CN105965742A - 聚酯光学膜静电吸附装置、吸附系统及吸附方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚酯光学膜静电吸附装置，包括急冷辊，急冷辊的上方设有模头，沿急冷辊和模头的连接端设有电极丝驱动系统和连续设置的冷鼓；所述电极丝驱动系统包含电极丝、收线盘及放带盘，电极丝由放带盘依次经第一导向轮、连续设置的冷鼓及第二导向轮绕至收线盘上；收线驱动电机，设置在收线盘处，电极丝通过第二导向轮在收线驱动电机的驱动下缓慢而连续地运动通过冷鼓上设有的冷鼓铸片吸附区，然后经过第一顶端绝缘套绕至收线盘上，放带盘采用磁粉制动器提供电极丝张力。本发明还提供了一种应用于聚酯光学膜静电吸附装置的系统以及吸附方法，已达成既能消除扎眼，又不容易产生高压放电。生产的厚片无结晶，不容易脆化断裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及聚酯光学膜静电吸附技术领域，特别是涉及一种聚酯光学膜静电吸附装置、吸附系统及吸附方法。
背景技术
静电吸附是聚酯膜片经模头的溶体流过模唇时在高压静电吸附的作用下，在急冷辊上快速冷却，使其尽可能减少结晶，一免膜片结晶而导致拉伸不稳定。
聚酯光学膜生产线由原料及结晶干燥、熔融挤出、铸膜、纵横双向拉伸、牵引收卷、分切、回收造粒等系统组成，铸片时，高温熔体流经模头在高压静电吸附系统的作用下，在急冷辊上快速冷却，使其尽可能减少结晶，以免厚片结晶而导致拉伸不稳定。如结晶温度高，结晶不均匀，颈缩大，甚至出现水波纹等缺陷，所以在铸片系统中都须配置铸片贴附装置，如静电吸附装置，气刀、真空吸嘴等。膜片吸附不良，会出现静电纹、线状等缺陷，因此在铸模工艺系统中，模头至及急冷棍之间，静电吸附很重要，静电吸附参数没有调好，会造成高压放电、断丝等故障，如改变任何一个参数，都会出现不同的吸附效果，所以设计制造稳定的的静电吸附系统对聚酯光学膜生产企业是迫切需要的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种聚酯光学膜静电吸附装置、吸附系统及吸附方法。
其技术方案如下：
一种聚酯光学膜静电吸附装置，包括
急冷辊，急冷辊的上方设有模头，沿急冷辊和模头的连接端设有电极丝驱动系统和连续设置的冷鼓；
所述电极丝驱动系统包含电极丝、收线盘及放带盘，电极丝由放带盘依次经第一导向轮、连续设置的冷鼓及第二导向轮绕至收线盘上；
收线驱动电机，设置在收线盘处，电极丝通过第二导向轮在收线驱动电机的驱动下缓慢而连续地运动通过冷鼓上设有的冷鼓铸片吸附区，以不断更新被污染的电极丝，然后经过第一顶端绝缘套绕至收线盘上，放带盘采用磁粉制动器提供电极丝张力。
进一步地，所述放带盘的下方设有第二顶端绝缘套。
聚酯光学膜静电吸附系统，应用于所述的聚酯光学膜静电吸附装置，，包括显示器、电压控制器、电流控制器、运行报警器、测量采集器、点火控制器、脉宽调制处理器、第一整流器、第二整流器、组合开关、倍压电路、高压滤波、采样电阻、电流采样及电压采样；
电源L1、L2、L3依次进入第一整流器和第二整流器，经两次整流后通过并联电容经过组合开关，再经高压电容后进入倍压电路，由倍压电路输出后依次经高压滤波、采样电阻，此时，电流经采样电阻后实际电流进入电流采样，后进入电流控制器；同样电压通过采样电阻后实际电压进入电压采样，后进入电压控制器；显示器根据在生产线运行中的静电吸附参数进行参考，并数据运算后的给定电流及给定电压再分别进入电流控制器及电压控制器，由电流控制器及电压控制器分别输入模拟电流和模拟电压，限流和限压分别对模拟电流和模拟电压进行检测控制，检测后进入脉宽调制处理器，脉宽调制处理器对模拟信号电平进行数字编码，通过高分辨率计数器，用具体模拟信号对点火控制器进行矢量控制。
进一步地，所述报警器用于高压放电或断丝故障报警，测量采集器采集报警信号传输给显示器，显示器再进行修正传输给脉宽调制处理器。
