一种非连续屏蔽带及其制备方法与流程

本发明属于屏蔽带的加工技术领域，涉及一种非连续屏蔽带及其制备方法。

背景技术：

屏蔽带主要用于电线、电缆中，起到屏蔽作用，保障信号的传输。市场上现有电线、电缆所采用的屏蔽带，其通常由聚酯薄膜层及铝箔层构成，此种结构设计，其表面的静电积累较大。为减少信号串扰，非连续屏蔽带因其降低了屏蔽单元上的电荷积聚而得到广泛应用。与常规连续屏蔽带相比，非连续屏蔽带省去了屏蔽接地的需要，减少了安装屏蔽电缆的成本，在市场上具有独特的优势。

常规非连续屏蔽带的结构为屏蔽单元/聚酯薄膜，若采用激光切割技术制备常规的非连续屏蔽带，不仅一次性切割出来的切缝宽度是单一的，不是多样的不能满足使用多样化的需求，而且得到的屏蔽带拉伸性能低。

cn204322618u公开了一种屏蔽带，包括聚酯薄膜，所述聚酯薄膜的正反两面上均设置有铝箔屏蔽层，所述铝箔屏蔽层为非连续性结构，其上蚀刻而成有用于将铝箔屏蔽层分成若干个铝箔屏蔽单元的沟槽，所述沟槽的宽度为0.1～3mm。该实用新型的屏蔽带的铝箔屏蔽层采用非连续性结构，通过蚀刻沟槽将铝箔屏蔽层分成若干个铝箔屏蔽单元，大幅降低了每个铝箔屏蔽单元上的静电积累，无需排流，从而降低了投入成本，结构简单、易于实现。但是，该屏蔽带一次性切割出来的切缝宽度是单一的，屏蔽带拉伸性能也有待进一步提高。

cn108063002a公开了一种用于局域网传输线缆的非连续的屏蔽带及其制造方法，该发明的一种用于局域网传输线缆的非连续的屏蔽带，包括屏蔽带主体，屏蔽带主体包括第一带层、第二带层以及位于第一带层与第二带层之间的金属层，金属层上开设有多条刻痕，屏蔽带主体的外侧套设有护套层，且屏蔽带主体的内壁上固定安装有十字骨架并分隔成四个等间距的扇形孔，扇形孔内设有铜导体，且铜导体的外侧固定套设有绝缘层，绝缘层的外侧套设有对绞对。该发明的屏蔽带通过第一带层、金属层、第二带层和金属空白层相配合，第一带层和金属层在冲压后，金属层上会出现刻痕，且第一带层保持完好，金属层通过刻痕分隔为多个金属元件，并通过金属空白层使得金属层断裂后不会出现短路。但是，该屏蔽带一次性切割出来的切缝宽度也是单一的，屏蔽带拉伸性能同样有待进一步提高。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种非连续屏蔽带及其制备方法，该非连续屏蔽带具有高的拉伸性能，其屏蔽单元通过一次加工得到两种不同切缝宽度的切口。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种非连续屏蔽带，所述非连续屏蔽带包括由上至下依次设置的金属层、第一聚酯薄膜层和第二聚酯薄膜层，所述金属层上设置有第一切口和第二切口，所述第一切口与所述第二切口的切缝宽度不同。

本发明的非连续屏蔽带为金属/薄膜/薄膜结构，相对于常规的金属/薄膜结构的非连续屏蔽带，激光切割金属时降低了激光能量对薄膜的损伤，提高了屏蔽带的拉伸性能；同时具有切缝宽度不同的第一切口和第二切口，一次加工成型，增加了非连续屏蔽带的多样性，更有利于减少信号串扰。

本发明中，所述第一切口的切缝宽度为0.03～0.05mm，例如所述第一切口的切缝宽度为0.03mm、0.035mm、0.04mm、0.045mm、0.05mm。

优选地，所述第二切口的切缝宽度为0.1～0.15mm，例如所述第二切口的切缝宽度为0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.15mm。

