CN107716241A - 一种可适用于宽幅薄膜的涂覆处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可适用于宽幅薄膜的涂覆处理方法和装置，所述处理方法是指使混合好的涂料在高压泵的加压作用下通过多个竖直向下平行排列的喷枪，并从喷枪的喷嘴喷出以雾状形态喷涂到位于喷枪正下方的基膜上形成多个连续相交接的覆盖面积，从而在基膜上形成连续均匀的涂层，然后对涂层进行干燥处理。所述装置包括高压泵、喷涂装置、干燥装置和用于传送基膜的牵引辊，所述喷涂装置包括多个竖直向下平行排列的喷枪，所述喷枪通过管路与高压泵相连接。本发明可在基膜上形成连续均匀的涂层，有效突破传统涂覆机只能涂覆1.2米幅宽薄膜的局限，可实现4米以上甚至更高幅宽薄膜的涂覆，且操作简单、成本低廉、生产效率高，易于实现规模化生产。
Description
技术领域
本发明是涉及一种薄膜的涂覆处理方法和装置，具体说，是涉及一种可适用于宽幅薄膜的涂覆处理方法和装置，属于薄膜生产技术领域。
背景技术
薄膜被广泛用于电子电器，机械，印刷等行业，目前薄膜的制备通常是采用涂覆机涂覆形成，以锂离子电池中的隔离膜为例，目前隔离膜的制备通常是将基膜从放卷辊上放出，然后通过涂覆机在基膜上涂覆含有溶剂的湿陶瓷涂层，再经过干燥，使溶剂挥发，即可在基膜上形成陶瓷涂层，最后进行收卷，即制得隔离膜。
但是，采用涂覆机涂覆制备薄膜时，由于现有涂覆机的最大涂覆有效宽度只有1.2米左右，有效宽度较低，涂布出的薄膜宽度较低，不能满足宽幅薄膜的使用需求，如果需要较宽的薄膜，例如4～5米宽的薄膜，需要将多块薄膜拼接，不仅浪费劳动力，生产效率较低，并且薄膜拼接处的质量难以保障，使得产品的良品率较低。另外，涂覆机涂覆是通过涂覆辊进行涂覆，如果需要涂覆出较宽的薄膜，就需要使用长度较长的涂覆辊，但是涂覆辊的长度越长，其制作的均一性越差，造价越高，并且一旦涂覆辊局部出现磨损就需要对整根进行打磨，使得涂覆辊的成本也越发昂贵，进而使得生产成本较高。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种可适用于宽幅薄膜的涂覆处理方法和装置。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种可适用于宽幅薄膜的涂覆处理方法，是使混合好的涂料在高压泵的加压作用下通过多个竖直向下平行排列的喷枪，并从喷枪的喷嘴喷出以雾状形态喷涂到位于喷枪正下方的基膜上形成多个连续相交接的覆盖面积，从而在基膜上形成连续均匀的涂层，然后对涂层进行干燥处理。
作为优选方案，涂料被高压泵加压至3.5～20MPa，然后通过喷枪的喷嘴喷出。
作为优选方案，喷枪喷涂时的喷涂压力为0.1～0.5MPa。
作为优选方案，喷枪在基膜上喷涂形成的涂层厚度为1～5μm。
作为优选方案，干燥温度为50～80℃。
作为优选方案，采用热风循环干燥箱对涂层进行干燥处理。
作为优选方案，混合好的涂料通过以下方式获得：将涂料的前驱液预混合搅拌后进行除铁过滤，然后将过滤后的前驱液混合搅拌均匀即得。
作为优选方案，基膜先通过链夹装置上夹固定后再被送至喷枪下进行喷涂，喷涂后的基膜经过干燥装置进行干燥，干燥结束离开干燥装置后脱离链夹装置。
