TW201603983A - 流延膜乾燥裝置及溶液製膜方法 - Google Patents
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Abstract
提供在溶液製膜程序中能夠防止流延膜表面粗糙化的流延膜乾燥裝置及溶液製膜方法。
溶液製膜設備的流延裝置具備第1流延膜乾燥裝置31。第1流延膜乾燥裝置31中,沿著移送路徑配置有複數組送風套組40。各送風套組40具有供氣口41a、吸入口42a係朝相對的方向配置的一對供氣單元41及吸入單元42。從送風扇61供給到供氣單元41的乾燥氣體係從供氣口41a朝著和流延帶21的行走方向平行的方向送出。從送風扇61供給的乾燥氣體藉由包含有整流格子的供氣整流部施以整流,以抑制從供氣口41a送出的乾燥氣體流中和流延膜F0垂直的成分。
Description
本發明係關於從流延液形成流延膜的流延膜乾燥裝置及溶液製膜方法。
具有透光性的聚合物膜(以下稱為薄膜),
由於重量輕、成形容易,故廣泛利用作各種光學膜。其中,使用纖維素醯化物等的纖維素酯(cellouse ester)系薄膜,係已作為近年市場逐漸擴大的液晶顯示裝置的構成元件的光學膜使用,例如:照相感光用薄膜。以作為液晶顯示裝置構成元件的光學膜而言,已有例如相位差薄膜或偏光板保護薄膜等。
以薄膜的主要製造設備而言,具備流延裝
置的溶液製膜設備已為眾所周知。流延裝置具備環狀的流延帶(支持體)、流延模、乾燥裝置、剝取輥等。流延帶係繞掛在例如一對支撐輥上循環移動。流延模則將含有聚合物與溶劑的聚合物溶液(以下稱流延液)流佈到行走中的流延帶的流延面(表面),以形成流延膜。乾燥裝置會進行初期乾燥,使溶劑蒸發,直到流延膜可自行移送。剝取輥係從流延帶上剝取已結束初期乾燥的流延膜,以濕潤薄膜的形態送到接下來由拉幅機(tenter)等構成
的乾燥裝置。在乾燥裝置中,係使溶劑從濕潤薄膜再行蒸發,而製得薄膜。
流延液中有聚合物(例如,纖維素醯化物的
溶解殘留物等異物)時,流延液中的異物會成為製得薄膜的缺陷。因此,在實施流延之前,要用過濾器將流延液加以過濾以除去異物,再將經過濾的流延液供給到流延模。在此情況下,係透過提高溶劑比例來降低流延液黏度,使流延液不會滯留,故使用篩目尺寸較小(例如5μ以下的濾材(過濾器))實施高精度過濾。
以實施初期乾燥的乾燥裝置而言,如日本
特開2012-030480號公報、日本特開2006-297906號公報、日本特開2012-071541號公報等所記載的將調整到適當溫度的氣體(以下稱乾燥氣體)流通於流延膜表面上的裝置已為公知。這些流延膜乾燥裝置中,係將供氣口朝著和流延帶平行的方向(例如,朝著流延帶的行走方向)從供氣口送出乾燥氣體。藉此方式,使乾燥氣體沿流延膜的表面流動。日本特開2012-030480號公報中,設有將供氣口朝寬度方向(和移送方向成正交的方向)分隔為複數個的垂直整流鰭片。再者,日本特開2012-071541號公報所記載的流延膜乾燥裝置中,則在乾燥氣體送出方向下游側的移送路徑上方設有排氣手段。
然而,依上述方式降低流延液的黏度時,
流延在流延帶的流延膜的表面在短時間內變得平整,故可獲得表面已高精度平滑化的薄膜。但,隨著黏度的降低,就會受到流延膜表面上的乾燥氣體流的影響,而有
表面粗糙化的問題。而且,即使將供氣口朝著流延帶的行走方向從供氣口送出乾燥氣體,仍未能充分抑制表面的粗糙化。
本發明係有鑑於上述情況而研發者,其目的在提供可防止流延膜表面粗糙化的流延膜乾燥裝置及溶液製膜方法。
本發明的流延膜乾燥裝置具備供氣單元、吸入單元、送風機、及吸氣機,將流延液流佈在行走中的支持體上而形成流延膜,並將該流延膜在前述支持體上實施乾燥。供氣單元具有供氣口與供氣整流部。前述供氣口係配設在由前述支持體的行走所形成的前述流延膜移送路徑的上方,並朝向前述支持體的行走方向。前述供氣口係使用以乾燥前述流延膜的氣體和前述支持體的行走方向平行地送出,而流動到前述流延膜的表面附近。前述供氣整流部則將從前述供氣口送出的前述氣體流中和前述流延膜垂直的成分加以抑制。吸入單元具有吸入口及吸入整流部。前述吸入口係配置在較前述供氣單元靠前述移送路徑的下游側,且和前述供氣口相對向。吸入口係將從供氣口送出並流動於前述流延膜上的前述氣體吸入。前述吸入整流部則抑制從前述吸入口吸入的前述氣體發生亂流。送風機係將前述氣體供給至前述供氣單元。吸氣機則連接於前述吸入單元,並從前述吸入口吸入前述氣體。
較佳方式為,將前述供氣口與前述吸入口
相對向並組成一對的前述供氣單元與前述吸入單元構成送風套組,且沿前述移送路徑配設有複數組前述送風套組。
較佳方式為,前述複數組送風套組係朝前
述支持體的行走方向依序分為第1送風套組、及其外的第2送風套組,而前述第1送風套組中,前述流延膜的移送速度設為Vf,從前述供氣口送出的前述氣體對前述流延膜的相對流速設為Vs時,將前述相對流速Vs設在-(0.2×Vf)≦Vs≦-(0.05×Vf),或者,+(0.05×Vf)≦Vs≦+(0.2×Vf)的範圍內,藉以使前述流延膜乾燥。
較佳方式為,自前述供氣口送出的前述氣
體流速中,前述移送路徑下游側的前述送風套組的前述流速係大於前述移送路徑上游側的前述送風套組的前述流速。
較佳方式為,前述送風套組的前述供氣口
與前述吸入口的間隔中,前述移送路徑下游側的前述送風套組的前述間隔係大於前述移送路徑上游側的前述送風套組的前述間隔。
較佳方式為,前述供氣整流部包含整流格
子,而該整流格子係配設於前述供氣口與前述送風機間的前述氣體的流路,且形成有朝前述氣體供給方向貫通的複數個格孔。
本發明的溶液製膜方法包括流延步驟、乾
燥步驟、及剝取步驟。流延步驟係將流延液流布在行走中的支持體上,而形成流延膜。乾燥步驟係使用前述的
流延膜乾燥裝置使前述流延膜乾燥。剝取步驟則將前述流延膜從前述支持體剝取作為薄膜。
若依本發明,流動於流延膜上的乾燥氣體的亂流情況可受到抑制,且送出的氣流中和流延膜成垂直的成分會受到抑制。藉此效應,得以消除流延膜表面粗糙化的情形。
上述目的及優點,透過參照附圖來閱讀較佳實施例的詳細說明,本行業者理應容易獲得瞭解。
10‧‧‧溶液製膜設備
11‧‧‧流延液
14‧‧‧流延裝置
21‧‧‧流延帶
22‧‧‧支撐輥
24‧‧‧流延模
31~33‧‧‧流延膜乾燥裝置
40‧‧‧送風套組
41‧‧‧供氣單元
41a‧‧‧供氣口
42‧‧‧吸入單元
42a‧‧‧吸入口
44‧‧‧止漏填封
61‧‧‧送風扇
61a‧‧‧調溫器
62‧‧‧第1排風扇
63‧‧‧第2排風扇
64‧‧‧控制器
68‧‧‧底部構件
CP‧‧‧流延位置
F0‧‧‧流延膜
F1‧‧‧薄膜
圖1為顯示本發明溶液製膜設備之概略的側視圖。
圖2為顯示第1流延膜乾燥裝置之概略的側視圖。
圖3為顯示設於相鄰接的供氣單元與吸入單元的交界下部的底部構件的斜視圖。
圖4為顯示供氣單元經局部剖開顯示的斜視圖。
圖5為顯示供氣單元內部的剖視圖。
圖6為吸入單元的斜視圖。
圖7為第1流延膜乾燥裝置的概略側視圖,其中顯示越往移送路徑的下游,乾燥氣體的流速越大的例子。
