CN107923119B - 经涂覆的熨烫板和形成经涂覆的熨烫板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种经涂覆的熨烫板，其包括熨烫板(4)；和施加在该熨烫板(4)上方的复合涂层(7)。该复合涂层包括：熨烫板(4)上方的电介质层(5)，其具有大于109欧姆的表面电阻；以及用于在熨烫期间与衣服或织物接触的静电消散层(6)，其设置在电介质层(5)上并与熨烫板(4)直接接触。静电消散层(6)具有小于109欧姆的表面电阻，以便与在缺少所述静电消散层(6)的情况下从电介质层(5)通过熨烫板(4)的电荷消散相比较，使得在熨烫期间在静电消散层(6)上生成的电荷更容易从静电消散层(6)通过熨烫板(4)消散。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于熨烫板的涂层和一种形成经涂覆的熨烫板的方法。
背景技术
当两种不同材料的表面触碰并彼此分离时，发生摩擦电(或摩擦)带电。一种材料的原子将通常比另一种材料对电子具有更大的吸引力(电子亲和力的差异)。当发生这种情况时，一个表面会带有负电荷(更多的电子)，而另一个表面会带有正电荷(更少的电子)。
当两种电介质、两种半导体或两种金属之间发生摩擦时，会观察到摩擦电现象。这些物质可以具有不同的化学组成，或具有相同的组成但密度不同。当例如在金属与电介质之间、在两种相同的电介质之间、在液体电介质之间、或在液体电介质与固体表面之间发生摩擦时，也观察到这种情况。在所有情况下，两种物质都是带电的，它们的电荷数量相等但符号相反。
静电往往是加工非导电材料的机械上的主要问题。通常使用两个简单的规则来处理带电问题：第一种方法是将所有导体接地；第二种方法是去除或控制所有绝缘电荷发生器。
如果带电物体是导电的，那么应当通过导线将其接地。这通常是机器的金属框架、冷水管或类似物。备选地，通过使表面导电接地，可以去除非导电表面上的静电。防静电喷雾剂和添加剂通过吸引空气中的湿气并使表面稍微导电的方式工作。然而必须有一条到地面或到带相反电荷表面的路径。防静电喷雾剂会逐渐消散并对空气中的温度和湿度敏感。
熨烫器具的熨烫板(IP)通常在操作期间接触织物或衣服的一侧上包括涂覆有特定涂层的一个或多个金属片或金属块。IP表面涂层可用于提供美学特征，防止腐蚀/机械损伤，和/或提供低摩擦以易于在织物上滑动。常用的涂层材料可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、有机无机杂化聚合物和瓷釉。许多涂层是电介质涂层，其包含绝缘材料或者是电流的非常不良导体。图1是示出有机-无机杂化聚合物的结构的图。有机-无机杂化聚合物可以包括有机硅和/或其他绝缘材料。R可以表示有机基团，诸如甲基、乙基或苯基。
熨烫是熨烫板表面连续反复接触和摩擦织物表面的过程。当熨烫不同类型的织物时，由于不同类型织物的电子亲和力不同而熨烫板表面的电子亲和力保持不变，所以不可避免地会出现摩擦电带电现象。如果使用涂覆有电介质涂层的金属熨烫板进行熨烫，那么在表面上发生摩擦带电(即在电介质涂层上生成电荷)，这使得电荷难以去除或消散。电介质涂层是绝缘体，使得电荷无法释放/逃逸。此外，由于电介质涂层的电阻率高，所以带电速度比释放速度快得多。图2A和图2B示出了在涂覆有电介质涂层的金属熨烫板表面上的净电荷的两种情形，其中金属板通过组件侧的导体接地。图2A的示意图示出金属熨烫板1，其中当熨烫板1接地时电介质涂层2具有净负电荷。图2B的示意图示出金属熨烫板1，其中当熨烫板1接地时电介质涂层2具有净正电荷。如图2C所示，金属熨烫板1可以通过熨斗体3而接地。
熨烫板表面上的净电荷与处理过的织物表面上的净电荷相反，并且净电荷增加了熨烫板1与织物之间的附着力。因此，摩擦力增加。在这种情况下，滑动性能受到影响并且用户在熨烫操作中可能会感到熨斗拖拉。在严重的情况下，织物可能粘附在熨烫板表面上而使得熨斗不能相对于织物移动。
