CN110076947B - 膜带流延法生产离子膜的流延机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膜带流延法生产离子膜的流延机构，其包括料槽机构和刮刀，在料槽的两侧装有L形安装耳形成料槽机构，料槽机构通过两侧的L形安装耳由多个把手螺钉与放卷机构的斜导板连接固定；在刮刀两端安装有挂耳，所述挂耳固定在能够在导轨上移动的滑块上，导轨连接在与放卷机构连接的支撑梁上，所述的刮刀位于支撑梁的前面，所述的料槽机构位于刮刀的前面。本发明实施例提供的膜带流延法生产离子膜的流延机构采用密封形式的流料机构，解决了流料过程中浆料表面结膜和料槽中浆料粘度发生变化的问题，使制膜的长度一直连续；满足了批量连续生产的需求，节约成本，减少人力，降低劳动强度。

Description

膜带流延法生产离子膜的流延机构

技术领域

本发明涉及离子膜的制造装置，具体涉及一种膜带流延法生产离子膜的流延机构。

背景技术

在水电解制氢、燃料电池、氯碱电解等工业中大部分采用的起离子交换作用的隔膜为全氟离子交换膜产品，该产品的批量生产方法主要采用挤出法、铸膜法和流延法。挤出法是将全氟磺酸离子交换树脂通过高精度螺杆在一定温度压力下挤塑成膜，该方法对设备要求高，同时离子膜制备精度好，但是由于全氟磺酸树脂熔融温度高达220℃，因而在挤膜过程中，容易出现鱼眼、针孔现象。铸膜法是通过铸膜液在低于溶剂沸点10～30℃的加热温度下缓慢蒸发结晶的方法进行铸膜，在溶质结晶过程中，铸膜盘及其中的铸膜液处于一个静态封闭的空间，在顶部加热装置的辐射加热下，溶剂缓慢蒸发减少而溶质浓度缓慢增大，进而缓慢结晶成膜，然而该铸膜法制备出的薄膜原料成本高，溶剂使用量大，无法控制厚度，制备出的薄膜厚薄不均，生产效率低，无法连续化生产。流延法是将原料溶于有机溶剂，调成粘稠溶液，流延在平坦而均匀的光滑旋转体上，通过烘烤形成薄膜，这种方法加工出的膜具有均匀性好，表面光滑平整，性能良好的优点。当采用膜带流延设备生产离子膜时，由于承载浆料的料槽呈敞口状，并且与流延刮刀不能形成很好的密封，当浆料进入流延机构时，由于浆料不能够呆在密闭的空间里，在经过连续数十个小时后，料槽上层浆料由于流动缓慢，浆料中的部分溶剂挥发，使浆料表面形成一层结膜和上层浆料的粘度大于底层流动浆料的粘度，导致成膜中形成云片状的不规则形状物，产生费膜，为了防止该情况发生，必须在经过连续数十个小时的时候，将料槽中的浆料进行清理一次，由于清理时不能停机，除了要花费人力和时间外，最大的弊端就是膜的长度不能连续。因此，需要设计一种能够用于膜带法生产离子膜用的新的流延机构，满足连续化和生产工艺要求，以及产品性能符合要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膜带流延法生产离子膜的流延机构，其解决了生产离子膜在进行流延时无法实现连续不间断生产的问题，具有结构简单，制造容易，使用方便，提高功效，减轻劳动强度的特点，并且了满足批量连续生产要求。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种膜带流延法生产离子膜的流延机构，其包括料槽机构和刮刀，在料槽的两侧装有L形安装耳形成料槽机构，料槽机构通过两侧的L形安装耳由多个把手螺钉与放卷机构的斜导板连接固定；在刮刀两端安装有挂耳，所述挂耳固定在能够在导轨上移动的滑块上，导轨连接在与放卷机构连接的支撑梁上，所述的刮刀位于支撑梁的前面，所述的料槽机构位于刮刀的前面。

作为优选，所述料槽机构由多个安装耳、料槽、密封垫和上盖板组成；槽体左侧装有左侧板，槽体右侧装有右侧板，槽体与左侧板和右侧板安装形成了料槽；在料槽的上面装有带有料位检测孔的上盖板，在上盖板的密封槽内装有密封垫；所述料槽的两端装有安装耳。