圖8為第1流延膜乾燥裝置的概略側視圖,其中顯示越往移送路徑的下游,供氣口和吸入口的間隔越大的例子。
圖9為第1流延膜乾燥裝置的概略側視圖,其中顯示藉供氣口高度來改變乾燥氣體流速的例子。
圖10為顯示在供氣口附近配設有整流格子的供氣單
元剖視圖。
圖11為第1流延膜乾燥裝置的概略側視圖,其中顯示越往移送路徑的下游整流格子的長度越短的例子。
圖1中,溶液製膜設備10係從流延液(dope)11製造纖維素醯化物膜(以下稱為薄膜)F1。溶液製膜設備10具備:流延裝置14、縱向延伸裝置15、側邊切除器16、拉幅機17、乾燥室18、及捲收裝置19。使用該溶液製膜設備10即得以實施溶液製膜方法。
流延裝置14係從流延液11形成含溶劑狀態
的濕潤薄膜F1。該流延裝置14具備:流延帶21、一對支撐輥22及23、流延模24、剝取輥25、加熱器26至29、第1至第3流延膜乾燥裝置31至33、收容這些裝備的流延室34、及空調裝置35等。
流延帶21係為呈環狀的無端支持體,繞掛
在支撐輥22、23上,並在支撐輥22和支撐輥23之間形成水平。支撐輥22、23中的一方(例如,支撐輥22)係藉驅動部(圖示省略)受到驅動,使流延帶21循環移動。藉該循環移動,流延帶21即從流佈流延液11的流延位置CP通過由各流延膜乾燥裝置31至33所構成的乾燥區,移動到剝取流延膜F0的剝取位置PP,再返回流延位置CP。流延帶21以其移動速度(亦即,流延速度)在10m/min以上250m/min以下者為佳。
流延模24係藉著將流延液11吐出到行走中
的流延帶21的流延面(外周面),而得以在流延帶21的流延面連續形成流延膜F0(流延製程)。減壓室37係透過在流延液11從流延模24的吐出口吐出後到達流延帶21的流延面的期間,對其背面側施以減壓,以抑制該流延液部分(珠粒)的振動。此外,流延位置CP的設置,除了流延帶21繞掛在支撐輥22的位置外,也可設在支撐輥22、23之間的流延帶21上。從流延模24擠出的流延液11的殘留溶劑量,以乾燥時的質量基準(乾量基準)計,較佳為300質量%以上500質量%以下。而且,從流延模24擠出的流延液11的黏度(以黏值流速計測量),較佳為10Pa.s以上100Pa.s以下範圍內,20Pa.s以上50Pa.s以下更佳。
流延裝置14係在藉流延帶21移送流延膜F0
的期間進行初期乾燥,使流延膜F0乾燥到可從流延帶21剝取的程度。為了該初期乾燥,設有加熱器26至29、第1至第3流延膜乾燥裝置31至33。加熱器26至29係配置成和流延帶21的流延面相反側的面相對,經由流延帶21來控制流延膜F0的溫度,促使溶劑從流延膜F0蒸發。流延帶21的溫度也可藉由將經調溫機(圖示省略)調節過溫度的導熱媒體供給到各支撐輥22、23的內部來控制。經加溫的導熱媒體被供給到支撐輥23,以促使溶劑從流延膜F0蒸發。經冷却的導熱媒體則供給到另一方的支撐輥22,俾在流延膜F0剝取後抑制流延帶21溫度的上升。
第1至第3流延膜乾燥裝置31至33係和流延
面相對設置。第1流延膜乾燥裝置31配設於流延帶21從流
延位置CP到支撐輥23的上側移送路徑的上方。第2流延膜乾燥裝置32、第3流延膜乾燥裝置33則配設於流延帶21從支撐輥23到剝取位置PP的下側移送路徑的下方。
第1流延膜乾燥裝置31具備複數組送風套組
40。各送風套組40由送出流延膜F0乾燥用氣體(以下稱乾燥氣體)的供氣單元41、及吸入乾燥氣體的吸入單元42所構成。而且,供氣單元41在前端具有供氣口41a(參照圖2),吸入單元42在前端具有吸入口42a(參照圖2)。這些供氣口41a與吸入口42a係相對向,而供氣單元41與吸入單元42則成對設置。各送風套組40係使乾燥氣體在流延膜F0的表面上和流延帶21的行走方向X成平行(亦即,和流延膜F0的表面平行)地流動。乾燥氣體可使用空氣或惰性氣體等。此外,本說明書中所稱「平行」、「正交」、「垂直」,係意指精密角度±5°以下的範圍內。和精密角度的誤差較佳為未達±4°,更佳為未達±3°。
藉第1流延膜乾燥裝置31進行乾燥的第1乾
燥區間中,係進行初期乾燥,使流延膜F0乾燥至即使是流延帶21循繞著支撐輥23而上下反轉的狀態下,仍可維持形狀的硬度(乾燥製程)。而且,第1乾燥區間的流延膜F0係指剛完成流延後,溶劑比例仍高,容易因乾燥氣體流(乾燥風)等而使流延膜F0表面發生粗糙化的區間。因此,第1流延膜乾燥裝置31進行的乾燥係使乾燥氣體和流延帶21平行流動,以抑制表面的粗糙化。
流動於流延膜F0上的乾燥氣體所包含的蒸
發自流延膜F0的溶劑氣體濃度,在供氣單元41的供氣口
41a(參照圖2)和吸入單元42的吸入口42a(參照圖2)之間以維持25%以下為佳,更佳為維持20%以下,最佳為維持5%以下。此外,所謂氣體濃度,係指以紅外線分析法測量的包含溶劑的乾燥氣體中的蒸發溶劑成分。剛完成流延後的流延膜F0含有多量的溶劑。因此,氣體濃度超過25%時,溶劑自含有較多溶劑的流延膜F0蒸發的速度會變慢。為了要降低氣體濃度,可將和供氣口41a的間隔縮短、或加大乾燥氣體的流量。
乾燥氣體的溫度較佳為40℃以上140℃以下
,更佳為45℃以上110℃以下,最佳為50℃以上100℃以下。若溫度在40℃以上,溶劑容易自流延膜蒸發。再者,溫度在140℃以下時,流延膜中的溶劑會急劇氣化,流延膜F0也無發泡之虞。
此外,圖1中,因圖示的關係,描繪有4組
送風套組40,但該送風套組40的數量可為任意組,可依需要適當加以設定。
下側移送路徑中,朝向下游(剝取位置PP)側
依序配設有第2流延膜乾燥裝置32、第3流延膜乾燥裝置33。設置第2流延膜乾燥裝置32的第2乾燥區及設置第3流延膜乾燥裝置33的第3乾燥區中,雖在流延帶21上下反轉的狀態,流延膜F0仍具有可維持其形狀的硬度,故不太會受乾燥氣體流的影響。所以,第2流延膜乾燥裝置32、第3流延膜乾燥裝置33係對流延膜F0以垂直或斜向噴吹乾燥氣體,俾有效進行乾燥。此外,流延膜F0的溶劑比例也正在下降,因溶劑的急劇蒸發而產生發泡的問題也不易發生
,故來自第2流延膜乾燥裝置32、第3流延膜乾燥裝置33的乾燥氣體、加熱器29的溫度可設定在較高溫。
在流延模24與第1流延膜乾燥裝置31之間設有前端具備止漏填封(Labyrinth seal)44的區隔板45。藉該止漏填封44,因第1流延膜乾燥裝置31等所產生的氣體流得以形成對流延模24的吐出口與流延帶21間的流延液11不會造成影響的狀態。此外,圖示中雖予省略,止漏填封44也可和區隔板45一起設置於其他的剝取位置PP上游側、或減壓室37上游側等。
剝取輥25係一邊使剝取位置PP維持固定,一邊將流延膜F0自流延帶21剝取成為薄膜F1,其旋轉軸則配置成和支撐輥22的旋轉軸平行。在薄膜F1捲繞在剝取輥25的狀態下,透過將薄膜F1向溶液製膜設備10的下游引拉,流延膜F0就可在剝取位置PP自流延帶21剝下(剝取製程)。薄膜F1係送出至流延室34的外側。
