Установка для формования полимерной пленки

Союз СоветскихСоциапистичесиикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Ьеударствеиый каиит влаи изабрвтви и открытий(5 Й) УСТАНОВКА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ПЛЕНКИ20 ции щег тор Изобретение относится к конструкциям установок для получения применяемых в микробиологической промышленности полупроницаемых микропористых пленок из растворов полимера.Изобретение может быть также использовано в микроэлектронике и электро- вакуумной промышленности для изготовления фильтрующих материалов для очи" стки фоторезистов, проявителей, травителей, газов и т.п.Известна установка для формования полимерных пленок, содержащая герме" тичную литьевую воронку, сообщающуюся с емкостью для жидкости, пневмосистему для вытеснения последней из воронки, подложку и дозирующее устройство 11.Недостатком этого технического решения является сложность конструкобусловленная наличием дозируюо устройства в виде затвора-доза- а (крыльчатки) или двустороннего перистальтического наноса, Кроме того в данной установке отсутствует вакуумное обезгаживание наносимого раствора, поэтому пузырьки воздуха, имеющиеся в растворе, а также образуемые в результате работы механического дозатора и пневмосистемы, попадают вместе с раствором на подложку, цто приводит к дефектам на пленке, снижению качества получаемой пленки.Необходимость смены подложки, ко" торая не является бесконечной, снижает производительность установки,Ближайшей по технической сущности к изобретению является установка для формования полимерной пленк, содержащая фильеру, отливочный рабочий элемент в виде гибкой бесконечной подложки овального контура, опор; ный элемент, смонтированный на го" ризонтально расположенном валу 2.Недостатками последней установки являются непостоянство линейной скорости перемещения отливочного рабоцего элемента вследствие проскальэы51 О 15 2 о 25 зо 35 4 о 45 50 55 вания его относительно опорного элемента, выполненного в виде барабана;механические повреждения и прогиботливочного рабочего элемента ввидумалой толщина (0,1-0,6 мм) и малойтвердости (вмятинам, царапинам) впроцессе эксплуатации установки, чтоснижает качество формуемой особенномикропористой пленки; отсутствиевозможности изменения геометрииотливочного рабочего элемента при изменении вязкости исходного материала, что ограничивает технологические возможности установки,Цель изобретения - повышение качества микропористой пленки и расширение технологических возможностейустановки.Достигается указанная цель тем,что в установке для формования полимерной пленки, содержащей фильеру,отливочный рабочий элемент в видег"бкой бесконечной подложки овального контура, опорный элемент, смонтированный на горизонтально расположенном валу, согласно изобретению опорный элемент снабжен сионтированными на нем с возможностьювращения роликами, огибаемыми гибкой бесконечной подложкой.Кроме того один из роликов опорного элемента установлен в зонеконтакта фильеры с гибкой бесконечной подложкой.На фиг. 1 показан общий вид установки; на фиг, 2 - разрез А-А нафиг. 1," на фиг. 3 - разрез Б-Бна фиг. 2.Установка для формования полимерной пленки содержит отливочныйрабочий элемент в виде гибкой бесконечной тонкостенной подложки 1овального контура с полированной поверхностью. Подложка 1 помещена вванну 2 с осадителем, уровень ко"торого поддерживается постоянным.В верхней части подложки 1 установлена фильера 3, предназначеннаядля нанесения (намазывания) раствора полимера на подложку 1. Рабочаяполость фильеры 3 сообщена при помощи трубки 4 с загрузочной емкостью 5, снабженной запорным клапаном 6. Загрузочная емкость 5 длявакуумирования раствора полимерас целью удаления пузырьков воздухаи поддержания постоянного уровняраствора в фильере 3 на протяжении всего процесса формования пленки снабжена штуцером 7 для сообщения ее полости с источником вакуума и установлена на кронштейне 8, Кронштейн 8 смонтирован с возможностью перемещения над ванной 2 по цилиндрическим направляющим 9 и имеет механизм 10, обеспечивающий съем загрузочной емкости 5, ее поворот и вертикальное перемещение.Рядом с фильерой 3 установлен очиститель 11, предназначенный для очистки и осушки поверхности подложки 1 и подготовки для формования на нспленки, Очиститель 11 имеет средства 12 и 13 механической очистки (при помощи воды и спирта) и средства 14 окончательной вакуумной очистки (сушки) с помощью чистого безмасляного вакуума и смонтирован на кронштейне 15.Йа направляющих 16 смонтированы протягивающие 17 и прижимные 18 валки, с помощью которых сформированная полимерная пленка, уже имеющая достаточную прочность, отделяется от поверхности подложки 1 и проходит ряд промывочных ванн (на чертеже не показаны), Механизм 19 намотки пленки установлен в последней промывной ванне 20. Намотка пленки осуществляется с постоянной линейной скоростью и под слоем воды, Все механизмы и узлы установки смонтированы на базовой плите 21, снабженной окнами а.