CN110950134A - 一种涂膜机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂膜机，属于膜科学技术领域，包括基膜依次通过的放卷涂覆装置、反应后处理装置、淋洗装置、干燥处理装置、收卷装置和智能控制单元；本发明提供的涂膜机通过设置相互配合的放卷涂覆装置、反应后处理装置、淋洗装置、干燥处理装置、收卷装置和智能控制单元，使得本发明提供的涂膜机具有安全可靠、易操作、涂膜均匀、不产生褶皱的优点。

Description

一种涂膜机

技术领域

本发明属于膜科学技术领域，尤其涉及一种涂膜机。

背景技术

智能涂膜机是生产各种分离膜的关键设备，是集机械、化工、电子、智能装备与一体的跨学科多种技术有机结合和集成融合的产物。由于其技术之复杂，商业价值之重要，保密性之高，很少有公开报道。广泛而深入的专利检索，尤其是美国专利的检索，尚未发现相关信息。

复合膜的生产，尤其用于海水淡化反渗透膜的生产，工艺十分复杂，涉及涂层和界面聚合等工序和关键技术。传统工艺所用的涂膜机十分笨重，自动化程度低，对工人技能的依赖度高，产品质量受操作工人的技能水平影响较大，远远满足不了现代化生产的要求。

发明内容

本发明要解决的首要技术问题是提供一种涂膜机，实现涂膜的自动化，提高复合膜的生产效率，降低复合膜的生产成本。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

本发明提供一种涂膜机，包括基膜依次通过的放卷涂覆装置、反应后处理装置、淋洗装置、干燥处理装置、收卷装置和智能控制单元。

进一步地，所述放卷涂覆装置包括基膜依次通过的放卷辊、张力传感器、调节辊、导向辊和牵引辊；所述牵引辊的下方设置有胶槽，所述牵引辊的下半部分浸入所述胶槽，所述胶槽与所述牵引辊相切位置设置有用于控制涂层厚度的刮刀。

进一步地，所述导向辊包括第一导向辊、第二导向辊、第三导向辊和第四导向辊，所述刮刀为逗号刮刀。

进一步地，所述牵引辊包括第一牵引辊、第二牵引辊和第三牵引辊，所述胶槽包括用于盛放第一涂层材料的第一胶槽、用于盛放第二涂层材料的第二胶槽和盛放第三涂层材料第三胶槽，所述刮刀包括用于控制第一涂层厚度的第一刮刀、用于控制第二涂层厚度的第二刮刀和用于控制第三涂层厚度的第三刮刀。

进一步地，在所述第四导向辊与所述第二牵引辊之间设置有用于去除基膜表面多余液体的压缩空气刀。

进一步地，在所述第三牵引辊的上方与第三牵引辊相切成60夹角的位置设置有用于涂覆第四涂层材料的狭缝刮刀。

进一步地，所述收卷装置包括主收卷单元和副收卷单元，所述主收卷单元包括基膜依次通过的纠偏装置、张力传感器、收卷牵引辊、收卷第一导向辊和主收卷轴；所述副收卷单元包括基膜依次通过的收卷第二导向辊、收卷第三导向辊和副收卷轴。

进一步地，所述收卷装置还包括用于配制传动机构的传动装置设备箱。

进一步地，所述反应后处理装置和干燥处理装置均由烘箱构成，所述淋洗洗装置包括有水箱，所述水箱设置在所述烘箱的下方。

进一步地，在所述淋洗装置工序后设置有保护层涂覆装置，所述保护层涂覆装置为狭缝刮刀。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案的有益效果如下：本发明提供的涂膜机通过设置相互配合的放卷涂覆装置、反应后处理装置、淋洗装置、干燥处理装置、收卷装置和智能控制单元，使得本发明提供的涂膜机具有安全可靠、易操作、涂膜均匀、不产生褶皱的优点。

附图说明

图1为涂膜机的整体结构示意图；

图2为实施例中涂膜机放卷涂覆装置的结构示意图；

图3为实施例中涂膜机收卷装置的结构示意图。

其中：1-放卷涂覆装置；2-淋洗装置；3-反应后处理装置；4-收卷装置；5-干燥处理装置；11-放卷辊；12-调节辊；13-张力传感器；14-第一导向辊；15-第一牵引辊；16-第三导向辊；17-第二牵引辊；18-第四导向辊；19-放卷驱动装置设备箱；20-第三牵引辊；41-收卷驱动装置设备箱；42-副收卷轴；43-收卷第一导向辊；44-收卷第二导向辊；45-纠偏辊；46-收卷张力传感器；47-收卷牵引辊；48-收卷第三导向辊；49-主收卷轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

