TW200404607A - Liquid spray method - Google Patents

Description

200404607 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種液體或一種炫化物之嘴麗方法。 【先前技術】 / 下文所.兄月之兩種方法為傳統上悉知之方法與裝置，其 中4屑疋利用壓縮氣體來傳給液體或溶化物，同 液體或熔化物。 (1)JP 5-212334A揭示—種改良之涡旋喷嘴，其藉由變細 橡:之膠黏劑，其為—溶化物之例子，來使其適應 —條細線（細絲）’同時，該橡膠熱溶性膠黏劑自喷嘴 處被施配及打旋。這樣的裂置被廣泛地使用在製造用完即 丟棄之尿布，餐巾，及其類似物之接合製程上，因為藉由 給予連續打旋之細絲’可使其打成100%之轉移效率/ 此外，在JP 9-136053A中提出一種製造沒有旋渦钩之製 絲方法。提出這樣的方法是在解決在上述方法中在開始要 施配細絲時之钩出現象。在開始施配時熱炼膠黏著劑是定 位=垂的方向’其是利用塵力空氣自一孔氣孔喷麗，該 =疋分別地從—複數性的使用在打㈣時的空氣喷嘴喷出 •r的〆斤構成。另一方面’從其他的空氣喷嘴孔出來的壓 力工轧則被帶進來與熱熔膠黏著劑接觸，於是熱熔膠就變 細而打旋而構成-條沒有鈎的細絲。 本（2)本么明之申請人在JP 4_4〇6〇之文中提出一種製造適 田的打渦叙的纖維狀細絲’圓形狀小珠，光點圖形，或一 種液體或一種炊彳μ & > 化物之細微粒之方法。這樣的方法能夠做 87759 200404607 廣泛的應用，並且解決所有說明在上述項目（1)之方法所發 生之問題。使用這樣的方法，用於施配細絲或細微粒之壓 ^氣體之施配開口會被強迫轉動，如此可使液體或熔化物 依需要之形狀來施配，因此該形狀不必由於所使用之液體 或化物之型式或黏度之不同而變化。 然而’說明在JP 5-212334A及JP 9-136053A中之喷嘴係適 用在易於形成纖維狀細絲材料之粒化方面的用途，例如熱 溶勝點、纟°劑等。另一方面，在室溫下溶化物細微粒之製造 ，例如液體塗料，黏膠，石蠟，及其類似物等由於其良好 的傳遞效率而常常被試驗。細微粒之喷塗亦常被嘗試。 然而’在前述發行物中所引用之喷嘴，是以做成細絲及 纖維為其目標，而不是用來做霧化之用途。因此，其平均 噴出之微粒直徑大於5〇微米（μιη)，即使是具有約5〇微巴斯 卡（mPa.s)低黏度之液體，及具有約1〇微巴斯卡較低黏度之 石蠟，那逛有20〇μηΐΗ上之微粒混合之實例。此外，軟焊 料保護膜之平均微粒直徑，其具有例如3〇〇 mpas之黏度， 而為數佰微米，因此這些喷嘴不適合於塗布印刷基片。 另一方面，根據說明在jP 4-4060A之採用喷灑或離心喷 射之方法，可能做出平均喷灑微粒直徑等於或少12μιη具有 50 mPa.s黏度之液體，號稱最小限度霧化範圍之微粒直徑。 然而，這樣的裝置複雜又昂貴，而且需要大的安裝空間。 此外’它需要使用一只防爆型之AC伺服馬達或類似物，來 使用在高度精密操作之壓$宿氣體喷嘴之旋轉裝i中，那樣 要使用到可燃性之液體例如有機溶劑而導致成本及安裝成 87759 007 bOl 即使顯不了需要的性能，而能夠使用這種方法 之用途數量就會受到限制。 、種方法 特殊塗料及其類似物之發展近來已有進 術之要求p妳祕上 ％貝灑技 、、二乓加，這些技術能夠做成非常 喷嘴做出之微粒更為細小，其以不二； #肤且不會知壞到基片，或是用濕對濕的重疊操 中在同階的使用（傳遞）效率如在接觸式滾輪塗布機， 螺旋式塗布機，及開縫式喷嘴塗布機中所發現的，亦可在 這樣的操作中獲得。 對於機器設備與方法有-個強烈的慾望，即在製造過程 中’ f用該種裝置及方法能夠獲得具有高塗布薄膜性能， 以及南使用（傳遞）效率之塗布材料：—種具有厚度約 防止反射之薄膜，其是使用在一平坦之面板顯示上；或 美國專利第5，4 1 5，888號所提的一種使用在燃料電池中 的電極那樣的塗有電極墨水（―種從帶有#微粒之碳做成 之分散劑及-㈣塗在一電解質薄膜兩側之聚脂溶液)之 電極 〇 【發明内容】 考慮到上文所說明之問題，本發明之一目標是提供一種 液體之喷灑方法其中：製成之液體或熔化物之細粒具有高 品質水平，且等於或超越用噴灑或離心喷霧所製成之液體 或溶化物；該液體或該熔化物可以應用到具有一旋渦，其 在細粒中能產生渦漩作用，且對基片具有高度傳遞效率； 然後該細粒被顆粒化（或霧化），且在藥品，食品，化學品及 87759 200404607 其類似物中用來做成棵粒物來使用。 為了解決上文所提之問題，在上文中提供—種液體之喷 灑方法。意即，提供一種液體喷灑方法包括：自一液體施 配開口施配至少一液體；自裝備在液體施配開口周圍之一 第一壓縮氣體出口排出第—壓縮氣體，然後自液體施配開 口棵粒化所施配之液體’來構成液體微粒排出流；及自— 枚數1·生之第一壓Ifg氣體出口向著該液體微粒排出流排出第 二壓縮氣體來撞擊至少一部分之第二壓縮氣體到液體微粒 排出流，來渦璇及霧化該液體微粒排出流。