高透过率的免丝印光学薄片的挤出压延设备及工艺的制作方法

本发明涉及光学复合板材生产技术领域，具体为一种高透过率的免丝印光学薄片的挤出压延设备及工艺。

背景技术：

目前市场上增亮膜材料通常采用 UV 光固化工艺生产，这种工艺其实就是在一种双向拉伸后的塑料材料上一层或多层的液体胶，花纹辊是在这种液体胶上碾压形成增亮膜的结构花纹，由于基材和胶的透光率和折射率不一致，形成的光栅结构发生了变化，导致光线的折射方向发生改变，从而也影响了透光率的提高。其原材料需进口成本高、透过率低，工艺程序复杂，生产效率低，不利于简化生产，并且这种方法是采用涂布的方法，其涂布液中含有挥发性深剂，会对环境、生产安全造成一定的不良影响。

中国专利申请号 ：201110346640.4公开了一种增亮膜，它包括基板和微结构层，所述基板具有第一光学面和第二光学面，第二光学面位于第一光学面的背面，所述未曾结构设置于第一光学面上，其中微结构层包括主要微结构和次要微结构，主要微结构包括数个主要微结构单元，次要微结构包括数个次要微结构单元。这种结构的增亮膜为多层结构，透过率低，而且制造工艺复杂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多层共挤光学复合板材生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

高透过率的免丝印光学薄片的挤出压延设备及工艺，其特征在于，包括干燥机、除尘机、配分机、单螺杆挤出机、多层共挤模头、多辊押出机、缓冷架、瑕疵检测仪、牵引覆膜机、切边牵引机、横切机、机械手，所述干燥机将干燥的原料输送至除尘机除尘，除尘机将除尘后的原料输送至单螺杆挤出机料斗，与此同时配分机将添加剂定量配给到单螺杆挤出机，单螺杆挤出机将原料混练塑化变成溶体后输送至多层共挤模头，多层共挤模头挤出多层厚度均匀的薄片至多辊押出机，多辊押出机在多层薄片上压沿出订制的表面结构后将多层薄片压合成一体，多辊押出机压合后的薄片输送至缓冷架缓慢冷却，设置于缓冷架上的瑕疵检测仪对薄片品质进行实时监测，经缓冷架冷却的薄片输送至牵引覆膜机进行表面覆膜，由牵引覆膜机覆膜后的薄片输送至切边牵引机切除两边边料，再输送至横切机进行横切成块状薄片，机械手将块状薄片抓取后码垛；

高透过率的免丝印光学薄片的挤出压延工艺：

①选料：选用透光率为87%～90%，折射率为1.53到1.62的PMMA、PS、PC、MS、PET或 PP材料制成光学级颗粒状原料；

②干燥：将①中的原料送入干燥机进行干燥处理，使原料含水率≤0.13％；

③供料：将干燥的原料输送至除尘机除尘；除尘机将除尘后的原料输送至单螺杆挤出机料斗，与此同时配分机将扩散剂定量配给到单螺杆挤出机；

④热熔：将混合扩散剂的原料在单螺杆挤出机中，采用220℃～260℃温度混练塑化变成溶体；

⑤挤出压延成型：单螺杆挤出机将原料混练塑化变成溶体后输送至多层共挤模头，多层共挤模头挤出多层厚度均匀的薄片至多辊押出机，多辊押出机在多层薄片上压沿出与压延辊表面相适应的表面结构后将多层薄片压合成一体，得到厚度为0.2mm～10mm的光学薄片板材，光学薄片板材表面有多种微结构；

⑥冷却与检测：多辊押出机压合后的薄片输出至缓冷架缓慢冷却，设置于缓冷架上的瑕疵检测仪对薄片品质进行实时监测；

⑦覆膜：经缓冷架冷却的薄片输送至牵引覆膜机进行表面覆膜；

⑧裁切码垛：由牵引覆膜机覆膜后的薄片输送至切边牵引机切除两边边料，再输送至横切机进行横切成块状薄片，机械手将块状薄片抓取后码垛。

进一步的，光学薄片板材表面结构有金字塔形、圆弧圆柱形、棱镜形、平面形、多层共挤形等。所述的棱镜形状是∧或者是∩，棱镜形状夹角70-130度，高度为5-55μm;圆弧形与圆柱形的直径为10-220μm,高度为10-60μm。

