CN103278878A

CN103278878A - 一种偏光片加工工艺

Info

Publication number: CN103278878A
Application number: CN2013102642605A
Authority: CN
Inventors: 陈德钦
Original assignee: WINDA OPTO-ELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: WINDA OPTO-ELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2013-09-04

Abstract

本发明公开一种偏光片加工工艺，具体步骤包括：1)对生产偏光片的三醋酸纤维素TAC保护膜进行碱处理，所述碱处理采用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，所述溶液的浓度在10%至20%之间。2）对生产偏光片所用材料聚乙烯醇PVA膜进行水洗膨润、染色、延伸、补正、烘干处理。所述水洗膨润、染色、延伸、补正处理分别在水洗膨润槽、染色槽、延伸槽、补正槽中进行。根据实际需要，在水洗膨润槽、染色槽、延伸槽、补正槽中的一个或多个上加装超声波装置。与现有技术相比，本发明提供的一种偏光片加工工艺具有上染率高、上染速度快，染色后耐候性好的优点。

Description

一种偏光片加工工艺

技术领域

本发明涉及光学偏振元件技术领域，尤其涉及碘系偏光片、染料系偏光片的制造工艺、制造方法领域。

背景技术

偏光片的基本结构是两层三醋酸纤维素酯薄膜（TAC）夹一层聚乙烯醇（PVA）。从制造工序而言，偏光片前道制造工艺为聚乙烯醇（PVA）膜片卷，以碘染色后做单轴延伸，形成偏光子再进行贴合，上下各加覆一层三醋酸纤维素酯（TAC）薄膜，并在上层TAC膜之外再加覆一表面保护膜，另在下层TAC膜之外以光学粘着剂贴附离型膜或者反射膜后再贴合表面保护膜，最后进入后道切割工序。偏光片的制作主要有延伸法及涂布法，延伸法是目前的主流工艺。偏光片的制造最早萌芽于日本，其加工技术也一直被日本、韩国等国家所垄断，我国偏光片产业规模较小，且产品档次较低，具有巨大的市场发展潜力。

在现有偏光片生产工艺中，不论是碘系偏光片还是染料系偏光片，主要生产工艺方法有干法拉伸、湿法拉伸、先拉伸后染色、先染色后拉伸，工艺流程多为：水洗、膨润、染色、拉伸、补正、干燥、贴合等。其中，最关键的染色均采用普通的浸染法，这种工艺方法所需染色液浓度高，染色时间长，染料投入量大，尤其对碘这种稀缺资源使用很不经济；废液浓度高，处理废液费用较高。

因此，如何开发设计一种染色速度快、染色成本低的偏光片浸染工艺是亟待解决的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工成本低、上染率高、染色时间短、光学指标及耐候性能好的偏光片加工工艺。

本发明还提供一种基于上述偏光片加工工艺的应用。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种偏光片加工工艺，其步骤包括：

对生产偏光片的三醋酸纤维素保护膜进行碱处理；

对生产偏光片所用聚乙烯醇膜进行水洗膨润、染色、延伸、补正、烘干步骤；

将三醋酸纤维素保护膜贴合在聚乙烯醇膜上；

其特征在于，

在染色步骤中采用超声波进行辅助染色，所述超声波的声波频率设置在20kHz至60kHz之间。

作为一种改进实施方案，所述染色步骤在染色槽中进行，所述采用超声波进行辅助染色是通过超声波发生器和超声波振荡器来实现的；超声波振荡器对应设置在染色槽的左右侧、上下侧或前后侧中的至少一个上。

作为一种改进实施方案，在对生产偏光片的三醋酸纤维素保护膜进行碱处理时，采用浓度为10%-20%的氢氧化钾或氢氧化钠溶液；在碱处理的同时采用超声波处理。

作为一种改进实施方案，所述三醋酸纤维素保护膜的厚度在30μm-200μm之间，所述三醋酸纤维素保护膜为普通保护膜、抗紫外保护膜、防眩保护膜、加硬保护膜中的一种或几种。

