CN100404148C - 塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法及设备 - Google Patents

塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法及设备，其方法是：a.被涂布物由滚筒或皮带传动以速度V1沿一个方向移动；b.使涂布头上间隔分布的若干针头均与被涂布物接近或轻微接触，并以速度V2沿着与被涂布物运动方向垂直的方向往复移动，同时储液容器中的导电涂布液通过一管子传输至涂布头并通过涂布头的所述针头喷涂到被涂布物表面，形成网格状图案。其将导电涂布液装于密封的压力罐中通过若干针头以画线的方式涂布于被涂布物表面，涂布液在整个涂布过程中不会固化变质，涂布液的流速可控，涂布线条厚度均匀，克服了传统整体涂布导电材料成本高及涂布防静电剂易失效的缺陷。

Description

塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法及设备
技术领域
本发明涉及塑胶板材、片材和薄膜的涂布工艺，特别是在塑胶板材、片材和薄膜表面涂布能导电的涂料的线涂布方法及设备。
背景技术
随着人们对环保意识的提高，对产品的包装、转运以及存储更多的采用塑胶制品，如中空板、吸塑片材和薄膜等。而电子产品又要求具有一定的防静电功能，对于普通的绝缘的塑胶板材、片材和薄膜，由于其表面电阻很大(一般大于1012Ω)，不能满足防静电要求的，因此就需对普通的绝缘的塑胶板材、片材和薄膜作一些性能上的改进，使其表面具有一定的电阻(介于103-1011Ω之间)，降低其起电电压或能将产生的静电导向大地。
目前，将普通的绝缘的塑胶板材、片材和薄膜转变成防静电的板材、片材和薄膜，主要有以下几种方法：
1、在塑胶板材、片材和薄膜加工过程中，加入一定比例的导电碳粉。其缺点是降低了材料原本的一些物理性能，如：机械强度、抗冲击性等；颜色也只能是黑色；后加工更难。
2、在塑胶板材、片材和薄膜加工过程中，加入一定比例的防静电剂。由于防静电剂是有时效的，在加工和使用过程中易失效，而且其电阻较高(介于109-1011Ω之间)，防静电效果不理想。
3、在普通的绝缘的塑胶板材、片材和薄膜表面上均匀涂布一层防静电剂或导电材料，如导电聚合物或导电碳浆。如果是将防静电剂涂布在材料表面，在加工和使用过程中易失效，防静电效果不理想，另表面效果也不佳。如果是涂布导电材料，效果较好，但存在以下缺陷：1)、浪费大。由于其价值高，如导电聚合物配方后需在几小时内用完，否则固化变质。目前的气刀涂布、棒式(计量棒)涂布、辊式涂布、刮刀涂布均采用传统的滚筒从液槽中取料，几小时后，液槽内滚筒下方的导电聚合物都固化变质，不能使用。2)、涂布不均匀。由于塑胶中空板表面不平，以上涂布方法均不均匀，其涂布厚度不一样直接影响电阻值。3)、设备复杂和操作复杂，由于材料规格尺寸多，如塑胶中空板宽1.0-2.0m，厚2.07.0m m；塑胶片材宽0.46-0.71m，厚0.3-1.5mm，工艺烦琐。4)、挥发性气体影响工作环境。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法及设备，通过一组针头以画线的方式在普通的塑胶板材、片材和薄膜的表面涂布一层网格状导电涂布液，使原本是绝缘的塑胶板材、片材和薄膜的表面具有一定的导电功能，起到防静电的作用。
本发明塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法包括以下步骤：
a、被涂布物由滚筒或皮带传动以速度V1沿一个方向移动；
b、使涂布头上间隔分布的若干针头均与被涂布物接近或轻微接触，并以速度V2沿着与被涂布物运动方向垂直的方向往复移动，同时储液容器中的导电涂布液通过一管子传输至涂布头并通过涂布头的所述针头喷涂到被涂布物表面，形成网格状图案。
涂布后的被涂布物可通过烘道使涂布的导电涂布液快速烘干。
本发明塑胶板材、片材和薄膜的线涂布设备包括机台8，机台8的上料端安装送料机构，机台8的下料端安装烘道4，用于将涂布于被涂布物表面的涂布液烘干，机台8上方设置涂布头2，所述涂布头2上有若干间隔分布针头且各针头均与被涂布物接近或轻微接触，所述涂布头2能够沿着与被涂布物运动方向垂直的方向往复移动，还包括一用于装涂布液的储液容器3，储液容器3和涂布头2之间设置输液管7。
涂布头2包括上座22和下座24，上座22内设置导液槽23，下座24下部设置若干针头25，各针头25内的通孔均与导液槽23连通。所述涂布头2的若干针头25排成至少两排，相邻两排的间距为1-50mm，每排中相邻两针头的间距为1-50mm。
储液容器3可使用压力罐，通过控制压力罐中的气压来控制针头中涂布液的流速。
