CN105122147A - 热交换层压板 - Google Patents

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CN105122147A CN201480019508.4A CN201480019508A CN105122147A CN 105122147 A CN105122147 A CN 105122147A CN 201480019508 A CN201480019508 A CN 201480019508A CN 105122147 A CN105122147 A CN 105122147A
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J·A·舒尔克斯
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M·H·J·比尔斯肯斯-林森
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Abstract

本发明涉及一种在热交换单元中用作热交换部件的热交换层压板，包括大致平面延伸的基层，前述基层双侧涂有导电接触层。接触层包括高分子量聚乙烯和碳黑。本发明还涉及热交换层压板的使用，并涉及包括这种热交换层压板的热交换单元和打印系统。

Description

热交换层压板
技术领域
本发明涉及在热交换单元中用作热交换部件的热交换层压板。本发明还涉及热交换层压板的使用以及涉及包括这种热交换层压板的热交换单元和打印系统。
背景技术
由US7,819,516已知用于打印系统的热交换部件。该打印系统包括其中使用热交换层压板的热交换单元，该热交换层压板包括大致平面延伸的基层，前述基层双侧涂有石墨箔。穿过热交换单元沿热交换层压板供应接收介质，并且由此与石墨箔的外表面移动地接触。已发现石墨箔的外表面在热交换单元使用期间被移动的接触介质缓慢磨损。因此热交换单元的耐久性受到限制。
发明内容
本发明的目的是进一步增加热交换部件的耐久性。为此，已提供一种在热交换单元中用作热交换部件的热交换层压板，包括大致平面延伸的基层，前述基层双侧涂有导电接触层，其包括高分子量聚乙烯聚合物和碳黑。
平面基层作为热交换层压板的一部分导致与热能给予或接收介质的有效接触。特别是例如打印介质纸张的平面介质在操作中通常在沿热交换层压板的平面输送通路中输送。基层被构造成使得其包括足够的强度和理想的刚度以在热交换单元中有效作用。这些性质的选择可依赖于所用的热能给予和接收介质，包括在基层平面内的性质以及平面外的性质两者。
能量给予和接收介质的表面不受热交换层压板的摩擦或表面粗糙度的损伤。选择带有接触层的基层的双侧涂层使得热交换层压板表面的摩擦和粗糙度极小，使得不损坏能量接收和给予介质。相靠介质并沿着介质滑动以交换热能的介质可包括相对高温的标记材料。这意味着标记材料在其沿着热交换层压板通过时可能十分易受损坏。因此，热交换层压板的带有非常小的摩擦的光滑表面是用于这种系统中的应用的重要特性。
在基层的两侧上具有接触层的基层的热交换层压板是导电的。这减小在应用这样的层压板的系统中阻塞的危险。阻塞是出现由输送通道中沿热交换层压板由能量接收或给予介质形成的障碍物。热交换层压板的电绝缘顶表面可导致热能接收和给予介质的静电充电和接触层的静电充电。静电充电的介质可表现出粘附到例如热交换层压板、输送辊或其它能量接收或给予介质。
基层两侧上的每个接触层包括高分子量聚乙烯。聚乙烯提供具有相对低表面能量的惰性表面。如本文中所使用的，高分子量聚乙烯具有至少为5×105g/mol的平均分子量Mw。高分子量聚乙烯存在于接触层的外表面，由此减少外表面的磨损。
