CN111926318B - 一种铜箔卷端面的防氧化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜箔卷端面的防氧化方法,属于铜箔防氧化技术领域,其技术要点包括下述步骤:(1)配制防氧化溶液;(2)将配制好的防氧化溶液装入雾化设备内制成雾化液,将雾化设备的出雾嘴对着铜箔卷端面,控制铜箔卷转速为12‑18rpm,同时控制出雾嘴与铜箔卷端面的间距为6‑18cm,均匀喷雾25‑60s;本发明旨在提供一种工艺巧妙,操作简便但是效果良好的铜箔卷端面的防氧化方法;用于铜箔卷端面的防氧化。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜箔卷的防氧化处理工艺,更具体地说,尤其涉及一种铜箔卷端面的防氧化方法。
背景技术
电解铜箔是电子工业的基础材料,电解铜箔生产属于技术层次较高的铜加工行业。铜箔防氧化处理是一个非常重要的步骤,如果铜箔发生氧化变色,不仅影响铜箔的外观,更重要的是将导致铜箔附着力下降,涂布出现露箔点等质量缺陷,进而影响电池的性能。
现有技术中,铜箔防氧化处理流程是首先对整宽幅铜箔通过表面处理机或生箔连体机进行防氧化处理,再根据客户需求进行所需宽幅的裁切。在实际操作过程中发现,裁切后铜箔端面未进行防氧化处理,使得铜箔直接与空气接触,造成铜箔端面在后续运输、储存及加工过程中出现氧化变色的现象,既影响外观,又影响其性能,还影响其销售。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提供一种工艺巧妙,操作简便但是效果良好的铜箔卷端面的防氧化方法。
本发明的技术方案是这样实现的:一种铜箔卷端面的防氧化方法,包括下述步骤:
(1)配制防氧化溶液;(2)将配制好的防氧化溶液装入雾化设备内制成雾化液,将雾化设备的出雾嘴对着铜箔卷端面,控制铜箔卷转速为12-18rpm,同时控制出雾嘴与铜箔卷端面的间距为6-18cm,均匀喷雾25-60s。
上述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,步骤(1)所述配制防氧化溶液具体为:准备电导率<4μs/cm的去离子水,往去离子水中添加苯骈三氮唑、硅烷偶联剂和浓度为3-10%的分析纯乙醇,控制pH值范围为4-6,液体温度25-30℃,搅拌均匀即得所述防氧化溶液;所述苯骈三氮唑的浓度为0.5-3g/L,所述硅烷偶联剂的浓度为0.5-3g/L,所述分析纯乙醇的添加浓度为5-15ml/L。
上述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,步骤(2)中,所述雾化液雾化粒径<5μm的占比≧80%。
上述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,步骤(2)中,所述出雾嘴内孔的径向截面面积为5-10cm2。
上述的一种铜箔卷端面的防氧化方法中,所述出雾嘴呈扁平状。
上述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,步骤(2)中,所述出雾嘴的出雾量为2-5ml/min。
上述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,步骤(2)中,所述喷雾具体为:
当铜箔卷直径小于20cm时,出雾嘴与铜箔卷端面的间距为6-9cm,喷雾时间为25-35s;
当铜箔卷直径为20-30cm时,出雾嘴与铜箔卷端面的间距为9-15cm,喷雾时间为35-45s;
当铜箔卷直径大于30cm时,出雾嘴与铜箔卷端面的间距为15-20cm,喷雾时间为45-60s。
上述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,步骤(2)中,喷雾时,出雾嘴位于铜箔卷中轴线其中一侧的端面中部,出雾嘴喷出的雾化液的横向宽度与铜箔卷端面的宽度相适应。
上述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,步骤(2)中,喷雾时,周围环境的空气压强为2-5帕。