作为优选，所述槽体由直立体、溢流筋、水平体形成一整体结构，所述直立体与水平体垂直，在水平体的上面有水平面、溢流筋和斜流面，溢流筋与直立体之间形成底槽和水平面，所述溢流筋的高度低于直立体，所述溢流筋的另一侧有斜流面；所述斜流面与溢流筋所形成的交线高于水平体下侧的底平面，且高度差在mm以上；所述斜流面与水平面所形成的夹角α大于等于4°，且小于10°；在所述的斜流面下面是水平体的斜底面，斜底面与水平面所形成的夹角β与放卷机构的斜导板的水平夹角一致；所述直立体与水平面由圆弧过渡连接，所述溢流筋与水平面和斜流面也是由圆弧过渡连接，所述直立体侧边钻有多个进料孔。

作为优选，所述上盖板由平盖体、主盖体和斜盖体组成一整体，在一端带有缓冲筋和上凹槽的主盖体上连着平盖体，所述平盖体的两端宽于主盖体，该平盖体的长度与料槽的长度一致，所述平盖体与主盖体的缓冲筋成倒L形，在平盖体的上面有料位检测孔，在主盖体另一端底部连接着斜盖体；斜盖体的一端与缓冲筋形成了上凹槽，另一端端面有密封槽；所述上凹槽、缓冲筋和斜盖体的斜面由圆弧过渡连接。

作为优选，所述料槽机构通过料槽与上盖板安装后内部形成A区、B区、C区、流道D区和第一道狭缝、第二道狭缝，A区通过穿过所述进料孔的连接接头与外部供料机构连接，所述A区通过上盖板上的料位检测孔检测A区浆料高度，所述A区通过底槽的底平面与上盖板上的缓冲筋所形成的第一道狭缝与B区连通，所述B区通过上盖板上的上凹槽与槽体的溢流筋形成的第二道狭缝与C区连通，C区直接与流道D区连通且形成L形流道。

作为优选，所述上盖板的斜盖体的斜面倾角与槽体的斜流面一致。

作为优选，所述刮刀由圆柱体上的密封面、过渡面、导流面、刀口面、刀平面形成一整体结构，所述导流面与刮刀圆柱体的外表面圆弧一致，所述刀口面通过刮刀圆柱体的中心；所述刀平面与刀口面在刮刀的同侧相交，所形成的夹角δ大于等于90°；所述过渡面与密封面在刮刀的另一侧区域相交，所形成的夹角γ大于110°，且小于180°；所述密封面与刀口面平行。

作为优选，所述料槽机构与刮刀安装在放卷机构上后，料槽机构上的密封垫与刮刀的密封面紧贴着形成动密封，所述料槽机构上的槽体的斜底面与膜带形成动密封。

本发明实施例提供的膜带流延法生产离子膜的流延机构，其具有下述有益效果：

①采用密封形式的流料机构，解决了流料过程中浆料表面结膜和料槽中浆料粘度发生变化的问题，使制膜的长度一直连续；

②采用分体式组装的结构形式，易于制造、拆卸、清洗，操作简单；

③采用挡筋缓冲器结构，使离子膜浆料流出均衡，同时能够排除产生的气泡；

④满足了批量连续生产的需求，节约成本，减少人力，降低劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的膜带流延法生产离子膜的流延机构的主视图；

图2为本发明实施例提供的膜带流延法生产离子膜的流延机构中料槽机构的三维视图；

图3为本发明实施例提供的膜带流延法生产离子膜的流延机构中料槽的三维视图；

图4为图3的左剖视图；

图5为图2的左剖视图；

图6为本发明实施例提供的膜带流延法生产离子膜的流延机构中槽体的三维视图；

图7为图6的左剖视图；

图8为本发明实施例提供的膜带流延法生产离子膜的流延机构中上盖板的三维视图；

图9为图8的左剖视图；

图10为本发明实施例提供的膜带流延法生产离子膜的流延机构中刮刀的左视图。

附图标记说明：

1、放卷机构；2、斜导板；3、料槽机构；4、L形安装耳；5、把手螺钉；6、刮刀；7、挂耳；8、滑块；9、导轨；10、支撑梁；11、膜带；12、右侧板；13、上盖板；14、料位检测孔；15、左侧板；16、密封垫；17、槽体；18、进料孔；19、缓冲筋；20、溢流筋；21、直立体；22、水平面；23、斜流面；24、斜底面；25、水平体；26、底平面；27、底槽；28、上凹槽；29、密封槽；30、斜盖体；31、平盖体；32、主盖体；33、密封面；34、刀口面；35、刀平面；36、导流面；37、过渡面；38、第一道狭缝；39、第二道狭缝；40、料槽；41、圆柱体；。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