此外，基层两侧上的每个接触层包括碳黑。适当的应用碳黑以对接触层提供导电性。碳黑存在于接触层的外表面。因此接触层外表面的摩擦充电被减少和/或摩擦电荷被从外表面移除。另外，热交换单元中热能给予或接收介质的摩擦充电被减少和/或摩擦电荷被从热能给予或接收介质的接触表面移除。优选地，碳黑是包括具有至少100平方米每克的比表面积的颗粒的高导性碳黑。
在根据本发明的热交换层压板的实施例中，以基于接触层的总重量的至少3wt％的量提供所述碳黑，更优选地以基于接触层的总重量的至少4wt％的量提供所述碳黑，其中碳黑包围聚乙烯域(domain)。已发现至少3wt％的碳黑在减少接触层的摩擦充电上是有效的。当使用至少3wt％的碳黑时，会形成由碳黑包围的聚乙烯域。碳黑在接触层内形成导电通路以用于从接触层外表面移除摩擦电荷。
此外，当在接触层内使用至少4wt％的碳黑时，已发现更容易制造接触层，这减少接触层的摩擦充电。
在根据本发明的热交换层压板的实施例中，聚乙烯域具有最多50微米的数量平均域尺寸。聚乙烯域的数量平均域尺寸是基于至少1mm2的接触层外表面统计确定并在所测量的聚乙烯域数量上平均。已发现最多50微米的数量平均域尺寸改善接触层的摩擦充电中的减少。
在根据本发明的热交换层压板的实施例中，接触层的聚乙烯域由具有体平均颗粒尺寸为大约60微米或更小的聚乙烯粉末提供。为制备接触层，制作聚乙烯粉末和碳黑粉末的混合物。已发现采用具有体平均颗粒尺寸为大约60微米或更小的聚乙烯粉末可容易地形成具有小的聚乙烯域(即具有最多50微米的数量平均域尺寸)的接触层。
在根据本发明的热交换层压板的实施例中，接触层中的聚乙烯域由具有体平均颗粒尺寸为大约30微米或更小的聚乙烯粉末提供。已发现采用具有体平均颗粒尺寸为大约30微米或更小的聚乙烯粉末可容易地形成具有非常小的聚乙烯域(即具有最多30微米的数量平均域尺寸)的接触层。
在根据本发明的热交换层压板的实施例中，聚乙烯具有的平均分子量Mw至少为4×106g/mol，更优选地至少为9×106g/mol。当聚乙烯具有的平均分子量Mw至少为4×106g/mol时，接触层外表面的磨损显著降低。当聚乙烯具有的平均分子量Mw至少为9×106g/mol时，在用于移动打印介质的应用中，基本上观察不到热交换层压板的接触层的磨损。
在根据本发明的热交换层压板的实施例中，导电非金属接触层具有最多200微米的厚度。接触层因高分子量聚乙烯而具有相对低的热导性。通过限制接触层的厚度，改进了热交换层压板的热导性。更优选地，接触层的厚度是大约100微米。将接触层的厚度限制到大约100微米提供了热交换层压板的热传递效率的极小损耗。
在根据本发明的热交换层压板的实施例中，基层是金属片。基层为金属片提供相对高的热导性。此外，基层为金属片提供导电通路以用于从接触层移除摩擦电荷。
在根据本发明的热交换层压板的实施例中，金属片包括铁镍合金。优选地，述铁镍合金包括大致35％的镍。镍含量大约为34-37％，优选为35-36％镍的铁镍合金具有相当低的热膨胀系数。这尤其适用于面心立方晶体结构的铁镍合金。热交换层压板中该金属合金作为基层的使用导致热稳定基础形式。由带有低的杨氏模量和/或低的热膨胀系数的材料构成的基层减小由于热交换层压板上高的温度梯度而褶皱的危险。特别地，在带有交叉流动的热交换原理的应用中，层压板的一端(例如靠近打印机的打印引擎(printengine)或熔合站的端)在操作中具有比另一端(例如靠近纸盒和/或递送站的端)高的温度。此外，层压板的一侧(尤其为热能接收介质的输送通道侧)比层压板的相对侧(尤其为热能供体的输送通道侧)冷。因此，沿层压板的厚度方向的以及在层压板平面中的较高的温度梯度在操作中可导致层压板的较大的热膨胀梯度，从而潜在地导致层压板褶皱。
在根据本发明的热交换层压板的实施例中，基层具有小于2×10-6m/m·K的线性热膨胀系数α。这导致层压板在暴露于较大的热梯度时低的褶皱危险，并因此导致热交换单元的操作中较高的确定性。
