一种连续生产浸渍提拉涂膜装置及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及浸渍提拉成膜领域，尤其涉及一种连续生产浸渍提拉涂膜装置及其使用方法。该装置包括底座、涂膜室、烘膜室、传动装置、溶剂回收装置，其中：所述涂膜室设有搅拌浆料的搅拌桨、浆料厚度可调刀口、浆料流淌挡板，以及基布放卷经过滚轮提拉制膜的滚轮、浆料的进料口、出料口；所述烘膜室设有加热板、温度传感器、排气口；所述传动装置包括速度可调牵引装置，速度可调牵引装置带动可改向、速度可控的滚轮；所述溶剂回收装置通过导气管插入烘膜室内。本发明的优点在于：隔膜制备可连续化小批量生产，提高生产效率，制备过程中提拉速度可调、精度高、对环境友好，易于操作，制备的隔膜均一性和一致性好，并且装置结构简单，成本低廉。
【专利说明】一种连续生产浸渍提拉涂膜装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及浸溃提拉成膜领域，尤其涉及一种连续生产浸溃提拉涂膜装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]浸溃提拉法是将整个洗净的基板浸入预先制备好的溶胶之中，然后以精确控制的均匀速度将基板平稳地从溶胶中提拉出来，在粘度和重力作用下基板表面形成一层均匀的液膜，紧接着溶剂迅速蒸发，于是附着在基板表面的溶胶迅速凝胶化而形成一层凝胶膜。浸溃提拉法是一种常用的薄膜制备方法，应用此方法可以在基膜、基布基底上涂布均匀的薄膜，广泛应用于溶胶-凝胶、溶液及悬浮液的提拉成膜。
[0003]目前，大部分高校及研究机构科研和教学中鲜有专门的浸溃提拉成膜设备，很多情况下都是手工操作，存在速度不确定且不均匀，重复性差的缺点，并且最重要的是没有连续生产的浸溃提拉涂膜设备，都是一个一个的小面积制备，这样大大限制可浸溃提拉成膜在薄膜制备中的应用、推广，随着功能薄膜材料的发展，开发可连续化小批量生产、稳定、速度可调、厚度均匀的浸溃提拉装置至关重要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种连续生产浸溃提拉涂膜装置及其使用方法，解决现有技术存在的操作不便、控制精度不高、厚度不均匀、制膜面积较小，以及不能连续化生产的不足。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]一种连续生产浸溃提拉涂膜装置，该装置包括底座、涂膜室、烘膜室、传动装置、溶剂回收装置，其中:所述涂膜室设有搅拌浆料的搅拌桨、浆料厚度可调刀口、浆料流淌挡板，以及基布放卷经过滚轮提拉制膜的滚轮、浆料的进料口、出料口 ；所述烘膜室设有加热板、温度传感器、排气口 ；所述传动装置包括速度可调牵引装置，速度可调牵引装置带动可改向、速度可控的滚轮；所述溶剂回收装置通过导气管插入烘膜室内。
[0007]所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，烘膜室和涂膜室上下设置，涂膜室设置于底座上，涂膜室的外侧设置基布放卷，烘膜室的一侧设置速度可调牵引装置，烘膜室的另一侧上部设置排气孔，通过导气管将排气孔与溶剂回收装置连通，溶剂回收装置回收溶剂挥发的多余气体；涂膜室的顶部设置刮刀，基布在涂膜室和烘膜室中均为竖直方向，刮刀对称设置于基布的两侧，刮刀的浆料厚度可调刀口与基布之间留有可调间隙，通过调整浆料厚度可调刀口与基布之间的相对位置，来进一步调整浆料厚度可调刀口与基布之间的间隙。
