CN106217912A - 一种lcd液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其加工步骤为：清洁模具、选材、分散处理、称量上料、模压成型、高温烧结、车削成膜、整形、物理检验、分切收卷、复卷、封装、外观检验、入库，在这几个步骤中，控制各个步骤的参数和条件。有益效果是：本发明特别针对在液晶平板显示行业制造中的使用，本发明工艺独特，使用领域针对性强，技术领先，产品质量稳定，厚度公差和平整度均较好，耐高温变形率小，规格齐全,可生产厚度0.01mm的薄膜，适用于液晶模组绑定使用，外观清洁度高，防静电，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺。
背景技术
铁氟龙(化学名称聚四氟乙烯，英文简称PTFE)薄膜，在液晶行业统称缓冲材，我们取名电子膜，以下统称铁氟龙电子膜，此铁氟龙薄膜的成型工艺是PTFE树脂粉经过捣碎后，均匀的置入相应形状尺寸的模具内，受一定的压力在常温下冷压成型(类似于粉末冶金的成型)为预制品，再将预制品置入高温烧结炉内进行一段时间的烧结(重结晶过程，烧结温度在360℃～380℃)过程，自然冷却成为一个具有一定物理机械性能的坯体，最后再将坯体经过精密的机加工设备成型为一定厚度的薄膜。由于LCD液晶屏模组绑定过程中对铁氟龙膜的要求极其高，尤其是对薄膜的厚度及厚薄公差，耐高温变形率，外观清洁度都非常高，目前国内大多数生产的铁氟龙薄膜基本上用在一些普通领域如：防腐、绝缘、防粘、耐温等场合的使用，在厚度公差，平整度和耐高温(温度在300℃左右)这方面以及外观清洁度方面等基本达不到要求，偶尔能达到要求但不稳定，尤其是超薄薄膜如厚度0.01mm基本上生产不了，对使用要求不明确，还有厚度均匀度和公差控制不了；其次薄膜的平整度要求高，表面要求平整不能卷曲，这个很难做到；耐高温变形率小，大部分厂家生产的铁氟龙膜经过高温容易卷曲变形，不适用于液晶模组绑定用；外观清洁度要求高,因为PTFE自身静电非常容易吸附异物，对生产环境要求非常高，一般企业都很难达到。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种工艺简单、尺寸稳定外观平整、易于操作、适合于规模工业化生产、产品质量好、精度高和生产过程中不会伤害薄膜的一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
(1)清洁模具：使用无水酒精、面纱或者无尘布对模具进行清理，除掉模具内的残留杂质；
(2)选材：选用颗粒树脂原料，平均粒径在20～50um之间，分子量大于或等于900万；
(3)分散处理：将步骤(2)中选用好的颗粒树脂原料使用高速捣碎机进行捣碎，通过物理方法将结团原料进行捣碎分散，捣碎过程中要控制好环境的清洁度，并且温度保持在20-25℃之间，避免异物带入产生二次污染，将分散好的树脂原料储存在常温室内；
(4)称量上料：将步骤(3)中分散好的树脂粉末，准确称量，树脂粉末的加料重量通过计算而来，计算公式为：加料重量G＝体积V×预制品密度d，d＝2.18，将称好的原料均匀的加入到预先准备好的模具中，注意加料环境清洁度，需在无尘室内操作；
(5)模压成型：将步骤(4)装好料的模具置入四柱液压机内的上下压板的中间，计算好压力，预成型压力一般在单位面积压力200-350kg/cm2范围内变化，压机表压计算可以用以下公式计算：P＝S·P1/S1；公式中P为压机表压，S为预成型截面积，S1为压机活塞面积，P1为单位面积压力，P1＝280-320kgf，同时设定压制速度在20～60mm/分，排气次数为20～40次，根据坯体大小增减排气次数，坯体越大排气次数增加，压力达到设定压力开始保压，保压时间在10～120分钟，根据坯体高度而定，越高的延长保压时间，保压要充分，最后启动四柱液压机进入自动压制程序，制成坯体；