一种实现上述涂覆处理方法的涂覆处理装置，包括高压泵、喷涂装置、干燥装置和用于传送基膜的牵引辊，所述喷涂装置包括多个竖直向下平行排列的喷枪，所述喷枪通过管路与高压泵相连接，基膜在所述牵引辊的牵引下依次经过喷涂装置和干燥装置。
作为优选方案，所述喷枪包括枪身和喷嘴，所述枪身通过管路与高压泵相连接，且所述喷枪上还设有压力显示器、流量调节器、喷雾调节器和自动开关阀门。
作为优选方案，所述喷涂装置还包括喷枪固定支架，多个喷枪竖直向下平行固定于所述喷枪固定支架上，且相邻喷枪之间设有红外缺陷检测仪，所述红外缺陷检测仪固定于所述喷枪固定支架上。
作为优选方案，所述涂覆处理装置还包括测厚仪，所述测厚仪设于喷涂装置与干燥装置之间，且位于干燥装置的进口处。
作为优选方案，所述干燥装置为热风循环干燥箱。
作为进一步优选方案，所述热风循环干燥箱包括保温箱体，所述保温箱体正对涂布装置的一端设有进口，另一端设有出口，且所述保温箱体内设有连通进口与出口的干燥腔室，所述保温箱体的内壁上沿着干燥腔室纵向延伸方向设有多个热风干燥通道。
作为优选方案，所述涂覆处理装置还包括链夹装置，所述链夹装置设有上夹口和脱夹口，所述链夹装置穿过干燥装置，且所述链夹装置的上夹口位于喷涂装置的前方，脱夹口位于干燥装置的出口，基膜先通过链夹装置上夹固定后再被送至喷涂装置下进行喷涂，喷涂后的基膜经过干燥装置进行干燥，干燥结束离开干燥装置后脱离链夹装置。
作为优选方案，所述涂覆处理装置还包括纠偏装置，所述纠偏装置设于基膜的侧边且与牵引辊相连接。
作为优选方案，所述涂覆处理装置还包括混料装置，所述混料装置包括通过管道依次连接的预混料罐、铁过滤装置和主混料罐，所述主混料罐与高压泵相连接。
作为进一步优选方案，所述混料装置包括输送泵，预混料罐、除铁过滤装置和主混料罐分别通过管道与输送泵相连接。
作为进一步优选方案，所述主混料罐上设有高低料位报警装置。
作为进一步优选方案，在所述预混料罐和除铁过滤装置之间的管道上设有压力表。
与现有技术相比，本发明具有如下显著性有益效果：
本发明利用高压泵直接对涂料进行增压，使涂料在高压作用下通过喷枪以雾化形态喷涂在基膜上，在基膜上形成连续均匀的涂层，相较于传统的涂覆机而言，涂覆的薄膜宽度不再受限，可以根据要求进行灵活调整，无需采用拼接即可实现宽幅薄膜的涂覆，而且操作简单、节约工序、成本低廉、生产效率高；并且，本发明采用喷枪喷涂时，涂料是直接在高压泵的加压作用下通过喷枪实施对基膜的喷涂，无需使用任何高压气体，因此，涂料中没有混入空气，雾化均匀，喷涂效率高，无需多次反复喷涂即可形成厚度较为适宜的涂层，并且涂层平整、光滑、致密、厚度均匀，具有较佳的表面质量，进而使得产品的良率较高；另外，本发明所述的涂覆处理装置，结构简单、操作方便、成本低廉，可以单独用于制膜使用，也可以与制膜生产线配套使用，使用广泛，实用性强，尤其适用于宽幅薄膜的涂覆处理，相对于现有技术具有显著性进步和突出的有益效果。
附图说明
图1是本发明提供的涂覆处理装置的俯视图；
图2是本发明提供的涂覆处理装置的侧视图；
图3是本发明提供的涂覆处理装置中的喷枪喷涂示意图；
图4是本发明提供的涂覆处理装置中的喷枪结构示意图；
图5本发明提供的涂覆处理装置中的混料装置结构示意图；
图6是采用本发明所述的涂覆处理装置实现涂料从混料到喷涂的工作流程图。
图中标号示意如下：
