专利名称：膜拉伸装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种拉伸膜的膜拉伸装置及方法。
背景技术：
近年来，由于液晶显示屏等的快速发展和普及，在这些液晶显示屏的保护膜等中使用的聚合物膜，尤其是纤维素酰化物膜的需求逐递增长。随着该需要的增长，期望提高生产性。纤维素酰化物膜(以下称为膜)通过如下进行制造，即利用流延模在连续行进的支撑体上流延浓液，从支撑体剥下该流延膜之后，使其干燥并卷取。作为调节膜的光学特性，尤其是调节延迟的方法，正在实行利用拉幅机装置等膜拉伸装置向宽度方向拉伸膜的方法。拉幅机装置中，使把持膜的两侧缘部的夹子或针等把持部件沿一对导轨移动。另外，针为穿刺膜而保持的保持机构，在本说明书中当作把持部件之一。导轨上设置有去路部及回路部，把持部件把持膜的两侧缘部的同时沿导轨去路部移动，且向宽度方向拉伸膜，放开膜的把持后沿导轨回路部移动而返回导轨去路部。拉幅机装置中，喷吹加热风对膜进行加热使之容易拉伸。通过该加热风，对在导轨去路部移动的把持部件也进行加热。若用保持加热状态的把持部件，详细而言，用加热至比膜的玻璃化转变点(玻璃转变温度，Tg)更高的温度的把持部件把持膜，则导致把持部分的膜被撕掉。因此，在日本专利公开平2-18 号公报中记载的多级式拉幅机中，公开有如下技术。即，从冷风导管朝向在导轨回路部移动中的把持部件送风冷却风而对把持部件进行冷却。若被冷却的把持部件把持膜在导轨去路部移动，则加热风接触被冷却的把持部件而导致加热风的温度下降，作为加热风供给的空气变成低温空气。若该低温空气逆流而接触膜侧缘部，则导致膜侧缘部的温度下降。另外，若冷却风从冷风导管泄漏，则该泄漏的冷却风接触膜侧缘部，膜侧缘部的温度就会下降。温度下降的膜侧缘部不能进行充分的拉伸并无法作为产品使用，因此膜被切除该侧缘部分而用作产品。通过抑制膜侧缘部的温度下降且减少切除量，扩大作为产品使用的部分，并提高生产性。但是，在以往的技术中，膜侧缘部的温度依然下降15 25°C左右，期望进一步改善产品得出率。在日本专利公开昭61-160223号公报中记载的膜的横向拉伸装置中，设置覆盖把持部件的外罩并吸引该外罩内的空气。由此，防止低温空气从外罩内向膜逆流，从而防止膜侧缘部的温度下降。另外，在日本专利公开2000-2M966号公报的双轴拉伸聚酰胺膜的制造方法中， 设置覆盖把持部件的外罩，使该外罩内的气压比膜所通过部分的气压低5 50hPa，使空气的流动成为膜通过部分向外罩内的单方向。由此，防止低温空气从外罩内向膜逆流，从而防止膜侧缘部的温度下降。另外，通过将气压差设为5 50hPa，调整空气从膜通过部分向外罩内流动的流量，使把持部件的温度适当上升。由此，防止把持部件的温度上升小时或大时发生的膜的切割。日本专利公开昭61-160223号公报中，吸引外罩内空气的吸引口只设置在入口及出口，另外，在相同的空间配设有在导轨去路部移动的把持部件和在导轨回路部移动的把持部件。因此，外罩内的低温空气与在导轨回路部移动的把持部件接触。若低温空气与在导轨回路部移动的把持部件接触，则有时不能充分冷却把持部件。若用该冷却不充分的把持部件对膜进行把持，则把持部分的膜有时被撕掉。另外，日本专利公开2000-2M966号公报中，没有对覆盖把持部件的外罩的具体结构进行记载，且没有往流入外罩内的低温空气与在导轨回路部移动的把持部件接触的情况进行考虑。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，提供一种确实冷却在导轨回路部移动的把持部件的同时，抑制低温空气流入膜两侧缘部，从而抑制膜侧缘部的温度下降，由此能够大幅提高产品得出率的膜拉伸装置及方法。为了实现上述目的，本发明的膜拉伸装置如下构成具备一对导轨、加热器、多个把持部件、去路室、回路室、冷风器及流入防止机构。所述导轨具有去路部及回路部。加热器对膜进行加热。多个把持部件把持膜的两侧缘部的同时向宽度方向拉伸通过所述加热器加热的膜。多个把持部件沿所述导轨的去路部移动而进行所述拉伸。多个把持部件放开膜的把持之后，沿导轨的回路部移动并返回导轨的去路部。去路室容纳沿所述导轨的去路部移动的所述把持部件。回路室容纳沿所述导轨的回路部移动的所述把持部件。回路室以与去路室以互不透气的方式设置。冷风器对冷却风进行送风。所述冷却风对在回路室内移动的把持部件进行冷却。流入防止机构防止温度比通过所述加热器加热的加热空气更低的低温空气流入膜的两侧缘部。另外，所述膜优选为聚合物膜，更优选为纤维素酰化物膜。作为纤维素酰化物膜， 可以举出三醋酸纤维素(TAC)或二醋酸纤维素(DAC)。上述拉伸装置优选进一步具备覆盖所述去路室及回路室的外罩，所述流入防止机构由排气通道构成。此时，所述排气通道分别设置在所述去路室及所述回路室的上方及下方即与所述外罩之间。排气通道在通过所述加热器加热的加热空气流入所述去路室内之后接触所述把持部件而温度下降成为低温空气时，将所述低温空气排气至所述外罩的一侧。优选在所述外罩内设置将所述低温空气朝向所述排气通道送风的排气装置。