CN107433702A - 一种聚酰亚胺薄膜制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄膜制备附属装置的技术领域，特别是涉及一种聚酰亚胺薄膜制备装置，其可提高热风均匀性，提高热交换效率；并且提高聚酰胺酸薄膜厚度均匀性，提高使用可靠性；同时可有效减少或者消除聚酰亚胺薄膜的内应力，避免薄膜在使用过程中出现翘曲、变形、收缩和开裂的情况，提高实用性；包括流延装置、亚胺化装置应力炉和收卷机，流延装置、亚胺化装置、应力炉和收卷机上分别设置有可依次连接的第一辊筒组、第二辊筒组、第三辊筒组和第四辊筒组，流延装置、亚胺化装置和应力炉内部分别设置有流延工作腔、亚胺化工作腔和应力腔，流延工作腔内设置有左转辊和右转辊，并在左转辊和右转辊上设置有环形传送钢带，还包括齿轮计量泵、流延嘴刮板。

Description

一种聚酰亚胺薄膜制备装置

技术领域

本发明涉及薄膜制备附属装置的技术领域，特别是涉及一种聚酰亚胺薄膜制备装置。

背景技术

众所周知，聚酰亚胺薄膜是一种耐高温有机聚合物薄膜，其具有良好的机械性能、电气绝缘性能、化学稳定性能和抗辐射性能，在航空、航海、宇宙飞船、原子能、电子电器工业等领域均得到了广泛的使用，而聚酰亚胺薄膜制备装置是一种用于将聚酰胺酸溶液流延成膜并高温酰亚胺化制成所需性能的聚酰亚胺薄膜的辅助装置；现有的聚酰亚胺薄膜制备装置包括流延装置、亚胺化装置和收卷机，流延装置内部设置有流延工作腔，流延工作腔内设置有左转辊、右转辊、脱膜辊和第一辊筒组，左转辊和右转辊上设置有环形传送钢带并可带动环形传送钢带移动，脱膜辊安装在右转辊的下方，流延装置的顶部设置有溶液储罐和出风管，溶液储罐的底部输出端设置有连通管，连通管的底端插入至流延装置内部并在流通管的底端设置有流延嘴刮板，流延嘴刮板位于右转辊的上方，流延装置的底端设置有热风机，热风机的顶部输出端伸入至流延装置内部，亚胺化装置内部设置有亚胺化工作腔，亚胺化工作腔内部设置有第二辊筒组和加热装置，第二辊筒组的输入端与第一辊筒组的输出端连接，收卷机上设置有第三辊筒组和收卷辊，第三辊筒组的输入端与第二辊筒组的输出端连接；现有的聚酰亚胺薄膜制备装置使用时，溶液储罐内的聚酰胺酸溶液经连通管自流延嘴刮板的底部输出端流出，并在传送钢带上形成膜结构，热风机对聚酰胺酸薄膜进行干燥处理，聚酰胺酸薄膜在传送钢带上移动一周，溶剂蒸发后成为固态聚酰胺酸薄膜，并由脱膜辊脱膜进入亚胺化装置内，加热装置对聚酰胺酸薄膜进行高温亚胺化处理后，聚酰胺酸薄膜成为聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺薄膜进入收卷机进行收卷即可；现有的聚酰亚胺薄膜制备装置使用中发现，其热风机的热风均匀性较差，热交换效率较低；并且受钢带的形变和流延嘴刮板内聚酰胺酸溶液液位高低变化引起流量不恒定的影响，导致薄膜厚度的均匀性较差，使用可靠性较低；同时亚胺化处理后生成的聚酰亚胺薄膜存在一定的内应力，内应力使薄膜在使用过程中容易出现翘曲、变形、收缩和开裂的情况，导致实用性较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可提高热风均匀性，提高热交换效率；并且提高聚酰胺酸薄膜厚度均匀性，提高使用可靠性；同时可有效减少或者消除聚酰亚胺薄膜的内应力，避免薄膜在使用过程中出现翘曲、变形、收缩和开裂的情况，提高实用性的聚酰亚胺薄膜制备装置。