1-高压泵；2-喷涂装置；21-喷枪；211-枪身；212-喷嘴；213-压力显示器；214-流量调节器；215-喷雾调节器；216-自动开关阀门；22-喷枪固定支架；23-红外缺陷检测仪；3-干燥装置；31-保温箱体；311-进口；312-出口；32-干燥腔室；33-热风干燥通道；4-基膜；5-牵引辊；6-测厚仪；7-链夹装置；71-上夹口；72-脱夹口；8-纠偏装置；9-混料装置；91-预混料罐；92-除铁过滤装置；93-主混料罐；94-输送泵；95-高低料位报警装置；96-压力表。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做进一步详细描述。
请参阅图1至图6所示：本发明提供的一种可适用于宽幅薄膜的涂覆处理装置，包括高压泵1、喷涂装置2、干燥装置3和用于传送基膜4的牵引辊5，所述喷涂装置2包括多个竖直向下平行排列的喷枪21(喷枪21的数量至少为两个)，所述喷枪21均通过管路与高压泵1相连接，基膜4能在所述牵引辊5的牵引下依次经过喷涂装置2和干燥装置3。
所述喷枪21包括枪身211和喷嘴212，所述枪身211通过管路与高压泵1相连接，所述喷枪21上还设有压力显示器213、用于调节涂料流量的流量调节器214、用于调节喷雾范围和厚度的喷雾调节器215和可以自动开关喷枪21的自动开关阀门216。
所述喷涂装置2还包括喷枪固定支架22，多个喷枪21竖直向下平行固定于喷枪固定支架22上，且相邻喷枪21之间设有红外缺陷检测仪23，所述红外缺陷检测仪23固定于所述喷枪固定支架上22，通过该红外缺陷检测仪23可以实时探测相邻喷枪21之间喷射覆盖面的接触缝，以确保喷枪21喷涂时可以在位于喷枪21正下方的基膜4上形成多个连续相交接的覆盖面积，形成连续均匀的涂层。
所述涂覆处理装置还包括测厚仪6，所述测厚仪6设于喷涂装置2与干燥装置3之间，位于干燥装置3的进口处，喷涂装置2对基膜4喷涂在基膜4表面形成涂层后，测厚仪6对涂层厚度进行检测，当检测的厚度符合要求后，基膜4进入干燥装置3进行后续的干燥处理。
所述干燥装置3为热风循环干燥箱，通过热风循环系统对涂层进行干燥，以进一步控制涂层质量，例如可以通过调节热风循环系统的风量可以有效进一步控制涂层厚度的均一性，提高薄膜产品的良。
所述热风循环干燥箱包括保温箱体31，所述保温箱体31正对涂布装置2的一端设有进口311，另一端设有出口312，所述保温箱体31内设有连通进口与出口的干燥腔室32，所述保温箱体31的内壁上沿着干燥腔室32纵向延伸方向设有多个热风干燥通道33(热风干燥通道内可以设有风机和加热器来实现热风干燥，由于热风干燥已经属于较为成熟的技术，此处就不在一一赘述；干燥过程中，可以通过调节风机的频率来实现风量的调节以进一步控制涂层厚度的均一性，例如通过变频器等常规装置调节风机的频率至50～60Hz等)，可以确保基膜4进出干燥装置3的整个过程中都处于恒温的热风干燥的环境中，并且热风干燥通道33相互独立，即使其中某个热风干燥通道33出现故障也不影响干燥装置3的正常运行。
所述涂覆处理装置还包括链夹装置7，所述链夹装置7设有上夹口71和脱夹口72，链夹装置7穿过所述干燥装置3，且所述链夹装置7的上夹口71位于喷涂装置2的前方，脱夹口7位于干燥装置3的出口312，基膜4先通过链夹装置7上夹固定后再被送至喷涂装置2下进行喷涂，喷涂后的基膜4经过干燥装置3进行干燥，干燥结束离开干燥装置3后脱离链夹装置7。传统的涂覆机涂覆基膜时，基膜通过牵引辊，如果基膜厚度不均或设备水平及张力不均容易产生褶皱，导致基膜后续涂覆时容易出现漏涂，导致制备出的薄膜产品质量较差，产品良率较低，尤其是制备宽幅薄膜时，使用的基膜宽度越宽，漏涂现象越严重，产品的不良率越高；而本发明通过链夹装置7对基膜进行上夹固定，这样无论基膜的宽度有多宽，在涂覆过程中都不会出现因褶皱而导致漏涂的现象，显著提高了薄膜尤其是宽幅薄膜的生产效率和产品的良率。
