型:
经微波加热后的胶膜需要重新冷却，使胶膜内部彻底冷却成型，将胶膜传输进入冷却辊中，冷却棍的数量为I个，冷却辊的温度为10°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊四分之一周长； (7)、收卷:
按照要求，对胶膜进行分切收卷，包装成成品。
[0023]实施例2:—种用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法，按以下步骤进行:
(1)、上料及熔融:
将原料添加进挤出机内，原料添加的速度为不超过800kg/小时，挤出机的温度为80°C，挤出机内熔融的时间为不超过10分钟；
(2)、挤出调平:
原料经挤出机熔融塑化后，物料经过计量和模唇调整出平整的胶膜，胶膜的厚度为
0.5mm,出膜温度为100°c，出膜速度为10米/分钟；
(3)、轧花:
将胶膜牵引进入轧辊中进行轧花成型，轧辊的压力为5atm，轧辊的温度为20°C，轧辊的轧合时间不超过I分钟；
(4)、第一节冷却定型:
将轧好花纹的胶膜传输入冷却辊中，冷却棍的数量为5个，依次对胶膜进行冷却定型，固定花纹，冷却棍的温度为20°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊的四分之一周长；
(5)、微波处理:
经过冷却定型的胶膜进入厢式封闭通道，由微波给胶膜进行加热:在厢式封闭通道中设置若干个微波发生器，微波发生器间的设置间距为3米；根据实际需要，选定微波发生器中微波波数的频率范围为1650?1850 cnT1，频率为同一频率或为不同频率的组合；胶膜通过厢式封闭通道的时间为2分钟，厢式封闭通道内的温度为30°C ;出料后，胶膜的表面温度为50°C，胶膜的内部温度为50°C ；
(6)、第二节冷却定型:
经微波加热后的胶膜需要重新冷却，使胶膜内部彻底冷却成型，将胶膜传输进入冷却辊中，冷却棍的数量为5个，冷却辊的温度为20°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊四分之一周长；
(7)、收卷:
按照要求，对胶膜进行分切收卷，包装成成品。
[0024]实施例3:—种用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法，按以下步骤进行:
(1)、上料及熔融:
将原料添加进挤出机内，原料添加的速度为不超过800kg/小时，挤出机的温度为110°C，挤出机内熔融的时间为不超过10分钟；
(2)、挤出调平:
原料经挤出机熔融塑化后，物料经过计量和模唇调整出平整的胶膜，胶膜的厚度为Imm,出膜温度为120°C，出膜速度为15米/分钟；
(3)、轧花:
将胶膜牵引进入轧辊中进行轧花成型，轧辊的压力为8atm，轧辊的温度为40°C，轧辊的轧合时间不超过I分钟；
(4)、第一节冷却定型:将轧好花纹的胶膜传输入冷却辊中，冷却棍的数量为7个，依次对胶膜进行冷却定型，固定花纹，冷却棍的温度为30°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊的四分之一周长；
(5)、微波处理:
经过冷却定型的胶膜进入厢式封闭通道，由微波给胶膜进行加热:在厢式封闭通道中设置若干个微波发生器，微波发生器间的设置间距为5米；根据实际需要，选定微波发生器中微波波数的频率范围为1000~1500CHT1，频率为同一频率或为不同频率的组合；胶膜通过厢式封闭通道的时间为5分钟，厢式封闭通道内的温度为50°C ;出料后，胶膜的表面温度为70°C，胶膜的内部温度为75°C ；
(6)、第二节冷却定型:
经微波加热后的胶膜需要重新冷却，使胶膜内部彻底冷却成型，将胶膜传输进入冷却辊中，冷却棍的数量为7个，冷却辊的温度为30°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊四分之一周长；
(7)、收卷:
按照要求，对胶膜进行分切收卷，包装成成品。