本发明采用上述工艺后,通过将防氧化溶液制成雾化液喷施于铜箔卷端面,并通过各工艺参数的环环相扣配合,使得铜箔卷端面形成一层均匀的防氧化膜,既达到防氧化作用,又避免防氧化溶液进入铜箔卷内,造成铜箔表面形成水痕,直接影响其品质性能。
附图说明
图1为本发明实验例随机铜箔卷1打包存放在车厢中的示意图;
图2为本发明实验例随机铜箔卷1在车厢存放6天后的端面示意图;
图3为本发明实验例随机铜箔卷1在仓库存放15天后的端面示意图;
图4为本发明实验例随机铜箔卷1在仓库存放45天后的端面示意图;
图5为本发明实验例随机铜箔卷1在仓库存放75天后的端面示意图;
图6为本发明实验例随机铜箔卷1在仓库存放93天后的端面示意图;
图7为本发明实验例随机铜箔卷2打包存放在车厢中的示意图;
图8为本发明实验例随机铜箔卷2在车厢存放4天后的端面示意图;
图9为本发明实验例随机铜箔卷2在仓库存放15天后的端面示意图;
图10为本发明实验例随机铜箔卷2在仓库存放30天后的端面示意图;
图11为本发明实验例随机铜箔卷2在仓库存放60天后的端面示意图;
图12为本发明实验例随机铜箔卷组在仓库存放90天后的端面示意图;
图13为本发明实验例随机铜箔卷组喷涂防氧化液时的示意图;
图14为本发明实验例随机铜箔卷组在仓库存放7天后的端面示意图;
图15为本发明实验例随机铜箔卷组在仓库存放20天后的端面示意图;
图16为本发明实验例随机铜箔卷组在仓库存放40天后的端面示意图;
图17为本发明实验例随机铜箔卷组在仓库存放60天后的端面示意图;
图18为本发明实验例随机铜箔卷组在仓库存放90天后的端面示意图;
图19是本发明对比例中铜箔卷抽真空后的示意图;
图20是本发明对比例中铜箔卷抽真空存放15天后端部无异常的示意图;
图21是本发明对比例中铜箔卷抽真空存放50天后端部氧化的示意图;
图22是本发明对比例中铜箔卷端面喷洒有机气体并存放20天后边部出现轻微氧化的示意图;
图23是本发明对比例中铜箔卷端面喷洒有机气体并存放25天后大批量出现边部氧化的示意图;
图24是本发明对比例中铜箔卷端面喷洒有机气体并存放60天后边部出现明显氧化的示意图;
图25是本发明对比例中铜箔卷端部包裹放置脱氧剂的示意图;
图26是本发明对比例中铜箔卷端部包裹放置脱氧剂并存放60天后的示意图;
图27是本发明对比例中铜箔卷端部放置脱氧纸并存放5天后的示意图之一;
图28是本发明对比例中铜箔卷端部放置脱氧纸并存放5天后的示意图之二。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明,但并不构成对本发明的任何限制。
本发明的一种铜箔卷端面的防氧化方法,包括下述步骤:
(1)配制防氧化溶液,具体为:准备电导率<4μs/cm的去离子水,往去离子水中添加苯骈三氮唑、硅烷偶联剂和浓度为3-10%的分析纯乙醇,控制pH值范围为4-6,液体温度25-30℃,搅拌均匀即得所述防氧化溶液;所述苯骈三氮唑的浓度为0.5-3g/L,所述硅烷偶联剂的浓度为0.5-3g/L,所述分析纯乙醇的添加浓度为5-15ml/L,即每升去离子水添加5-15ml浓度为3-10%的分析纯乙醇。浓度为3-10%的分析纯乙醇,即将分配纯乙醇的浓度稀释成3-10%的乙醇溶剂。
本配方只采用苯骈三氮唑,不像其他防氧化剂配方那么复杂,因为其只需要考虑铜箔卷运输及存储中端部不会氧化即可,不需要考虑在其使用过程中的防氧化。铜箔卷在使用时,会进行再分切并进行再处理。
合理的硅烷偶联剂用量,是为了生成适宜稠度的溶液,以保证在形成雾化粒并喷施于铜箔卷端部时,能形成均匀的防氧化膜。并且,非常重要的,适宜的稠度也可避免雾化粒进入铜箔卷端部。当然,这也跟雾化时的工艺紧密相关。但不管如何,通过偶然的实验发现,当配方组分处于上述用量时,所形成的防氧化剂的稀稠度,其所具有的表面张力,可完全避免进入铜箔卷端部内。
(2)将配制好的防氧化溶液装入雾化设备内制成雾化液,雾化设备可以是现有常规的各式雾化设备。将雾化设备的出雾嘴对着铜箔卷端面,控制铜箔卷转速为12-18rpm,同时控制出雾嘴与铜箔卷端面的间距为6-18cm,均匀喷雾25-60s。
雾化结束后即时用无油保鲜膜将整卷铜箔密封包好,纸管两端用电工胶带缠绕。
优选地,所述雾化液雾化粒径<5μm的占比≧80%,同时,在喷雾时,周围环境的空气压强为2-5帕。在该范围内,雾化液可以具有较好的分散、漂浮效果,实现均匀分布。在室内合理的气压,即空气流速下,雾化液自由朝上飘散并附着在铜箔卷端部。
