CN1159112C - 光激发光颜料的施加 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种向基片施加光激发光颜料的方法包括：制备至少包括光激发光颜料和载体/固定剂的干粉成分；提供其中具有适于容纳干粉成分的凹部和沟槽的其中之一的基片；将干粉成分堆积到基片上，以便填满该凹部和沟槽的其中之一，该成分是通过重力作用堆积的；加热干粉成分，以使其熔合到基片表面上，从而形成熔合的材料；以及冷却该熔合的材料。本发明还揭示了一种用于将干粉成分中的光激发光材料施加到一基片上的设备包括：适于容纳干粉成分的料斗，该料斗具有至少一个适于将干粉成分从料斗连续地输送至基片表面的孔口；用于将基片表面定位在一固定的水平平面和一固定的垂直平面中、料斗和孔口之下的导轨系统；以及热固系统。

Description

光激发光颜料的施加

技术领域

本发明涉及一种用于向基片表面施加光激发光颜料、尤其用于向例如用作楼梯的阶梯前缘的铝或其它金属条施加光激发光颜料的方法和设备。本发明还涉及一种通过所述方法和设备所制成的产品。

背景技术

高度较低的地板或走道的照明一般使用在诸如美术馆、体育馆和飞机之类的地方，它们对于顾客或游客具有既优遇的(courtesy)又安全的特点。这种照明通常采用沿着走道的任一侧或者横穿楼梯的阶梯前缘位于地板之中或之上的电气或电子照明装置的形式。高度较低的地板的照明在美术馆和体育馆中是尤为重要的，在那里，顾客可能需要在只有高度较低的环境灯的走廊中、或者在缺乏主要光源的紧急时刻于建筑物的楼梯井中进行商议。

已知的、利用电气或电子装置的地板照明方法由于它们须要电线延伸至可能限制电线进入的区域而具有不利之处。它们还会在主电源故障时失效。另外，电子照明装置常常是需要诸如换流器、转换器或变压器之类的某种形式的降压装置的低压型。此类设备的增加不仅会增加复杂性和安装成本，而且还导致了额外的失效模式。

已知向绳索、带子或织物施加光激发光颜料。该光激发光颜料由可见光激发，并在光源撤走之后保持一段相当长时间的发光。充有此种颜料的带子或织物的问题在于诸如走道或楼梯之类，磨损严重的区域缺乏耐久性。

光激发光颜料已被喷洒到诸如铝或金属条或挤压片之类的更耐久的基片表面上。一旦喷射层干燥，它就会在底材上形成光滑的成品表面。这样就克服了上述有关磨损严重的区域的问题，但在喷洒和碾压过程中会浪费相当多的颜料。

因此，本发明的目的在于提供一种能避免或克服上述某些缺点、或者至少可向公众提供有用的选择的用于向基片提供光激发光颜料的方法和设备。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种向基片施加光激发光颜料的方法，该方法包括下列步骤：

a)制备至少包括光激发光颜料和载体/固定剂的干粉成分；

b)提供其中具有凹部和沟槽的其中之一的基片，该凹部和沟槽的其中之一适于容纳干粉成分；

c)将干粉成分堆积到基片上，以便填满适于容纳干粉成分的该凹部和沟槽的其中之一，该成分是通过重力作用堆积的；

d)加热干粉成分，以使其熔合到基片表面上，从而形成熔合的材料；以及

e)冷却该熔合的材料。

较佳地，该干粉成分中的光激发光颜料与载体/固定剂的体积比在1∶100至35∶100的范围内，并且熔合的材料呈现出载体/固定剂的相同的强度和耐久特性，同时还呈现出颜料的光激发光特性。

较佳地，该干粉成分被加热至160℃以上，直到成分熔融为止。

较佳地，该成分被加热至160-210℃之间。

较佳地，该成分被加热10-20分钟。

较佳地，该载体/固定剂是可热固的聚合物。

较佳地，该基片为被冲压、挤压和碾压的金属的其中之一。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于将干粉成分中的光激发光材料施加到一基片上的设备，该基片具有一表面，在该表面上设有凹部和沟槽的其中之一，该凹部和沟槽的其中之一适于容纳干粉成分，该成分至少包括光激发光颜料和载体/固定剂，该设备包括：