DE3617034公开了一种利用抗粘层来涂覆熨斗的工艺和一种熨斗。
发明内容
本发明的目的是提出一种避免或减轻上述问题的经涂覆的熨烫板。
本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定有利的实施例。
根据本发明的一个方面，提供了一种经涂覆的熨烫板。所述经涂覆的熨烫板包括熨烫板和施加在所述熨烫板上方的复合涂层，其中所述复合涂层包括：所述熨烫板上方的电介质层，所述电介质层具有大于109欧姆的表面电阻；以及用于在熨烫期间与衣服或织物接触的静电消散层，所述静电消散层设置在所述电介质层上并与熨烫板直接接触，所述静电消散层具有小于109欧姆的表面电阻，以便与在缺少所述静电消散层的情况下从所述电介质层通过所述熨烫板的电荷消散相比较，使得在熨烫期间在所述静电消散层上生成的电荷更容易从所述静电消散层通过所述熨烫板消散。
与电介质涂层或电介质层相比，在静电消散涂层上生成的电荷更容易消散。在熨烫过程期间，当静电消散层靠着衣服摩擦时生成电荷。与电介质层的表面电阻相比具有更低表面电阻的静电消散涂层有助于消散所生成的电荷。电荷被消耗到与所述静电消散层物理接触的熨烫板。
相反，对于不具有静电消散层而仅具有电介质涂层或电介质层的熨烫板而言，在熨烫过程期间，当电介质层在熨烫过程期间抵靠衣服摩擦时，在电介质层上生成电荷。由于电介质涂层或电介质层的高表面电阻，电荷不太可能被耗散。
在优选实施例中，电介质层在熨烫板上。在备选实施例中，电介质层和熨烫板可以经由一个或多个中间层而分离。电介质层可以从以下的组中选择，该组包括：有机-无机杂化聚合物层、聚四氟乙烯(PTFE)层、瓷釉层以及它们的任何组合。电介质层可以保护熨烫板和/或有助于防止熨烫板的腐蚀。
在优选实施例中，静电消散层包括一种或多种合适的金属氧化物。所述一种或多种合适的金属氧化物可以是透明导电的金属氧化物。所述一种或多种合适的金属氧化物可以从以下的组中选择，该组包括：氧化锡、掺杂锑的氧化锡、氧化锌、掺杂铝的氧化锌、氧化铟锡、氧化铟、氧化镉、氧化镉锡和掺杂铟的氧化镉。
还可以提供包括所述经涂覆的熨烫板的电器(例如熨斗)。电器还可以包括用于加热所述经涂覆的熨烫板的加热器。熨斗还可以包括用于储存水的水箱和用于加热水以生成蒸汽的蒸汽发生器。熨斗还可以包括用于将水从水箱抽送到蒸汽发生器的泵。
熨烫板可以包括铝和不锈钢之一，即，它可以是铝或不锈钢。熨烫板也可以包括其他合适的金属、其他合适的金属合金(例如铝合金)或者任何其他合适的材料。
静电消散层可以与熨烫板的一个或多个边缘直接接触。熨烫板具有沿着其边界的一个或多个边缘。静电消散层可以被物理连接到所述一个或多个边缘。
熨烫板可以包括由壁限定的蒸汽孔。熨烫板可具有一个或多个蒸汽孔，其允许蒸汽从熨斗中的蒸汽发生器通向外部环境或衣服。静电消散层可以与限定蒸汽孔的壁直接接触。
根据本发明的又一方面，可以提供一种形成经涂覆的熨烫板的方法。所述方法包括提供熨烫板；在所述熨烫板上方形成电介质层，所述电介质层具有大于109欧姆的表面电阻；形成用于在熨烫期间与衣服或织物接触的静电消散层，所述静电消散层在所述电介质层上并与熨烫板直接接触，所述静电消散层具有小于109欧姆的表面电阻，以便与在缺少所述静电消散层的情况下从所述电介质层通过所述熨烫板的电荷消散相比较，使得在熨烫期间在所述静电消散层上生成的电荷更容易从所述静电消散层通过所述熨烫板消散。
形成所述电介质层可以包括通过喷涂而在熨烫板上方施加电介质材料。
形成所述静电消散层还可以包括将静电消散材料施加在未被电介质层覆盖的熨烫板上。静电消散材料形成静电消散层。
形成所述静电消散层可以包括在电介质层上施加静电消散材料并且允许消散材料蔓延到未被电介质层覆盖的熨烫板。沉积在电介质层上的静电消散材料可以在电介质层上的边缘上方蔓延到熨烫板的未覆盖部分上。
附图说明
现在将参考附图仅以示例的方式来描述本发明的实施例，其中：
图1是示出有机-无机杂化聚合物的结构的图。