优选地,为实现雾化液所述出雾嘴内孔的径向截面面积为5-10cm2。
进一步优选地,所述出雾嘴呈扁平状。这样可提升雾化液喷出时的最大宽度,并使整个出雾口底部水平,保证均匀性。
进一步地,在喷雾时,所述出雾嘴的出雾量为2-5ml/min。并且,
当铜箔卷直径小于20cm时,出雾嘴与铜箔卷端面的间距为6-9cm,喷雾时间为25-35s;
当铜箔卷直径为20-30cm时,出雾嘴与铜箔卷端面的间距为9-15cm,喷雾时间为35-45s;
当铜箔卷直径大于30cm时,出雾嘴与铜箔卷端面的间距为15-20cm,喷雾时间为45-60s。
精确地根据铜箔卷尺寸进行位置的选择及喷雾时间的控制,既保证防氧化膜均匀无遗漏,又避免雾化液进入铜箔卷内。
进一步优选地,喷雾时,出雾嘴位于铜箔卷中轴线其中一侧的端面中部,出雾嘴与铜箔卷端面的具体距离,以出雾嘴喷出的雾化液的横向宽度与铜箔卷端面的宽度相适应为标准,即要保证雾化液的横向宽度不小于铜箔卷端面的卷宽,卷宽即是铜箔卷外圆半径与内圆半径的差值。这样可以保证铜箔卷端部在旋转过程中,每个位置可以均匀地被沾上防氧化雾化液,而不是被喷上,防氧化雾化液,是以基本无压力的状态覆盖在铜箔卷端面,避免防氧化液进入端面内。
本发明的整个工艺,是相互配合的一个整体,整个工艺围绕既保证氧化膜均匀覆盖铜箔卷端面,又要避免覆膜时,防氧化液的雾液过多或压力过大而造成雾液的渗入。防渗入,是本发明的难点。因为铜箔卷端面,是由一层层的铜箔层叠而成,类似于书本的侧端面,既要保证膜的均匀又要避免渗入,从雾液稀稠度、雾化液施用时的量、时间等众多因素,均需要考虑,如果不通过创造性劳动,单凭常规实验,难以获得理想的工艺。
实施例1处理直径为18cm的铜箔卷
防氧化溶液配方:电导率<4μs/cm的去离子水,往去离子水中添加苯骈三氮唑、硅烷偶联剂和浓度为3-10%的分析纯乙醇,控制pH值范围为4-6,液体温度25-30℃,搅拌均匀即得所述防氧化溶液;所述苯骈三氮唑的浓度为0.5g/L,所述硅烷偶联剂的浓度为0.5g/L,所述分析纯乙醇的添加浓度为5ml/L。
工艺:将配制好的防氧化溶液装入雾化设备内制成雾化液,雾化液雾化粒径<5μm的占比≧80%。雾化设备出雾嘴呈扁平状且内孔的径向截面面积为5cm2。出雾嘴的出雾量为2ml/min。
喷雾时,周围环境的空气压强为2-5帕。然后将雾化设备的出雾嘴对着铜箔卷端面,控制铜箔卷转速为12rpm,同时控制出雾嘴与铜箔卷端面的间距为6cm,均匀喷雾25s。
实施例2处理直径为25cm的铜箔卷
防氧化溶液配方:电导率<4μs/cm的去离子水,往去离子水中添加苯骈三氮唑、硅烷偶联剂和浓度为3-10%的分析纯乙醇,控制pH值范围为4-6,液体温度25-30℃,搅拌均匀即得所述防氧化溶液;所述苯骈三氮唑的浓度为1.5g/L,所述硅烷偶联剂的浓度为1.5g/L,所述分析纯乙醇的添加浓度为10ml/L。
工艺:将配制好的防氧化溶液装入雾化设备内制成雾化液,雾化液雾化粒径<5μm的占比≧80%。雾化设备出雾嘴呈扁平状且内孔的径向截面面积为7cm2。出雾嘴的出雾量为3.5ml/min。
喷雾时,周围环境的空气压强为2-5帕。然后将雾化设备的出雾嘴对着铜箔卷端面,控制铜箔卷转速为15rpm,同时控制出雾嘴与铜箔卷端面的间距为12cm,均匀喷雾40s。
实施例3处理直径为35cm的铜箔卷
防氧化溶液配方:电导率<4μs/cm的去离子水,往去离子水中添加苯骈三氮唑、硅烷偶联剂和浓度为3-10%的分析纯乙醇,控制pH值范围为4-6,液体温度25-30℃,搅拌均匀即得所述防氧化溶液;所述苯骈三氮唑的浓度为3g/L,所述硅烷偶联剂的浓度为3g/L,所述分析纯乙醇的添加浓度为15ml/L。
工艺:将配制好的防氧化溶液装入雾化设备内制成雾化液,雾化液雾化粒径<5μm的占比≧80%。雾化设备出雾嘴呈扁平状且内孔的径向截面面积为10cm2。出雾嘴的出雾量为5ml/min。
喷雾时,周围环境的空气压强为2-5帕。然后将雾化设备的出雾嘴对着铜箔卷端面,控制铜箔卷转速为18rpm,同时控制出雾嘴与铜箔卷端面的间距为20cm,均匀喷雾-60s。
实验例