空調裝置35係用以使流延室34內保持預定溫度並進行換氣。藉由空調裝置35對流延室34內進行的溫度調節與換氣,係在第1至第3流延膜乾燥裝置31至33對流延膜F0進行的乾燥氣體供應之外獨立進行。藉由流延室34內的溫度調節與換氣,可使分別自流延液11、流延膜F0蒸發成氣體的流延室34內的溶劑蒸氣壓下降。該空調裝置35內建有使化為氣體的溶劑凝結的凝結器(冷凝器)。以該凝結器液化的溶劑則送到回收裝置(圖示省略)加以回收。
來自流延裝置14的薄膜F1係送到縱向延伸
裝置15。縱向延伸裝置15係用以將薄膜F1朝長邊方向(X方向)延伸的裝置。縱向延伸裝置15係採取在室51的內部配置複數支輥52的構成。複數支輥52中的至少2支係作為驅動輥。本實施形態中,係將最上游的一支與最下游的一支設為驅動輥。驅動輥係各別設定旋轉速度。下游側一方的旋轉速度係大於上游側另一方的旋轉速度。而且,對室51內供給乾燥空氣。乾燥空氣的溫度以20℃以上250℃以下的範圍為佳。
側邊切除器16係將已變形的兩側部自薄膜寬度方向的中央部切除。側邊切除器16具備上刀或下刀作為切割刀,較佳為具備上刀及下刀雙方作為切割刀。本實施形態中,這些切割刀係配置於薄膜F1各側部通過的位置。
拉幅機(tenter)17係一邊將薄膜F1移送,一邊將其朝和移送方向(X方向)成正交的寬度方向(Y方向)延伸。拉幅機17具備:移動式的複數個夾子53、空氣供給部(未圖示)、及導管54。各夾子53係分別夾持薄膜F1的兩側部。複數個夾子53以預定的間隔安裝在環狀的鍊條上,鍊條則設置成可沿著配置在薄膜F1移送路徑兩側的軌道自由移動,其移動方向由軌道規定。藉此方式,各夾子53就會沿著軌道移動。空氣供給部係將調整到各種溫度的乾燥氣體供給至導管54,並將乾燥氣體從導管54向拉幅機17內的薄膜F1噴吹。
此外,縱向延伸裝置15也可省略。或者,縱向延伸裝置15及側邊切除器16也可設置在拉幅機17的
下游側。在此例中,係使用夾式拉幅機機(clip tenter)作為拉幅機17,夾子53則作為保持構件。也可使用針梳拉幅機(pin tenter)來替代夾式拉幅機機。針梳拉幅機具有將複數支針(pin)貫穿薄膜F1的側部並加以保持的針板(pin plate),作為保持構件的針板會移動並將薄膜F1朝寬度方向延伸。
乾燥室18中,內部配設有複數個輥57,並
對其供給已加熱的乾燥空氣。捲收裝置19係用以將薄膜F1捲收成捲筒狀,且設置有用以捲收薄膜F1的捲芯58。
此外,拉幅機17和乾燥室18之間也配設有
側邊切除器16。該側邊切除器16係用以將留有夾子53的夾痕的側端部切除。而且,乾燥室18和捲收裝置19之間也可設有冷却薄膜F1用的冷却室(未圖示)。舉例來說,該冷却室可為接受室溫(例如15℃以上35℃以下)左右的乾燥空氣的供給的冷却室。
如圖2所示,第1流延膜乾燥裝置31除了設
置供氣單元41、吸入單元42以外,還具有:作為送風機的送風扇61、作為吸氣機的第1排氣扇62、第2排氣扇63、及用以控制這些裝置的控制器64。分別由1個供氣單元41與1個吸入單元42構成一組送風套組40。
供氣單元41與吸入單元42的詳細組構,如
後所述,均係將寬度較長的角形導管的一端朝流延膜F0的寬度方向Y(和行走方向X成正交的方向)折曲形成L字形。供氣單元41形成有送出乾燥氣體用的供氣口41a;吸入單元42則形成有吸入口42a,用以吸入含有自流延膜F0
蒸發之溶劑的乾燥氣體。
複數組送風套組40係以預定間距沿著上側
移送路徑配置。構成1組送風套組40的供氣單元41及吸入單元42係使供氣口41a及吸入口42a的朝向彼此相對,且以吸入單元42較供氣單元41偏靠行走方向X的下游側的方式依預預定間隔分開配置。各供氣單元41係使供氣口41a朝向流延帶21的行走方向X下游側,各吸入單元42則使吸入口42a朝向和流延帶21的行走方向X反向的上游側。再者,在本例中,各送風套組40的供氣單元41和吸入單元42的間隔(亦即,供氣口41a和吸入口42a的間隔)係相同,而且,各送風套組40係配置成相鄰接的送風套組40的上游側吸入單元42的垂直部分和下游側供氣單元41的垂直部分密接的狀態。
各供氣單元41連接有送風扇61。送風扇61
係將經調溫器61a調整過溫度的乾燥氣體供給到供氣單元41。各供氣單元41又以內建於其中的供氣整流部67(參照圖4)將乾燥氣體施以整流,使氣流以和流延帶21的行走方向X平行的形態從供氣口41a送出。藉此方式,乾燥氣體流即以和流延帶21的行走方向X平行的形態流動到流延膜F0的表面附近,使流延膜F0乾燥。藉由控制器64控制送風扇61的驅動,供氣口41a的乾燥氣體流的速度(以下稱流速)就可調整到預定值。
流延膜F0的移送速度Vf(m/min)、和最接
近流延位置CP的送風套組40的供氣口41a處的乾燥氣體的相對流速Vs(m/min)以滿足以下條件為佳。
-(0.2×Vf)≦Vs≦-(0.05×Vf)
或者,+(0.05×Vf)≦Vs≦+(0.2×Vf)
亦即,相對流速Vs(m/min)較佳為{-(0.2×Vf)}以上{-(0.05×Vf)}以下範圍內,或者{+(0.05×Vf)}以上{+(0.2×Vf)}以下範圍內。藉此條件,剛完成流延後的溶劑濃度較高的流延膜表面起波紋或粗糙化的現象就可加以抑制。乾燥時的表面粗糙情形也得以抑制。特別是在使用流延帶21長度較短的既有設備實施高速流延的情況下,乾燥時發生的表面粗糙可受到抑制。此外,最接近流延位置CP的送風套組40之外,鄰接於最上游側送風套組40的其後數組送風套組40中,也可使之滿足上述條件。薄膜F1在到達最接近流延位置CP的送風套組40的供氣口41a時的殘留溶劑量,以乾燥時的質量基準(乾量基準)計,較佳為300質量%以上500質量%以下。
流延膜F0的移送速度Vf(m/min)係和流延帶21的移動速度相同。例如,移送速度Vf為100(m/min),乾燥氣體的相對流速Vs滿足Vs=-(0.2×Vf)時,以乾燥氣體静止時為基準的絶對性流速(以下稱為絶對流速)則為80(m/min)。而且,滿足Vs=+(0.2×Vf)時,乾燥氣體的絶對流速為120(m/min)。另外,要具體表示相對流速時,絕對流速大於移送速度的情況係標註正值符號,絕對流速小於移送速度的情況,則標註負值符號。因此,例如移送速度為100(m/min),而絕對流速為80(m/min)時,相對流速即表示成-20(m/min)。
流速測量係使用例如漢茲(Hontzsch)公司製
的葉輪式風速計HFA-Ex。如圖5及圖6所示,要測量導管71、81內的流速時,係在導管71、81的側面形成開口79,將感測器本體80(圖6參照)從該開口79往導管71、81內的流速測量部位插入。葉輪式風速計在感測器本體80內設有葉輪(vane),利用空氣等流體測量葉輪的轉數。該轉數係導入未圖示的風速計本體,以計算流速。設在導管71、81的開口79,在結束測量後,感測器本體80從開口79抽出,並以未圖示的蓋構件封閉開口79。此外,也可常時設置感測器本體80,並為了獲得一定的流速,而根據感測器本體80的輸出來控制送風扇61或第1排氣扇62的轉數,以取代只在測量時將感測器本體80插入開口79的方式。
剛完成流延的流延膜F0,含有大量溶劑,
