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專(zhuān)注流延薄膜成套生產(chǎn)設(shè)備制造擁有多年行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)

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流延工作原理

文章出處:新聞中心 責(zé)任編輯:東莞市鴻宇塑料機(jī)械有限公司 發(fā)表時(shí)間:2020-11-12
  
  1、溶劑
  選擇溶劑主要考慮的因素有:
 ?。?)必須能溶解其它添加成分,如分散劑、粘結(jié)劑和塑性劑等;
 ?。?)在料漿中具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性,不與粉料發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
 ?。?)易于揮發(fā)與燒除;
 ?。?)使用安全、衛(wèi)生和對(duì)環(huán)境污染少。
  最常用的溶劑分為有機(jī)溶劑與水兩類(lèi)。
  有機(jī)溶劑所得的料漿粘度低,溶劑揮發(fā)快,干燥時(shí)間短,所以流延法制膜中使用有機(jī)溶劑較多。常用的有乙醇、甲乙酮、三氯乙烯、甲苯、二甲苯等。但有機(jī)溶劑有易燃和有毒的缺點(diǎn)。
  水作溶劑則有成本低、使用安全、衛(wèi)生和便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),其缺點(diǎn)是:
  (1)對(duì)粉料顆粒的濕潤(rùn)性能較差、揮發(fā)慢和干燥時(shí)間長(zhǎng);
 ?。?)料漿除氣困難,氣泡的存在會(huì)影響素胚膜的質(zhì)量;
 ?。?)水基料漿所用粘結(jié)劑多為乳狀液,市場(chǎng)上產(chǎn)品較少,使粘結(jié)劑的選擇受到限制。溶劑對(duì)粉料的濕潤(rùn)性能主要與其表面張力有關(guān),表面張力越小,對(duì)粉料顆粒的濕潤(rùn)性能越好。有機(jī)溶劑的表面張力比水要低得多,所以其濕潤(rùn)性能比水好?;旌先軇┑谋砻鎻埩徒殡姵?shù)等綜合性能較單一組分要好,且沸點(diǎn)低,對(duì)分散劑、粘結(jié)劑和塑性劑的溶解性能也較佳。為確保干燥過(guò)程中同時(shí)揮發(fā),流延漿中常用二元共沸混合物。最常用的有乙醇/甲乙醇、乙醇/三氯乙烯、乙醇/水和三氯乙烯/甲乙酮等。
  2、分散劑
  粉料在流延漿料中的分散均勻性直接影響著素胚膜的質(zhì)量,從而影響材料的致密性、氣孔率和力學(xué)性能等一系列特性。流延法制膜中常用的分散劑有非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性離子4 種類(lèi)型。一般說(shuō)來(lái),陰離子表面活性劑主要用于顆粒表面帶正電的中性或弱堿性料漿,而陽(yáng)離子型表面活性劑主要用于顆粒表面帶負(fù)電的中性或弱酸性料漿。Mikeska 等,通過(guò)對(duì)70 種商用分散劑分散效果的試驗(yàn)研究表明,磷酸脂、乙氧基化合物和鮮魚(yú)油在陶瓷粉料漿液中的分散效果最佳。其中前面2 種是陰離子型表面活劑,而鮮魚(yú)油不屬于表面活性劑。
  3、粘結(jié)劑與增塑劑
  為了與基板材料分離和拿放方便,流延膜必須具有一定的強(qiáng)度、韌性和延展性。為此,在料漿中須加入粘結(jié)劑和塑性劑。
  選擇粘結(jié)劑應(yīng)考慮的因素有:
 ?。?)素胚膜的厚度;
 ?。?)所選溶劑類(lèi)型及匹配性,有利于溶劑揮發(fā)和不產(chǎn)生氣泡;
 ?。?)應(yīng)易燒除,不留有殘余物;
 ?。?)能起到穩(wěn)定料漿和抑制顆粒沉降的作用;
 ?。?)要有較低的塑性轉(zhuǎn)變溫度,以確保在室溫下不發(fā)生凝結(jié);