(6)高温烧结：将步骤(5)压制成型的坯体小心从模具中脱出，放置在规定区域进行12～72小时的时效处理，存放时间长短根据坯体大小而定，达到充分释放坯体的内应力为目的，然后置入高温烧结炉内，通过预先设定好的烧结工艺程序进行一段时间的烧结周期，过程包括升温、保温、降温三个阶段，升温速度在10～60℃/h，具体速度根据坯体的大小而定，坯体越大升温速度越慢，升温过程中再分3～8个保温阶段，保温时间30～210分钟，也是根据坯体大小而定，最高保温温度为360～380℃，具体温度根据原材料而定，保温时间在900～1500分钟，具体时间根据坯体的大小来确定，坯体越大保温时间越长，保温结束后开始冷却，冷却速度为10～30℃/h，具体速度根据坯体大小而定，越大速度越慢，降温速度小于升温速度，降温速度直接影响到制品的尺寸及物理机械性能，降温过程也要分3～5段保温段，获得半成品；
(7)车削成膜：将步骤(6)中得到的半成品通过机械加工，车削成型不同厚度的铁氟龙薄膜，车削前将半成品进行热处理，处理温度一般在80℃～280℃，处理时间在2～6小时，车削时半成品温度控制在60℃～100℃左右；
(8)整形：将步骤(7)中得到的铁氟龙薄膜通过预先设定好温度的两辊压延设备，根据压延倍数和最终薄膜的厚度来调节两辊间距，提高铁氟龙薄膜的抗张强度和薄膜的平整度，并且缠绕成铁氟龙母卷；
(9)物理检验：对步骤(8)中得到的铁氟龙母卷的抗张性和耐温性进行检验，剔除掉NG品；
(10)分切收卷：将步骤(9)中品质OK的铁氟龙母卷放在恒温室自然冷却到室温，冷却12小时以上，再根据客户要求分切成不同宽度规格的铁氟龙膜；
(11)复卷：将步骤(10)得到的铁氟龙膜根据客户具体规格，确定好所需的厚度、宽度和长度以及卷芯的外观尺寸和材料，然后进行复卷；
(12)外观检验：最后将复卷好的成品膜，进行外观检验，检查是否有松动和表面异物，剔除掉NG品；
(13)封装：采用热收缩膜进行封装，确保包装物无尘，再通过热风机进行收缩，成为单个包装的成品；
(14)入库：根据客户要求包装封箱，装箱注意做好保护措施，产品不能有碰撞，防止变形。
优选的，上述的一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其中所述模具设计为圆柱体，其中所述模具由外筒、型腔、芯棒、上压块、下压块和压筒组成。
优选的，上述的一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其中所述步骤(5)中颗粒树脂原料的平均粒径在25～30um之间，分子量为1200万～2500万之间。
优选的，上述的一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其中所述步骤(5)中保压时采用双向受压的方式，确保压力传递到位，保证密度的均匀性。
优选的，上述的一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其中所述步骤(10)中铁氟龙母卷的分切方式采用分条机来分切，可以进行无限长度分切和膜宽度较窄的产品，其切面平整不容易产生荷叶边，最窄宽度分切可以达到2mm，长度200米以上。
本发明具有的优点和有益效果是：本发明特别针对在液晶平板显示行业制造中的使用，本发明工艺独特，使用领域针对性强，技术领先，产品质量稳定，厚度公差精度高(厚度在0.1以下可控制在正负0.003mm以内)，平整度好(自然躺平不卷曲，无荷叶边)，耐高温变形率小，规格齐全,可生产厚度0.01mm的薄膜，适用于液晶模组绑定使用，外观清洁度高，防静电，降低了生产成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的工艺流程图；