其中，第一切口和第二切口的相对位置，可以为平行设置，也可以交错设置，平行的第一切口与第二切口之间的间距为100～130mm，例如第一切口与第二切口之间的间距为100、105mm、110mm、115mm、120mm、125mm、130mm；交错的第一切口与第二切口之间的夹角为60～90°，例如第一切口与第二切口之间的夹角为60°、65°、70°、75°、80°、85°、90°。第一切口和第二切口的相对位置不局限于上述描述，还可以根据不同需求调整为其他的相对位置。

本发明中，所述金属层为铝箔层或铜箔层。

优选地，所述金属层的厚度为20～30μm，例如所述金属层的厚度为20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm。

本发明中，所述第一聚酯薄膜层的厚度为13～15μm，例如所述第一聚酯薄膜层的厚度为13μm、13.5μm、14μm、14.5μm、15μm。

优选地，所述第二聚酯薄膜层的厚度为7～9μm，例如所述第二聚酯薄膜层的厚度为7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm。

优选地，所述第一聚酯薄膜层和所述第二聚酯薄膜层均为pet层。

本发明的目的之二在于提供一种非连续屏蔽带的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)将金属与第一聚酯薄膜进行第一次复合，得到复合带；

2)对步骤1)得到的复合带的金属层进行激光切割，所述金属层形成切缝宽度不同的第一切口和第二切口；

3)将经步骤2)激光切割后的复合带的第一聚酯薄膜侧与第二聚酯薄膜进行第二次复合，得到所述非连续屏蔽带。

步骤1)中，所述第一次复合是通过聚氨酯胶水将第一聚酯薄膜与金属粘连在一起的；优选地，所述聚氨酯胶水的厚度为4～5μm，例如所述聚氨酯胶水的厚度为4μm、4.1μm、4.2μm、4.3μm、4.4μm、4.5μm、4.6μm、4.7μm、4.8μm、4.9μm、5μm。

步骤2)中，所述激光切割的具体过程为：将经过第一次复合得到的复合带从卷材中放卷牵出，平铺、固定在切割工作台上；将两个并联的激光切割机同时对复合带上的金属进行切割，随着切割头与复合带的相对移动，形成两个不同切缝宽度的第一切口和第二切口，切割下来的熔渣被同轴气体吹走，粉尘和气化的气体被抽吸，经集尘装置处理排出；激光切割后将复合带经解吸后收卷。

其中，所述放卷的速率为10～15m/min，例如所述放卷的速率为10m/min、11m/min、12m/min、13m/min、14m/min、15m/min。

本发明中，所述复合带是通过真空吸附平铺、固定在切割工作台上的；优选地，所述真空吸附的压力为0.45～0.6mpa，例如真空吸附的压力为0.45mpa、0.46mpa、0.47mpa、0.48mpa、0.49mpa、0.5mpa、0.51mpa、0.52mpa、0.53mpa、0.54mpa、0.55mpa、0.56mpa、0.57mpa、0.58mpa、0.59mpa、0.6mpa。

本发明中，两个所述激光切割机为第一激光切割机和第二激光切割机；优选地，两个所述激光切割机对金属的切割速率均为5～9m/min，例如切割速率均为5m/min、6m/min、7m/min、8m/min、9m/min。

本发明中，所述第一激光切割机与所述第二激光切割机之间的间距为100～130mm，例如间距为100mm、105mm、110mm、115mm、120mm、125mm、130mm。

其中，所述第一激光切割机和所述第二激光切割机的激光器均为光纤激光器；优选地，所述第一激光切割机和所述第二激光切割机的输出波长均为1064nm。

所述第一激光切割机的聚焦镜为非球面硒化锌透镜，焦距为35～60mm，例如焦距为35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm；所述第二激光切割机的聚焦镜为凹凸硒化锌透镜，焦距为45～50mm，例如焦距为45mm、46mm、47mm、48mm、49mm、50mm。

