[发明专利]用于制造熔体膜和/或塑料膜的方法和设备

说明书

本发明提出用于制造单轴向或双轴向拉延的塑料膜的改进的方法以及改进的设备，其特征尤其是在于：在朝着靠放线(11、11′)楔形地收缩的处于熔体膜或塑料膜(5、5′)与冷却辊(1、1′)的辊周面(9)或辊表面(9′)之间的中间空间(Z)中使用用于避免冷凝物(K)凝聚在中间空间中的至少一个装置，所述辊周面或辊表面与熔体膜或塑料膜间隔开，所述至少一个装置构造为使得避免冷凝物(a)凝聚在熔体膜或塑料膜的面向辊周面的下侧(5a)上或凝聚在冷却辊的辊周面上，和/或使凝聚在下侧上或凝聚在辊周面上的冷凝物(K)汽化或蒸发，和/或运走、抽吸或吹走位于中间空间中的冷凝物和/或使冷凝物侧向地流出。

技术领域

本发明涉及用于制造熔体膜和/或塑料膜的方法和设备。

背景技术

在制造热塑性扁平膜时通常首先通过宽缝口喷嘴挤出预制膜，该预制膜直接地在此之后到达冷却辊上并且在那固化。总体结构通常是这样，即，所使用的冷却辊至少在部分高度下旋转地布置在冷却池中。从宽缝口喷嘴中挤出的预制膜在此在所谓的平行于冷却辊旋转轴线延伸的靠放线上碰到冷却辊的辊周面上。为了在这里在预制膜与冷却辊之间在尽可能没有包夹物的情况下确保好的过渡、也就是说均匀的接触，可使用静电的靠放单元(例如钉扎电极)或将预制膜压紧到辊周面上的空气刀。但所有其他已知的靠放方法原则上也是适合的，例如使用所谓的“Toch卷筒”(Toch Roll)、平滑机、辊压机等。就此而言参考已知的设备。

也要提到的是，在一些工艺中，例如电极钉扎(E钉扎)是不可行的。

当就此而言也说到冷却池时，则在本申请的意义下一般来说表示冷却介质、即一般来说冷却液或液体池或液体冷却池，以便将熔体或预制膜相应地冷却，从而能固化该预制膜。因此也不必然是水作为冷却流体。原则上也可考虑其他介质或者如下冷却池，该冷却池还被混入其他介质。就此而言，通常说到：膜结晶化或固化。

所提到的预制膜是所谓的铸制膜，该铸制膜具有粘流的、凝胶状的结构。就此而言，下文部分地替代预制膜或铸制膜仅简称为熔体或熔体膜。如果涉及被固化的膜，也说到塑料膜。被固化的膜通常是结晶出的膜。术语“固化”因此根据所使用的聚合物来定义。

在部分结晶的塑料(PE、PP等)的中，当膜中的温度到达一个值，在所述值下熔体的冷却已完全地穿过了放热的结晶峰值时，则可说到固化。

在非结晶塑料中，当低于玻璃化转变温度时，则存在膜固化。在上文提及的两种情况下，通常通过使用DSC、即所谓的“差示扫描量热”、也就是说所谓的动态差示量热对温度进行测量。

在冷却辊上固化的膜则通常经由多个转向辊在执行热处理的情况下供应给本来的拉延设备，然后在该拉延设备中，膜例如可沿纵向方向并且接着沿横向方向(亦或反过来)或同时沿纵向和横向方向被拉延，以便然后在拉延设备的端部上通常在穿过退火区或后处理区之后在缠绕站上被卷绕。

为了制造拉延的用于过滤、脱盐的隔板膜，但也为了制造作为用于蓄电池(如锂离子蓄电池、锂-聚合物蓄电池或例如还有在铅电池的情况下)的隔膜/屏障膜的隔板膜，该隔板膜由聚合物、如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)和粉末状的UHMWPE(超高分子重量PE)，聚合物为了形成孔隙必须在拉伸之前用塑化剂(下文也被称为溶媒、也就是说被称为溶剂或软化剂并且例如也可包含石蜡油等)均匀地混合、加热和塑化。均匀加入的塑化剂在此负责：在聚合物中形成自由空间，所述自由空间在接着的拉伸以及洗去或蒸发塑化剂的情况下导致形成孔隙。在此，目的是使塑化剂在挤出机中这样均匀且细地分布在所要熔化/已熔化的聚合物中，使得在拉伸以及洗去或蒸发掉塑化剂的情况下产生尽可能多和细的孔隙。