进一步的，所述的各种微结构的节距在20μm-500μm。其节距的排列方式是直线排列或者倾斜角度排列与点阵式排列。

进一步的，所述的微结构角度误差控制在±0.5度。

进一步的，所述的薄片板材是单层基材或者是多层基材共挤。

进一步的，所述的多层共挤的薄片板材的基材雾度值可以相同或者不相同。

进一步的，所述的基材内添加的扩散剂可以是无机硅或者有机硅的球状超微细颗粒。

进一步的，所述多辊押出机配置3-5支压延辊105。

进一步的，所述压延辊为圆柱型，直径φ400-φ500，表面通过电化学方法镀了一层500μm-1000μm的镍合金层，采用超精密金刚石加工机床雕刻了微结构层，其微结构包括棱镜结构、金字塔结构、圆柱形结构、圆弧点结构、磨砂面结构等，节距在20μm-500μm。

进一步的，所述的缓冷架上布置多条缓冷辊，缓冷辊有水冷式与风冷式结构，缓冷辊表面采用镀铬与特氟龙技术。

进一步的，所述的牵引覆膜机有一对牵引辊，辊的表面是特种橡胶层，具有双工位覆膜系统，保护膜经过扩幅辊后平整的贴合在产品表面。

进一步的，所述的切边牵引机有两对牵引辊，之间设置有削圆盘锯切边方式或者是无削圆盘刀切边方式，两种切边方式都可在宽度方向调节。

进一步的，所述的横切机分有削锯片切割与无削刀片切割，两种切割方式都可以对光学膜片板材裁切合格的产品尺寸。

进一步的，所述机械手采用无影真空吸盘抓取产品。

进一步的，所述压延辊内设有冷却通道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明具有以下优点 ：

1、只用一种材料，并通过一次延压成型，不需要先通过双向拉伸制造基膜，再在基膜上方采用 UV 光固化工艺制造，原材料成本低的同时，缩短了制造工时，总体成本低。

2、由于不需要使用溶剂，在环保、安全性上也较涂布的方法要好，对环境的影响小。

3、本发明直接选用高透过率折射率的高分子材料，通过热熔延压的方式制造，其制造工艺简单。

4、只用一种材料成型，提高了产品的透过率，使产品的折射率更加稳定，不会因为两种或两种以上的不同材质的材料叠合而影响折射率。

附图说明

图 1 为本发明装置结构示意图；

图 2为本发明压延辊结构示意图；

图 3 为本发明产品示意图；

图 3 为图2中F处的放大其中一种结构示意图；

图 4为图2中F处的放大其中一种结构示意图；

图 5为图 2中F处的放大其中一种结构示意图；

图 6为图 2中F处的放大其中一种结构示意图；

图 7为图 2中F处的放大其中一种结构示意图；

图8为本产品表面为圆柱形凸起的放大示意图；

图9为本产品表面为金字塔形凸起的放大示意图；

图中：1-干燥机、2-除尘机、3-配分机、4-单螺杆挤出机、5-多层共挤模头、6-多辊押出机、7-缓冷架、8-瑕疵检测仪、9-牵引覆膜机、10-切边牵引机、11-横切机、12-机械手、101-第一膜片、102-凸起结构、103-第二膜片、105-压延辊和1051冷却通道。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例参照图1～9，高透过率的免丝印光学薄片的挤出压延设备及工艺，包括干燥机1、除尘机2、配分机3、单螺杆挤出机4、多层共挤模头5、多辊押出机6、缓冷架7、瑕疵检测仪8、牵引覆膜机9、切边牵引机10、横切机11、机械手12，干燥机1将干燥的原料输送至除尘机2除尘，除尘机2将除尘后的原料输送至单螺杆挤出机4料斗，与此同时配分机3将添加剂定量配给到单螺杆挤出机4，单螺杆挤出机4将原料混练塑化变成溶体后输送至多层共挤模头5，多层共挤模头5挤出多层厚度均匀的薄片至多辊押出机6，多辊押出机6在多层薄片上压沿出订制的表面结构后将多层薄片压合成一体，多辊押出机6压合后的薄片输送至缓冷架7缓慢冷却，设置于缓冷架7上的瑕疵检测仪8对薄片品质进行实时监测，经缓冷架7冷却的薄片输送至牵引覆膜机9进行表面覆膜，由牵引覆膜机9覆膜后的薄片输送至切边牵引机10切除两边边料，再输送至横切机11进行横切成块状薄片，机械手12将块状薄片抓取后码垛；

