CN102974497B - 一种新型微凹版涂布装置 - Google Patents
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Abstract
一种新型微凹版涂布装置，它包括供液槽和微凹版辊，其中，在微凹版辊的一侧设置塑胶辊，微凹版辊的中心线与塑胶辊的中心线平行，其中心线间的水平距离H控制在200～500mm，微凹版辊与塑胶辊的间隙D控制在5～100μm。本发明实现了无条道薄层涂布，避免了因使用刮刀后液体倒流和气泡产生的条道,涂布后表观良好,并且减少了不必要的浪费,提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种精密涂布装置，特别涉及一种新型的微凹版装置。
背景技术
凹版涂布（ gravure coating）最初在印刷行业使用，在大直径辊面雕刻各种图案和形状的网纹，以印刷需要的图案的包装、广告用薄膜，包括各种颜色套印，一般在凹版辊上面使用橡胶背辊。
微凹版涂布（micro gravure coating）是凹版涂布一种。微凹版涂布与凹版涂布的区别主要在于凹版辊径、背辊使用以及凹版辊与基材的运动方向，微凹版涂布主要利用了毛细压力和弹性流体动力学原理。使用了一个较小直径的凹版辊，凹版辊表面雕刻有图案或槽穴，有正方形，菱型，三螺旋型，梯形等以提供特殊的涂布量，凹版辊安装在轴承上，部分浸在供料盘里，旋转的轴带起涂料，经过一个柔性钢刮刀定量后，由反向运动基材带走涂布液，实现均匀薄层涂布。
微凹版涂布与其他涂布方式相比有不可比拟的优点：涂层薄、操作简单、涂层均一性高，但缺点是使用了一个柔性钢刮刀。刮刀压在凹版辊表面，长时间涂布刮刀不仅对凹版辊表面雕刻沟槽有损伤，而且对涂层统一性影响较大，不能满足某些有较高要求的产品，特别地，在一定的车速和速比下，在刮刀刮回的多余的涂布液造成回流，产生条道。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的缺陷、提供一种新型微凹版涂布装置，它能够对凹版辊面多余的涂布液进行计量，避免了因使用刮刀产生的条道。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种新型微凹版涂布装置，它包括供液槽和微凹版辊，其中，在微凹版辊的一侧设置塑胶辊，微凹版辊的中心线与塑胶辊的中心线平行，其中心线间的水平距离H控制在200～500mm，微凹版辊与塑胶辊的间隙D控制在5～100μm。
上述微凹版涂布装置中，所述微版辊与塑胶辊的间隙D控制在10～50μm。
上述微凹版涂布装置中，所述中心线间的水平距离H控制在300～400mm。
上述微凹版涂布装置中，所述微凹版辊与塑胶辊的转动方向相同，微凹版辊与塑胶辊的转速比为0.5～2。
上述微凹版涂布装置中，所述塑胶辊直径为10～100mm，材质为耐溶剂弹性聚四氟乙烯。
上述微凹版涂布装置中，在微凹版辊的上方设置用于调整基材与凹版辊形成的涂珠弧长对应的圆心角度α、由两根水平、垂直位置可调的吻合辊组成的涂布片路控制系统，其中，圆心角度α控制在α在5～30°,优选为10～20°。
与现有技术相比，本发明创造性地利用逆转辊涂布原理，通过在凹版辊离开的液面处设置一塑胶计量辊对涂布液进行刮拭，让最佳涂布液量进入涂珠，在涂珠上游和下游弯月面形成稳定的润湿线，以达到稳定涂布的目的，实现了无条道薄层涂布，避免了因使用刮刀后液体倒流和气泡产生的条道,涂布后表观良好,并且减少不必要的浪费,提高生产效率。
附图说明
图1是本发明的微凹版涂布装置示意图。
图2是设置有片路控制系统的微凹版涂布装置示意图。
图中各标号清单为：供液槽1；涂布液2；塑胶辊3；微凹版辊4，中心线间的水平距离H；间隙D；圆心角度α。
具体实施方式
本发明创造性地利用逆转辊涂布原理，通过在凹版辊离开的液面处设置一塑胶计量辊对涂布液进行刮拭，其作用在于，防止因液体回流和气泡产生的条道。
为调整涂布的厚度，塑胶辊安装于凹版辊的一侧，塑胶辊与凹版辊间隙保持一定间隙。间隙太小会影响凹版辊运行的稳定性，产生横纹，间隙太大起不到刮拭作用，本发明中，塑胶辊与凹版辊的间隙一般为5～100μm ，优选为10～50μm；塑胶辊的中心线与凹版辊的中心线平行，其中心线间的水平距离中要控制在一定范围，因距离太小起不到刮拭作用,距离太大起不到消除涂布条道作用,本发明中，其水平距离控制在300～400mm。
所述凹版辊为逆时针方向运动，塑胶辊也为逆时针方向运动，即凹版辊与塑胶辊的转动方向相同，凹版辊与塑胶辊的转速为0.5～2。比率越小，单位时间刮出的物料就越多，涂层越薄。