优选膜拉伸装置进一步具备使所述回路室内成大致密封状态的导管。优选所述导管具有进气口和排气口，所述进气口将从所述冷风器送风的冷却风送入所述回路室内，所述排气口对冷却所述把持部件后的冷却风进行排气。另外，优选膜拉伸装置进一步具备覆盖所述把持部件及导轨的多个外罩和连结所述多个外罩的连结部件，所述一对导轨由去路部及回路部构成。优选所述去路部及回路部分别具有向所述膜的传送方向延伸的直线部和相对所述膜的传送方向倾斜的倾斜部。优选把持部件由具有框架和夹持器的夹子构成。框架具有搭载所述膜的侧缘部的底座，所述夹持器变位自如地安装在所述框架上并在把持位置与放开位置之间进行变位。所述把持位置为在与所述底座之间把持所述膜的位置，所述放开位置为放开把持的位置。所述连结部件按照所述倾斜部的倾斜角度变形，以使所述多个外罩中覆盖所述倾斜部的外罩以按照所述倾斜部的倾斜角度配设。所述流入防止机构具有使所述回路室内成大致密封状态的导管和以大致密封状态安装于所述导管的室。所述导管对应所述多个外罩设置有多个，具有从所述冷风器送风的冷却风所进入的进气口和对冷却所述夹子后的冷却风进行排气的排气口。 所述室分别在所述多个导管上设置有多个，并具有狭缝状喷嘴，所述喷嘴朝向所述把持部件的底座及夹持器喷吹从所述进气口进入的所述冷却风，所述室以与所述进气口连通而与所述排气口互不连通的方式设置于所述导管上。该膜拉伸装置中，优选所述排气口设置在所述连结部件的附近。另外，本发明的膜拉伸方法具备拉伸步骤(A步骤)、返回步骤(B步骤)、冷却步骤(C步骤)及防止流入步骤(D步骤)。A步骤中，向宽度方向拉伸通过加热器加热的所述膜。该拉伸通过使把持膜的两侧缘部的多个把持部件沿一对导轨的去路部在去路室内移动来进行。B步骤中，使放开所述膜的把持的所述多个把持部件在回路室内移动并返回所述导轨的去路部。所述多个把持部件沿所述导轨的回路部移动并返回所述去路部。所述回路室以与所述去路室互不透气的方式设置。C步骤中，对冷却风进行送风。所述冷却风对在所述回路室内移动的所述把持部件进行冷却。D步骤中，防止温度比通过所述加热器加热的加热空气更低的低温空气流入所述膜的两侧缘部。该膜拉伸方法中，优选所述D步骤中，在通过所述加热器加热的加热空气流入所述去路室内后接触所述把持部件而温度下降成为低温空气时，将所述低温空气从分别在所述去路室及回路室的上方及下方即与覆盖所述去路室及回路室的外罩之间设置的排气通道排气至所述外罩的一侧。另外，在上述膜拉伸方法中，优选由多个外罩覆盖所述一对导轨和由夹子构成的所述把持部件。优选所述一对导轨由所述去路部及所述回路部构成，所述去路部及回路部分别具有向所述膜的传送方向延伸的直线部和相对所述膜的传送方向倾斜的倾斜部。所述夹子具有框架和夹持器，所述框架具有搭载所述膜的侧缘部的底座。变位自如地安装在所述框架上的所述夹持器在将所述膜在与所述底座之间把持的把持位置与放开把持的放开位置之间进行变位。所述多个外罩优选设成由按照所述倾斜部的倾斜角度变形的多个连结部件连结的状态，以使覆盖所述倾斜部的所述外罩以按照所述倾斜部的倾斜角度配设。所述冷却具有进气口和排气口，通过向对应所述多个外罩设置的多个导管的所述进气口送入所述冷却风来进行。所述流入的防止优选通过从设置在多个室的狭缝状喷嘴朝向沿所述导轨的回路部移动的所述把持部件的底座及夹持器喷吹所述冷却风，并从所述排气口排气冷却所述夹子后的冷却风来进行。所述多个室分别以大致密封状态并以与所述进气口连通而与所述排气口互不连通的方式安装在所述多个导管上。发明效果根据本发明，防止温度比通过加热膜的加热器加热的加热空气更低的低温空气流入膜的两侧缘部，因此能够抑制由低温空气引起的膜两侧缘部的温度下降。由此能够减少膜侧缘部的切除量，扩大作为产品使用的部分，提高生产性。另外，即使在通过加热器加热的加热空气流入容纳沿导轨的去路部移动的把持部件的去路室内之后接触把持部件而温度下降成为低温空气时，也将该低温空气通过排气通道排气至外罩的一侧。由此，能够抑制去路室内的低温空气向膜逆流，从而抑制由低温空气引起的膜两侧缘部的温度下降。并且，由于容纳沿导轨的回路部移动的把持部件的回路室与去路室互不透气，因此送至回路室内的冷却风无法绕进去路室。另外，由于将去路室内的低温空气通过设置在去路室及回路室的上方及下方的排气通道排气至外罩的一侧，因此回路室通过恒定温度的低温空气所通过的排气通道保温。由此，能够将回路室内的温度保持恒定，确实冷却在回路室内移动的把持部件。并且，由于通过设置于外罩内的排气装置朝向排气通道送风低温空气，因此可将低温空气确实排气至外罩的一侧。另外，以大致密封状态分别在对应覆盖夹子及导轨的多个外罩设置的多个导管安装室，从形成于该多个室的狭缝状喷嘴朝向夹子的底座及夹持器喷吹冷却风。由此，仅通过将与用1个室冷却多个外罩内的所有夹子时相比更少的风量的冷却风送至室内，就可以冷却夹子的底座及夹持器。由此，抑制室内的气压上升，还可以抑制来自室的空气泄漏。并且，由于将导管的排气口设置在连结多个外罩的连结部件的附件，因此能够降低连结部件内的气压，并能够抑制来自连结部件的空气泄漏。通过这些效果，实现降低从夹子部泄漏与产品接触的冷却风的风量，从而能够防止产品温度的下降，能够实现产品得出率的大幅提高。
