[发明专利]正交流动的刮板涂料器及施加涂料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及给带状物提供涂料的装置。本发明特别涉及改进的刮板涂料器及施加涂料的方法。

本发明的技术背景

涂覆是用一层流体(诸如一种液体)替换与一基片(通常是一固体表面，诸如一种带状物)接触的气体的工艺。有时候，互相重叠施加多层涂料。所述基片常常是一种长的、连续的薄片形状，例如一种卷绕在辊上的带状物。它的例子是塑料薄膜、机织的或非织造布的织物、或纸张。涂覆一带状物包括从辊上退绕带状物，给辊施加液体层，使该液体层固化，以及将涂覆的带状物重新卷绕在一辊上。

在涂料附着之后，它能保留液体，从而可在金属盘绕工艺里作金属的润滑油使用，或作为化学成分对基片表面起作用和使其起化学变化。此外，该涂料如果含有挥发性液体，那么它可被干燥，或能被固化，或用其它的方法进行处理，以使其留下一固体层。它的例子包括颜料、油漆、粘结剂、光化和磁化记录介质。

施加涂料给带状物的方法在E.D.科恩和E.B.古托夫的《现代涂料和干燥技术》(1992年，纽约，VCH出版社)和D.萨特斯的《带状物加工和转换技术和设备》(1984年，纽约，VVR出版公司)已作过讨论，并包括刮板涂料器。

刮板涂覆包括使液体通过一固定的固体部件、一刮板和带状物之间，而刮板和带状物之间的间隙小于所施加的液体层厚度的两倍。该液体在带状物和刮板之间被刮削，而液体层的厚度在很大程度上取决于该间隙的高度。相对许多材料和操作限制来说，刮板涂料器具有其它敷料器所没有的优点，如提供光滑的涂层，无波纹、凸条或粗厚边缘。带状物可由一辊在后面支承。支承辊所提供的优点在于消除了涂覆工艺对横跨带状物的纵向张力变化的相关性，而这种变化对于纸张和塑料薄膜基片来说是很普通的。此外，刮板涂料器还能将涂料直接施加到一辊上，该辊接着将涂料传送给带状物。

不同于许多刮板涂料器的一个特征是，利用该装置可将液体导入刮削通道。如图1所示，重力供料刮板涂料器接受来自一敞口池的液体，该池由一漏斗形成并对着带状物。它需要较大的容积，以便在较宽的带状物的整个宽度上均匀地分配液体，这样，在变换涂料时要进行艰苦的清洗，并损失大量的材料。此外，颗粒和气泡可能进入刮板和基片之间的间隙，从而在涂层内形成条纹，并且在液体层和带状物之间挟带的空气是很难控制的。

薄膜供料刮板涂料器如图2所示，它接受由其它装置提供给带状物的一层涂料中的液体，但是没有所需的厚度、均匀度、或光滑度。任何多余的材料从刮板上流出，并被收集起来以供重新使用。然而，处理回用的液体流使其没有气泡或残渣进入则是很困难的。此外，由于广宽的液-气界面和较长的停留时间引起的液体蒸发可能改变材料性质，并使操作人员遭受有害蒸汽的影响。还有，如果最初的涂料层有严重的缺陷，那么这些缺陷的痕迹在经过刮削通道后很可能依然保留在那里。

模具供料刮板涂料器如图3所示，它接受来自一狭窄缝隙的液体，该缝隙与一上游管道连通，它沿带状物横向均匀分布，并将液流输送给刮削通道。该模具包括两块板，它们中间装有一块垫片或在一块板上有凹陷区，从而形成一缝隙通道。清洗涂料器或改变涂覆宽度时，需要拆下这两块板。此外，颗粒和气泡可能留存在刮板端缘和带状物之间，因为没有供它们用的其它出口，从而会在涂层中产生条纹。还有，涂层的机械方向均匀度对路线和抽吸速度的改变是敏感的，因为除了涂在带状物上，液体没有其它的出路(只因有了额外的过量进料，在这种情况下，多余的材料从模具端缘和带状物之间的上游通道处被挤出)。

输送槽供料刮板涂料器如图4A和4B所示，它接受来自一宽缝隙或输送槽的液体，而该液体是通过一窄缝隙和管道输送的，并沿带状物横向提供均匀的流动分布。清洗这类涂料器时需要拆卸两块形成缝隙和管道的板。图4A所示的涂料器会在输送槽里聚集起颗粒和凝胶体，最后可能进入刮削通道，从而产生条纹。图4B所示的涂料器会在其上游侧溢出。这种溢出物可重新使用，但容易使残渣和空气进入。

本发明的简介

本发明的一个目的是提供一种经过改进的正交流动的刮板涂料器，它可快速变换涂料液，使变换过程中的损失降到最低，以及方便地调节涂覆宽度，减少涂层条纹，减少挥发和使涂层均匀等等。

本发明的另一个目的是提供一种施加涂料的方法，该方法可获得涂层厚度的横向均匀度。