CN114178119A - 一种多孔膜的凹版涂布方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多孔膜的凹版涂布方法及装置，包括利用放卷装置将基膜进行牵出，然后基膜经过输送装置对基膜进行传送，基膜经过输送装置的传送到涂布头处，涂布头对基膜进行涂布处理，利用凹版辊的旋转，可以将涂布浆料从料槽中旋转带出，转动凹版辊将浆料带动到刮料刀处，刮料刀将凹版辊中多余浆料进行刮除，落入料槽内部，浆料在凹版辊凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度，在橡胶压辊的压力下基膜与凹版辊充分接触。本发明通过利用凹版辊、刮料刀、料槽和橡胶压辊的相互配合，将凹版涂布的方向改为垂直向上的涂布，即浆料涂覆在基膜的面向地面的一面，进而有利于减小浆料受重力因素影响向下渗流，便于使涂布稳定均匀。

Description

一种多孔膜的凹版涂布方法及装置
技术领域
本发明涉及涂布领域，特别涉及一种多孔膜的凹版涂布方法及装置。
背景技术
在多孔介质基材上涂布是制造具有某种或某些种功能复合材料的重要方法，这方面的例子有很多，相变材料或碳化硅涂层为运动服提供隔热，以保持适合人体的温度，聚氨酯涂料用于增加衣服的透气性防水性能，除了在纺织工业的应用外，在多孔介质上涂布也在其他领域也有广泛的应用，如在电池制造领域，近年来，在多孔催化气体扩散层上直接涂覆聚合物电解质膜已被用来制造PEM燃料电池的膜电解质组件，而在锂电池隔膜制造领域，在聚烯烃多孔隔膜上涂敷氧化铝和勃姆石颗粒，提高了传统聚烯烃隔膜的耐高温性能和吸电解液性能，大大提高了锂电池的安全性能，推进了锂电池制造技术的进步，另外在无纺布上浸涂氧化铝陶瓷材料是另一种隔膜的制造方法。
在锂电池聚烯烃氧化铝或勃姆石水性浆料涂布工艺中，由于氧化铝或勃姆石的粒径d50＝200nm，远大于聚烯烃隔膜的孔径，另外水与聚烯烃的润湿性能较差，因此颗粒材料和水在涂布和干燥过程中并没有大量进入聚烯烃膜的微孔中，从涂布工艺上看，这样的涂布与涂敷在无孔基膜上的过程并无不同，如果采用同样的浆料涂敷在平均孔径10甚至几十微米的无纺布上时，涂布浆料往往会渗入并穿过无纺布到达它的背面，与涂布辊、过辊或干燥箱中的辊筒接触，成为破坏涂布和干燥的干扰因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多孔膜的凹版涂布方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多孔膜的凹版涂布方法及装置，包括S1：利用放卷装置将基膜进行牵出，然后基膜经过输送装置对基膜进行传送；
S2：基膜经过输送装置的传送到涂布头处，涂布头对基膜进行涂布处理，利用凹版辊的旋转，可以将涂布浆料从料槽中旋转带出，转动的凹版辊将浆料带动到刮料刀处，刮料刀将凹版辊中多余的浆料进行刮除，落入料槽的内部，浆料在凹版辊凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度；
S3：在橡胶压辊的压力下基膜与凹版辊充分接触，并将涂布浆料涂敷到基膜的下表面；
S4：基膜经过涂布处理后进入到干燥箱的内部，然后经过干燥箱干燥后，收卷装置对干燥后的基膜进行收卷。
优选的，在所述S2步骤中，所述涂布头为涂敷方向向上的凹版涂布形式，涂层在基膜的下表面。
优选的，在所述S3步骤中，所述橡胶压辊和凹版辊与基膜稳定接触，基膜不容易受干燥箱内随机产生的抖动的影响，涂层比较稳定。
优选的，在所述S4步骤中，所述基膜进入一节或几节干燥箱进行干燥固化。
优选的，在所述S4步骤中，所述收卷装置由电机带动，基膜收卷在收卷辊筒上。