黏度很低,故相對流速Vs在(0.2×Vf)以下時,可以抑制流延膜F0的表面發生波紋。再者,相對流速在(0.05×Vf)以上時,會促進乾燥,而在流延膜F0剝離之際得以充分乾燥,流延膜F0不會有斷裂的情形。
如圖2所示,各吸入單元42連接有第1排氣
扇62。藉此設計,吸入單元42會將自相對的供氣口41a送出並流動於流延膜F0上的含有蒸發溶劑的乾燥氣體從吸入口42a吸入。藉由依此方式按每個供氣單元41設置吸入單元42,即可將含有蒸發自流延膜F0的溶劑的乾燥氣體立刻回收。因此,流延膜F0上可常時流動溶劑濃度較低的乾燥氣體,能夠以優異的效率進行乾燥,沒有表面
粗糙的情形。
藉由以和供氣口41a相對的方式設置吸入口
42a,乾燥氣體可在流延膜F0上順暢地流動,使和流延膜F0的表面平行的氣流在長距離中獲得維持。含有經由吸入單元42回收的溶劑的乾燥氣體係送到回收裝置(未圖示)以回收溶劑。此外,已回收溶劑的乾燥氣體則供給到供氣單元41作為乾燥氣體進行循環。
吸入單元42的吸入量較佳為設定在來自供
氣單元41的風量的±20%以內,亦即,來自供氣單元41的風量設為100時,吸入量較佳為設定在80至120的範圍。透過該吸入單元42的吸入量的適當化,乾燥氣體沿著流延膜F0的亂流可以更確實加以抑制,且可更確實防止因發生渦流所導致的流延膜F0的表面狀況惡化。
本實施形態中,係使用送風扇61作為送風
機,並用第1排氣扇62作為吸氣機,但風扇以外的送風機、吸氣機也可使用。送風機、吸氣機係以所送出的乾燥氣體流量、吸入的乾燥氣體流量變動較小者為佳。
構成送風套組40的供氣單元41及吸入單元
42的供氣口41a和吸入口42a的間隔,以0.5m以上5m以下的範圍內為佳,1m以上2m以下的範圍內更佳。亦即,供氣口41a和吸入口42a的間隔設為L時,以0.5m≦L≦5m為佳,1m≦L≦2m更佳。間隔L設在0.5m以上時,相較於未達0.5m的情況,供氣單元41和吸入單元42的數量可獲得抑制,而更確實地避免裝置的複雜化。而且,覆蓋流延膜F0表面上的供氣單元41與吸入單元42的比例也比未達
0.5m時小,乾燥氣體流動的流延膜F0實質長度較長,故更為理想。透過把間隔L設在5m以下,相較於設在比5m長的情況,溶劑濃度抑制得較低的乾燥氣體的流動距離更短,乾燥的效率會更高。此外,乾燥氣體流不易在流延膜F0上形成亂流,流延膜F0的表面粗糙化可更確實加以防止。
如圖3所示,上游側吸入單元42及與其密接
的下游側供氣單元41的交界下部配設有底部構件68。底部構件68的外形係與藉各供氣單元41和吸入單元42所形成的空間相同,使其構成為在流延膜F0的寬度方向上較長的大致三角柱狀。底部構件68的底面形成有半圓柱狀的溝部68a。溝部68a的各端部連接有管體69。如圖2所示,管體69係連接於第2排氣扇63。藉此方式,溝部68a內會形成負壓,使供氣單元41和吸入單元42下方的流延膜F0上的氣體亂流受到抑制,而得以防止流延膜F0的表面粗糙。
如圖4及圖5所示,供氣單元41具有矩形筒
狀的導管71、及供氣整流部67。導管71呈L字形,而具有:垂直延伸的垂直導管部71a、和流延帶21的行走方向X平行的水平導管部71b、及連接各導管部71a、71b的彎曲狀連接導管部71c。導管71係形成為流延膜F0的寬度方向Y較長,且供氣口41a的寬度W1大於流延膜F0的寬度W0。此外,圖4中,相對於流延膜F0的寬度W0,供氣口41a的高度D2係經過誇張性描繪。
導管71中,乾燥氣體從送風扇61供給到垂
直導管部71a的上部。所供給的乾燥氣體則沿著供給方向Df(導管71的筒心方向)流動,並經由連接導管部71c送到水平導管部71b。水平導管部71b的前端面形成有朝向流延帶21的行走方向的供氣口41a。供氣口41a係形成為寬度大於流延膜F0,且對流延膜F0的整個寬度送出乾燥氣體。
透過供氣整流部67將流通於導管71的乾燥
氣體施以整流,從供氣口41a送出的乾燥氣體流中和流延膜F0成垂直的成分即可獲得抑制。在此例中,供氣整流部67具備整流網73、整流格子74、引導葉片75、及整流鰭片76。
整流網73、整流格子74係設於垂直導管部
71a。整流網73為具有細小網目的網狀構件,其係藉由對導管71內的實際有效開口面積加以限制,使下游側的壓力(流速)分布一致化。整流格子74係設在較整流網73更靠供給方向Df下游側之處。整流格子74形成有複數個朝供給方向Df貫通的格孔74a。藉由使乾燥氣體通過整流格子74,可使紊亂的乾燥氣體流朝供給方向Df調整。在該例中,整流格子74係使用格孔74a開口成六角形的蜂窩型孔。格孔74a的開口形狀不限於六角形。例如,格孔74a的開口也可為矩形。此外,構成格孔74a的分隔壁係以不會使乾燥氣體流造成混亂的薄壁形為佳。
於連接導管部71c設有複數片引導葉片75
。各引導葉片75係由寬度方向Y較長且以因應安裝位置的曲率受到彎曲的薄板所構成,且使乾燥氣體在其流路因
連接導管部71c的緣故而彎曲時不會形成亂流。整流鰭片76由寬度方向Y較長的薄板所構成,並設於水平導管部71b,且將乾燥氣體以經整流的狀態從供氣口41a送出。
供氣整流部67的構成僅為一例,例如,也
可省略整流格子74、引導葉片75、整流鰭片76,而只用整流網73。而且,整流網73也可用整流格子74、引導葉片75、整流鰭片76的任一個或複數個組合來使用。供氣整流部67可將從供氣口41a送出的乾燥氣體所含氣流成分中垂直於流延膜F0的成分加以抑制。藉此作用,得以防止流延膜F0表面的粗糙。該乾燥氣體流成分中垂直於流延膜F0的成分以0.5m/s以下為佳。垂直成分在0.5m/s以下時,就不會有流延膜F0表面發生波紋(表面的紊亂)的情形。
而且,藉由供氣整流部67的作用,從供氣
口41a送出的乾燥氣體氣流成分中,和流延膜F0的表面平行的面內氣流成分相對於流延膜F0的移送方向,以45°以下的傾斜角度範圍內為佳,特佳為30°以下的傾斜角度範圍內。乾燥氣體氣流在面內的方向相對於流延膜移動方向係在平行面內時,從有風流動的流延膜表面流出至流延帶21外側的情形就會消除。特別是,定在45°以下的傾斜角度範圍內時,不用將風的回收側吸入口42a擴大,就可將自流延帶21兩端向外吹出的風回收。而且,由於自流延帶21端部流出到流延帶21面上的無限制開放空間的風所生的亂流會被抑制,故不會有流延膜表面產生波紋的情形,製品品質可得以提升。
供氣口41a的寬度為W1,和導管71的內部
寬度相同。和連接導管部71c內部的供給方向Df成正交的剖面尺寸係一邊維持寬度W1,一邊將和寬度正交的長度(以下稱縱向尺寸)朝向水平導管部71b逐漸縮小。亦即,連接導管部71c的縱向尺寸,在垂直導管部71a側係為和垂直導管部71a的縱向尺寸相同的長度D1,並由該長度D1逐漸減小,而在水平導管部71b側則成為和水平導管部71b的縱向尺寸相同的長度D2。藉由以此方式逐漸減小斷面尺寸,就可將乾燥氣體氣流壓縮,更有效地使流速分布一致化,且抑制乾燥氣體的亂流。供氣口41a的高度為和水平導管部71b的縱向尺寸相同的D2。
水平導管部71b的頂板77比底板78還長,且
具有朝移送方向突出的遮簷部77a。藉此設計,從供氣口41a送出的乾燥氣體將氣流上方的氣體捲入而造成紊亂的情形就可獲得抑制。