[0025]实施例4:一种用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法，按以下步骤进行:
(1)、上料及熔融:
将原料添加进挤出机内，原料添加的速度为不超过800kg/小时，挤出机的温度为110°C，挤出机内熔融的时间为不超过10分钟；
(2)、挤出调平:
原料经挤出机熔融塑化后，物料经过计量和模唇调整出平整的胶膜，胶膜的厚度为Imm,出膜温度为120°C，出膜速度为15米/分钟；
(3)、轧花:
将胶膜牵引进入轧辊中进行轧花成型，轧辊的压力为8atm，轧辊的温度为40°C，轧辊的轧合时间不超过I分钟；
(4)、第一节冷却定型:
将轧好花纹的胶膜传输入冷却辊中，冷却棍的数量为7个，依次对胶膜进行冷却定型，固定花纹，冷却棍的温度为30°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊的四分之一周长；
(5)、微波处理:
经过冷却定型的胶膜进入厢式封闭通道，由微波给胶膜进行加热:在厢式封闭通道中设置若干个微波发生器，微波发生器间的设置间距为5米；根据实际需要，选定微波发生器中微波波数的频率范围为2800~3000011'1650~1850 cm'1000~150cm-1，频率为同一频率或为不同频率的组合；胶膜通过厢式封闭通道的时间为5分钟，厢式封闭通道内的温度为50°C ;出料后，胶膜的表面温度为70°C，胶膜的内部温度为75°C ；
(6)、第二节冷却定型:
经微波加热后的胶膜需要重新冷却，使胶膜内部彻底冷却成型，将胶膜传输进入冷却辊中，冷却棍的数量为7个，冷却辊的温度为30°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊四分之一周长；(7)、收卷:
按照要求，对胶膜进行分切收卷，包装成成品。
【权利要求】
1.一种用于薄膜或封装胶膜收缩率的微波处理方法，其特征在于按以下步骤进行: (1)、上料及熔融: 将原料添加进挤出机内，原料添加的速度为不超过800kg/小时，挤出机的温度为60?110°C，挤出机内熔融的时间为不超过10分钟； (2)、挤出调平: 原料经挤出机熔融塑化后，物料经过计量和模唇调整出平整的胶膜，胶膜的厚度为0.2mm?1mm，出膜温度为80?120°C，出膜速度为2?15米/分钟； (3)、轧花: 将胶膜牵引进入轧辊中进行轧花成型，轧辊的压力为3?8atm，轧辊的温度为10?40°C，轧辊的轧合时间不超过I分钟； (4)、第一节冷却定型: 将轧好花纹的胶膜传输入冷却辊中，冷却棍的数量为I?7个，依次对胶膜进行冷却定型，固定花纹，冷却棍的温度为10?30°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊的四分之一周长； (5)、微波处理: 经过冷却定型的胶膜进入厢式封闭通道，由微波给胶膜进行加热:在厢式封闭通道中设置若干个微波发生器，微波发生器间的设置间距为0.2米?5米；根据实际需要，选定微波发生器中微波波数的频率范围为2800?3000CHT1、或1650?1850 cm—1、或1000?1500CHT1，频率为同一频率或为不同频率的组合；胶膜通过厢式封闭通道的时间为10秒?5分钟，厢式封闭通道内的温度为20°C?50°C;出料后，胶膜的表面温度为40°C?70°C，胶膜的内部温度为42°C?75°C ； (6)、第二节冷却定型: 经微波加热后的胶膜需要重新冷却，使胶膜内部彻底冷却成型，将胶膜传输进入冷却辊中，冷却棍的数量为I?7个，冷却辊的温度为10?30°C，各辊冷却的时间不超过I分钟，胶膜在冷却辊上的包覆面不低于冷却辊四分之一周长； (7)、收卷: 按照要求，对胶膜进行分切收卷，包装成成品。
【文档编号】B29C71/04GK103817943SQ201310580883
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】周志英, 汪利刚, 来勇, 刘玉巧 申请人:浙江祥邦科技有限公司