[0008]所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，烘膜室内的上部和涂膜室内的下部分别相对设置改向滚轮，涂膜室内设置将基布由水平方向变为竖直方向的改向滚轮，烘膜室内设置将基布由竖直方向变为水平方向的改向滚轮。
[0009]所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，涂膜室内的改向滚轮与涂膜室外侧的基布放卷相对应，基布放卷上的基布沿水平方向输出，基布经过涂膜室内的改向滚轮改向后沿竖直方向输出，再经过烘膜室内的改向滚轮改向后沿水平方向输出，基布穿过涂膜室和烘膜室后沿水平方向输出至速度可调牵引装置，形成传动装置；所述传动装置中速度可调牵引装置的电机控制改向滚轮的转动速度，调节基布的提拉速度。
[0010]所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，涂膜室内的底部设置搅拌浆料的搅拌桨和出料口，涂膜室的上部侧面设置进料口。
[0011]所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，涂膜室内的基布两侧对称设置浆料流淌挡板，浆料流淌挡板与基布之间留有可调间隙，通过调整浆料流淌挡板与基布之间的相对位置，来进一步调整浆料流淌挡板与基布之间的间隙；浆料流淌挡板为倾斜结构，每个浆料流淌挡板的倾斜面顶部与基布之间设置平面，该平面一端接近基布；每个浆料流淌挡板的倾斜面底部向外设置平面，该平面一端接近涂膜室的内侧壁。
[0012]所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，浆料厚度可调刀口通过螺丝连接在涂膜室的箱体上，通过调节浆料厚度可调刀口之间的距离，控制浆料功能膜的厚度，浆料厚度可调刀口刮下的多余浆料经浆料流淌挡板流入涂膜室底部。
[0013]所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，烘膜室内的侧面相对设置加热板，烘膜室内靠近加热板设置温度传感器，形成温度控制装置。
[0014]所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置的使用方法，在使用前，关闭出料口，将排气管与排气孔连接，将涂膜基布安装好，把已经制备的涂膜浆料通过加料口加入涂膜室，将浆料厚度可调刀口的距离进行调整，设定好温度将烘膜室温度设定好先启动，涂抹浆料经过搅拌桨搅拌再一次混合均匀，设定好基布在浆料中静止的时间及基布提拉的速度，启动电源进行提拉涂膜，提拉的速度保证浆料功能膜到达烘膜室顶部改向滚轮时已干燥，最后通过速度可调牵引装置将浆料功能膜收卷。
[0015]所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置的使用方法，在实际使用中，通过速度可调牵引装置带动相同速度的改向滚轮，使得基布绕过相同速度的改向滚轮平稳提拉；其中，速度可调牵引装置的可变速电机采用电流电压调压器装置的一体化电机，并采用可编程控装置调节控制电机转速；传动装置采用两个改向滚轮由电机控制转动速度，涂膜浆料采用搅拌桨间歇搅拌，保证浆料均匀；温度传感器采用数字一体化传感器显示烘膜室内的温度；烘膜室上部排气孔与导气管的一端连接，导气管的另一端与溶剂回收装置连接；涂膜室内刮刀与涂膜室的箱体连接，并能控制浆料厚度可调刀口与基布的距离，同时流下的浆料经浆料流淌挡板流入涂膜室的箱体底部。
[0016]本发明的设计思想是:
[0017]本发明在涂膜室内设置有搅拌浆料的搅拌桨，调节挂在基布上浆料厚度刀口，刀口刮下的多余浆料经挡板流入涂膜室底部的浆料挡板，以及基布放卷经过滚轮提拉制膜的滚轮。烘膜室内设置加热板、温度传感器、溶剂排气口，提拉膜干燥后经过滚轮收卷的滚轮。传动装置包括速度可调的牵引装置，牵引装置带动可改向、速度可控的滚轮；溶剂回收装置的导气管一端插入工作室内，另一端连接回收箱。
[0018]本发明的优点及有益效果是:
[0019]1、采用速度可调的牵引装置带动可改向的滚轮制备可连续化生产，大面积、小批量生产的功能性膜。涂膜室底部采用搅拌桨间歇式搅拌方式混合涂膜浆料，防止浆料不均匀。涂膜室内设置刮刀，保证膜厚度均匀、厚度可调。烘膜室内两侧安装加热板，保证膜干燥环境温度均匀、可控制。为了保护环境，设置溶剂回收装置，回收溶剂挥发出多余的溶剂。
[0020]2、本发明装置不仅操作方便，提拉平稳，速度可调，膜厚度可调、均匀，更重要的是可连续化生产，满足大面积、小批量生产的要求。
[0021]3、采用本发明隔膜制备可连续化小批量生产，提高生产效率，制备过程中提拉速度可调、精度高、对环境友好，易于操作，制备的隔膜均一性和一致性好，并且装置结构简单，成本低廉。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的结构示意图。
[0023]图中:1、基布放卷；2、底座；3、改向滚轮；4、搅拌桨；5、出料口 ；6、浆料流淌挡板；
7、涂膜室；8、进料口 ；9、刮刀；10、加热板；11、温度传感器；12、速度可调牵引装置；13、烘膜室；14、排气孔；15、导气管；16、溶剂回收装置；17、浆料厚度可调刀口 ；18基布。
【具体实施方式】
[0024]本发明连续生产浸溃提拉涂膜装置，主要包括底座、涂膜室、烘膜室、传动装置、溶剂回收装置，其中:所述涂膜室设有搅拌浆料的搅拌桨、浆料厚度可调刀口、浆料流淌挡板，以及基布放卷经过滚轮提拉制膜的滚轮、浆料的进料口、出料口 ；所述烘膜室设有加热板、温度传感器、排气口 ；所述传动装置包括速度可调牵引装置，速度可调牵引装置带动可改向、速度可控的滚轮；所述溶剂回收装置通过导气管插入烘膜室内。
[0025]如图1所示，本发明连续生产浸溃提拉涂膜装置，由基布放卷1、底座2、改向滚轮
3、搅拌桨4、出料口 5、浆料流淌挡板6、涂膜室7、进料口 8、刮刀9、加热板10、温度传感器
11、速度可调牵引装置12、烘膜室13、排气孔14、导气管15、溶剂回收装置16、浆料厚度可调刀口 17等组成，具体结构如下:
[0026]烘膜室13和涂膜室7上下设置，涂膜室7设置于底座2上，涂膜室7的外侧设置基布放卷1，烘膜室13的一侧设置速度可调牵引装置12，烘膜室13的另一侧上部设置排气孔14，通过导气管15将排气孔14与溶剂回收装置16连通，溶剂回收装置16回收溶剂挥发的多余气体。
[0027]烘膜室13内的上部和涂膜室7内的下部分别相对设置改向滚轮3，涂膜室7内设置将基布由水平方向变为竖直方向的改向滚轮3，烘膜室13内设置将基布由竖直方向变为水平方向的改向滚轮3。涂膜室7内的改向滚轮3与涂膜室7外侧的基布放卷I相对应，基布放卷I上的基布18沿水平方向输出，基布18经过涂膜室7内的改向滚轮3改向后沿竖直方向输出，再经过烘膜室13内的改向滚轮3改向后沿水平方向输出，基布18穿过涂膜室7和烘膜室13后沿水平方向输出至速度可调牵引装置12，形成传动装置。所述传动装置中速度可调牵引装置12的电机控制改向滚轮3的转动速度，调节基布18的提拉速度。
[0028]涂膜室7内的底部设置搅拌浆料的搅拌桨4和出料口 5，涂膜室7的上部侧面设置进料口 8，涂膜室7的顶部设置刮刀9，基布18在涂膜室7和烘膜室13中均为竖直方向，刮刀9对称设置于基布18的两侧，刮刀9的浆料厚度可调刀口 17与基布18之间留有可调间隙，通过调整浆料厚度可调刀口 17与基布18之间的相对位置，来进一步调整浆料厚度可调刀口 17与基布18之间的间隙。