图2A是示出当熨烫板接地时电介质涂层具有净负电荷的金属熨烫板的示意图。
图2B是示出当熨烫板接地时电介质涂层具有净正电荷的金属熨烫板的示意图。
图2C是示出通过熨斗体接地的金属熨烫板的示意图。
图3是示出根据本发明的一个方面的用于熨烫板4的涂层7的示意图。
图4是示出根据本发明的另一方面的方法的流程图。
图5A是示出根据一个实施例的经历喷涂工艺的熨烫板4的示意图。
图5B是示出根据一个实施例的在熨烫板4上形成的电介质层5的示意图。
图5C是示出根据一个实施例的在电介质层5上形成的静电消散层6的示意图。
图5D是示出根据一个实施例的电介质层5的涂层边缘8的示意图。
具体实施方式
在本发明的一个方面中，可以提供包括复合涂层的熨烫板。图3是根据本发明的一个方面的用于熨烫板4的涂层7的示意图。如图3所示，涂层7为复合涂层。(复合)涂层7包括在熨烫板4上方的电介质层5，电介质层5具有大于109欧姆的表面电阻。该(复合)涂层7还包括在电介质层5上并与熨烫板4直接接触的静电消散层6，该静电消散层6具有小于109欧姆的表面电阻。
换言之，复合涂层7可以被施加在熨烫板4上方。复合涂层7包括静电消散层6和电介质层5。复合涂层7可以被施加在熨烫板4上方，其中电介质层5更靠近熨烫板4，而静电消散层6更远离熨烫板4。静电消散层6与电介质层5和熨烫板4两者都接触。静电消散层6可以包括与电介质层5接触的第一部分以及与熨烫板4接触的第二部分。
由于在熨烫期间作为复合涂层7的最外层的静电消散层6靠着衣服或织物摩擦，因此在静电消散层6上感应电荷。由于静电消散层6的低表面电阻，所感应的电荷迅速从静电消散层6移动到熨烫板4。熨烫板4可以通过合适的装置(诸如电插头)接地。因此，在熨烫操作期间在静电消散层6上感应的电荷可以经由接地而被迅速中和。在各种实施例中，静电消散层6的表面电阻可以小于108欧姆或小于107欧姆或小于106欧姆。
表面电阻可以由表面电阻计测量。表面电阻可以根据测试标准ESD STM11.13-2004由标准2点探针测量。根据测试标准ESD STM11.13-2004，该测量根据明确定义的参数(诸如尺寸、直径、探针距离和其他属性)来进行。
静电消散层6从电介质层5上延伸到熨烫板4的没有被电介质层5覆盖(即未覆盖)的部分。静电消散层6是覆盖电介质层5的连续层，并且还直接涂覆熨烫板4的至少一部分。图3示出了要在熨烫板4上的电介质层5。在这种情况下，电介质层5与熨烫板4接触。然而，也可以设想，电介质层5和熨烫板4被一个或多个中间层分离。
静电消散层6可以包括一种或多种合适的金属氧化物，所述一种或多种合适的金属氧化物可以是透明导电的金属氧化物。所述一种或多种合适的金属氧化物可以从以下的组中选择，该组包括：氧化锡、掺杂锑的氧化锡、氧化锌、掺杂铝的氧化锌、氧化铟锡、氧化铟、氧化镉、氧化镉锡和掺杂铟的氧化镉。
电介质层5可以从以下的组中选择，该组包括：有机-无机杂化聚合物层、聚四氟乙烯(PTFE)层、瓷釉层以及它们的任何组合。
经涂覆的熨烫板9可以包括如本文所述的熨烫板4和复合涂层7。换言之，经涂覆的熨烫板9包括熨烫板4、熨烫板4上方的电介质层5以及在电介质层5上并还与熨烫板4直接接触的静电消散层6。复合涂层7位于熨烫板4的外表面上，即，在操作期间用于熨烫的表面上。
还可以提供包括熨烫板9的电器，诸如熨斗。电器(例如熨斗)还可以包括用于加热经涂覆的熨烫板9的加热器。熨斗还可以包括用于储存水的水箱和用于加热水以生成蒸汽的蒸汽发生器。熨斗还可以包括用于将水从水箱抽送到蒸汽发生器的泵。
熨烫板4可以包括铝和不锈钢之一，即它可以是铝或不锈钢。熨烫板4也可以包括其他合适的金属、其他合适的金属合金(例如铝合金)或者任何其他合适的材料。
静电消散层6可以与熨烫板4的一个或多个边缘直接接触。熨烫板具有沿着其边界的一个或多个边缘。静电消散层可以被物理连接到所述一个或多个边缘。
