MX2011003339A - Evaporador para materiales organicos. - Google Patents

Abstract

Se describe un evaporador para vaporizar material orgánico. El evaporador incluye una primer cámara que tiene una boquilla adaptada para ser dirigida a un sustrato a ser revestido; al menos una segunda cámara para vaporizar el material orgánico; al menos un canal de vapor para guiar el material orgánico vaporizado desde la al menos una segunda cámara hacia la primera cámara; en donde la primera cámara se adapta para proporcionar el material orgánico vaporizado a la boquilla correspondiente a una primer superficie de sublimación virtual, y la al menos una segunda cámara adaptándose para proporcionar, durante la operación, una segunda área de superficie de sublimación, en donde la segunda área de superficie de sublimación corresponde a al menos 70 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual.

Description

EVAPO ADOR PARA MATERIALES ORGÁNI CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención se refieren a un evaporador para vaporizar materiales orgánicos, en particular, melamina. Además, la presente invención se refiere a un método para revestir un sustrato con un material orgánico, en particular, me lamina .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Generalmente, la melamina podrá evaporarse (sublimarse) . Típicamente, el material a ser vaporizado se coloca en un crisol rectangular, en el cual se dispone el material a ser vaporizado. El crisol podrá ser colocado en un tubo vaporizador que podrá ser calentado con un dispositivo de calentamiento o un sistema de calentamiento. El crisol tendrá que calentarse a una temperatura de tal manera que la melamina se evapore. La temperatura a la cual se evapora la melamina, es de aproximadamente 250°C a 300°C. La melamina se quema ya a una temperatura de aproximadamente 330°C> De esta manera, la tasa de evaporación no. puede ser significativamente incrementada al variar la temperatura de los dispositivos de calentamiento. Además, el tubo vaporizador tendrá que adaptarse a la anchura de un sustrato o red a ser revestida. Por consiguiente, solamente los sustratos o las redes con una anchura limitada podrían utilizarse en un proceso eficiente a medida que el crisol o evaporador con una boquilla directamente colocada adyacente al sustrato o red son adaptados a la anchura del sustrato o red a ser revestida. Por lo tanto, los evaporadores tienen una longitud a lo largo de la anchura del sustrato de aproximadamente 1600 mm .

De esta manera, se desea proporcionar un vaporizador mejorado, en particular un vaporizador de melamina que permita una deposición más uniforme u homogénea de melamina. Además, se desea proporcionar un vaporizador para melamina que sea simple de utilizar y elaborar, asi como también un método para proporcionar un revestimiento homogéneo sobre un sustrato o red flexible, en - -particular, un sustrato red con una anchura grande .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo a una modalidad, se proporciona un evaporador para vaporizar material orgánico. El evaporador incluye una primer cámara que tiene una boquilla adaptada para ser dirigida hacia un sustrato a ser revestido; al menos una segunda cámara para vaporizar el material orgánico; al menos un canal de vapor para guiar el material orgánico vaporizado desde al menos una segunda cámara hacia la primera cámara; en donde la primera cámara se adapta para proporcionar material orgánico vaporizado a la boquilla que corresponde a una primer superficie de sublimación virtual, y la una o más cámaras de al menos una segunda cámara que se adapta para proporcionar durante la operación, un área de superficie de sublimación combinada, en donde la segunda área de superficie de sublimación corresponde a al menos 70 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual.

De acuerdo a una modalidad adicional, se proporciona un método para revestir un sustrato con material orgánico con . un evaporador que tiene una primera cámara y una segunda cámara. El método incluye sublimar el material orgánico en una segunda cámara que tiene, durante la operación, una segunda área de superficie de sublimación, la primera cámara teniendo una boquilla que se dirige al sustrato para depositar el material orgánico sublimado sobre el sustrato, en donde la primera cámara se adapta para proporcionar el material orgánico vaporizado a la boquilla que corresponde a una primer superficie de sublimación virtual, en donde la segunda área de superficie de sublimación corresponde al menos al 70 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual.

De acuerdo a todavia otra modalidad, se proporciona un evaporador para vaporizar melamina que incluye una primer cámara que tiene una boquilla adapta para ser dirigida a un sustrato a ser revestido; al menos una segunda cámara para vaporizar la melamina; al menos un canal de vapor para guiar la melamina vaporizada desde al menos una segunda cámara a la primer cámara; en donde una o más cámaras de al menos una segunda cámara adaptándose para proporcionar, durante una operación, una segunda área de superficie sublimación combinada de aproximadamente 0.34m2 o más.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS De tal forma, la manera en la cual las características arriba citadas de la presente invención podrán entenderse a detalle, una descripción más particular de la invención, en breve arriba resumida, podrá tenerse para referencia a las modalidades, algunas de las cuales se ilustran en las figuras 1 a 8 anexas. Sin embargo, se señalará que las figuras anexas ilustran solamente las modalidades típicas de esta invención y por lo tanto, no se considerarán limitantes de su alcance, para que la invención pueda admitir a otras modalidades igualmente efectivas.

La Fig. 1 muestra un ensamble de vaporizador esquemático; La Fig. 2 muestra una modalidad adicional de la primera cámara; La Fig. 3 muestra otra modalidad de la primera cámara; La Fig. 4 muestra una modalidad adicional de la primera cámara; La Fig. 5 muestra una modalidad adicional de la segunda cámara para una evaporación de melamina; La Fig. 6 muestra otra modalidad de una segunda cámara para una evaporación de melamina; La Fig. 7 muestra otra modalidad de una segunda cámara para una evaporación de melamina; y La Fig. 8 muestra un diagrama de flujo de un método .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES Ahora se hará referencia, en detalle, a las diversas modalidades, uno o más ejemplos de los cuales se ilustran en las figuras 1 a 8. Cada ejemplo se proporciona como un medio de explicación, y no entiende como una limitación de la invención. Dentro de la siguiente descripción de las figuras, los mismos números de referencia se refieren a los mismos componentes. Generalmente, sólo las diferencias con respecto ¦ a las modalidades individuales, se describen.