 ?。?)考慮所用基板材料的性質(zhì),要不相粘結(jié)和易于分離。粘結(jié)劑按起作用的官能團(tuán)類(lèi)型分為非離子、陰離子和陽(yáng)離子3 類(lèi)。在流延工藝中使用最多的是陰離子與非離子型的粘結(jié)劑,主要有乙烯基與丙烯基2 類(lèi)。在非水基料漿中常用的粘結(jié)劑有PVB ,聚丙烯酸甲脂和乙基纖維素等。在水基介質(zhì)中常用的粘結(jié)劑有聚乙烯醇、丙烯酸乳劑和聚丙烯酸胺鹽等。塑性劑在料漿中的主要作用是降低粘結(jié)劑的塑限溫度Tg,使Tg 達(dá)到室溫或室溫以下,從而確保粘結(jié)劑在室溫時(shí)具有好的流動(dòng)性和不發(fā)生凝結(jié)。另外,塑性劑對(duì)粉體顆粒還起潤(rùn)滑和橋聯(lián)作用,有利于料漿的分散穩(wěn)定,但加入塑性劑會(huì)使素胚膜的強(qiáng)度降低。最常用的塑性劑有聚乙二醇、鄰苯二甲酸脂、乙二醇等,它們對(duì)料漿流變性的影響作用不甚相同。鄰苯二甲酸脂能潤(rùn)滑粉體顆粒,降低料漿粘度,而聚乙二醇則在粉體顆粒間形成有機(jī)橋,能增加料漿的粘度。
  4、其它添加劑
  此外,在流延漿料的制備過(guò)程中,還經(jīng)常加人一些功能性的有機(jī)物添加劑,產(chǎn)生一些特殊的漿料性質(zhì)或理想的干帶性質(zhì)。
  除泡劑:主要在高分子溶液(PVA )或高分子分散體系易產(chǎn)生有害的穩(wěn)定泡沫的水介質(zhì)中有用,特別是攪拌過(guò)程中(如用特殊的蠟,或用真空攪拌)。防止泡沫產(chǎn)生要比消除泡沫有效得多。常用的除泡方法是機(jī)械法加上化學(xué)法。即在漿料中加人除泡劑,然后進(jìn)行真空攪拌除氣。常用的除泡劑是正丁醇、乙二醇各半的混合液。
  潤(rùn)濕劑:主要是溶于液相的表面活化劑,用來(lái)減小液體表面張力(特別是水),提高它們對(duì)粉料和被作用物的潤(rùn)濕性。因此,表面活性劑也被用作分散劑。
  均化劑:用于增加組分的相互溶解性(如環(huán)己酮), 由此防止干燥時(shí)起皮。它們也增加基片的密度和拉伸強(qiáng)度。
  控流劑:有時(shí)加人少量來(lái)防止基片的表面干燥太快,防止開(kāi)裂。
  絮凝劑:防止分散體系形成過(guò)高密度沉淀的試劑。
  四、有關(guān)流延成型
  流延是一項(xiàng)相當(dāng)精密的工藝,對(duì)于流延后的產(chǎn)品質(zhì)量要求十分嚴(yán)格,以下幾點(diǎn)可供參考:
  1、刮刀的表面光潔度
  流延刮刀一般用工具鋼制成,它的耐磨性好,使用壽命長(zhǎng),但需注意保養(yǎng),每次使用后必須清洗干凈,并防止硬物刮傷表面,使刮刀保持光滑平整。光滑平整的刮刀是獲得厚度均勻,表面光滑膜帶的關(guān)鍵。
  2、漿料槽液面高度
  漿料槽液面高度提高,漿料槽內(nèi)的壓力增大,使?jié){料通過(guò)刮刀間隙的流入速度增加,流延膜厚度增加,因此維持液面高度均衡一致對(duì)控制流延膜厚度均勻性十分重要。大型的流延設(shè)備中通常需要帶有液面?zhèn)鞲衅?,控制供漿閥門(mén),控制液面高度變化在最小的幅度。
  3、漿料的均勻性
  流延用漿料必須充分分散均勻,當(dāng)有未分散好的硬塊、團(tuán)聚體又未能過(guò)濾掉時(shí)膜帶上就會(huì)產(chǎn)生疤痘狀缺陷,或因干燥燒成收縮不同產(chǎn)生凹陷。因此必須重視漿料的制備,在使用前必須過(guò)篩去除這些硬塊和團(tuán)聚體。如果漿料中有氣泡,流延前必須進(jìn)行除泡處理。
  4、流延厚度
  刮刀間隙的厚度與實(shí)際烘干成型厚度,不會(huì)一致,應(yīng)為在烘干過(guò)程中有溶劑等的揮發(fā),在漿料穩(wěn)定,流延其他條件如流速,干燥溫度一定的情況下,通常會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的比例。一般可以通過(guò)流延試驗(yàn)得到有效的參數(shù)。
  5、制定并執(zhí)行最佳的干燥工藝
  流延出的漿料膜經(jīng)過(guò)干燥才能從基板上剝落下來(lái)。因此,制定合適的干燥工藝是獲得高質(zhì)量膜帶的重要因素。如果干燥工藝制定不當(dāng),流延膜常會(huì)出現(xiàn)氣泡、針孔、皺紋、干裂,甚至不易從基板上脫落等缺陷。制定干燥工藝的原則是:確保溶劑緩慢發(fā)揮,使膜層內(nèi)溶劑的擴(kuò)散速度與表面揮發(fā)速度趨于一致,防止表面過(guò)早硬化而引起的后期開(kāi)裂、起泡、皺紋等缺陷。
  五、 流延工藝的優(yōu)勢(shì)
  自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)效率高。產(chǎn)品質(zhì)量好,合格率高。
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