CN102688825B - 农用膜功能涂层的涂覆装置及涂覆工艺 - Google Patents

Abstract

一种农用膜功能涂层的涂覆装置，包括机架，机架上安装有电晕处理机构、涂液槽，涂液槽的上方设有外导辊，涂液槽槽腔里面设有内导辊，所述涂液槽槽腔里面安装的内导辊数量有三根，三根内导辊平行布置，且第二根内导辊的最高素线高于第一根内导辊和第三根内导辊的中心轴线，第二根内导辊的最低素线低于第一根内导辊和第三根内导辊的中心轴线。机架还设有驱动所述涂液槽竖向移动的升降机构；所述各内导辊两端直接固定吊装在机架上，各内导辊两端支座与涂液槽槽壁分体设置并可相对竖向移动。本发明可以使农用膜双面涂覆功能液的厚度对等，并能够在纵向上调控农用膜各部位的涂覆厚度。本发明还提供一种农用膜功能涂层的涂覆工艺。

Description

农用膜功能涂层的涂覆装置及涂覆工艺

技术领域

本发明属于农用膜生产的技术领域，尤其涉及一种农用膜功能涂层的涂覆装置及涂覆工艺。

背景技术

为了改善农用膜的物理化学性能，人们通常会在农用膜挤出成型后，在农用膜的表面上再涂覆一些具有改良功能的液体（又称“功能液”），这些功能液固化后形成为功能涂层。常见的功能液有防流滴剂液、消雾剂液、防老化剂液等。例如，防流滴剂液、消雾剂液形成的功能涂层作用如下：由于农用膜在使用过程中，水汽容易在农用膜的表面结露，不但妨碍光线的透过，而且会在低温时结成冰水滴在农作物表面，影响农作物正常生产，而这些功能涂层可以达到防流滴、防雾化的功效，解决上述结露、滴冰水、遮光等问题。

实施涂覆功能液的装置称为涂覆装置，涂覆装置布置在农用膜吹膜生产线的下游，农用膜在生产成型后在线涂覆上功能液，并固化成为功能涂层，然后再收卷或收取。

农用膜涂覆功能涂层的工艺，必须精确控制功能液的涂覆厚度，包括控制农用膜两面的涂覆厚度相等，以及控制农用膜纵向上的各部位涂覆厚度均匀。

现有农用膜功能涂层的涂覆装置结构及涂覆工艺如下:在电晕处理机构的下游设有涂液槽，在涂液槽的下游设有烘干机构；在涂液槽中安装有一根内导辊，涂液槽中盛装有功能液，涂液槽设有控制功能液液位的浮球阀，以使功能液液位保持稳定。农用膜挤出成型后，立即在线进行电晕处理，使农用膜表面变得粗糙，产生更多的微孔，经过电晕处理的农用膜先从上而下运行，进入涂液槽中，绕过内导辊下表面后，再从下而上运行而离开涂液槽，最后经过烘干，使功能液固化而形成功能涂层。

但现有涂覆装置结构及涂覆工艺存在以下两个问题：

一、农用膜两面的涂覆厚度不对等，其中内表面（即接触内导辊的那一面）涂覆厚度较小，而外表面（即不接触内导辊的那一面）涂覆厚度较大，这主要是由以下三个原因形成的：（1）、由于农用膜绕过内导辊的过程中，其内表面与内导辊接触而形成包角，包角部位接触不到功能液；（2）、由于农用膜绕过内导辊的过程中，其内表面的微孔直接受到内导辊的压力而闭合或变小、变浅，这不利于吸附更多的功能液；（3）、农用膜在经过内导辊时会产生弯曲，任何材料在弯曲时，其外表面都处于延展拉伸状态，而其内表面都处于收缩状态，外表面的延展拉伸状态使外表面的微孔更加张开，使外表面能够更充分地吸附更多的功能液。

二、农用膜的涂覆厚度在纵向上无法调控均匀。农用膜在功能液中的运行速度会影响到涂覆厚度，即运行速度越快则涂覆厚度越小，反之，运行速度越慢则涂覆厚度越大。而农用膜在功能液中的运行速度只能等于农用膜的生产速度（挤出速度），且农用膜的生产速度在生产过程中会出现波动，导致农用膜在功能液中的运行速度不可避免出现波动，进而导致各部位的涂覆厚度沿农用膜的纵向出现波动。现有涂覆装置及涂覆工艺无法对这种涂覆厚度的波动进行主动修正调控。

