CN209987262U - 一种生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机，由机头机构、供料系统、钢带、上烘道、出风系统、进风系统、上加热器、下烘道、机尾机构、下加热器、支撑机构和收卷机构构成。机头机构由驱动辊、流延机构、增强基材复合机构、复合托平辊、过渡托平辊和多个导向辊构成。本实用新型实现了批量连续生产增强型全氟离子交换膜的功能，节约投资成本，安装使用方便；采用增强基材复合机构，解决了增强基材附着在钢带上打滑的问题，并方便控制增强型离子交换膜的厚度；整台设备，安装容易，方便拆卸，调节简单，易于保证钢带流延处的平整度。

Description

一种生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机

技术领域

本实用新型涉及离子交换膜的制造装置，具体涉及一种生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机。

背景技术

在水电解制氢、燃料电池、氯碱电解等工业中大部分采用的起离子交换作用的隔膜为增强型全氟离子交换膜，这一离子膜是在普通离子膜中增加了增强基材，如四氟网布、微孔四氟乙烯薄膜，这些增强基材可理解成形如混凝土中的钢筋网，这样的方法使离子膜抗拉强度得以增强。

增强型全氟离子交换膜的批量生产方法主要采用旋涂法、铸膜法、丝网印刷法、喷涂法和浸渍法。然而这几种方法制备出的薄膜原料成本高，溶剂使用量大，不容易控制厚度，制备出的薄膜厚薄不均，生产效率低，且无法连续化生产。流延法是将原料溶于有机溶剂，调成粘稠溶液，流延在平坦而均匀的光滑旋转体上，通过烘烤形成薄膜，这种方法加工出的膜具有均匀性好，表面光滑平整，性能良好的优点。由于生产增强型全氟离子交换膜的浆料粘度低，采用目前现有的钢带流延设备，生产增强膜时，增强基材附着在钢带上容易出现打滑问题。

现有的钢带流延设备，其生产增强离子膜的工艺方法是先用覆膜机构在钢带上铺覆增强网布，然后用流延机构在增强网布上涂覆离子膜浆料。由于网布铺覆在钢带上容易出现打滑现象，导致增强网布铺膜不平整，因而流延浆料时会产生厚度不均的现象。

因此，有必要设计一种能够连续化、批量生产、满足产品性能要求的生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机，既能生产出品质好、强度高、厚度均匀的增强型全氟离子交换膜产品，又能满足批量生产的要求，提高生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机，由机头机构、供料系统、钢带、上烘道、出风系统、进风系统、上加热器、下烘道、机尾机构、下加热器、支撑机构和收卷机构构成；在两侧边装有多个塞盖和小观察塞盖的下烘道的上面通过多个连接座与装有多个塞盖、小观察塞盖和大观察塞盖的上烘道连接形成一体，并由多个支撑机构支撑着；上烘道和下烘道的一端连接机头机构，另一端连接装有两收紧机构、从动辊的机尾机构；在驱动辊和从动辊之间装有穿过上烘道和下烘道型腔的钢带；所述的机头机构由驱动辊、流延机构、增强基材复合机构、复合托平辊、过渡托平辊和多个导向辊构成；在装有钢带的驱动辊的上部装有流延机构，钢带位于驱动辊与流延机构之间；在机头机构的钢带的下面装有用于托平钢带的复合托平辊、过渡托平辊；所述的增强基材复合机构安装在机头机构的流延机构之后；所述的增强基材复合机构的复合辊通过钢带隔离并与复合托平辊平行正对，且位于与复合托平辊刚相切的钢带的上面；所述流延机构与所述供料系统相连，并由该供料系统向流延机构供应浆料；

