[发明专利]将溶质沉积至金属线上的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造金属绳和线的领域，且更特别地涉及在这些线上 进行处理的步骤。

背景技术

在许多方法中，被证明有用的是在线的表面上沉积给定物质的受 控厚度的层，从而使得所述线在随后的制造步骤中更易于加工。

例如当需要使用线作为纤维以增强不具有所需机械性能的材料时 就是这样。那么必须处理线以使其极佳地粘附至所涉及的材料的基体， 该处理通过将偶联物质沉积至线的表面以使得这两个组分之间的协作 尽可能有效。这种类型的应用广泛用于轮胎工业或增强塑料工业。

在本发明说明书的上下文中，术语“线”应极广义地理解，其涵 盖单丝、复丝、缆线或股线或由金属线形成的等同聚集体。

一种将偶联物质沉积至线上的方法在于在给定的溶剂中稀释或溶 解处理物质，然后在处理的第一步中将液体沉积至线的表面，并在第 二步中通过蒸发溶剂而去除该溶剂。

因此必须非常特别地注意沉积至线的表面上的液体的准确量。实 际上重要的是确保通常具有小厚度的沉积的液体层尽可能均匀，以确 保线的性能在其整个长度上是均匀的。

为了此目的，润湿或涂布的已知技术在于将线通过由含有需要沉 积的溶质的挥发性溶剂形成的液体浴。通过使线进入浴中，液体溶液 在线上沉积。然后干燥线以抽出溶剂并留下沉积于线上的溶质。所述 干燥步骤通过提供称为“外部”热能进行，所述“外部”热能通过辐 射或通过传导从热源传递至沉积于线上的液体的外表面，并通过传导 从沉积至线上的液体的外表面传递至线和液体之间的界面，然后从线 的表面传递至线的内部。

然而，实际上沉积于线上的液体的受控量可变化，例如由于线通 过浴的速率的改变或者溶液的流变特性的改变。

作为这些改变的结果，沉积于线上的溶质的量更大或更小程度地 成比例变化。这是因为随着溶剂逐渐蒸发，由于液体中的表面张力和 线的曲率，溶质将在溶剂仍然存在的区域浓缩，所述溶剂仍然存在的 区域即沉积液体较厚的区域，如组成线的单个细丝之间的空间，或者 当线由数个股线组成时缆线内的空间。当在显微镜下观察线时，该再 浓缩现象导致具有高溶质浓度的局部新月形物(meniscus)，例如在缆 线内和没有任何涂层的区域(例如线的背面)。该现象在图3中示意说 明，在下文可见。

因此，新月形物的出现基本上在待涂布的线由至少两个单个细丝 的聚集体制成时发生。

本发明的目的是提供该问题的解决方法，即当目标是通过在金属 线的表面上沉积溶质的薄膜来处理金属线时，寻求沉积至所述线的表 面上的涂层的更好均匀性。

已证明了当使线通过液体浴然后迅速增加所述线的温度时，沉积 于线的表面的液体骤然由液相变至气相。然后将由已蒸发的溶剂部分 留下的溶质沉积至线的表面上，由在线的表面产生的蒸汽泡所形成的 压力波喷出过量液体。

因此已观察到在线的表面上存在的溶质没有被喷出液体带走，沉 积的溶质量基本上对应于蒸发的液体中所包含的溶质部分，且能容易 地通过测量回收的液体量和线的增重进行分析。

发明内容

根据本发明，将溶质沉积至金属线上的方法的特征在于该方法包 含如下步骤，其中：

将由挥发性溶剂和所述溶质形成的液体溶液沉积至所述线上；然 后

将所述线的温度迅速升高至所述溶剂的挥发温度以上的温度，从 而将与所述线的表面接触的溶剂蒸发并形成蒸汽泡，该蒸汽泡通过膨 胀而产生将残留在所述线周边的液体喷出的压力脉冲。

将溶质沉积至线上的设备包含使所述线以给定速率通过所述设备 的装置，沉积由溶剂和所述溶质形成的溶液的装置，和位于涂布装置 下游的加热装置。所述加热装置包含能够迅速升高线的表面温度的装 置。

通过感应器传递至线的能量被转化为热能，该热能通过传导从线 的表面传递至液体。

附图说明

如下说明的目的是为了在一个特定具体实施方案和图1至4的基 础上说明本发明的实施，其中：

图1显示本发明的设备的示意图；

图2显示在蒸汽泡形成和液体喷出之时线的示意图；

图3显示涂布有溶质层的线，细丝间的新月形物出现在所述线上； 且

图4显示使用本发明的方法涂布的线的示意图。

具体实施方式