在本发明的另一方面，根据本发明的热交换层压板在热交换单元中的使用，热交换单元被构造成用于在能量给予元件与热交换层压板的第一接触层之间提供滑动接触以及在能量接收元件与热交换层压板的第二接触层之间提供滑动接触。当第一接触层和第二接触层因与能量给予元件或能量接收元件滑动接触而可能出现摩擦充电时，根据本发明的热交换层压板尤其有利。能量给予元件和能量接收元件可为片、可为网、可为打印介质或任何其它移动平面元件。
在根据本发明的热交换层压板的使用的实施例中，其中热交换单元是逆流式热交换单元。如本文中所使用的，在逆向式热交换单元中，能量给予元件与热交换层压板的第一接触层之间的滑动接触具有第一方向，该第一方向与能量接收单元与热交换层压板的第二接触层之间的滑动接触的第二方向相反。
在根据本发明的热交换层压板的使用的实施例中，其中热交换单元设置在打印系统中以用于冷却来自打印引擎的打印介质并加热朝向打印引擎的打印介质，其中每个打印介质与热交换层压板的第一和第二接触层中的一个处于移动接触。打印介质可具有各种成分并可在表面上具有各种涂层。尤其是打印介质的外表面通常变化以便在打印系统中实现合适的打印质量。打印介质的接触表面的成分和粗糙度影响热交换层压板的接触层和打印介质自身的摩擦充电。已发现根据本发明的热交换层压板对于广泛种类的有涂层的和没有涂层的打印介质减少摩擦充电。
在本发明的另一方面，提供一种热交换单元，包括热交换区、构造为用于在操作中将第一打印介质从打印介质供给源穿过热交换区输送至打印引擎的第一打印介质输送通道、以及构造为用于在操作中将第二打印介质从打印引擎穿过热交换区输送的第二打印介质输送通道，热交换单元还包括固定式热交换部件，其具有面向前述第一打印介质输送通道的第一侧和面向前述第二打印介质输送通道的第二相对侧，在操作中第二打印介质相对于第一打印介质处于高温，并且其中第一和第二打印介质在热交换区中具有热交换接触，其中固定式热交换部件是根据本发明的热交换层压板。
在本发明的另一方面，提供一种打印系统，包括打印介质供给源、用于将标记材料施加至打印介质的打印引擎和根据本发明的热交换单元。
本发明的进一步应用范围将从以下给出的详细说明中显而易见。然而，应理解详细的描述和具体的示例，在指出本发明的实施例的同时，只是作为例证而给出，这是因为从这些详细的说明中本发明范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员来说将显而易见。
附图说明
本发明将从以下给出的详细描述及所附示意附图而得到更充分地理解，附图仅通过示例性给出，并且因此并非本发明的限制，其中：
图1是示出包括热交换单元的打印系统的示意图，该热交换单元包括根据本发明的实施例的热交换层压板；
图2是根据本发明的实施例的热交换过程的示意图；
图3是包括根据本发明的实施例的热交换层压板的热交换单元的示意图；
图4A示出生产根据本发明的实施例的热交换层压板的方法的示意图；
图4B示出热交换层压板的示意性分解图；
图4C示出打印系统中的热交换层压板的示意性操作；
图5示出根据本发明的接触层表面的聚乙烯领域的示例；
图6示出用于制备接触层的若干聚乙烯粉末的颗粒尺寸分布。
具体实施方式
将参照附图描述本发明，其中遍及若干视图相同的附图标记已用于指示相同或相似的元件。
图1显示示出包括热交换单元的打印系统的示意图，该热交换单元包括根据本发明的实施例的热交换层压板。在具有引擎2的打印系统1中，纸张从供给源3供应到前述引擎2内，通过打印过程50进行预处理和打印、并供应到取出区域，操作者能够从该取出区域取出已打印的介质。打印系统1以图像的方式将标记材料递送到打印介质上。该图像可例如通过计算机经由有线或无线的网络连接(未示出)或通过扫描仪7供应。扫描仪7扫描供应到自动供稿器6中的图像并将数字化的图像递送到打印控制器(未示出)。该控制器将数字图像信息转化为使得控制器能够对标记单元进行控制的控制信号，该标记单元将标记材料递送到中间部件上。已预热的打印介质沿中间部件供应，图像式标记材料图像从该中间部件转移到打印介质上。该标记材料图像在熔合步骤中在高压和高温下熔合在打印介质上。