适于容纳干粉成分的料斗，该料斗具有至少一个适于通过重力作用将干粉成分从料斗连续地输送至基片表面的孔口；

用于将基片表面定位在一固定的水平平面和一固定的垂直平面中、料斗和孔口之下的导轨系统，以便基片表面取向成允许干粉成分连续地输送至各个连续的基片表面，而不会损失干粉成分；以及

用于提供足够的热量、以使基片表面上的干粉成分转变成熔融的混合物的热固系统。

较佳地，包括安装在孔口和料斗的正下方、用于支承基片的支承滚轴。

较佳地，该孔口适于贴合地与基片表面相通，以便干粉成分仅仅堆积在凹部和沟槽的其中之一上。

较佳地，包括用于轻敲料斗、以便能重新填满干粉成分中的任何空间的机构。

较佳地，该热固系统是炉子。

较佳地，该炉子包括红外线加热元件。

较佳地，包括位于导轨系统的各相应端处的自动装料和自动卸料装置。

较佳地，该导轨系统适于在料斗下连续地移动基片。

通过仅仅举例用的下文中的描述，本发明进一步的方面将变得一目了然。

附图说明

现在将结合附图来描述本发明的一个例子，在这些附图中：

图1：示出了沿着本发明的料斗剖切的剖切立体图；

图2：示出了料斗和进给台的平面图；以及

图3：示出了本发明设备的一种实施例的概略示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于向诸如铝或金属条之类的基片施加由UV(紫外线)和可见光所激发的、且在光源撤走之后将保持一段时间的照明的光激发光颜料的方法和设备。由此而形成的基片可用于提供地板、楼梯或者公共场所中的其它优遇的或紧急的照明。

该过程包括用含有：光激发光颜料；载体/固定剂(通常为可热固的聚合物)；以及较佳地少量的可改善混合物的熔融特性、并确保光滑的表面面层的添加剂(例如流动添加剂和/或脱气添加剂)的干粉成分填满基片材料(通常(但不受此限制)为铝质的挤压或冲压或碾压片)中的凹部或沟槽。向组合而成的成分施加足够的热量，以使其熔化和固化，并当冷却时，它自身熔合且熔合到基片上。

为了提高光激发光成分的效力，可在堆积该成分之前先在基片上施加一反光层。

基片中的凹部或沟槽由干粉成分充填至与基片材料的顶表面齐平。当该成分转变成熔融状态时，微粒之间的空气被排空，随后已熔合的材料形成光滑地覆盖基片中的凹部或沟槽的水平和垂直表面的一厚膜。由于已熔合的成分的表面要低于凹部或沟槽的最高点，因而可防止其磨损，从而适用于地板照明场合中。

虽然适用于此类光激发光成分的多种产品对于熟练技术人员而言是一目了然的，但使用在本发明中的产品是LUMINOVA、来自日本的Nemoto的光激发光颜料；以及TPE，一种由新西兰的Dulux制造的载体/固定剂。流动和脱气添加剂也可由新西兰的Dulux来制造。

干粉成分中的光激发光颜料与载体/固定剂之比取决于所需照明的强度和持续时间。倘若所需的照明强度越大、且持续时间越长，则需添加的颜料就越多。一种典型的成分将含有重量百分比为30-50％的光激发光颜料粉末。然而，由于该粉末的比重通常大于干粉成分的其余组分的3-4倍，因而光激发光颜料的体积比通常在10-30％的范围中。

由于光激发光颜料构成了已熔合的材料的总体积的一小部分，因而已熔合的材料呈现出载体/固定剂在不包含光激发光颜料的情况下具有的大致相同的强度和耐久特性，但它同时还具有光激发光的附加特性。用1％与35％之间的光激发光颜料的体积比已获得了成功。

该过程的原理在于使具有面向上的沟槽或凹部的基片材料从充满着干粉成分的料斗下方通过。该料斗具有一个或多个底部孔口，该孔口的形状被做成使干粉成分在其自身的重量下掉落到沟槽或凹部中，并且不会溅在基片的任何一侧上。当基片从料斗下方通过时，底部孔口的底表面将基片材料的顶表面擦拭干净，这样仅仅从料斗中落下的干粉成分充填沟槽或凹部。沟槽或凹部被充填至与基片的顶表面齐平。接着，施加热量以使干粉成分固化。在加热之后，可冷却该成分。