Algunos materiales orgánicos, como melamina, podrán evaporarse o sublimarse a aproximadamente 300°C, en particular entre aproximadamente 210°C y aproximadamente 320°c, a 10~2 mbarias. En una modalidad adicional, la melamina se evapora a aproximadamente 250 °C y 310°C. La melamina a ser sublimada se quema a una temperatura ligeramente más alta que la temperatura de sublimación. Por ejemplo, la melamina se quema a aproximadamente 330°C. Por lo tanto, la temperatura de la melamina a ser evaporada, tendrá que controlarse. Típicamente, a medida que el calor tendrá que proporcionarse en un rango estrecho de una temperatura, la tasa de evaporación del evaporador no puede ser significativamente incrementada al incrementar la temperatura de evaporación a medida que la melamina no se evapora pero se queda a temperaturas más altas. De esta manera, para proporcionar un revestimiento uniforme u homogéneo de la melamina, la melamina evaporada tendrá que proporcionarse a una boquilla de un evaporador en una manera y/o tasa sustancialmente uniforme para sustratos o redes con una anchura grande.

En lo siguiente, se hace referencia a la melamina. Sin embargo, se entiende que las modalidades también pueden aplicar a otros materiales orgánicos que tienen un rango relativamente pequeño en el cual es posible la evaporación y para lo cual podrá quemarse la materia a una temperatura ligeramente por arriba de la temperatura de evaporación deseada, por ejemplo, solamente 70°C, en particular solamente 50°C, o aún solamente aproximadamente 30°C sobre la temperatura de evaporación deseada. Típicamente, las modalidades descritas en la presente, también podrán utilizarse para la deposición de material orgánico en la producción de Diodos Emisores de Luz Orgánica (OLEDs) .

La Fig. 1 muestra una figura esquemática que ilustra las modalidades de un ensamble de vaporizador. El ensamble de vaporizador incluye un alojamiento 10. El interior de alojamiento tiene una presión de aproximadamente 5"3 mbarias a aproximadamente l"2, típicamente aproximadamente 10~2 mbarias.

Una red o sustrato 22 a ser tratado se guia en una dirección de transporte a través del alojamiento 10. La red o sustrato 22 tiene, ortogonal a la dirección de transporte, una anchura predeterminada. De acuerdo con una modalidad, que podrá combinarse con otras modalidades en la presente, la anchura del sustrato puede variar en una modalidad especifica entre aproximadamente 1.2 m y 4m, típicamente entre aproximadamente 2 m y 3.5 m. En el alojamiento 10, el sustrato 22 se reviste con melamina, u otros materiales. En el alojamiento 10, se ubica un tambor rotativo 20 que guía el sustrato 22. El tambor 20 se proporciona para formar un soporte del sustrato 22 en una parte frontal de una boquilla 32 de una primer cámara 30.

La boquilla 32 expulsa la melamina sublimada o evaporada a ser depositada en el sustrato. La primera cámara 30 proporciona la melamina sublimada a la boquilla 32. De esta manera, la melamina evaporada en la primera cámara 30 pasa a través de la boquilla 32 y se coloca sobre el sustrato o la red 22. El tambor 20, en una modalidad típica, podrá enfriarse de tal manera que la melamina sublimada se desublima sobre el sustrato 22 en un corto periodo de tiempo. De esta manera, se reduce la carga de calor sobre el sustrato flexible .

De acuerdo a algunas modalidades, las cuales podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, la primera cámara 30 con boquilla 32 se coloca por debajo o se opone al tambor 20 que soporta el sustrato 22. Entonces, la boquilla 32 de la primera cámara 30 se dirige hacia arriba. En una modalidad adicional, la boquilla 32 podrá colocarse en una pared lateral de la primera cámara 30, en particular, si el tambor 20 que soporta el sustrato 22 se coloca hori zontalmente separada aparte de la boquilla 32, y la descarga de melamina sublimada de la boquilla 32 hacia el sustrato 22 se dirige sus tancialment e hori zontal .

La boquilla 32 tiene, en algunas modalidades, una abertura de división que tiene su extensión longitudinal casi paralela al eje giratorio del tambor y/o la anchura del sustrato 22. En otras modalidades, la boquilla 32 también puede tener diversas aberturas colocadas para cubrir una parte sustancial de la anchura del sustrato 22, en particular, la anchura total del sustrato 22. Todavía de acuerdo con las modalidades adicionales, las cuales podrán combinarse con cualquiera de las modalidades descritas en la presente, la abertura de división o las aberturas podrán cerrarse o abrirse por una cerradura que no se muestra en la figura 1.

En las modalidades típicas, que podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, una segunda cámara 40 se coloca por fuera del alojamiento 10. La segunda cámara 40 podrá llenarse, al menos parcialmente, con melamina 42. La segunda cámara 40 tiene una pared de cámara 44. Los dispositivos de calentamiento 46 se colocan sobre la superficie externa de la pared de cámara 44 de la segunda cámara 40. Cuando los dispositivos de calentamiento se activan, el calor de los dispositivos de calentamiento 46 pasa a través de la pared 44 de la segunda cámara 40 y calienta la melamina 42 en la segunda cámara 40. Cuando la melamina se calienta por los dispositivos de calentamiento 46 a la temperatura de sublimación-, en particular, de aproximadamente 250°C a 320°C, típicamente de aproximadamente 300°C, la melamina 42 se inicia para sublimarse, típicamente en las paredes de cámara 44. Una superficie de sublimación 48 (línea de puntos en la Fig. 1) podrá definirse como el área de la pared de cámara 44, que se cubre por la melamina 42 y se calienta a la temperatura de sublimación. Por consiguiente, la superficie de sublimación 48 varía con la cantidad de melamina 42 en la segunda cámara 40, y la cantidad de melamina sublimada varía como una función del tiempo.