承载图像的打印介质在打印介质递送到取出区域4之前冷却至较低的温度。用户界面5使操作者能够对打印作业特征和偏好，诸如对打印介质、打印介质定向和修整选项的选择进行编程。打印系统1具有诸如堆叠、骑式钉合(saddlestitching)和装订的多个修整选项。当被选择时，修整单元8执行这些修整操作。对于本领域技术人员将清楚的是，还可适用可能经由一个或更多个中间部件的将标记材料的图像转移到打印介质上的其它成像过程，例如电子(摄影)照相、磁记录技术、喷墨和直接成像过程。从打印过程50递送的打印介质11因为打印过程50中的加热和熔合步骤中的加热而处于高温。根据本发明的热交换单元将这些输出的打印介质的热能用于在进入打印过程50之前必须预热的冷介质的预热。输出的已打印的介质11被输送穿过热交换单元20中的热交换区。
图2示出该原理的示意图。与供给单元3分开的打印介质10沿箭头X标记的方向输送到打印过程50。打印介质11的源于打印过程和熔合步骤的热能穿过热中间换热部件13给予到冷的打印介质10。在使已打印的介质11冷却到标记材料硬化并因此不易于涂抹的可接受的温度的同时，已打印的介质11沿箭头Y标记的方向朝打印系统1的取出区域4输送。
图3是包括根据本发明的实施例的热交换层压板的热交换单元的示意图。打印介质与供应单元3分开并沿箭头I的方向供给到热交换单元20的第一打印介质输送通道23中。到达热交换单元的该进入由传感器25记录。打印介质移动到夹持装置21中，该夹持装置21朝夹持装置22将打印介质推动穿过第一打印介质输送通道23。夹持装置22沿箭头II的方向从区域23朝打印过程(未示出)抽取打印介质。在打印过程内，打印介质由电预热器(未示出)预热，以有助于在高温高压下熔合到打印介质中的标记材料的图像式应用。标记材料的应用和标记材料到打印介质上的熔合都提高了打印介质的温度。处于高温的打印介质然后从打印过程排出并沿箭头III的方向供给到热交换单元的第二打印介质输送通道33中。夹持装置31朝夹持装置32推动来自打印过程的打印介质。在处于高温的打印介质输送穿过第二打印介质输送通道33时，第二打印介质供给到第一打印介质输送通道23中。由于第一打印介质输送通道23和第二打印介质输送通道33互相具有热交换接触，所以第二打印介质输送通道中处于高温的第一打印介质将其热能部分地给予第一打印介质输送通道23中的第二打印介质，该第二打印介质接收热量并变热。因为第一打印介质将热量给予第二打印介质，所以打印过程的预加热器能够降低其热消耗。
在没有处于高温的打印介质的情况下，例如在系统启动或在打印活动中断之后的情况下，只要不可得到处于高温的打印介质，加热元件27就可做出没有额外的热量的校正。
为了改善第二打印介质输送通道33中处于高温的打印介质与第一打印介质输送通道23中的冷介质之间的热能交换，挤压部件35向处于高温的打印介质施加压力，使得热交换效率提高。该压力足够高以增强热交换效率，并且足够地低以不过分地干扰打印介质的通过。
挤压部件35为向打印介质施加大约20-200Pa压力的泡沫层。固定的、即部件不会相对于打印介质输送通道中的打印介质移动的热交换部件提高热交换效率。
穿过纸通道23、33输送的打印介质11起初由夹持装置21和31分别推动直到打印介质被供给到抽取夹持装置22和32。这些抽取夹持装置22和32将打印介质抽出打印介质输送通道23和33。由于打印介质输送通道23、33内的打印介质受到一定量的摩擦影响，这样抽出打印介质11将会在抽出时对打印介质施加应力。为了减小从一张打印介质到另一张打印介质上的涂抹和交叉污染的危险，在前述第一和第二打印介质输送通道23、33之间施加薄的柔性热交换层压板28。
该薄的柔性热交换层压板28非常光滑，使得打印介质在它们输送穿过打印介质输送通道23，33时不受阻碍。