由於這樣的配 置’本發明之目標就可達到。 【實施方式】 本發明根據較佳之具體實施例，連同所附之圖面，將在 下文中做說明。請注意，說明在下面具體實施例中之尺寸 ，材料特性’形狀，相關配置，及其類似之結構元件，並 !會限制到本發明在那-方面之範圍，除非是做了特別之 說明。 圖1到圖5中之略圖係表示用來施行根據本發明之液體嗔 壤方法之液时㈣置之具體實_之略圖。圖1係液體喷 麗裝置（其為部分切開之縱向圖形）之總體系統圖解。圖2係 沿著圖1中之IMI線所切之-縱示剖面圖解，其表示-只自 動施配閥及一噴嘴總成。圖3係 糸表不自動施配閥及喷嘴總成 之底部視圖。圖4係一參考圖1中之參考記號A所做之—部分 放大圖解。圖5係-參考圖3之記號骑做之部分放大圖解。 泵3果达储存在槽2中之液體。用來輸送由泵3所泵送之 87759 089 200404607 液體之液體供應管路4連接到一液體自動施配閥丨。管路4及 液體回收管4b利用連接器4a連接到該自動施配閥丨。一用來 才呆作連接在自動施配閥1之活塞lc之壓縮空氣管路8經由連 接器8c連接到自動施配閥丨，使該活塞lc相對一閥座a，去 打開及關閉一連接到活塞1c之針la。一空氣調節器8a及一 電磁閥8b，分別地，配置在壓縮空氣管路8之上游側及上游 側上面。一彈簧（壓縮螺旋彈簣）ld一直驅策在閥座化上之閥 座針1 a。 噴嘴總成5係安裝在自動施配閥丨上。如圖2中所示，供應 第一壓縮氣體（壓縮空氣或其類似物）之第一壓縮氣體供應 官13經由一連接器13e連接到噴嘴總成5。一空氣調節器 及一電磁閥13b配置在第一壓縮氣體管路13中，大約從上游 側到下游侧。一溶器供應管路13c連接第一壓縮空氣管路B :部分13d。此外，如圖1中所示，供應第二壓縮氣體(壓縮 空氣或其類似物）之第二壓縮氣體供應管丨丨經由接頭丨Μ連 接到喷嘴總成5。$氣調g器lla及電磁閥m係配置在第二 壓縮空氣官路11中，其約從上游側到下游側。 立如圖4中之詳圖所示，在喷嘴總成5之本體化之較下方端 邛邛刀中，一液體喷嘴7，一中間（溶劑）圓盤9，及—環形厣 縮氣體喷嘴10放置成相互之間的壓力接觸，且利㈣絲^ 扣件5c鎖緊在本體5a上’使其固定地安裝在本體^上一 液體噴嘴7之較上方表面與喷嘴總成之本體5a之較下方： 部表面做成壓力式之接觸。—伸長之陳形突出物構成= 液體贺嘴7較下方表面侧之中心部分’且經由—低高度階梯 87759 -10- ZUU4U40U/ 之圓盤部分向下方突 、# 7 n i 出及伸長到一遠方之端部。一液俨诵 逼7a構成時通過爷俏古痒盼 丨，夜體通 ^ 亥低回度階梯之圓盤部分及一 m叔#办+ 物之縱向中心部分。 刀及0柱形突出 較下方 =奋之劑外)0盤9較上方表面之外側周圍與液體噴嘴7 中門(、二，側周圍做成壓力接觸。-圓形穴9d構成在 中間一)圓盤9較上方表面之中心部 == 度階梯圓盤部分套在圓貝為7之低回 朝下方… d中。一倒轉之錐形部分…其 在遠方端部方向，且經過圓柱形部分％，構成 =_較下方表面側之中心部分。一内孔冓： 間圓盤9之、縱古A > i 、、 σ之中心部分。一環狀間隙1 7a構成在内 孔1 7與液之喑喈7 +冋a ^ 賀备7之0同形突出部分7d之間。此外，一内孔 1〇轉成在環形壓縮氣體喷物之中心部分，及中間圓盤9 之圓R形部分9e套在内孔⑽裡面。壓縮氣體噴嘴⑺較上方 表面與中間圓盤9較下方表面做成壓力接觸。第二壓縮氣體 通逗L〇a構成在壓縮氣體喷嘴1G巾。第二壓1氣體通道1〇a( 在本灵施例中為8孔）係導引在向下方之傾斜方向（參照圖4) ，且亦被導引在稍微離開液體喷嘴7(參照圖5)之液體通道 以之縱軸線之位置，且亦被鑽孔及構成在壓縮氣體噴嘴… 中之幾乎為等間距之位置。 而且，一複數個之第一壓縮氣體通道16係以等距構成在 液體噴嘴7中，及在液體通道7a之外部圓周側之圓周方向。 通道16完全通過在縱方向之喷嘴7。而且，一複數個之第二 壓縮氣體通道7c是以等間隔構成在液體喷嘴7之圓周方向 中’及完全地通過噴嘴7。此外，具有長方形剖面之較上方 011 87759 -11 - 200404607 :環形槽9a係構成在中間圓盤9之較上方表面_，其位在液 體噴嘴7之第二壓縮氣體通道乃之相對立之位置。較下方側 環形槽9c係構成在中間圓盤9之較下方表面中之应較上方 側環形槽^幾乎共同半徑之位置。較上方側環形槽9a與較 下方側核形槽9c經由互連孔9b而互相溝通，該孔处係配置 及鑽孔在同等間隔之圓周周圍之位置。環形槽…且有三角 形橫斷面且構成在塵縮氣體喷嘴1〇中。環形槽…對較下方 ㈣槽為共同半徑，且變為第二I縮氣體通道心之起始 點0 另方面，第一壓縮氣體環形槽j 5a係構成在喷嘴總成$ 之本體5a之較下方端部表面之一徑向位置，其大致上對庫 於液體噴嘴7之第—壓縮氣體通道16之徑向位置。