可投影黑板及其制造设备的制作方法

本发明涉及黑板加工技术领域，尤其涉及一种可投影黑板及其制造设备。

背景技术：

多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。

现有的黑板(黑色或墨绿色)仅仅用于粉笔擦写，不能用于显示投影的图像，为了能够同时兼顾粉笔书写和多媒体投影的功能，目前，主要分别两种结构形式：

1.将黑板分成多块，通过推拉露出白板进行投影显示多媒体内容，应用时需要来回推拉切换使用，需要粉笔与白板笔切换书写；

2、液晶电视组合推拉式；即黑板用于粉笔擦写，通过推拉露出液晶屏显示多媒体内容；同样需要推拉切换使用，需要粉笔与电子笔切换书写，成本较高，存在一定的故障率，影响教学；

传统的上述两种形式的黑板具有以下不足：

1、现有传统的黑板(黑\墨绿)本身无法结合投影显示明白清晰画面；

2、现有投影白板反射光产生溢出光干扰和眩光干扰，看不清书写内容；

3、师生长时间白底黑字的模式，眼部易疲劳，损害视力；

4、液晶屏尺寸有限，成本高。

5、教师需要频繁推拉切换黑板与白板，教学过程书字与显示不畅，影响教学质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可投影黑板及其制备工艺，以解决现有黑板存在的上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种可投影黑板，包括基板和墨绿色的显示涂层，所述显示涂层具有可书写及投影功能，所述显示涂层包括如下质量份的材料：

聚氨酯树脂40-50份；

色浆0.1-0.3份；

纳米粉体0.4-0.7份；

微晶纤维素1-2份；

球形银粉微粒1.5-2.5份；

消泡剂0.2-0.3份；

分散剂0.3-0.4份；

流平剂0.1-0.2份；

乙二醇3-5份；

去离子水8-10份。

进一步的，所述聚氨酯树脂采用聚酯多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯聚合而成。

进一步的，所述纳米粉体成份为：纳米氧化钛、纳米二氧化三铝和纳米二氧化硅，其质量份数比为：1-2.5:0.5-1:0.5-1.5。

进一步的，所述显示涂层的制备方法如下：

s1.按质量份数取聚氨酯树酯、微晶纤维素、消泡剂、分散剂和流平剂搅拌混合5分钟，得混合物1；

s2.按照质量份数取纳米粉体，加入到混合物1中并且继续搅拌30-40分钟均匀，得到混合物2；

s3.按照质量份数取球形银粉微粒高剪切混合均匀搅拌30-50分钟，最后加入适量色浆调至目标色值即可得到水基涂料；

s4.将制得的涂料，通过喷涂机构对基材平整表面进行喷涂,干燥后形成厚度在0.1mm-0.3mm的显示涂层。

进一步的，所述基材选自钢化玻璃、亚克力板、镀锌板、不锈钢板、石膏板、密度板、无胶pvc膜、带胶pvc膜中的任一种,基材的厚度在2mm-10mm。

本发明还提供了一种可投影黑板制造设备，用于加工上述的可投影黑板，包括机架以及设置在机架上的输送机构、喷涂机构、移动支撑机构和吸尘机构；

所述输送机构用于输送可投影黑板，

所述移动支撑机构位于所述输送机构的上方，所述移动支撑机构包括多根沿可投影黑板的宽度方向间隔布置的导轨，所述导轨内通过轴承装配丝杠，喷涂机构通过连接块与丝杠装配，通过电机驱动丝杠转动，使连接块带动喷涂机构沿导轨的长度方向往复移动；

所述喷涂机构用于将物料喷涂至基板上，以形成显示涂层，喷涂机构包括储料罐、输料泵、高压气泵及喷枪；

所述喷枪包括壳体，壳体内沿轴向设置有物料通道和输气通道，输气通道包围在物料通道的外周，物料通道和输气通道的出口与壳体底部的喷口连通；

所述吸尘机构位于输送机构的两侧，用于对物料进行收集。

进一步的，所述壳体的外侧活动连接有挡板，所述挡板与所述壳体之间的角度可调。

进一步的，所述吸尘机构包括多个吸尘口，所述吸尘口呈喇叭口状，吸尘口的内部设置有空腔，吸尘口的内壁设置多个与空腔连通的气孔，抽风装置通过管道与空腔连通。

进一步的，所述吸尘口的底部通道通过管道连通水泵，所述水泵用于将水和物料混合物输送至废液收集罐。

进一步的，包括外罩，所述外罩设置在所述机架外部，用于将输送机构、喷涂机构、移动支撑机构和吸尘机构与外界隔离，所述外罩的内壁设置导流槽，所述导流槽沿外罩的周侧布置形成环路，所述导流槽正对所述吸尘口的位置设置有开口，所述壳体的进口和出口位置分别设置喷液装置，用于在壳体的进口和出口处形成水幕，所述水幕形成的水流汇集至所述导流槽内。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的可投影黑板的优点在于：

