一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备的制作方法

本发明涉及喷涂相关，具体为一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备。

背景技术：

1、喷涂法是近年来新兴的一种简便的聚薄膜制备方法，它采用简易的气压喷枪利用高压空气将溶液雾化，雾滴在载荷气体推动下到达衬底沉积并干燥成膜。喷涂法自提出以来，短短十年间以取得了较快的进展。喷涂法设备简单，易于大面积器件的制造，不受衬底刚柔特性影响，材料利用率高，制备速度快，成本低廉，便于掩膜，制备多层器件时后续层不会对前层造成破坏，成为理想量产要求的制备方法。但是喷涂溶液中往往含有有机溶剂在其雾化和蒸干制膜的过程中会有voc排放，因此在应用到实际大规模生产时会产生环保问题，如果不解决voc排放问题喷涂法成膜的应用空间大大折扣。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

3、本发明一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，包括固定底座，所述固定底座的顶端设有成膜模具组件，所述成膜模具组件的内部设有旋转喷涂组件，所述固定底座的顶端设有驱动成膜模具组件水平直线运动的水平移动组件，所述固定底座的顶端设有总控箱，所述总控箱包括设在总控箱内部用于驱动旋转喷涂组件转动的旋转驱动组件和设在总控箱内部控制进料液流速的料液流速控制组件，以及设在总控箱内用于驱动水平移动组件水平移动的移动驱动组件，所述固定底座的顶端设有用于对料液回收的料液回收组件，所述总控箱的一侧设有可伸缩塑料管，所述可伸缩塑料管的一端与成膜模具组件的一端相连接。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述成膜模具组件包括圆筒模具，所述圆筒模具的内部设有用于喷涂料液的成膜基体，成膜基体的外部设有加热组件。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述加热组件包括设在圆筒模具外部的加热套管，加热套管的最外层设为隔热层板，隔热层的内壁设有铜制加热层板，铜制加热层板的内壁设有导热层板。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转喷涂组件包括设在圆筒模具内部的悬杯，悬杯的弧形面上开设有呈环形且等距分布的悬孔。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述水平移动组件包括设在加热套管底端的支撑移动座，所述支撑移动座的底端安装有多个移动轮。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转驱动组件包括安装在总控箱内部的伺服电机，伺服电机的输出轴连接有与悬杯相连接的转动轴。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述料液流速控制组件包括设在总控箱一侧的多个储液箱，储液箱的内部安装有抽液泵，抽液泵的出液口连接有穿过可伸缩塑料管并伸入到悬杯内部的料液输送管。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述移动驱动组件包括设在固定底座顶端的支撑板，支撑板与总控箱之间设有丝杆和设在丝杆两侧的两个导向杆，且支撑移动座与丝杆螺纹连接，支撑移动座上开设有供两个导向杆穿过的导向孔，总控箱内安装有驱动丝杆转动的减速电机。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述料液回收组件包括设在圆筒模具上远离总控箱一端的真空接管，真空接管的外端部连接有软管，软管的一端连接有冷却器，冷却器的底端连接有回收罐。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却器的顶端连接有抽气管，抽气管的外端部连接有真空泵，冷却器的上端部设有出水口，冷却器的下端部设有进水口。

13、本发明的有益效果是：

14、1.该种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，由于总控箱的一侧设有可伸缩塑料管，所述可伸缩塑料管的一端与成膜模具组件的一端相连接，使得总控箱、可伸缩塑料管和成膜模具组件构成一个密闭的空腔，料液回收组件使得该空腔内处于稳定的负压状态，旋转驱动组件驱动旋转喷涂组件进行旋转，到达设定转速后匀速旋转，料液流速控制组件控制料液将石墨烯材料分散液输送到成膜模具组件的内部，高速旋转的旋转喷涂组件对石墨烯材料雾化后喷涂到成膜模具组件上，同时料液回收组件使气化的溶剂冷凝液化后回收，移动驱动组件驱动水平移动组件往复直线运动使得可以制备不通过面积薄膜，持续如此过程，即可得到石墨烯材料层层高定向紧密堆叠的结构，实现石墨烯材料宏观薄膜的制备，避免了挥发性有机溶剂对环境的污染问题，也优化了工艺，降低了能耗，节约了成本，为更环保更安全地生产提供了保障，不仅用于石墨烯薄膜的制备，而且用于任何在喷涂制膜过程中会产生voc排放的工艺生产中，提高了制膜设备的适用性。

15、2.该种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，在向旋转喷涂组件内部喷涂石墨烯材料时，同时开启加热套管，使得铜制加热层板加热，在导热层板的导热作用下，热量通过圆筒模具与加热套管之间的空气对流传到热能给圆筒模具，圆筒模具通过热传导将热量传给成膜基体，控制加热套管温度，使成膜基体温度保持在设定温度，确保成膜的质量。

16、3.该种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，在进行旋转喷涂时，伺服电机的输出轴带动转动轴进行转动，转动轴带动悬杯进行转动，高速旋转的悬杯使分散液通过悬孔雾化后喷涂到成膜基体上，其中，抽液泵工作将储液箱内部的石墨烯材料经料液输送管输送到悬杯的内部。