另外，现有涂覆装置在尚未开始涂覆时，需要先牵引农用膜的起始端穿过内导辊下表面和涂液槽槽底之间的空间，然后再往涂液槽里注入功能液，以免功能液妨碍牵引穿过农用膜的动作。由于内导辊下表面和涂液槽槽底之间的空间狭小，使牵引过程比较麻烦、费时，而且功能液注入涂液槽里又需要一段不短的时间，在上述牵引的期间和注入功能液的期间（统称准备阶段），上游的农用膜不能停止挤出成型，仍然源源不断地输送下来，但这准备阶段的农用膜功能液涂覆质量显然无法达到要求，甚至根本没能涂覆功能液。总之，现有涂覆装置需要较长时间的准备阶段，准备阶段工序多且麻烦，导致一开始时，涂覆质量不合格（包括没有涂覆）的农用膜长度较长。

发明内容

本发明的目的是在克服上述缺点提供一种农用膜功能涂层的涂覆装置及涂覆工艺，它可以使农用膜双面涂覆功能液的厚度对等。

其目的可以按以下方案实现：该农用膜功能涂层的涂覆装置包括机架，机架上安装有电晕处理机构、涂液槽，涂液槽位于电晕处理机构的下游，涂液槽的上方设有外导辊，涂液槽槽腔里面设有内导辊，其主要特征在于，所述涂液槽槽腔里面安装的内导辊数量有三根，三根内导辊平行布置，且第二根内导辊的最高素线高于第一根内导辊和第三根内导辊的中心轴线，第二根内导辊的最低素线低于第一根内导辊和第三根内导辊的中心轴线。

本申请文件中，所谓“内导辊”、“外导辊”，是根据该导辊在正常工作时是否位于涂液槽里面进行划分的，即位于涂液槽里面的导辊为“内导辊”，位于涂液槽外面的导辊为“外导辊”。所谓“第三根内导辊”，是指从上游往下游数，排在第三的那一根内导辊，而排在第一的那一根内导辊为“第一根内导辊”，排在第二的那一根内导辊为“第二根内导辊”（即中间的内导辊）。所谓“上游”、“下游”，是根据农用膜运行的路径方向而言，生产过程中，农用膜先运行经过的部位为“上游”，后运行经过的部位为“下游”，农用膜从“上游”行进到“下游”。所谓“内导辊的素线”，是指位于内导辊的表面且平行于内导辊的中心轴线的线。所谓内导辊的最高素线，是指内导辊的表面竖向位置最高的那一根素线。所谓内导辊的最低素线，是指内导辊的表面竖向位置最低的那一根素线。

较好的是， 机架还设有驱动所述涂液槽竖向移动的升降机构；所述各内导辊两端直接固定吊装在机架上，各内导辊两端支座与涂液槽槽壁分体设置并可相对竖向移动。

所述升降机构为伺服电机驱动的丝杆机构。

涂液槽上方外导辊与第三根内导辊两者之间的农用膜运行轨迹面为竖直平面，在该竖直平面的两侧分别安装有一根刮辊，两刮辊分别由刮辊电机驱动而转动；两根刮辊的竖向位置上下错开，两根刮辊均与上述竖直平面相切。

在涂液槽上方的外导辊与第三根内导辊之间设有烘干机构，且烘干机构位于两根刮辊上方。

一种农用膜功能涂层的涂覆工艺，包括以下步骤：（1）、农用膜在挤出成型后，由电晕处理机构对农用膜两表面进行电晕处理；（2）、经过电晕处理的农用膜先从上而下运行，进入装有功能液的涂液槽中进行浸润，使农用膜两表面涂覆上功能液；（3）、农用膜从下而上运行而离开涂液槽；（4）、最后使农用膜表面的功能液固化而形成功能涂层；其主要特点在于，采用上述农用膜功能涂层的涂覆装置；在所述第（2）步骤中，功能液将涂液槽的三根内导辊完全浸泡；所述农用膜从上而下进入涂液槽后，先从第一根内导辊下表面绕过，接着从第二根内导辊上表面绕过，而后从第三根内导辊下表面绕过，然后才进行所述第（3）步骤。

较好的是，在所述第（1）步骤之前，当农用膜尚未开始正式生产、尚未开始挤出成型时，先往涂液槽中注入功能液，并利用升降机构驱动涂液槽下降，使三根内导辊完全露出并离开功能液的液面；当农用膜的起始端刚刚挤出成型时，牵引农用膜的起始端经过电晕处理机构，然后牵引农用膜的起始端从第一根内导辊下表面绕过，再从第二根内导辊上表面绕过，接着从第三根内导辊下表面绕过，然后从下而上运行；再接着，利用升降机构驱动涂液槽上升，使三根内导辊完全浸泡在涂液槽的功能液中；接着，开始正式生产，后续生产出来的农用膜进行所述第（1）、（2）、（3）、（4）步骤。