优选的，其中，所述步骤S2中使用的涂布头包括凹版辊、刮料刀、料槽和橡胶压辊，所述基膜位于凹版辊和橡胶压辊之间，所述橡胶压辊位于凹版辊的上方，所述凹版辊的底部位于料槽的内部，所述刮料刀位于凹版辊的一侧，所述刮料刀的一侧与凹版辊的外壁相贴合，且所述橡胶压辊可沿水平方向基膜的上游或下游移动Lmm，所述Lmm小于或等于50mm。
优选的，所述涂布头还包括吸液辊，所述吸液辊位于橡胶压辊的一侧，所述吸液辊的外壁与橡胶压辊的外壁相贴合。
优选的，所述涂布头还包括刮刀和接料槽，所述刮刀和集液槽均位于橡胶压辊的一侧，所述刮刀的一侧与橡胶压辊的外壁相贴合，所述集液槽位于刮刀的下方；
所述步骤S2中使用的输送装置包括托辊，所述基膜位于托辊的上方。
优选的，所述输送装置还包括过辊，所述过辊位于涂布头和干燥箱之间，且所述基膜位于过辊的上方。
优选的，所述S4步骤中使用的收卷装置包括电机和收卷辊筒，所述电机的输出端与收卷辊筒传动连接。
本发明的技术效果和优点：
(1)本发明通过利用凹版辊、刮料刀、料槽和橡胶压辊的相互配合，将凹版涂布的方向改为垂直向上的涂布，即浆料涂覆在基膜的面向地面的一面，进而有利于减小浆料受重力因素影响向下渗流，便于使涂布稳定均匀；
(2)本发明通过利用橡胶压辊沿水平方向向基膜上游移动Lmm，压辊向上游移动，基膜先与压辊接触，然后悬空一短距离约为Lmm后再与凹版辊表面的浆料接触，此种状态下，即使浆料渗出基膜上表面，也不会与压辊接触，压辊向下游移动Lmm，会隔断从干燥箱传递过来的基膜抖动，提高涂布稳定性和涂层均匀性，便于解决残留渗出浆料影响涂布均匀性的问题；
(3)本发明通过利用过辊的方式，有利于隔断从干燥箱传递过来的基膜抖动，提高涂布稳定性和涂层均匀性，该种情况优选用于溶剂渗出量较少的情况，同时基膜在过辊上的包角较小的情况；
(4)本发明通过利用吸液辊的方式，可以在橡胶压辊的旁边增加一根吸液辊，用于吸收渗出基膜流到压辊表面上的溶剂和浆料混合物，当辊面吸收溶剂饱和后，可进行快速更换；
(5)本发明通过利用刮刀和接料槽的相互配合，用于刮除渗出基膜流到压辊表面上的溶剂和浆料混合物，接料槽对刮刀刮下的浆料进行收集。
附图说明
图1为本发明涂布机总成结构示意图。
图2为本发明凹版辊处结构示意图。
图3为本发明橡胶压辊处结构示意图。
图4为本发明过辊处结构示意图。
图5为本发明吸液辊处结构示意图。
图6为本发明刮刀处结构示意图。
图7为本发明干燥箱处结构示意图。
图中：1、放卷装置；2、托辊；21、过辊；3、涂布头；31、凹版辊；32、刮料刀；33、料槽；34、橡胶压辊；35、吸液辊；36、刮刀；4、干燥箱；5、收卷装置；6、基膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供了如图1-7所示的一种多孔膜的凹版涂布方法，包括S1：利用放卷装置1将基膜6进行牵出，放卷装置1包括放卷辊筒，放卷辊筒辊便于将基膜6进行牵出，将基膜6牵出到托辊2的上方，然后进入到涂布头3、干燥箱4和收卷装置5上，然后基膜6经过输送装置对基膜6进行传送。
S2：基膜6经过输送装置的传送到涂布头3处，涂布头3有利于对基膜6进行涂布，涂布头3对基膜6进行涂布处理，利用凹版辊31的旋转，可以将涂布浆料从料槽33中旋转带出，转动的凹版辊31将浆料带动到刮料刀32处，刮料刀32将凹版辊31中多余的浆料进行刮除，落入料槽33的内部，浆料在凹版辊31凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度。
S3：在橡胶压辊34的压力下基膜6与凹版辊31充分接触，有利于对基膜6进行涂布，并将涂布浆料涂敷到基膜6的下表面。