17、4.该种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，在对成膜模具组件进行移动时，减速电机的输出轴带动丝杆进行转动，由于丝杆与支撑移动座螺纹连接，且在导向杆的导向作用下，使得支撑移动座沿着丝杆的方向运动，支撑移动座带动加热套管运动，从而可以使得成膜模具组件水平运动，使得可以制备不通过面积薄膜。

18、5.该种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，冷却器通过软管和抽气管分别与圆筒模具和真空泵相连接，冷却器的作用是使在负压状态下气化的喷涂原料溶剂冷却成液体回流到回收罐中，真空泵通过抽气管与冷凝器相连为整个密闭环境提供负压，回收罐通过管道和冷却器相连收集冷凝回流下来的液体。

技术特征：

1.一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，包括固定底座(1)，其特征在于，所述固定底座(1)的顶端设有成膜模具组件(2)，所述成膜模具组件(2)的内部设有旋转喷涂组件(3)，所述固定底座(1)的顶端设有驱动成膜模具组件(2)水平直线运动的水平移动组件(4)，所述固定底座(1)的顶端设有总控箱(5)，所述总控箱(5)包括设在总控箱(5)内部用于驱动旋转喷涂组件(3)转动的旋转驱动组件(6)和设在总控箱(5)内部控制进料液流速的料液流速控制组件(7)，以及设在总控箱(5)内用于驱动水平移动组件(4)水平移动的移动驱动组件(8)，所述固定底座(1)的顶端设有用于对料液回收的料液回收组件(9)，所述总控箱(5)的一侧设有可伸缩塑料管(10)，所述可伸缩塑料管(10)的一端与成膜模具组件(2)的一端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，其特征在于，所述成膜模具组件(2)包括圆筒模具(11)，所述圆筒模具(1)的内部设有用于喷涂料液的成膜基体(12)，成膜基体(12)的外部设有加热组件(13)。

3.根据权利要求2所述的一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，其特征在于，所述加热组件(13)包括设在圆筒模具(11)外部的加热套管(14)，加热套管(14)的最外层设为隔热层板(15)，隔热层(15)的内壁设有铜制加热层板(16)，铜制加热层板(16)的内壁设有导热层板(17)。

4.根据权利要求3所述的一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，其特征在于，所述旋转喷涂组件(3)包括设在圆筒模具(11)内部的悬杯(18)，悬杯(18)的弧形面上开设有呈环形且等距分布的悬孔(19)。

5.根据权利要求4所述的一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，其特征在于，所述水平移动组件(4)包括设在加热套管(14)底端的支撑移动座(20)，所述支撑移动座(20)的底端安装有多个移动轮(21)。

6.根据权利要求5所述的一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，其特征在于，所述旋转驱动组件(6)包括安装在总控箱(5)内部的伺服电机(22)，伺服电机(22)的输出轴连接有与悬杯(18)相连接的转动轴(23)。

7.根据权利要求6所述的一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，其特征在于，所述料液流速控制组件(7)包括设在总控箱(5)一侧的多个储液箱(24)，储液箱(2)的内部安装有抽液泵(25)，抽液泵(25)的出液口连接有穿过可伸缩塑料管(10)并伸入到悬杯(18)内部的料液输送管(26)。

8.根据权利要求7所述的一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，其特征在于，所述移动驱动组件(8)包括设在固定底座(1)顶端的支撑板(27)，支撑板(27)与总控箱(5)之间设有丝杆(28)和设在丝杆(28)两侧的两个导向杆(29)，且支撑移动座(20)与丝杆(28)螺纹连接，支撑移动座(20)上开设有供两个导向杆(29)穿过的导向孔，总控箱(5)内安装有驱动丝杆(28)转动的减速电机。

9.根据权利要求8所述的一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，其特征在于，所述料液回收组件(9)包括设在圆筒模具(11)上远离总控箱(5)一端的真空接管(30)，真空接管(30)的外端部连接有软管(31)，软管(31)的一端连接有冷却器(32)，冷却器(32)的底端连接有回收罐(33)。

10.根据权利要求9所述的一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，其特征在于，所述冷却器(32)的顶端连接有抽气管(34)，抽气管(34)的外端部连接有真空泵(35)，冷却器(32)的上端部设有出水口(36)，冷却器(32)的下端部设有进水口(37)。

技术总结
本发明公开了一种环保旋转喷涂真空干燥制膜设备，包括固定底座，所述固定底座的顶端设有成膜模具组件，所述成膜模具组件的内部设有旋转喷涂组件，所述固定底座的顶端设有驱动成膜模具组件水平直线运动的水平移动组件；本发明通过移动驱动组件驱动水平移动组件往复直线运动使得可以制备不通过面积薄膜，持续如此过程，即可得到石墨烯材料层层高定向紧密堆叠的结构，实现石墨烯材料宏观薄膜的制备，避免了挥发性有机溶剂对环境的污染问题，也优化了工艺，降低了能耗，节约了成本，为更环保更安全地生产提供了保障，不仅用于石墨烯薄膜的制备，而且用于任何在喷涂制膜过程中会产生VOC排放的工艺生产中，提高了制膜设备的适用性。

技术研发人员：赵利平,吴红
受保护的技术使用者：深圳稀导技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15