聚酯光学膜静电吸附方法，包括如下步骤，高温熔体从模头流出后，形成膜片流到冷鼓上，利用高压电容产生的直流电压U，使电极丝与冷鼓分别为正极和负极，保持冷鼓线速为恒定值，电极丝形成静电电场磁场，使空气发生电离，从而产生电晕，电晕在空气中产生大量的空间电荷，其中负离子被来回拉动的电极丝电场的作用下向冷鼓运动形成电流，正离子达到膜片上，膜片有良好的绝缘性能，使得正离子无法穿过膜片而堆积在膜片表面，形成膜片电荷，膜片在同性电荷排斥产生的作用力下与冷鼓表面的吸附粘合在一起。
本发明具有如下优势：此技术方案既能消除扎眼，又不容易产生高压放电。生产的厚片无结晶，不容易脆化断裂。
附图说明
图1为本发明聚酯光学膜静电吸附装置的结构示意图；
图2为本发明聚酯光学膜静电吸附系统的框架示意图；
图3为本发明聚酯光学膜静电吸附的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
参照图1，本发明的目的是提供一种聚酯光学膜静电吸附装置，包括
急冷辊2，急冷辊2的上方设有模头6，沿急冷辊2和模头6的连接端设有电极丝驱动系统和连续设置的冷鼓8；
所述电极丝驱动系统包含电极丝3、收线盘5及放带盘7，电极丝3由放带盘7依次经第一导向轮42、连续设置的冷鼓8及第二导向轮41绕至收线盘5上；
收线驱动电机，设置在收线盘5处，电极丝3通过第二导向轮41在收线驱动电机的驱动下缓慢而连续地运动通过冷鼓8上设有的冷鼓铸片吸附区，以不断更新被污染的电极丝3，然后经过第一顶端绝缘套92绕至收线盘5上，放带盘7采用磁粉制动器提供电极丝3张力。
进一步地，所述放带盘7的下方设有第二顶端绝缘套91。
参照图2，聚酯光学膜静电吸附系统，应用于所述的聚酯光学膜静电吸附装置，包括显示器01、电压控制器02、电流控制器03、运行报警器04、测量采集器05、点火控制器06、脉宽调制处理器07、第一整流器08、第二整流器09、组合开关10、倍压电路11、高压滤波12、采样电阻13、电流采样14及电压采样15；
电源L1、L2、L3依次进入第一整流器08和第二整流器09，经两次整流后通过并联电容经过组合开关10，再经高压电容后进入倍压电路11，由倍压电11路输出后依次经高压滤波12、采样电阻13，此时，电流经采样电阻13后实际电流进入电流采样14，后进入电流控制器03；同样电压通过采样电阻13后实际电压进入电压采样15，后进入电压控制器02；显示器01根据在生产线运行中的静电吸附参数进行参考，并数据运算后的给定电流及给定电压再分别进入电流控制器03及电压控制器02，由电流控制器03及电压控制器02分别输入模拟电流和模拟电压，限流和限压分别对模拟电流和模拟电压进行检测控制，检测后进入脉宽调制处理器07，脉宽调制处理器07对模拟信号电平进行数字编码，通过高分辨率计数器，用具体模拟信号对点火控制器06进行矢量控制。
进一步地，所述报警器04用于高压放电或断丝故障报警，测量采集器05采集报警信号传输给显示器01，显示器01再进行修正传输给脉宽调制处理器07。
参照图3，聚酯光学膜静电吸附方法，包括如下步骤，高温熔体从模头6流出后，形成膜片1流到冷鼓8上，利用高压电容产生的直流电压U，使电极丝3与冷鼓8分别为正极和负极，保持冷鼓8线速为恒定值，电极丝3形成静电电场磁场，使空气发生电离，从而产生电晕，电晕在空气中产生大量的空间电荷，其中负离子被来回拉动的电极丝3电场的作用下向冷鼓8运动形成电流，正离子达到膜片1上，膜片1有良好的绝缘性能，使得正离子无法穿过膜片1而堆积在膜片1表面，形成膜片电荷，膜片1在同性电荷排斥产生的作用力下与冷鼓8表面的吸附粘合在一起。
聚酯光学膜静电吸附装置是为了确保膜片1和急冷辊2之间有一个完整的均匀的接触，以免之间存在空气。
在此过程中，电极丝3半径r越小，电晕电压越低、电晕越稳定，同样电压下产生的静电力越大，但半径太小，电极丝容易断，一般电极丝半径为0.05-0.10mm。
为增大吸附力，特别是为适应高速生产线的需要，当冷鼓8线速达到85m/min以上时，必须在提高直流电压的同时，尽量减少电极丝3的直径，但减少电极丝3的直径收到其拉伸强度的限制，这是由于吸附丝在工作状态下是连续走动的，既一边放丝，一边收丝，要承受10-15N的拉力。
高压电源最重要的参数是直流稳定性，电压控制不稳定就无法稳定电晕，吸附效果自然不好，在本技术方案中，电源电压一般在20KV以内，最大电流在20mA 即可，其中电压稳定度在1-1.5%之间，一般高压电源具有恒压、恒流工作模式，静电吸附做最好在恒压模式下工作。