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，包括流延装置、亚胺化装置和收卷机，所述流延装置和亚胺化装置内部分别设置有流延工作腔和亚胺化工作腔，流延工作腔内设置有左转辊、右转辊、脱膜辊和第一辊筒组，左转辊和右转辊上设置有环形传送钢带并可带动环形传送钢带移动，脱膜辊安装在右转辊的下方，流延装置的顶端设置有溶液储罐，溶液储罐的底端设置有连通管，连通管的底端自流延装置的上方伸入至流延工作腔内，亚胺化腔内设置有第二辊筒组和加热装置，第二辊筒组的输入端与第一辊筒组的输出端连接；还包括上热风机和下热风机，所述上热风机的底部输出端设置有上静压处理器，上静压处理器的底部输出端自流延装置的上方左侧伸入至流延装置内部，所述下热风机的顶部输出端设置有下静压处理器，所述下静压处理器的顶端自流延装置的下方右侧伸入至流延装置内部，流延装置的顶端右侧和底端左侧分别设置有上出风口和下出风口；还包括齿轮计量泵，所述齿轮计量泵连通安装在连通管的底端，齿轮计量泵的底部输出端设置有流延嘴刮板，所述流延嘴刮板位于右转辊的上方；还包括应力炉，所述应力炉的内部设置有应力腔，应力腔内部设置有第三辊筒组和右红外线加热板，所述第三辊筒组的输入端与第二辊筒组的输出端连接，所述收卷机上设置有第四辊筒组和收卷辊，所述第四辊筒组的输入端与第三辊筒组的输出端连接。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，所述第二辊筒组包括上辊筒组和下辊筒组，所述上辊筒组和下辊筒组错位组合而成，所述上辊筒组和下辊筒组之间所绕薄膜形成连续的V形夹角，所述加热装置为左红外线加热板，所述左红外线加热板设置在V形夹角内，并且每组左红外线加热板均与相邻的薄膜所在平面平行。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，还包括支撑架，所述左红外加热板固定安装在所述支撑架上。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，所述亚胺化装置顶端设置有抽风装置，所述抽风装置的底部输入端插入至亚胺化工作腔内。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，所述流延装置的底端设置有回收箱，所述回收箱的顶端设置有取放口，取放口与流延工作腔相通。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，所述流延工作腔、亚胺化工作腔和应力腔内均设置有热电偶，所述热电偶均与微控制器连接。

