專利名稱：塑料薄膜制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)塑料薄膜的制造方法。具體而言，本發(fā)明是利用被控制的高電壓放電火花，使塑料薄膜具有穿透成均勻孔徑的微細(xì)小孔的制造方法。
塑料薄膜，根據(jù)其用途，多希望具有一定的透氣性。因此往往都選擇一些所希望的具有透氣性材質(zhì)的塑料薄膜，但是塑料薄膜限于其本身的性質(zhì)，有時在既滿足不了所要求的透氣性情況下，而從強(qiáng)度方面又要求具有一定的厚度，其結(jié)果總是不能充分地滿足保持透氣性。鑒于這種情況，就開始利用機(jī)械的、電的和光學(xué)等方法，對塑料薄膜進(jìn)行穿孔，近幾年來，在這些辦法中，廣泛地采用通過高電壓脈沖進(jìn)行穿孔。
過去利用高電壓脈沖穿孔，是在一對電極間使塑料薄膜通過，電極間加以高電壓脈沖，通過其放電而實(shí)現(xiàn)穿孔。此方法是通過所加高電壓的脈沖時間和高電壓脈沖的電壓來控制其穿透的孔徑。但是，由于在高電壓脈沖的一個脈沖期間內(nèi)，有多個放電火花發(fā)生而穿透一個孔，如比較厚的薄膜，穿透一個孔僅是電極間存在的空氣層被破壞了絕緣，即放電火花發(fā)生數(shù)次后，塑料薄膜方產(chǎn)生穿孔放電火花。因此，僅控制高電壓脈沖所加時間，是不可能得到均勻的孔徑。此外就高電壓脈沖電壓而言，在電極間所加的電壓，是不能大于電極間空氣層和塑料薄膜被破壞絕緣的電壓，因此必須要求超過該電壓時，利用高電壓脈沖電壓來控制孔徑是不可能的。
本發(fā)明的目的是提供一種通過被控制的狀態(tài)下，能夠?qū)崿F(xiàn)具有均勻孔徑的微細(xì)小孔的塑料薄膜制造方法。
本發(fā)明人為解決上述課題，經(jīng)過反復(fù)研究，終于發(fā)現(xiàn)可通過控制高電壓脈沖中一個脈沖內(nèi)的穿孔放電火花后所產(chǎn)生的放電火花次數(shù)，來實(shí)現(xiàn)在塑料薄膜上形成均勻的孔徑，并在此思路的基礎(chǔ)上完成其發(fā)明。
即，本發(fā)明提供的是(1)一種塑料薄膜制造方法，其特征是在一對電極間加以高電壓脈沖，在該電極間的間隙處供給塑料薄膜，使塑料薄膜形成放電的穿孔，從而實(shí)現(xiàn)有孔的塑料薄膜制造方法，通過檢測該高電壓脈沖中的一個脈沖內(nèi)的穿孔放電火花和其后所產(chǎn)生的放電火花，控制穿孔放電火花后所產(chǎn)生的放電火花次數(shù)。
(2)根據(jù)上述的塑料薄膜制造方法，將電極間隙以加高電壓脈沖而使側(cè)電極出現(xiàn)部分放電火花時的壓降電壓值取為A，將穿孔放電火花時的壓降電壓值取為B，并將其臨界值取為S，則通過B＋(A－B)/3＜S＜B＋2(A－B)/3的設(shè)定，可檢測出高電壓脈沖中一個脈沖內(nèi)的穿孔放電火花和其后所產(chǎn)生的放電火花。
(3)根據(jù)上述的塑料薄膜制造方法，電極間隙的距離為2～30mm。
采用本發(fā)明方法所制造的塑料薄膜，對其薄膜材質(zhì)無特殊限制，例如可舉出再生纖維素薄膜、二乙酸纖維素和三乙酸纖維素等半合成塑料薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚醋酸乙烯薄膜、聚乙烯醇薄膜、尼龍6薄膜、尼龍66薄膜、聚脂薄膜、聚碳酸脂薄膜和氟素樹脂薄膜等合成塑料薄膜。此外，本發(fā)明的方法，還可適用于只由一種塑料薄膜組成的單層塑料薄膜，兩種以上的塑料薄膜混成的混合塑料薄膜，或由兩種以上的塑料膜層而組成的多層塑料薄膜。多層塑料薄膜，可由單層塑料薄膜的層壓板，或通過一起擠壓而進(jìn)行制造。