作为一种改进实施方案，所述水洗膨润步骤在水洗膨润槽中进行，在水洗膨润过程中采用超声波处理。

作为一种改进实施方案，所述延伸步骤在延伸槽中进行，在延伸过程中采用超声波处理。

作为一种改进实施方案，所述补正步骤在补正槽中进行，利用补正步骤对聚乙烯醇膜进行补色，在补正过程中采用超声波处理。

作为一种应用实施方案，所述偏光片加工工艺用在碘系偏光片或染料系偏光片的制造上。

本发明提供的一种偏光片加工工艺具有以下有益效果：

一、通过在染色步骤中采用超声波进行辅助染色，在其他工艺条件、上染率相同的情况下，染色液浓度降低33%，不仅节约加工成本，而且减少染料原辅投入，减少废液浓度，减轻了处理污水的负担，有利于清洁生产。

二、通过在染色步骤中采用超声波进行辅助染色，在其他工艺条件、上染率相同的情况下，使染色时间缩短，加工机速提高83%，极大缩短加工时间，提高加工效率。

三、通过在水洗膨润槽、染色槽、延伸槽、补正槽中的一个或多个上加装超声波装置，并设定一定的频率和功率，有效增加上染牢固度，产品光学指标及耐候性能更好。

附图说明

图1所示为本发明提供的偏光片加工工艺延伸生产线示意图；

图2所示为本发明提供的偏光片加工工艺染色槽的结构示意图。

具体实施方式

为进一步阐述本发明的实质，结合附图对本发明的具体实施方式说明如下。

实施例一

一种偏光片加工工艺，具体步骤包括：

1)对生产偏光片的三醋酸纤维素TAC保护膜进行碱处理，所述碱处理采用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，所述溶液的浓度在10%至20%之间。在TAC保护膜的碱处理中，优选浓度为15%的氢氧化钠溶液；其他实施方式中，还可根据需要采用超声波辅助处理，不限于本实施例。

2）对生产偏光片所用材料聚乙烯醇PVA膜进行水洗膨润、染色、延伸、补正、烘干处理。如图1所示，所述水洗膨润、染色、延伸、补正处理分别在水洗膨润槽A、染色槽B、延伸槽C、补正槽D中进行。根据实际需要，在水洗膨润槽A、染色槽B、延伸槽C、补正槽D中的一个或多个上加装超声波装置。

如图2所示，本实施例中，优选在染色槽B中加装超声波装置；所述超声波装置包括功率在2500W、频率在28kHz的超声波发生器1和对称设置在染色槽B左右两侧的超声波振荡器2。其他实施方式中，所述超声波发生器的功率在1W到80kW之间任意选择，其频率在20KHz到60KHz之间任意选择；所述超声波振荡器对称设置在槽体中的前后侧、左右侧、上下侧中的任意一个位置或多个位置同时加装，不限于本实施例。

3）将三醋酸纤维素（TAC）保护膜贴合在聚乙烯醇（PVA）膜上，在三醋酸纤维素（TAC）保护膜的选择上，优选厚度为40μm的具抗紫外功能的UV-TAC。其他实施方式中，所述三醋酸纤维素（TAC）保护膜的厚度为50μm、80μm、190μm不等，所述保护膜为没有抗UV功能的notUV-TAC、具有抗眩功能的AG-TAC、或具有加硬化涂层的HC-TAC，不限于本实施例。

进一步地，为更好体现在染色槽中加装超声波装置所带来的效果，本申请人做了对比试验，试验结果如下。

一、在常规染色工艺条件下：

染色液浓度：H₃BO₃、3%,I₂、0.06%,KI、0.6%；

机速：5m/min；

温度：30℃；

材料选型：kurarayPVA；

5.0倍拉伸比工艺，

染色后，最终获得的偏光片其透过率Ys＝42.2%。在这里，我们定义上染率为上染到聚乙烯醇膜上的染料量与最初染色液中染料总量之比。

二、以上常规染色工艺基础上，并在染色槽施加超声波装置后

染色槽的尺寸：长2290mm，宽1790mm，高720mm；

超声波发生器的规格：额定电压、AC220V,频率、28kHz,功率、2500W；

最终获得的偏光片的透过率Ys=38.5%。通过调整染色液浓度，当染色液浓度降为：H₃BO₃、3%，I₂、0.04%，KI、0.4%时,透过率恢复到Ys＝42.5%。