熨烫板可以包括由壁限定的蒸汽孔。熨烫板可以具有一个或多个蒸汽孔，其允许蒸汽从熨斗中的蒸汽发生器通向外部环境或衣服。静电消散层可以与限定蒸汽孔的壁直接接触。
在本发明的另一方面中，可以提供一种形成经涂覆的熨烫板的方法。图4是示出根据本发明的另一方面的方法的流程图。所述方法包括：
-在S1中，提供熨烫板4；
-在S2中，在熨烫板4上方形成电介质层5，该电介质层5具有大于109欧姆的表面电阻；和
-在S3中，在电介质层5上并与熨烫板4直接接触地形成静电消散层6，该静电消散层6具有小于109欧姆的表面电阻。
电介质层5可以形成在熨烫板4上或上方。然后在电介质层5上形成静电消散层6，使得静电消散层6与电介质层5和熨烫板4接触。电介质层5具有大于109欧姆的表面电阻。
形成电介质层5包括通过喷涂而在熨烫板4上方施加电介质材料。沉积的电介质材料形成电介质层5。图5A是示出根据一个实施例的经历喷涂工艺的熨烫板4的示意图。喷涂可以通过喷涂喷嘴或分配器9来施加。熨烫板4可以具有一个或多个蒸汽孔8。图5B是示出根据一个实施例的在熨烫板4上形成的电介质层5的示意图。电介质层5不完全覆盖或涂覆熨烫板4。例如，熨烫板4的边缘和限定蒸汽孔8的壁的部分未被电介质层5覆盖或涂覆。
然后可以将静电消散材料(例如以液体漆的形式)例如经由喷涂而施加在没有被电介质层5覆盖(即未覆盖)的熨烫板4上。静电消散材料可以指代(最终)形成静电消散层6的材料的前体材料。静电消散层6可以由前体材料通过合适的方法(例如溶胶-凝胶法)形成。前体材料可以被加热，以便例如在高于250℃的温度下形成静电消散层6。
静电消散材料可以被施加在电介质层5上。然后允许静电消散材料蔓延到未被电介质层5覆盖(没有覆盖)或没有被电介质层5涂覆的熨烫板4。由沉积的静电消散材料形成的静电消散层6可以通过熨烫板4的边缘或限定蒸汽孔8的壁而直接与熨烫板4的金属表面连接。因此，通过该方法建立了用于在熨烫期间在静电消散层6上所感应的表面电荷消散的接地路径。图5C是示出根据一个实施例的在电介质层5上形成的静电消散层6的示意图。
消散材料向熨烫板4的未覆盖部分的蔓延可以通过表面张力驱动的润湿来实现。在电介质层5的涂层边缘上沉积的消散材料或漆可以与熨烫板4的金属表面接触，并且沉积的消散材料或漆还可以蔓延到由金属表面的表面能量所驱动的熨烫板4的金属表面区域上。图5D是示出根据一个实施例的电介质层5的涂覆边缘8的示意图。
备选地，可以将静电消散材料或漆直接施加到熨烫板的未覆盖部分，诸如限定蒸汽孔8的壁和熨烫板4的边缘的部分。漆可以被直接注射到未覆盖的金属表面上。通常，静电消散层6与熨烫板4的任何直接连接或接触可以能够建立接地路径。
氧化锡(SnO)、掺杂锑的氧化锡(ATO)、氧化锌(ZnO)和掺杂铝的氧化锌(AZO)可以通过溶胶凝胶涂覆法施加以形成静电消散层6。这些材料形成表面电阻小于106欧姆的静电消散层6。从经涂覆的熨烫板的顶表面上的任何点到熨斗电插头的接地引脚的电阻约为106欧姆，由此表面被有效地接地。透明导电涂层(例如掺杂锑的氧化锡)可以是优选的，因为它不会影响下面的电介质层的外观。有机无机杂化涂层在形成熨烫板的美学设计或特征方面具有高度的灵活性。
氧化锡或掺杂锑的氧化锡或氧化钛层可以通过溶胶-凝胶涂覆工艺来施加。
例如，在氧化锡的情况下，漆可以是溶解在溶剂中的氯化锡盐。可以将该漆喷涂在(已经用电介质层涂覆的)熨烫板上，然后在约300℃的炉中固化1小时，以形成包括氧化锡的静电消散层。
在掺杂锑的氧化锡的情况下，漆是溶解在溶剂中的氯化锑和氯化锡盐的混合物。可以将该漆喷涂在(已经用电介质层涂覆的)熨烫板上，然后在约300℃的炉中固化1小时，以形成包括掺杂锑的氧化锡的静电消散层。
所描述的上述实施例仅是说明性的，并不旨在限制本发明的技术方法。尽管参考优选实施例详细描述了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的技术方法的范围的情况下，本发明的技术方案可以被修改或者等同替换，其也将落入本发明权利要求的保护范围。在权利要求中，词语“包括”不排除其他要素或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在权利要求中的任何附图标记不应当被解释为对范围的限制。