Cuando la melamina 42 se evapora, pasa a través de un canal 50 que proporciona una conexión de fluido entre la segunda cámara 40 y la primera cámara 30. De acuerdo con una modalidad, que podrá combinarse con otras modalidades descritas en la presente, el canal 50 puede incluir una válvula 52 para regular el flujo de melamina sublimada o vaporizada desde la segunda cámara 40 hacia la primera cámara 30. La válvula 52, por ejemplo, puede ser una válvula mariposa. Otras válvulas adecuadas podrán utilizarse para ese propósito en otras modalidades. En la Fig. 1, el canal 50 pasa a través de una abertura 12 del alojamiento 10. El alojamiento 10 podrá sellarse en la abertura 12, de tal manera que de acuerdo con algunas modalidades, la segunda cámara 40, en donde la melamina 42 se evapora, podrá colocarse en una habitación con una presión atmosférica normal. De esta manera, la segunda cámara 40 podrá rellenarse con la melamina sin cambiar la presión sub-atmosférica en el alojamiento 10. Para ese propósito, por ejemplo, la válvula 52 podrá cerrarse y una abertura adicional (no mostrada) podrá abrirse para rellenar la segunda cámara 40 con melamina 42.

De acuerdo con algunas modalidades, las cuales podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, el canal 50 puede tener una sección transversal más pequeña que la primera cámara.

De acuerdo con algunas modalidades, las cuales podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, la segunda cámara 40 puede estar en conexión fluida con una bomba al vacio 5, Mientras que la válvula 52 se encuentra en una posición cerrada, es decir, que no se permite ningún intercambio fluidal entre la primera cámara 30 y la segunda cámara 40, la bomba al vacio 45 podrá activarse para crear un vacio en la segunda cámara 40 con la misma presión que en el alojamiento 10. Entonces, la válvula 52 podrá abrirse. Adicional o alternativamente un bypass para la presión más baja en el alojamiento 10, podrá proporcionarse para reducir la presión en la segunda cámara 40 en o proporcionar una presión reducida en la segunda cámara 40 cuando la válvula 52 se encuentra cerrada.

De acuerdo con algunas modalidades, las cuales podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, los dispositivos de calentamiento 34, 54 podrá colocarse al menos alrededor de uno canal 50, la válvula 52, y la primera cámara 30. Si el canal 50 y la primera cámara 30 se calientan por los elementos de calentamiento 34, 54, la melamina sublimada no podrá desublimarse o condenarse sobre las paredes de la canal 50, la válvula 52 y/o la primera cámara 30. Para el mismo propósito, en una modalidad que podrá combinarse con otras modalidades, la boquilla 32 y la válvula 52 pueden incluir al menos un dispositivo de calentamiento o diversos dispositivos de calentamiento. En una modalidad, la válvula 52 podrá calentarse pasivamente, en particular, mediante los dispositivos de calentamiento 54 utilizados para calentar el canal 50.

El ensamble de vaporizador mostrado en la Fig. 1 además puede incluir un controlador 60 para controlar el proceso de deposición de la melamina en el sustrato 22. Para ese propósito, los dispositivos de calentamiento 34, 46 y/o 54 se controlan por el controlador 60. De acuerdo con algunas modalidades, que podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, un sensor 70 se coloca para medir el espesor del revestimiento de melamina en el sustrato 22 y para proporcionar los resultados de la medición al controlador 60. El espesor del revestimiento de melamina en el sustrato 22 podrá medirse a lo largo de la anchura completa o una parte de la anchura W del sustrato 22. Por ejemplo, dos o más sensores 70 podrán utilizarse para medir el espesor a lo largo de la anchura del sustrato 22. De acuerdo con una modalidad,- que. podrá combinarse con otras modalidades descritas en la presente, el controlador podrá adaptarse para controlar un accionador para cerrar y abrir la válvula 52. De esta manera, la melamina 42 a ser sublimada y la melamina sublimada que pasa a través del canal 50 podrán controlarse exactamente para proporcionar un revestimiento homogéneo en la red o sustrato 22. En particular, la válvula 52 podrá regularse para proporcionar un flujo constante de melamina sublimada de la segunda cámara 40 a la primera cámara 30. El flujo puede depender. de la anchura del sustrato, el espesor deseado del revestimiento en el sustrato 22 y/o la longitud L de la boquilla 32 de la primera cámara 30. En una modalidad adicional, la cerradura para abrir y cerrar la boquilla 32 se controla por el controlador 60. En algunas modalidades, que podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, un control de ciclo cerrado podrá proporcionarse, utilizando el sensor 70 para medir el espesor del revestimiento de melamina en el sustrato 22 y los dispositivos de calentamiento 34 , 46, 54 y/o la válvula 52 para regular el flujo de melamina desde la primera cámara hacia la segunda cámara, y después a la boquilla 32.

De acuerdo con algunas modalidades, que podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, las dimensiones de la primera cámara 30 y la segunda cámara 40 se definen con respecto una con otra. Generalmente, para los diversos aparatos conocidos, la primera cámara 30 seria utilizada para evaporar la melamina. De acuerdo con lo anterior, la superficie proporcionada como si la melamina se evaporara en la primera cámara 30, se refiere como la superficie de evaporación virtual o correspondiente. La primera cámara 30, que se coloca en el alojamiento 10, proporciona una cantidad especifica de melamina evaporada a la boquilla 32 para la deposición en el sustrato 22, en donde la melamina ha pasado desde la segunda cámara 40 a través del canal 50 y una abertura 36 en una pared lateral de la primera cámara 30 a la primera cámara 30. La melamina evaporada proporcionada a la boquilla 32 de la primera cámara 30 corresponde a una superficie de sublimación especifica. La superficie de sublimación virtual de la primera cámara 30 depende de la longitud L de la boquilla 32 que se correlaciona sus tancialment e con la anchura de sustrato o red a ser revestida con melamina. Para proporcionar un espesor predeterminado del evestimien o en el sustrato 22, la superficie de sublimación correspondiente de la primera cámara 30 depende de la melamina evaporada por longitud L de la boquilla 32. Por ejemplo, si la superficie de evaporación virtual correspondiente . de la primera cámara 30 tiene una longitud correspondiente a la longitud L de la boquilla 32, la superficie de sublimación correspondiente de la primera cámara 30 puede tener una anchura de 170 mm .