热交换层压板28优选地耐磨损并具有低的滑动阻力。根据本发明的热交换层压板28包括由超高分子量聚乙烯和碳黑构成的外表面。聚乙烯的平均分子量优选大于4×106g/mol，甚至更优选的至少9×106g/mol。聚乙烯的分子量基于聚乙烯的固有粘度[η]并利用Margolies方程[Mw＝5.37×104×[η]1.49]从固有粘度推导而确定。聚乙烯的高分子量提供高度的聚合物结晶性(即，大于50％)。因此，聚乙烯高度耐磨损。此外，聚乙烯提供具有低表面粗糙度和低摩擦系数的表面。
图4A示出生产根据本发明的实施例的热交换层压板的方法的示意图。首先，制造基层75。为此，将包括大致35％的镍的铁镍合金片切割成形，使得得到的层压板100将适合于用于打印系统的热交换单元。铁镍合金具有高的热导率(14W/m.K)和相对低的热膨胀系数(1.8×10-6m/m.K)。线性热膨胀系数(CLTE)根据ISO11359-1，-2的方法确定。
热交换层压板100通过在基层75的两面粘合导电UHMWPE箔的接触层101、102而形成。合适的导电UHMWPE箔的制备在制备的示例中描述。通过用胶质形成粘合层而实施粘合。粘合层具有大约10到50微米的厚度。在粘合期间，在基层75和接触层101、102上例如通过由辊85和86形成的夹子提供粘合压力。备选地，粘合压力可由接触接触层101、102的两个平行板提供。
在实施例中，通过利用导电胶提供粘合层，该导电胶具有低的体电阻(即，小于100ohm.cm)，例如由HenkelElectronicMaterials(汉高电子材料)提供的EccocoatCE7512。在大约80℃实施粘合层的固化。
在备选的实施例中，通过利用非导电胶配方提供粘合层，该非导电胶配方例如UHUEndfest300，这是一种无溶剂2成分环氧树脂。在大约70℃实施粘合层的固化。在热交换层压板的该实施例中，在UHMWPE箔的接触层101、102与基层75之间通过利用包括Ag颗粒的胶提供额外的粘合点而形成导电桥。
图4B示出热交换层压板100的示意性分解图。基层75双侧涂有两个导电UHMWPE的接触层101、102并结合到这两个接触层101、102。基层75为35％的镍铁合金层。该合金具有非常低的热膨胀系数。因此，例如由于第一端的热打印介质和相对侧的冷打印介质的在基层75上的或者在热交换层压板100上的温度梯度不会导致大的膨胀差异。因此，热交换层压板将在操作期间保持其平面行状并且不会由于其表面上的温差而褶皱。
为增强热交换层压板28在第一和第二打印介质之间的热交换期间的热性能，热交换层压板28被构造得非常薄，使得热交换层压板28本身的热不会阻碍打印介质之间的热交换。优选地，基层具有大约100微米的厚度，每个接触层具有大约100微米或更小的厚度。因此，热交换层压板的热容量和热阻适于在第一和第二打印介质之间换热。
为了限制打印介质的摩擦静电充电，热交换层压板28的导电性质很重要。在表1中，示出用作热交换层压板中接触层的各种被测试的UHMW-PE箔的性质：
表1：UHMW-PE箔的性质
(1)Flammruss101(Orionengineeredcarbons)，BET表面面积为大约20m2/g
(2)PrintexL6(Orionengineeredcarbons)，BET表面面积为大约250m2/g
UHMW-PE箔PG5415B、PG5400BC、PG5422BC和PG5426BC均由PerLaTechGmbh提供。UHMW-PE箔No.440B由NittoDenko提供。
粗糙度Ra、Rz和Pt根据ISO4288测量，用2μm半径的perthometer尖端测量长度17.5mm及剪切值(cut-off)0.8mm。Pt表示切片过程(见制备的示例)得到的峰与沟之间的最大差。体电阻根据ISO3915测量。表面电阻根据DINEN61340-2-3在10V下测量。UHMW-PE箔中碳黑含量用ThermoGravicAnalysis以wt％确定。