第一壓植 氣體通道15，其延伸在縱方向巾且與環形槽15a連通，係構 ，在喷嘴總成5之本體5十第_1缩氣體供應通扣連通 第+ [、.、但孔體官13。此外，第二壓縮氣體環形槽％係構成 在喷嘴總成5之本體5a之較下方端部表面中之第一壓缩氣 體«槽⑸之外側位置上，及在大致上相對應液體喷嘴7 之弟二壓縮氣體通道7c之徑向位置上。延伸在縱方向及盘 環形槽5b連通之第二I縮氣體供應通道⑴係構成在液體 噴觜5之本體5a中。第一壓縮氣體供應通路…連通第二壓 縮氣體管路11。 i 液體供應流動通道6構成在縱方向對準於液體喷嘴7之液 體通道7 a上之噴嘴饱志s| _ 、 、〜 本體5 a中。液體供應流動通道6

連通液體通道le，其中配番女、六A 、-置有液體自動施配閥之閥機構， 87759 812 -12- 200404607 ”匕括針1 a與閥座1 b。自動施配閥丨之液體通道丨^經由閥機 構連通液體供應管路4。 利用沒樣的裝置，一個具有必要容量之環形空間16&可構 成在液體噴嘴7之低高度階梯圓盤部分之一較低表面與中 門圓盔9之中心部分車父上方表面之圓形穴如底部表面之間 。壞形空間16a連通環形間隙17a，該環形空間丨以係構成在 液體喷嘴7之圓筒形突出部分7d之外侧圓周表面與中間圓 盤9之内孔17之内圓周表面之間。環形間隙17a構成一第一 壓細空氣通道（流體通路），及一環形間隙丨7a之較下方端部 之環形開口構成一第一壓縮氣體出口 17b。此外，環形空間 16a，如上文中所說明的，係作為第一壓縮氣體之供應管路 。該環形空間16a亦可儲存必要之溶劑量，該溶劑在噴灑操 作期間，或停止喷灑期間自溶劑供應管路Uc通過第一壓縮 氣體供應管路13，來使溶劑通過環狀間隙丨7a，然後靠其本 身之流力，或是沿著壓縮氣體自壓縮氣體出口 1 7b流出，來 濕潤液體施配開口 7b。 在這樣的形式構造中，液體利用泵3從液體槽2輸送到管 路4。液體通過其中配置有液體自動施配閥1之閥機構（針^ 及閥座lb)之液體通道le。液體通過噴嘴總成5之液體供應 流動通道6及液體喷嘴7之液體通道7a，然後從液體噴嘴7之 液體施配口 7b施配出來。當不施配液體時，意即當閥機構 關閉時，液體通過液體回收管4b而回流到槽2。此外，第一 壓縮氣體利用壓縮氣體來源之第一壓縮機（未表示）經由調 節為13 a及電磁闊13 b輸送到管路13。而且，第一壓縮氣^ -13 - 87759 013 200404607 通過喷嘴總成5之壓縮氣體供應通路15，環形槽仏 喷嘴7之通路16,環形空間16a，及環形間隙17。然後自= 方末端之環形開口之壓縮機氣體出口 17b噴出去。 k 從上文之說明即可明白環形之第一壓縮氣體出口”匕係 構成在液體施配開n7b之周圍。此外，如圖4中之放大圖解 所不’液體喷嘴7之液體施配開p7b係構成在内孔Η之内面 部分，在本具體實施例中，其位在較内孔丨？較下方端開口 更内側之位置。換言之’液體施配開口 7b實際上較第而二壓 縮氣體膨脹時之出口之位置更為内面，液體通過該出口 ^ 才釋放大氣中。第—壓縮氣體自I縮氣體出口 1 7b排出，其 為第-壓縮氣體之環形開口。第一壓縮氣體出口 m與液體 施配開口 7b結合在一起之結構就是構成所謂的内部混合兩 種机體之噴灑裝置。因&，所喷出之液體顆粒與霧化狀能 變的非常良好。 ^ 卜第一壓縮氣體經由壓縮氣體來源之第二壓縮機（未 二不)上之調節器Ua及電磁W，將該壓縮氣體輸送到管路 \ 且弟一^壓縮空氣做到能夠流經喷嘴總成5之第 [細氣體供應通道u c，環形槽5b，液體喷嘴7之第二壓 、、侣乱版通迢7C，中間圓盤9之較上方側環形槽9a，互連孔9b ，較下方側環形槽9c，壓縮氣體喷嘴10之環形槽l〇c，及配 置j圓周方向之一複數個第二壓縮氣體通道l〇a。然後第二 壓縮氣體自遠方端部開口之第二壓縮氣體出口 _排出。 下列之液體可細微地顆粒化或霧化，且可以用來做為本 舍液體’例如··具有爛7G微巴斯卡（mPa.s)黏 87759 014 -14- 200404607 度之液體塗佈’例如聚丙稀環氧樹脂的水溶性塗層㈣yiic epoxy warterborne coatingS)，其使用來做為飲料罐頭之内 側表面塗層：包含有0·;^]80μηι(微米）碳微粒直徑之分散劑 ，其分散在具有20到80微巴斯卡黏度之液體中，且用來做 為鹼性乾電池之内側表面塗層；具有黏度5〇到3〇〇微巴斯卡 之焊料護層，其用未塗敷印刷基片；自帶有鉑微粒之碳做 成之分散劑（電極墨水）及一種聚合物液體以便用來塗敷在 做為燃料電極之電解質薄膜之兩側：及其類似物。此外， 具有黏度5到800mPa.s之石蠟熔解物，微晶蠟，聚乙烯臘， otsu-type吹製瀝青，及其類似物可細微地顆粒化或霧化而 作為本發明之、溶化物。 