采用本發(fā)明方法所制造的塑料薄膜，對其膜的厚度無特別限制，通過放電電壓等控制，即可對具有廣泛厚度的塑料薄膜進(jìn)行穿孔，當(dāng)然塑料薄膜的厚度最好介于10～150μm，如在20～70μm更好。
以下通過附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。


圖1所示是本發(fā)明塑料薄膜制造方法的一種形式的說明圖；圖2所示是通過高壓分壓器測得上電極電壓的放電電壓概略圖。
圖1所示是本發(fā)明塑料薄膜制造方法一種形式的說明圖。在本圖的裝置中，脈沖發(fā)生裝置1、高壓變壓器2、電阻3和上電極4相連接，在上電極之間隔有電極間隙5，并設(shè)有地電極6。在電阻和上電極之間，裝有上電極電壓測量用的高壓分壓器7，將測得上電極電壓的信號，傳送到脈沖發(fā)生裝置。塑料薄膜8通過導(dǎo)輥引向電極間的間隙。
本發(fā)明方法是將在脈沖裝置1中所產(chǎn)生的脈沖，通過高壓變壓器2生成的高電壓脈沖，在電極間隙中產(chǎn)生放電火花，從而對塑料薄膜8進(jìn)行穿孔。圖2是通過高壓分壓器，所測得上電極電壓的放電電壓概略圖。從圖2可見，開始所出現(xiàn)的放電火花，僅是由于在電極間隙中的空氣層破壞絕緣而產(chǎn)生部分放電火花9，但在產(chǎn)生部分放電火花9時，上電極電壓并未降到接地電平10以下。而在電極間隙的塑料薄膜和空氣層的絕緣被破壞的穿孔放電火花11中，如通過該放電火花對塑料薄膜進(jìn)行穿孔，當(dāng)進(jìn)行放電火花時，上電極電壓已降到接地電平。而且穿孔放電火花以后的放電火花，由于通過塑料薄膜的孔向地電極6飛濺而形成通孔放電火花12，13，所以同穿孔放電火花相比，放電電壓顯然就低了。
如上所述，正因在進(jìn)行部分放電火花和穿孔放電火花時，上電極電壓的下降電壓值出現(xiàn)差值，因此可借助高壓分壓器對上電極電壓進(jìn)行觀測，我們可在部分放電火花時下降的電壓值A(chǔ)和穿孔放電火花時的下降電壓值B之間，設(shè)定一個臨界值S，即設(shè)定B＋(A－B)/3＜S＜B＋2(A－B)/3，從而可滿意地檢測出穿孔放電火花。而通過穿孔放電火花后所產(chǎn)生的通孔放電火花，同樣也可滿意地檢出所產(chǎn)生的放電火花。
塑料薄膜被穿孔的孔徑，它是隨著通孔放電火花的次數(shù)的增加而逐漸增大。因此，可通過限定檢測所定次數(shù)通孔放電火花時間的某一點(diǎn)來控制通孔放電火花所規(guī)定的次數(shù)，通孔放電火花的次數(shù)已定，則可實(shí)現(xiàn)均勻孔徑的穿孔加工。
塑料薄膜被每一個電極所穿孔的個數(shù)，是根據(jù)高壓脈沖的頻率和薄膜走速來控制的。因此高壓脈沖的頻率始終跟蹤薄膜的走速，即使薄膜走速有所變化，也可實(shí)現(xiàn)加工被設(shè)定個數(shù)的穿孔。