所述的增强基材复合机构由增强基材放卷辊、展平辊、升降连杆、复合辊、复合驱动辊、复合收卷导向辊、附带收卷辊、驱动压辊连杆、两支撑侧板和驱动压辊构成；多根支撑杆的两端穿过两支撑侧板形成增强基材复合机构的主体，在两支撑板上的孔内装有复合收卷导向辊和复合驱动辊，在两支撑板的内侧安装上下升降的装有展平辊和复合辊的升降连杆，在复合驱动辊上部的两支撑板内侧装有绕旋转轴旋转的并与两驱动压辊连杆、平衡支撑杆、旋转轴构成一体的驱动压辊，驱动压辊在外部控制力的作用下绕旋转轴旋转并与复合驱动辊压紧相切，两支撑板上装有增强基材放卷辊和附带收卷辊。

作为优选，所述的增强基材复合机构中的复合驱动辊的线速度与钢带运行的线速度保持同步一致。

作为优选，增强基材在经过复合辊后，增强基材自动附着在经过流延后的钢带上面的浆料上，增强基材附带与增强基材自动分离，经过复合驱动辊、驱动压辊和复合收卷导向辊被附带收卷辊收卷。

作为优选，所述的供料系统由多条输料管、供料泵、浆料分配器和滤罐组成；所述的多条输料管一端连接到安装在滤罐出口的浆料分配器上，并经过供料泵，另一端连接到流延机构的进料口。

作为优选，所述的上烘道分成常温区和加温区，常温区在加温区的前端。

本实用新型所提供的生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机，其具有以下优有益效果：

①实现了批量连续生产增强型全氟离子交换膜的功能，节约投资成本，安装使用方便；

②采用增强基材复合机构，解决了增强基材附着在钢带上打滑的问题，并方便控制增强型离子交换膜的厚度；

③整台设备，安装容易，方便拆卸，调节简单，易于保证钢带流延处的平整度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机的正面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机的正面局部剖视示意图；

图3为本实用新型实施例提供的生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机中机头机构的正视图；

图4为本实用新型实施例提供的生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机中增强基材复合机构的正视图；

图5为本实用新型的工艺过程中形成增强复合浆料的示意图。

附图标记说明：

1、机头机构；2、驱动辊；3、流延机构；4、输料管；5、供料泵；6、浆料分配器；9、供料系统；10、滤罐；11、复合托平辊；12、增强基材复合机构；13、过渡托平辊；16、钢带；17、常温区；18、上出风口；19、上烘道；20、出风系统；21、进风系统；22、塞盖；23、上加热器；24、小观察塞盖；25、机尾机构；26、下出风口；27、支撑机构；28、连接座；29、下烘道；30、大观察塞盖；31、下加热器；32、增强离子膜；33、收卷机构；34、从动辊；35、收紧机构；36、导向辊；37、增强基材放卷辊；38、增强基材；39、展平辊；40、升降连杆；41、复合辊；42、增强基材附带；43、复合驱动辊；44、复合收卷导向辊；45、支撑杆；46、附带收卷辊；47、平衡支撑杆；48、驱动压辊连杆；49、旋转轴；50、驱动压辊；51、支撑侧板；52、加温区；53、浆料层。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

如图1和图2所示，一种生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机，由机头机构1、供料系统9、钢带16、上烘道19、出风系统20、进风系统21、上加热器23、下烘道29、机尾机构25、下加热器31、支撑机构27和收卷机构33构成。

在两侧边装有多个塞盖22和小观察塞盖24的下烘道29的上面通过多个连接座28与装有多个塞盖22、小观察塞盖24和大观察塞盖30的上烘道19连接形成一体，并由多个支撑机构27支撑着。上烘道19和下烘道29的一端连接机头机构1，另一端连接装有两收紧机构35、从动辊34的机尾机构25。在驱动辊3和从动辊34之间装有穿过上烘道19和下烘道29型腔的钢带16。

如图3所示，所述的机头机构1由驱动辊2、流延机构3、增强基材复合机构12、复合托平辊11、过渡托平辊13和多个导向辊36构成。在装有钢带16的驱动辊2的上部装有流延机构3，钢带16位于驱动辊2与流延机构3之间。在机头机构1的钢带16的下面装有用于托平钢带16的复合托平辊11、过渡托平辊13。所述的增强基材复合机构12安装在机头机构1的流延机构3之后。所述的增强基材复合机构12的复合辊41通过钢带16隔离并与复合托平辊11平行正对，且位于与复合托平辊11刚相切的钢带16的上面。所述流延机构3与所述供料系统(9)相连，并由该供料系统9向流延机构3供应浆料。