S4：基膜6经过涂布处理后进入到干燥箱4的内部，干燥箱4为气浮或气垫式，有利于对涂布后的基膜6进行干燥，然后经过干燥箱4干燥后，收卷装置5对干燥后的基膜6进行收卷，电机带动收卷辊筒进行转动，基膜6缠绕在收卷辊筒的外壁，实现收卷。
在S2步骤中，涂布头3为涂敷方向向上的凹版涂布形式，涂层在基膜6的下表面，在S3步骤中，橡胶压辊34和凹版辊31与基膜6稳定接触，基膜6不容易受干燥箱4内随机产生的抖动的影响，涂层比较稳定，在S4步骤中，基膜6进入一节或几节干燥箱4进行干燥固化，在S4步骤中，收卷装置5由电机带动，基膜6收卷在收卷辊筒上。
本发明还提供了如图1-7所示的一种多孔膜的凹版涂布装置，其中，步骤S2中使用的涂布头3包括凹版辊31、刮料刀32、料槽33和橡胶压辊34，凹版辊31的涂敷方向向上，凹版辊31有利于将涂布浆料从料槽33的旋转带出，且凹版辊31凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度，刮料刀32有利于将凹版辊31中多余浆料刮除，料槽33有利于凹版辊31进行取料，橡胶压辊34有利于将涂布浆料涂敷到基膜6的下表面，浆料不容易穿过基膜6的空隙到达上表面，基膜6位于凹版辊31和橡胶压辊34之间，橡胶压辊34位于凹版辊31的上方，凹版辊31的底部位于料槽33的内部，刮料刀32位于凹版辊31的一侧，刮料刀32的一侧与凹版辊31的外壁相贴合，且橡胶压辊34可沿水平方向基膜6的上游或下游移动Lmm，Lmm小于或等于50mm，向上游移动有利于避免浆料渗透到橡胶压辊34上，向下游移动有利于减弱基膜6的抖动。
涂布头3还包括吸液辊35，吸液辊35有利于吸除橡胶压辊34表面的浆料，吸液辊35的材质优选海绵、脱脂棉、棉布料、无纺布、纤维纸等，吸液辊35可更换，吸液辊35位于橡胶压辊34的一侧，吸液辊35的外壁与橡胶压辊34的外壁相贴合。
涂布头3还包括刮刀36和接料槽，接料槽可为接料盘或接料盒的内腔，刮刀36有利于将橡胶压辊34表面的浆料进行刮除，刮刀36为刚性或柔性材质，刮刀36可以为不锈钢片、塑料片和橡胶片等，刮刀36和集液槽均位于橡胶压辊34的一侧，刮刀36的一侧与橡胶压辊34的外壁相贴合，集液槽位于刮刀36的下方。
步骤S2中使用的输送装置包括托辊2，有利于对基膜6进行输送，基膜6位于托辊2的上方。
输送装置还包括过辊21，过辊21有利于减弱基膜6在涂布头3处的抖动，即使渗透到涂布面的背面，因为在干燥固化完成前没有接触辊筒，所以能够形成均匀的涂层，该种情况优选用于溶剂渗出量较少的情况，同时基膜6在过辊21上的包角较小的情况，过辊21位于涂布头3和干燥箱4之间，且基膜6位于过辊21的上方。
S4步骤中使用的收卷装置5包括电机和收卷辊筒，电机通过外接的电机开关与外部电源电性连接，电机有利于带动收卷辊筒进行转动，便于对基膜6进行收卷，电机的输出端与收卷辊筒传动连接。
实施例二
S1：利用放卷装置1将基膜6进行牵出，然后基膜6经过输送装置对基膜6进行传送。
S2：基膜6经过输送装置的传送到涂布头3处，涂布头3对基膜6进行涂布处理，将橡胶压辊34沿水平方向向基膜6上游移动Lmm，向下游移动-Lmm，L优选小于50mm，当橡胶压辊34向上游移动时，基膜6先与橡胶压辊34相接触，然后悬空一短距离约为Lmm后再与凹版辊表面的浆料接触，凹版辊31的旋转，可以将涂布浆料从料槽33中旋转带出，转动的凹版辊31将浆料带动到刮料刀32处，刮料刀32将凹版辊31中多余的浆料进行刮除，落入料槽33的内部，浆料在凹版辊31凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度。