[0029]涂膜室7内的基布18两侧对称设置浆料流淌挡板6，浆料流淌挡板6与基布18之间留有可调间隙，通过调整浆料流淌挡板6与基布18之间的相对位置，来进一步调整浆料流淌挡板6与基布18之间的间隙。浆料流淌挡板6为倾斜结构，每个浆料流淌挡板6的倾斜面顶部与基布18之间设置平面，该平面一端接近基布18 ;每个浆料流淌挡板6的倾斜面底部向外设置平面，该平面一端接近涂膜室7的内侧壁。从而，既可以起到一定调节浆料厚度的作用，又可以使多余的浆料平稳地流淌下来，不会溅到基布18上。
[0030]本发明中，浆料厚度可调刀口 17，通过螺丝连接在涂膜室7的箱体上，通过调节浆料厚度可调刀口 17之间的距离，控制浆料功能膜的厚度，浆料厚度可调刀口 17刮下的多余浆料经浆料流淌挡板6流入涂膜室7底部。烘膜室13内的侧面相对设置加热板10，烘膜室13内靠近加热板10设置温度传感器11，形成温度控制装置。
[0031]在使用前，关闭出料口 5，将排气管15与排气孔14连接，将涂膜基布18安装好，把已经制备的涂膜浆料通过加料口 8加入涂膜室7，将浆料厚度可调刀口 17的距离进行调整，设定好温度将烘膜室13温度设定好先启动，涂抹浆料经过搅拌桨4搅拌再一次混合均匀，设定好基布18在浆料中静止的时间及基布18提拉的速度，启动电源进行提拉涂膜，提拉的速度保证浆料功能膜到达烘膜室13顶部改向滚轮3时已干燥，最后通过速度可调牵引装置12将浆料功能膜收卷。
[0032]在实际使用中，本发明通过速度可调牵引装置12带动相同速度的改向滚轮3，使得基布18绕过相同速度的改向滚轮3平稳提拉。其中，速度可调牵引装置12的可变速电机采用电流电压调压器装置的一体化电机，并采用可编程控装置调节控制电机转速。传动装置采用两个改向滚轮3由电机控制转动速度，涂膜浆料采用搅拌桨间歇搅拌，保证浆料均匀。温度传感器11采用数字一体化传感器显示烘膜室内的温度；烘膜室13上部排气孔14与导气管15的一端连接，导气管15的另一端与溶剂回收装置16连接；涂膜室7内刮刀
9与涂膜室7的箱体连接，并能控制浆料厚度可调刀口 17与基布18的距离，同时流下的浆料经浆料流淌挡板6流入涂膜室7的箱体底部。
【权利要求】
1.一种连续生产浸溃提拉涂膜装置，其特征在于，该装置包括底座、涂膜室、烘膜室、传动装置、溶剂回收装置，其中:所述涂膜室设有搅拌浆料的搅拌桨、浆料厚度可调刀口、浆料流淌挡板，以及基布放卷经过滚轮提拉制膜的滚轮、浆料的进料口、出料口 ；所述烘膜室设有加热板、温度传感器、排气口 ；所述传动装置包括速度可调牵引装置，速度可调牵引装置带动可改向、速度可控的滚轮；所述溶剂回收装置通过导气管插入烘膜室内。
2.按照权利要求1所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，其特征在于，烘膜室和涂膜室上下设置，涂膜室设置于底座上，涂膜室的外侧设置基布放卷，烘膜室的一侧设置速度可调牵引装置，烘膜室的另一侧上部设置排气孔，通过导气管将排气孔与溶剂回收装置连通，溶剂回收装置回收溶剂挥发的多余气体；涂膜室的顶部设置刮刀，基布在涂膜室和烘膜室中均为竖直方向，刮刀对称设置于基布的两侧，刮刀的浆料厚度可调刀口与基布之间留有可调间隙，通过调整浆料厚度可调刀口与基布之间的相对位置，来进一步调整浆料厚度可调刀口与基布之间的间隙。
3.按照权利要求2所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，其特征在于，烘膜室内的上部和涂膜室内的下部分别相对设置改向滚轮，涂膜室内设置将基布由水平方向变为竖直方向的改向滚轮，烘膜室内设置将基布由竖直方向变为水平方向的改向滚轮。