如图4所示，所述的增强基材复合机构12由增强基材放卷辊37、展平辊39、升降连杆40、复合辊41、复合驱动辊43、复合收卷导向辊44、附带收卷辊46、驱动压辊连杆48、两支撑侧板51和驱动压辊50构成。多根支撑杆45的两端穿过两支撑侧板51形成增强基材复合机构12的主体，在两支撑板51上的孔内装有复合收卷导向辊44和复合驱动辊43，在两支撑板51的内侧安装上下升降的装有展平辊39和复合辊41的升降连杆40，在复合驱动辊43上部的两支撑板51内侧装有绕旋转轴49旋转的并与两驱动压辊连杆48、平衡支撑杆47、旋转轴49构成一体的驱动压辊50，驱动压辊50在外部控制力的作用下绕旋转轴49旋转并与复合驱动辊43压紧相切，两支撑板51上装有增强基材放卷辊37和附带收卷辊46。

优选地，所述的增强基材复合机构12中的复合驱动辊43的线速度与钢带16运行的线速度保持同步一致，以利于传送。

优选地，如图4所示，增强基材38在经过复合辊41后，增强基材38自动附着在经过流延后的钢带16上面的浆料上，增强基材附带42与增强基材38自动分离，经过复合驱动辊43、驱动压辊50和复合收卷导向辊44被附带收卷辊46收卷。

如图2所示，所述的供料系统9由多条输料管4、供料泵5、浆料分配器6和滤罐10组成。所述的多条输料管4一端连接到安装在滤罐10出口的浆料分配器6上，并经过供料泵5，另一端连接到流延机构3的进料口。

优选地，如图1所示，所述的上烘道9分成常温区17和加温区52，常温区17在加温区52的前端。

上述的钢带流延机，其制备增强型离子膜的方法，包括以下工艺步骤：

第一步：通过覆膜机将增强基材38敷贴在增基材附带42上，形成钢带流延机中使用的复合料，并由覆膜机收卷整齐；

第二步：将第一步得到的增强基材复合料卷安装在增强基材复合机构12的增强基材放卷辊37上，并将增强基材38与增强基材附带42所形成的复合料经过展平辊39、复合辊41；基材附带42的延伸部分穿过复合驱动辊43与驱动压辊50之间，经过附带收卷导向辊44缠绕在附带收卷辊46上；

第三步：调整好流延机构3的刀口高度、复合辊41与钢带16的高度；

第四步：开启钢带流延机并加温，控制好钢带16运行中在从动辊34上的位置；

第五步：待第四步中的各温区达到所设定的温度时，打开滤罐10上阀门，开启供料泵5向流延机构3供应浆料，待浆料充满流延机构3的流延刀的腔体时，打开流延机构3的流延刀使浆料均匀、平整的涂在钢带上，形成浆料层53，如图5所示；

第六步：待流在钢带16的浆料层53头部到达复合辊41的下面时，开启增强基材复合机构12的驱动装置，使增强基材38附着在钢带16的浆料上，复合机构12并对增强基材附带42进行收卷；

第七步：经过第四步、第五步、第六步后得到的增强复合浆料，进入烘道烘干后得到增强离子膜32，当增强离子膜32的头部到达机头机构1的驱动辊2的正面时，将增强离子膜32从钢带16上剥离，并穿过机头机构1的多个导向辊36，并由收卷机构33收卷。

经过上述各个步骤后，制得的增强离子膜32，为形成融合在一起的增强离子膜32，并没有分层的界线。

本实施例所提供的生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机，其具有以下优有益效果：

①实现了批量连续生产增强型全氟离子交换膜的功能，节约投资成本，安装使用方便；

②采用增强基材复合机构，解决了增强基材附着在钢带上打滑的问题，并方便控制增强型离子交换膜的厚度；

③整台设备，安装容易，方便拆卸，调节简单，易于保证钢带流延处的平整度。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (5)