在本形式中，通過電極間隙的距離，可實(shí)現(xiàn)對放電電壓更精確的控制。當(dāng)電極間隙的距離縮短時，則通孔放電電壓降低，由于一次通孔放電火花，而使被擴(kuò)展孔的孔徑減小。當(dāng)電極間隙的距離增大時，則通孔放電電壓增高，由于一次通孔放電火花，而使被擴(kuò)展孔的孔徑增大。電極間隙的距離可根據(jù)所加工的塑料薄膜材質(zhì)、厚度和所要求的孔徑等來適當(dāng)?shù)剡x擇，但通常最好是2～30mm，當(dāng)然2～20mm更佳。例如對厚度為30μm的延展聚丙烯薄膜，欲進(jìn)行孔徑為50μm的穿孔加工時，電極間隙的距離最好定為10mm左右。
下面列舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1對厚度為30μm、寬為800mm的兩軸延展聚丙烯薄膜進(jìn)行了放電穿孔加工。所使用的裝置，是在薄膜的橫向等距離的裝有四個如圖1的裝置。上電極和接地電極是由直徑為2mm的圓柱形不銹鋼制成，電極間隙的距離設(shè)定為12mm。穿孔加工的脈沖電壓為50kV，脈沖寬度為5ms，頻率為50Hz，電阻為8MΩ，而通孔放電火花的次數(shù)設(shè)定為0次，薄膜在電板間隙處不接觸電極，薄膜的行走速度為50米/分。
穿孔加工后的薄膜，通過掃描電子顯微鏡觀察，孔徑為30～50μm，薄膜長度為1m，每一個電極的孔數(shù)為60個。
實(shí)施例2
除通孔放電火花次數(shù)被設(shè)定2次外，其它均與實(shí)施例1相同的反復(fù)操作。穿孔加工后的薄膜孔徑為40～60μm，薄膜長度為1m，每一個電極的孔數(shù)為60個。
比較例1根據(jù)現(xiàn)有方法所進(jìn)行的放電穿孔加工，即通過控制高電壓脈沖所加時間和脈沖電壓的方法所得結(jié)果。
穿孔加工所使用的塑料薄膜與實(shí)施例1相同，厚度為30μm，寬為800mm的兩軸延展聚丙烯薄膜。電極間隙的距離為12mm，脈沖電壓為50kV，脈沖寬度為5ms，頻率為50Hz，電阻為8MΩ，薄膜在電極間隙處不接觸電極，薄膜的行走速度為50米/分。
穿孔加工后的薄膜，通過掃描電子顯微鏡觀察，其孔徑為70～200μm，薄膜長度為1m，每一個電極的孔數(shù)為60個。
表1示出實(shí)施例1、2和比較例1的結(jié)果。表1
通過實(shí)施例1和實(shí)施例2的比較結(jié)果，可見通孔放電火花次數(shù)從0到2次，其孔徑從30～50μm增大到40～60μm，因此可實(shí)現(xiàn)通過通孔放電火花的次數(shù)，對其孔徑進(jìn)行控制，而且得知隨著通孔放電火花次數(shù)的增加，其孔徑也可隨之增大。此外，實(shí)施例1和2的薄膜孔徑，其最大和最小之差為20μm，這從均勻的孔徑而言，比較例1的薄膜孔徑為70～200μm，其孔徑不但大，且其離散的范圍也大。
實(shí)施例3對厚度為30μm、寬度為800mm的無延展聚丙烯薄膜進(jìn)行了放電穿孔加工。穿孔加工所使用的裝置，是在薄膜的橫向等距離的裝有四個如圖1的裝置。上電極和接地電極是由直徑為2mm圓柱形不銹鋼制成，電極間隙的距離設(shè)定為7mm。脈沖電壓為50kV，脈沖寬度為5ms，頻率為60Hz，電阻為8MΩ，而通孔放電火花次數(shù)設(shè)定為0次，薄膜通過電極間隙不接觸電板，薄膜的行走速度為100米/分。
穿孔加工后的薄膜，通過掃描電子顯微鏡觀察，孔徑為20～40μm，薄膜長度為1m，每一個電極的孔數(shù)為36個。
實(shí)施例4除通孔放電火花次數(shù)設(shè)定為4次外，其它與實(shí)施例3相同的進(jìn)行反復(fù)操作。