De acuerdo con las modalidades de la invención, como por ejemplo se muestra en el ensamble de vaporizador 1 de la Fig. 1, la melamina sublimada se produce en la segunda cámara 40. La segunda cámara 40, por lo tanto, podrá adaptarse a la superficie de sublimación correspondiente de la primera cámara 30. Por ejemplo, la segunda cámara 30 puede tener una superficie de sublimación de más de 70 por ciento de la superficie de sublimación virtual correspondiente de la primera cámara 30. En una modalidad adicional, la segunda cámara puede tener una superficie de sublimación de más de 90 por ciento de la superficie de sublimación correspondiente de la primera cámara. En una modalidad típica, la superficie de sublimación de la segunda cámara puede exceder la superficie de sublimación correspondiente de la primera cámara. El espesor de la red o sustrato a ser revestida, por lo tanto, puede controlarse exactamente, a medida que el flujo y/o cantidad de la melamina que pasa a través del canal 50 podrá controlarse por la válvula 52.

En lo siguiente, diversas modalidades de la primera cámara se explican con referencia a las figuras 2, 3 y 4. Estas modalidades podrán utilizarse como modificaciones alternativas o adicionales de los ensambles de vaporizador descritas en la presente.

La Fig. 2 muestra una modalidad de la primera cámara 30' . La cámara tiene una boquilla 32' colocada por debajo u opuesta al tambor 20 que transporta el sustrato 22, según se muestra en la Fig. 1. La primera cámara 30' tiene una pared inferior 38' opuesta a la boquilla 32' y las paredes laterales 39' . En contraste a la primera cámara 30 mostrada en la Fig. 1, la primera cámara 30' mostrada en la Fig. 2 no tiene solamente una abertura 36 sino diversas aberturas 36'a, 36'b en las paredes laterales 39' . En la Fig. 2, solamente dos aberturas 36'a, 36'b se muestran. Sin embargo, en las modalidades adicionales, que podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, tres o más aberturas podrán colocarse en las paredes laterales 39' . Las aberturas 36'a, 36'b se encuentra en conexión fluida al canal 50 y, por lo tanto, a la segunda cámara 40. De esta manera, la melamina sublimada provista por la segunda cámara 40 puede entrar a la primera cámara 30 desde diversas direcciones, y, por consiguiente, mejorar la uniformidad de la melamina depositada a lo largo de la anchura W del sustrato 22. De acuerdo con algunas modalidades, las cuales podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, una válvula correspondiente para regular el flujo en la primera cámara a través de la abertura respectiva, podrá proporcionarse para cada una de las aberturas 36'a, 36'b.

La Fig . 3 muestra otra modalidad de la primera cámara 30' ' . La primera cámara 30' ' de la Fig. 3 corresponde sustancxalmente a la primera cámara 30' de la Fig. 2. Sin embargo, la primera cámara 30' ' de la Fig. 3 tiene dos sub-cámaras 30' 'a, 30' 'b que se separan por una pared de separación 31' ' . La pared de separación se extiende desde la parte inferior 38'' de la primera cámara 30' ' a la boquilla 32'' . Cada sub-cámara 30' 'a, 30' 'b de la primera cámara 30' ' tiene al menos una abertura 36''a, 36''b que se encuentra en conexión fluida con el canal 50 y, por consiguiente, la segunda cámara 40. Una válvula cor espondiente (no mostrada) para regular el flujo en las sub-cámaras 30' 'a, 30' 'b de la primera cámara 30'' a través de la abertura respectiva 36' 'a, 36' 'b, en particular cada abertura, podrá proporcionarse para cada una de las aberturas en una modalidad adicional, la cual podrá combinarse con otras modalidades descritas en la presente. Además, las aberturas 36' 'a, 36' 'b no solamente pueden colocarse en una pared lateral 39'' de la primera cámara 30'', sino también en la pared inferior 38' ' . Con la modalidad de la primera cámara 30'' mostrada en la Fig. 3, la descarga a través de la boquilla 32'' podrá controlarse exactamente a lo largo de la longitud L. En modalidades adicionales, las cuales podrán combinarse con otras modalidades, la primera cámara 30'' puede no solamente incluir dos, sino también tres o más sub-cámaras que podrán ser controlables independientes una de otra, por ejemplo, por una válvula en cada abertura o canal de suministro para melamina evaporada.

La Fig. 4 muestra una modalidad adicional de la primera cámara ' 30' ' ' . La primera cámara 30' ' ' tiene una boquilla 32' ' ' que se coloca por debajo u opuesta al tambor 20 que transporta el sustrato 22 a ser revestido. La primera cámara tiene una pared inferior 38' ' ' opuesta a la boquilla 32' ' ' y las paredes laterales 39''' . Una abertura 36''' se coloca sobre la pared inferior' ' ' de la primera cámara 30''', en particular en la parte media de la pared inferior 39''' de la primera cámara 30' ' ' . La parte media de la pared inferior 39' ' ' podrá definirse con respecto a la longitud L de la boquilla 32''', en particular de la longitud de la rendija de la boquilla 32' ' ' . La abertura 36' ' ' se encuentra en conexión fluida con el canal 50 y, por lo tanto, con la segunda cámara 40. Con tal primera cámara 30' , la uniformidad de la deposición de melamina en la red o sustrato 22 podrá mejorarse. En una modalidad adicional, la primera cámara 30' ' ' puede incluir dos o más aberturas en la pared inferior 38' ' ' , en particular, aberturas regularmente separadas colocadas en la dirección longitudinal de la primera cámara 30' ' ' , es decir, paralelas a lo longitud L de la boquilla 32' ' ' .