下文說明一種使用液體喷灑裝置之構造之液體喷灑方法。 儲存在桶2之液體利用泵3向上泵送，且利用管路4輸送到 自動施配閥1裡面。電磁閥8 b然後受激勵而將壓縮空氣自壓 I侣空氣源輸送到壓縮空氣管路8，然後利用空氣流量調節哭 8a將壓縮空氣輸送到自動施配閥1之活塞丨c之較下方之表 面上。活塞lc往上面方向移動來對抗彈簧ld因壓縮空氣之 空氣壓力而產生之驅動力。針la自閥座lb移開，然後使自 動施配閥1打開（參照圖1及圖2)。液體於是通過自動施配閱} 之液體通道1 e及液體供應流通道6在幾乎為噴嘴總成5之中 心位置。而且，液體流經液體喷嘴7之液體通道7a，然後自 液體施配開口 7b施配出來而成為一施配出來之液流Lq。 當第一壓縮氣體管路13之電磁閥13b受激勵時，第一壓縮 氣體’利用調節器13 a(參考圖2)就從壓縮氣體源之第一壓縮 87759 -15- 200404607 機（未表示）輸送出來。第一壓縮氣體通過噴嘴總成5之壓縮 氣體供應管路15,環形槽15a，〉夜體喷嘴7之通路4,環形間 隙心’及環形缝隙17a。第-壓縮氣體然後從壓縮氣體出 口 17b排出’該出σ為遠方末端之環形開口，該氣體則如在 圖4中以虛線所示之箭頭方向排出。如上文所說明的，自液 體喷嘴7之液體施配開D7b施配出$之液體施配流lq被裸 粒化或霧化後，形成-粒狀之排出流。如上文所說明的， 第-壓縮氣體出口 17b及液體施配出口几結合成為一内部 混合之雙流喷麗結構。因此’施配後之液流^接觸來自内 孔17内部部分周圍之高壓壓縮氣體後，在壓縮氣體排出到 内孔17之較下方端開口釋放到大氣然後膨脹以前，會使該 液體及氣體在内孔内混合。於是液體能用良好的方法來細 楗地顆粒化或霧化。請注意本發明並不限制只應用内部混 合雙流體之喷灑結構來做為使用第一壓縮氣體來做成液體 微粒喷灑流之方法。本發明亦可應用外部混合兩種流體結 構之喷灑方法。 在液體喷嘴5中，第二壓縮氣體管路11之電磁閥lib受到 激勵，於是第二壓縮氣體經由空氣流量調節器lla(參照圖1) 自壓縮氣體源頭之第二壓縮機將該氣體輸送出纟。第二壓 鈿氣體通過贺嘴總成5之氣體通道11c，環形槽5b ,液體噴 觜7之通迢7c,中間圓盤9之較上方側環形槽％，内部互連 =孔9b，及較下方側環形槽。此外，第二壓縮氣體流到 壓1侣氣體喷嘴10之環形槽l〇c，及到複數的第二壓縮氣體通 道10a’其配置在圓周周圍方向之幾乎等距之位置。第二壓 87759 -16- 200404607 縮氣體從遠方端部開口之夂 σ弟一昼細氣體出口 1 Ob以一種 如圖4及圖5中用虛線之箭頭（SG)表示之方向排出。 二二:：氣體SG是從複數個之第二厂 1 Ob排出’其排出方向稍 稍马離開（偏離）液體通道7a及喷嘴總 “細配開口 7b之縱向中心線，其排出後即膨脹。因 此_至少有—部分之各該第二塵縮氣體會碰撞及接觸到該 液脰液子之排出流，其如 又所呪明的，已被第一壓縮氣 體粒化及霧化，於是就合播 户 9構成液體彳政粒之渦漩FW(參照圖2) 尚未顆粒化及務化之液體會被第二壓縮氣體如之衝撞與 接觸而微粒化鱼露仆。；古接 ， /、 乂枚可以增進液體微粒排出流之顆 粒化與霧化。 士圖2中所不，液體細粒旋渴FW然後到達基片SB±，其 然後用輸达裝置例如輸送帶有次序地送到例如喷嘴總成5 之正下方位置。構成旋渴⑽之細微粒Fp被塗敷在基請 之表面上’於是構成_薄的塗層⑺。在細微粒㈣占到基片 卿間液體細微粒群就形成旋潤FW，因此每個細微粒是在 被捕捉在渴旋FW裡面之狀態下來接觸基片⑶。由於與基片 SB^擊而弹回之細微粒Fp其被帶走之數量非常地少，因此 ’由於氣體之衝撞而對基片SB形成滿旋之現象也會被儘量 地壓抑。於是細微粒之傳遞效率因此大大地增加。 如圖2中所不，對於本具體實施例之液體，溶劑供應管路 13c經由一浴劑供應孔口 Ud連接到第一壓縮氣供應管路◦ 。洛劑供應到溶劑供應管路13c，然後溶劑與第一壓縮氣體 混合。於是，溶劑能與第一壓縮氣體沿著第一壓縮氣體供 87759 -17- 200404607 應通道送出去，意即，沿著喷嘴總成5之壓縮氣體供應通道 15 I環形槽15a，液體嘴嘴7之通道16，環形空間Ua，環形 間隙17a，及壓縮氣體出口 m，其為遠方端部處之環形開 /奋劑於是能在噴灑期間一直潤濕液體喷嘴7之液體濕配 開口 7b。甚至是喷灑有包含揮發性成份之液體時，亦可防 止由液體的累積例如塗布在液體施配開口 7b近處所造成之 皮膚現象，而且可以防止流道通路之變窄或阻塞。因此可 穩定漩體施配量，及穩定的塗層厚度及保持固定的塗層重 量° 、此外，溶劑在第一壓縮氣體之嘴灑停止時，就單獨地通 過心劑供應管路13c，例如，當停止噴灑作業的時候，其會 在系統裡面輸送。固定量之溶劑累積在環形空間丨，通過 壤形間隙17a及壓縮氣體出口 m，然後流出。於是溶劑就 潤濕液體喷嘴7之液體施配開口几。