Claims (14)
1.一种经涂覆的熨烫板，包括：
-熨烫板(4)；和
-施加在所述熨烫板(4)上方的复合涂层(7)，其中所述复合涂层包括：
-所述熨烫板(4)上方的电介质层(5)，所述电介质层(5)具有大于109欧姆的表面电阻；和
-用于在熨烫期间与衣服或织物接触的静电消散层(6)，所述静电消散层(6)设置在所述电介质层(5)上并与所述熨烫板(4)直接接触，所述静电消散层(6)具有小于109欧姆的表面电阻，以便与在缺少所述静电消散层(6)的情况下从所述电介质层(5)通过所述熨烫板(4)的电荷消散相比较，使得在熨烫期间在所述静电消散层(6)上生成的电荷更容易从所述静电消散层(6)通过所述熨烫板(4)消散。
2.根据权利要求1所述的经涂覆的熨烫板，其中所述电介质层(5)在所述熨烫板(4)上。
3.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的熨烫板，其中所述电介质层(5)从以下的组中选择，所述组包括：有机-无机杂化聚合物层、聚四氟乙烯层、瓷釉层以及所述有机-无机杂化聚合物层、所述聚四氟乙烯层、所述瓷釉层的任何组合。
4.根据前述权利要求1-2中任一项所述的经涂覆的熨烫板，其中所述静电消散层(6)包括一种或多种合适的金属氧化物。
5.根据权利要求4所述的经涂覆的熨烫板，其中所述一种或多种合适的金属氧化物为透明导电的金属氧化物。
6.根据权利要求4所述的经涂覆的熨烫板，其中所述一种或多种合适的金属氧化物从以下的组中选择，所述组包括：氧化锡、掺杂锑的氧化锡、氧化锌、掺杂铝的氧化锌、氧化铟锡、氧化铟、氧化镉、氧化镉锡和掺杂铟的氧化镉。
7.根据前述权利要求1-2、5-6中任一项所述的经涂覆的熨烫板，其中所述熨烫板(4)包括铝和不锈钢两者之一。
8.根据前述权利要求1-2、5-6中任一项所述的经涂覆的熨烫板，其中所述静电耗散层(6)与所述熨烫板(4)的一个或多个边缘直接接触。
9.根据前述权利要求1-2、5-6中任一项所述的经涂覆的熨烫板，其中：
-所述熨烫板(4)包括由壁限定的蒸汽孔(8)；并且
-所述静电耗散层(6)与限定所述蒸汽孔(8)的所述壁直接接触。
10.一种用于处理衣服的电器，所述电器包括根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的熨烫板。
11.一种形成经涂覆的熨烫板的方法，所述方法包括：
-提供熨烫板(4)；
-在所述熨烫板(4)上方形成电介质层(5)，所述电介质层(5)具有大于109欧姆的表面电阻；和
-形成用于在熨烫期间与衣服或织物接触的静电消散层(6)，所述静电消散层(6)在所述电介质层(5)上并与所述熨烫板(4)直接接触，所述静电消散层(6)具有小于109欧姆的表面电阻，以便与在缺少所述静电消散层(6)的情况下从所述电介质层(5)通过所述熨烫板(4)的电荷消散相比较，使得在熨烫期间在所述静电消散层(6)上生成的电荷更容易从所述静电消散层(6)通过所述熨烫板(4)消散。
12.根据权利要求11所述的形成经涂覆的熨烫板的方法，其中形成所述电介质层(5)包括通过喷涂而在所述熨烫板(4)上方施加电介质材料。
13.根据权利要求11或12所述的形成经涂覆的熨烫板的方法，其中形成所述静电消散层(6)包括将静电消散材料施加在未被所述电介质层(5)覆盖的所述熨烫板(4)上。
14.根据权利要求11或12所述的形成经涂覆的熨烫板的方法，其中形成所述静电消散层(6)包括在所述电介质层(5)上施加静电消散材料并且允许所述消散材料蔓延到未被所述电介质层(5)覆盖的所述熨烫板(4)。
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