復合共擠PS擴散板的生產工藝制造技術

本發明專利技術涉及復合共擠PS擴散板的生產工藝，主要包括配方設計、混料、擠出、切割以及堆板等步驟，其中混料步驟包括高速熱混和過篩入庫，所述擠出步驟采用復合共擠技術，芯層擠出機為主機，主機采用直徑為130mm、長徑比為38的螺桿，主機平均轉速為70轉/分；表層擠出機為輔機，輔機采用直徑為60mm、長徑比為33的螺桿，輔機平均轉速為60轉/分，主機料筒加熱溫度分為7段，溫度逐漸升高，輔機料筒加熱溫度分為5段。本發明專利技術通過配方設計、設備配置以及工藝參數的改進能夠提高擴散板的透光率、相對霧度、中心亮度，且背光模組遮蓋效果好。

【技術實現步驟摘要】
復合共擠PS擴散板的生產工藝
本專利技術涉及PS擴散板的制備領域，尤其涉及復合共擠PS擴散板的生產工藝。技術背景光擴散板又稱勻光板，擴光板，具有高光擴散性、高透光率和能夠很好地遮擋光源等特征，是LED照明和平板顯示領域重要的零部件。光擴散板能夠起到遮光的作用，能夠阻擋光的通過，一般情況下，光擴散板的光擴散性越好，透光率越低。現有技術是通過在GPPS中添加不同量的有機硅擴散劑和無機類擴散劑，來調整擴散板的透光率和霧度。由于單層結構的擴散板透光率和霧度很難同時提高，進而在需要高遮蔽性的背光模組中，由于擴散板霧度的增加會降低整個模組的輝度。因此復合結構的擴散板成為這一問題的解決方法，但是目前國內的復合擴散板生產工藝不成熟，擴散板母料配方、物料成型溫度、擠出機螺桿配置、螺桿轉速控制、模頭溫度控制等問題都是影響復合擴散板透光度、霧度的重要因素。
技術實現思路
為了解決以上技術問題，提供一種完善的復合共擠PS擴散板的生產工藝，本專利技術的技術方案如下：復合共擠PS擴散板的生產工藝，包括以下步驟：步驟S1、配方設計：主機配方：GPPS原料100份、含有機硅的母料5份；其中所述有機硅粒子粒徑為5μm；輔機配方：GPPS原料100份、含有機硅的母料30份、無機類擴散劑母料10份；其中所述有機硅粒子粒徑為0.8μm；步驟S2、高速熱混，依靠物料摩擦熱進行混合6-8min；步驟S3、過篩入庫，使用振蕩篩將雜質分離，并入庫靜置12h；步驟S4、擠出段設備配置，螺桿擠出機主機采用直徑為130mm、長徑比為38的雙螺桿擠出機，主機平均轉速為70轉/min，喂料速率為300轉/min；輔機采用直徑為60mm、長徑比為33的雙螺桿擠出機，輔機平均轉速60轉/min；喂料速率為200轉/min，復合共擠模頭寬幅為1450mm；步驟S5、主機與輔機溫度控制：主機溫度控制：主機采用7段式加熱工藝，從擠出機進料口到共擠模頭依次設置一段至七段，其中一段溫度180℃，二段溫度200℃，三段溫度210℃，四段溫度215℃，五段溫度220℃，六段溫度220℃，七段溫度225℃；輔機溫度控制：輔機采用5段式加熱工藝，從擠出機進料口到共擠模頭依次設置一段至五段，其中一段溫度190℃，二段溫度200℃，三段溫度220℃，四段溫度225℃，五段溫度225℃；步驟S6、共擠模頭溫度設置為225℃；步驟S7、模內復合共擠：通過調整輔機螺桿轉速和計量泵轉速控制表層厚度占板材厚度的10％-15％；步驟S8、定型：采用三輥壓光機定型，所述三輥壓光機直徑為450mm、寬幅為1550mm；步驟S9、切割：按照需要的尺寸對板材進行切割；步驟S10、堆板：將切割好的板材按要求堆放好；進一步的，所述三輥壓光機內部還設置一個冷卻系統，所述冷卻系統可以為噴淋冷卻系統或真空冷卻系統，防止壓輥溫度過高導致板材粘連，同時三輥壓光機還起一定的牽引作用，調整板材各點速度一致，保證板的平直。進一步的，所述主機和輔機螺旋桿的螺旋角設置為25-30°，通常粉狀物料的螺旋角為30度左右時生產率最高。進一步的，所述主機和輔機的喂料器采用NIST可跟蹤型稱重器進行刻度校正，用于校正喂料器重力計量刻度系統，防止出現喂料不達標的問題。