取实施例1至3所处理后的铜箔卷各5卷,共15卷,于不同日期打包装箱并存放于车厢环境内,存放4-7天后取出复检,无异常。随后将各卷铜箔卷转入仓库存放,存放15天后复检无异常。然后每隔一个月左右不定期对各铜箔卷复检一次,直至半年后,均无异常。15卷铜箔卷,最终从存放9个月至12个月期间,陆续出现端部氧化问题。而一般铜箔卷的存放期为不超三个月,最长不超半年。说明采用本发明的工艺,已经完全可以解决铜箔卷端部氧化问题。
下面为15卷铜箔卷中的随机两卷铜箔卷的部分追踪记录表:
随机铜箔卷1,车厢存放6日,复检无异常,后转入仓库存放跟进,存放15天后复检无异常,存放45天后复检无异常,存放75天后复检无异常,存放93天后复检无异常。详见图1至图6。
随机铜箔卷2,车厢存放4日,复检无异常,后转入仓库存放跟进,存放15天后复检无异常,存放30天后复检无异常,存放60天后复检无异常,存放90天后复检无异常。详见图7至图12。
随机铜箔卷组,为证明本发明工艺的效果,随机再提供上述15卷铜箔卷中部分铜箔卷的追踪记录,详见图13至图18。
对照例,为便于观察氧化后的各种情况及所试验过的各种防氧化工艺,提供真空包装、有机气体填充、端部包覆脱氧剂、端部包覆脱氧纸四个实验中的铜箔卷端部图片,详见图19至图28。从对照例可见,除本发明工艺外,其余四种工艺均无法达到有效的防氧化效果。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式,仅用来方便说明本发明,并非对本发明作任何形式上的限制,任何所属技术领域中具有通常知识者,若在不脱离本发明所提技术特征的范围内,利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例,并且未脱离本发明的技术特征内容,均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (7)
1.一种铜箔卷端面的防氧化方法,其特征在于,包括下述步骤:
(1)配制防氧化溶液,准备电导率<4μs/cm的去离子水,往去离子水中添加苯骈三氮唑、硅烷偶联剂和浓度为3-10%的分析纯乙醇,控制pH值范围为4-6,液体温度25-30℃,搅拌均匀即得所述防氧化溶液;所述苯骈三氮唑的浓度为0.5-3g/L,所述硅烷偶联剂的浓度为0.5-3g/L,所述分析纯乙醇的添加浓度为5-15ml/L;(2)将配制好的防氧化溶液装入雾化设备内制成雾化液,所述雾化液雾化粒径<5μm的占比≧80%;将雾化设备的出雾嘴对着铜箔卷端面,控制铜箔卷转速为12-18rpm,同时控制出雾嘴与铜箔卷端面的间距为6-18cm,均匀喷雾25-60s。
2.根据权利要求1所述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,其特征在于,步骤(2)中,所述出雾嘴内孔的径向截面面积为5-10 cm2。
3.根据权利要求2所述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,其特征在于,所述出雾嘴呈扁平状。
4.根据权利要求1所述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,其特征在于,步骤(2)中,所述出雾嘴的出雾量为2-5ml/min。
5.根据权利要求1所述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,其特征在于,步骤(2)中,所述喷雾具体为:
当铜箔卷直径小于20cm时,出雾嘴与铜箔卷端面的间距为6-9cm,喷雾时间为25-35s;
当铜箔卷直径为20-30cm时,出雾嘴与铜箔卷端面的间距为9-15cm,喷雾时间为35-45s;
当铜箔卷直径大于30cm时,出雾嘴与铜箔卷端面的间距为15-20cm,喷雾时间为45-60s。
6.根据权利要求1或5所述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,其特征在于,步骤(2)中,喷雾时,出雾嘴位于铜箔卷中轴线其中一侧的端面中部,出雾嘴喷出的雾化液的横向宽度与铜箔卷端面的宽度相适应。
7.根据权利要求1所述的一种铜箔卷端面的防氧化方法,其特征在于,步骤(2)中,喷雾时,周围环境的空气压强为2-5帕。
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