藉由供氣單元41,可使垂直於流延膜F0的
成分受到抑制,且將平行於流延膜F0表面的乾燥氣體從供氣口41a送出,故可提高乾燥效率,且防止流延膜F0表面的粗糙化。依此方式,由於乾燥效率較高,所以即使在第1乾燥區較短的情形中,仍能提升生產效率,故在流延帶21的行走速度加快的情形中,仍可防止流延膜F0表面的粗糙,也可進行所需的初期乾燥。
如圖6所示,吸入單元42具備作為吸入部的
導管81及吸入整流部82。導管81係和供氣單元41的情形同樣,皆為將角型導管下部折曲而成的L字形,具有垂直
導管部81a、水平導管部81b、及連接導管部81c。而且,該導管81係形成為在流延膜F0的寬度方向較長。水平導管部81b的前端面形成有吸入口42a(參照圖2),且該吸入口42a朝向和流延帶21的行走方向相反的方向。藉由第1排氣扇62(參照圖2)將氣體從上部吸出,導管81就可將流延膜F0上的乾燥氣體(含有自流延膜F0蒸發的溶劑)從吸入口42a吸入。吸入口42a係形成為其寬度大於流延膜F0,故可在流延膜F0的整個寬度上吸入氣體。此外,圖6中,相對於流延膜F0的寬度,吸入口42a的高度係經誇張性描繪。
從供氣口41a送出的乾燥氣體流係隨著朝向
吸入口42a前進而朝寬度方向擴開。因此,為了盡力抑制吸入口42a附近的乾燥氣體亂流,擴開的平行流以儘量回收為佳。因此,使用寬度較流延膜F0的寬度更為寬闊的吸入口42a將乾燥氣體吸入,俾在吸入口42a附近盡量抑制流延膜F0上的乾燥氣體亂流。
水平導管部81b的底板83較頂板84為長。藉
此減低底板83和流延膜F0之間的氣體吸入情形,並抑制流延膜F0上的氣體亂流。又,使吸入口42a的高度D3大於供氣口41a的高度D2,俾將流延膜F0上方的乾燥氣體有效吸入。
吸入整流部82係設在水平導管部81b的內部
。吸入整流部82係使用複數片整流鰭片82a。藉該吸入整流部82,可抑制自吸入口42a吸入的氣體發生亂流,防止流延膜F0表面的粗糙化。此外,整流鰭片82a只要設在吸
入口42a附近即可,也可設在水平導管部81b的外側。
供氣單元41、吸入單元42的水平導管部71b、81b的底面,為了不使氣流形成亂流,在不和流延膜F0接觸的範圍內,以盡可能靠近流延膜F0為佳。
以溶液製膜設備10可製得大寬度的纖維素酯薄膜等。尤其適合用於寬度1.3m以上4.0m以下的薄膜,特別適合為1.4m以上2.0m以下。薄膜寬度超過4.0m時,移送變得困難。再者,纖維素酯薄膜的厚度雖依使用目的而有不同,但從液晶顯示裝置薄型化的觀點來看,成品薄膜為10μm以上200μm以下,較佳為10μm以上150μm以下,更佳為15μm以上80μm以下的範圍。
此外,上述實施形態中,雖以從導管71的端部供氣口41a直接吹出的形式來說明,但其構成方式也可例如在流通乾燥氣體用的導管之外,另行設置箱狀的供氣部,並在該供氣部連接供給乾燥氣體用的導管,且設置和上述同樣的供氣口。同樣的,也可將箱狀吸入部連接於含溶劑乾燥氣體流通用的導管,並在該吸入部設置和上述同樣的吸入口。
流延液11係由聚合物溶解於溶劑所得者。本實施形態中,係以作為透明熱塑性聚合物的纖維素醯化物溶解於溶劑所得的溶液當作流延液11。即使在纖維素醯化物中,如使用醯基對纖維素之羥基的取代度滿足下述式(1)至(3)的TAC(三乙酸纖維素)時,對本發明特別有效。式(1)至(3)中,A及B係表示醯基對纖維素之羥基中的氫原子的取代度,A係乙醯基的取代度,B係碳原子
數3至22之醯基的取代度。此外,纖維素醯化物的總醯基取代度係為以A+B所求得的值。
(1)2.7≦A+B≦3.0
(2)0≦A≦3.0
(3)0≦B≦2.9
而且,此外,如使用醯基對纖維素之羥基的取代度滿足下述式(4)之DAC(二乙酸纖維素)來取代TAC時,或除了TAC亦使用醯基對纖維素之羥基的取代度滿足下述式(4)之DAC時,對本發明亦特別有效。
(4)2.0≦A+B<2.7
若從延遲現象(retardation)的波長分散性的觀點來看,就算滿足式(4),仍以DAC之乙醯基的取代度A、及碳原子數3以上22以下之醯基的取代度之總和B滿足下述式(5)及(6)者較佳。
(5)1.0<A<2.7
(6)0≦B<1.5
構成纖維素的β-1,4-所鍵結的葡萄糖單元係在2號位置、3號位置及6號位置具有游離的羥基(hydroxyl group)。纖維素醯化物係為這些羥基之部分或全部藉碳原子數2以上的醯基予以酯化的聚合物。醯基取代度係指分別對2號位置、3號位置及6號位置的纖維素之羥基的酯化比例(100%酯化時之取代度設為1)。
以製造具備相位差功能的薄膜F1時的聚合物而言,也可用其他透明熱塑性聚合物來取代纖維素醯化物。可列舉例如纖維素酯、聚碳酸酯系聚合物、聚對
苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物等。
溶劑可列舉例如芳香族烴(例如苯、甲苯等
)、鹵化烴(例如二氯甲烷,氯苯等)、醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、及二乙二醇等)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮等)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等)、及醚(例如四氫呋喃、甲基賽珞蘇等)等。這些溶劑中,以使用碳原子數1以上7以下的鹵化烴較佳,又以使用二氯甲烷最佳。
溶劑也可為混合物。聚合物為纖維素醯化
物,溶劑的主成分為二氯甲烷時,混合物中以二氯甲烷內混合有1種或數種碳原子數1以上5以下的醇混合而成的混合物為佳。此時的醇含量,以相對於溶劑整體為2質量%以上25質量%以下者為佳。醇的具體例可列舉例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等,可列舉甲醇、乙醇、正丁醇或這些醇的混合物。而本實施形態亦如後述實施例所記載,將複數種醇混合於二氯甲烷中,並將這些混合物當作溶劑來使用。
從環保的觀點來考量溶劑時,也可使用乙
酸甲酯、丙酮、乙醇、正丁醇的混合物。這些醚、酮、酯及醇可為具有環狀構造者。而且,具有2個以上醚、酮、酯及醇的官能基(亦即,-O-、-CO-、-COO-及-OH)之任一者的化合物亦可作為溶劑之成分來使用。
其次,就上述構成的作用加以說明。將流
延液11供給到流延模24,並從吐出口向行走中的流延帶
21吐出流延液11。藉此操作,經支撐輥22冷却的流延帶21上就可形成流延膜F0。流延液11係從流延模24連續吐出,因流延帶21係持續行走,故可連續形成流延膜F0。
所形成的流延膜F0係隨著流延帶21的行走
而進行移送。在此移送中,藉由經支撐輥23及加熱器26至29加溫的流延帶21,流延膜F0即受到加溫,使溶劑蒸發。
