CN209334084U - 狭缝式涂布头及涂布机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种狭缝式涂布头及涂布机。所述狭缝式涂布头包括涂布头主体，涂布头主体的内部形成有流体容腔，在所述涂布头主体的一端形成有涂布狭缝，涂布狭缝具有与外界连通的缝口，涂布狭缝与流体容腔连通；流体容腔包括沿靠近涂布狭缝的方向依次设置的第一槽腔和第二槽腔，第一槽腔与第二槽腔经流体通道连通，以及，第一槽腔还经至少一歧管与进料口连通，排料口与所述第一槽腔或第二槽腔连通。本实用新型提供的狭缝式涂布头中歧管及双槽腔能够均匀地分配涂布液，在变频泵条件下仍能保证涂布液均匀稳定的从涂布头缝口挤出，同时能有效减少挤出时的气泡产生，避免涂层弊病产生，提高终端产品稳定性及优良率。

Description

狭缝式涂布头及涂布机

技术领域

本实用新型特别涉及一种狭缝式涂布头及涂布机，属于薄膜涂布设备技术领域。

背景技术

膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有节能环保、过程简单、易于控制等特征，近进年获得了迅猛发展。其中超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)及反渗透(简称RO)被广泛用于工业废水处理、食品工业、生物医药及海水淡化等领域。目前国民经济对品质优良、功能多样、质优价廉的分离膜材料需求迫切。

上述分离膜在制备过程中均涉及到薄层(涂层厚度＜1000nm)涂布技术。相较于传统的喷涂或辊涂等涂布方式，狭缝式涂布兼具高精度、高速度、多功能及节约原料的优势，因而在涂布行业的应用日趋广泛，而设计合理、加工优良的狭缝式涂布头则是工艺实现的首要保障。

通用型的狭缝式涂布头为单槽腔设计，存在着腔内流体不稳定，推进面不平齐的问题，在连续生产中易造成流体挤出不均匀及气泡产生，进而导致涂层弊病、产品良率下降。类似问题在生产薄层(涂层厚度＜1000nm)产品尤为严重，而在超滤膜、纳滤膜及反渗透膜的实际生产中，涂层厚度往往要控制在200nm以下，此时通用型的狭缝式涂布头已经不能满足使用要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种狭缝式涂布头及涂布机，可用于制备超滤膜、纳滤膜及反渗透膜，以克服现有技术的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种狭缝式涂布头，其包括：涂布头主体，所述涂布头主体的内部形成有流体容腔，所述流体容腔经进料口、排料口与外界连通，在所述涂布头主体的一端形成有涂布狭缝，所述涂布狭缝具有与外界连通的缝口，所述涂布狭缝与所述流体容腔连通；所述流体容腔包括沿靠近涂布狭缝的方向依次设置的第一槽腔和第二槽腔，所述第一槽腔与第二槽腔经流体通道连通，以及，所述第一槽腔还经至少一歧管与进料口连通，所述排料口与所述第一槽腔或第二槽腔连通。

进一步的，所述歧管的支管与所述第一槽腔连接，所述歧管的主管与进料口连接。

在一些较为具体的实施方案中，所述涂布头主体包括第一部件和第二部件，所述第一部件和第二部件前端之间形成所述涂布狭缝，所述第一槽腔、第二槽腔以及所述歧管设置于所述第二部件内，当所述第一部件和第二部件结合时，在所述第一部件和第二部件的相对面之间形成所述流体通道。

本实用新型实施例还提供了一种涂布机，包括涂布机主体以及所述的狭缝式涂布头，所述狭缝式涂布头的进料口经泵浦与原料罐连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

(1)提供的狭缝式涂布头基于流体的流变学，歧管及双槽腔能够均匀地分配涂布液，在变频泵条件下仍能保证涂布液均匀稳定的从涂布头缝口挤出，同时能有效减少挤出时的气泡产生，避免涂层弊病产生，提高终端产品稳定性及优良率；

(2)提供的狭缝式涂布头可涂布流体粘度在1-175000cps之间的水性溶液、有机溶液、高分子浓溶液等流体，能够充分满足超滤膜、纳滤膜及反渗透膜的实际生产中对不同组分物料流体的涂布需求；