本发明中，所述第一激光切割机和所述第二激光切割机的激光切割的功率均为48～50w，例如功率均为48w、49w、50w。

本发明中，所述第一激光切割机和所述第二激光切割机的激光切割的脉冲频率均为125～180khz，例如脉冲频率为125khz、130khz、135khz、140khz、145khz、150khz、155khz、160khz、165khz、170khz、175khz、180khz。

本发明中，所述第一激光切割机和所述第二激光切割机的激光切割的脉冲宽度均为35～65ns，例如脉冲宽度为35ns、40ns、45ns、50ns、55ns、60ns、65ns。

本发明中，所述同轴气体为氮气，所述第一激光切割机的氮气压力为0.15～0.2mpa，例如第一激光切割机的氮气压力为0.15mpa、0.16mpa、0.17mpa、0.18mpa、0.19mpa、0.2mpa，所述第二激光切割机的氮气压力为0.26～0.35mpa，例如第二激光切割机的氮气压力为0.26mpa、0.27mpa、0.28mpa、0.29mpa、0.3mpa、0.31mpa、0.32mpa、0.33mpa、0.34mpa、0.35mpa。

本发明中，所述抽吸粉尘和气化的气体的压力均为0.28～0.43mpa，例如抽吸粉尘和气化的气体的压力均为0.28mpa、0.29mpa、0.3mpa、0.31mpa、0.32mpa、0.33mpa、0.34mpa、0.35mpa、0.36mpa、0.37mpa、0.38mpa、0.39mpa、0.4mpa、0.41mpa、0.42mpa、0.43mpa。

本发明中，所述收卷的速率为10～15m/min，例如收卷的速率为10m/min、11m/min、12m/min、13m/min、14m/min、15m/min。

本发明通过调整上述激光切割的具体工艺，经一次加工可获得同时具有两个不同切缝宽度的切口，制备出的非连续屏蔽带在保证高拉伸性能的前提下，增加了非连续屏蔽带的多样性，更有利于减少信号串扰。

步骤3)中，所述第二次复合是通过聚氨酯胶水将第二聚酯薄膜与激光切割后的复合带的第一聚酯薄膜侧粘连在一起的；优选地，所述聚氨酯胶水的厚度为3～4μm，例如聚氨酯胶水的厚度为3μm、3.1μm、3.2μm、3.3μm、3.4μm、3.5μm、3.6μm、3.7μm、3.8μm、3.9μm、4μm。

作为本发明的优选方案，一种非连续屏蔽带的制备方法，包括以下步骤：

1)通过聚氨酯胶水将金属与第一聚酯薄膜进行第一次复合，聚氨酯胶水的厚度为4～5μm，得到复合带；

2)对步骤1)得到的复合带的金属层进行激光切割，所述金属层形成切缝宽度不同的第一切口和第二切口，其中，所述激光切割的具体过程为：将经过第一次复合得到的复合带从卷材中以10～15m/min的速率放卷牵出，通过压力为0.45～0.6mpa的真空吸附平铺、固定在切割工作台上；将并联的第一激光切割机和第二激光切割机同时对复合带上的金属进行切割，切割速率均为5～9m/min，所述第一激光切割机的聚焦镜为非球面硒化锌透镜，焦距为35～60mm；所述第二激光切割机的聚焦镜为凹凸硒化锌透镜，焦距为45～50mm；所述第一激光切割机和所述第二激光切割机的激光切割的功率均为48～50w；所述第一激光切割机和所述第二激光切割机的激光切割的脉冲频率均为125～180khz；所述第一激光切割机和所述第二激光切割机的激光切割的脉冲宽度均为35～65ns；所述同轴气体为氮气，所述第一激光切割机的氮气压力为0.15～0.20mpa，所述第二激光切割机的氮气压力为0.26～0.35mpa；随着切割头与复合带的相对移动，形成两个不同切缝宽度的第一切口和第二切口，切割下来的熔渣被同轴气体吹走，粉尘和气化的气体被抽吸，所述抽吸粉尘和气化的气体的压力均为0.28～0.43mpa，经集尘装置处理排出；