另一方面,第1流延膜乾燥裝置31中,溫度經調整的乾燥氣體會從送風扇61供給到各供氣單元41。乾燥氣體藉供氣整流部67整流後,即從供氣口41a朝和流延帶21的行走方向平行的方向送出。而且,藉和供氣口41a相對的吸入單元42的吸入口42a加以吸入。因而,在各送風套組40的供氣口41a和吸入口42a之間,由於和流延帶21的行走方向平行的氣流,而形成乾燥氣體朝流延膜F0的移動方向流動的狀態。而且,該乾燥氣體流由於供氣整流部67、突出的頂板77、以及吸入整流部82的緣故,亂流很少,和流延膜F0表面成垂直的成分受到極有效的抑制,而形成和流延膜F0表面平行的氣流。
隨著移送的進行,流延膜F0進入第1流延膜乾燥裝置31所形成的第1乾燥區,而在各送風套組40的供氣口41a與吸入口42a間移送的期間,乾燥氣體係在流延膜F0的表面附近流動。藉此方式,得以促進溶劑從流延膜F0蒸發,並有效地進行乾燥。
從供氣口41a送出且含有從流延膜F0蒸發的溶劑的乾燥氣體,因為會在吸入口42a被吸入,故可防止
乾燥氣體流到吸入口42a的下游。因此,在上游側蒸發的溶劑會和乾燥氣體一起流到下游側,不會使包含於乾燥氣體的溶劑的濃度上升。藉此效應,流到流延膜F0上的乾燥氣體得以維持低溶劑濃度的狀態,乾燥作用可更有效的進行。
移送到第1乾燥區的流延膜F0,溶劑比例較
高,容易因乾燥氣體流的紊亂而產生表面的粗糙。但,在各送風套組40的供氣單元41和吸入單元42間,垂直於流延膜F0表面的成分會受到極有效抑制而形成和流延膜F0表面平行的氣流,故不會有流延膜F0的表面粗糙的情形。而且,送風套組40間的交界部分,也因為底部構件68的溝部68a設為負壓,所以不會有流延膜F0表面氣體流動混亂的情形,故沒有流延膜F0的表面粗糙化的現象。
通過第1流延膜乾燥裝置31的流延膜F0接著
繞著支撐輥23而移動到下側移送路徑。流延膜F0則繼續進行乾燥直到即使在上下反轉的狀態下仍得以維持形狀的硬度。
下側移送路徑的移送中,透過藉支撐輥23
和加熱器29對流延帶21進行加熱、及從第2、第3流延膜乾燥裝置32、33噴吹乾燥氣體,流延膜F0會再繼續進行乾燥,直至可從流延帶21剝取的狀態。
流延膜F0從流延帶21剝離,成為以薄膜F1
的形態搭繞在剝取輥25的狀態。接著,藉著將薄膜F1向溶液製膜設備10的下游引拉,流延膜F0就可在剝取位置PP從流延帶21剝下。薄膜F1係送出到流延室34的外側,
並往縱向延伸裝置15傳送。
在縱向延伸裝置15中,薄膜F1係依序搭繞
在包含有2個驅動輥的複數支輥52進行移送,並藉旋轉速度如前述般相異的2個驅動輥朝長邊方向延伸並擴展。而且,薄膜F1會在通過供給有乾燥空氣的室51內的期間進一步乾燥。
薄膜F1係從縱向延伸裝置15連續引導到側
邊切除器16,將兩側部切除。兩側部已切離的薄膜F1就往拉幅機17傳送。在拉幅機17中,薄膜F1的兩側部分別受到夾子53所把持,並透過一邊使夾子53朝移送方向移動,一邊將相對夾子的間隔加大,使薄膜F1朝寬度方向擴展。在拉幅機17中,以將薄膜F1朝寬度方向擴展0.5%以上300%以下為佳。而且,藉由來自導管54的乾燥氣體使薄膜F1加熱或冷却。
經拉幅機17延伸的薄膜F1係送到乾燥室18
。薄膜F1在搭繞在各輥57並通過供應有乾燥空氣的乾燥室18內的期間,會進一步受到乾燥。經乾燥的薄膜F1則從乾燥室18送到捲收裝置19並捲繞在捲芯58上。乾燥室18與捲收裝置19之間設有冷却室時,薄膜F1係藉由通過冷却室內使溫度下降,接著再引導到捲收裝置19。
依以上方式製得的薄膜F1係流通剛完成流
延後和流延膜F0垂直的氣流成分受到抑制且其行走方向和流延帶21平行的乾燥氣體,故表面的粗糙可充分獲得抑制。
第2實施形態係為從下游側的供氣單元送出的乾燥氣體流速(風量)比上游側的供氣單元大的情況。此外,以下說明之外的內容係和第1實施形態相同,故相同的構成構件均標註相同的符號,並省略其說明。
如圖7所示,第1流延膜乾燥裝置31具有第1至第7送風套組86a至86g。第1至第7送風套組86a至86g除了分別在供氣單元41、吸入單元42設有流量調整器87、88外,其餘和送風套組40同樣。流量調整器87係將要從送風扇61供給到供氣單元41的乾燥氣體的流量加以調整,流量調整器88則將自吸入單元42吸入到第1排氣扇62的乾燥氣體的流量加以調整。
將各流量調整器87加以調整,使自移送路徑下游側供氣單元41送出的乾燥氣體流速大於移送路徑上游側的供氣單元41。在此例中,要送出的乾燥氣體的流速係增大到配置於下游的供氣單元41的程度。亦即,從供氣口41a送出的乾燥氣體的流速中,最上游第1送風套組86a的供氣單元41最小,從第2送風套組86b送出的乾燥氣體流速大於該第1送風套組86a。而且,從第3送風套組86c送出的乾燥氣體流速大於第2送風套組86b,而從最下游的第7送風套組86g的供氣單元41送出的乾燥氣體流速則最大。此外,在此情況中,最上游的第1送風套組86a的供氣單元41的流速較佳為其相對流速Vs(m/min)及流延膜F0的移送速度Vf(m/min)滿足上述條件。
另一方面,流量調整器88係將自吸入單元42的吸入口42a吸入的量調整到和自對應的供氣單元41
的供氣口41a送出的乾燥氣體流量相應。藉此方式,來自吸入口42a的吸入量,會以第1送風套組86a最小,最下游的第7送風套組86g最大的方式,越下游越大。
此外,藉由各流量調整器87、88使各供氣
單元41、各吸入單元42的流量相對調整時,只要一併藉由送風扇61、第1排氣扇62進行流量的調整並調整絕對流量即可。
各流量調整器87、88係調整乾燥氣體的流
量,使流量按每組送風套組40而相異的乾燥氣體和流延膜F0的表面平行流動,且越到下游,流動於流延膜F0表面的乾燥氣體的流速越大。
若依本實施形態,藉由第1至第7送風套組
86a至86g,流動於流延膜F0表面的乾燥氣體流速會隨著流延膜F0的移送而漸増。因此,流延膜F0越向下游移送,乾燥的效率越高。流延膜F0會隨著向下游移送而進行乾燥,使表面粗糙度不易受乾燥氣體的流動的影響。因而,可以一面防止表面的粗糙化,一面更有效率的進行乾燥,而得以縮短乾燥時間。
再者,若依本實施形態,由於乾燥時間的
縮短,可以謀求流延裝置14移送長度(亦即,流延帶21)的縮短。再者,本實施形態對於像既設的流延裝置那樣第1乾燥區的長度業已決定,僅以剛完成流延後的乾燥氣體流速無法乾燥到所需硬度的情況也很有用。
上述各實施形態中,各送風套組40的供氣
口與吸入口的間隔L雖為相同,但也可使下游側送風套組
的間隔L大於上游側送風套組的間隔L。此外,以下的圖8、圖9、圖11中,係以第1至第4的4個送風套組89a至89d的形態來說明,但送風套組89a至89d的數量可適當増減。圖8所示的第1流延膜乾燥裝置31具有第1至第4送風套組89a至89d,且來自供氣口41a的流速越大,第1至第4送風套組89a至89d的供氣口41a與吸入口42a的間隔也越大(L1<L2<L3<L4)。亦即,下游側送風套組的供氣口41a與吸入口42a的間隔較上游側送風套組的供氣口41a與吸入口42a的間隔為大。
自供氣口41a送出的乾燥氣體的流速變大時
,可維持乾燥氣體流的距離也變長,故自供氣口41a送出的乾燥氣體的流速變得越大,供氣口41a與吸入口42a之間隔也越大。