图2是本发明中选材的流程示意图；
图3是本发明中分散处理的流程示意图；
图4是本发明中称量上料的流程示意图；
图5是本发明中模压成型的流程示意图；
图6是本发明中高温烧结的流程示意图；
图7是本发明中车削成膜的流程示意图；
图8是本发明中分切收卷的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，该生产方法具体按以下步骤进行：
(1)铁氟龙电子膜的研发和生产在原材料的选型上是十分重要和考究的，对聚四氟乙烯树脂的选型，国内外树脂牌号繁多，选用最佳的牌号既要考虑成本又要考虑对其性能的影响，本发明选用国产细颗粒树脂原料，平均粒径在(25～50)um，分子量大于或者等于900万，分子量在1700万～2000万之间时，生产出来产品的质量更好，同时也要对树脂原料粒径分布和分子量分布都要进行参考和筛选，尽量选择粒径分布窄和分子量分布窄的细颗粒聚四氟乙烯树脂原料，这对产品的致密度、质地均匀性、抗拉强度和耐温形变率有一定的影响，还有对树脂原料外观清洁度的筛选和控制。
(2)选定好PTFE树脂原料后，要对树脂进行分散处理，因树脂在运输过程中受气温变化和震动的影响导致结团，故需要分散均匀，本发明采用高速捣碎机，通过物理方法将结团原料进行捣碎分散，减少因团聚导致产品密度不均影响产品性能和外观均匀度的影响，捣碎过程中要控制好坏境清洁度，温度(常温23℃环境)，避免异物带入产生二次污染，将分散好的树脂原料储存在常温室内。
(3)将分散好的树脂粉末，准确称量(重量的数据通过计算而来，计算公式为：加料重量G＝体积V×预制品密度d，d＝2.18)，将称好的原料均匀的加入一定形状的预先准备好的模具中，一般模具设计为圆柱体，模具由外筒、型腔、芯棒、上压块、下压块和压筒组成，模具在使用前先用无水酒精、面纱或者无尘布对模具进行清理，除掉模具内的残留杂质，注意加料环境清洁度最好在无尘室操作，避免异物包括灰尘吸入等污染制品。
(4)将装好料的模具置入压机上下压板的中间，一般压机为四柱液压机计算好压力，预成型压力一般在单位面积压力200-350kg/cm2范围内变化，压机表压计算可以用以下公式计算：P＝S·P1/S1；公式中P为压机表压，S为预成型截面积，S1为压机活塞面积，P1为单位面积压力，P1＝280-320kgf，同时设定好压制程序，通过PLD编程输入相应的压制程序，程序控制点主要包括压制速度一般在(20～60)mm/分；排气次数20～40次，根据坯体大小增减排气次数，坯体越大排气次数增加，压力达到设定压力开始保压，保压时间(10～120)分钟，根据坯体高度而定，越高的延长保压时间，保压要充分。最后启动按钮压机进入自动压制程序，一直到预制坯体压制程序结束。压制过程是十分重要的环节，容易产生气泡，开裂，密度不均等质量问题，直接影响产品的性能甚至出现废品，特别注意保压时一定要采用双向受压的方式，确保压力传递到位，保证密度的均匀性，避免对产品性能的影响。
(5)将压制成型的坯体小心从模具中脱出，放置在规定区域进行12～72小时的时效处理，存放时间长短根据坯体大小而定，达到充分释放坯体的内应力为目的，然后置入高温烧结炉，通过预先设定好的烧结工艺程序进行一段时间的烧结周期，此烧结工艺程序非常重要，工艺是否适当将直接影响制品的密度、硬度、气密性和机械性能等。过程包括升温、保温、降温三个阶段，升温速度在(10～60)℃/h，具体速度根据坯体的大小而定，坯体越大升温速度越慢，升温过程中再分3～8个保温阶段，保温时间(30～210)分钟，也是根据坯体大小而定，最高保温温度为(360～380)℃，具体温度根据原材料而定，保温时间在(900～1500)分钟，具体时间根据坯体的大小来确定，坯体越大保温时间越长。保温结束开始冷却，冷却速度为(10～30)℃/h，具体速度根据坯体大小而定越大速度越慢，降温速度小于升温速度，降温速度直接影响到制品的尺寸及物理机械性能。降温过程也要分3～5段保温段，特别是在结晶点325±5℃左右保温时间适当加长一些，最终获得具有一定密度，结晶度，物理机械性能的半成品。