所述涂覆处理装置还包括纠偏装置8，所述纠偏装置8设于基膜4的侧边且与牵引辊5相连接。基膜4在前进过程中，纠偏装置8感应基膜的边缘并将信号传输给相关的控制器，以避免基膜4前进过程中出现偏移现象，可进一步避免基膜4后续涂布工序中容易出现涂层不均的现象。
所述涂覆处理装置还包括混料装置9，所述混料装置9包括通过管道依次连接的预混料罐91、除铁过滤装置92和主混料罐93，所述主混料罐93与高压泵1相连接；所述混料装置9包括输送泵94，预混料罐91、除铁过滤装置92和主混料罐93分别通过管道与输送泵94相连接，涂料的前驱液先在预混料罐91中进行预混合，然后在输送泵94的作用下输送至除铁过滤装置92进行除铁过滤处理，过滤后的前驱液在输送泵94的作用下输送至主混料罐93中混合搅拌均匀即得所需涂料；其中：在主混料罐93上设有高低料位报警装置95，以保证涂料处于适宜的料位，便于后续的增加输送；在预混料罐91和除铁过滤装置92之间的管道上设有压力表96，以实时监测管道输送过程中的压力情况。
一种采用上述装置实现宽幅薄膜的涂覆处理方法如下：
使混合好的涂料在高压泵1的加压作用下通过多个竖直向下平行排列的喷枪21，并从喷枪21的喷嘴212喷出以雾状形态喷涂到位于喷枪21正下方的基膜4上形成多个连续相交接的覆盖面积，从而在基膜4上形成连续均匀的涂层，然后对涂层进行干燥处理。其中，喷枪21的数量可以根据薄膜的幅宽进行灵活设计，例如：一个喷枪仅能实现有效宽度1m左右的薄膜的喷涂，如果需要涂覆幅宽为5m左右的宽幅薄膜，那么可以设置5～6个平行排列的喷枪21对基膜进行喷涂，同理如果需要更高宽度的薄膜，可以进一步增加喷枪21的数量；这样通过喷枪21数量的调整即可实现不同幅宽薄膜的涂覆，可一次性实现宽幅薄膜的涂覆，而不是像传统的涂覆机涂覆宽幅薄膜时，需要先分别制备窄幅薄膜，然后将多个窄幅薄膜进行拼接，形成宽幅薄膜。
喷涂过程中，涂料被高压泵1加压至3.5～20MPa，然后通过喷枪21的喷嘴212喷出；喷枪21喷涂时的喷涂压力0.1～0.5MPa；喷枪21在基膜4上喷涂形成的涂层厚度为0.5～5μm。
干燥过程中，干燥温度为50～80℃。
具体说，采用上述装置进行宽幅薄膜涂覆处理的操作如下：
首先，涂料的前驱液(例如：制备用于锂离子电池的隔离薄所使用的陶瓷涂料前驱液)先在预混料罐91中进行预混合，然后在输送泵94的作用下输送至除铁过滤装置92进行除铁过滤处理，过滤后的前驱液在输送泵94的作用下输送至主混料罐93中混合搅拌均匀即得混合好的涂料(例如：用于制备隔离膜的陶瓷涂料)；
其次，基膜4在牵引辊的作用下向着喷涂装置2的方向前进，在前进过程中，设有的纠偏装置8感应基膜4的边缘并将信号传输给相关的控制器，以避免基膜4前进过程中出现偏移现象，当基膜4接近涂布装置2时，先通过链夹装置7上夹固定，然后再被送至喷枪21的正下方；然后，采用高压泵1对混合好的涂料进行加压，涂料在高压泵1的加压作用下通过多个竖直向下平行排列的喷枪21，并从喷枪21的喷嘴212喷出以雾状形态喷涂到位于喷枪21正下方的基膜4上形成多个连续相交接的覆盖面积，喷涂过程中，红外缺陷检测仪23实时探测相邻喷枪21之间喷射覆盖面的接触缝，以确保能在基膜4上形成多个连续相交接的覆盖面积，进而在基膜4上形成连续均匀的涂层，得到涂层膜；
