[发明专利]一种双向同步拉伸薄膜的实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种双向同步拉伸薄膜的实验装置及方法，其解决了现有装置结构设计不合理，存在结构复杂、操作不便，薄膜拉伸效果差，成品率低，生产效率低的技术问题，其设有底部带有导轨装置的主体框架、带有滑块的主机架、主控制器以及与主控制器电连接的装夹固定拉伸装置和驱动电机，主机架通过驱动电机的驱动滑块在导轨上横向滑动；主体框架的导轨上依次设有带有定位固定平台的固定抓紧区域和带有加热装置的加热拉伸区域，主机架上还固设有装夹固定拉伸装置，主控制器通过控制主机架的运动从而带动装夹固定拉伸装置在固定抓紧区域内的装夹、移动和在加热拉伸区域内进行装夹与拉伸、移动，可广泛应用于高分子材料加工技术领域。

技术领域

本发明属于高分子材料加工技术领域，具体涉及一种双向同步拉伸薄膜的实验装置及方法。

背景技术

近年来，我国对于特殊用途薄膜的生产需求越来越大，通过多年生产实践证明，普通包装薄膜的生产设备已经不适合特殊用途薄膜的生产了，它们也到了根据不同产品的要求，提高对产品的适应性了，有必要对双拉设备进行特定适应性的分类，来提高特殊用途薄膜的质量。

采用双向拉伸技术生产塑料薄膜，可以提高薄膜的机械性能，降低对气体、水汽等的渗透性，提升薄膜的透明度、表面光泽度等光学性能，缩小厚度偏差、提高尺寸均匀性。“《双向拉伸塑料薄膜》1999，尹燕平主编，化学工业出版社。”公开的双向拉伸设备主要有上下皮带辊对压式、伸曲链条式、螺杆传动式、辊组纵向拉伸——导轨横向拉伸组合式及线型磁电传动式。而至今一次拉伸法在薄膜的大生产中尚未普及，其主要原因在于：上下皮带辊对压式的纵向拉伸倍数不可调，生产效率低下；而其他几种设备的传动系统及纵向倍数调节系统十分复杂；纵向拉伸倍数不易过大；设备的价格十分昂贵。另外，通过大变形有限元的分析可知薄膜边缘在夹具作用下其受力状态不均匀而导致在拉伸的过程中容易出现破膜。专利(CN102343669A)提出一种聚酞亚胺薄膜双向拉伸机，通过电机与立式链条使薄膜横向拉伸，丝杠螺母扩幅机构使薄膜纵向拉伸，但是其结构复杂，并且由于薄膜边缘挂在针板上易出现破模。专利(CN104723546A)提出一种基于鞍形曲面过渡的薄膜无级双向拉伸方法，利用两个成一定夹角对称排布的圆形轮形成鞍形曲面实现纵向拉伸，但是圆形轮占用空间较大，纵向拉伸比调节幅度也有限，生产效率慢，且破损率高，成品率低、材料浪费比较多，制造成本高。同时薄膜拉伸过程中还会出现溶剂挥发，造成环境污染等问题。针对上述目前薄膜的双向拉伸方法及设备存在的问题，开发一种新型的薄膜双向拉伸装置具有重大意义。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，根据流体力学原理，提出了一种结构简单、操作方便，拉伸薄膜效果好，薄膜的均匀性显著提高，且成品率高，使生产效率显著提高的双向拉伸薄膜的实验装置及方法。

为此，本发明提供一种双向拉伸薄膜的实验装置，其设有底部带有导轨装置的主体框架、带有滑块的主机架、主控制器以及与主控制器电连接的装夹固定拉伸装置和驱动电机，主机架通过驱动电机的驱动滑块在导轨上横向滑动；主体框架的导轨上依次设有带有定位固定平台的固定抓紧区域和带有加热装置的加热拉伸区域，主机架上还固设有装夹固定拉伸装置，主控制器通过控制主机架的运动从而带动装夹固定拉伸装置在固定抓紧区域内的装夹、移动和在加热拉伸区域内进行装夹与拉伸、移动。

优选的，加热装置包括电加热装置，加热装置通过活动气缸带动其上下运动。

优选的，位于加热装置前侧上方的主体框架上还固设有配套使用的风机和加热罩，当装夹固定拉伸装置将薄膜置于加热拉伸区域内时，主控制器控制风机将加热罩内的热气吹出到薄膜上方。

优选的，加热装置的加热区上方周围还罩设有框架结构的聚能罩。

优选的，其还设有冷凝系统，主体框架外还罩设有密封防护罩，位于加热装置后侧上方上的密封防护罩上还设有排风口，排风口与冷凝系统相连接。