(6)将半成品通过机械加工，车削成型不同厚度的铁氟龙薄膜，车削前将毛坯进行热处理，处理温度一般在80℃～280℃，处理时间在2～6小时，车削时毛坯温度控制在60℃～100℃左右，这样有利于车削和产品稳定性，再将车削膜通过预先设定好温度的两辊压延设备，根据压延倍数和最终薄膜的厚度来调节两辊间距，此过程有效的提高铁氟龙膜的抗张强度和薄膜的平整度，并且缠绕成铁氟龙母卷，使车削后薄膜的应力得到充分释放，防止在使用过程中容易受外力而变形，从而造成产品质量事故，之后将得到的铁氟龙母卷的抗张性和耐温性进行检验，剔除掉NG品；
(7)将整型好的铁氟龙母卷放在恒温室自然冷却到室温，充分冷却，一般12-24小时，再根据客户要求分切成不同宽度规格的特氟龙膜，铁氟龙膜的分切方式有2种，一种是切台机采用圆刀分切，一种是分条机分切，本发明采用分条机来分切，其优点是可以进行无限长度分切和膜宽度较窄的产品，其切面平整不容易产生荷叶边这对液晶模组绑定使用非常重要；最窄宽度分切可以达到2mm，长度200米以上，完全满足液晶模组绑定用铁氟龙膜规格。圆刀因为是旋转挤压切割，由于机台和圆刀的半径的固定，这样就限制了铁氟龙膜盘径的大小也就限制了膜的长度，同时因为挤压导致膜边缘变形产生荷叶边，对使用有一定的影响，宽度在6mm以下分切容易跨盘所以很难切比较窄的铁氟龙膜。
(8)根据客户具体规格，确定好铁氟龙膜的厚度、宽度和长度以及卷芯的外观尺寸和材料等然后进行复卷，本发明采用自主研发设计的专用复卷机设备，设备结构简单，制造成本低，易操作控制，可同时复卷5～10卷，大大提高了生产效率同时成品端面整齐，外观漂亮提高了市场竞争力。
(9)最后将复卷好的成品膜，进行外观检验主要检查是否有松动和表面异物，剔除掉NG品；采用热收缩膜进行封装，确保包装物无尘，再通过热风机进行收缩，成为单个包装的成品，这样杜绝与外界空气接触产生污染影响客户使用，最后根据客户要求包装封箱，装箱特别注意做好保护措施，产品不能有碰撞防止变形。
上面所述的实施例是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其特征在于，该生产方法具体按以下步骤进行：
(1)清洁模具：使用无水酒精、面纱或者无尘布对模具进行清理，除掉模具内的残留杂质；
(2)选材：选用颗粒树脂原料，平均粒径在20～50um之间，分子量大于或等于900万；
(3)分散处理：将步骤(2)中选用好的颗粒树脂原料使用高速捣碎机进行捣碎，通过物理方法将结团原料进行捣碎分散，捣碎过程中要控制好环境的清洁度，并且温度保持在20-25℃之间，避免异物带入产生二次污染，将分散好的树脂原料储存在常温室内；
(4)称量上料：将步骤(3)中分散好的树脂粉末，准确称量，树脂粉末的加料重量通过计算而来，计算公式为：加料重量G＝体积V×预制品密度d，d＝2.18，将称好的原料均匀的加入到预先准备好的模具中，注意加料环境清洁度，需在无尘室内操作；