本领域技术人员通过参照附图并阅读优选实施例的详细说明，可以容易理解上述目的及优点。图1是表示夹子拉幅机装置的俯视图。图2是表示夹子拉幅机装置的夹子、第2导轨、去路室、回路室及外罩的主视图。图3是表示夹持器位于把持位置的夹子的立体图。图4是表示夹持器位于放开位置的夹子的立体图。图5是表示夹子、第2导轨、导管及外罩的立体图。图6是表示夹子及第2导轨的立体图。图7是溶液制膜设备的简要图。图8是表示设有排气通道的夹子拉幅机装置与未设有排气通道的夹子拉幅机装置的膜侧缘部温度的实验结果的表。图9是表示设有排气通道的夹子拉幅机装置的夹子、外罩及基于数值流体仿真的温度下降区域的立体图。图10是表示未设有排气通道的夹子拉幅机装置的夹子、外罩及基于数值流体仿真的温度下降区域的立体图。图11是表示未设有排气通道的夹子拉幅机装置的夹子、第2导轨、去路室、回路室及外罩的主视图。图12是表示在外罩内设置排气扇的实施方式的夹子、第2导轨、去路室、回路室及外罩的主视图。图13是表示在导管内设置室的第2实施方式的夹子拉幅机装置的夹子、第2导轨、导管、室及外罩的主视图。图14是表示第2实施方式的夹子、第2导轨、导管、外罩及蛇纹管的立体图。图15是表示第2实施方式的夹子、第2导轨、导管及室的分解立体图。图16是表示第2实施方式的夹子、第2导轨、导管、室、外罩及蛇纹管的俯视图。
图17是第2实施方式的溶液制膜设备的简要图。图18是表示设有室的夹子拉幅机装置与未设有室的夹子拉幅机装置拉伸后的延迟的偏差的实验结果的表。图19是表示在外罩内设置上排气通道及下排气通道的实施方式的夹子、第2导轨、导管、室及外罩的主视图。
具体实施例方式[第1实施方式]如图1所示，夹子拉幅机装置2用夹子5把持聚合物膜3的两侧缘部向膜传送方向A传送的同时向膜宽度方向B拉伸，并且干燥聚合物膜3。夹子拉幅机装置2具备有第1导轨11、第2导轨12、及第1、第2链条(循环链)13、 14。第1、第2链条13、14通过第1导轨11及第2导轨12引导。在第1、第2链条13、14 以一定节距安装多个夹子5。各导轨11、12具备第1直线部11a、12a、倾斜部lib、12b及第2直线部11c、12c。 第1直线部lla、12a向膜传送方向A延伸。倾斜部llb、12b相对膜传送方向A向外侧向倾斜。第2直线部llc、12c向膜传送方向A延伸。另外，第1、第2导轨11、12具备去路部 11(1、12(1和回路部116、12 去路部lid、12d将夹子5从把持开始位置PA引导至把持放开位置PB。回路部lle、l&将夹子5从把持放开位置PB引导至把持开始位置PA。夹子拉幅机装置2配置在未图示的干燥室内。干燥室在膜传送方向A被区划成预热区2a、拉伸区2b及拉伸松弛区2c。预热区加为各导轨11、12的第1直线部lla、12a的范围。在预热区加中，聚合物膜3例如在80°C以上200°C以下通过从加热器16 (参照图2) 送风的加热风预热。该预热区加中，一对夹子间距不发生变化，且不进行基于夹子5的膜宽度方向B上的拉伸。加热器16在膜传送方向A上以预定节距设置有多个。拉伸区2b为各导轨11、12的倾斜部llb、12b的范围。在延伸区2b中，聚合物膜3 例如在80°C以上200°C以下通过从加热器16送风的加热风加热。该拉伸区2b中，通过夹子5在倾斜部llb、12b移动，一对夹子间距递增，聚合物膜3通过夹子5向膜宽度方向B拉伸。成为第2直线部llc、12c的范围的拉伸松弛区2c中，一对夹子间距不发生变化，且不进行拉伸松弛。另外，拉伸倍率可根据期望的光学特性等适当变更。第1、第2链条13、14挂绕在驱动链轮21、22与从动链轮23J4之间。在这些链轮 21 M之间，第1链条13通过第1导轨11引导，第2链条14通过第2导轨12引导。驱动链轮21、22设置在拉幅机出口 27侧，这些链轮通过未图示的驱动机构被旋转驱动，从动链轮23J4设置在拉幅机入口沈侧。如图2 图4所示，夹子5由夹子主体28和导轨安装部四构成。夹子主体28由夹持器31和大致二字状框架32构成。该框架32具备转动自如地支撑夹持器31的安装轴 32a和搭载聚合物膜3的侧缘部的底座32b。夹持器31由轴部31a、把持部31b、头部31c构成。轴部31a安装在框架32上。把持部31b在与底座32b之间把持聚合物膜3。夹持器31在将聚合物膜3在与底座32b之间把持的把持位置(参照图2左侧的夹持器31及图3)与放开把持的放开位置(参照图2右侧的夹持器31及图4)之间旋转。夹持器31在从把持位置与放开位置的中间位置至把持位置之间，向把持位置加力。夹持器31在从把持位置与放开位置的中间位置至放开位置之间，向放开位置加力。把持开始位置PA中通过底座32b和把持部31b把持聚合物膜3。导轨安装部四由安装框架35和导向辊36、37、38构成。安装框架35上安装有第 1链条13或第2链条14。导向辊36 38接触于驱动链轮21、22的各支撑面，或者接触于第1导轨11或第2导轨12的支撑面而旋转。