(3)提供的狭缝式涂布头采用闭环系统减少挥发物的污染和排放，生产过程绿色安全。

附图说明

图1是本实用新型一典型实施案例中一种狭缝式涂布头的截面结构示意图；

图2是本实用新型一典型实施案例中一种狭缝式涂布头的侧视图；

图3是本实用新型一典型实施案例中一种狭缝式涂布头的主视图；

图4是本实用新型一典型实施案例中一种狭缝式涂布头的俯视图；

图5是本实用新型一典型实施案例中一种狭缝式涂布头打开状态下的结构示意图；

图6是本实用新型一典型实施案例中一种狭缝式涂布头闭合状态下的结构示意图；

图7是本实用新型一典型实施案例中第一槽腔和第二槽腔内侧表面的结构示意图；

图8是使用本实用新型提供的一种狭缝式涂布头进行涂布的过程示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种狭缝式涂布头，其可以用于制备超滤膜、纳滤膜及反渗透膜等，该狭缝式涂布头包括：涂布头主体，所述涂布头主体的内部形成有流体容腔，所述流体容腔经进料口、排料口与外界连通，在所述涂布头主体的一端形成有涂布狭缝，所述涂布狭缝具有与外界连通的缝口，所述涂布狭缝与所述流体容腔连通；所述流体容腔包括沿靠近涂布狭缝的方向依次设置的第一槽腔和第二槽腔，所述第一槽腔与第二槽腔经流体通道连通，以及，所述第一槽腔还经至少一歧管与进料口连通，所述排料口与所述第一槽腔或第二槽腔连通。

进一步的，所述歧管的支管与所述第一槽腔连接，所述歧管的主管与进料口连接。

在一些较为具体的实施方案中，所述涂布头主体包括第一部件和第二部件，所述第一部件和第二部件前端之间形成所述涂布狭缝，所述第一槽腔、第二槽腔以及所述歧管设置于所述第二部件内，当所述第一部件和第二部件结合时，在所述第一部件和第二部件的相对面之间形成所述流体通道。

进一步的，所述第一槽腔和第二槽腔的内侧表面设置有复数个微凸起，所述微凸起的直径为1-10μm。

优选的，所述微凸起的表面为光滑曲面。

更进一步的，所述第一槽腔和第二槽腔呈U形或C形。

更进一步的，所述第一槽腔的内侧表面的曲率半径为40-60mm；所述第二槽腔的内侧表面的曲率半径为20-30mm。

更进一步的，所述第一槽腔的深度大于第二槽腔的深度。

进一步的，所述第一槽腔的深度与第二槽腔的深度之比为4:1-2:1。

更进一步的，所述第一槽腔和第二槽腔的内侧表面还设置有防粘涂层。

进一步的，所述第一槽腔和第二槽腔不直接连通。

更进一步的，所述第一部件与第二部件的一端活动连接，所述第一部件能够打开盖合于所述第二部件的上方；当所述第一部件盖合于第二部件的上方时，所述第一部件和第二部件还能够经螺纹连接件以及设置于所述第一部件和第二部件上的螺纹连接孔固定连接。例如，所述第一部件和第二部件铰接。