如图1所示，一种膜带流延法生产离子膜的流延机构，其包括料槽机构3和刮刀6，在料槽40的两侧装有L形安装耳4形成料槽机构3，料槽机构3通过两侧的L形安装耳4由多个把手螺钉5与放卷机构1的斜导板2连接固定。在刮刀6两端安装有挂耳7，所述挂耳7固定在能够在导轨9上移动的滑块8上，导轨9连接在与放卷机构1连接的支撑梁10上，所述的刮刀6位于支撑梁10的前面，所述的料槽机构3位于刮刀6的前面。

如图2和图3所示，所述料槽机构3由多个安装耳4、料槽40、密封垫16和上盖板13组成。槽体17左侧装有左侧板15，槽体17右侧装有右侧板12，槽体17与左侧板15和右侧板12安装形成了料槽40。在料槽40的上面装有带有料位检测孔14的上盖板13，在上盖板13的密封槽29内装有密封垫16。所述料槽40的两端装有安装耳4。

如图4至图7所示，所述槽体17由直立体21、溢流筋20、水平体25形成一整体结构。所述直立体21与水平体25垂直，在水平体25的上面有水平面22、溢流筋20和斜流面23，溢流筋20与直立体25之间形成底槽27和水平面22，所述溢流筋20的高度低于直立体21，所述溢流筋20的另一侧有斜流面23。所述斜流面23与溢流筋20所形成的交线高于水平体25下侧的底平面26，且高度差在2mm以上。如图7所示，所述斜流面23与水平面22所形成的夹角α大于等于4°，且小于10°。在所述的斜流面23下面是水平体25的斜底面24，斜底面24与水平面22所形成的夹角β与放卷机构1的斜导板2的水平夹角一致。所述直立体25与水平面22由圆弧过渡连接，所述溢流筋20与水平面22和斜流面23也是由圆弧过渡连接，所述直立体21侧边钻有多个进料孔18。

如图8和图9所示，所述上盖板13由平盖体31、主盖体32和斜盖体30组成一整体。在一端带有缓冲筋19和上凹槽28的主盖体32上连着平盖体31，所述平盖体31的两端宽于主盖体32，该平盖体31的长度与料槽40的长度一致，所述平盖体31与主盖体32的缓冲筋19成倒L形，在平盖体31的上面有料位检测孔14，在主盖体32另一端底部连接着斜盖体30。斜盖体30的一端与缓冲筋19形成了上凹槽28，另一端端面有密封槽29。所述上凹槽28、缓冲筋19和斜盖体30的斜面由圆弧过渡连接。

如图5所示，所述料槽机构3通过料槽40与上盖板13安装后内部形成A区、B区、C区、流道D区和第一道狭缝38、第二道狭缝39。A区通过穿过所述进料孔18的连接接头与外部供料机构连接，所述A区通过上盖板13上的料位检测孔14检测A区浆料高度，所述A区通过底槽27的底平面26与上盖板13上的缓冲筋19所形成的第一道狭缝38与B区连通，所述B区通过上盖板13上的上凹槽28与槽体17的溢流筋20形成的第二道狭缝39与C区连通，C区直接与流道D区连通且形成L形流道。

优选地，所述上盖板13的斜盖体30的斜面倾角与槽体17的斜流面23一致。

如图10所示，所述刮刀6由圆柱体41上的密封面33、过渡面37、导流面36、刀口面34、刀平面35形成一整体结构。所述导流面36与刮刀6圆柱体41的外表面圆弧一致，所述刀口面34通过刮刀6圆柱体41的中心。所述刀平面35与刀口面34在刮刀6的同侧相交，所形成的夹角δ大于等于90°。所述过渡面37与密封面33在刮刀6的另一侧区域相交，所形成的夹角γ大于110°，且小于180°。所述密封面33与刀口面34平行。

优选地，所述料槽机构3与刮刀6安装在放卷机构1上后，料槽机构3上的密封垫16与刮刀6的密封面33紧贴着形成动密封，所述料槽机构3上的槽体17的斜底面24与膜带11形成动密封。

上述膜带流延法生产离子膜的流延机构，其具有下述有益效果：

①采用密封形式的流料机构，解决了流料过程中浆料表面结膜和料槽中浆料粘度发生变化的问题，使制膜的长度一直连续；

②采用分体式组装的结构形式，易于制造、拆卸、清洗，操作简单；

③采用挡筋缓冲器结构，使离子膜浆料流出均衡，同时能够排除产生的气泡；

④满足了批量连续生产的需求，节约成本，减少人力，降低劳动强度。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (5)