由此，夹子主体观不会从各链轮21、22或各导轨11、12脱落而沿各导轨11、12引导。如图1所示，靠近拉幅机出口 27的驱动链轮21、22而配置有2个放开夹子5的周知的夹子开启器41。该夹子开启器41在聚合物膜3的把持放开位置PB接触于夹子5的头部31c、32c而将此设成放开状态。通过设成放开状态，放开基于夹子5的聚合物膜3的侧缘部的把持。通过夹子开启器41旋转至放开位置的夹持器31，继续位于开放位置，在该状态下夹子5从把持放开位置PB朝向把持开始位置PA向返回方向C移动。靠近拉幅机入口沈的从动链轮23J4而配置有2个闭合夹子5的周知的夹子闭合器42。该夹子闭合器42在聚合物膜3的把持开始位置PA接触于夹子5的头部31c而将此设成闭合状态。通过设成闭合状态，通过夹子5把持聚合物膜3的侧缘部。通过夹子闭合器42旋转至把持位置的夹持器31位于把持位置，继续以把持聚合物膜3的状态移动。夹子拉幅机装置2中，在拉伸开始位置PC开始聚合物膜3的拉伸，在拉伸结束位置PD结束聚合物膜3的拉伸。如图2 图6所示，沿第2导轨12的去路部12d移动的夹子5容纳于去路室45 内，沿第2导轨12的回路部1 移动的夹子5容纳于回路室46内。去路室45为由第2导轨12的中心板51、顶板52、底板53及导管M的顶板5 构成的空间。回路室46为由中心板51、顶板52、底板53及导管M构成的空间。去路室45 和回路室46以互不透气的方式设置，回路室46通过导管M成大致密封状态。同样，第1 导轨11上也设置有去路室45及回路室46。导管M的一侧设置有对用于冷却夹子5的冷却风进行送风的冷风器57。在导管讨上形成有进气口 Mb，所述进气口将从冷风器57送风的冷却风送入回路室46内。通过从该进气口 54b进入回路室46内的冷却风冷却沿回路部1 在回路室46内移动的夹子5。 进入回路室46内冷却夹子5的冷却风，从形成在导管M的排气口 5 排气至导管M的一侧。进气口 54b及排气口 Mc以预定节距形成有多个。去路室45及回路室46由外罩61覆盖。外罩61由上罩61a及下罩61b构成。各外罩61a、61b为了避免与聚合物膜3接触在与聚合物膜3之间设置间隙。在上罩61a与去路室45及回路室46之间设置有将去路室45内的空气排气至外罩 61的一侧的上排气通道62。在下罩61b与去路室45及回路室46之间设置有将去路室45 内的空气排气至外罩61的一侧的下排气通道63。各排气通道62、63的高度优选为IOmm 30mm。同样，设置于第1导轨11上的去路室45及回路室46也由外罩61覆盖。各外罩61a、61b通过多个固定部件66安装于导管M的顶板5 或底板53。在各外罩61a、61b与导管M的顶板5 或底板53之间，在膜传送方向A上以预定节距设置多个固定部件66。另外，图2中省略固定部件66的图示。下面对上述聚合物膜3的制造方法进行说明。其中，以下叙述的制造方法及制造装置只是本发明的一个例子，不限定于此。
如图7所示，溶液制膜设备70具有浓液71、流延室72、针板拉幅机装置73、夹子拉幅机装置2、干燥室74、冷却室75及卷取室76。浓液71用来制造作为二醋酸纤维素膜的聚合物膜3，该浓液71被送至流延模80。流延室72中设置有流延模80、旋转滚筒81、流延带82、剥离辊83及减压室84。流延带82围绕旋转滚筒81移动。旋转滚筒81通过驱动装置(未图示)旋转。从流延模80 朝向通过该旋转滚筒81的旋转移动的流延带82吐出浓液71，并在流延带82上形成流延膜 85。流延室72通过调温装置(未图示)被设定成流延膜85容易冷却固化(凝胶化) 的温度。并且，在流延带82移动期间，流延膜85达到具有自支撑性的凝胶强度，而剥离辊 83将流延带82上的流延膜85作为湿润膜88剥离。另外，在流延室72内，流延膜85通过喷吹干燥风而干燥，从流延室72送出的湿润膜88其残余溶媒量为95质量％左右。减压室84相对流延模80配置于滚筒旋转方向的上游侧，在减压室84内保持负压。由此，将流延液珠的背面(之后为与流延带82相切的面)侧减压至期望的压力，并且减少因旋转滚筒81高速旋转而发生的携带风的影响。流延室72的下游中依次设置转送部91、针板拉幅机装置73及夹子拉幅机装置2。 转送部91通过传送辊92将湿润膜88导入至针板拉幅机装置73。针板拉幅机装置73具有贯穿湿润膜88的两端部保持的多个针板，该针板在轨道上行进。该行进中，对湿润膜88送入干燥风，湿润膜88 —边行进一边被干燥，成为聚合物膜3。该聚合物膜3送入夹子拉幅机装置2。在夹子拉幅机装置2中，聚合物膜3被拉伸的同时被干燥，对从夹子拉幅机装置2 送出的聚合物膜3赋予期望的光学特性。另外，通过拉伸向聚合物膜3赋予光学特性的动作可以在卷取聚合物膜3之后以脱机进行，这时也可以从溶液制膜设备70省略夹子拉幅机装置2。在针板拉幅机装置73与夹子拉幅机装置2的各个下游分别设置切边装置93。切边装置93裁剪膜两端部的边。该裁剪出的边通过送风送入破碎机94并在其中粉碎，作为浓液等的原料再利用。干燥室74中设置有多个辊97，通过在这些辊上卷绕聚合物膜3并传送来进行干燥。