更好的是，在所述第（3）步骤中，农用膜离开涂液槽后，沿着涂液槽上方的外导辊与第三根内导辊之间竖直的农用膜运行轨迹面上行；在此过程中，在竖直平面的两侧分别利用一根刮辊对农用膜表面的功能液进行刮平，两刮辊的竖向位置错开且均与上述竖直平面相切，两刮辊转动线速度大于农用膜的上行速度；其中农用膜左侧的刮辊转动方向为逆时针方向，农用膜右侧的刮辊转动方向顺时针方向。

在所述第（4）步骤中，使农用膜运行经过烘干机构，将农用膜两表面的功能液烘干而使其固化，形成为功能涂层。

本发明具有以下优点和效果：

一、本发明有利于使农用膜两表面涂覆厚度相等：本发明涂覆过程中，农用膜的两面表面轮流接触内导辊而形成包角（接触不到功能液）、轮流接触内导辊而受到内导辊的压力（表面的微孔闭合或变小）、轮流成为弯曲的外表面而处于延展拉伸状态（表面的微孔张开），消除了两表面涂覆厚度不对等的因素，有利于使两表面涂覆厚度更加对等。

二、本发明在穿膜经过内导辊之前，可以先往涂液槽注入功能液，避免传统工艺中必须穿膜后再注入功能液的问题；在穿膜经过内导辊时，可以使三根内导辊完全露出并离开功能液的液面，并留出足够的操作空间，以便使穿膜动作更快、更便捷；上述两方面因素，可以使准备阶段的涂覆不合格的产品长度大大缩短。而且在穿膜前后，三根内导辊的位置不变，意味着穿膜前后的薄膜张力不变。

三、本发明能够在纵向上调控农用膜各部位的涂覆厚度，有利于使农用膜的涂覆厚度沿纵向上保持均匀：农用膜在功能液中的运行速度只能取决于农用膜的生产速度（挤出速度），当农用膜的生产速度暂时下调，则农用膜在功能液中的运行速度下降，涂覆厚度会由于涂覆时间延长而出现增加的趋势，此时，可以由升降机构驱动涂液槽下降，使功能液面相对于三根内导辊降低，农用膜浸泡长度缩短，功能液对农用膜的压力降低，从而抑制涂覆厚度出现增加的趋势，使农用膜的涂覆厚度沿纵向上保持均匀；反之，当农用膜的生产速度暂时上升，则农用膜在功能液中的运行速度上升，涂覆厚度出现降低趋势，此时，可以由升降机构驱动涂液槽上升，使功能液面相对于三根内导辊上升，农用膜浸泡长度增加，功能液对农用膜的压力增大，从而抑制涂覆厚度出现降低的趋势，使农用膜的涂覆厚度沿纵向上保持均匀。因此，本发明能够利用一套机构，在纵向上对农用膜各部位的涂覆厚度进行双向调控，对因生产速度波动引起的涂覆厚度的波动进行双向的主动修正调控，且在这种调整过程中，薄膜张力不会变化。再者，由于采用伺服电机调节液面高度，因而调控精确、及时。

四、本发明在农用膜离开涂液槽后，可以沿着竖直的农用膜运行轨迹面上行；而且利用两根与上述竖直平面相切的刮辊进行刮平，有利于确保两表面涂覆的功能液对等刮平。另一方面，两刮辊转动线速度大于农用膜的上行速度；其中农用膜左侧的刮辊转动方向为逆时针方向，农用膜右侧的刮辊转动方向顺时针方向，可避免刮辊刮下的功能液积聚在切点上方（即避免刮辊刮下的功能液积聚在切点的下游），确保农用膜的功能液在烘干前的厚度准确。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构及使用状态示意图。

图2是图1所示的实施例处于穿膜状态时的形态示意图。

图3是内导辊的安装结构示意图。

图4是内导辊的立体形状示意图。

图5是图4所示的内导辊的主视示意图。

图6是图4所示的内导辊的左视示意图。

具体实施方式

实施例一

图1、图2、图3所示，该实施例的农用膜功能涂层的涂覆装置包括机架1，机架上安装有电晕处理机构2、涂液槽3，涂液槽3位于电晕处理机构2的下游，涂液槽3的上方设有外导辊4，涂液槽槽腔里面设有三根平行布置的内导辊，且第二根内导辊52的最高素线高于第一根内导辊51和第三根内导辊53的中心轴线，第二根内导辊52的最低素线低于第一根内导辊51和第三根内导辊53的中心轴线。机架还安装有驱动涂液槽竖向移动的升降机构，该升降机构为伺服电机61驱动的丝杆机构62。图3所示，各内导辊51、52、53两端直接固定吊装在机架1上，各内导辊两端支座54与涂液槽槽壁31分体设置并可相对竖向移动。图1、图2所示，涂液槽上方外导辊4与第三根内导辊53两者之间的农用膜运行轨迹面（如图2中EF所示）为竖直平面，在该竖直平面的两侧分别安装有一根刮辊7，两刮辊7分别由刮辊电机驱动而转动；两根刮辊7的竖向位置上下错开，两根刮辊7均与上述竖直平面EF相切。在涂液槽上方的外导辊4与第三根内导辊53之间设有烘干机构8，且烘干机构8位于两根刮辊7上方。