1.一种生产增强型全氟离子交换膜的钢带流延机，由机头机构(1)、供料系统(9)、钢带(16)、上烘道(19)、出风系统(20)、进风系统(21)、上加热器(23)、下烘道(29)、机尾机构(25)、下加热器(31)、支撑机构(27)和收卷机构(33)构成；在两侧边装有多个塞盖(22)和小观察塞盖(24)的下烘道(29)的上面通过多个连接座(28)与装有多个塞盖(22)、小观察塞盖(24)和大观察塞盖(30)的上烘道(19)连接形成一体，并由多个支撑机构(27)支撑着；上烘道(19)和下烘道(29)的一端连接机头机构(1)，另一端连接装有两收紧机构(35)、从动辊(34)的机尾机构(25)；在驱动辊(2)和从动辊(34)之间装有穿过上烘道(19)和下烘道(29)型腔的钢带(16)；其特征在于：所述的机头机构(1)由驱动辊(2)、流延机构(3)、增强基材复合机构(12)、复合托平辊(11)、过渡托平辊(13)和多个导向辊(36)构成；在装有钢带(16)的驱动辊(2)的上部装有流延机构(3)，钢带(16)位于驱动辊(2)与流延机构(3)之间；在机头机构(1)的钢带(16)的下面装有用于托平钢带(16)的复合托平辊(11)、过渡托平辊(13)；所述的增强基材复合机构(12)安装在机头机构(1)的流延机构(3)之后；所述的增强基材复合机构(12)的复合辊(41)通过钢带(16)隔离并与复合托平辊(11)平行正对，且位于与复合托平辊(11)刚相切的钢带(16)的上面；所述流延机构(3)与所述供料系统(9)相连，并由该供料系统(9)向流延机构(3)供应浆料；

所述的增强基材复合机构(12)由增强基材放卷辊(37)、展平辊(39)、升降连杆(40)、复合辊(41)、复合驱动辊(43)、复合收卷导向辊(44)、附带收卷辊(46)、驱动压辊连杆(48)、两支撑侧板(51)和驱动压辊(50)构成；多根支撑杆(45)的两端穿过两支撑侧板(51)形成增强基材复合机构(12)的主体，在两支撑侧板(51)上的孔内装有复合收卷导向辊(44)和复合驱动辊(43)，在两支撑侧板(51)的内侧安装上下升降的装有展平辊(39)和复合辊(41)的升降连杆(40)，在复合驱动辊(43)上部的两支撑侧板(51)内侧装有绕旋转轴(49)旋转的并与两驱动压辊连杆(48)、平衡支撑杆(47)、旋转轴(49)构成一体的驱动压辊(50)，驱动压辊(50)在外部控制力的作用下绕旋转轴(49)旋转并与复合驱动辊(43)压紧相切，两支撑侧板(51)上装有增强基材放卷辊(37)和附带收卷辊(46)。

2.根据权利要求1所述的钢带流延机，其特征在于，所述的增强基材复合机构(12)中的复合驱动辊(43)的线速度与钢带(16)运行的线速度保持同步一致。

3.根据权利要求1所述的钢带流延机，其特征在于，增强基材(38)在经过复合辊(41)后，增强基材(38)自动附着在经过流延后的钢带(16)上面的浆料上，增强基材附带(42)与增强基材(38)自动分离，经过复合驱动辊(43)、驱动压辊(50)和复合收卷导向辊(44)被附带收卷辊(46)收卷。

4.根据权利要求1所述的钢带流延机，其特征在于，所述的供料系统(9)由多条输料管(4)、供料泵(5)、浆料分配器(6)和滤罐(10)组成；所述的多条输料管(4)一端连接到安装在滤罐(10)出口的浆料分配器(6)上，并经过供料泵(5)，另一端连接到流延机构(3)的进料口。

5.根据权利要求1所述的钢带流延机，其特征在于，所述的上烘道(19)分成常温区(17)和加温区(52)，常温区(17)在加温区(52)的前端。

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