高透过率的免丝印光学薄片的挤出压延设备及工艺：

①选料：选用透光率为87%～90%，折射率为1.53到1.62的PMMA、PS、PC、MS、PET或 PP材料制成光学级颗粒状原料；

②干燥：将①中的原料送入干燥机1进行干燥处理，使原料含水率≤0.13％；

③供料：将干燥的原料输送至除尘机2除尘；除尘机2将除尘后的原料输送至单螺杆挤出机4料斗，与此同时配分机3将扩散剂定量配给到单螺杆挤出机4；

④热熔：将混合扩散剂的原料在单螺杆挤出机4中，采用220℃～260℃温度混练塑化变成溶体；

⑤挤出压延成型：单螺杆挤出机4将原料混练塑化变成溶体后输送至多层共挤模头5，多层共挤模头5挤出多层厚度均匀的薄片至多辊押出机6，多辊押出机6在多层薄片上压沿出与压延辊105表面相适应的表面结构后将多层薄片压合成一体，得到厚度为0.2mm～10mm的光学薄片板材，光学薄片板材表面有多种微结构；

⑥冷却与检测：多辊押出机6压合后的薄片输出至缓冷架7缓慢冷却，设置于缓冷架7上的瑕疵检测仪8对薄片品质进行实时监测；

⑦覆膜：经缓冷架7冷却的薄片输送至牵引覆膜机9进行表面覆膜；

⑧裁切码垛：由牵引覆膜机9覆膜后的薄片输送至切边牵引机10切除两边边料，再输送至横切机11进行横切成块状薄片，机械手12将块状薄片抓取后码垛。

其中，光学薄片板材表面结构有金字塔形、圆弧圆柱形、棱镜形、平面形、多层共挤形等。所述的棱镜形状是∧或者是∩，棱镜形状夹角70-130度，高度为5-55μm;圆弧形与圆柱形的直径为10-220μm,高度为10-60μm。

其中，各种微结构的节距在20μm-500μm，其节距的排列方式是直线排列或者倾斜角度排列与点阵式排列。

其中，微结构角度误差控制在±0.5度。

其中，薄片板材是单层基材或者是多层基材共挤，多层共挤的光学薄片板材包括第一膜片101、第二膜片103和凸起结构102。

其中，多层共挤的薄片板材的基材雾度值可以相同或者不相同。

其中，基材内添加的扩散剂可以是无机硅或者有机硅的球状超微细颗粒。

其中，多辊押出机6配置3-5支压延辊105。

其中，压延辊为圆柱型，直径φ400-φ500，表面通过电化学方法镀了一层500μm-1000μm的镍合金层，采用超精密金刚石加工机床雕刻了微结构层，其微结构包括棱镜结构、金字塔结构、圆柱形结构、圆弧点结构、磨砂面结构等，节距在20μm-500μm。

其中，缓冷架7上布置多条缓冷辊，缓冷辊有水冷式与风冷式结构，缓冷辊表面采用镀铬与特氟龙技术。

其中，牵引覆膜机9有一对牵引辊，辊的表面是特种橡胶层，具有双工位覆膜系统，保护膜经过扩幅辊后平整的贴合在产品表面。

其中，切边牵引机10有两对牵引辊，之间设置有削圆盘锯切边方式或者是无削圆盘刀切边方式，两种切边方式都可在宽度方向调节。

其中，横切机11分有削锯片切割与无削刀片切割，两种切割方式都可以对光学膜片板材裁切合格的产品尺寸。

其中，机械手12采用无影真空吸盘抓取产品。

其中，压延辊105内设有冷却通道1051。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。