進一步的，主機母料配方為：以質量計的GPPS原料100份，粒徑為5μm的有機硅20份，稀土配合物納米發光材料0.25份，潤滑分散劑0.02份；輔機含有機硅母料配方為：以質量計的GPPS原料100份，粒徑為0.8μm的有機硅20份，稀土配合物納米發光材料0.25份，潤滑分散劑0.02份；輔機無機類擴散劑母料配方為：以質量計的GPPS原料100份，粒徑為2μm的二氧化硅10份，稀土配合物納米發光材料0.2份，潤滑分散劑0.025份；在芯層材料中添加大粒徑有機硅擴散劑，保證主體材料在一定霧度保證下充分提高透光率。而輔機中添加高濃度小粒徑擴散劑和無機類擴散劑則是提高霧度和遮蓋性，從而產生兩次擴散效果，在保證背光模組亮度的前提下對燈影產生良好遮蓋效果，本專利技術的主機配方和輔機配方中擴散劑的添加量及擴散劑的粒徑選擇至關重要，假設主機配方中擴散劑的添加份數增加，則會顯著擴散板整體的透光率，而輔機配方中假設有機擴散劑和無機擴散劑的添加份數減少，則不能保證擴散板整體的霧度和勻光效果，因此，主機配方和輔機配方兩者的精確配比和相互配合，才能顯著地提高整板的各項光學性能指標。進一步的，所述雙螺桿擠出機控制系統由主控PLC、變頻器、驅動電機以及壓力傳感器組成，所述壓力傳感器連接擠出機，并將壓力傳感器的值與壓力設定值的偏差通過主控PLC轉換為速度偏差輸入變頻器中，所述變頻器連接驅動電機以此實現主電機的速度調節。將變頻器應用于擠出機不僅能夠實現擠出機的恒張力控制，而且能夠提高螺桿調速精度，降低系統成本，使系統穩定運行。進一步的，所述主機和輔機的溫度控制采用PID溫控器，相比ON-OFF控制器能使目標溫度振蕩不超出容差范圍。本專利技術的有益效果在于：(1)、優化了芯層和表層材料的配方，能有效降低芯層擴散劑的添加量，雖然表層擴散劑添加量大，但由于表層占總厚度較小，因此整體擴散劑添加量降低，能達到節約成本、提高產品競爭力的效果，用稀土配合物納米發光材料取代傳統鈦白粉和熒光增白劑，更有利于環保。(2)、根據具體配方優化了生產設備配置，選擇了適當的螺桿直徑、長徑比、轉速、螺旋角等，既保證了混合和塑化均勻，又能提高擠出機的生產能力。(3)、主機和輔機采用精確的分段式溫度控制，能保證PS擴散板的顏色純、厚度均勻、無氣泡、無凸點、無雜質，同時能提高擴散板的透光率、霧度。(4)、采用變頻技術控制螺桿擠出機，調速精度高、系統穩定性高。附圖說明圖1、本專利技術的工藝流程圖圖2、擠出機的變頻控制結構示意圖具體實施方式復合共擠PS擴散板的生產工藝，包括以下步驟：步驟S1、配方設計：主機配方：GPPS原料100份、含有機硅的母料5份；其中母料配方為以質量計的GPPS原料100份，粒徑為5μm的有機硅20份，稀土配合物納米發光材料0.25份，潤滑分散劑0.02份，混合均勻后取5份與GPPS原料混合；輔機配方：GPPS原料100份、含有機硅的母料30份、無機類擴散劑母料10份；其中含有機硅母料配方為以質量計的GPPS原料100份，粒徑為0.8μm的有機硅20份，稀土配合物納米發光材料0.25份，潤滑分散劑0.02份；輔機無機類擴散劑母料配方為：以質量計的GPPS原料100份，粒徑為2μm的二氧化硅10份，稀土配合物納米發光材料0.2份，潤滑分散劑0.025份；混合均勻后分別取含有機硅的母料30份、無機類擴散劑母料10份與GPPS原料混合。步驟S2、高速熱混，依靠物料摩擦熱進行混合8min；步驟S3、過篩入庫，使用振蕩篩將雜質分離，并入庫靜置12h；所述振蕩篩篩目為500目。步驟S4、擠出段設備配置，螺桿擠出機主機采用直徑為130mm、長徑比為38的雙螺桿擠出機，主機平均轉速為70轉/min，喂料速率為300轉/min；輔機采用直徑為60mm、長徑比為33的雙螺桿擠出機，輔機平均轉速60轉/min；喂料速率為200轉/min，復合共擠模頭寬幅為1450mm；步驟S5、主機與輔機溫度控制：主機溫度控制：主機采用7段式加熱工藝，從擠出機進料口到共本文檔來自技高網...