для ванн, уплотненными по периметру и обеспечивающими герметичность рабочей зоны формования пленки.Для удобства заправки пленки в протягивающие валки 17 ванны могут быть съемными.Горизонтально расположенный вал 22 размещен в ванне 2 на подшипниковых опорах 23 и снабжен в средней части опорным элементом 24 с осями 25, на которых смонтированы фторопластовые подшипники 26 и ролики 27, огибаемые подложкой 1.Для периодического поворота опорного элемента 24 вместе с валом 22 (в случае необходимости изменения геометрии подложки 1) последний снабжен шестерней 28, связанной с механизмом поворота (на чертеже не показан)Для перемещения подложки 1 эквидистантно контуру сечения опорного5 9элемента 24 с роликами 2 один изторцев подложки 1 выполнен с пазами29, в которые входят штифты 30 блокшестерни 31, смонтированной на валу22. Вращение блок-шестерня 31 получает от привода 32. Для ограниченияосевого смещения подложки 1 ванна2 снабжена съемными ограничителями 33Герметизация валов в ваннеосуществляется уплотнителями 34, 35и 36.В свободном недеформированномсостоянии размеры подложки 1, имеющей форму цилиндрической обечайкиследующие: наружный диаметр 315 мми толщина стенки 1,5 мм.Работа установки осуществляетсяследующим образом.Перед началом работы устанавливается требуемая толщина Формуемойпленки, определяемая величиной подьема ножа фильеры 3,Далее при закрытом запорном клапане 6 загрузочной емкости 5 в нееналивается полимерный раствор в ко,личестве, необходимом для работыустановки в течение смены. Затемзагрузочная емкость 5 герметизирует"я, включается источник вакуума.1 осле вакуумирования полимерногораствора открывается запорный клапан 6, раствор выливается в фильеру 3 и заполняет ее до нижнего торца трубки 4.Включается привод 32 вращенияподложки 1, протягивающие валки 17и механизм 19 намотки. Под суммарным (гидростатическое + воздушное)давлением вытеснения полимерныйраствор через щель фильеры 3 поступает на движущуюся поверхность под-.ложки 1,1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Давление вытеснения является относительно постоянным (уровень колебания раствора в фильере ф 0,5 мм), так как в случае понижения уровня полимерного раствора происходит непрерывная подпитка полимерным раствором из загрузочной емкости 5: объем воздуха попадает в трубку 4 через ее нижний торец, далее поднимается вверх по трубке в загрузочную емкость 5, повышая давление над полимерным раствором. Постоянный уровень полимерногораствора в фильере 3 обеспечиваетравномерное поступление его на под 10433 6 ложку 1 и стабильность толщин получаемой пленки.Формование пленки происходит наповерхности гибкой тонкостенной подложки 1, геометрию которой можноизменять, меняя форму опорного элемента 24 с роликами 27, на которыхона установлена.форма опорного элемента 24 с роликами 27 может быть имеющих а покривой второго порядка (парабола,эвальвента и др,), имеющей участкиразличной кривизны. Кроме того геометрию подложки 1 можно изменятьпутем поворота горизонтального вала22, на котором закреплен опорный элемент 24, подводя участки различнойкривизны под фильеру 3. Благодаряэтому появляется возможность формования пленок на одной и той же установке из полимерных растворов различной вязкости, концентрации полимераи химического состава, т.е. расширяются технологические возможности установки, а использование участков подложки с малой кривизной илиимеющий плоские участки позволяетпредотвратить стекание полимерногораствора вниз, обеспечивая тем самымравномерную толщину пленки при еезатвердевании и дальнейшем ее прохождении через ванну 2 с осадителем.Использование изобретения обеспечивает повышение равномерности икачества получаемой пленки, процента выхода годных пленок; расширениетехнолбгических возможностей установки, что особенно важно для экспериментально-лабораторных производств;экономию производственных площадей;снижение металлоемкости установки.Формула изобретенияУстановка для Формования полимерной пленки, содержащая Фильеру,отливочный рабочий элемент в видегибкой бесконечной подложки овального контура, опорный элемент, смонтированный на горизонтально расположенном валу, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения качествамикропористой пленки и расширениятехнологических возможностей установки, опорный элемент снабжен смонтированными на нем с возможностью вращения роликами, огибаемыми гибкой бесконечной подложкой,2, Установка по п,1, о т л н ч аю щ а я с н тем, что из роликов опорного элемента установлен в зоне кон910433 такта фильеры с гибкой бесконечнойподложкой. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе910 ч 33Составитель Л, КольцоваРедактор П. Горькова Техред Ж.Кастелевиц Корректор С. Цомак Заказ 986/15 Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, М, Раушская наб., д. М 5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул., Проектная,