干燥室74上连接有吸附回收装置98，吸附回收从聚合物膜3蒸发的溶媒。干燥室74的出口侧设置有冷却室75，在该冷却室75中，聚合物膜3冷却至室温。 卷取室76中设置有具有压辊102的卷取机101，聚合物膜3以辊状卷取在卷心上。本实施方式中，使用纤维素酰化物作为聚合物。作为纤维素酰化物，可以举出三醋酸纤维素(TAC)或二醋酸纤维素(DAC)。[实施例1]在图7所示的溶液制膜设备70中，在流延带82的表面上流延浓液71而形成流延膜85。由剥离辊83支撑具有自支撑性的流延膜85的同时进行剥离，获得湿润膜88。在针板拉幅机装置73中，在其入口附近向湿润膜88的两侧端部插入针并保持后， 对残余溶媒量为95质量％的湿润膜88进行干燥而作为聚合物膜3。在针板拉幅机装置73中去除膜中的溶媒至规定量后，用设置在下游的切边装置 93切割聚合物膜3的两侧端部后，将聚合物膜3送入夹子拉幅机装置2。
若聚合物膜3传送至夹子拉幅机装置2内的把持开始位置PA，则夹子5的夹持器 31的头部31c接触于夹子闭合器42而旋转至把持位置，从而把持聚合物膜3的两侧缘部。 通过夹子闭合器42旋转至把持位置的夹持器31继续位于把持位置并以把持聚合物膜3的状态移动。使把持聚合物膜3的两侧端部的夹子5沿第1、第2导轨11、12的各去路部lid、 12d在去路室45内移动而传送聚合物膜3。进行该传送的同时，将140°C的加热风从加热器 16朝向聚合物膜3送风。聚合物膜3以被加热风加热的状态向膜传送方向A传送的同时， 向膜宽度方向B拉伸。当拉伸前的聚合物膜3的宽度设为100%时，拉伸区2b中的拉伸率设为120%。从加热器16朝向聚合物膜3送风的加热风从聚合物膜3与外罩61的间隙流入去路室45内，对在去路室45内移动的夹子5进行加热。若夹子5移动至把持放开位置PB，则头部31c、32c接触于夹子开启器41而夹持器31旋转至放开位置，放开聚合物膜3的把持。通过夹子开启器41旋转至放开位置的夹持器31继续位于放开位置，在该状态下夹子5朝向把持开始位置PA在回路室46内向返回方向C移动。冷风器57朝向进气口 54b送风40°C的冷却风。该冷却风从进气口 54b送入回路室46内，对沿各回路部lle、l&在回路室46内移动的夹子5进行冷却。进入回路室46内冷却夹子5的冷却风从排气口 5 排气至导管M的一侧。从聚合物膜3与外罩61的间隙流入去路室45内的加热风接触夹子5而温度下降成为低温空气。去路室45内的低温空气通过上排气通道62及下排气通道63排气至外罩 61的一侧。用设置于夹子拉幅机装置2的下游的切边装置93切割聚合物膜3的两侧端部后， 在干燥室74中卷绕于多个辊97而传送的期间，充分促使聚合物膜3的干燥。在冷却室75 中冷却聚合物膜3至大致室温后送入卷取室76，用压辊102挤压的同时卷取在卷心上而获得辊状聚合物膜3。实施例1中，使用设置上排气通道62及下排气通道63的夹子拉幅机装置2进行聚合物膜3的拉伸。并且，以贴附于聚合物膜3表面的热电偶对，聚合物膜3侧缘部附近的温度(°C )相对于从拉幅机入口沈的距离的变化进行测定，将测定结果示于图8。针对该实施例1实施如下比较例1。该比较例1中，以外罩111覆盖夹子5，但利用未设有上排气通道及下排气通道的以往的夹子拉幅机装置(参照图10及图11)进行了相同的实验。在比较例1中可知，在与无加热器16的部分一致的位置，膜温度比加热风温度低。 由此可以发现如下原因且构思出实施例1的对策，即比加热风更低温的物体造成影响，即进入外罩61a、61b的内侧并与低温的夹子5进行热交换的空气从无加热器16的部分逆流而接触于聚合物膜3侧缘部。与此相对，在实施例1中，抑制了如比较例1的无加热器16的部分中的温度下降。 进行了拉伸实验，结果在比较例1中，相对聚合物膜3的中心部侧的侧缘部中发生22°C的温度下降，但在实施例1中，能够将温度下降抑制至10°C。其结果，在比较例1中未对侧缘部进行充分的拉伸，拉伸后的聚合物膜3中无法将侧缘部作为产品来使用。因此，需要切除侧缘部，可将聚合物膜3作为产品使用的宽度比实施例1变窄。但是，实施例1中，通过抑制温度下降，需要切除的侧缘部的宽度比比较例1变窄，由此扩大能够作为产品使用的宽度， 从而能够将产品损失相对比较例1降低至阳％。另外，以与实施例1及比较例1相同的条件进行多次实验，得到相同的实验结果。另外，将以仿真对实施例1中聚合物膜3侧缘部附近的温度分布(°C )进行评价的结果示于图9。图9中聚合物膜3端部的用斜线表示的部分FA表示在温度比聚合物膜3 的中心部更下降2°C以上的温度下降区域中膜温度下降而无法作为产品使用的范围。实施例1中，加热风通过图2所示的各排气通道62、63排气至外罩61的一侧。因此，抑制聚合物膜3侧缘部的温度通过与外罩61a、61b接触或者通过进入外罩61a、61b的内侧并成为低温的空气逆流而接触于聚合物膜3侧缘部而下降。其结果，可以大幅消减已发生聚合物膜 3侧缘部中因温度下降而无法进行充分拉伸现象的无法作为产品使用的膜的量。另外，图9 中，夸张描绘了温度下降区域FA，但实际上为极小到不会对侧缘部的拉伸发生影响程度的区域。