1、墨绿色黑板的长期存在，说明其各方面的实用性和科学性，本发明在不改变人们对黑板+粉笔使用习惯的前提下进行改进，无需增加推拉切换屏幕等实体与操作，可用性、易用性更高。

2、通过水基涂层喷涂的方式，可附着于多种表面，应用范围广；成本低；易于加工制造或利旧改造；水溶性、无污染的环保材料使用节能环保。

3、纳米粉体材料作为添加剂制备显示涂层，被显著地增强增韧，适量纳米材料的加入改善涂层中颜料和填料的体积填充致密度，减少毛细管作用，提高涂层对腐蚀介质的屏蔽作用；同时用于涂层的涂料的流变特性及热稳定性也得以改善。纳米粉体材料的加入有效提交黑板/绿板表层附着力、表层硬度、光洁度和抗老化性能得以大幅度提高，粉笔更易擦写。

4、其中均匀粒径的球形银粉微粒，在水基纳米体系作用下均匀、紧密分布，其表面光反射特性有利于投影画面的显示，亮部为纯高光反射，可大幅度提高增益；暗部抑制环境光，有效控制黑位；亮暗之间的反差既对比度极高，因此可以达到高增益，高抗光，高对比的投影显示效果。

5、均匀涂覆密度一致使亮度均一性高，无太阳效应。可提供更宽广的水平及垂直视场角。

附图说明

图1为本发明实施例提供的可投影黑板制造设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的可投影黑板制造设备的侧面结构示意图；

图3为本发明实施例中的喷涂机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中的喷枪的结构示意图；

图5为本发明实施例中的输送机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中的吸尘口的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的可投影黑板制造设备的另一种结构示意图；

图8为本发明实施例中的外罩的结构示意图；

图9为本发明实施例中的喷液装置的结构示意图。

图中，10-机架；20-输送机构；30-喷涂机构；31-储料罐；32-输料泵；33-高压气泵；34-喷枪；341-壳体；342-物料通道；343-输气通道；344-喷口；345-挡板；40-移动支撑机构；41-导轨；42-安装槽；43-丝杠；44-连接块；50-吸尘机构；51-吸尘口；511-空腔；512-气孔；513-通道；52-抽风装置；53-水泵；54-废液收集罐；55-布袋；60-外罩；61-导流槽；70-喷液装置；71-喷液管道；72-输液泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中提供了一种可投影黑板，包括基板和墨绿色的显示涂层，显示涂层具有可书写及投影功能，显示涂层包括如下质量份的材料：

聚氨酯树脂40-50份；

色浆0.1-0.3份；

纳米粉体0.4-0.7份；

微晶纤维素1-2份；

球形银粉微粒1.5-2.5份；

消泡剂0.2-0.3份；

分散剂0.3-0.4份；

流平剂0.1-0.2份；

乙二醇3-5份；

去离子水8-10份。

优选地，聚氨酯树脂采用聚酯多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯聚合而成。另外，水基聚氨酯树脂还可用其它基材替代，如丙烯酸等其它体系树脂、pvc、pet等基材，通过混合成后，喷涂或挤压制成板、膜、幕等形态的成品。

优选地，色浆用于调节成品颜色。本实施例中色浆调节成为墨绿色，当然，根据实际应用，可被替代成其它不同颜色的色浆，制作出不同颜色外观的产品。

通过添加的均匀粒径的球形银粉微粒，在水基纳米体系作用下均匀、紧密分布，其表面光反射特性有利于投影画面的显示，亮部为纯高光反射，可大幅度提高增益；暗部抑制环境光，有效控制黑位；亮暗之间的反差既对比度极高，因此可以达到高增益，高抗光，高对比的投影显示效果。

优选地，纳米粉体的成份为：纳米氧化钛、纳米二氧化三铝和纳米二氧化硅，其质量份数比为：1-2.5:0.5-1:0.5-1.5。纳米粉体材料作为添加剂制备显示涂层，被显著地增强增韧，