移送路徑的上游中,因流延膜F0很軟,所
以不能在流延膜F0的表面上以較大的相對流速流通乾燥氣體,因而蒸發的溶劑在流延膜F0的表面附近難以擴散,溶劑的蒸氣壓容易上升。而且,流延膜F0表面附近的溶劑蒸氣壓較高時,溶劑難以從流延膜F0表面蒸發,會形成不易促進乾燥的狀態。但,在本例中,使上游側送風套組40的間隔設為短距離,且透過在流延膜F0的表面附近始終流通溶劑蒸氣壓較低的新鮮乾燥氣體,故得以一邊抑制流延膜F0表面的粗糙,一邊抑制難以促進乾燥的狀態,從而可有效率地進行乾燥。在下游側,由於流延膜F0的黏度上升,能夠以較大的相對流速流通乾燥氣體,故可一面擴大送風套組的間隔,一面有效進行溶劑
的蒸發。這種結構具有裝置簡化、成本降低、可設置例如觀察用攝影機來觀察流延膜F0表面性狀等優點。
圖8所示的實施形態中,雖係使用流量調整
器88來調整乾燥氣體的流速,但也可透過例如分別在各供氣單元41設置送風扇,或分別在各吸入單元42設置排氣扇,並調整各風扇的送風量、排氣量,以調整乾燥氣體的流速。此外,也可以一邊將往各供氣單元41的乾燥氣體供給量設成相同,一邊如圖9所示地隨著流速加大而降低供氣口41a的高度,以取代使用流量調整器88來調整自供氣口41a送出的乾燥氣體流速的作法。在此例中,第1至第4送風套組89a至89d的各供氣單元41的供氣口41a,越往下游高度越小,而由於高度越小的供氣口送出的乾燥氣體越受壓縮,故流速越大。此外,水平導管部的縱向尺寸以設成和供氣口高度相同為佳。
再者,在上述各實施形態中,各送風套組
送出的乾燥氣體的流速係隨著向下游而漸増,但以下形式亦佳:各送風套組分成2個以上群組,相同群組內的各送風套組中所送出的乾燥氣體的流速設成相同,群組間則越往下游流速越大。例如,將第1流延膜乾燥裝置的各送風套組分成前半群組與後半群組,且使從後半群組內各送風套組供氣單元送出的乾燥氣體流速大於前半群組內各送風套組的供氣單元送出的乾燥氣體流速。
上述各實施形態中,係在供氣單元的垂直
導管部內設有供氣整流部的整流格子,但從送出紊亂較少的乾燥氣體的觀點來看,整流格子以配置在接近供氣
口的位置為佳。圖10所示的例子中,係只用整流格子91構成供氣整流部67,且將該整流格子91設在水平導管部71b內。此外,也可在整流格子91的背後(圖中右側)配設整流網,或者在連接導管部71c設置引導葉片。也可使自供氣口送出的乾燥氣體通過當作供氣整流部的整流格子再送出到流延膜F0上。
再者,流延膜越往下游移送,乾燥就進行
越快,故在表面粗糙上較不易受乾燥氣體流所產生的影響,從而可使下游側所配置的供氣單元內的供氣整流部比上游側簡化,或如圖11所示的整流格子92a至92d那樣,越往下游側,長度越短。
上述實施形態中,係將本發明實施在使流
延膜F0乾燥並固化的所謂乾燥流延的乾燥方面,但也可將本發明實施在使流延膜冷却固化以賦予自我支持性的所謂冷却流延中噴吹乾燥風的情況。在此情況中,係藉由例如從溫調機將經冷却的導熱媒體供給到支撐輥22、23,使流延帶21冷却,以降低流延膜F0的流動性。
三乙酸纖維素(取代度2.84、黏度平均聚合度306、含水率0.2質量%、二氯甲烷溶液中6質量%的黏度315mPa.s、平均粒徑1.5mm,標準偏差0.5mm的粉體)100質量份
流延模24的寬度為1.1m,來自吐出口的流延液寬度設為1000mm。流延液11的溫度維持在36℃,自流延模24擠出的流延液11的黏度設為45Pa.s。此外,藉止漏填封44將流延模24附近的静壓變化抑制在±1Pa以下。另外,溶劑含有率方面,取樣時的薄膜質量設為x,該取樣薄膜乾燥後的質量設為y時,以{(x-y)/y}×100算出的乾量基準值即為溶劑含有率。
流延帶21係寬度1.2m、長度70m的不銹鋼製,搭繞在支撐輥22、23上。上側移送路徑的長度約為25m。為了可進行流延帶21的溫度調整,支撐輥22、23係使用可將液狀的導熱媒體送入內部的結構。流延模24側的支撐輥22係流通5℃的導熱媒體,另一方的支撐輥23則為了乾燥而流通40℃的導熱媒體。即將進行流延前的
流延帶21的寬度方向中央部的表面溫度為16℃,與其兩側端的溫度差為5℃以下。
第1流延膜乾燥裝置31中,沿著上側移送路
徑配置有7組送風套組86a至86g,各送風套組86a至86g具備配置了圖7所示的流量調整器87、88的供氣單元41、吸入單元42。供氣單元41係如圖4所示,具備設有整流網73、整流格子74、引導葉片75、整流鰭片76的供氣整流部67。再者,如圖6所示,吸入單元42具備有吸入整流部82。各送風套組86a至86g中,供氣口41a係設成寬度W1為1200mm、高度D2為50mm的矩形。在寬度方向上,供氣口41a的中心和流延膜F0的中心係為一致,流延膜F0和供氣單元41底面的的間隔設為5mm。而且,吸入單元42的吸入口42a係設成寬度為1300mm、高度D3為50mm的矩形,在寬度方向上,仍使吸入口42a的中心和流延膜F0的中心一致,流延膜F0和吸入單元42底面的間隔設為5mm。
各送風套組中,從供氣口41a到吸入口42a
的間隔L(以下,僅稱間隔L),如表1所示,在各實施例1至7中有所改變。V1為供氣口41a的乾燥氣體吸氣速度,V2為吸入口42a的乾燥氣體吸入速度,Vs1為V1-Vf,係為乾燥氣體相對於流延膜的相對流速。此外,供氣口41a的供氣速度V1係藉設在圖5的導管71內的感測器本體80來測量。同樣的,吸入口42a的吸入速度V2係藉設在圖6的導管81內的感測器本體80來測量。
[表1]
乾燥氣體係使用空氣,並將剛從供氣口41a
送出後的溫度調整到40℃。而且,到達第1送風套組86a的供氣口41a時,以乾量基準計,流延膜F0中的溶劑比例為400質量%。
下側移送路徑中,係利用第2流延膜乾燥裝
置32、第3流延膜乾燥裝置33將乾燥風氣體垂直噴吹到流延膜F0的表面,且用加熱器29進行乾燥。在流延膜F0中的溶劑比例達到乾量基準的30質量%時,即從流延帶21一邊以剝取輥25支持流延膜F0一邊將其剝取成濕潤薄膜F1。在第2流延膜乾燥裝置32、第3流延膜乾燥裝置33中,係使用空氣作為乾燥氣體,且使剛從供氣口送出後的乾燥氣體溫度調整為50℃。而且,藉由加熱器29將流延帶21加熱到50℃。此外,來自第2流延膜乾燥裝置32、第3流延膜乾燥裝置33的乾燥氣體的流速係設為10m/s(600m/min)。
縱向延伸裝置15所執行的縱向延伸係依以
下條件執行。配設在延伸裝置的入口和出口以夾住薄膜的輥係使其表面溫度設在30℃,單獨配置在其間的輥的表面溫度,係將入口側設定為50℃,出口側設定為80℃。其間的輥的表面溫度設為70℃,藉由入口側和出口側的夾持輥的周速差,使薄膜朝縱方向延伸1.1倍。
縱向延伸之後,藉由側邊切除器16將薄膜
F1的已變形兩側部切下後,送到拉幅機17。在拉幅機17中,一邊將薄膜F1移送,一邊以下列條件朝寬度方向進行拉伸。拉幅機內溫度係設在130℃,薄膜寬度方向的擴
張角度設為+3度,朝寬度方向拉伸1.2倍。
寬度方向的拉伸後,繼在乾燥室18執行140℃、10分鐘的乾燥,溶劑含有量設定在0.5%。之後,以捲收裝置19將薄膜F1捲繞成捲筒狀。