1.一种膜带流延法生产离子膜的流延机构，其特征在于，包括料槽机构(3)和刮刀(6)，在料槽(40)的两侧装有L形安装耳(4)形成料槽机构(3)，料槽机构(3)通过两侧的L形安装耳(4)由多个把手螺钉(5)与放卷机构(1)的斜导板(2)连接固定；在刮刀(6)两端安装有挂耳(7)，所述挂耳(7)固定在能够在导轨(9)上移动的滑块(8)上，导轨(9)连接在与放卷机构(1)连接的支撑梁(10)上，所述的刮刀(6)位于支撑梁(10)的前面，所述的料槽机构(3)位于刮刀(6)的前面；

所述料槽机构(3)由多个安装耳(4)、料槽(40)、密封垫(16)和上盖板(13)组成；槽体(17)左侧装有左侧板(15)，槽体(17)右侧装有右侧板(12)，槽体(17)与左侧板(15)和右侧板(12)安装形成了料槽(40)；在料槽(40)的上面装有带有料位检测孔(14)的上盖板(13)，在上盖板(13)的密封槽(29)内装有密封垫(16)；所述料槽(40)的两端装有安装耳(4)；所述槽体(17)由直立体(21)、溢流筋(20)、水平体(25)形成一整体结构，所述直立体(21)与水平体(25)垂直，在水平体(25)的上面有水平面(22)、溢流筋(20)和斜流面(23)，溢流筋(20)与直立体(25)之间形成底槽(27)和水平面(22)，所述溢流筋(20)的高度低于直立体(21)，所述溢流筋(20)的另一侧有斜流面(23)；所述斜流面(23)与溢流筋(20)所形成的交线高于水平体(25)下侧的底平面(26)，且高度差在2mm以上；所述斜流面(23)与水平面(22)所形成的夹角α大于等于4°，且小于10°；在所述的斜流面(23)下面是水平体(25)的斜底面(24)，斜底面(24)与水平面(22)所形成的夹角β与放卷机构(1)的斜导板(2)的水平夹角一致；所述直立体(25)与水平面(22)由圆弧过渡连接，所述溢流筋(20)与水平面(22)和斜流面(23)也是由圆弧过渡连接，所述直立体(21)侧边钻有多个进料孔(18)；

所述料槽机构(3)与刮刀(6)安装在放卷机构(1)上后，料槽机构(3)上的密封垫(16)与刮刀(6)的密封面(33)紧贴着形成动密封，所述料槽机构(3)上的槽体(17)的斜底面(24)与膜带(11)形成动密封。

2.根据权利要求1所述的流延机构，其特征在于，所述上盖板(13)由平盖体(31)、主盖体(32)和斜盖体(30)组成一整体，在一端带有缓冲筋(19)和上凹槽(28)的主盖体(32)上连着平盖体(31)，所述平盖体(31)的两端宽于主盖体(32)，该平盖体(31)的长度与料槽(40)的长度一致，所述平盖体(31)与主盖体(32)的缓冲筋(19)成倒L形，在平盖体(31)的上面有料位检测孔(14)，在主盖体(32)另一端底部连接着斜盖体(30)；斜盖体(30)的一端与缓冲筋(19)形成了上凹槽(28)，另一端端面有密封槽(29)；所述上凹槽(28)、缓冲筋(19)和斜盖体(30)的斜面由圆弧过渡连接。

3.根据权利要求1所述的流延机构，其特征在于，所述料槽机构(3)通过料槽(40)与上盖板(13)安装后内部形成A区、B区、C区、流道D区和第一道狭缝(38)、第二道狭缝(39)，A区通过穿过所述进料孔(18)的连接接头与外部供料机构连接，所述A区通过上盖板(13)上的料位检测孔(14)检测A区浆料高度，所述A区通过底槽(27)的底平面(26)与上盖板(13)上的缓冲筋(19)所形成的第一道狭缝(38)与B区连通，所述B区通过上盖板(13)上的上凹槽(28)与槽体(17)的溢流筋(20)形成的第二道狭缝(39)与C区连通，C区直接与流道D区连通且形成L形流道。

4.根据权利要求1或2所述的流延机构，其特征在于，所述上盖板(13)的斜盖体(30)的斜面倾角与槽体(17)的斜流面(23)一致。

5.根据权利要求1所述的流延机构，其特征在于，所述刮刀(6)由圆柱体(41)上的密封面(33)、过渡面(37)、导流面(36)、刀口面(34)、刀平面(35)形成一整体结构，所述导流面(36)与刮刀(6)圆柱体(41)的外表面圆弧一致，所述刀口面(34)通过刮刀(6)圆柱体(41)的中心；所述刀平面(35)与刀口面(34)在刮刀(6)的同侧相交，所形成的夹角δ大于等于90°；所述过渡面(37)与密封面(33)在刮刀(6)的另一侧区域相交，所形成的夹角γ大于110°，且小于180°；所述密封面(33)与刀口面(34)平行。

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