一方面，将以仿真对比较例1中夹子拉幅机装置内的聚合物膜3侧缘部附件的温度(°c )进行评价的结果示于图10。图10中聚合物膜3端部的用斜线表示的部分FA表示在温度比聚合物膜3的中心部更下降2°C以上的温度下降区域中膜温度下降而无法作为产品使用的范围。如图11所示，在未设有排气通道的比较例1中，喷吹至聚合物膜3的加热风与外罩111接触，或者进入外罩111的内侧且成为低温的空气逆流而接触于聚合物膜 3侧缘部。因此，可确认在聚合物膜3侧缘部的广范围内温度会下降。其结果，能够发现大量发生在聚合物膜3侧缘部中因温度下降而无法进行充分的拉伸且无法作为产品使用的膜的原因。另外，仿真中使用日本CD-adapco株式会社制造的软件、通用热流体分析程序 STAR-LT。另外，实施例1中，去路室45内的低温空气通过穿通回路室46的上下更多用的上排气通道62及下排气通道63而排气至外罩61的一侧。因此，回路室46根据恒定温度的低温空气所通过的各排气通道62、63保温。由此，回路室46内的温度保持成恒定，确实冷却在回路室46内移动的夹子5。另外，如图12所示，在外罩61内的上下设置排气扇121，也可以通过该排气扇121 将去路室45内的低温空气通过上排气通道62及下排气通道63而强制地排气至外罩61的一侧。这时，在膜传送方向A上以一定节距设置多个排气扇121。[第2实施方式]图13 图16所示的第2实施方式的夹子拉幅机装置202中，在导管204内配设有室208。另外，对与第1实施方式相同的构成部件附加相同的符号而省略其详细说明。如图13 图16所示，去路室205为由第2导轨12的中心板51、顶板52、底板53 及导管204的顶板20 构成的空间。回路室206为由中心板51、顶板52、底板53及导管 204构成的空间。去路室205和回路室206以互不透气的方式设置，回路室206通过导管 204成大致密封状态。同样，第1导轨11上也设置有去路室205及回路室206。在导管204的一侧设置有对冷却风进行送风的冷风器57。导管204的侧面形成有从送风器57送风的冷却风所进入的进气口 204b。回路室206内设置有具有喷吹冷却风的喷嘴208a的室208。该喷嘴208a形成为向膜传送方向A延伸的缝隙状，同时朝向多个夹子5的把持部31b及底座32b喷吹冷却风。室208安装于导管204的内面，室208内成大致密封状态(跳过喷嘴208a的部分为密封状态)。通过从喷嘴208a喷吹的冷却风，以精确位置对沿回路部1 在回路室206内移动的夹子5的把持部31b及底座32b进行冷却。从喷嘴208a喷吹的冷却风从形成于导管204的排气口 2(Mc排气至导管204的一侧。该排气口 2(Mc设置在蛇纹管218的附近。去路室205及回路室206由外罩211覆盖。外罩211由上罩211a及下罩211b构成。各外罩211a、211b为了避免与聚合物膜3接触而在与聚合物膜3之间设置间隙。多个外罩211通过可变形的蛇纹管218连结。蛇纹管218设置有多个，在这些多个蛇纹管218中，配设在从第2导轨12的第1直线部12a向倾斜部12b的切换部分的蛇纹管以及从倾斜部12b向第2直线部12c的切换部分的蛇纹管按照倾斜部12b的倾斜角度变形，以使外罩211以按照倾斜部12b的倾斜角度配设。同样，覆盖第1导轨11的去路室205 及回路室206的多个外罩211也由多个蛇纹管218连结。[实施例2]在图17所示的溶液制膜设备220中，在流延带82的表面上流延浓液71而形成流延膜85。由剥离辊83支撑具有自支撑性的流延膜85的同时进行剥离，从而获得湿润膜88。在针板拉幅机装置73中，在其入口附近处向湿润膜88的两侧端部插入针并保持后，对残余溶媒量为95质量％的湿润膜88进行干燥而作为聚合物膜3。在针板拉幅机装置73中去除膜中的溶媒至规定量后，用设置在下游的切边装置 93切割聚合物膜3的两侧端部后，将聚合物膜3送入夹子拉幅机装置202。若聚合物膜3传送至夹子拉幅机装置202内的把持开始位置PA，则夹子5的夹持器31的头部31c接触于夹子闭合器42而旋转至把持位置，从而把持聚合物膜3的两侧缘部。使把持聚合物膜3的两侧端部的夹子5沿第1、第2导轨11、12的各去路部lid、 12d移动而传送聚合物膜3，并且将140°C的加热风从加热器16朝向聚合物膜3送风。聚合物膜3以被加热风加热的状态向膜传送方向A传送的同时，向膜宽度方向B拉伸。当拉伸前的聚合物膜3的宽度设为100%时，拉伸区2b中的拉伸率设为120%。从加热器16朝向聚合物膜3送风的加热风从聚合物膜3与外罩211的间隙流入去路室205内，对在去路室 205内移动的夹子5进行加热。冷风器57朝向进气口 204b送风冷却风。该冷却风从进气口 204b送入室208内。 冷却风从喷嘴208a朝向沿各回路部lle、l&在回路室206内移动的夹子5的把持部31b 及底座32b喷吹。通过从该喷嘴208a喷入的冷却风，冷却把持部31b及底座32b。由于喷嘴208a向膜传送方向A延伸，因此同时朝向多个夹子5的把持部31b及底座32b喷吹冷却风。