图4C示出打印系统中的热交换层压板的示意性操作。热交换层压板100在打印介质供应单元与打印引擎之间沿介质输送通道放置。如所描绘的，冷打印介质51在从供应单元朝打印引擎一个方向上供给，在热交换层压板的相反侧上，热打印介质50从引擎朝递送站供给。热打印介质50经由热交换层压板100将其一部分热能给予冷打印介质51。
备选地，打印介质流可在热交换层压板的两侧上以相同方向引导。
包括接触层100、101的热交换层压板通过提供与热交换层压板单元的支撑框架的电连接而电接地。电连接可通过在接触层100、101的外表面和/或基层75上接触导电刷而制成，该导电刷具有包括碳化合物的刷毛。为了直接接触基层75，一部分基层77(图4A中示出)可不涂有接触层100、101的至少一个。
在打印介质表面与热交换层压板28的接触表面之间的滑动接触期间，在打印介质和热交换层压板28上都会形成摩擦电荷。形成在打印介质接触表面上的电荷与形成在热交换层压板28表面上的电荷相反。因此，在打印介质和热交换层压板之间产生干扰静电吸力，由此增加打印介质在输送穿过热交换单元期间的摩擦力。用于将打印介质输送穿过热交换单元的拉力提供打印介质摩擦力的直接测量。拉力在抽取夹持装置22或抽取夹持装置32(图3)处通过将打印介质以固定输送速度拉动穿过热交换单元20而测量，同时确定输送夹持装置32或输送夹持装置22处的输送力。热交换层压板表面上产生的摩擦电荷利用具有3-5mm的点直径的视表面电压探测器测量。
在表2中，示出多个热交换层压板的拉力增加和视表面电压，其中已经改变热交换层压板的接触层。
Folie nr./类型 视表面电压[V] 拉力增加ΔF[N]
No.440B -48V ＞1.5
PG5415B -11V n.a.
PG5400BC-1 -0.2V to-6V ＜0.3
PG5400BC-2 -3V n.a.
PG5422BC -4V n.a.
PG5426BC -1V -0.3直到+0.1
表2：各种UHMW-PE接触层的视表面力和拉力
注意：PG5400BC-1包含4wt％碳黑而PG5400BC-2包含3.2wt％碳黑。
在将一定数量OceBlackLabel普通纸以120印张每分钟的输送速度穿过热交换单元后测量视表面电压。视表面电压建立在每张纸的接触层上。对于慢放电接触层，视表面电压最大可到达大约150张。对于每个接触层，在输送200张A4BlackLabel普通纸穿过热交换单元后测量最大视表面电压。由于摩擦电荷基本上永久保留在接触层上，该测量可在纸张输送之后进行。
在拉力测试中，热交换层压板上垂直于表面的压力为大约50Pa。在接触层是新用的，且没有被摩擦电荷充电的情况下，测得拉力是标称的大约1.0N(0.9N到1.2N之间)。在将8000张A4BlackLabel普通纸以120印张每分钟的输送速度输送穿过热交换单元后，确定拉力的增加。在热交换层压板放电后，拉力基本回到约1.0N的最初的标称拉力。这指出接触层上摩擦电荷的建立与拉力的增加相关。
在视表面电压和拉力稳定性两者上接触层的表现顺序是PG5426BC＞PG5400BC＞＞NittoDenko(No.440B)。
对于PG5400BC，对于两种测试量的碳黑(3.2wt％和4.0wt％)，视表面电压中没有观测到明显差异。
PG5426BC接触层可甚至显示出拉力在装载纸后相对最初拉力小幅下降，这可能是因为接触层外表面的抛光。
从表1和表2可看出，热交换层压板28的摩擦电荷或打印介质的拉力与热交换层压板中所用接触层的体电阻或表面电阻不相关。
为了调查热交换层压板28表现上的差异，通过利用扫描电子显微镜(SEM)观察接触层表面。通过利用SEM，可在表面观察聚乙烯的域202(如图5所示)，该域202被碳黑涂层204包围。域202的大小可用SEM和所获得图像的静态分析而确定。PE的域202的大小可以平均域直径d来表示。接触层的PE域性质在表3中示出：
接触层 PE的域尺寸d[um] SEM中电子电荷[5kV]
No.440B 60-120 高
PG5400BC 30-50 中