纳米氧化钛可以有效提高光的反射性，纳米二氧化硅起到消光剂作用，当涂料枯燥时，纳米二氧化硅使显示层构成微观粗糙面，当入射光抵达显示层后发作慢散射，发作强哑光作用，适量纳米材料的加入改善涂层中颜料和填料的体积填充致密度，减少毛细管作用，提高涂层对腐蚀介质的屏蔽作用；同时用于涂层的涂料的流变特性及热稳定性也得以改善。纳米粉体材料的加入有效提交黑板/绿板表层附着力、表层硬度、光洁度和抗老化性能得以大幅度提高，粉笔更易擦写。

微晶纤维素，能明显提高涂料的附着力；

优选地，消泡剂可以采用聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯、聚氧丙烯甘油醚等等；

优选地，分散剂可以采用bh616、dp983、bykp-105和disper710等等；

优选地，流平剂可以采用美国罗门哈斯公司的rm系列、劲辉公司的rheolate系列、美国气体化工的sunfynol系列、德国迪高公司的tego系列等；

乙二醇，起到防冻的作用；

优选地，基材选自钢化玻璃、亚克力板、镀锌板、不锈钢板、石膏板、密度板、无胶pvc膜、带胶pvc膜中的任一种,基材的厚度在2mm-10mm。

在应用时，上述的显示涂层有多种不同的配制方案：

实施例1

聚氨酯树脂40份；

色浆0.1份；

纳米粉体0.4份；

微晶纤维素1份；

球形银粉微粒1.5份；

消泡剂0.2-份；

分散剂0.3份；

流平剂0.1份；

乙二醇3份；

去离子水8份。

实施例2

聚氨酯树脂45份；

色浆0.2份；

纳米粉体0.6份；

微晶纤维素1.5份；

球形银粉微粒2份；

消泡剂0.25份；

分散剂0.35份；

流平剂0.15份；

乙二醇4份；

去离子水9份。

实施例3

聚氨酯树脂50份；

色浆0.3份；

纳米粉体0.7份；

微晶纤维素2份；

球形银粉微粒2.5份；

消泡剂0.3份；

分散剂0.4份；

流平剂0.2份；

乙二醇5份；

去离子水10份。

本发明实施例提供的可投影黑板，能够提高投影时黑板(黑色或墨绿色)的反射性能，改善视角平衡，具备强抗光、高增益的光学特性，无太阳效应，从而进一步提高投影效果，并且涂料环保，附着力好，表面强度高，稳定性好。特别是通过将显示层设置为墨绿色哑光表面长时间注视不易眼疲劳，粉笔可反复擦写，不仅保证了黑板原有的粉笔书写习惯和可视性能，而且可以使用投影机直接将画面投放多媒体内容，呈现出高亮度、高对比、高分辨率的画面。本发明同时具备书写与投影功能，因此整体无需分割，书写与多媒体显示之间无需切换。

优选地，上述的可投影黑板的显示涂层的制备方法如下：

s1.按质量份数取聚氨酯树酯、微晶纤维素、消泡剂、分散剂和流平剂搅拌混合5分钟，得混合物1；

s2.按照质量份数取纳米粉体，加入到混合物1中并且继续搅拌30-40分钟均匀，得到混合物2；

s3.按照质量份数取球形银粉微粒高剪切混合均匀搅拌30-50分钟，最后加入适量色浆调至目标色值即可得到水基涂料；

s4.将制得涂料，通过喷涂机构30对基材平整表面进行喷涂,干燥后形成厚度在0.1mm-0.3mm的显示涂层。

另外，参照图1和图2，本发明实施例还提供了一种可投影黑板制造设备，用于加工上述实施例中的可投影黑板，该制造设备包括机架10以及设置在机架10上的输送机构20、喷涂机构30、移动支撑机构40和吸尘机构50；

输送机构20用于输送及支撑可投影黑板；输送机构20可采用输送辊、输送带、输送链等传动结构；

移动支撑机构40用于支撑喷涂机构30，并带动喷涂机构30移动。

具体的，参照图5；移动支撑机构40位于输送机构20的上方，移动支撑机构40包括多根沿可投影黑板的宽度方向间隔布置的导轨41，导轨41具有安装槽42，导轨41的安装槽42内通过轴承装配丝杠43，喷涂机构30通过连接块44与丝杠43装配，通过电机驱动丝杠43转动，使连接块44带动喷涂机构30沿导轨41的长度方向往复移动；从而实现利用间隔布置的多个喷涂机构30对基板进行同时喷涂，并且，在喷涂时输送机构20处于静止状态，可以大幅提高显示层喷涂的均匀性，提升加工效率，提高产品质量；传统的喷涂系统中，喷枪34处于静止状态同时输送机构20处于运转状态而导致的基板发生震动，影响显示层的喷涂质量；