与现有技术相比本发明的有益效果为：通过上述设置，上热风机吹出的风和下热风机吹出的风分别通过上静压处理器和下静压处理器的处理后均变得更加均匀平稳，提高热风的均匀性，同时提高热交换效率；并且通过齿轮计量泵可使聚酰胺酸溶液恒量的流到传送钢带上，提高聚酰胺酸薄膜厚度均匀性，提高使用可靠性；同时通过应力炉对聚酰亚胺薄膜进行消除内应力的处理，可有效减少或者消除聚酰亚胺薄膜的内应力，避免薄膜在使用过程中出现翘曲、变形、收缩和开裂的情况，提高实用性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明传送钢带的结构示意图；

附图中标记：1、流延装置；2、亚胺化装置；3、收卷机；4、左转辊；5、右转辊；6、脱膜辊；7、第一辊筒组；8、传送钢带；9、溶液储罐；10、连通管；11、第二辊筒组；12、上热风机；13、下热风机；14、上静压处理器；15、下静压处理器；16、上出风口；17、下出风口；18、齿轮计量泵；19、流延嘴刮板；20、应力炉；21、第三辊筒组；22、右红外线加热板；23、第四辊筒组；24、收卷辊；25、上辊筒组；26、下辊筒组；27、左红外线加热板；28、支撑架；29、抽风装置；30、回收箱；31、热电偶；32、微控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图2所示，本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，包括流延装置、亚胺化装置和收卷机，流延装置和亚胺化装置内部分别设置有流延工作腔和亚胺化工作腔，流延工作腔内设置有左转辊、右转辊、脱膜辊和第一辊筒组，左转辊和右转辊上设置有环形传送钢带并可带动环形传送钢带移动，脱膜辊安装在右转辊的下方，流延装置的顶端设置有溶液储罐，溶液储罐的底端设置有连通管，连通管的底端自流延装置的上方伸入至流延工作腔内，亚胺化腔内设置有第二辊筒组和加热装置，第二辊筒组的输入端与第一辊筒组的输出端连接；还包括上热风机和下热风机，上热风机的底部输出端设置有上静压处理器，上静压处理器的底部输出端自流延装置的上方左侧伸入至流延装置内部，下热风机的顶部输出端设置有下静压处理器，下静压处理器的顶端自流延装置的下方右侧伸入至流延装置内部，流延装置的顶端右侧和底端左侧分别设置有上出风口和下出风口；还包括齿轮计量泵，齿轮计量泵连通安装在连通管的底端，齿轮计量泵的底部输出端设置有流延嘴刮板，流延嘴刮板位于右转辊的上方；还包括应力炉，应力炉的内部设置有应力腔，应力腔内部设置有第三辊筒组和右红外线加热板，第三辊筒组的输入端与第二辊筒组的输出端连接，收卷机上设置有第四辊筒组和收卷辊，第四辊筒组的输入端与第三辊筒组的输出端连接；通过上述设置，上静压处理器和下静压处理器内均设置有缓冲网，上热风机吹出的风和下热风机吹出的风分别通过上静压处理器和下静压处理器的处理后均变得更加均匀平稳，提高热风的均匀性，同时提高热交换效率；并且通过齿轮计量泵可使聚酰胺酸溶液恒量的流到传送钢带上，提高聚酰胺酸薄膜厚度均匀性，提高使用可靠性；同时通过应力炉对聚酰亚胺薄膜进行消除内应力的处理，可有效减少或者消除聚酰亚胺薄膜的内应力，避免薄膜在使用过程中出现翘曲、变形、收缩和开裂的情况，提高实用性。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，第二辊筒组包括上辊筒组和下辊筒组，上辊筒组和下辊筒组错位组合而成，上辊筒组和下辊筒组之间所绕薄膜形成连续的V形夹角，加热装置为左红外线加热板，左红外线加热板设置在V形夹角内，并且每组左红外线加热板均与相邻的薄膜所在平面平行；通过上述设置，左红外线加热板与薄膜所在平面保持平行，可以保证薄膜的亚胺化效率均一，并且左红外线加热板可分别进行控制，亚胺化过程中，等温度梯度的变化得到的酰亚胺化效果较好。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，还包括支撑架，左红外加热板拆卸安装在支撑架上；通过上述设置，对做红外线加热板进行固定，保证加热均一性，还可以将左红外线加热板卸下来进行更换维修。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，亚胺化装置顶端设置有抽风装置，抽风装置的底部输入端插入至亚胺化工作腔内；通过上述设置，由聚酰胺酸亚胺化成聚酰亚胺中会有副产物水分子产生，由于水分子的形成会影响聚酰亚胺薄膜的平整性，通过抽风装置，可以将亚胺化工作腔制成一个低压环境，反应生成的气体会迅速被抽出，提高了聚酰亚胺薄膜的品质。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，流延装置的底端设置有回收箱，回收箱的顶端设置有取放口，取放口与流延工作腔相通；通过上述设置，可通过回收箱对干燥过程中产生的溶液进行回收再利用，节约了资源。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，流延工作腔、亚胺化工作腔和应力腔内均设置有热电偶，热电偶均与微控制器连接；通过上述设置，因为温度对聚酰亚胺薄膜生产的影响非常重要，温度不精准很容易造成聚酰亚胺薄膜的性质发生变化，可通过三组热电偶分别去感应流延工作腔、亚胺化工作腔和应力腔内的温度，然后将温度以信号的形式传递到微控制器，再通过加热装置和散热装置对温度进行调整，提高了使用可靠性。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，右转辊、脱膜辊、第一辊筒组、第二辊筒组、第三辊筒组、第四辊筒组和收卷辊均由伺服电机带动，并且伺服电机以同步速度转动，保证薄膜一直处于张紧的状态。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，左红外线加热板和右红外线加热板均为单面加热结构，加热面朝向临近的薄膜。