PG5426BC 10-30 低
表3：在PE接触层的表面处的PE的域
通过在SEM扫描期间将电子束电压增加到至少5kV，通过PE域范围的照亮，可形象化PE域的负电荷。可见NittoDenko(No.440B)中较大的PE域具有较高程度的负电荷，同时PG5400BC的域具有中等程度的负电荷，以及PG5426BC的域具有较低程度的负电荷。
示例：导电UHMW-PE箔的制备
为制备导电UHMW-PE箔101、102，首先制造具有小颗粒尺寸的聚乙烯颗粒与具有小颗粒尺寸和高比表面积(即，用BET方程，大于每克100平方米)的碳黑颗粒的混合物。
合适的聚乙烯颗粒为例如均由TiconaGmbH提供的GUR4120、GUR4150-3、GUR2122、GUR2126，由MitsuiChemicalAmerica提供的MIPELONXM-220、MIPELONXM-221，由Montell提供的HB312CM、HB320CM。根据以下程序分析聚乙烯粉末的各种性质：
性质 方法
分子量 ASTM D-4020
平均颗粒尺寸 Accusizer，体积平均
由PSS-NICOMP提供的AccusizerCW780用于确定聚乙烯粉末的平均颗粒尺寸。颗粒尺寸测量可基于颗粒的激光衍射与颗粒的消光的结合。根据本发明的示例的颗粒尺寸测量是通过确定颗粒的消光而执行。测试样本通过将0.5g聚乙烯粉末用大约1.5wt％清洁剂分散在200ml水中而制备。在AccusizerCW780中测量大约1ml测试样本。
合适的碳黑颗粒是例如由OrionEngineeredCarbonsGmbH提供的PRINTEXL、PRINTEXL6，由ColumbianChemicals提供的CONDUCTEXSC、CONDUCTEX975以及由CabotCorporation提供的VULCANXC-72。
聚乙烯颗粒和碳黑混合并处理，使得被碳黑围绕形成小域的聚乙烯。碳黑提供沿箔101、102的表面并贯穿箔101、102体的导电通路。因此箔101、102的表面导电性和体导电性得以加强。为了实现小域的聚乙烯，在聚乙烯的预处理期间或在聚乙烯颗粒与碳黑颗粒的混合过程期间，聚乙烯颗粒的任何凝聚都可被打碎。此外，聚乙烯颗粒与碳黑颗粒的混合物可筛过筛子以去除较大颗粒的部分。优选地，使用筛子以便去除具有颗粒尺寸大于100微米的颗粒或颗粒团。
在烧结步骤中，聚乙烯颗粒与碳黑颗粒的混合物在模具中被热处理至高于150摄氏度的温度，更优选地，达到高于210摄氏度的温度。在烧结步骤期间，形成包括由碳黑包围的聚乙烯域的模塑零件。通过从模塑零件切层来制备导电UHMW-PE箔，由此提供用于热交换层压板的具有合适厚度的接触层。
用于制备若干种PE箔的配方在表4中示出。
表4：制备导电UHMWPE箔的示例
通过对比示例1和2，发现碳黑量从3.2wt％增加到4.0wt％不会改变聚乙烯域尺寸。在比较GUR4150-3和GUR2126的颗粒尺寸分布时(见图6)，我们看到GUR4150-3的体平均颗粒尺寸分布(测量值310)具有60微米左右的峰，并具有大于100微米的较大颗粒的尾部。GUR2126的体平均颗粒尺寸分布(测量值320)具有30微米左右的峰，和最高达约100微米的较大颗粒的尾部。在所得PE箔表面的聚乙烯域尺寸以与表3和图5中所示域的尺寸的相似方式确定。在表4中，可看到相对GUR4150-3的示例1和2具有较小聚乙烯颗粒的GUR2126的示例3导致在PE箔中较小的聚乙烯域。
在本文中公开了本发明的详细的实施例；然而，应理解所公开的实施例仅是本发明的示例，其可以各种形式实施。因此，本文中公开的具体结构和功能细节不被解释为限制，而仅是作为用于权利要求的基础以及作为用于教授本领域技术人员以事实上任何合适的具体结构多种多样地实施本发明的代表基础。具体地，在各个独立从属权利要求中提出并描述的特征可以组合应用，因而公开了这种权利要求的任何有利的组合。
