用于微复制的冷却单元制造技术

技术编号:8982586 阅读:171 留言:0更新日期:2013-08-01 00:46
根据一个示例性实施例,公开了用于微复制的设备。该设备包括冷却单元(110),其包含底层(111)、多个侧壁(112)和中间层(113)。底层具有外周边和围绕底层的外周边的多个侧壁。中间层被定位在底层与侧壁的上部之间。中间层可以包括多个开口(116、117、118),其可以保持分配冷却剂的装置,或被用于排出冷却剂。在微复制期间,方法在加热和压印聚合物膜之后使用该设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于微复制的冷却单元相关申请的交叉引用本申请要求2010年11月30日提交的美国临时申请No.61/418,153的优先权,其通过引用被完全并入本文。
本专利技术涉及制造薄膜的领域,该薄膜包含微复制的图案以便产生具有特定光学性质的表面形貌。更具体地,本专利技术涉及提高某些微复制过程的生产效率。专利技术背景微复制是使软化的聚合物膜或压出的材料与压力压区接触使得压出型材或软化的薄膜压在其上具有精细图案或特定表面形貌的工具上的过程。图案或者形貌被相反地转印到与工具接触的材料侧。上述过程被广泛用于辊到辊制造方法,以产生图案化或复制的产品,例如反光材料和其他光学薄膜。典型的微复制过程包括加热工具,以软化聚合物材料,其可以被提供作为薄膜或压出型材,然后利用热量和压力将图案压印在聚合物材料上,随后冷却材料,然后在被卷起、制成片状或以其他方式收集之前冷却图案化的聚合物。制造速度可能受最慢工艺限制,这可由以上提到的步骤(加热、压印、冷却)中的任何一个确定。随着加热的进展,例如通过NIR,冷却步骤则可能成为瓶颈,即薄膜未被足够快地冷却,因此生产速度不得不降低以提供足够的时间用于薄膜的进一步冷却。目前,冷却通过冷却空气的使用如再循环风扇、送风机、激冷辊等而进行。存在多种改善薄膜或网状物的冷却的现有方法。一个这种示例是使用热传导从薄膜中去除热。众所周知的是,热传导的传热系数的数量级高于热对流(通过空气)。通过传导的冷却一般通过一个或两个连续的冷却带实现。这种类型的装备在药物或食品行业中得到广泛的实施。通常,这样的薄金属带(不锈钢或黄铜)在其端部连接,以形成封闭的环。通过在需要冷却的表面的相反的带侧上喷洒冷冻水或其他冷却剂,保持带是冷却的。由于通过金属的高热传递,从热表面有效地去除热。在这个过程中,至关重要的是确保热与冷表面的良好接触。如果在冷却带与正被冷却的薄膜的表面之间存在气隙,传热系数显著下降并且冷却变得无效。这种冷却装备的代表性制造商包括Sandvik和BBA。因此,存在改进冷却步骤的需要,以便促进具有特定表面形貌的图案化的产品的生产。专利技术概述下面描述的本专利技术的实施例并不是为了穷举或将本专利技术限于以下详述中所公开的确切形式。相反,选择或描述实施例使得本领域技术人员可以认识并理解本专利技术的原理和实践。根据一个示例性实施例,公开了一种用于微复制的设备。该设备包括冷却单元,其包含底层、多个侧壁和中间层。底层具有外周边和围绕底侧的外周边的多个侧壁。中间层被定位在底层和侧壁的上部之间。中间层可以包括多个开口,其可以保持分配冷却剂的装置或用于排出冷却剂。在微复制过程中,方法在加热和压印聚合物膜之后使用该设备。本专利技术的一个目的是,提供具有用于微复制的冷却带的系统,其包括围绕第一组辊形成环的带、支撑带和薄膜的第二组辊以及用于递送至少一种冷却剂的至少一个喷嘴,其中至少一个喷嘴位于带和薄膜下面。本专利技术的另一个目的是,提供具有用于微复制的冷却带的系统,其包括围绕第一组辊形成环的带,其中第一组辊支撑带和薄膜,以及用于递送至少一种冷却剂的至少一个喷嘴,其中至少一个喷嘴位于带和薄膜下面。参照以下详述,本专利技术的其他特征和优势对本领域技术人员将是显而易见的。然而,应理解的是,尽管指出本专利技术的优选或其他实施例,但各种实施例和具体实例的给出意在图示说明而不是限制。在不背离本专利技术的精神的情况下,可以做出本专利技术范围内的多种变化和修改,并且本专利技术包括所有此类修改。附图说明通过参考本专利技术的目前优选示例性实施例的以下更详细的说明并结合附图,将更完整地理解并认识该专利技术的这些以及其他目的和优势,其中:图1是冷却单元的示意图;图2a-2b冷却单元的设计的示意图;图3是冷却布置的示意图;以及图4示出了微复制布置的示例性视图。除非另作说明,以上附图的图示不必按比例绘制。专利技术详述通过示例并参照附图,详细地描述了本文中所公开的设备和方法。除非另作声明,附图中的相同数字表示指代遍及附图的相同、相似或对应的元件。