S3：在橡胶压辊34的压力下基膜6与凹版辊31充分接触，并将涂布浆料涂敷到基膜6的下表面。
S4：基膜6经过涂布处理后进入到干燥箱4的内部，然后经过干燥箱4干燥后，收卷装置5对干燥后的基膜6进行收卷。
实施例三
S1：利用放卷装置1将基膜6进行牵出，然后基膜6经过输送装置对基膜6进行传送。
S2：基膜6经过输送装置的传送到涂布头3处，涂布头3对基膜6进行涂布处理，利用凹版辊31的旋转，可以将涂布浆料从料槽33中旋转带出，转动的凹版辊31将浆料带动到刮料刀32处，刮料刀32将凹版辊31中多余的浆料进行刮除，落入料槽33的内部，浆料在凹版辊31凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度，基膜6在涂布完成后，经过过辊21的上方。
S3：在橡胶压辊34的压力下基膜6与凹版辊31充分接触，并将涂布浆料涂敷到基膜6的下表面。
S4：基膜6经过涂布处理后进入到干燥箱4的内部，然后经过干燥箱4干燥后，收卷装置5对干燥后的基膜6进行收卷。
实施例四
S1：利用放卷装置1将基膜6进行牵出，然后基膜6经过输送装置对基膜6进行传送。
S2：基膜6经过输送装置的传送到涂布头3处，涂布头3对基膜6进行涂布处理，利用凹版辊31的旋转，可以将涂布浆料从料槽33中旋转带出，转动的凹版辊31将浆料带动到刮料刀32处，刮料刀32将凹版辊31中多余的浆料进行刮除，落入料槽33的内部，浆料在凹版辊31凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度。
S3：在橡胶压辊34的压力下基膜6与凹版辊31充分接触，橡胶压辊34在进行转动时，吸液辊35与橡胶压辊34相接触，吸液辊35对由基膜6流到橡胶压辊34表面上的溶剂和浆料混合物进行吸收，当吸液辊35的辊面吸收溶剂饱和后，可进行快速更换，并将涂布浆料涂敷到基膜6的下表面。
S4：基膜6经过涂布处理后进入到干燥箱4的内部，然后经过干燥箱4干燥后，收卷装置5对干燥后的基膜6进行收卷。
实施例五
S1：利用放卷装置1将基膜6进行牵出，然后基膜6经过输送装置对基膜6进行传送。
S2：基膜6经过输送装置的传送到涂布头3处，涂布头3对基膜6进行涂布处理，利用凹版辊31的旋转，可以将涂布浆料从料槽33中旋转带出，转动的凹版辊31将浆料带动到刮料刀32处，刮料刀32将凹版辊31中多余的浆料进行刮除，落入料槽33的内部，浆料在凹版辊31凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度。
S3：在橡胶压辊34的压力下基膜6与凹版辊31充分接触，在橡胶压辊34转动时，刮刀36的一侧与橡胶压辊34相贴合，刮刀36对渗出基膜6流到橡胶压辊34表面上的溶剂和浆料混合物进行刮除，刮除的浆料和溶剂混合物落入接料槽的内部，并将涂布浆料涂敷到基膜6的下表面。
S4：基膜6经过涂布处理后进入到干燥箱4的内部，然后经过干燥箱4干燥后，收卷装置5对干燥后的基膜6进行收卷。
本发明工作原理：利用放卷装置1将基膜6进行牵出，然后基膜6经过输送装置对基膜6进行传送，基膜6经过输送装置的传送到涂布头3处，涂布头3对基膜6进行涂布处理，利用凹版辊31的旋转，可以将涂布浆料从料槽33中旋转带出，转动的凹版辊31将浆料带动到刮料刀32处，刮料刀32将凹版辊31中多余的浆料进行刮除，落入料槽33的内部，浆料在凹版辊31凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度，在橡胶压辊34的压力下基膜6与凹版辊31充分接触，并将涂布浆料涂敷到基膜6的下表面，基膜6经过涂布处理后进入到干燥箱4的内部，然后经过干燥箱4干燥后，收卷装置5对干燥后的基膜6进行收卷。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多孔膜的凹版涂布方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用放卷装置(1)将基膜(6)进行牵出，然后基膜(6)经过输送装置对基膜(6)进行传送；