本发明在被涂布物表面涂布网格状的导电材料，有效克服了在被涂布物表面整体涂布导电材料成本高，而涂布防静电剂易失效、防静电效果不理想的缺陷。其将导电涂布液装于密封的压力罐中通过若干针头以画线的方式涂布于被涂布物表面，导电涂布液在整个涂布过程中不会固化变质，克服了传统工艺涂布液容易固化变质的缺陷，另外还可通过控制压力罐中的气压来控制流过针头的涂布液的流速，使涂布线条厚度均匀。导电涂布液在整个涂布过程中均处于封闭状态，避免其挥发影响工作环境。
附图说明
图1为本发明塑胶板材、片材和薄膜的线涂布设备的结构示意图；
图2为其涂布头的上座的结构示意图；
图3为其涂布头的下座的结构示意图；
图4为涂布头的针头的分布示意图；
图5为涂布头2的运动速度V2等于被涂布物的运动速度V1时在被涂布物表面形成的网格状导电涂层的示意图；
图6为采用偏心盘转动来传动涂布头往返运动时在被涂布物表面形成的一种网格状导电涂层的示意图；
图7为采用偏心盘转动来传动涂布头往返运动时在被涂布物表面形成的第二种网格状导电涂层的示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明。
如图1-4所示，本塑胶板材、片材和薄膜的线涂布设备包括机台8，机台8的上料端安装送料机构，该送料机构包括进料滚筒1和辅助滚筒5，机台8的下料端安装烘道4用于将涂布在塑胶板材、片材或薄膜上的涂布液烘干，机台8上方设置涂布头2，涂布头2包括上座22和下座24，上座22内设置导液槽23，下座24下部设置若干针头25，针头25的孔径为0.1-2.0mm，各针头25内的通孔均与导液槽23连通。所述涂布头2下部的若干针头25排成三排，相邻两排的间距为1-50mm，每排中相邻两针头的间距为1-50mm，还包括一用于装涂布液的储液容器3，储液容器3和涂布头2之间设置输液管7，用于将储液容器3中的涂布液输送至涂布头2的针头25中。
上述储液容器3采用压力罐3，通过控制压力罐中的气压来控制针头中涂布液的流速，保证涂在被涂布物表面的涂布线条的厚度及均匀性。
实际应用中，根据涂层网格的大小来确定针头的间距，选择合适的涂布头2。根据针头的运动速度和涂层的厚度确定针头25的孔径，选择合适的针头。所述涂布头2上的若干针头25也可排成一排、两排或更多排，通过选择合适的排间距以及相邻两针头的间距，可在被涂布物的表面涂出不同形状、大小的网格。
使用上述设备在塑胶板材、片材和薄膜表面进行线涂布的方法为：根据工艺要求，如被涂布物的大小、网格的大小、涂层厚度等，选择合适的涂布头2和针头25，并在压力罐3中充入导电涂布液，调节压力罐3中的气压以控制流过针头25的涂布液的流速，压力罐3中的气压为一般应介于0～8kg/cm2。准备好后，启动设备，a、被涂布物，即塑胶板材、片材或薄膜由进料滚筒1和辅助滚筒5传动以速度V1沿X轴正方向运动；b、涂布头2的各针头25均与被涂布物接近或轻微接触、并且以速度V2沿着Y轴方向往返运动，同时压力罐3中的导电涂布液通过输液管7传输至涂布头2，由涂布头2的导液槽23分配至各针头25，针头25以画线的方式将涂布液涂覆于所述被涂布物的表面形成网格状导电涂层；c、在送料机构的驱动下被涂布物通过烘道4将涂布于其表面的导电涂布液烘干。
被涂布物的运动速度V1为1-200米/分钟。涂布头2往返运动的速度V2可根据具体要求、被涂布物的运动速度、针头的间距和涂层的厚度来决定，一般为1-200米/分钟。涂布头2往返运动的速度V2可以大于被涂布物的运动速度V1，也可以小于或等于被涂布物的运动速度V1。
如图5所示为涂布头2的运动速度V2等于被涂布物的运动速度V 1时在被涂布物表面形成的网格状导电涂层，其中，被涂布物以速度V1＝10米/分钟向前移动，涂布头2以速度V2＝10米/分钟左右往复移动，涂布头2上设两排针头，两排针头的排间距、每排中相邻两针头的间距均为A＝10mm。
如图6所示为采用偏心盘转动来传动涂布头往返运动时在被涂布物表面形成的一种网格状导电涂层，其中，涂布头2上设两排针头，两排针头的排间距、每排中相邻两针头的间距均为A＝10mm，涂布头2在半径为A/2的偏心盘的传动下以速度V2左右往复移动，被涂布物以速度V1＝10米/分钟向前移动，当被涂布物移动距离为A时，涂布头2移动距离也为A。
如图7所示为采用偏心盘转动来传动涂布头往返运动时在被涂布物表面形成的第二种网格状导电涂层，其中，涂布头2上设两排针头，每排中相邻两针头的间距均为A＝10mm、两排针头的排间距为A/2，涂布头2在半径为A/4的偏心盘的传动下以速度V2左右往复移动，被涂布物以速度V1＝10米/分钟向前移动，当被涂布物移动距离为A时，涂布头2移动距离也为A。
本发明在塑胶板材、片材和薄膜的表面涂布网格状导电涂层，使其表面具有一定的电阻(介于103-1011Ω之间)，降低其起电电压或能将静电导向大地，达到防静电的目的，其成本低、防静电效果好。