Con las modalidades de la segunda cámara, es posible proporcionar una distribución y flujo de calor homogénea sustancial de la melamina evaporada a lo largo de la longitud L de la boquilla.

En lo siguiente, diversas modalidades de la segunda cámara se explican con referencia a las figuras 5, 6 y 7. Estas modalidades pueden utilizarse como modificaciones alternativas o adicionales de los ensambles de vaporizador descritos en la presente.

La Fig. 5 muestra una modalidad adicional de al menos una segunda cámara 40' . La segunda cámara 40' incluye dos o más cámaras 40'a y 40'b. Cada cámara 40' a y 40'b podrán calentarse y controlarse por separado mediante dispositivos de calentamiento 46'a y 46'b. Además, en operación de las segundas cámaras 40', cada cámara 40' a, 40'b pueden contener una cantidad diferente de melamina 42'a, 42'b. Las cámaras 40' a y 40'b tienen superficies de sublimación 48 ' a, 48'b, respectivamente, que dependen de la cantidad de melamina en las cámaras 40'a, 40'b. En el ejemplo mostrado en la Fig. 5, la primera cámara 40'a tiene una superficie de sublimación más baja que la segunda cámara 40'b. La melamina evaporada pasa a través de las válvulas de conexión 49' a, 49'b en el canal común 50. Cada válvula 49' a, 49'b podrá abrirse o cerrarse por separado, en particular, en una modalidad que podrá combinarse con otras modalidades controladas por el controlador 60. Si tanto las válvulas de conexión 49'a, 49'b se abren al menos parcialmente, cada cámara 40' a, 40'b proporciona, al menos parcialmente, su superficie de sublimación 48'a, 48'b a una superficie de sublimación común, es decir, combinada de la segunda cámara 40' .

Generalmente, cuando se refiere a las superficies combinadas según se mencionan en la presente, se hace referencia a la suma de las áreas de las superficies. De acuerdo con lo anterior, una superficie combinada podrá entenderse como un área de superficie combinada .

En caso de que solamente una válvula de las válvulas de conexión 49'a, 49'b se abra, y la otra válvula se cierre, solamente la superficie de sublimación 48'a, 48'b de una de las cámaras 40' a, 40'b que se ubica hacia la válvula abierta contribuye a la superficie de sublimación de la segunda cámara 40' . Por ejemplo, cada una de las cámaras 40'a, 40'b se adaptan para tener una superficie de sublimación de más de 70 por ciento de la superficie de sublimación correspondiente de la primera cámara 30. En una modalidad adicional, cada una . de las cámaras 40'a, 40'b se adaptan para tener una superficie de sublimación de más de 90 por ciento de la superficie de sublimación correspondiente de la primera cámara 30. En una modalidad típica, cada una de las cámaras 40'a, 40'b se adaptan para tener una sublimación que excede la superficie de sublimación correspondiente de la primera cámara 30. Además, en una modalidad, que podrá combinarse con otras modalidades, cada cámara 40'a, 40'b podrá evacuarse a la misma presión que en el alojamiento 10 mediante una bomba 45' . La bomba se encuentra en conexión fluida a las cámaras 40'a, 40'b por medio de las válvulas de bomba 47'a, 47'b ubicadas hacia las cámaras 40'a, 40'b, respectivamente.

De acuerdo con algunas modalidades, las cuales podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, durante el proceso de revestimiento de un sustrato 22, al menos una de las cámaras podrá rellenarse por medio de una abertura de relleno (no mostrada) sin detener el proceso de revestimiento. Por ejemplo, en caso de que la primera cámara 40'a debiera ser rellenada, la primera válvula de conexión 49' a ubicada hacia la primera cámara 40' a, se cierra. La segunda válvula de bomba 47'b ubicada hacia la segunda cámara 40'a, la cual todavía se encuentra produciendo melamina sublimada para la primera cámara 30, permanece cerrada. Entonces, la primera cámara 40'a se llena con melamina 42' a. Por consecuencia, la primera válvula de bomba 47' a ubicada hacia la primera cámara 40'a se abre y la bomba evacúa la primera cámara 40'a de la una o más segundas cámaras 40' a la misma presión, en particular 10~2 mbarias, como en el alojamiento 10. Entonces, la primera válvula de conexión 49' a se abre nuevamente, y la melamina sublimada de la cámara 40'a contribuye al revestimiento del sustrato 22. De esta manera, la red podrá revestirse continuamente, aún si una de las segundas cámaras 40a' o 40b' tendrá que rellenarse con melamina. Además, la presión en el alojamiento 10 se queda sin cambiar durante la operación de relleno. De acuerdo con algunas modalidades, las cuales podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, la superficie de sublimación común es decir combinada, de la segunda cámara 40' , permanece sustancialmente constante durante el proceso de relleno de una de al menos una de las segundas cámaras 40'a, 40'b.

El canal 50 incluye la válvula 52, según también se muestra en la Fig. 1, para regular el flujo de la melamina evaporada a la primera cámara 30. Cada válvula 47' a, 47'b, 49' a, 49'b, 52 y la bomba 45' se controlan por el controlador 60 para proporcionar el control exacto del flujo de la melamina evaporada a la primera cámara 30 y, por consiguiente, un revestimiento homogéneo del sustrato 22 como una función del tiempo y la ubicación.