通过喷嘴208a以精确位置仅对聚合物膜3所接触的把持部31b及底座32b进行冷却，从而能够以与冷却夹子5整体的情况相比较少风量的冷却风进行充分冷却。由此，抑制回路室206内的气压上升，并抑制来自回路室206的空气泄漏。已冷却把持部31b及底座32b的冷却风从形成于导管204的排气口 2(Mc排气至导管204的一侧。从聚合物膜3与外罩211的间隙流入去路室205内的加热风与夹子5接触而温度下降成为低温空气。去路室205和回路室206互不透气，因此低温空气不会流入回路室206内，回路室206内的温度保持恒定。由设置于夹子拉幅机装置202的下游的切边装置93切割聚合物膜3的两侧端部。 之后，在干燥室74中卷绕在多个辊97上而传送的期间，充分促使聚合物膜3的干燥。在冷却室75中冷却聚合物膜3至大致室温后送至卷取室76，由压辊102挤压的同时卷取在卷心而获得辊状聚合物膜3。另外，卷取之前通过强制除电装置99调整带电压，并且通过滚花赋予辊100赋予滚花。实施例2中，使用设置室208的夹子拉幅机装置202进行聚合物膜3的拉伸。该实施例2中，通过导管204的进气口 204b将40°C的冷却风从冷风器57送入室208内，将室208内的气压设为2. 5kPa,从5mm高度的喷嘴208a向把持部31b及底座32b喷吹20m/ s的冷却风。并且，由夹子拉幅机装置202拉伸的聚合物膜3中，对多个宽度方向位置中的延迟(nm)。进行测定以下，相对实施例2实施比较例2。该比较例2中，不设置室208，冷却夹子5整体的同时，使用具备在远离蛇纹管的位置设置排气口的导管的以往的夹子拉幅机装置进行相同的实验。该比较例2中，通过导管的进气口从冷风器以10m/S向回路室内送入40°C的冷却风(冷却风的供气压(导管内的气压)=2kPa)。该实验结果示于图18。本实验的结果，实施例2中室208内的气压为2. 5kPa，与比较例2相比为高压，但是室208中没有蛇纹管218那样的连结部，可容易密封内部。由此，可以抑制来自室208的空气泄漏。另外，通过从喷嘴208a喷吹的冷却风，以精确位置仅对把持部31b及底座32b 进行冷却，因此能够将通过导管204内的冷却风的风速设为2m/s的低速，抑制来自导管204 及蛇纹管218的空气泄漏。并且，由于将导管204的排气口 2(Mc设置在蛇纹管218的附近， 因此蛇纹管218内的气压下降，抑制来自蛇纹管218的空气泄漏。其结果，根据从夹子部流向产品的空气的风量降低与温度上升的效果，抑制产品端部的温度下降，与比较例2相比能够将延迟的差为4nm以下(」延迟彡4nm)且可以把聚合物膜3用作产品的得出率大幅提高至1. 67倍。另外，由于可将风量从IOOm3Aiin大幅降低至18m3/min，因此可实现产品得出率的大幅提高，并且还能实现使用能量的大幅降低。比较例2中，由于导管内部的气压高达2kPa，因此发生大量来自该高气压的冷却风所通过的导管或蛇纹管的空气泄漏。并且，导管的排气口远离蛇纹管，因此蛇纹管内的气压不下降，发生大量的来自蛇纹管的空气泄漏。其结果，成为因从导管或蛇纹管泄漏的空气接触聚合物膜导致聚合物膜的3温度下降而能够作为产品使用的得出率低且发生大量的产品损失这样的问题。另外，以与实施例2及比较例2相同的条件进行了多次实验，得出了相同的结果。另外，也可以设为如图19所示的形式。S卩，由上罩251a及下罩251b构成覆盖去路室205及回路室206的外罩251，在上罩251a与去路室205及回路室206之间设置将去路室205内的空气排气至外罩251的一侧的上排气通道252。在下罩251b与去路室205及回路室206之间设置将去路室205内的空气排气至外罩251的一侧的下排气通道253。另外，优选各排气通道252、253的高度为IOmm 30mm。同样，设置于第1导轨11的去路室 205及回路室206也由外罩251覆盖。去路室205内的低温空气通过上排气通道252及下排气通道253排气至外罩251 的一侧。由此，去路室205内的低温空气不会向聚合物膜3逆流，因此抑制中低温空气引起的聚合物膜3侧缘部的温度下降。另外，各排气通道252、253穿通回路室206上下，因此回路室206内始终由恒定温度的空气保温。由此，回路室206内的温度确实保持为恒定。
另外，本实施方式中在夹子拉幅机装置实施了本发明，但是也可以在针板拉幅机实施本发明。
权利要求
1.一种膜拉伸装置，其特征在于，具备 一对导轨，具有去路部及回路部；加热器，对膜进行加热；多个把持部件，把持所述膜的两侧缘部的同时向宽度方向拉伸通过所述加热器加热的所述膜，所述多个把持部件沿所述导轨的去路部移动而进行所述拉伸，所述多个把持部件放开所述膜的把持之后沿所述导轨的回路部移动并返回所述导轨的去路部； 去路室，容纳沿所述导轨的去路部移动的所述把持部件；回路室，容纳沿所述导轨的回路部移动的所述把持部件，所述回路室以与所述去路室以互不透气的方式设置；冷风器，对冷却风进行送风，所述冷却风对在所述回路室内移动的所述把持部件进行冷却；及流入防止机构，防止比通过所述加热器加热的加热空气温度更低的低温空气流入所述膜的两侧缘部。