为了使得本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“A”、“B”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。为了保持本申请实施例的以下说明清楚且简明，本申请省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1-3所示，本发明提供一种涂膜机，包括基膜依次通过的放卷涂覆装置1、反应后处理装置3、淋洗装置2、干燥处理装置5、收卷装置4和智能控制单元。放卷涂覆装置用于将成卷的基膜展开，然后对基膜表面进行涂覆多种涂层；反应后处理装置用于对涂覆涂层后的基膜进行加热干燥处理；淋洗装置用于对涂覆干燥后的基膜表面进行清洗，干燥处理装置用于对淋洗后的基膜进行干燥，收卷装置用于将制备好的基膜进行收卷成卷，智能控制单元用于调配基膜生产过程的各种参数，包括涂膜速度，涂膜厚度和均匀度，张力，纠偏，温度、压力等，从而实现涂膜机的自动控制，实现自动化生产。

所述放卷涂覆装置包括基膜依次通过的放卷辊11、张力传感器13、调节辊12、导向辊和牵引辊；所述牵引辊的下方设置有胶槽，所述牵引辊的下半部分浸入所述胶槽，所述胶槽与所述牵引辊相切位置设置有用于控制涂层厚度的刮刀。放卷辊11用于将成卷的基膜放卷，以便后续进行基膜表面涂层材料的涂覆；张力传感器13用于检测基膜的的张力数据，中央控制单元通过采集张力数据，用于控制放卷辊11与牵引辊之间的相对速度；调节辊12用来调节基膜本身运行的速度，导向辊用来调节基膜的前进方向；牵引辊用于牵引基膜向前运动；胶槽用于盛放涂层材料。

所述导向辊包括第一导向辊14、第二导向辊(图中未示出)、第三导向辊16和第四导向辊18，所述刮刀为逗号刮刀(图中未示出)。

所述牵引辊包括第一牵引辊15、第二牵引辊17和第三牵引辊20，所述胶槽包括用于盛放第一涂层材料的第一胶槽、用于盛放第二涂层材料的第二胶槽和盛放第三涂层材料第三胶槽，所述刮刀包括用于控制第一涂层厚度的第一刮刀、用于控制第二涂层厚度的第二刮刀和用于控制第三涂层厚度的第三刮刀。

在所述第四导向辊18与所述第二牵引辊17之间设置有用于去除基膜表面多余液体的压缩空气刀。第一导向辊14设置在张力传感器13与第一牵引辊15之间，第二导向辊设置在第一牵引辊15和第三导向辊16之间，第三导向辊16设置在第二导向辊与第二牵引辊17之间；第四导向辊20设置在第二牵引辊17与第三牵引辊20之间。

在所述第三牵引辊20的上方与第三牵引辊20相切成60夹角的位置设置有用于涂覆第四涂层材料的狭缝刮刀(图中未示出)。狭缝刮刀用于涂覆保护层涂料。

所述收卷装置4包括基膜依次通过的纠偏辊45、收卷第二导向辊44、收卷第三导向辊48、收卷张力传感器46、收卷牵引辊47、收卷第一导向辊43和主收卷轴49。收卷装置4还包括副收卷轴，主收卷轴49和副收卷轴42均用于对制备好的基膜进行收卷，正常情况下，主要使用主收卷轴49进行收卷，特殊情况下，例如主收卷轴49出现故障，启用副收卷轴42进行收卷。

所述收卷装置4还包括用于配置传动机构的收卷驱动装置设备箱。传动装置设备箱用于盛放驱动收卷装置的驱动装置，例如可以是伺服电机组件。

所述反应后处理装置3和干燥处理装置5均由烘箱构成，所述淋洗洗装置2包括有水箱，所述水箱设置在所述烘箱的下方。

反应后处理装置3和干燥处理装置5均有由3节烘箱构成，每节烘箱4米长，每节烘箱配有一台风机，烘箱内底部设置有一组导向轮，轮间距0.5米，导向轮上设有一排风嘴，风嘴间距0.12米，距离导向轮距离约为0.1米。