本发明的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，其在工作时，在完成上述动作之前，首先将其移动到用户需要的位置，将装置上的用电设备与三相电电连接，溶液储罐内的聚酰胺酸溶液经连通管和齿轮计量泵自流延嘴刮板流出至传送钢带的右侧输入端，齿轮计量泵保证聚酰胺酸溶液恒量的流出，从而保证了薄膜厚度的均匀，聚酰胺酸在传送钢板上运行一周，经过上热风机和下热风机的干燥成为自支撑薄膜结构，上静压处理器和下静压处理器使风更加均匀稳定地输出，溶液逐渐的挥发，增加干燥效果，回收箱可对干燥过程中产生的溶液进行回收，然后聚酰胺酸薄膜经过脱膜辊脱膜离开传送钢带，由第一辊筒组的输出端进入第二辊筒组的输入端进入至亚胺化工作腔内，左红外线加热板对聚酰胺酸薄膜进行等温度梯度变化的加热，使其逐渐成为聚酰亚胺薄膜，抽风装置使亚胺化工作腔成低压环境状态，有利于反应残余气体被快速抽出，然后聚酰亚胺薄膜自第二辊筒组的输出端输出然后自第三辊筒组的输入端进入应力腔，在应力腔内，右红外线加热板对聚酰亚胺薄膜进行加热消除内应力处理，使聚酰亚胺薄膜在使用过程中性能更优，然后聚酰亚胺薄膜自第三辊筒组的输出端输出自第四辊筒组的输入端进入至收卷机，收卷辊对聚酰亚胺薄膜进行收卷处理，刚开始工作的时候需要人工或者机械对薄膜进行牵引使薄膜缠绕在脱膜辊、第一辊筒组、第二辊筒组、第三辊筒组、第四辊筒组和收卷辊上，之后聚酰亚胺薄膜制备装置就可以连续工作了。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种聚酰亚胺薄膜制备装置，包括流延装置（1）、亚胺化装置（2）和收卷机（3），所述流延装置（1）和亚胺化装置（2）内部分别设置有流延工作腔和亚胺化工作腔，流延工作腔内设置有左转辊（4）、右转辊（5）、脱膜辊（6）和第一辊筒组（7），左转辊（4）和右转辊（5）上设置有环形传送钢带（8）并可带动环形传送钢带（8）移动，脱膜辊（6）安装在右转辊（5）的下方，流延装置（1）的顶端设置有溶液储罐（9），溶液储罐（9）的底端设置有连通管（10），连通管（10）的底端自流延装置（1）的上方伸入至流延工作腔内，亚胺化腔内设置有第二辊筒组和加热装置，第二辊筒组（11）的输入端与第一辊筒组（7）的输出端连接；其特征在于，还包括上热风机（12）和下热风机（13），所述上热风机（12）的底部输出端设置有上静压处理器（14），上静压处理器（14）的底部输出端自流延装置（1）的上方左侧伸入至流延装置（1）内部，所述下热风机（13）的顶部输出端设置有下静压处理器（15），所述下静压处理器（15）的顶端自流延装置（1）的下方右侧伸入至流延装置（1）内部，流延装置（1）的顶端右侧和底端左侧分别设置有上出风口（16）和下出风口（17）；还包括齿轮计量泵（18），所述齿轮计量泵（18）连通安装在连通管（10）的底端，齿轮计量泵（18）的底部输出端设置有流延嘴刮板（19），所述流延嘴刮板（19）位于右转辊（5）的上方；还包括应力炉（20），所述应力炉（20）的内部设置有应力腔，应力腔内部设置有第三辊筒组（21）和右红外线加热板（22），所述第三辊筒组（21）的输入端与第二辊筒组（11）的输出端连接，所述收卷机（3）上设置有第四辊筒组（23）和收卷辊（24），所述第四辊筒组（23）的输入端与第三辊筒组（21）的输出端连接。

2.如权利要求1所述的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，其特征在于，所述第二辊筒组（11）包括上辊筒组（25）和下辊筒组（26），所述上辊筒组（25）和下辊筒组错位组合而成，所述上辊筒组（25）和下辊筒组（26）之间所绕薄膜形成连续的V形夹角，所述加热装置为左红外线加热板（27），所述左红外线加热板（27）设置在V形夹角内，并且每组左红外线加热板（27）均与相邻的薄膜所在平面平行。

3.如权利要求2所述的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，其特征在于，还包括支撑架（28），所述左红外加热板固定安装在所述支撑架（28）上。

4.如权利要求3所述的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，其特征在于，所述亚胺化装置（2）顶端设置有抽风装置（29），所述抽风装置（29）的底部输入端插入至亚胺化工作腔内。

5.如权利要求4所述的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，其特征在于，流延装置（1）的底端设置有回收箱（30），所述回收箱（30）的顶端设置有取放口，取放口与流延工作腔相通。

6.如权利要求5所述的一种聚酰亚胺薄膜制备装置，其特征在于，所述流延工作腔、亚胺化工作腔和应力腔内均设置有热电偶（31），所述热电偶（31）均与微控制器（32）连接。