垂直拉帘涂布的方法

专利名称:垂直拉帘涂布的方法
本发明能够在运动的支持体上同时很均匀地涂布一层或一层以上的液体涂层，适用于银盐感光材料及非银盐感光材料的生产，也适用于其他需要一层或一层以上的液体涂层产品的生产，例如压敏复写纸等。
在感光材料工业中，有银盐及非银盐两大类产品。在银盐的感光材料中，更分为黑白及彩色的照相纸和胶片等品种。所有产品都需要采用涂布的方法，将各种的液体组份很均匀的连续涂布在纸基、布基及片基上。有些品种需要涂布一层，有些品种需要涂布二层，三层，四层，或更多的涂层，例如在生产彩色负片时需要涂布12～16个涂层。根据不同产品的要求，每层湿涂层的厚度最薄的为0.010毫米。最厚的为0.200毫米;特别是在涂布宽度大于1米时，而涂布横向均匀度的标准偏差要求小于±1%。因此，这是一种很精确的，技术难度大的涂布工艺。
在传统的浸沉涂布方法中，湿涂层的厚度h与涂布液体的粘度η，表面张力σ，涂布速度U，以及液面的弯月面半径R等因素之间，存在下列的数学模型h = 1.32……R (U ·ησ)23]]>一般涂布速度控制在4～18米/分之间，可以得到湿涂层的厚度为0.120～0.260毫米，每次只能涂布一层，同时还很难控制湿涂层的准确厚度，因此存在“单层，厚层，慢速，回流”的缺点，不能适应近代彩色照相纸及彩色胶片的生产及发展。请见德雅金B.V.和列维S.M.《胶片涂布的理论》47页，(DERYAGIN B.V.ANDLEVI S.M.，“FILM COATING THEORY”，p47，FOCAL PRESS，LONDON，1964)。
美国专利2 761 419及2 761 791提出一种液滴涂布的方法以及坡流式涂布咀的结构，采用计量泵将多种涂布液体输送到涂布咀，经过涂布咀的分布槽及挤出间隙溢流到坡流面上，再经过悬浮在运动的支持体及涂布咀唇之间的液滴流到高速运动的支持体上。更由于多层流动的液体处于层流的状态下，因此在各湿涂层之间不发生混层的现象。这种液滴涂布的方法可以得到较薄的湿涂层，还可以同时涂布一层以上不同的液体组份。最适宜的涂布速度为40～150米/分，湿涂层的总厚度为0.090～0.160毫米。与传统的浸沉涂布方法相比较时，这种方法存在“多层，薄层，高速，定量”的显著优点，可以提高生产效率几十倍，已经得到广泛的应用。
然而在液滴涂布的方法中悬浮在支持体及涂布咀唇之间的液滴存在上下两个液面，各自存在两个不同的弯月面半径R1，R2。上液面的弯月面半径R1与传统的浸沉涂布方法相似，与湿涂层的厚度h，涂布液体的粘度η，表面张力σ，以及涂布速度U之间，存在下列的数学模型h = 1.32……R1(U ·ησ)23]]>同时上下液面的弯月面半径R1，R2，与液滴上部空间的压力P1，液滴下部空间的压力P2，涂布液体的密度ρ，重力加速度g，以及悬浮液滴的厚度h。之间，存在下列数学模型(P1-P2)+ρgh。＝ (σ)/(R1) + (σ)/(R2)参见王仲钧，《电影胶片涂布干燥新工艺的实践，理论及现状》，32～41页，化工部第一胶片厂第四涂布车间，(1973)。根据上述的基本原理及数学模型，使得这种液滴涂布的方法存在一些难以回避的缺点1、悬浮在运动的支持体与涂布咀唇之间的液滴是不稳定的，特别是在涂布速度较低的情况下，容易受到外界的设备震动，传动的不均速运动以及负压装置的压力波动等因素的影响，从而产生涂布厚薄不均的横条道，影响到产品的质量。