En la Fig. 6, otra modalidad de una segunda cámara 40'' se describe, la cual podrá combinarse con otras modalidades descritas en la presente. La segunda cámara 40'' tiene una superficie inferior grande 41' ' y al menos una superficie lateral colocada sustancialmente vertical 43'' . La superficie inferior 41'' tiene al menos la misma superficie que las superficies laterales 43' ' . Por lo tanto, si la segunda cámara 40' ' se llena con la melamina 42 ' ' a la parte media de las superficies laterales 43'', la mayor parte de la superficie de sublimación 48'' se proporciona por la superficie inferior 41' ' . De esta manera, una variación de la altura de llenado de la melamina en la segunda cámara 40'', por ejemplo, debido a la sublimación de la melamina, no conduce a una fuerte variación de la tasa de sublimación de la melamina 42' ' en la segunda cámara 40' ' . Por lo tanto, la modalidad de la segunda cámara 40'' mostrada en la Fig. 6, puede proporcionar mejor control del espesor del revestimiento en el sustrato 22.

La Fig. 7 muestra una modalidad adicional de una segunda cámara 40' ' ' , que podrá combinarse con otras modalidades descritas en la presente. La segunda cámara 40''' incluye varias cubas 80''' que se colocan en la segunda cámara 40' ' ' . Las cubas se adaptan para contener la melamina 42''' a ser sublimada. Cada cuba 80''' puede contener una diferente cantidad de melamina a ser evaporada. En particular, la cantidad de melamina a ser evaporada podrá depender de la posición de la cuba 80' ' ' en la segunda cámara 40' ' ' . Las cubas 80' ' ' se calientan por separado por dispositivos de calentamiento 82''' . Además, la segunda cámara 40' ' ' incluye en una modalidad, la cual podrá combinarse con otras modalidades, sobre la superficie externa de su pared 44''', dispositivos de calentamiento 46''' adicionales de tal manera que la melamina sublimada no se desublima al instante en las paredes 44 de la segunda cámara. Los sensores de calentamiento (no mostrados) podrán colocarse en la segunda cámara 40''' o las cubas 80''' para controlar la tasa de evaporación de cada cuba 80''', por separado. Además, la segunda cámara 40' ' ' puede incluir diversas aberturas (no mostradas) para rellenar la melamina en cada cuba por separado.

En lo siguiente, se describe un método para controlar el sistema de evaporación, según se muestra en la Fig. 8, con respecto al ensamble de vaporizador de la Fig. 1. El método también podrá utilizarse con otras modalidades del sistema de evaporación. Por ejemplo, las cámaras, primera y segunda, en las Figs. 2 a 7 podrán utilizarse en el siguiente método o proceso. En una primer etapa 1000, el espesor del revestimiento sobre el sustrato 22 se designa y la anchura W ' del. sustrato se determina. Dependiendo del. espesor y la anchura W, la superficie de sublimación correspondiente de la primera cámara se calcula y/o la tasa de deposición en el sustrato se determina en una etapa adicional 1010. En la última etapa, el flujo de melamina sublimada a través del canal 50 a la primera cámara 30 se regula por la válvula 52 y/o por una regulación de temperatura de los dispositivos de calentamiento 46 (etapa 1020) . En una modalidad adicional, un control de ciclo cerrado podrá proporcionarse utilizando el sensor 70 para determinar el espesor de la melamina depositada en el sustrato 22.

Típicamente, los dispositivos de calentamiento 34, 46, 54 se colocan en contacto con el canal, la primera cámara o la segunda cámara, respectivamente, de tal manera que forman dispositivos de calentamiento de contacto .

De esta manera, con el controlador, un control de ciclo cerrado del proceso de revestimiento y evaporación podrá proporcionarse utilizando el sensor. Además, la primera cámara no solamente podrá proporcionarse con una abertura para este uso con melamina evaporada a la primera cámara, sino uno o más conductos podrán proporcionarse, por ejemplo, de cada lado, de diversos lados, en diversas cámaras del tubo de boquilla o la primera cámara, si la primera cámara se divide en diversas sub-cámaras . En este caso, cada conducto, como el canal, podrá proporcionarse con medios reguladores separados para regular el flujo de melamina evaporada a la primera cámara o en cada sub-cámara de la primera cámara. Si las segundas cámaras o cámaras de evaporador se colocan en presión atmosférica, la segunda cámara se adapta para resistir grandes diferenciales de presión, es decir, puede tener una presión interna correspondiente a la presión interna del alojamiento, por ejemplo, una cámara al vacio, en particular, de 10~2 mbarias. De acuerdo con algunas modalidades, que podrán combinarse con otras modalidades descritas en la presente, la presión dentro del alojamiento podrá ser a aproximadamente 5~3 mbarias a l"2.

La segunda cámara, en particular, la una o más cámaras de la segunda cámara, podrá encontrarse en algunas modalidades, las cuales podrán combinarse con otras modalidades evacuadas por una bomba separada o por un bypass a la cámara al vacio o el alojamiento. De esta manera, el espesor de película del sustrato o red revestida es controlable a aproximadamente +/- 10%, en particular, aproximadamente +/- 5%. En particular, con las modalidades arriba descritas, es posible ampliar la longitud de la boquilla a más de 3 m. Además, la temperatura podrá controlarse en una modalidad, la cual podrá combinarse con otras modalidades a aproximadamente + /- 50°C, en particular, +/- 5°C o menos, con un control de temperatura de ciclo cerrado.

Típicamente, las válvulas descritas en la presente con respecto a las modalidades, podrán adaptarse para proporcionar un rango continuo de posiciones entre una posición abierta completa y una posición cerrada.

A la luz de lo anterior, las modalidades descritas en la presente, proporcionan un evaporador mejorado para materiales orgánicos y un método mejorado para -evaporar materiales orgánicos. Esto aplica, en particular,- para materiales orgánicos que tienen un rango de temperatura de evaporación disponible pequeño, tal como una melamina o lo similar. De este modo, al menos uno de los siguientes aspectos: la uniformidad de la evaporación -en dirección axial y/o transversal- al mejorar la uniformidad de calentamiento, la condensación de material sobre la boquilla y la cerradura, y la uniformidad y la adhesión en el sustrato flexible, podrá mejorarse.