而且，本文中使用的术语和措词不意图是限制的；而是提供本发明的可理解的描述。本文中所用的术语“一”或“一个”限定为一个或多于一个。本文中所用的复数术语限定为两个或多于两个。本文中所用的术语“另一个”限定为至少第二个或更多。本文中所用的术语包括和/或具有限定为包括(即，开放式)。本文中所用的术语联接限定为连接，但未必是直接连接。
虽然如此描述了本发明，但将显而易见的是本发明能以各种方式改变。这些改变不认为是背离了本发明的精神和范围，并且对本领域技术人员来说将会显而易见的是所有这些修改意为被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种在热交换单元中用作热交换部件的热交换层压板，包括大致平面延伸的基层，所述基层双侧涂有导电接触层，其中所述导电接触层包括高分子量聚乙烯和碳黑。
2.根据权利要求1所述的热交换层压板，其特征在于，以基于所述接触层的总重量的至少3wt％的量提供所述碳黑，更优选地以基于所述接触层的总重量的至少4wt％的量提供所述碳黑，其中所述碳黑包围聚乙烯域。
3.根据权利要求2所述的热交换层压板，其特征在于，所述聚乙烯域具有最多50微米的数量平均域尺寸。
4.根据权利要求2所述的热交换层压板，其特征在于，所述接触层的所述聚乙烯域由具有体平均颗粒尺寸为大约60微米或更小的聚乙烯粉末提供。
5.根据权利要求2所述的热交换层压板，其特征在于，所述接触层中的所述聚乙烯域由具有体平均颗粒尺寸为大约30微米或更小的聚乙烯粉末提供。
6.根据权利要求1所述的热交换层压板，其特征在于，所述聚乙烯具有的平均分子量Mw至少为4×106g/mol，更优选地至少为9×106g/mol。
7.根据权利要求1所述的热交换层压板，其特征在于，导电非金属接触层具有最多200微米的厚度。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的热交换层压板，其特征在于，所述基层是金属片。
9.根据权利要求3所述的热交换层压板，其特征在于，所述金属片包括铁镍合金。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的热交换层压板，其特征在于，所述基层具有小于2×10-6m/m·K的线性热膨胀系数α。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的热交换层压板在热交换单元中的使用，被构造成用于在能量给予元件与所述热交换层压板的第一接触层之间提供滑动接触以及在能量接收元件与所述热交换层压板的第二接触层之间提供滑动接触。
12.根据权利要求11所述的热交换层压板的使用，其特征在于，所述热交换单元是逆流式热交换单元。
13.根据权利要求11所述的热交换层压板的使用，其特征在于，所述热交换单元设置在打印系统中以用于冷却来自打印引擎的打印介质并加热朝向打印引擎的打印介质，其中所述打印介质中的每一个与所述热交换层压板的所述第一和第二接触层中的一个处于移动接触。
14.一种热交换单元，包括热交换区、构造为用于在操作中将第一打印介质从打印介质供给源穿过所述热交换区输送至打印引擎的第一打印介质输送通道、以及构造为用于在操作中将第二打印介质从所述打印引擎穿过所述热交换区输送的第二打印介质输送通道，所述热交换单元还包括固定式热交换部件，其具有面向所述第一打印介质输送通道的第一侧和面向所述第二打印介质输送通道的第二相对侧，在操作中所述第二打印介质相对于所述第一打印介质处于高温，并且其中所述第一和第二打印介质在所述热交换区中具有热交换接触，其中所述固定式热交换部件是根据权利要求1至10中的任一项所述的热交换层压板。
15.一种打印系统，包括打印介质供给源、用于将标记材料施加至打印介质的打印引擎和根据权利要求14所述的热交换单元。
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