2、在涂布速度较高时，这种液滴涂布的方法要求涂布液体的粘度较低，为此往往需要在配方中加入过量的水份，因而增加了干燥的负荷及能量消耗。特别是近代的多层彩色照相纸及多层彩色胶片的湿涂层都很薄，每层湿涂层的厚度在0.010～0.030.035毫米之间，以至于每次涂布时几层湿涂层的总厚度仍然低于液滴涂布方法适宜的最低限度。
3、在液滴涂布的方法中最恼人的问题就是在运动的支持体与涂布咀唇之间的间隙，须保持在0.15～0.45毫米之间，通常控制在0.20～0.35毫米的范围内。很显然在这种情况下，对于接片的接头部分要求很薄，必须采用对接、斜接、或退位等特殊方法，使得接片的接头能够顺利通过涂布间隙，不允许断裂，更不允许干扰悬浮液滴的稳定性，为此往往采用体积庞大的贮片装置，进行停机接片，或采用经过特殊处理的压敏胶带等情况。
4、特别是一些气泡、胶块、碎屑、纤维，以及其他尘埃，由于各种原因被堵塞在狭窄的涂布间隙上，均能够破坏悬浮液滴的稳定性，在长时间内产生所谓“铅笔道”的弊病，造成数量可观的废品;同时又由于纸基及片基的厚薄不均，或表面的凹凸不平，都能够干扰悬浮液滴的稳定性，产生局部涂布不均的废品。
美国专利3 508 947及3 632 374继承了液滴涂布方法在层流状态下各液层之间不混层的原理，更借鉴了油漆及包装工业中的帘式涂布方法的优点，提出一种多层垂直自由落帘涂布的新方法。这种涂布方法允许采用涂布液体的粘度较高，大约为5～100毫帕·秒。当涂布咀的唇边在相距支持体为50～200毫米的高度时，液帘受到重力加速度的作用，按照近似于自由落体的速度垂直下落，这时支持体沿着水平方向的运动速度是液帘下落速度的0.9～3倍以上，大约以1.5～5米/秒以上的涂布速度运行时，可以得到很薄的湿涂层，大约为0.020～0.080毫米，同时还可以摆脱由于悬浮液滴所引起的“横条道”，“铅笔道”以及“接头干扰”等一系列弊病，更适应于近代多层彩色胶片、彩色照相纸的生产及发展。
然而，垂直自由落帘涂布的方法也存在一些缺点1、由于多层坡流式涂布咀包括底部挡风板的结构限止，使得涂布咀的唇边到支持体表面的距离，即液帘自由下落的高度大约为100～120毫米以上。在这种情况下，一方面液帘在自由下落的过程中两边增厚影响到涂布的横向均匀度，对此美国专利3 632 403，4 233 346及英国专利1 429 260提出了不同的解决方法;另一方面这样高度的液帘很容易受到周围气流的干扰，使得液帘在自由下落时发生偏移及波动影响到涂布的质量，对此美国专利4 287 240提出采用双层金属网罩的解决方法。
2、从银盐感光材料生产的实际情况来看，有一些胶银的比例较小的卤化银乳剂，涂布时液体的粘度往往小于50毫帕·秒;还有一些产品及工艺条件需要每次同时涂布6～7层，湿涂层的总厚度大约为0.150～0.160毫米，已经超过垂直自由落帘涂布方法所适应的范围。特别是一些中小型的企业，不要求过高的涂布速度，却希望在同一个涂布装置上能够适应多品种的生产时，将存在更大的矛盾。
虽然，在历史上还曾经记载过几百个涂布方法的发明专利，例如对辊涂布，多辊筒涂布，刮刀涂布，气刀涂布，挤压涂布等方法;然而，被广泛应用又起决定作用的涂布方法，仍然是浸沉涂布，液滴涂布，及垂直自由落帘涂布的方法。这些方法都是在承前继后的过程中逐步发展起来的。
本发明提出了一种能够在运动的支持体上同时很均匀地涂布一层或一层以上的液体涂层，而且在各涂层之间不发生混层的新方法及装置，适用于银盐感光材料及非银盐感光材料的生产，也适用于其他需要一层或一层以上液体涂层的产品生产。这种新的涂布方法可以在同一个涂布装置上兼容液滴涂布及垂直自由落帘涂布方法所能够控制湿涂层的厚度范围，避免了液滴涂布方法中存在的“铅笔道”，“横条道”及“接头干扰”等常见的弊病，也避免垂直自由落帘涂布方法中存在的“气流波动”及“厚边”等困难。
