专利名称：塑料金属的热贴复合方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明是塑料与金属的复合方法及其装置，是关于塑料工艺中塑料与金属的热贴层合加工方法及其用于该方法的专用设备。
通常用作电缆屏蔽材料的塑料金属复合带，其加工方法采用干式复合法或者挤出复合法;干式复合法是先将塑料基材和金属基材作予处理，在塑料基材上涂敷粘合剂然后进行层压复合。该方法工序复杂，基材需作予处理，使用粘合剂进行复合，粘合剂的质量直接影响复合带的质量，产品复合牢度差，使用寿命低，原材料选择范围窄，粘合剂中溶剂易挥发，环保安全条件要求高;挤出复合法是采用将塑料原料塑化挤出直接涂敷在金属带上，虽不需粘合剂，基材也要做予处理，工艺和设备精度要求严，很难控制好涂膜的厚度均匀性;这两种方法使用的设备分别为干式复合机和挤出复合机，干式复合机因有电晕处理器和涂胶装置，结构较复杂，工艺复杂，生产效率较低;挤出复合机自动化程度高，设备造价高，体积大，能耗较高，设备稳定性要求高，当设备一旦出现故障不便立即停车，造成下角多、浪费大，连续生产大长度复合带质量难以保证，因此满足不了电缆加工对其屏蔽材料的质量方面日益发展的需要。
本发明的目的在于提供一种能克服上述缺点，具有工艺简单、控制灵活、生产效率高、产品成本低、产品复合牢度强、生产环境不污染、设备造价低等特点的金属塑料热贴的复合方法及其专用设备，解决了长期以来连续生产大长度的复合带质量不稳定现象，降低了物耗和能耗，该方法的基材不需做予处理，简化了生产工艺，提高了生产效率，使用该工艺加工的塑料金属复合带，作为电缆的屏蔽材料可使成缆加工中工艺温度降低，便于快速成缆;该热贴复合的专用设备结构简单、造价低、生产布局合理、占地面积小、操作方便、劳动强度低，特别适用于多层基材层合加工。
本发明的塑料金属复合带的热贴复合方法是用事先预制的金属带和塑料薄膜为基材分别放置在热贴复合专用设备的正、侧位退绕装置上，按照热贴工艺流程(图3)和工艺技术条件，先将高速运行(退绕)的金属带(一侧或两侧面)进行快速升温加热，利用直接加热方式将金属带表面油污烧掉，起到基材予处理作用，再将已退绕的(一层或二层)塑料薄膜直接热贴层压复合在被加热的金属带上，经冷却后自动卷取，然后静置恒温熟化，即可加工成为带状塑料金属复合带。其工艺流程如图4所示。
当一层预制的塑料薄膜与金属带层合时，侧位退绕(1)、(2)可任用一个(与金属带加热一侧一致)同时金属带的一侧加热即可。
当二层预制的塑料薄膜与金属带层合时，侧位退绕(1)、(2)均用，同时金属带的两侧被加热。
结合工艺流程给出该方法的工艺技术条件金属带退绕张力40-80N/cm金属带加热温度表面温度150-400℃薄膜退绕张力20-50N/cm金属带与薄膜复合前夹角0～π/2弧度热贴复合辊钢辊温度10-50℃(钢辊与硅胶辊的压力)复合压力0.25～0.6MPa冷却辊温度0～30℃卷取张力80～120N/cm熟化温度40～50℃时间40～200h
所述的金属带是由金属材料制成，最好为钢带、铝带、铜带，其厚度为0.001～0.9mm;塑料薄膜是用高分子材料由吹塑或流延工艺成型的薄膜，最好是由EAA、EVA、EMAA及离子键聚合物树脂单挤，或由上述树脂与聚烯烃树脂共混、共挤、复合而成的薄膜，其厚度约为0.01～0.1mm。该加工方法的具体实施情况(以铝塑复合带和钢塑复合带为例)
所述的用于热贴复合方法的专用设备是热贴式复合机，它是由正位退绕装置、加热装置、侧位退绕装置、复合装置、冷却装置、卷取装置所构成，如图3所示，它是将正位退绕装置上的基材高速运转进入加热装置进行瞬间快速升温加热，再与侧位退绕装置上的基材由复合装置完成层压复合，经冷却装置充分冷却后，卷到装置才进行自动卷取。其中侧位退绕装置可为一个或一对，正位退绕装置是一个。