在所述淋洗装置2工序后设置有保护层涂覆装置(图中未示出)，所述保护层涂覆装置为狭缝刮刀。

所述涂膜机用的驱动机构均为伺服电机，采用伺服电机便于涂膜机实现自动控制。

上述涂膜机的工作方法如下：

涂膜机涂膜时，基膜首先进入放卷涂覆装置1，将基膜装载在放卷辊11上，基膜经过调节辊12后再经过张力传感器辊13，智能控制单元接收张力传感器13检测到的张力信号并发出控制信号，以控制放卷辊11与第一牵引辊15之间的相对速度。基膜经过张力传感器13后进入第一导向辊14，之后进入第一牵引辊15和第一胶槽(图中未示出)，浸涂第一涂层材料，第一涂层材料为具有一定粘度且含有催化剂的涂膜液，第一涂层厚度由第一胶槽上方的第一刮刀控制，基膜表面多余的液体被逗号刮刀刮下后回流至第一胶槽；表面涂有第一涂层的基膜经过第二导向辊(图中未示出)和第三导向辊16进入第二牵引辊17和第二胶槽，浸涂第二涂层材料，第二涂层材料为含有间苯二胺聚合单体的水溶液，第二涂层厚度由第二刮刀控制，多余的液体由第二刮刀刮下后回流至第二胶槽；涂有两层涂层的基膜经过第四导向辊18进入第三牵引辊20和第三胶槽，浸涂第三涂层材料，第三涂层材料为含有1，3，5-均苯三甲酰氯的有机溶液，第三涂层厚度由第三刮刀和压缩空气刀控制，多余的液体由第三刮刀和压缩空气刀刮下后回流至第三胶槽；在第三胶槽中，苯二胺聚合单体与1，3，5-均苯三甲酰氯发生界面聚合反应形成聚酰胺涂层；基膜随后进入反应后处理装置3，即基膜通过20米长的烘箱内加热完成界面聚合反应并蒸发去除多余的溶剂；随后基膜进入淋洗装置2，对基膜表面进行清洗，以去除多余物质；随后基膜进入干燥处理装置5，具有聚酰胺涂层的基膜在该单元加热固化后，基膜涂覆完成；制备好的基膜进入纠偏辊45进行45度纠偏；然后进入收卷装置4，经过收卷第二导向辊44、收卷第三导向辊43和张力传感器46后，由收卷牵引辊47牵引至收卷主轴49收卷,即完成基膜收卷。

优选的，基膜从淋洗装置2出来后，进入干燥处理装置5前，还可以设置保护层涂覆装置，保护层涂覆装置采用狭缝刮刀定量涂覆第四涂层材料，以形成聚酰胺涂层保护膜；

上述工作方法中，作为另一种选择，第三涂层材料(1，3，5-均苯三甲酰氯的有机溶液)也可以用狭缝刮刀涂覆，定量更准确。

上述工作方法中的淋洗装置2可以仅仅是水洗处理；淋洗装置2还可以进一步分为六段：第一段是清水淋洗；第二段是酸洗，以去除残留的碱性单体间苯二胺；第三段是水洗，以去除残余的酸；第四段是氧化处理，可以用次氯酸钠氧化；第五段是水洗，以去除残余的次氯酸钠；第六段是还原处理，例如用亚硫酸钠去除残留的次氯酸钠。

在涂膜机的放卷涂覆装置1、反应后处理装置3、淋洗装置2、保护层涂覆装置、干燥处理装置5和收卷装置4处均设有摄像头，以监控整个基膜涂覆的生产过程；涂覆机涂覆生产过程中的所有技术参数，包括涂膜速度、涂层厚度、聚合单体浓度、反应温度、后处理单元温度，均可通过传感器和网络传送到智能控制单元，智能控制单元通过涂覆机生产过程中的技术参数的处理，可实现涂膜机的自动化和智能化。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种涂膜机，其特征在于，包括智能控制单元和基膜依次通过的放卷涂覆装置、反应后处理装置、淋洗装置、干燥处理装置和收卷装置。

2.根据权利要求1所述的涂膜机，其特征在于，所述放卷涂覆装置包括基膜依次通过的放卷辊、张力传感器、调节辊、导向辊和牵引辊；所述牵引辊的下方设置有胶槽，所述牵引辊的下半部分浸入所述胶槽，所述胶槽与所述牵引辊相切位置设置有用于控制涂层厚度的刮刀。

3.根据权利要求2所述的涂膜机，其特征在于，所述导向辊包括第一导向辊、第二导向辊、第三导向辊和第四导向辊，所述刮刀为逗号刮刀。

4.根据权利要求3所述的涂膜机，其特征在于，所述牵引辊包括第一牵引辊、第二牵引辊和第三牵引辊，所述胶槽包括用于盛放第一涂层材料的第一胶槽、用于盛放第二涂层材料的第二胶槽和盛放第三涂层材料的第三胶槽，所述刮刀包括用于控制第一涂层厚度的第一刮刀、用于控制第二涂层厚度的第二刮刀和用于控制第三涂层厚度的第三刮刀。

5.根据权利要求4所述的涂膜机，其特征在于，在所述第四导向辊与所述第二牵引辊之间设置有用于去除基膜表面多余液体的压缩空气刀。

6.根据权利要求5所述的涂膜机，其特征在于，在所述第三牵引辊的上方与第三牵引辊相切成60夹角的位置设置有用于涂覆第四涂层材料的狭缝刮刀。

7.根据权利要求6所述的涂膜机，其特征在于，所述收卷单元包括主收卷单元和副收卷单元，所述主收卷单元包括基膜依次通过的纠偏装置、张力传感器、收卷牵引辊、收卷第一导向辊和主收卷轴；所述副收卷单元包括基膜依次通过的收卷第二导向辊、收卷第三导向辊和副收卷轴。

8.根据权利要求7所述的涂膜机，其特征在于，所述收卷单元还包括用于配制传动机构的传动装置设备箱。

9.根据权利要求8所述的涂膜机，其特征在于，所述反应后处理装置和干燥处理装置均由烘箱构成，所述淋洗装置包括有水箱，所述水箱设置在所述烘箱的下方。

10.根据权利要求9所述的涂膜机，其特征在于，在所述淋洗装置工序后设置有保护层涂覆装置，所述保护层涂覆装置为狭缝刮刀。

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