(5)模压成型：将步骤(4)装好料的模具置入四柱液压机内的上下压板的中间，计算好压力，预成型压力一般在单位面积压力200-350kg/cm2范围内变化，压机表压计算可以用以下公式计算：P＝S·P1/S1；公式中P为压机表压，S为预成型截面积，S1为压机活塞面积，P1为单位面积压力，P1＝280-320kgf，同时设定压制速度在20～60mm/分，排气次数为20～40次，根据坯体大小增减排气次数，坯体越大排气次数增加，压力达到设定压力开始保压，保压时间在10～120分钟，根据坯体高度而定，越高的延长保压时间，保压要充分，最后启动四柱液压机进入自动压制程序，制成坯体；
(6)高温烧结：将步骤(5)压制成型的坯体小心从模具中脱出，放置在规定区域进行12～72小时的时效处理，存放时间长短根据坯体大小而定，达到充分释放坯体的内应力为目的，然后置入高温烧结炉内，通过预先设定好的烧结工艺程序进行一段时间的烧结周期，过程包括升温、保温、降温三个阶段，升温速度在10～60℃/h，具体速度根据坯体的大小而定，坯体越大升温速度越慢，升温过程中再分3～8个保温阶段，保温时间30～210分钟，也是根据坯体大小而定，最高保温温度为360～380℃，具体温度根据原材料而定，保温时间在900～1500分钟，具体时间根据坯体的大小来确定，坯体越大保温时间越长，保温结束后开始冷却，冷却速度为10～30℃/h，具体速度根据坯体大小而定，越大速度越慢，降温速度小于升温速度，降温速度直接影响到制品的尺寸及物理机械性能，降温过程也要分3～5段保温段，获得半成品；
(7)车削成膜：将步骤(6)中得到的半成品通过机械加工，车削成型不同厚度的铁氟龙薄膜，车削前将半成品进行热处理，处理温度一般在80℃～280℃，处理时间在2～6小时，车削时半成品温度控制在60℃～100℃左右；
(8)整形：将步骤(7)中得到的铁氟龙薄膜通过预先设定好温度的两辊压延设备，根据压延倍数和最终薄膜的厚度来调节两辊间距，提高铁氟龙薄膜的抗张强度和薄膜的平整度，并且缠绕成铁氟龙母卷；
(9)物理检验：对步骤(8)中得到的铁氟龙母卷的抗张性和耐温性进行检验，剔除掉NG品；
(10)分切收卷：将步骤(9)中品质OK的铁氟龙母卷放在恒温室自然冷却到室温，冷却12小时以上，再根据客户要求分切成不同宽度规格的铁氟龙膜；
(11)复卷：将步骤(10)得到的铁氟龙膜根据客户具体规格，确定好所需的厚度、宽度和长度以及卷芯的外观尺寸和材料，然后进行复卷；
(12)外观检验：最后将复卷好的成品膜，进行外观检验，检查是否有松动和表面异物，剔除掉NG品；
(13)封装：采用热收缩膜进行封装，再通过热风机进行收缩，成为单个包装的成品；
(14)入库：根据客户要求包装封箱，装箱注意做好保护措施，产品不能有碰撞，防止变形。
2.根据权利1所述的一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其特征在于，所述模具设计为圆柱体，其中所述模具由外筒、型腔、芯棒、上压块、下压块和压筒组成。
3.根据权利1所述的一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤(5)中颗粒树脂原料的平均粒径在25～30um之间，分子量为1200万～2500万之间。
4.根据权利1所述的一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤(5)中保压时采用双向受压的方式，确保压力传递到位，保证密度的均匀性。
5.根据权利1所述的一种LCD液晶屏模组绑定用铁氟龙薄膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤(10)中铁氟龙母卷的分切方式采用分条机来分切，可以进行无限长度分切和膜宽度较窄的产品，其切面平整不容易产生荷叶边，最窄宽度分切可以达到2mm，长度200米。
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