当两层基材进行层合时，侧位退绕装置只用一个，与被加热基材所加热一侧相对应，当叁层基材进行层合时，侧位退绕装置用二个，同时被加热的基材两侧均被加热;使用热贴式复合机生产塑料金属复合带时，其工艺流程如图4所示所述的加热装置是气体燃烧装置或者远红外辐射器或者电磁感应器;最好是气体燃烧装置，该装置是由气体混合器、可燃性气体、自动点火器、燃烧喷头、隔热罩、排废气孔、气体浓度报警器所构成;其结构作用是将燃烧喷头安装在隔热罩内侧，在隔热罩夹层中装有冷却装置进行隔热，以降低生产现场环境温度，在隔热罩中间还设有排气孔道，将燃烧后的废气从中排掉，当生产现场气体浓度达到一定量时，报警器会立即自动报警，并会自动打开排气孔道，及时排除废气，避免事故发生;其工作过程是自动点燃可燃性气体，当正位退绕装置上的基材进入加热装置，燃烧喷头的火焰直接喷烧在高速移动的基材上使该基材得到快速升温加热，在很短时间内可将基材本身温度加热到工艺要求的温度，火焰对基材的喷烧还可以烧掉基材表面油膜，起到基材表面予处理的作用，在这一过程中可同时完成基材的加热和表面处理。
所述的正位退绕装置由退绕辊、调偏装置、退绕张力控制器构成，它是将基材装在退绕辊上用张力控制器调整基材退绕的速度，用调偏装置调整基材在退绕辊上的左右位置。
所述的侧位退绕装置由退绕辊、退绕张力控制器、反转角度控制装置构成，其中反转角控制装置是有反转和角度控制两部分功能;侧位退绕装置工作过程是将基材装在退绕辊上用张力控制器调整基材退绕的速度，以保持基材退绕时受力恒定，再由反转角度控制装置将侧位退绕的基材反转到与正位退绕的基材平行的位置，通过角度控制调整正位基材与侧位基材复合接触前的夹角α保持一致，一般0＜｜α｜＜π/2弧度。本发明的另一特点是侧位退绕装置是采用边位给料的布局，有效地利用了生产空间，减少了设备及其占地面积;侧位退绕装置可在同一侧按装1套或2套(上下各1套)，用来对二层或三层基材复合，当正位退绕基材一侧加热时，侧位退绕装置仅用一套来进行二层基材复合;当正位退绕基材的两侧被加热时，侧位退绕装置需用两套来进行三层基材复合。
所述的复合装置由复合辊、压力调整装置构成，其中复合辊由上、下辊构成，在上辊上设有压力调整装置，用来调整上辊的上、下移动位置。上辊是具有弹性的硅胶辊，下辊是钢辊，上下辊均有冷却串水系统，可使辊的表面温度恒定，防止侧位(或正位)退绕的基材复合时与上、下辊自粘，阻止复合辊不受被加热基材的温度影响，用压力调整装置使得上、下辊之间的接触压力保持恒定，也就是复合压力恒定在某一范围，保持基材层压复合质量一致。
所述的冷却装置是由两个冷却辊构成，辊内带有冷却串水系统，它是将复合后的产品充分冷却，防止卷取后产品粘结，还可使产品保持表面光洁，便于分切及成缆加工。
所述的卷取装置由边位控制器、张力控制器、侧位卷取转辊构成，它是用边位控制器控制卷取后产品端面整齐、便于分切及成缆加工，用张力控制器控制复合产品收卷的松紧程度，使其适宜，从而防止卷取产品时内部粘连以影响成缆加工。结合
使用热贴式复合机对塑料金属进行层压复合的工作过程热贴式塑料金属复合机(如图所示)是由正位退绕装置、燃气加热装置，侧位退绕装置、复合装置、冷却装置、卷取装置所构成，它是将金属带装在正位退绕装置上，按一定的速度退绕，进入加热装置，此时加热喷头的火焰直接喷烧在金属带上，烧掉金属带表面的油膜，同时使金属带温度瞬间加热到工艺要求的温度，随着设备的运转，安装在侧位退绕装置上的塑料薄膜已反转到与加热后金属带平行齐剂的位置上，在进入复合辊前两基材之间正好成一定夹角，使得利用金属带的温度正好烘烤薄膜(使其融熔)直接热贴层压复合在金属带上，复合后的产品经冷却装置充分冷却后，才由卷取装置自动卷取，然后静置恒温熟化一段时间，便成为用作电缆等方面屏蔽材料的金属塑料复合带。
图1热贴式复合机主视示意图;
图2热贴式复合机俯视示意图;
图3热贴式复合机结构框图;
图4热贴式复合法生产工艺流程框图1-正位退绕辊 Ⅰ-正位退绕装置
2-张力控制器 Ⅱ-侧位退绕装置3-气体燃烧装置 Ⅲ-加热装置4-侧位退绕辊 Ⅳ-复合装置5-热贴复合辊 Ⅴ-冷却装置6-冷却辊 Ⅵ-卷取装置7-卷取转辊8-反转角度控制装置
权利要求