另外，本發明亦可藉由 合併溶劑供應管路13c在第一壓縮氣體供應通道（用參考號 馬U，15，15a ’ 16，16a，及17a代註明）之裡面來構成，及 配置其施配開口在液體喷嘴7之液體施開開口几附近。假設 心劑供應官路是那樣地構成時，當喷灑作業停止時，則液 體施配開口 7b可以瞬間地弄濕。在液體混配開口 ％附近之 皮膚現象，由於液體中之揮發成份之揮發，及由於液體本 身之乾烯，在預定期間之停止時間内之皮膚現象就可防止。 在本具體實施例中是採用内部混合雙流體喷灑之構造， 具有令心滿意的顆粒化及霧化的效果。但在另一方面，包 含在塗料中或黏著劑中之揮發成份，例如會瞬間地揮發， 87759 -18- 200404607 如此在第一壓縮氣體出口 17b及液體施配開口 71)之附近就 报容易發生脫皮現象，在許多場合中會使連續操作變得很 困難。然而，在本具體實施例中溶劑會潤濕在第一壓縮氣 體出口 17b及液體施配出口 7b之附近。由於微粒化及霧化所 造成之喷灑，可以流暢地及連續地喷灑而不發生脫皮現象。 另外’尤其是’某一數量含固形微粒之液體，例如炭微 粒’其即為所稱的分散型或粉漿泥液體，可以很安定地及 連績地分散，同時有效地防止液體霧化施配閥1之針丨a及座 1 b間之狹窄縫隙間由於固形微粒膠合在該縫隙間所引起之 阻塞。這樣的阻塞可利用施行上文所說明之液體喷灑操作 來解決，其係利用連續地施行第一及第二壓縮氣體之供應 Η排出’及利用咼速之間歇操作來施配液體。意即，例如 ’在針1 a打開期間之時間，及在針丨a在關閉期間之時間， 可各設定在極短期間之時間，針la之打開時間（液體施配時 間）可設定到15微秒（ms)，而針la之關閉時間（液體停止供應 時間）可設定到3〇ms。針la之打開及關閉操作可以做週期性 的重覆進行，在連續施配期間，針la及座lb之開啟度可以 叹定到較大於預定的數量，而施配量可設定到大於預定的 較流置為大之量。因而可施行所謂的脈波（間歇性）噴灑操作。 我們的想法是阻塞可利用一種動作而被有效地防止，藉 由该動作，即使是黏結的固形微粒開始堵塞針“及座&間 之工間，這樣的堵塞雜質會被針1 a對座1 b之衝擊所帶來之 高速關閉操作而被堆開。請注意，這樣的形式之針u之間 歇開啟/關閉操作可利用連接一敌入有計時器之控制器到 87759 -19- 200404607 壓縮空氣管路8之電磁閥扑來進行，該電磁閥8可控制針h 之開啟及關閉’並且設定針la打開及關閉之時間。如果高 速的間歇性操作之施配是按本發明之等於或大於60次": 鐘之頻率來進行，即可有效地防止在❹與座化間之空= 由於固形物黏結在液體中所造成之堵塞。 另外，至少第一壓縮氣體利用間歇的液體施配操作亦可 同步地間歇地供應及排出。一内嵌計時器（未表示）之控制器 亦可連接到裝置在第-Μ縮氣體供應管路13上φ之電磁間 13b上，且該第一壓縮氣體之供應時間及供應停止時間可各 設定到30ms，例如，如圖7中所示。在另一方面，針ia在第 一壓縮氣體在供應及排出（30ms)之期間内，例如，只設定 20ms的時間去施配20ms之液體。在此情況中，氣體開始供 應經過SmsGi)之間隔後，液體才開始供應，而液體停止施 配經過5ms(t2)後氣體才停止喷灑。因此，重覆的2〇则液體 施配及40ms之無液體施配之循環。此外，第二壓縮氣體亦 可做間歇性的供應與排出，其有幾分類似於第一壓縮氣體。 利用如此的排出，至少使第一壓縮氣體在預定的短期間 内之排出時間稍微地長於液體的施配時間，如此就能有效 地消除在開始施配及施配完畢時產生大的液滴。施配操作 就可以從頭到尾都具有細的微粒或喷霧。利用如此的供應 與排出，至少使第一壓縮氣體能夠做間歇性地供應與排出 ’其能有效地提供細的顆粒及噴霧，如此就可以防止由於 第一壓縮氣體之連續性供應所造成之彈回（reboundX其係 壓縮氣體衝撞在基板SB上之反射作用）。結果，包含在液體 87759 -20- 200404607 中之液體微粒移出量及固形細微粒之移出量就大量減少 =使用率就有效地增加。不管壓縮氣體之供應及排出是連 續性的，或是間歇性的，如果至少第一壓縮氣體排出時間 車又液體施配時間長達lms到200ms時，從開始噴灑到結束噴 灑都依本發明之喷灑方法進行時，就可達到適當的細顆粒 或霧化。 利用本發明之液體喷灑方法，加上其中液體之細微粒係 經由所噴灑的是塗布在其中SB上之情況下，就可以在空氣 中噴灑來進行顆粒化或霧化。例如，利用加熱一物質（例如 蠟，其為一種可生物降解之物質），其具有高於空氣溫度之 軟化點（例如65°C )，該空氣即為要噴灑液體物質時之大氣， 到回於其、J：谷化點之溫度（例如】〇〇它），然後將它熔化使其變 成一種熔化物；利用一熱空氣產生裝置之熱氣流來加熱第 一及第二壓縮空氣到高於物質軟化點之溫度（例如120它）； 然後自液體施配開口 7b喷灑該熱熔化物到空氣中，溶化物 矛J用在玉氣中被旋結成顆粒及霧氣而變成細微粒。