3)通过聚氨酯胶水将经步骤2)激光切割后的复合带的第一聚酯薄膜侧与第二聚酯薄膜进行第二次复合，所述聚氨酯胶水的厚度为3～4μm，得到所述非连续屏蔽带。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的非连续屏蔽带，为金属/薄膜/薄膜结构，相对于常规的金属/薄膜结构的非连续屏蔽带，激光切割金属时降低了激光能量对薄膜的损伤，提高了屏蔽带的拉伸性能，拉伸强度为85.3～92.5mpa，延伸率为57.9～68.1％；同时具有切缝宽度不同的第一切口和第二切口，一次加工成型，增加了非连续屏蔽带的多样性，更有利于减少信号串扰。

(2)本发明的非连续屏蔽带的制备方法，通过二次复合方法，将屏蔽带由常规的金属/薄膜结构设计为金属/薄膜/薄膜结构，制备出的非连续屏蔽带拉伸性能高；采用两个激光切割机切割的，且屏蔽带上对金属的切缝宽度是多样的，满足了不同的需求。

附图说明

图1为本发明的非连续屏蔽带的结构示意图；

图2为本发明的图1的金属层中第一切口和第二切口位置的第一种优选方案；

图3为本发明的图1的金属层中第一切口和第二切口位置的第二种优选方案；

图4为本发明的图1的金属层中第一切口和第二切口位置的第三种优选方案；

图5为本发明的非连续屏蔽带的金属层、第一聚酯薄膜层的制备工艺的流程示意图；

图6为本发明的非连续屏蔽带的第一切口和第二切口的制备工艺的流程示意图；

图7为本发明的非连续屏蔽带的金属层、第一聚酯薄膜层和第二聚酯薄膜层的制备工艺的流程示意图。

附图标记如下：

1-金属层；101-第一切口；102-第二切口；2-第一聚酯薄膜层；3-第二聚酯薄膜层；

100-带有金属层、第一聚酯薄膜层的屏蔽带；200-切割工作台；300-第一激光切割机；400-第二激光切割机；500-第一同轴气体；600-第二同轴气体；700-第一除尘管；800-第二除尘管；900-集尘装置；110-金属层带有第一切口、第二切口的屏蔽带；120-非连续屏蔽带。

具体实施方式

下面结合附图1-7，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。

如图1所示，本发明的非连续屏蔽带，包括由上至下依次设置的金属层1、第一聚酯薄膜层2和第二聚酯薄膜层3，金属层1上设置有第一切口101和第二切口102，第一切口101与第二切口102的切缝宽度不同。其中，金属层1上的第一切口101与第二切口102的相对位置可以为平行设置，如图2、3所示；第一切口101与第二切口102的相对位置也可以为交错设置，如图4所示。

本发明的非连续屏蔽带的制备工艺的流程示意图如图5-7所示，如图5所示，将金属与第一聚酯薄膜进行第一次复合，经过第一次复合得到带有金属层1、第一聚酯薄膜层2的屏蔽带100。如图6所示，将得到的屏蔽带100放卷运行，在切割工作台200上平铺固定，第一激光切割机300和第二激光切割机400分别产生不同的激光束能量照射在屏蔽带100的金属面上，金属因高温而瞬间熔化或气化，切割下来的熔渣分别被第一同轴气体500、第二同轴气体600吹走，粉尘和气化的气体分别被第一除尘管700、第二除尘管800抽吸，经集尘装置900处理排出，随着激光切割机的切割头与屏蔽带的相对移动，形成第一切口101和第二切口102，激光切割后收卷得到金属层1带有第一切口101、第二切口102的屏蔽带110，将得到的屏蔽带110的第一聚酯薄膜侧与第二聚酯薄膜进行第二次复合，最终制备出所需的非连续屏蔽带120，如图7所示。

本发明的一种非连续屏蔽带的制备工艺包括如下步骤：

1)第一次复合，将聚酯薄膜1与金属进行第一次复合；

2)激光切割前放卷，将经过第一次复合得到的复合带从卷材中牵出；

3)平铺、固定，将复合带平铺、固定在切割工作台上；

4)激光切割，将两个并联的激光切割机同时对复合带上的金属进行切割，切割下来的熔渣被同轴气体吹走，粉尘和气化的气体被抽吸，经集尘装置处理排出，随着切割头与复合带的相对移动，形成两个不同切缝宽度的切口；