1.一种塑料金属带的热贴复合方法，其特征在于它是用预制的金属带和塑料薄膜材基材，分别放置在热贴复合机的退绕装置上，按该工艺流程和工艺技术条件，先将高速运行(退绕)的金属带(任一侧或两侧面)进行快速升温加热，再将已退绕的(一层或二层)塑料薄膜直接热贴层压复合在该金属带上，经冷却后自动卷取，然后静置熟化，即可加工成为带状塑料金属复合带，其工艺流程为先将正位退绕上的金属带进行退绕，再将该金属带(一侧或二侧)进行直接加热，加热后再与塑料薄膜进行复合，在金属带进行上述工序的同时，对侧位退绕(一侧或二侧)上的塑料薄膜进行退绕，使其正好与加热好的金属带进行层压复合，复合后将该复合带先进行冷却，再进行卷取，卷取后的复合带静置在熟化室进行恒温熟化，即成为塑料/金属复合带(二层)或塑料/金属/塑料复合带(三层)，当一层预制塑料薄膜与金属带层合时，侧位退绕(1)、(2)可任用一个、仅对金属带的一侧加热即可。当二层预制塑料薄膜与金属带层合时，侧位退绕(1)、(2)均用，要对金属带的两侧加热，其工艺技术条件为金属带退绕张力 40-80N/cm加热温度金属带表面 150-400℃薄膜退绕张力20-50N/cm金属带与薄膜复合前夹角 0～90°(0-π/2)热贴复合辊钢辊温度 10-50℃压力 0.25～0.6MPa冷却辊温度 0-30℃卷取张力80-120N/cm熟化温度40-50℃时间40～200h
2.如权利要求1所述的塑料金属复合带的热贴复合方法，其特征在于所述的金属带最好为钢带、铝带、铜带，其厚度为0.001～0.9mm。塑料薄膜最好为EAA、EVA、EMAA及离子键聚合物等共聚物树脂或者由上述树脂与聚烯烃树脂共混、共挤、复合用吹塑或流延工艺成型的薄膜单挤，其厚度为0.01～0.1mm。
3.如权利要求1所述的塑料金属复合带热贴复合方法的专用设备，它有正位退绕装置、卷取装置、冷却装置，其特征在于它还有加热装置、侧位退绕装置、复合装置所构成，它是将高速运转的正位退绕装置上的基材由加热装置瞬间升温加热，与侧位退绕装置上的基材由复合装置完成层压复合，经冷却装置充分冷却后，卷取装置自动完成卷取。
4.如权利要求3所述的热贴复合方法的专用设备，其特征在于所述的加热装置最好是气体燃烧器，它是由气体混合器、气体、自动点火器、燃烧喷头、隔热罩、排废气孔、气体浓度报警器所构成，其中，隔热罩上用冷却装置进行隔热，罩内侧安装着燃烧喷头，罩的中间安装着排废气孔道、隔热罩可是1个或一对，分别安装在被加热基材的上、下两侧，对加热基材进行单面或双面燃烧加热，分别进行二层或三层基材复合，它是先自动点燃事先混合好的可燃性气体，使燃烧喷头的火焰直接燃烧在正位退绕的基材上进行快速升温加热，使其表面温度瞬间加热为200～300℃。
5.如权利要求1所述热贴复合方法的专用设备，其特征在于所述的侧位退绕装置是由退绕辊，基材反转角度控制装置，张力控制器所构成，它是将塑料薄膜装在侧位退绕辊上退绕，由张力控制器自动调节薄膜的退绕速度，由基材反转角度控制装置使薄膜反转在加热基材的上面，正好转到与正位基材(加热基材)平行对齐的位置、调整角度控制侧位基材与正位基材复合前的夹角在0-π/2弧度之间才使被加热基材上的热量正好烘烤薄膜，使其融熔直接热贴层压复合在金属带上。
全文摘要
塑料金属复合带的热贴复合方法是将事先预制的金属带和塑料薄膜放置在正、侧位退绕装置上，先将高速退绕的金属带进行快速加热、再将已退绕的塑料薄膜直接热贴层压复合在金属带上，经冷却后卷取静置熟化；热贴复合机是由正、侧位退绕装置、加热装置、复合装置、冷却装置、卷取装置构成，还有熟化室。该方法及设备具有工艺简单，生产效率高、设备造价低，生产环境不污染，产品复合牢度强及成本低，解决了长期以来连续生产大长度复合带质量不稳定现象，广泛用作电缆、光缆等方面的屏蔽材料，它是理想的多种基材进行层压复合的加工方法和专用设备。
文档编号B32B15/08GK1067207SQ9111170
公开日1992年12月23日 申请日期1991年12月23日 优先权日1991年12月23日
发明者刘永新 申请人:刘永新