由此可见，通过加装超声波装置，所需染料浓度降低33%，节约加工成本。至于在水洗膨润槽、延伸槽或补正槽中加装超声波装置，其工作原理和效果与在染色槽中加装超声波装置一致，这里不再赘述。

实例二

本实施例提供的一种偏光片加工工艺与实施例一基本一致，只是增加了在染色槽中加装超声波装置后，对机速带来影响的对比试验。

一、在常规染色工艺条件下：

染色液浓度：H₃BO₃、3%，直接红染料、0.01%，NaCl、0.7%；

机速：3m/min；

温度：40℃；

材料选型：kurarayPVA；

5.0倍拉伸比工艺；

染色后，最终获得的偏光片其透过率Ys＝55%。

染色槽的尺寸：长2290mm，宽1790mm，高720mm；

最终获得的偏光片的透过率Ys=39.8%。通过调整机速，当机速达到5.5m/min时,透过率恢复到Ys＝55%。

由此可见，通过在染色槽中加装超声波装置，机速提高83%，极大缩短加工时间，提高加工效率。

实例三

本实施例提供的一种偏光片加工工艺与实施例一基本一致，只是增加了在染色槽中加装超声波装置后，对耐候性带来影响的对比试验。

一、在常规染色工艺下：

染色液浓度：H₃BO₃、3%,直接紫染料、0.01%,NaCl、0.7%；

机速：5m/min；

温度：40℃；

材料选型：kurarayPVA；

5.0倍拉伸比工艺；

染色后，最终获得的偏光片透过率Ys＝45%。当产品经干温：90℃×500小时，湿热：80℃×90%×500小时测试后，透过率变化△Ys≧3%。在这里，我们定义：△Ys=经干温、湿热处理前的透过率-经干温、湿热处理后的透过率。

染色槽的尺寸：长2290mm，宽1790mm，高720mm；

最终获得的偏光片的透过率Ys=39.8%。调整生产机速，使透过率维持Ys＝45%，产品经干温：90℃×500小时，湿热80℃×90%×500小时测试后，上透过率率变化△Ys≦1%。

由此可见，通过在染色槽中加装超声波装置，偏光片的光学耐候性能得到极大提高。

以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。在本发明的精髓启示下，本领域普通技术人员还可做些许改进，比如在水洗膨润槽、延伸槽或补正槽中也加装超声波装置，比如采用磷酸代替硼酸，采用碘化铵代替碘、碘化钾，采用碳酸钠代替氯化钠等等。但凡依照本发明之实质，所做的简单改进、修饰或等效变换，都落在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种偏光片加工工艺，其步骤包括：

对生产偏光片的三醋酸纤维素（TAC）保护膜进行碱处理；

对生产偏光片所用聚乙烯醇（PVA）膜进行水洗膨润、染色、延伸、补正、烘干步骤；

将三醋酸纤维素（TAC）保护膜贴合在聚乙烯醇（PVA）膜上；

其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种偏光片加工工艺，其特征在于，所述染色步骤在染色槽中进行，所述采用超声波进行辅助染色是通过超声波发生器和超声波振荡器来实现的；超声波振荡器对应设置在染色槽的左右侧、上下侧或前后侧中的至少一个上。

3.根据权利要求1所述的一种偏光片加工工艺，其特征在于，在对生产偏光片的三醋酸纤维素保护膜进行碱处理时，采用浓度为10%-20%的氢氧化钾或氢氧化钠溶液；在碱处理的同时采用超声波处理。

4.根据权利要求1所述的一种偏光片加工工艺，其特征在于，所述三醋酸纤维素保护膜的厚度在30μm-200μm之间，所述三醋酸纤维素保护膜为普通保护膜、抗紫外保护膜、防眩保护膜、加硬保护膜中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种偏光片加工工艺，其特征在于，所述水洗膨润步骤在水洗膨润槽中进行，在水洗膨润过程中采用超声波处理。

6.根据权利要求1所述的一种偏光片加工工艺，其特征在于，所述延伸步骤在延伸槽中进行，在延伸过程中采用超声波处理。

7.根据权利要求1所述的一种偏光片加工工艺，其特征在于，所述补正步骤在补正槽中进行，利用补正步骤对聚乙烯醇膜进行补色，在补正过程中采用超声波处理。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种偏光片加工工艺，其特征在于，它用在碘系偏光片或染料系偏光片的制造上。