2.如权利要求1所述的膜拉伸装置，其特征在于，进一步具备外罩，所述外罩覆盖所述去路室及回路室，所述流入防止机构由排气通道构成，所述排气通道分别设置在所述去路室及所述回路室的上方及下方即与所述外罩之间，当通过所述加热器加热的加热空气流入所述去路室内之后接触所述把持部件而温度下降成为低温空气时，将所述低温空气排气至所述外罩的一侧。
3.如权利要求2所述的膜拉伸装置，其特征在于，在所述外罩内设置将所述低温空气朝向所述排气通道送风的排气装置。
4.如权利要求2所述的膜拉伸装置，其特征在于，进一步具备使所述回路室内成大致密封状态的导管，所述导管具有进气口和排气口， 所述进气口将从所述冷风器送风的冷却风送入所述回路室内，所述排气口对冷却所述把持部件后的冷却风进行排气。
5.如权利要求1所述的膜拉伸装置，进一步具备多个外罩，覆盖所述把持部件及导轨；及连结部件，连结所述多个外罩，其特征在于，所述一对导轨由去路部及回路部构成，所述去路部及回路部分别具有向所述膜的传送方向延伸的直线部和相对所述膜的传送方向倾斜的倾斜部，所述把持部件由具有框架和夹持器的夹子构成，所述框架具有搭载所述膜的侧缘部的底座，所述夹持器变位自如地安装在所述框架上并在把持位置与放开位置之间进行变位， 所述把持位置为在与所述底座之间把持所述膜的位置，所述放开位置为放开把持的位置，所述连结部件按照所述倾斜部的倾斜角度变形，以使所述多个外罩中覆盖所述倾斜部的外罩以按照所述倾斜部的倾斜角度配设，所述流入防止机构具有使所述回路室内成大致密封状态的导管和以大致密封状态安装于所述导管内的室，所述导管对应所述多个外罩设置有多个，具有从所述冷风器送风的冷却风所进入的进气口和对冷却所述夹子后的冷却风进行排气的排气口，所述室分别在所述多个导管上设置有多个，并具有狭缝状喷嘴，所述喷嘴朝向所述把持部件的底座及夹持器喷吹从所述进气口进入的所述冷却风，所述室以与所述进气口连通而与所述排气口互不连通的方式设置在所述导管上。
6.如权利要求5所述的膜拉伸装置，其特征在于，所述排气口设置在所述连结部件的附近。
7.一种膜拉伸方法，其特征在于，具备如下步骤A、向宽度方向拉伸通过加热器加热的所述膜，该拉伸通过使把持膜的两侧缘部的多个把持部件沿一对导轨的去路部在去路室内移动来进行；B、使放开所述膜的把持的所述多个把持部件在回路室内移动并返回所述导轨的去路部，所述多个把持部件沿所述导轨的回路部移动并返回所述去路部，所述回路室以与所述去路室以互不透气的方式设置；C、对冷却风进行送风，所述冷却风对在所述回路室内移动的所述把持部件进行冷却；D、防止温度比通过所述加热器加热的加热空气更低的低温空气流入所述膜的两侧缘部。
8.如权利要求7所述的膜拉伸方法，其特征在于，所述D步骤中，通过所述加热器加热的加热空气流入所述去路室内之后接触所述把持部件而温度下降成为低温空气时，将所述低温空气从分别在所述去路室及回路室的上方及下方即与覆盖所述去路室及回路室的外罩之间设置的排气通道排气至所述外罩的一侧。
9.如权利要求7所述的膜拉伸方法，其特征在于，所述一对导轨与由夹子构成的所述把持部件由多个外罩覆盖，所述一对导轨由所述去路部及所述回路部构成，所述去路部及回路部分别具有向所述膜的传送方向延伸的直线部和相对所述膜的传送方向倾斜的倾斜部，所述夹子具有框架和夹持器，所述框架具有搭载所述膜的侧缘部的底座，变位自如地安装在所述框架上的所述夹持器在将所述膜在与所述底座之间把持的把持位置与放开把持的放开位置之间进行变位，所述多个外罩设成由按照所述倾斜部的倾斜角度变形的多个连结部件连结的状态，以使覆盖所述倾斜部的所述外罩以按照所述倾斜部的倾斜角度配设，所述冷却具有进气口和排气口，通过向对应所述多个外罩设置的多个导管的所述进气口送入所述冷却风来进行，所述流入的防止通过从设置在多个室的狭缝状喷嘴朝向沿所述导轨的回路部移动的所述把持部件的底座及夹持器喷吹所述冷却风，并从所述排气口排气冷却所述夹子后的冷却风来进行，所述多个室分别以大致密封状态并以与所述进气口连通而与所述排气口互不连通的方式安装于所述多个导管上。
全文摘要
本发明提供一种膜拉伸装置及方法。本发明中，沿各导轨(11、12)的各去路部(11d、12d)移动的夹子(5)容纳在去路室(45)内，沿各回路部(11e、12e)移动的夹子(5)容纳在回路室(46)内。去路室(45)和回路室(46)以互不透气的方式设置。从冷风器(57)送风的冷却风从导管(54)的进气口(54b)进入回路室内，对沿回路部(12e)在回路室内移动的夹子(5)进行冷却。进入回路室内对夹子进行冷却的冷却风从形成在导管的排气口(54c)排气至导管的一侧。在上罩(61a)与去路室及回路室之间设置有将去路室内的空气排气至外罩(61)的一侧的上排气通道(62)。下罩与去路室及回路室之间设置有将去路室内的空气排气至外罩的一侧的下排气通道。
文档编号B29C55/20GK102189677SQ20111006380
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月14日 优先权日2010年3月15日
发明者铃木绅由 申请人:富士胶片株式会社