Claims (10)

1.塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法，其特征在于包括如下步骤：
a、被涂布物由滚筒或皮带传动以速度V1沿一个方向移动；
b、使涂布头上间隔分布的若干针头均与被涂布物接近或轻微接触，并以速度V2沿着与被涂布物运动方向垂直的方向往复移动，同时储液容器中的导电涂布液通过一管子传输至涂布头并通过涂布头的所述针头涂到被涂布物表面，形成网格状图案。
2.根据权利要求1所述的塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法，其特征在于：使被涂布物通过烘道将涂布于其表面的导电涂布液快速烘干。
3.根据权利要求1所述的塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法，其特征在于：被涂布物的移动速度V1为1-200米/分钟，涂布头的移动速度V2为1-200米/分钟。
4.根据权利要求1所述的塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法，其特征在于：所述储液容器中充有压缩空气，导电涂布液的流速是通过调节压缩空气的压力来实现的。
5.根据权利要求4所述的塑胶板材、片材和薄膜的线涂布方法，其特征在于：所述储液容器中的气压为0～8kg/cm2。
6.塑胶板材、片材和薄膜的线涂布设备，包括机台(8)，其特征在于：所述机台(8)的上料端安装送料机构，机台(8)的下料端安装烘道(4)，机台(8)上方设置涂布头(2)，所述涂布头(2)上有若干间隔分布针头且各针头均与被涂布物接近或轻微接触，所述涂布头(2)能够沿着与被涂布物运动方向垂直的方向往复移动，还包括一用于装导电涂布液的储液容器(3)，储液容器(3)和涂布头(2)之间设置输液管(7)。
7.根据权利要求6所述的塑胶板材、片材和薄膜的线涂布设备，其特征在于：所述涂布头(2)包括上座(22)和下座(24)，上座(22)内设置导液槽(23)，下座(24)下部间隔设置若干针头(25)，各针头(25)内的针孔均与导液槽(23)连通。
8.根据权利要求7所述的塑胶板材、片材和薄膜的线涂布设备，其特征在于：所述涂布头(2)的若干针头(25)排成至少两排，相邻两排的间距为1-50mm，每排中相邻两针头的间距为1-50mm。
9.根据权利要求7所述的塑胶板材、片材和薄膜的线涂布设备，其特征在于：所述针头(25)的针孔直径为0.1-2.0mm。
10.根据权利要求6所述的塑胶板材、片材和薄膜的线涂布设备，其特征在于：所述用于装导电涂布液的储液容器(3)为压力罐。
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