高压电源极性对吸附效果很有影响，正极性容易产生稳定电晕，但较容易放电，负极性产生的电晕较难，但放电电压高，一般采用正极性高压电。
所述急冷棍2是转动的，急冷棍2两侧都有接地。
膜片1速度v可以看做是急冷辊2面线速度，V越大单位时间内
在膜面上的感应堆积电荷越少，需要将吸附电压提高才能压好膜片，所以提升速度时需要及时调整电压U,随时保证膜片贴附良好。
高温溶体干燥，则介电常数高，吸附效果好，如果从模头6流出的高温溶体挥发物多，一是降低介电常数，二是容易形成低聚物污染电极丝3，这些都会降低吸附力，原料在在输送时不够干燥或者挤出压力不稳，容易形成气泡，气泡从溶体从模头中流出，容易造成高压放电，严重时会灼伤冷辊面，原料含杂质或糊料也会引起吸附不良。
膜片1厚度对吸附效果影响很大，厚度不均匀，则厚片往薄片过渡的地方容易出现静电纹，厚度约均匀，静电吸附效果越好。
产生和维持稳定的电晕，需要将电压和距离等参数调到合适的位置，所以调节参数时必须找到一个稳定点。以调节距离r为例，假设将r调到10mm时，就会产生钉扎眼，这样减小r值，直到出现轻微放电，假设系统工作的临界点是9.9mm，出现放电的值是9.1mm，则将r值定为（9.9+9.1）/2=9.5mm。则9.5mm就是r稳定的工作点，工作在稳定点上。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.聚酯光学膜静电吸附装置，其特征是，包括急冷辊，急冷辊的上方设有模头，沿急冷辊和模头的连接端设有电极丝驱动系统和连续设置的冷鼓；
所述电极丝驱动系统包含电极丝、收线盘及放带盘，电极丝由放带盘依次经第一导向轮、连续设置的冷鼓及第二导向轮绕至收线盘上；
收线驱动电机，设置在收线盘处，电极丝通过第二导向轮在收线驱动电机的驱动下缓慢而连续地运动通过冷鼓上设有的冷鼓铸片吸附区，以不断更新被污染的电极丝，然后经过第一顶端绝缘套绕至收线盘上，放带盘采用磁粉制动器提供电极丝张力。
2.根据权利要求1所述的聚酯光学膜静电吸附装置，其特征是，所述放带盘的下方设有第二顶端绝缘套。
3.聚酯光学膜静电吸附系统，应用于权利要求1至2所述的聚酯光学膜静电吸附装置，其特征是，包括显示器、电压控制器、电流控制器、运行报警器、测量采集器、点火控制器、脉宽调制处理器、第一整流器、第二整流器、组合开关、倍压电路、高压滤波、采样电阻、电流采样及电压采样；
电源L1、L2、L3依次进入第一整流器和第二整流器，经两次整流后通过并联电容经过组合开关，再经高压电容后进入倍压电路，由倍压电路输出后依次经高压滤波、采样电阻，此时，电流经采样电阻后实际电流进入电流采样，后进入电流控制器；同样电压通过采样电阻后实际电压进入电压采样，后进入电压控制器；显示器根据在生产线运行中的静电吸附参数进行参考，并数据运算后的给定电流及给定电压再分别进入电流控制器及电压控制器，由电流控制器及电压控制器分别输入模拟电流和模拟电压，限流和限压分别对模拟电流和模拟电压进行检测控制，检测后进入脉宽调制处理器，脉宽调制处理器对模拟信号电平进行数字编码，通过高分辨率计数器，用具体模拟信号对点火控制器进行矢量控制。
4.根据权利要求3所述的聚酯光学膜静电吸附系统，其特征是，所述报警器用于高压放电或断丝故障报警，测量采集器采集报警信号传输给显示器，显示器再进行修正传输给脉宽调制处理器。
5.聚酯光学膜静电吸附方法，其特征是，包括如下步骤高温熔体从模头流出后，形成膜片流到冷鼓上，利用高压电容产生的直流电压U，使电极丝与冷鼓分别为正极和负极，保持冷鼓线速为恒定值，电极丝形成静电电场磁场，使空气发生电离，从而产生电晕，电晕在空气中产生大量的空间电荷，其中负离子被来回拉动的电极丝电场的作用下向冷鼓运动形成电流，正离子达到膜片上，膜片有良好的绝缘性能，使得正离子无法穿过膜片而堆积在膜片表面，形成膜片电荷，膜片在同性电荷排斥产生的作用力下与冷鼓表面的吸附粘合在一起。
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