本实用新型实施例还提供了一种涂布机，包括涂布机主体以及所述的狭缝式涂布头，所述狭缝式涂布头的进料口经泵浦与原料罐连接。

如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

请参阅图1-图6，一种用于制备超滤膜、纳滤膜及反渗透膜的狭缝式涂布头包括涂布头主体，涂布头主体包括第一部件3(亦称之为上部件)和第二部件5(亦称之为下部件)，第一部件3和第二部件5经两组铰链8连接，使第一部件3可以相对于第二部件5转动打开盖合，第一部件3的翻转角度为0-180°，当第一部件3和第二部件5结合时，可以经螺栓9和第一部件和第二部件上的螺纹孔固定密封；第一部件3和第二部件5的相对面之间形成有流体通道和涂布狭缝4，涂布狭缝4形成于第一部件3和第二部件5的前端，第二部件5设置有第一槽腔(亦可称之为分配腔)1、第二槽腔(亦可称之为均化腔)2、歧管6、以及进料口和排料口7，第一槽腔1经流体通道与第二槽腔2连通，第一槽腔1将歧管6与进料口连通，其中歧管6的支管管口与第一槽腔1连接，主管与进料口连接；排料口10与第一槽腔1或第二槽腔2连通。其中第一槽腔和第二槽腔均沿第二部件的长度方向设置，第一槽腔的纵向深度大于第二槽腔的纵向深度(例如第一槽腔和第二槽腔呈U形或C形)。请参阅图7，在第一槽腔1和第二槽腔2的内侧表面均设置有复数个微凸起101，其中，微凸起101的表面为光滑曲面，例如微凸起可以是半圆形凸起，微凸起的直径为1-10μm，微凸起可以均匀分布排列，也可以不规则的排列分布，相邻两个微凸起的直径大小可以相同、也可以不相同。这种特有的微凸起表面借鉴了仿生学原理，具有极强的疏水-疏油特性。在固体表面上，某种流体与空气接触面积越大，则此种流体越不易浸润该固体表面。当流体进入腔体后，槽腔表面相当于吸附了一层极薄的气膜，所以流体的浮力变大、所受阻力变小，因而这种具有微凸起的槽腔更耐脏、耐污、耐腐蚀。另外，在槽腔表面设置有微凸起可以起到扰流的作用，使涂布液均匀挤出、减少气泡；另外，歧管及双槽腔能够均匀地分配涂布液，在变频泵条件下仍能保证涂布液均匀稳定的从涂布头缝口挤出，同时能有效减少挤出时的气泡产生，避免涂层弊病产生，提高终端产品稳定性及优良率。

请参阅图8，使用本实用新型提供的狭缝式涂布头10进行涂布时，进料口经泵浦12与原料罐11连接，料液进入涂布头主体后经歧管进入第一槽腔，之后再进入第二槽腔，最后经涂布头主体前端的狭缝口挤出，均匀涂布于基板13上。基于本实用新型提供的狭缝式涂布头形成的涂层厚度为20-500nm以下，形成的涂层重量精度为±1-2％，本实用新型提供的狭缝式涂布头的最高工作温度为82℃。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种狭缝式涂布头，其特征在于包括涂布头主体，所述涂布头主体的内部形成有流体容腔，所述流体容腔经进料口、排料口与外界连通，在所述涂布头主体的一端形成有涂布狭缝，所述涂布狭缝具有与外界连通的缝口，所述涂布狭缝与所述流体容腔连通；所述流体容腔包括沿靠近涂布狭缝的方向依次设置的第一槽腔和第二槽腔，所述第一槽腔与第二槽腔经流体通道连通，以及，所述第一槽腔还经至少一歧管与进料口连通，所述排料口与所述第一槽腔或第二槽腔连通。

2.根据权利要求1所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述歧管的支管与所述第一槽腔连接，所述歧管的主管与进料口连接。

3.根据权利要求1或2所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述涂布头主体包括第一部件和第二部件，所述第一部件和第二部件前端之间形成所述涂布狭缝，所述第一槽腔、第二槽腔以及所述歧管设置于所述第二部件内，当所述第一部件和第二部件结合时，在所述第一部件和第二部件的相对面之间形成所述流体通道。

4.根据权利要求3所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述第一槽腔和第二槽腔的内侧表面设置有复数个微凸起，所述微凸起的直径为1-10μm。

5.根据权利要求4所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述微凸起的表面为光滑曲面。

6.根据权利要求4所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述第一槽腔和第二槽腔呈U形或C形。

7.根据权利要求4或6所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述第一槽腔的内侧表面的曲率半径为40-60mm；所述第二槽腔的内侧表面的曲率半径为20-30mm。

8.根据权利要求4所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述第一槽腔的深度大于第二槽腔的深度。

9.根据权利要求8所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述第一槽腔的深度与第二槽腔的深度之比为4:1-2:1。

10.根据权利要求4所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述第一槽腔和第二槽腔的内侧表面还设置有防粘涂层。

11.根据权利要求3所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述第一槽腔和第二槽腔不直接连通。

12.根据权利要求3所述的狭缝式涂布头，其特征在于：所述第一部件与第二部件的一端活动连接，所述第一部件能够打开盖合于所述第二部件的上方；当所述第一部件盖合于第二部件的上方时，所述第一部件和第二部件还能够经螺纹连接件以及设置于所述第一部件和第二部件上的螺纹连接孔固定连接。

13.一种涂布机，其特征在于包括涂布机主体以及权利要求1-12中任一项所述的狭缝式涂布头，所述狭缝式涂布头的进料口经泵浦与原料罐连接。