喷涂机构30用于将物料喷涂至基板上，以形成显示涂层；

具体的，参照图图3和图4，喷涂机构30包括储料罐31、输料泵32、高压气泵33及喷枪34；

喷枪34包括壳体341，壳体341通过连接件固定在连接块44上，能够同连接块44同步移动，壳体341内沿轴向同轴设置有物料通道342和输气通道343，输气通道343包围在物料通道342的外周，物料通道342的出口以及输气通道343的出口与壳体341底部的喷口344连通；

储料罐31内储存有涂料，输料泵32通过管道将涂料输送至喷枪34内的物料通道342，高压气泵33通过管道将高压气体输送至喷枪34的输气通道343，并在喷口344内混合喷出，从而在基板表面形成均匀的显示涂层；

吸尘机构50位于输送机构20的两侧，用于对空气中弥漫的物料颗粒进行收集，避免污染空气。

优选地，喷枪34的壳体341的外侧通过转轴活动连接有挡板345，挡板345与壳体341之间的角度可调，从而在应用时可调整物料的喷涂范围，减小多个喷枪34的喷射重叠范围，另外，对于不同宽度尺寸的黑板而言，可以针对性地调整挡板345与壳体341之间的角度，避免物料的浪费。

优选地，参照图1、图2和图6；吸尘机构50包括多个吸尘口51，吸尘口51呈喇叭口状，吸尘口51的内部设置有空腔511，吸尘口51的内壁设置多个与空腔511连通的气孔512，抽风装置52通过管道与空腔511连通，通过抽风装置52可以使吸尘口51处形成负压，对弥散在空气中的物料进行吸收，抽风装置还连通有布袋55或收集罐，用于将抽吸的物料储存，避免对空气造成污染。

此外，吸尘口51的底部通道513通过管道连通水泵53，水泵53用于将水和进入吸尘口51的物料混合物输送至废液收集罐54，后续再通过相应的加热装置对废液加热，重新收集涂料，可实现资源的二次回收利用。

参照图7和图8；本实施例提供的可投影黑板制造设备，还包括外罩60，外罩60设置在机架10外部，用于将输送机构20、喷涂机构30、移动支撑机构40和吸尘机构50与外界隔离，避免对外界环境造成污染。

外罩60的内壁设置导流槽61，导流槽61沿外罩60的周侧布置形成环路，导流槽61正对吸尘口51的位置设置有开口，使导流槽61内的液体可以流入吸尘口51，与空气中物料混合，再通过吸尘口51的底部通道、水泵53，将物料混合物输送至废液收集罐，壳体341的进口和出口位置分别设置喷液装置70，用于在壳体341的进口和出口处形成水幕，水幕形成的水流汇集至导流槽61内。

具体的，参照图9；喷液装置70包括喷液管道71和输液泵72，输液泵72通过管道与喷液管道71连通，喷液管道71安装在机架10上，喷液管道71长度大于壳体341的进口和出口的长度，喷液管道71下方设置若干出水孔，从而在壳体341的进口和出口形成水幕，防止壳体341内的有害物质扩散至外界，并且水幕降落在导流槽61内，并经导流槽61的开口流入至吸尘口51中与物料混合，最终被收集在废液收集罐中。

本发明实施例提供的可投影黑板制造设备，具有的特点如下：

1.多个导轨41用于装配多个喷涂机构30，从而利用多个喷枪34对基板进行喷涂，在喷涂时输送机构20处于静止状态，可以大幅提高显示层喷涂的均匀性，提升加工效率，提高产品质量。

2.壳体341的外侧通过转轴活动连接有挡板345，挡板345与壳体341之间的角度可调，从而在应用时可调整物料的喷涂范围，减小多个喷枪34的喷射重叠范围。

3.通过抽风装置52可以使吸尘口51处形成负压，对弥散在空气中的物料进行吸收，从而回收物料，避免对空气造成污染。

4.喷液装置70在壳体341的进口和出口形成水幕，防止壳体341内的有害物质扩散至外界，并且水幕降落在导流槽61内，并经导流槽61的开口流入至吸尘口51中与物料混合，最终被收集在废液收集罐中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。