应当理解,可以对所公开和描述的示例、布置、配置、部件、元件、设备、方法、材料等进行更改,并且对于具体应用可能是期望的。在本公开中,具体形状、材料、技术、布置等的任何确定涉及呈现的具体示例或仅仅是这种形状、材料、技术、布置等的一般描述。具体细节或示例的确定并不是为了并且不应被理解为是强制的或限制的,除非特别如此指出。参照附图,在下文中详细地公开和描述了选择的设备和方法的示例。公开了一种微复制的冷却方法。该冷却方法在冷却压花聚合物膜中采用热传导。图1提供了冷却单元110的图示说明。冷却单元110包括箱106和一组喷嘴104。箱106具有两个侧部106-1和底部106-2。该组喷嘴104通过供给管105连接,供给管105可以从共同源或单独地供应该组喷嘴104。加热后,压花聚合物膜或网状物102逐渐地被向前(箭头M指示的)转位经过冷却单元110。压花聚合物膜102具有后侧103和前侧101。前侧101包括由加热并压印压花聚合物膜102形成的压花图案,并且不与冷却单元110接触,而压花聚合物膜102的后侧103与冷却单元110接触在冷却压花聚合物膜102中,该组喷嘴104将冷却剂直接喷洒在压花聚合物膜102的后侧103上,而箱106被用来收集从喷嘴104排出后的冷却剂以便被重复利用或处理。泵送和制冷系统还可以用于递送冷却剂。冷却剂可以包括但不限于水、冷冻水、与二醇(glycol)混合的水、二醇或与空气混合的水。每个喷嘴104通过供给管105连接到冷却剂的供应源。供给管105可以从一个供应源或若干独立的供应源提供冷却剂。当供给管105从冷却剂的独立供应源供给喷嘴104时,可以同时提供不同类型的冷却剂。此外,喷嘴104可以装备有控制阀,其允许使用一种类型的冷却剂而不使用其他冷却剂。可以给每个喷嘴104或每辊喷嘴或特定区域内的喷嘴添加控制阀。此外,供应冷却剂的流速可以改变。即两种或更多种类型的冷却剂可以以相同流速或不同流速从该组喷嘴104供应至压花聚合物膜102的后侧103,使得温度能根据需要更改以增加或减少冷却单元110中的冷却速率。通过单独供给冷却剂,可以对一种制造工艺或者不同的制造工艺或材料使用不同的冷却剂。通过允许在不同的制造工艺中使用另外的冷却剂,当存在不同处理应用的材料或要求完全改变时,无需清洗整个系统。单独供给冷却剂的另一优势,冷却剂的温度能够依据用于冷却的材料类型而改变。例如,用作冷却剂的水在大约45°F至大约55°F的范围内,而二醇用作冷却剂时可以具有大约45°F的温度范围。供给管105能根据制造操作的需要、尺寸以及速度从一个或更多个箱中吸取冷却剂。给定组喷嘴104的冷却效率可以通过调整喷嘴104与压花聚合物膜102之间的距离或者喷嘴104指向压花聚合物膜102的角度而进一步提高。冷却单元110将防水密封地附接到微复制设备。此外,空气干燥单元或气刀可以被布置在冷却单元的下游,以便干燥或去除留在压花聚合物膜102上的任何残留的冷却剂。图2a和2b提供了冷却单元的设计的图示说明。图2a描述了冷却单元110的透视图。冷却单元110具有底层111;多个侧壁112,侧壁112具有上部和下部。底层111具有由外周边围绕的特定区域,其中底层111具有顶面和底面。如图2a所示,底层本文档来自技高网...
用于微复制的冷却单元

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.30 US 61/418,1531.用于微复制的冷却单元,其包含:底层,其具有由外周边围绕的区域,其中所述底层具有顶面和底面;围绕所述底层的外周边的多个侧壁,其中每个侧壁均具有上部和下部,其中所述侧壁的所述下部被连接到所述底层的所述外周边;中间层,其具有由外部的中间层周边围绕的区域并且具有顶侧和底侧,其中所述中间层位于所述底层与每个所述侧壁的所述上部之间;其中所述中间层不与压花聚合物膜接触;并且所述中间层不与所述底层接触,以允许管路或导管被布置在由所述中间层与所述底层限定的空间内;多个开口,其在所述中间层的所述底侧与所述底层的所述顶面之间;以及其中所述多个开口中的至少一个保持一装置,该装置控制至少一种类型冷却剂。2.根据权利要求1所述的冷却单元,其中所述装置是喷嘴。3.根据权利要求1所述的冷却单元,其中所述多个开口中的一些用于排出至少一种类型冷却剂。4.根据权利要求1所述的冷却单元,其中所述多个开口中的一些用于再循环所述至少一种类型冷却剂。5...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·罗泽鲍姆
申请(专利权)人:艾利丹尼森公司
类型:
国别省市:

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