然後可 將該微粒以自由掉落來收集起來。請注意，該具有一保護 層之可生物降解包裝物亦可利用直接喷灑熱熔化之石蠟在 基片上而製造出來，例如一種紙將模之包裝。 此外，對於本發明，該液體噴嘴7之液體通道7a及液體施 配開口 7b可做成雙重的結構，且不同的液體可自一内部通 道及一外部通道來施配而變成細微粒及霧化。因此，該兩 種液體可以混合，然後噴灑到噴嘴總成之外面，例如可以 塗布在基片上。這樣，與預先就將兩種液混合而成之塗料 87759 -21 - 200404607 相同之塗料就製造出來。 主w雖然—般作用第-及第二壓縮氣體用的是壓縮 冬、’、他之氣體例如’假如液體是可燃性液體時，可用 氮氣或二氧化碳之氣料亦可施配液體之特性與狀態來加 以選用。 此外，中間圓盤9及壓縮氣體喷嘴1〇是分別地做成的，但 它們兩個亦可做成為―個整體之裝置。而且，中間圓盤9, 壓縮氣體喷嘴10及液體噴嘴7可以將所有的做成整體之裝 置。 下文將沉明根據本發明之液體喷灑方法所做之塗層及其 類物之實驗例子。 (實驗例子1) 以♦丙稀树脂之水溶性塗料（NV:2〇()/。，黏度：2〇sec/F〇RD CUP#4，其對應於用型之黏度計測量出來約為4〇mPa s之 黏度）做為塗敷液體，及以1〇〇 mmx 1〇〇 min之鋁箔片做為基 貫驗係在下列條件下進行： (1) 液體壓力（泵3之施配壓力）：0.06微巴斯卡（MPa); (2) 第一壓縮氣體：來自第一壓縮機之〇.〇5 Mpa之空氣； (3) 第二壓縮氣體：來自第二壓縮機之〇·；[ 5 Mpa之空氣； (4) 施配液體流量：10毫升/分（ml/min); (5) 噴嘴間距離（液體喷嘴7之内孔17之較下方端部開口） ·· 100 mm ; (6)使用來輸送基片之輸送帶速度·· 〇_3m/min ; 87759 -22- 200404607 (7) 噴嘴施配開口直徑（液體施配開口 7b) : 〇.7mm ; (8) 皇層模型見度：約為圓形，2 5 mm ; (9) 在皇布期間之自動施配閥丨及喷嘴總成5之橫越速度 • 24m/mm，橫越衝程：27〇mm ;橫越週期：;及 (10) 樣本數量：3。 要進行A灑犄，先從喷嘴總成5之液體施配口 7b開始，在 此之同時，自動施配閥1及喷嘴總成5之組合，在上述說明 之條件下，橫越用來做基片则途之料，該基片則由輸 送V來輸达。實驗結果顯示在喷灑當中之顆粒化及霧化作 用很令人滿意，而塗布表面之水平狀態也很令人滿意。然 後將δ亥物夤放置在室溫下3分鐘，然後在2 〇 〇 之溫度下 乾燥2分鐘後再測量它的重量。在減掉先前已被測量過之鋁 箔片之重量後，其重量值為161.3 mg。於是從2〇〇 mg之理 論重量所發現之使用效率為80·7〇/〇(固體含量之比重為i，因 此’在塗料已塗敷在基板上之6秒鐘内之理論重量等於流量 乘上固體含量）。此外，在乾燥後，在塗層表面上看到相等 鏡面表面之銘表面。 (比較例子1) 另外一個實驗是在與實驗例子1相同之條件下進行，其不 同處在使用Nordson公司製造之一雙流體喷灑搶（一種在液 體施配開口附近之周圍裝備有壓縮氣體排出開口之搶，其 商品名稱為：AD-29搶），且只有從壓縮氣體排出口排出之 第一壓縮機之第一空氣做為霧化空氣。塗料模型為一具有 15mm短軸及35mm長軸之橢圓形模型，長軸之方向設定在 87759 -23- 200404607 基片移動 > 卡、产 目視觀爽，而樣用同樣之方法進行。大的微粒可用 ，同：；、，氣泡會發生在濕表面上。乾燥則與實驗例子 為ΖΓ/進行，塗層重量被測定為〜 H ^在塗層巾觀㈣时糊微氣泡。 鑛齒的表面。、、、1層表面上所出現的為錯酱狀的，類似 (比較例子2) ，取樣是與實驗例子1之那些取樣方式相同之條件下進行 其不同處在於使用揭示於Jp 5-21233从中之噴嘴以及僅 :用從第：麼縮機來之第二空氣。大體上，大的喷灑微粒 。用目視觀察出來’其約為實驗例子中之微粒之2倍大左右 此外車乂那些在比較例子i中之微粒為大之微粒被觀察到 散佈在噴麗液體中。濕表面與比較例中的濕表面比較起來 車乂不7人滿思，且在乾燥後發現在塗層中有許多微小的泡 沫。甚至由於污染物，油，或類似如種子之影響而產生的 陷坑處之可以看到。然而，乾燥後的重量為ΐ63·4叫，使 用效率8 1.7%，幾乎相等於實驗例子1之數值。 (實驗例子2) 其次是進行以碳分散劑做為塗料液體之實驗。碳分散劑 具有40mPa.s之黏度，類似塗敷在鹼性乾電池内部表面，及 燃料電池中之電池之碳墨水。說明在一文中之3個喷灑噴嘴 被用來做噴灑喷嘴。意即，使用來施行本發明之方法之自 動施配閥1及喷嘴5之結合，AD-29雙流體喷灑搶，及揭示在 J P 5 - 212 3 3 4 A之1^嘴。在進行測試時，每個噴嘴都使用相 Θ24 87759 -24- 200404607 同濕流量之溶劑型碳分散劑。 