提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺化率的设施的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及聚酰亚胺薄膜制造设备，具体为一种提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺 化率的设施。
【背景技术】
[0002] 聚酰亚胺薄膜是具有高强度、高韧性、耐磨耗、耐高温、耐腐蚀等优异性能的高分 子材料，是制作各种中高档电工电子元器件的主要绝缘材料，广泛应用于电工电子行业。目 前聚酰亚胺薄膜的制备工艺是以聚酰胺酸树脂溶液为原料，在流涎机上流涎得到自支撑的 聚酰胺酸薄膜，再经过加热拉伸、高温亚胺化、冷却定型处理得到聚酰亚胺薄膜。
[0003] 随着下游应用产品轻、薄、短、小及高可靠性的设计要求，市场需求的薄膜厚度规 格趋于薄型化，对其制备技术、产品质量特别是产品良率均提出了更高的要求。
[0004] 聚酰亚胺薄膜制备过程中，常规采用拉伸定型或张紧定型的制造工艺达到所需要 的厚度和常规性能。拉伸定型或张紧定型时均需要夹持固定聚酰亚胺薄膜半成品聚酰胺酸 薄膜的两个侧边，在高温条件下依靠薄膜两侧的夹持装置对薄膜施加横向作用力，即对薄 膜进行横向拉伸。纵向拉伸时也需要夹持固定薄膜两侧边，避免薄膜向中心收缩变形而减 小宽度。
[0005] 例如聚酰亚胺薄膜生产时，通常是将聚酰胺酸树脂通过流涎方式在流涎机上成型 为聚酰胺酸薄膜，之后通过高温炉进行亚胺化处理制得聚酰亚胺薄膜。亚胺化过程中要将 半成品薄膜的双侧夹持固定，使薄膜在夹持状态下进行横向拉伸或张紧处理，并保持此状 态完成尚温亚胺化，以提尚薄I旲的常规性能。
[0006] 现有的薄膜生产线两侧的夹持装置主要为安装在环形导轨的链条上的链铗或者 针扣。纵横向拉伸均要对薄膜进行高温处理，特别是聚酰胺酸薄膜的亚胺化需要更高温度 的处理，最高处理温度可达500°C。生产线中的链条及其上的链铗或者针扣在高温环境下温 度也随之升高，在拉伸入口位置夹持薄膜时极易因为高温造成薄膜侧边夹破或者撕裂，侧 边破损的薄膜在后续的拉伸、亚胺化、定型以及开夹等工艺过程中容易在链铗铗口位置或 针扣刺扣位置造成脱铗或脱扣而被拉破，降低薄膜拉伸质量，甚至薄膜无法正常收卷，减少 薄膜产品收率，严重影响薄膜生产线产量。
[0007] 同时，聚酰胺酸薄膜的边缘由于太薄容易产生上翘现象，链铗夹持时使薄膜侧边 折叠成双层边。双层边夹持过程中遇到高温使得链铗夹持位置薄膜容易撕裂，同样导致产 品不能正常收卷，降低薄膜产品收率。
[0008] 实际生产线中，聚酰亚胺薄膜的开铗位置接近牵引收卷装置，开铗时薄膜受到拉 伸应力、牵引张力及收卷张力等综合作用容易出现裂边、横向断裂等破膜现象，以致薄膜无 法正常收卷，严重影响薄膜收率，降低了薄膜产量。
[0009] 为了解决聚酰亚胺薄膜制备过程中破边、断膜等问题，近年出现了相关的专利 申请，如公告号为CN202245464U的中国实用新型专利"薄膜生产设备的入铗引导装置"、[0010] 此外公开号为CN102416684A的中国发明专利"流涎机薄膜生产粘带处置方 法"、公开号为CN102303388A的中国发明专利"流涎机薄膜生产粘带处理方法"、公告号为 CN202147343U的中国实用新型专利"自动擦拭脱模剂的聚酰亚胺薄膜生产装置"等是通过 改进制造工艺处理流涎粘带造成破膜、断膜等异常，调节工艺参数较多，调节范围大，特别 是引入如擦拭脱模剂会造成薄膜过分光滑无法正常应用于下游产品的副作用等。 【实用新型内容】
[0011] 本实用新型的目的是设计一种提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺化率的设施，在聚酰胺 酸薄膜从钢带上剥离后薄膜行进过程中其一定宽度的边侧部分的上方和/或下方安装加 热管，随接近外缘，加热管与薄膜表面距离逐渐缩小，使薄膜边侧部分的温度升高亚胺化率 提高、减少薄膜边侧部分的聚酰胺酸含量，从而使聚酰胺酸薄膜侧边的强度增大，被夹持时 不易发生夹破或者裂边的故障，保证了薄膜的质量，提高薄膜收率。
[0012] 本实用新型设计的一种提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺化率的设施包括成型模具，承 载流涎成型聚酰胺酸液膜的循环钢带及烘箱，其后为拉伸设备和亚胺化设备，聚酰胺酸薄 膜从钢带上剥离后，在进入拉伸设备前，薄膜行进过程中其横向宽X范围内边侧部分的上 方和/或下方安装加热管，所述X = 20~200mm，在宽X范围内、在薄膜上方和/或下方排 列等间距的2~6列长度方向与薄膜行进方向平行的加热管，加热管列的长度L = u*v，其 中u表示薄膜行进速度、V表示薄膜处理时间，且0. 5m/min < u < 20.0 m/min，8秒< V < 80 秒。加热管与薄膜表面垂直距离为m，随接近薄膜外缘m逐渐减小。在薄膜外缘上方和/或 下方的加热管与薄膜表面距离最小为M，M = 10~30mm，m = (1~8) M。薄膜两边侧部分 上方和/或下方加热管的安装高度以薄膜纵向中心线上的铅垂平面对称。