4.按照权利要求3所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，其特征在于，涂膜室内的改向滚轮与涂膜室外侧的基布放卷相对应，基布放卷上的基布沿水平方向输出，基布经过涂膜室内的改向滚轮改向后沿竖直方向输出，再经过烘膜室内的改向滚轮改向后沿水平方向输出，基布穿过涂膜室和烘膜室后沿水平方向输出至速度可调牵引装置，形成传动装置；所述传动装置中速度可调牵引装置的电机控制改向滚轮的转动速度，调苄基布的提拉速度。
5.按照权利要求2所 述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，其特征在于，涂膜室内的底部设置搅拌浆料的搅拌桨和出料口，涂膜室的上部侧面设置进料口。
6.按照权利要求2所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，其特征在于，涂膜室内的基布两侧对称设置浆料流淌挡板，浆料流淌挡板与基布之间留有可调间隙，通过调整浆料流淌挡板与基布之间的相对位置，来进一步调整浆料流淌挡板与基布之间的间隙；浆料流淌挡板为倾斜结构，每个浆料流淌挡板的倾斜面顶部与基布之间设置平面，该平面一端接近基布；每个浆料流淌挡板的倾斜面底部向外设置平面，该平面一端接近涂膜室的内侧壁。
7.按照权利要求2所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，其特征在于，浆料厚度可调刀口通过螺丝连接在涂膜室的箱体上，通过调节浆料厚度可调刀口之间的距离，控制浆料功能膜的厚度，浆料厚度可调刀口刮下的多余浆料经浆料流淌挡板流入涂膜室底部。
8.按照权利要求2所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置，其特征在于，烘膜室内的侧面相对设置加热板，烘膜室内靠近加热板设置温度传感器，形成温度控制装置。
9.一种权利要求1或2所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置的使用方法，其特征在于，在使用前，关闭出料口，将排气管与排气孔连接，将涂膜基布安装好，把已经制备的涂膜浆料通过加料口加入涂膜室，将浆料厚度可调刀口的距离进行调整，设定好温度将烘膜室温度设定好先启动，涂抹浆料经过搅拌桨搅拌再一次混合均匀，设定好基布在浆料中静止的时间及基布提拉的速度，启动电源进行提拉涂膜，提拉的速度保证浆料功能膜到达烘膜室顶部改向滚轮时已干燥，最后通过速度可调牵引装置将浆料功能膜收卷。
10.按照权利要求9所述的连续生产浸溃提拉涂膜装置的使用方法，其特征在于，在实际使用中，通过速度可调牵引装置带动相同速度的改向滚轮，使得基布绕过相同速度的改向滚轮平稳提拉；其中，速度可调牵引装置的可变速电机采用电流电压调压器装置的一体化电机，并采用可编程控装置调节控制电机转速；传动装置采用两个改向滚轮由电机控制转动速度，涂膜浆料采用搅拌桨间歇搅拌，保证浆料均匀；温度传感器采用数字一体化传感器显示烘膜室内的温度；烘膜室上部排气孔与导气管的一端连接，导气管的另一端与溶剂回收装置连接；涂膜室内刮刀与涂膜室的箱体连接，并能控制浆料厚度可调刀口与基布的距离，同时流下的浆 料经浆料流淌挡板流入涂膜室的箱体底部。
【文档编号】B05C11/04GK104043557SQ201410256733
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】赵丽娜, 肖伟, 刘建国, 严川伟 申请人:中国科学院金属研究所