最后，涂层膜(表面具有涂层的基膜4)进入干燥装置3，具体的是进入热风循环干燥箱的干燥腔室32中进行干燥，干燥过程中，根据具体的涂层膜要求，调节干燥温度为50～80℃，干燥时间通常要大于10秒钟，直至涂层烘干即可，干燥完成后，涂层膜离开干燥装置，并脱离链夹装置7，然后进行后续的收卷等工序即制得所需宽度的薄膜。
综上所述，采用本发明所述装置可在基膜上形成连续均匀的涂层，可有效突破传统涂覆机只能涂覆1.2米幅宽薄膜的局限，实现4米以上甚至更高幅宽薄膜的涂覆，且操作简单、成本低廉、生产效率高，易于实现规模化生产；因此，本发明相对于现有技术具有显著性进步和突出的有益效果。
最后需要在此指出的是：以上仅是本发明的部分优选实施例，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可适用于宽幅薄膜的涂覆处理方法，其特征在于：使混合好的涂料在高压泵的加压作用下通过多个竖直向下平行排列的喷枪，并从喷枪的喷嘴喷出以雾状形态喷涂到位于喷枪正下方的基膜上形成多个连续相交接的覆盖面积，从而在基膜上形成连续均匀的涂层，然后对涂层进行干燥处理。
2.根据权利要求1所述的涂覆处理方法，其特征在于：涂料被高压泵加压至3.5～20MPa，然后通过喷枪的喷嘴喷出。
3.根据权利要求1所述的涂覆处理方法，其特征在于：喷枪喷涂时的喷涂压力为0.1～0.5MPa。
4.根据权利要求1所述的涂覆处理方法，其特征在于：干燥温度为50～80℃。
5.根据权利要求1所述的涂覆处理方法，其特征在于：基膜先通过链夹装置上夹固定后再被送至喷枪下进行喷涂，喷涂后的基膜经过干燥装置进行干燥，干燥结束离开干燥装置后脱离链夹装置。
6.一种可适用于宽幅薄膜的涂覆处理装置，其特征在于：包括高压泵、喷涂装置、干燥装置和用于传送基膜的牵引辊，所述喷涂装置包括多个竖直向下平行排列的喷枪，所述喷枪通过管路与高压泵相连接，基膜在所述牵引辊的牵引下依次经过喷涂装置和干燥装置。
7.根据权利要求6所述的涂覆处理装置，其特征在于：所述喷枪包括枪身和喷嘴，所述枪身通过管路与高压泵相连接，且所述喷枪上还设有压力显示器、流量调节器、喷雾调节器和自动开关阀门。
8.根据权利要求6所述的涂覆处理装置，其特征在于：所述喷涂装置还包括喷枪固定支架，多个喷枪竖直向下平行固定于所述喷枪固定支架上，且相邻喷枪之间设有红外缺陷检测仪，所述红外缺陷检测仪固定于所述喷枪固定支架上。
9.根据权利要求6所述的涂覆处理装置，其特征在于：所述的涂覆处理装置还包括测厚仪，所述测厚仪设于喷涂装置与干燥装置之间，且位于干燥装置的进口处。
10.根据权利要求6所述的涂覆处理装置，其特征在于：所述的涂覆处理装置还包括链夹装置，所述链夹装置设有上夹口和脱夹口，所述链夹装置穿过所述干燥装置，且所述链夹装置的上夹口位于喷涂装置的前方，脱夹口位于干燥装置的出口，基膜先通过链夹装置上夹固定后再被送至喷涂装置下进行喷涂，喷涂后的基膜经过干燥装置进行干燥，干燥结束离开干燥装置后脱离链夹装置。
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