所谓“内导辊的素线”，是指位于内导辊的表面且平行于内导辊的中心轴线的线。图4、图5、图6所示，所谓内导辊5的最高素线，是指内导辊的表面竖向位置最高的那一根素线，即图4、图5、图6所示的AB线；所谓内导辊的最低素线，是指内导辊的表面竖向位置最低的那一根素线，即图4、图5、图6所示的CD线。 

实施例二

一种农用膜功能涂层的涂覆工艺，采用上述农用膜功能涂层的涂覆装置，如图1所示，包括以下步骤：（1）、农用膜9在挤出成型后，由电晕处理机构2对农用膜9两表面进行电晕处理；（2）、经过电晕处理的农用膜先从上而下运行，进入装有功能液32的涂液槽3中进行浸润，功能液4将涂液槽的三根内导辊51、52、53完全浸泡；所述农用膜从上而下进入涂液槽3后，先从第一根内导辊51下表面绕过，接着从第二根内导辊52上表面绕过，而后从第三根内导辊53下表面绕过，使农用膜9两表面涂覆上功能液；（3）、农用膜9从下而上运行而离开涂液槽3；农用膜离开涂液槽3后，沿着涂液槽上方的外导辊4与第三根内导辊53之间竖直的农用膜运行轨迹面EF上行；在此过程中，两刮辊电机分别驱动刮辊7转动，两刮辊7转动线速度大于农用膜的上行速度；其中农用膜左侧的刮辊转动方向为逆时针方向，农用膜右侧的刮辊转动方向顺时针方向；（4）、使农用膜9运行经过烘干机构8，将农用膜两表面的功能液烘干而使其固化，形成为功能涂层。

在进行述第（1）步骤之前，当农用膜尚未开始正式生产、尚未开始挤出成型时，先往涂液槽3中注入功能液32，并利用升降机构驱动涂液槽3下降，使三根内导辊51、52、53完全露出并离开功能液的液面，如图2所示；当农用膜的起始端刚刚挤出成型时，牵引农用膜的起始端（纵向起始端）经过电晕处理机构8，然后牵引农用膜的起始端从第一根内导辊51下表面绕过，再从第二根内导辊52上表面绕过，接着从第三根内导辊53下表面绕过，然后从下而上运行，如图2所示；接着，利用升降机构驱动涂液槽3上升，使三根内导辊51、52、53完全浸泡在涂液槽的功能液4中，如图1所示，再接着，开始正式生产，后续生产出来的农用膜按所述第（1）、（2）、（3）、（4）步骤进行处理。

Claims (2)

1.一种农用膜功能涂层的涂覆工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）、当农用膜尚未开始正式生产、尚未开始挤出成型时，先往涂液槽中注入功能液，涂液槽可竖向移动地安装在机架上，涂液槽槽腔里面依次安装有三根平行布置的内导辊，所述各内导辊两端直接固定吊装在机架上，且第二根内导辊的最高素线高于第一根内导辊和第三根内导辊的中心轴线，第二根内导辊的最低素线低于第一根内导辊和第三根内导辊的中心轴线，各内导辊两端支座与涂液槽槽壁分体设置并可相对竖向移动；（2）、利用升降机构驱动涂液槽下降，使三根内导辊完全露出并离开功能液的液面；（3）、当农用膜刚刚挤出成型时，由电晕处理机构对农用膜两表面进行电晕处理，然后牵引农用膜的起始端从第一根内导辊下表面绕过，再从第二根内导辊上表面绕过，接着从第三根内导辊下表面绕过，然后从下而上运行；（4）、再接着，利用升降机构驱动涂液槽上升，使三根内导辊完全浸泡在涂液槽的功能液中；农用膜进入装有功能液的涂液槽中进行浸润，使农用膜两表面涂覆上功能液；（5）、使农用膜从下而上运行而离开涂液槽；（6）、最后使农用膜表面的功能液固化而形成功能涂层。

2.根据权利要求1所述的农用膜功能涂层的涂覆工艺 ，其特征在于：在所述第（5）步骤中，农用膜离开涂液槽后，沿着涂液槽上方的外导辊与第三根内导辊之间竖直的农用膜运行轨迹面上行；在此过程中，在竖直平面的两侧分别利用一根刮辊对农用膜表面的功能液进行刮平，两刮辊的竖向位置错开且均与上述竖直平面相切，两刮辊转动的线速度大于农用膜的上行速度；其中农用膜左侧的刮辊转动方向为逆时针方向，农用膜右侧的刮辊转动方向顺时针方向。