在各實例中’自第二個取樣開始，其喷灑模式就開始混 iL ’且其重1減少了 一半。碳微粒的黏結與堵塞發生在針 與開座間之狹冑間隙中，其情況發生在要操作自動施配闕 之開啟位置的時候。已確認的是其流量很不穩定，因而停 止實驗。 (實驗例子3) 使用實驗例2之塗料及揭示在Jp 6h61175A中之脈波（間 歇）喷涯方法，由本發明發明人所提出之，，雙流體喷射之方 法”應用到施行本發明所用之自動施配間i及喷嘴總成5之 結合上。第一及第二壓縮空氣連續地供應及排出。碳分散 劑之喷灑期（針打開期間）設定到15_及關閉期（針被關閉 之期間）ό又疋到 3 0 Π1 S。At /Αλ Itb I J. 為了使從贺嘴出來之喷嘴流量在兩 實驗例中都是相同的流量，在連續操作期間之流量，利用 增大針與閱座間之開口量，使其增加到3倍量而達到％ ml/min之流量。脈波（間歇）喷麗流量約為丨〇ml/min。流量在 開始實驗後藉由具有刻度之圓筒立刻進行測量，及在3分於 後’ 5分鐘後’及1G分鐘後進行測量。所測得的流量是穩定里 的0 王*丈❺死配時設定到l〇ml/min， 同於實驗例2所設定的，脈波的設定是設定到在實驗 所設定的脈波流量到約3.3ml/min，該流量也是穩 被認為是因為’即使黏結的碳微粒開始堵塞㈣《 之空間，由於針1a的高逮閉合操作所伴隨而來的衝, ' 25 - 87759 ..' -**·广 Η / 5 200404607 使其推出的力量產生閉合的效果。如果每分鐘的流量減少 時，則可做成乾的細微粒。利用這樣的現象，即可達到一 種效果’即其中的快速乾燥就不會造成燃料電池之電解質 之膨脹。這樣的現象是有益處的。 、 (實驗例子4) 當喷灑操作在實驗例子丨之條件下進行後，即停止5分鐘 後再重新開始時，塗料之流量即會減少一半約為6 ml/m^ 左右。這是由於一種現象所造成之結果，其即累積之塗料 造成塗料施配喷嘴尖端之結皮，意即，圍繞在液體施配開 口之周圍，於是使液體之通道變得較為狹窄。當塗料之噴 塗刼作按照下列方法進行時，如圖2中所示以每分鐘1 ml/min之流量來供應離子交換水來當作溶劑到連接第—壓 縮空氣供應管路13之溶劑供應管路13 c ;引導離子交換水到 壓縮氣體出口 1 7b，通過噴嘴總成5裡面之第一壓縮氣體供 應通道之環形空間16a，及壓縮氣體通道17a :及利用來自 第一壓縮之空氣去霧化離子交換水，其在乾燥之前後對塗 料表面並無不良作用，且對塗層之重量不會有改變。此外 ’不會有塗料累積在噴嘴尖端（其在液體施配開口 7b之附 近）。意即不會產生結皮。 此外，已經確認在噴灑操作被停止5分鐘後，對於正常操 作沒有問題，對於塗料之流量也沒有改變。然而，在4 5分 鐘之用餐時間後，流量會減少到一半以下。當喷灑操作中 斷後也讓離子交換水流動時，及塗料施配喷嘴之尖端經常 保持潤濕之狀態下，即可觀察到流量並未改變，甚至噴灑 87759 -26 - 200404607 操作中斷1小時後也是如此。而且’沒有由於產生結皮而發 生流量變化的問題，即使是在其中使用具有内部混合之喷 灑裝置之情況下是如此，使用那種裝備可用第一空氣來達 到最佳的微粒化或霧化效果，換句話說，該液體施配開口 7b是配置在一個位在能使第一壓縮氣體實際上是進入到大 氣中之位置。那就是，即使當液體施配開口 7b配置在中間 圓盤9之内孔17之開口較下端裡面，也沒有結皮而產生流量 變化之問題。 在本實驗中，如圖4中之放大視圖所示，其中所用之結構 為個其中之塗料施配T嘴（液體施配開口 7 b)係配置在第 一壓縮空氣之排出開口（在液體喷嘴7尖端部分之圓筒形突 出部分7d裡面之内孔17開口之較下端）内面約〇 5mm處。請 注意，普通雙流體或喷灑結構之液體施配開口突出量通常 是用1.0 mm到0.8 mm之突出量。内部混合雙流體或喷灑是 種理想的喷灑方法，其具有令人滿意的細粒化或霧化作用 、曰’通並不使用，因為在塗料或黏著劑中之揮發元素之 瞬間揮發會造成空氣排出口處之結皮。這樣的問題可根據 本發明來解決。 (貫驗例子5) 石蠟為一種可生物降解之物質，具有65t之軟化溫度， 其加熱到loot：時即可熔化，施配噴嘴開口直徑（液體施配 開口 7b之開口直徑）没定到〇 2 ，及液體壓力設定到〇 · 12 MPa。一種結構，其中之内部混合有第一壓縮空氣，其設 疋在0_ 1 MPa，而第一空氣壓力設定在〇_3 Mpa。12〇。〇之空 87759 -27- 200404607 氣熱流利用—空氣熱流產生裝置所產生之空氣源頭她 二而顆粒化及霧化則利用液體噴灑在射氣中來進行。喷 擺之施配量為7 g/min。自由落下之細微粒在空氣中凝固後 被測定出來。細微微粒發現為球形之形狀，具有i 2 _之平 均微粒直徑。當然，具有保護膜之可生物化解之包卜可 利用直接地錢在基片上做出來，例如做成-紙t模容哭。 (實驗例子6) ^ 液體施配開Π係做成雙重式之結構。