S2：基膜(6)经过输送装置的传送到涂布头(3)处，涂布头(3)对基膜(6)进行涂布处理，利用凹版辊(31)的旋转，可以将涂布浆料从料槽(33)中旋转带出，转动的凹版辊(31)将浆料带动到刮料刀(32)处，刮料刀(32)将凹版辊(31)中多余的浆料进行刮除，落入料槽(33)的内部，浆料在凹版辊(31)凹槽中形成均匀稳定的平均料液当量厚度；
S3：在橡胶压辊(34)的压力下基膜(6)与凹版辊(31)充分接触，并将涂布浆料涂敷到基膜(6)的下表面；
S4：基膜(6)经过涂布处理后进入到干燥箱(4)的内部，然后经过干燥箱(4)干燥后，收卷装置(5)对干燥后的基膜(6)进行收卷。
2.根据权利要求1所述的一种多孔膜的凹版涂布方法，其特征在于，在所述S2步骤中，所述涂布头(3)为涂敷方向向上的凹版涂布形式，涂层在基膜(6)的下表面。
3.根据权利要求1所述的一种多孔膜的凹版涂布方法，其特征在于，在所述S3步骤中，所述橡胶压辊(34)和凹版辊(31)与基膜6稳定接触，基膜(6)不容易受干燥箱内随机产生的抖动的影响，涂层比较稳定。
4.根据权利要求1所述的一种多孔膜的凹版涂布方法，其特征在于，在所述S4步骤中，所述基膜(6)进入一节或几节干燥箱(4)进行干燥固化。
5.根据权利要求1所述的一种多孔膜的凹版涂布方法，其特征在于，在所述S4步骤中，所述收卷装置(5)由电机带动，基膜收卷在收卷辊筒上。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种多孔膜的凹版涂布装置，其特征在于，其中，所述步骤S2中使用的涂布头(3)包括凹版辊(31)、刮料刀(32)、料槽(33)和橡胶压辊(34)，所述基膜(6)位于凹版辊(31)和橡胶压辊(34)之间，所述橡胶压辊(34)位于凹版辊(31)的上方，所述凹版辊(31)的底部位于料槽(33)的内部，所述刮料刀(32)位于凹版辊(31)的一侧，所述刮料刀(32)的一侧与凹版辊(31)的外壁相贴合，且所述橡胶压辊(34)可沿水平方向基膜(6)的上游或下游移动Lmm，所述Lmm小于或等于50mm。
7.根据权利要求6所述的一种多孔膜的凹版涂布装置，其特征在于，所述涂布头(3)还包括吸液辊(35)，所述吸液辊(35)位于橡胶压辊(34)的一侧，所述吸液辊(35)的外壁与橡胶压辊(34)的外壁相贴合。
8.根据权利要求6所述的一种多孔膜的凹版涂布装置，其特征在于，所述涂布头(3)还包括刮刀(36)和接料槽，所述刮刀(36)和集液槽均位于橡胶压辊(34)的一侧，所述刮刀(36)的一侧与橡胶压辊(34)的外壁相贴合，所述集液槽位于刮刀(36)的下方；
所述步骤S2中使用的输送装置包括托辊(2)，所述基膜(6)位于托辊(2)的上方。
9.根据权利要求8所述的一种多孔膜的凹版涂布装置，其特征在于，所述输送装置还包括过辊(21)，所述过辊(21)位于涂布头(3)和干燥箱(4)之间，且所述基膜(6)位于过辊(21)的上方。
10.根据权利要求6所述的一种多孔膜的凹版涂布装置，其特征在于，所述S4步骤中使用的收卷装置(5)包括电机和收卷辊筒，所述电机的输出端与收卷辊筒传动连接。
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