各个基片以这样一种方式、即只有极微量的干粉成分掉落在一基片的尾端与下一基片的前缘之间的方式连续地从料斗下方通过。

图1和2详细示出了一种用于向基片施加光激发光材料的设备的料斗部分10。图3示出了整个设备的概略示意图(不按比例)，下面将对其各个方面进行描述。

该设备包括用于将各个基片、在这种情况中是铝挤压片1定位在固定水平平面和固定垂直平面中的导轨系统8。

驱动系统用于将各个基片(从下方)推过料斗2。该驱动系统可以是操作人员，或者可以是与各个基片的一个或多个面相接合的机动滚轴11的系统。另外，支承滚轴3可机动化，以便驱动位于料斗2下方的挤压片1。在本设备的一种自动化实施例中，机动滚轴11和3可由与控制器相联系的变速电动机驱动来操作。

料斗部分10包括料斗2，该料斗较佳地具有陡峭的侧面，用以避免产品堆积，该料斗一般可容纳(但不受此限制)1-1.5公斤的干粉成分。为了图示的目的，图1中所示的料斗2被切开。

还可包括可调安装支架4，该支架能使料斗2位于正确的位置中，以便底部孔口5与挤压片1中的沟槽或凹部6对齐。孔口5可形成在适用于挤压片1的模具9内。该模具9应贴合在挤压片1之上，这样就不会溅出或浪费成分。可换用多种模具以供不同的基片所用。这些模具可具有一个以上的孔口一例如一种用于双沟槽或凹部的基片的双孔口模具。

在料斗本体1与底部孔口5之间设有可压缩的泡沫橡胶插入件7，该插入件以这样一种方式-即使挤压片1没有完全与料斗2对齐、该插入件仍将对着挤压片1密封的方式来使底部孔口5悬垂。

支承滚轴3安装在料斗2的底部孔口5的正下方，用以支承挤压片1而不会施加过大的摩擦力。这样就能使挤压片1易于移动通过该系统。滚轴3可机动化，但由于其主要作用是保持挤压片直到孔口5，因而这并不是必要的。硬毛刷(未图示)可安装在滚轴3的正下方，其硬毛与滚轴相接触，这样掉落到滚轴上的任何粉末就能随后被刷去而不会堆积在滚轴3上。

可设置用于每隔一定时间轻敲料斗2的机构(未图示)，这样就能重新填满干粉中的任何“鼠洞”。通常每运行30-60秒钟就轻敲一次，这还不足以使干粉成分中的不同组分明显分离。在其最简单的形式中，该“机构”实际上可以是操作人员的手，但较理想地，此项功能可由螺旋管或气动臂来实施。或者，可包括持续或间歇性地“混和”成分、从而填满任何“鼠洞”的螺旋推运器或丝杆。

该设备还包括用于提供足够的热量、以使干粉成分熔化并固化、并使其粘接到基片上的热固系统，例如炉子12。该系统可以是带有炉架系统的炉子。在各个基片的沟槽或凹部中已填满干粉成分之后，用手将它们放置到炉架上。当炉架被放满时，将这些炉架置于炉子中一段所需的时间。利用该系统，典型的固化周期可以是以160-200℃加热10-20分钟。

在自动化设备中，炉子应最好是连续隧道过程，这样在各个基片的沟槽或凹部中已填满干粉成分之后，它们就能立即进入固化隧道12，该隧道将它们迅速加热至160-200℃一段充分的时间，以使干粉成分变成熔融混合物，并使其粘接到基片上。然后，各个基片从隧道的相对端出来。还可设置冷却隧道13。

该固化隧道可以是热空气型炉、或者是红外线炉。目前，申请人已发现热空气型炉可产生最佳效果。然而，红外线炉可提供一种更快且更直接的加热方式。红外线炉的问题在于迅速的局部化加热会使基片材料变形。变形程度取决于基片材料的形式和类型。要设想地是，在红外线加热技术和基片材料的改进下，这将不失为一种较佳的方法。

倘若在生产线8的相应各端14和15使用自动装料和卸料装置，则上述系统可完全自动化。利用例如可编程逻辑控制器或PC为基础的控制系统来使此类系统自动化是本技术领域中的任何一名熟练技术人员的能力所能及的，因此就不再进一步描述了。

为了示范本发明的方法，现在将通过仅仅举例的方式来描述光激发光颜料施加过程。

将一代表性基片放置到接近空料斗的导轨上，接着该基片进入到介于料斗的底部孔口与支承滚轴之间的间隙中。按需调节料斗组件的位置，以便确保底部孔口与基片中的沟槽或凹部对齐，并且对任一侧都不存在会使粉末逸出的间隙。然后，用一定数量的、彻底混和的干粉成分充满料斗。