【技術保護點】
復合共擠PS擴散板的生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟S1、配方設計：主機配方：GPPS原料100份、含有機硅的母料5份；其中所述有機硅粒子粒徑為5μm；輔機配方：GPPS原料100份、含有機硅的母料30份、無機類擴散劑母料10份；其中所述有機硅粒子粒徑為0.8μm；步驟S2、高速熱混，依靠物料摩擦熱進行混合6?8min；步驟S3、過篩入庫，使用振蕩篩將雜質分離，并入庫靜置12h；步驟S4、擠出段設備配置，螺桿擠出機主機采用直徑為130mm、長徑比為38的雙螺桿擠出機，主機平均轉速為70轉/min，喂料速率為300轉/min；輔機采用直徑為60mm、長徑比為33的雙螺桿擠出機，輔機平均轉速60轉/min；喂料速率為200轉/min，復合共擠模頭寬幅為1450mm；步驟S5、主機與輔機溫度控制：主機溫度控制：主機采用7段式加熱工藝，從擠出機進料口到共擠模頭依次設置一段至七段，其中一段溫度180℃，二段溫度200℃，三段溫度210℃，四段溫度215℃，五段溫度220℃，六段溫度220℃，七段溫度225℃；輔機溫度控制：輔機采用5段式加熱工藝，從擠出機進料口到共擠模頭依次設置一段至五段，其中一段溫度190℃，二段溫度200℃，三段溫度220℃，四段溫度225℃，五段溫度225℃；步驟S6、共擠模頭溫度設置為225℃；步驟S7、模內復合共擠：通過調整輔機螺桿轉速和計量泵轉速控制表層厚度占板材厚度的10％?15％；步驟S8、定型：采用三輥壓光機定型，所述三輥壓光機直徑為450mm、寬幅為?1550mm；步驟S9、切割：按照需要的尺寸對板材進行切割；步驟S10、堆板：將切割好的板材按要求堆放好。...

【技術特征摘要】
1.復合共擠PS擴散板的生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟S1、配方設計：主機配方：GPPS原料100份、含有機硅的母料5份；其中所述有機硅粒子粒徑為5μm；輔機配方：GPPS原料100份、含有機硅的母料30份、無機類擴散劑母料10份；其中所述有機硅粒子粒徑為0.8μm；步驟S2、高速熱混，依靠物料摩擦熱進行混合6-8min；步驟S3、過篩入庫，使用振蕩篩將雜質分離，并入庫靜置12h；步驟S4、擠出段設備配置，螺桿擠出機主機采用直徑為130mm、長徑比為38的雙螺桿擠出機，主機平均轉速為70轉/min，喂料速率為300轉/min；輔機采用直徑為60mm、長徑比為33的雙螺桿擠出機，輔機平均轉速60轉/min；喂料速率為200轉/min，復合共擠模頭寬幅為1450mm；步驟S5、主機與輔機溫度控制：主機溫度控制：主機采用7段式加熱工藝，從擠出機進料口到共擠模頭依次設置一段至七段，其中一段溫度180℃，二段溫度200℃，三段溫度210℃，四段溫度215℃，五段溫度220℃，六段溫度220℃，七段溫度225℃；輔機溫度控制：輔機采用5段式加熱工藝，從擠出機進料口到共擠模頭依次設置一段至五段，其中一段溫度190℃，二段溫度200℃，三段溫度220℃，四段溫度225℃，五段溫度225℃；步驟S6、共擠模頭溫度設置為225℃；步驟S7、模內復合共擠：通過調整輔機螺桿轉速和計量泵轉速控制表層厚度占板材厚度的10％-15％；步驟S8、定型：采用三輥壓光機定型，所述三輥壓光機直徑為450mm、寬幅為1550mm；步驟S9、切割：按照需要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳志超，
申請(專利權)人：常州市聯豐光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32