穿孔加工后的薄膜，經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察，孔徑為40～60μm，薄膜長度為1m，每一個電極的孔數(shù)為36個。
比較例2采用現(xiàn)有方法進(jìn)行了放電穿孔加工，即通過對高電壓脈沖所加時間和脈沖電壓的控制進(jìn)行放電穿孔加工。
穿孔加工使用的塑料薄膜，同實(shí)施例3一樣，也是采用厚度為30μm、寬度為800mm的無延展聚丙烯薄膜。電極間隙的距離設(shè)定為7mm，脈沖電壓為50kV，脈沖寬度為5ms，頻率為60Hz，電阻為8MΩ，薄膜通過電極間隙不與電極相接觸，薄膜的行走速度為100米/分。
穿孔加工后的薄膜，經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察的結(jié)果，孔徑為50～110μm，薄膜長度為1m，每一個電極的孔數(shù)為36個。
表2表示出實(shí)施例3、4和比較例2的結(jié)果。表2
從實(shí)施例3和實(shí)施例4的比較結(jié)果，可見隨著通孔放電火花次數(shù)從0次到4次，其孔徑也隨之從20～40μm增大到40～60μm。因此是可以通過通孔放電火花的次數(shù)來控制其孔徑，而且也可知隨著通孔放電火花次數(shù)的增加，其孔徑也可增大。同時通過實(shí)施例3、4和比較例2相比較，實(shí)施例3和4的薄膜孔徑，其最小和最大的差值為20μm，這對形成均勻的孔徑而言，比較例2的薄膜孔徑為50～110μm，其孔徑不但大，而且其離散范圍也大。
采用本發(fā)明塑料薄膜的制造方法，可使塑料薄膜形成具有可控制孔徑的均勻且微小的穿孔，也可制造出控制氣體透過量的塑料薄膜。
權(quán)利要求
1.一種塑料薄膜制造方法，其特征是在一對電極間加以高電壓脈沖，在該電極間的間隙處供給塑料薄膜，使塑料薄膜形成放電的穿孔，從而完成有孔的塑料薄膜制造方法，通過檢測該高電壓脈沖中的一個脈沖內(nèi)的穿孔放電火花和其后所產(chǎn)生的放電火花，控制穿孔放電火花后所產(chǎn)生的放電火花次數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料薄膜制造方法，將電極間隙加以高電壓脈沖而使側(cè)電極出現(xiàn)部分放電火花時的壓降電壓值取為A，將穿孔放電火花時的壓降電壓值取為B，并將其臨界值取為S，則通過B+(A-B)/3＜S＜B+2(A-B)/3的設(shè)定，則可檢測出高電壓脈沖中的一個脈沖內(nèi)的穿孔放電火花和其后所產(chǎn)生的放電火花。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塑料薄膜制造方法，電極間隙的距離為2～30mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成具有均勻孔徑的微細(xì)孔的塑料薄膜制造方法。在一對電極間加以高電壓脈沖,該電極間隙通過塑料薄膜,利用所測得的該高電壓脈沖中的一個脈沖內(nèi)的穿孔放電火花,以及在其后所產(chǎn)生的放電火花,相應(yīng)地控制穿孔放電火花后所產(chǎn)生的放電火花次數(shù)。
文檔編號B26F1/00GK1207340SQ98102299
公開日1999年2月10日 申請日期1998年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月5日
發(fā)明者高木一成 申請人:高木一成