[0013] 进行化学亚胺化时，从钢带上剥离的聚酰胺酸薄膜传送行程上，在进入拉伸设备 之前，薄膜侧边设置化学亚胺化喷淋装置，喷淋装置包括喷淋头和沐浴液管，在横向宽X范 围内的薄膜上方和/或下方安装喷淋头，所述X = 20~200mm，喷淋头经沐浴液管连接沐浴 液泵，沐浴液泵连接沐浴液贮罐。喷淋头朝向薄膜表面的为喷淋面，宽度为X，喷淋面上均布 朝向薄膜表面的喷嘴。喷淋面靠近薄膜边缘的喷嘴纵列的长度为L，随接近薄膜中心、喷嘴 纵列的长度逐渐减小至0。使边侧部分薄膜受到喷淋的时间随接近边缘逐渐增长。
[0014] 喷淋头下方，有沐浴液收集槽，喷淋头的俯视投影落在沐浴液收集槽内。沐浴液收 集槽与沐浴液贮罐相连接。喷淋的沐浴液经薄膜流入沐浴液收集槽内，再回到沐浴液贮罐 内回收循环使用。
[0015] 在靠近拉伸设备的喷淋头端部和/或靠近薄膜中心的喷淋头侧边安装有气刀，靠 近拉伸设备的喷淋头端部的气刀长度大于X，靠近薄膜中心喷淋头侧边的气刀长度大于L。 气刀除去薄膜表面的沐浴液，并阻断沐浴液流入薄膜的中心区域。
[0016] 为改变拉伸时边侧部分薄膜表面的温度，在拉伸设备内、边侧部分上方和/或下 方设置提高温度的静压箱，边侧部分的静压箱宽度Y = 20~200mm，长度与拉伸设备内的拉 伸区域长度相同，边侧部分的静压箱与提高温度的供热设施相连接，中部静压箱热风温度 为G，边侧部分静压箱的热风温度为（1.0~1.5倍）G，最高为375°C。
[0017] 亚胺化设备中，在进入高温区之前，为提高边侧部分薄膜表面的温度，于薄膜宽Z 的边侧部分的上方和/或下方加装辅助加热管，所述Z = 20~200mm，所述辅助加热管排列 为等间距的2~6列、长度方向与薄膜行进方向平行，辅助加热管列的前端与亚胺化设备的 进口端相平，延伸到亚胺化设备的高温区之前，即辅助加热管列的长度为亚胺化区域长度 的1/2至3/4,辅助加热管与薄膜表面垂直距离为k，随接近薄膜外缘k逐渐减小。在薄膜 外缘上方和/或下方的辅助加热管与薄膜表面距离最小为K，K = 10~30mm，k = (1~5) K0
[0018] 与现有技术相比，本实用新型一种提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺化率的设施的优点 为：1、聚酰胺酸薄膜两边侧部分的亚胺化率提高，使之强度增加，即在此后拉伸或张紧时夹 持装置的链铗或者扣针着力处薄膜的强度增加，使因夹破、拉破造成的脱铗或脱扣故障不 易发生，由实验来看，破边、断膜的情况极少发生，薄膜产品收率大大提高；2、本设施易于实 现，只需调节化学亚胺化处理的时间、加热管与薄膜表面的垂直距离或单独控温的静压箱 热风温度，即可控制聚酰胺酸薄膜两边侧部分的亚胺化率，得到两侧加强的聚酰胺酸薄膜。
【附图说明】
[0019] 图1为本提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺化率的设施实施例自支撑聚酰胺酸薄膜从 钢带上剥离后进入拉伸设备前、行进过程中的薄膜边侧部分上方局部加热管示意图。
[0020] 图2为图1 一个边侧的横截面图。
[0021] 图3为本提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺化率的设施实施例在从钢带上剥离的自支 撑聚酰胺酸薄膜传送行程上，在进入拉伸设备前，在薄膜侧边设置的化学亚胺化设施示意 图。
[0022] 图4为图3的A-A向剖视图；
[0023] 图5为本提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺化率的设施实施例横拉机内拉伸区域的静 压箱横截面示意图。
[0024] 图6为本提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺化率的设施实施例横拉机内亚胺化区域边 侧的辅助加热管俯视图。
[0025] 图7为图6的一个边侧的横截面图。
[0026] 图中标号为：1、薄膜，2、加热管，3、气刀，4、沐浴液收集槽，5、喷淋头，6、沐浴液贮 罐，7、沐浴液管，8、静压箱，9、辅助加热管，10、亚胺化加热管。
【具体实施方式】
[0027] 本提高聚酰胺酸薄膜侧边亚胺化率的设施实施例包括成型模具，承载流涎成型聚 酰胺酸液膜的循环钢带及烘箱，其后为横拉机，横拉机分为拉伸区域和亚胺化区域，在横拉