本发明在微凹版辊的上方设置有用于调整基材与凹版辊形成的涂珠弧长对应的圆心角度α、由两根水平、垂直位置可调的吻合辊组成的涂布片路控制系统，当圆心角度越大时,涂层表面越容易有横纹,当圆心角度过小时涂布液的转移率不够, 涂层表面易有凹版辊本身的斜纹线条。本发明中，圆心角度α控制在α在5～30°,优选为10～20°。
本发明中，塑胶辊的直径大致与凹版辊直径相当，太大操作不灵活，还因自身重量发生形变；太小容易受到涂布液的扰动，一般为 5～100mm；优选为20～80 mm。
用于本发明的弹性塑胶辊应耐溶剂腐蚀,长时间不变形,不脱落,其材质可以选用：聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰氨、聚甲基丙烯酸甲酯等材质，本发明优选材质为耐溶剂弹性聚四氟乙烯。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明设计实验涂布液为溶剂型硬化涂布液，粘度5mPa.s和20mPa.s两种，表面张力25mN/m，车速15m/min和30m/min两种，选用100目的凹版辊，基材使用合肥乐凯生产的 PG22 PET,采用光固化工艺。
实施例1
连续旋转的凹版辊把涂布液带上,经可调间隙的塑胶辊把多余的涂布液刮去，凹版辊里面的涂布液由反向运行的基材带走，实现涂布.其中：塑胶辊直径 为50mm；塑胶辊与凹版辊间隙为D为80μm；塑胶辊与凹版辊的中心线平行，其中心线的水平距离H在400mm；凹版辊与塑胶辊的转速为0.5；基材与凹版辊形成的涂珠弧长对应的圆心角度α为25°。
实施例2
连续旋转的凹版辊把涂布液带上,经可调间隙的塑胶辊把多余的涂布液刮去，凹版辊里面的涂布液由反向运行的基材带走，实现涂布. 其中： 塑胶辊直径为20mm；塑胶辊与凹版辊间隙为D为10μm；塑胶辊与凹版辊的中心线平行，其中心线的水平距离H在300mm；凹版辊与塑胶辊的转速为0.8；基材与凹版辊形成的涂珠弧长对应的圆心角度α为10°
实施例3
连续旋转的凹版辊把涂布液带上,经可调间隙的塑胶辊把多余的涂布液刮去，凹版辊里面的涂布液由反向运行的基材带走，实现涂布. 其中： 塑胶辊直径为50mm；塑胶辊与凹版辊间隙为D为100μm；塑胶辊与凹版辊的中心线平行，其中心线的水平距离H在200mm；凹版辊与塑胶辊的转速为1.0；基材与凹版辊形成的涂珠弧长对应的圆心角度α为15°
实施例4
连续旋转的凹版辊把涂布液带上,经可调间隙的塑胶辊把多余的涂布液刮去，凹版辊里面的涂布液由反向运行的基材带走，实现涂布. 其中：塑胶辊直径为80mm；塑胶辊与凹版辊间隙为D为50μm；塑胶辊与凹版辊的中心线平行，其中心线的水平距离H在300mm；凹版辊与塑胶辊的转速为1.5；基材与凹版辊形成的涂珠弧长对应的圆心角度α为5°
实施例5
连续旋转的凹版辊把涂布液带上,经可调间隙的塑胶辊把多余的涂布液刮去，凹版辊里面的涂布液由反向运行的基材带走，实现涂布. 其中：塑胶辊直径为100mm；塑胶辊与凹版辊间隙为D为5μm；塑胶辊与凹版辊的中心线平行，其中心线的水平距离H在500mm；凹版辊与塑胶辊的转速为2；基材与凹版辊形成的涂珠弧长对应的圆心角度α为30°。
对比例1
连续旋转的凹版辊把涂布液带上,凹版辊里面的涂布液由反向运行的基膜带走，实现涂布。
对比例2
连续旋转的凹版辊把涂布液带上,经刮刀把多余的涂布液刮去，凹版辊里面的涂布液由反向运行的基膜带走，实现涂布。
表1：各实施例的涂布表观性能
Claims (7)
1.一种新型微凹版涂布装置，它包括供液槽和微凹版辊，其特征在于，在微凹版辊的一侧设置有塑胶辊，微凹版辊的中心线与塑胶辊间的中心线平行，其中心线间的水平距离H控制在200～500mm，微凹版辊与塑胶辊的间隙控制在5～100μm；
所述微凹版辊与塑胶辊的转动方向相同，微凹版辊与塑胶辊的转速比为0.5～2。
2.根据权利要求1所述微凹版涂布装置，其特征在于，所述微凹版辊与塑胶辊的间隙控制在10～50μm。
3.根据权利要求2所述微凹版涂布装置，其特征在于，所述中心线间的水平距离H控制在300～400mm。
4.根据权利要求1、2或3所述微凹版涂布装置，其特征在于，所述塑胶辊的直径为10～100mm，材质为耐溶剂弹性聚四氟乙烯。
5.根据权利要求4所述微凹版涂布装置，其特征在于，在微凹版辊的上方设置有用于调整基材与微凹版辊形成的涂珠弧长对应的圆心角度α，由两根水平、垂直位置可调的吻合辊组成的涂布片路控制系统。
6.根据权利要求5所述微凹版涂布装置，其特征在于，所述圆心角度α控制在5～30°。
7.根据权利要求6所述微凹版涂布装置，其特征在于，所述圆心角度α控制在10～20°。
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