高春梅，周 陽

（中國樂凱集團(tuán)有限公司 河北 保定 071054）

1 引言

制備光學(xué)薄膜通常采用溶液流延法，溶液流延法包括棉膠液制備、流延、干燥、收卷等工序。薄膜流延成型后經(jīng)導(dǎo)輥牽引向前，但在導(dǎo)輥牽引過程中，光學(xué)薄膜表面易出現(xiàn)粘軸印、橫白印等表觀弊病。

光學(xué)薄膜生產(chǎn)用導(dǎo)輥表面均附有化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，不同的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜對光學(xué)薄膜生產(chǎn)過程中的表觀影響不同，配合不同導(dǎo)輥基礎(chǔ)材質(zhì)，并通過機(jī)械處理化學(xué)轉(zhuǎn)化膜形成表粗糙度等級較高的表面，可實現(xiàn)提高光學(xué)薄膜表觀質(zhì)量的作用。

本文通過實例對不同光學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面的導(dǎo)輥搭配不同基礎(chǔ)材質(zhì)情況下，對光學(xué)薄膜生產(chǎn)表觀質(zhì)量的影響分析，以方便為后續(xù)相關(guān)問題的處理提供思路。

2 光學(xué)薄膜生產(chǎn)牽引導(dǎo)輥

2.1 光學(xué)薄膜生產(chǎn)流程簡介

制備光學(xué)薄膜通常采用溶液流延法[1]，溶液流延法包括棉膠液制備、流延、拉伸、干燥、收卷等工序。薄膜流延成型后經(jīng)導(dǎo)輥牽引向前，流延成型后液膜干燥不夠徹底，在剝離后，其表面呈膠凍狀態(tài)，所以在進(jìn)行二次干燥前，需要對光學(xué)薄膜進(jìn)行干燥定型，從而避免光學(xué)薄膜在二次干燥過程中由于薄膜表面強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生表觀弊病經(jīng)導(dǎo)輥牽引向前。但在薄膜經(jīng)導(dǎo)輥牽引向前時，光學(xué)薄膜表面易出現(xiàn)粘軸印、橫白印等表觀弊病。光學(xué)薄膜生產(chǎn)流程示意圖見圖1。

圖1 光學(xué)薄膜生產(chǎn)流程示意圖

2.2 牽引導(dǎo)輥的選擇

光學(xué)薄膜生產(chǎn)過程中由牽引導(dǎo)輥牽引向前，導(dǎo)輥基材可選擇碳鋼、不銹鋼、鋁及其合金，通?？紤]生產(chǎn)線投資，牽引導(dǎo)輥基材一般選擇碳鋼、鋁及其合金。

3 不同化學(xué)轉(zhuǎn)化膜對光學(xué)薄膜生產(chǎn)的影響

3.1 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜概述

單層狀態(tài)的金屬（貴金屬除外）包括其合金，在通常情況下會自發(fā)地與介質(zhì)起反應(yīng)形成化合物，化合物在金屬表面堆積形成一種“膜”，金屬就好像穿上了一件外衣，在金屬表面形成附著力良好的隔離層，這層化學(xué)隔離層稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜[2]。

幾乎所有工業(yè)上應(yīng)用的金屬及鍍層金屬（如鐵、鋅、鎘、鉻、鋁、銅、錫、鎂、鋁及其合金）均可形成化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。目前光學(xué)薄膜生產(chǎn)用導(dǎo)輥輥筒的基材一般選用碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金，輥筒經(jīng)過陽極氧化或鍍層處理[3]，提高了導(dǎo)輥的耐腐蝕性、耐磨損性。

本文選擇碳鋼、鋁及其合金的導(dǎo)輥基材，配合不同的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行研究。導(dǎo)輥選擇不同化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，碳鋼導(dǎo)輥表面鍍鉻，鋁及合金表面陽極氧化、鋁及合金表面鍍鉻，并經(jīng)過機(jī)械處理形成不同表面粗糙度。經(jīng)以上各種配合加工制作的導(dǎo)輥，用于光學(xué)薄膜生產(chǎn)[4]。選擇最優(yōu)組合方式，為適用于高質(zhì)量薄膜生產(chǎn)提供依據(jù)。

3.2 不同化學(xué)轉(zhuǎn)化膜在光學(xué)薄膜生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.2.1 不同導(dǎo)輥基材，相同化學(xué)轉(zhuǎn)化膜在光學(xué)薄膜生產(chǎn)中的應(yīng)用

選擇碳鋼、鋁及其合金的導(dǎo)輥基材，配合電鍍鍍鉻的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。利用浸潤法對以上兩種電鍍鉻導(dǎo)輥測試表面張力，測試數(shù)據(jù)見表1。

表1 不同導(dǎo)輥基材表面張力測試結(jié)果

將以上兩種導(dǎo)輥用于光學(xué)生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)均對光學(xué)薄膜表觀產(chǎn)生影響，進(jìn)行相同電鍍鍍鉻處理表，不同導(dǎo)輥基材對光學(xué)薄膜生產(chǎn)的影響結(jié)果見表2。

表2 不同基材對光學(xué)薄膜生產(chǎn)的影響結(jié)果

3.2.2 相同導(dǎo)輥基材，不同化學(xué)轉(zhuǎn)化膜在光學(xué)薄膜生產(chǎn)中的應(yīng)用

選擇鋁及其合金的導(dǎo)輥基材，進(jìn)行電鍍鍍鉻和陽極氧化不同的表面處理，測試導(dǎo)輥表面張力見表3。

表3 不同化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理導(dǎo)輥表面張力測試結(jié)果

3.2.3 相同化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，不同表面粗糙度的導(dǎo)輥在光學(xué)薄膜生產(chǎn)中的應(yīng)用

選擇動靜平衡20 g、10 g的碳鋼鍍鉻導(dǎo)輥，通過機(jī)械處理形成不同表面粗糙度，分別為Ra=0.4、0.1、0.05、0.03，將以上導(dǎo)輥用于光學(xué)薄膜生產(chǎn)，不同表面粗糙度對薄膜生產(chǎn)的影響結(jié)果見表4。

表4 不同表面粗糙度對薄膜生產(chǎn)的影響結(jié)果

發(fā)現(xiàn)Ra=0.4時，光學(xué)薄膜表觀出現(xiàn)劃傷等其他弊病，Ra≤0.1時，光學(xué)薄膜表觀良好。

4 結(jié)語

對于光學(xué)薄膜生產(chǎn)，選用碳鋼導(dǎo)輥基材配合表面鍍鉻，并通過機(jī)械處理形成表面粗糙度Ra≤0.1，可減少導(dǎo)輥牽引光學(xué)薄膜向前時造成的橫白印等表觀影響，為生產(chǎn)高質(zhì)量光學(xué)薄膜提供了選擇依據(jù)。