De acuerdo con lo anterior, una pluralidad de modalidades puede incluir los detalles y aspectos anteriores. Por ejemplo, se proporciona un evaporador para vaporizar el material orgánico. En una modalidad típica, el material orgánico es melamina. El evaporador incluye una primer cámara que tiene una boquilla adaptada para ser dirigida a un sustrato a ser revestido; al menos una segunda cámara para vaporizar el material orgánico; al menos un canal de vapor para guiar el material orgánico vaporizado desde al menos una segunda cámara a la primera cámara; en donde la primera cámara se adapta para proporcionar el material orgánico vaporizado a la boquilla correspondiente a una primera superficie de sublimación virtual, y la al menos una segunda cámara adaptándose para proporcionar durante la operación una segunda área de superficie de sublimación combinada, en donde la segunda área de superficie de sublimación combinada corresponde a al menos 70 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual. De acuerdo a modalidades adicionales, la segunda área de superficie de sublimación corresponde a al menos 90 por ciento, en particular 95 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual. De acuerdo a las modalidades adicionales de estas modalidades, la boquilla tiene un eje longitudinal y una longitud L en el eje longitudinal entre aproximadamente 1000 mm y aproximadamente 3500 mm, en particular, entre aproximadamente 2000 y aproximadamente 3000 mm . De ese modo, la primera superficie de sublimación virtual se proporciona por una primer dimensión con una longitud de aproximadamente 170 mm y una segunda dimensión con la misma longitud como la boquilla.

De acuerdo con las modalidades adicionales de estas modalidades, una superficie de sublimación es la superficie de una de la primera o segunda cámara cubierta por material orgánico a ser evaporado y calentado mediante un dispositivo de calentamiento de tal manera que el material orgánico se evapora de esa superficie. De acuerdo con las modalidades adicionales, se coloca una válvula en el canal para regular el flujo del material orgánico evaporado desde la segunda cámara hacia la primera cámara. De ese modo, la válvula puede ser, en una modalidad, una válvula de mariposa.

De acuerdo con las modalidades adicionales, el evaporador incluye un controlador adaptado para controlar el flujo del material orgánico evaporado desde al menos una segunda cámara hacia la primera cámara. De ese modo, el controlador podrá adaptarse para controlar el flujo dependiente de un espesor de revestimiento deseado, la anchura del sustrato y/o la longitud de la abertura de la boquilla.

De acuerdo con las modalidades adicionales, al menos se coloca un calentador en un dispositivo seleccionado del grupo que consiste de canal de vapor, la primera cámara, válvula, y una combinación de los mismos, para calentar el dispositivo sustancxalmente a la temperatura de sublimación.

De acuerdo con todavía otras modalidades, la primera cámara incluye al menos dos sub-cámaras separadas entre sí, en donde cada sub-cámara de la primera cámara se encuentra en conexión fluida con la segunda cámara. De ese modo, el evaporador puede incluir las válvulas para regular el flujo del material orgánico evaporado a cada sub-cámara de la primera cámara por separado.

De acuerdo con las modalidades adicionales, la al menos segunda cámara incluye al menos dos cámaras separadas entre sí, en donde cada cámara de al menos una segunda cámara se encuentra en conexión fluida con la primera cámara. De ese modo, cada cámara de al menos una segunda cámara puede tener una superficie de sublimación correspondiente a al menos 70 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual, en particular, a al menos 90 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual.

De acuerdo con todavía otra modalidad, el evaporador puede además incluir al menos una válvula para regular el flujo del material orgánico evaporado desde cada cámara de al menos una segunda cámara hacia la primera cámara por separado.

De acuerdo con las modificaciones adicionales de estas modalidades, la primera cámara y la boquilla se colocan en un alojamiento con una presión sub-atmos férica y la segunda cámara se coloca fuera del aloj amiento .

Todavía en otras modalidades, la boquilla tiene un eje longitudinal y una longitud L en el eje longitudinal entre aproximadamente 1000 mm y aproximadamente 3500 mm, en particular, entre aproximadamente 2000 y aproximadamente 3000 mm .

De acuerdo con otra modalidad, se proporciona un método para revestir un sustrato con material orgánico con un evaporador que tiene una primer cámara y una segunda cámara. En una modalidad típica, el material orgánico es melamina. El método incluye sublimar el material orgánico en una segunda cámara que tiene durante la operación, una segunda área de superficie de sublimación; ' guiar el material orgánico sublimado desde la segunda cámara hacia la primera cámara, la primera cámara teniendo una boquilla dirigida al sustrato para depositar el material orgánico sublimado en el sustrato, en donde la primera cámara se adapta para proporcionar el material orgánico vaporizado a la boquilla correspondiente a una primer superficie de sublimación virtual, en donde la segunda área de superficie de sublimación corresponde a al menos 70 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual. De ese modo, el flujo de material orgánico desde la segunda cámara hacia la primera cámara se controla en dependencia de al menos un parámetro seleccionado del grupo que consiste de un espesor de revestimiento deseado, la anchura del sustrato, la longitud de la abertura de la boquilla, y una combinación de los mismos. En una modalidad adicional, el flujo del material orgánico desde la segunda cámara hacia la primera cámara es aproximadamente constante.

De acuerdo con todavía otra modalidad, el flujo de material orgánico se controla al regular una válvula colocada en un canal para guiar el material orgánico sublimado desde la segunda cámara hacia la primera cámara o al regular la temperatura de los dispositivos de calentamiento para sublimar el material orgánico en la segunda cámara, o una combinación de los mismos.

En una modalidad adicional, la temperatura se regula con una precisión de aproximadamente 5°C alrededor de un valor de temperatura de sublimación predeterminada.