5)激光切割后收卷，将经过步骤4)制得的复合带经解吸后收卷；

6)第二次复合，将步骤5)得到的复合带薄膜一面与聚酯薄膜2进行第二次复合，最终制备出所需的非连续屏蔽带。

本发明的实施例1-8与对比例1-7制备非连续屏蔽带时，第一激光切割机和第二激光切割机中激光功率、脉冲频率、脉冲宽度及切割速率这些工艺参数均被设定相同，具体数值如表1。除了激光工艺有所差异外，其他的参数或制备方法或制备流程等均相同。

表1

将实施例1-8与对比例1-7制得的非连续屏蔽带进行性能测试，结果如表2所示，其中，切缝宽度使用测微尺量测；切缝两侧铝箔通过万用表测量导通性，量测时将表档位拨到标有二极管的位置，然后用表笔接在要测的切缝两侧，如果发出声音那么两侧铝箔导通；拉伸强度和延伸率按照yd/t723.1-2007方法测试。

表2

其中，需要说明的是表2中复合带结构中的数字表示各层的厚度，以复合带结构“25al/13pet/9pet”为例，表示铝箔层的厚度为25μm，第一聚酯薄膜层的厚度为13μm，第二聚酯薄膜层的厚度为9μm。结合表1和表2可知，实施例1～3，随着聚焦透镜的焦距逐渐变大，铝箔上的切口逐渐变宽，第一激光切割机聚焦镜的焦距从35mm增至60mm，第一切口的宽度从0.030mm扩至0.050mm；第二激光切割机聚焦镜的焦距从45mm增至50mm，第二切口的宽度从0.100扩至0.150mm。当第一激光切割机聚焦镜的焦距增至90mm、第二激光切割机聚焦镜的焦距增至55mm(对比例3)时，第一切口的宽度为0.087mm，第二切口的宽度为0.158mm，超出本发明范围。

与常规结构(如对比例1)相比，实施例1～8的拉伸性能明显高些，这说明通过二次复合的方法，采用金属/薄膜/薄膜的结构，非连续屏蔽带的拉伸性能得到显著地提高，而且实施例1～8中有两种切缝在铝箔上呈现周期性切口，更有利于减少信号串扰。

与实施例2、实施例8相比，对比例2中聚酯薄膜1的厚度较低，如此在激光切割后，聚酯薄膜1被激穿，失去材料价值。

随着激光功率和脉冲频率的增强，如实施例2、实施例4、对比例4，切缝宽度逐渐变大，若激光功率和脉冲频率过大，即对比例4，聚酯薄膜会被激穿，失去材料价值。

随着脉冲宽度的逐渐增大，如对比例5、实施例2、实施例5，切缝宽度逐渐变小，但脉冲宽度过小时，即对比例5，聚酯薄膜会被激穿，失去材料价值。

随着辅助气体氮气压力的逐渐增强，如对比例6、实施例6、实施例2，切缝宽度略微变大，若氮气压力过小，即对比例6，切缝两侧铝箔能够导通，得到的产品不是非连续屏蔽带。

随着切割速率的逐渐增大，如实施例2、实施例7、对比例7，切缝宽度逐渐变小，但切割速率过快，即对比例7，切缝两侧铝箔能够导通，得到的产品也不是非连续屏蔽带。

综上所述，通过两个并联的激光切割机，同时切割出两种切缝宽度的切口，第一切口的切缝宽度为0.03～0.05mm，第二切口的切缝宽度为0.10～0.15mm，在铝箔上形成周期性的两种切口，更有助于减少信号串扰；通过二次复合的方法，采用金属/薄膜/薄膜的结构，非连续屏蔽带的拉伸性能从76.9mpa、12.3％提高到85.3～92.5mpa、57.9～68.1％。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。