所製得的薄膜F1的表面性狀評估,係按膜厚的最大高低差來評估膜厚的一致性。薄膜F1的膜厚最大高低差(P-V值)係利用FUJINON製的條紋分析裝置(FX-03)來測量。此時,測量面積定在直徑60mm的範圍,並測量該範圍內的最大高低差。輸入的折射率值係使用纖維素醯化物的平均折射率1.48。測量所得的最大高低差的大小係依下列基準以A至D來評估。
A:膜厚的最大高低差在2.0μm以下。
B:膜厚的最大高低差超過2.0μm,在3.0μm以下。
C:膜厚的最大高低差超過3.0μm,在5.0μm以下。
D:膜厚的最大高低差超過5.0μm。
品質C與D的製品不得出廠。
如表1所示,流延膜F0的移送速度Vf設為60m/min,並改變各送風套組的供氣速度V1及吸入速度V2,而相對流速Vs1則和實施例1相同,除此之外的其他條件皆和實施例1相同。實施例2中,表面狀況評估為A。由此可知,即使依此方式變更流延膜F0的移送速度Vf,也同樣可獲得表面狀況優良的薄膜。
如表1所示,除了製品厚度改為20μm以外,其餘條件和實施例1相同。表面狀況評估為A。由此可知,依此條件,對於製品厚度為20μm的薄膜,也同樣可獲得表面狀況優良的薄膜。
如表1所示,將實施例2的第3送風套組刪除,送風套組的總數為6組,變更第1及第2送風套組的間隔L,除此之外其餘條件和實施例2相同。表面狀況評估為B。由此可知,即使依此方式減少送風套組的總數,或改變各送風套組的間隔L,也同樣可獲得表面狀況優良的薄膜。
如表1所示,相對於實施例4,本實施例5除了將第1至第3送風套組的間隔L從上游側依序逐漸加大改變外,其餘條件和實施例4相同。表面狀況評估為A。由此可知,藉由依此方式從上游側依序逐漸加大各送風套組的間隔L,可獲得表面狀況優良的薄膜。
如表1所示,相對於實施例4,本實施例6除了將第2至第6送風套組刪除,僅設第1送風套組外,其餘條件和實施例4相同。表面狀況評估為B。由此可知,即使僅設一組送風套組,仍可獲得表面狀況優良的薄膜。
如表1所示,相對於實施例4,本實施例7
除了將第1至第6送風套組的相對流速Vs1從上游側依序逐漸加大變更外,其餘條件和實施例4相同。表面狀況評估為A。由此可知,藉由依此方式將各送風套組的相對流速Vs1從上游側依序逐漸增大,可獲得表面狀況優良的薄膜。
本比較例1不用送風套組,而係依傳統方式,以和流延膜成垂直的乾燥風噴吹流延膜的方式使之乾燥,除此之外其餘條件和實施例1相同。表面狀況評估為D。
本比較例2係將送風套組的吸入單元刪除,僅設供氣單元,除此之外其餘條件和實施例2相同。表面狀況評估為C。
21‧‧‧流延帶
22‧‧‧支撐輥
24‧‧‧流延模
31‧‧‧流延膜乾燥裝置
40‧‧‧送風套組
41‧‧‧供氣單元
41a‧‧‧供氣口
42‧‧‧吸入單元
42a‧‧‧吸入口
44‧‧‧止漏填封
61‧‧‧送風扇
61a‧‧‧調溫器
62‧‧‧第1排風扇
63‧‧‧第2排風扇
64‧‧‧控制器
68‧‧‧底部構件
CP‧‧‧流延位置
F0‧‧‧流延膜
Claims (10)
- 一種流延膜乾燥裝置,係將流延液流佈在行走中的支持體上而形成流延膜,並將該流延膜在前述支持體上實施乾燥,具備以下要件:供氣單元,具有供氣口與供氣整流部,前述供氣口係配設在由前述支持體的行走所形成的前述流延膜移送路徑的上方,並朝向前述支持體的行走方向,前述供氣口係使用以乾燥前述流延膜的氣體和前述支持體的行走方向平行地送出,並流動在前述流延膜的表面附近;前述供氣整流部則將從前述供氣口送出的前述氣體流中和前述流延膜垂直的成分加以抑制;吸入單元,具有吸入口與吸入整流部,前述吸入口係配置在較前述供氣單元靠前述移送路徑的下游側,且和前述供氣口相對向,前述吸入口係將從前述供氣口送出並流動於前述流延膜上的前述氣體吸入;前述吸入整流部則抑制從前述吸入口吸入的前述氣體發生亂流;送風機,對前述供氣單元供給前述氣體;及吸氣機,連接於前述吸入單元,並從前述吸入口吸入前述氣體。
- 如請求項1所記載的流延膜乾燥裝置,其中,前述供氣口與前述吸入口相對向並組成一對的前述供氣單元與前述吸入單元係構成送風套組,且沿前述移送路徑配設有複數組前述送風套組。
- 如請求項2所記載的流延膜乾燥裝置,其中,前述複數 組送風套組係朝前述支持體的行走方向依序分為第1送風套組、及其外的第2送風套組,前述第1送風套組中,前述流延膜的移送速度設為Vf,從前述供氣口送出的前述氣體對前述流延膜的相對流速設為Vs時,前述相對流速Vs係設在-(0.2×Vf)≦Vs≦-(0.05×Vf)或者+(0.05×Vf)≦Vs≦+(0.2×Vf)的範圍內,藉以使前述流延膜乾燥。
- 如請求項2或3所記載的流延膜乾燥裝置,其中,自前述供氣口送出的前述氣體流速中,前述移送路徑下游側的前述送風套組的前述流速係大於前述移送路徑上游側的前述送風套組的前述流速。
- 如請求項2或3所記載的流延膜乾燥裝置,其中,前述送風套組的前述供氣口與前述吸入口的間隔中,前述移送路徑下游側的前述送風套組的前述間隔係大於前述移送路徑上游側的前述送風套組的前述間隔。
- 如請求項4所記載的流延膜乾燥裝置,其中,前述送風套組的前述供氣口與前述吸入口的間隔中,前述移送路徑下游側的前述送風套組的前述間隔係大於前述移送路徑上游側的前述送風套組的前述間隔。
- 如請求項1至3中任一項所記載的流延膜乾燥裝置,其中,前述供氣整流部包含整流格子,而該整流格子則配設於前述供氣口與前述送風機間的前述氣體流路,且形成有貫通前述氣體供給方向的複數個格孔。
- 如請求項4所記載的流延膜乾燥裝置,其中,前述供氣整流部包含整流格子,而該整流格子則配設於前述供氣口與前述送風機間的前述氣體的流路,且形成有貫通前述氣體供給方向的複數個格孔。
- 一種溶液製膜方法,具備以下步驟:將流延液流佈於行走中的支持體上而形成流延膜;使用流延膜乾燥裝置將前述流延膜施行乾燥,前述流延膜乾燥裝置具備供氣單元、吸入單元、送風機、吸氣機,前述供氣單元具有供氣口及供氣整流部,前述供氣口係配置於藉前述支持體行走所形成的前述流延膜移送路徑的上方,並朝向前述支持體的行走方向,前述供氣口係使用以乾燥前述流延膜的氣體和前述支持體的行走方向平行地送出,並流動於前述流延膜的表面附近,前述供氣整流部則將從前述供氣口送出的前述氣體流中和前述流延膜垂直的成分加以抑制;前述吸入單元具有吸入口及吸入整流部,前述吸入口係配置在較前述供氣單元靠前述移送路徑下游側,且和前述供氣口相對向,前述吸入口係將從前述供氣口送出並流動於前述流延膜上的前述氣體吸入,前述吸入整流部則抑制從前述吸入口吸入的前述氣體發生亂流,前述送風機係將前述氣體供給到前述供氣單元,前述吸氣機係連接於前述吸入單元,並將前述氣體從前述吸入口吸入;及從前述支持體剝取前述流延膜作為薄膜。
- 如請求項9所記載的溶液製膜方法,其中,前述供氣 口和前述吸入口相對向並組成一對的前述供氣單元與前述吸入單元係設成送風套組,且沿前述移送路徑配置有複數組前述送風套組。
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