De acuerdo con una modalidad, la cual podrá combinarse con otras modalidades, el flujo del material orgánico se controla al regular la superficie de sublimación de la segunda cámara. De ese modo, la al menos una segunda cámara incluye al menos dos cámaras, en donde cada cámara tiene una superficie de sublimación que, al menos parcialmente, constituye la superficie de sublimación de la segunda cámara, en donde la superficie de sublimación de la segunda cámara se controla al regular las válvulas asignadas a cada cámara de al menos una segunda cámara, las válvulas siendo colocadas en un canal para guiar el material orgánico sublimado desde la segunda cámara hacia la primera cámara.

De acuerdo con todavía las modalidades adicionales, la segunda área de superficie de sublimación corresponde a al menos 90 por ciento, en particular 95 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual.

De acuerdo con otra modalidad, se proporciona un evaporador para vaporizar la melamina que incluye una primer cámara que tiene una boquilla adaptada para ser dirigida a un sustrato a ser revestido; al menos una segunda cámara para vaporizar la melamina; al menos un canal de vapor para guiar la melamina desde la al menos una segunda cámara hacia la primera cámara; en donde una o más cámaras de la al menos un segunda cámara siendo adaptada para proporcionar, durante la operación, una segunda área de superficie de sublimación combinada de aproximadamente 0.34 m2 o más.

Mientras que lo precedente se dirige a las modalidades de la presente invención, otras y demás modalidades de la invención podrán contemplarse sin alejarse del alcance básico de las mismas, y el alcance de las mismas determina por las reivindicaciones que siguen

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un evaporador para vaporizar materiales orgánicos comprendiendo: una primer cámara que tiene una boquilla adaptada para ser dirigida a un sustrato a ser revestido; al menos una segunda cámara para vaporizar el material orgánico; al menos un canal de vapor para guiar el material orgánico vaporizado desde al menos una segunda cámara hacia la primera cámara; en donde, la primera cámara se adapta para proporcionar el material orgánico vaporizado a la boquilla correspondiente a una primer superficie de sublimación virtual, y la una o más cámaras de la al menos una segunda cámara adaptándose para proporcionar, durante la operación, una segunda área de superficie de sublimación combinada, en donde la segunda área de superficie de sublimación combinada corresponde a al menos 70 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual.

2. El evaporador según la reivindicación 1, en donde la segunda área de superficie de sublimación corresponde a al menos 90 por ciento, en particular 95 por ciento de la primera superficie de sublimación vi rtual .

3. El evaporador según la reivindicación 1 o 2, en donde la boquilla tiene un eje longitudinal y una longitud L en el eje longitudinal entre aproximadamente 1000 mm y aproximadamente 3500 mm, en particular entre aproximadamente 2000 y aproximadamente 3000 mm .

4. El evaporador según la reivindicación 3, en donde la primera superficie de sublimación virtual se proporciona por una primer dimensión con una longitud de aproximadamente 170 mm y una segunda demisión con la misma longitud como la boquilla .

5. El evaporador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde una superficie de sublimación es la superficie de una de la primera o segunda cámara cubierta por el material orgánico a ser evaporado y calentado mediante un dispositivo de calentamiento de tal manera que el material orgánico se evapora de esa superficie.

6. El evaporador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde una válvula se coloca en el canal para regular el flujo del material orgánico evaporado desde al menos una segunda cámara hacia la primera cámara .

7. El evaporador según la reivindicación 6 comprendiendo además un controlador adaptado para controlar el flujo del material orgánico evaporado desde al menos una segunda cámara hacia la primera cámara.

8. El evaporador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde al menos un calentador se proporciona en un dispositivo seleccionado del grupo que consiste de canal de vapor, la primera cámara, válvula, y una combinación de los mismos, para calentar el dispositivo a sus tancialment e la temperatura de subí imación.

9. El evaporador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la al menos una segunda cámara comprende al menos dos cámaras separadas entre si, en donde cada cámara de al menos una segunda cámara se encuentra en conexión fluida con la primera cámara .

10. El evaporador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la primera cámara y ' la- boquilla se colocan en un alojamiento con una presión sub-atmos fé ri ca y la al menos una segunda cámara se coloca fuera del alojamiento.

11. El evaporador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la boquilla tiene un eje longitudinal y una longitud L en el eje longitudinal entre aproximadamente 1000 mm y aproximadamente 3500 mm, en particular, entre aproximadamente 2000 y aproximadamente 3000 mm .

12. Un método para revestir un sustrato con el material orgánico con un evaporador que tiene una primera cámara y al menos una segunda cámara, comprendiendo: sublimar el material orgánico en la al menos una segunda cámara que tiene, durante una operación, una segunda área de superficie de sublimación; guiar el material orgánico sublimado desde la al menos una segunda cámara a la primera cámara, la primera cámara teniendo una boquilla dirigida al sustrato para depositar el material orgánico sublimado en el sustrato, en donde la primera cámara se adapta para proporcionar el material orgánico vaporizado a la boquilla correspondiente hacia una primer superficie de sublimación virtual, en donde la segunda área de superficie de sublimación corresponde a al menos 70 por ciento de la primera superficie de sublimación virtual.

13. El método según la reivindicación 12, en donde el flujo del material orgánico se controla al regular una válvula colocada en un canal para guiar el material orgánico sublimado desde al menos una segunda cámara a la primera cámara o al regular la temperatura de los dispositivos de calentamiento para sublimar el material orgánico a al menos una segunda cámara, o una combinación de las mismas.

¦ 14. El método según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, en donde el flujo del material orgánico se control al regular la superficie de sublimación de al menos una segunda cámara.

15. Un evaporador para vaporizar la melamina, comprendiendo: una primer cámara que tiene una boquilla adaptada para ser dirigida a un sustrato a ser revestido; al menos una segunda cámara para vaporizar la melamina; al menos un canal de vapor para guiar la melamina vaporizada desde al menos una segunda cámara hacia la primera cámara; en donde, una o más cámaras de la al menos una segunda cámara tienen un área de superficie de sublimación combinada de aproximadamente 0.34 m2 o más.