进而，将第一“生产”基片放置在导轨上、紧接在代表性基片之后，并朝着料斗组件移动。这样，它就推动代表性基片通过料斗组件并推到位于料斗组件的另一侧的导轨上。随后，用真空清洁头将已施加在该代表性基片上的粉末去除，于是，无论何时停止生产，该基片都可被重新用作为用于料斗的底部孔口的孔塞。

在第一生产基片被完全推过料斗组件之前，第二生产基片从装料装置被拾取并放置在导轨上、紧接在第一生产基片之后。一旦第一生产基片离开料斗组件，它就离开导轨而被放置在炉架上，准备由炉子固化。然后重复上述步骤，直到炉架装满为止。接着将这些炉架放入到炉子中进行所需的固化周期，然后从炉子中取出，并在最终的检验和包装之前冷却。

按需每隔一定时间轻敲料斗，以便去除粉末中的“鼠洞”，并用彻底混和的干粉成分重新充满料斗。

当生产运转结束时，代表性基片可重新用作为用于料斗的底部孔口的孔塞，并且最后可从料斗中去除任何剩余的粉末。

易于看到地是，尽管上述内容描述了该设备的一种非机械化形式的操作方式，但利用上述可选用的自动化设备可易于使该过程自动化，以使该过程半自动化或完全自动化。此类自动化将是本技术领域中的任何一名熟练技术人员的能力所能及的。

上述描述中参照了具有已知等效物的整体或若干部分，因此这些等效物就象单独罗列的那样也包含在本文中。

已描述了本发明的具体例子，要设想地是，在不脱离附加权项的范围的情况下，本发明还可有多种改进和变化形式。

Claims (15)

1.一种向基片施加光激发光颜料的方法，所述方法包括下列步骤：

a)制备至少包括光激发光颜料和载体/固定剂的干粉成分；

b)提供其中具有凹部和沟槽的其中之一的基片，该凹部和沟槽的所述其中之一适于容纳所述干粉成分；

c)将所述干粉成分堆积到所述基片上，以便填满适于容纳所述干粉成分的该凹部和沟槽的所述其中之一，所述成分是通过重力作用堆积的；

d)加热所述干粉成分，以使其熔合到所述基片表面上，从而形成熔合的材料；以及

e)冷却所述熔合的材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干粉成分中的光激发光颜料与载体/固定剂的体积比在1∶100至35∶100的范围内，并且所述熔合的材料呈现出所述载体/固定剂的相同的强度和耐久特性，同时还呈现出所述颜料的光激发光特性。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干粉成分被加热至160℃以上，直到所述成分熔融为止。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述成分被加热至160-210℃之间。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述成分被加热10-20分钟。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载体/固定剂是可热固的聚合物。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基片为被冲压、挤压和碾压的金属的其中之一。

8.一种用于将干粉成分中的光激发光材料施加到一基片上的设备，所述基片具有一表面，在所述表面上设有凹部和沟槽的其中之一，该凹部和沟槽的所述其中之一适于容纳所述干粉成分，所述成分至少包括光激发光颜料和载体/固定剂，所述设备包括：

适于容纳所述干粉成分的料斗，所述料斗具有至少一个适于通过重力作用将所述干粉成分从所述料斗连续地输送至所述基片表面的孔口；

用于将所述基片表面定位在一固定的水平平面和一固定的垂直平面中、所述料斗和孔口之下的导轨系统，以便基片表面取向成允许干粉成分连续地输送至各个连续的基片表面，而不会损失干粉成分；以及

用于提供足够的热量、以使所述基片表面上的所述干粉成分转变成熔融的混合物的热固系统。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，包括安装在所述孔口和料斗的正下方、用于支承所述基片的支承滚轴。

10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述孔口适于贴合地与所述基片表面相通，以便所述干粉成分仅仅堆积在凹部和沟槽的其中之一上。

11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，包括用于轻敲所述料斗、以便能重新填满所述干粉成分中的任何空间的机构。

12.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述热固系统是炉子。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述炉子包括红外线加热元件。

14.如权利要求8所述的设备，其特征在于，包括位于所述导轨系统的各相应端处的自动装料和自动卸料装置。

15.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述导轨系统适于在所述料斗下连续地移动所述基片。