使用容積粟是為了 自内邛把配開口供應一份以重量計算做為硬化劑之显氰酸 酉旨（isocya崎），及自外部施配開口供應一份以重量ϋ做 為基體材料之多元醇（polyol)。噴灑塗層係黏貼在基片犯上 。多兀醇之黏度為18 sec/FC#4。塗層性能係由摩擦試驗來 決定，試驗前要用溶劑沖洗然後將它乾燥起來，其測試法 與贺巍兩種預先混八之、、在雕+七 、 谓无此口之液體之方法相同。這樣就確定了在 外部混合好之複數性液體亦可用本發明來進行。 本毛月不限疋上述之具體實施例。在不偏離本發明之特 寸被下’亦可施行許多其他之實施例。因此上文中所說 月之具體見施例’在每個情況並未超越簡單之例子，且不 應被解釋為限制。本發明之範圍由申請專利之範圍來決定 且不又本文中之說明之約束。而且，本發明之便更盘更 改，其係等於中請專利範圍的，都屬於本發明之範圍裡面。 、.顯而易見的’從上述說明中，根據本發明之液體喷灑方 ：坆良的效果’例如，液體或熔化物之細微粒可以做 成具高品質水平的，相等於’或超越，那些用喷灌或離心 87759 -28- 200404607 喷霧做成之液體或熔化物；而該液體或熔化物可以應用來 具有一渦旋，其能在細粒中產生渦旋作用，且對基片具有 高的使用效率。液體喷灑方法亦具有一種優越的效果，俾 使細微粒顆粒化或霧化，且可用來做為藥劑的，食品的， 化學物的，及其類似物之顆粒材料。 【圖式簡單說明】 圖1係一液體喷灑裝置之總系統略圖（含部分剖面之縱向 略圖），其表示一用來施行根據本發明之液體施配方法之一 液體施配裝置之具體實施例。 囷2係沿著圖1中之Π-ΙΙ切線所截切之縱向剖面略圖其 表不有一自動施配閥及一喷嘴總成。 圖3係一自動施配閥及喷嘴總成之底部視圖，其自圖}中 之箭頭所指之方向來觀察。 圖4係圖1中之用參考記號A所註明部分之放大視圖。 圖5係表示圖3中之參考記號B部分之放大視圖。 圖6係表示一液體之脈波（間歇）喷灑週期模式之略圖。 固7係表示另一例之液體脈波（間歇）之噴灑週期模式之 略圖。 、 【圖式代表符號說明】 1 自動施配閥 la 針 lb 閥座 lc 活塞 ld 彈簧 87759 -29 - 200404607 1 e 2 液體槽 3 液栗 4 液體供應管路 5 喷嘴總成 6 液體供應流路通道 7 液體喷嘴 7 a 液體通道 7b 液體施配開口 8 壓縮空氣管路 8a 空氣流量調節器 8 b 電磁闕 9 中間圓盤 10 環形壓縮氣體喷嘴 11 第二壓縮氣體供應管路 11a 空氣流量調節器 11 b 電磁闊 13 第一壓縮氣體供應管路 13a 13b 電磁閥 13c 溶劑供應管路 15, 15a，16, 16a 第一壓縮氣體供應通道 17b第一壓縮氣體出口 87759 -30- 200404607 llc，5b，7c，9a，9b， 第二壓縮氣體通道 9c，10a，10b，10c 10b

LQ

FG

SG

FP

FW

CF SB 第二壓縮氣體出口 施配液流 第一壓縮氣體 第二壓縮氣體 細微粒 微粒渴访疋 塗層（料） 基片

87759 -31 -

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍： 1 ·—種液體施配方法，包括： 自一液體施配開口施配至少一液體； 自構成在該液體施配開口周圍之一第一壓縮氣體出口 排出一第一壓縮氣體，來霧化自液體施配開口施配出來 之液體，以構成一微粒排出氣流；及 自複數性之第二壓縮氣體出口朝著該微粒排出氣流排 出'二壓縮氣體，來衝擊至少一部分之各該第二= 體到該微粒排出氣流上以渦旋該微粒排出流，另一方面 來精細地霧化該微粒排出氣流。 2·根據申請專利範圍第丨項之液體喷灑方法，其中液體為熔 化物。 3·根據申請專利範圍第1或2項之液體噴灑方法，其中該排 出第壓縮氣體包括利用使用内部混合雙流體之喷麗穿 置來構成該微粒排出氣流，其中液體施配開口配置較第 一壓縮氣體實際排出到要進入到大氣裡面時之位置在更 為裡面之位置，及在從第一壓縮氣體出口排出後就會膨 脹。 4·根據申請專利範圍第丨或2項之液體膨脹方法，其中液體 包含揮發性組份，及至少該第一壓縮氣體包含一溶劑。 5·根據申請專利範圍第丨或2項之液體施配方法，尚包括： 當第一壓縮氣體停止排出時，自一裝備在至少一該第 一壓縮氣體之流通道之一溶劑供應孔口或一施配開口， 供應溶劑到該流通道，使溶劑流動來做為該第一壓縮氣 87759 200404607 體出口外面之溶劑薄層，並用溶劑潤濕該液體施配開口。 6.根據申請專利範圍第丨或2項之液體施配方法，其中至少 液體是用高速間歇操作其頻率等於或大於6 〇週期/分之下 來施配該液體。 7 · 根據申請專利範圍第1 ―、1 = 或2項之液體施配方法，其中至小 -該第-壓縮氣體之排出期間，分別地，較液體施期二 之開始前及結束後多出u,l2⑽毫秒（miuise⑽ds)。 87759