这种新的涂布方法及装置由三个主要部分所组成，即高均匀度等流量分布的涂布咀，被垂直拉伸的短液帘，以及与液帘顺向旋转运动的涂布辊筒及支持体;因此，这种新的涂布方法可以称为垂直拉帘的涂布方法。具体说明如下这种垂直拉帘涂布的方法是采用精确的计量泵及流量计，将各种涂布液体以单位宽度上的总流量∑Q/L为50～300毫升/米·秒输送到涂布横向均匀度的标准偏差小于±0.5～1%的等流量分布的涂布咀，并使之溢流在坡流角为20°的坡流面上形成均匀厚度的流动液层。在垂直下落前流动液层的厚度大约减少40%，然后液帘以平均流速V。为0.065～0.226米/秒的初速开始垂直下落。更由于涂布液体的粘滞特性，使得液帘垂直下落的速度V略小于自由落体下落的速度，具体数学模型如下V≤V20+ 2 g H]]>式中的g为重力加速度，H为液帘下落的高度。
本发明与垂直自由落帘涂布方法的主要区别，就是涂布咀的位置不是旋转在涂布辊筒及支持体的上部，而是放置在涂布辊筒及支持体的外侧面，或者放在外侧上部的空间，使得涂布咀的唇边垂直于涂布辊筒外圆边界以内的位置上，才能够使得液帘的高度降低到50毫米以内，从而形成更稳定的短液帘，并且能够在0.5～50毫米的范围内调节短液帘的高度。同时短液帘垂直下落到涂布辊筒及支持体表面的位置与涂布辊筒的水平中心线所形成的夹角β＝0～60°，使得短液帘在下落时更易于贴附在支持体的表面上，当涂布辊筒及支持体旋转的运动方向相同于液帘垂直下落的方向时，特别是涂布辊筒及支持体表面旋转的线速度大于液帘垂直自由下落的速度时，短液帘将被进一步拉伸及减薄。根据不同产品对湿涂层厚度的不同要求，可以在1～20倍的范围内设定拉伸速度的比值，更能够在很宽广的范围内调节湿涂层的厚度h为0.020～0.240毫米，相当于液滴涂布及垂直自由落帘涂布两种方法所能够适应湿涂层厚度的变化范围，还可以采用凹凸不平及厚薄不均的支持体，例如布、绸、丝网、以及经过表面压花的皱纹纸基等。
本发明的技术核心部分是被垂直拉伸的短液帘。在一种绝端的情况下，当液帘的高度为50毫米时，按照近似自由液帘的下落速度计算，可以推算出液帘的下落速度～1米/秒;如果设定拉伸速度的比值为5倍时，涂布辊筒与支持体表面旋转的线速度U已经达到5米/秒，即涂布速度为300米/分，已经满足一般中小型企业的需要。从实际情况来看，在绝大多数的情况下，涂布速度将低于180米/分，相当于3米/秒的运行速度;如果设定拉伸速度的比值小于5～10倍，仍然按照近似自由落帘的下落速度反推算时，液帘的高度将降低到5～20毫米，支持体的运行速度为0.3～3米/秒，一般不超过5米/秒，相当于涂布速度为18～180米/分，一般不超过300米/分。很显然这种垂直拉伸的短液帘具有较高的稳定性，可以消除垂直自由落帘涂布方法所遇到的“气流波动”及“厚边”的困难，从而保证涂层的均匀性。同时还由于具备足够的间隙及高度，可以使得任何形式的接头都能够顺利通过，例如飞接，对接，焊接，以及机械接片等形式，更不存在液滴涂布方法中经常出现的“铅笔道”，“横条道”，“接头干扰”等涂布弊病;特别是这种垂直拉帘的涂布方法，还可以选用已经商业化的各种自动接片机，取消体积庞大的贮片装置，简化片路的清洁系统，将促使传统的涂布机的结构发生重大的改革。
这种垂直拉帘涂布的方法与液滴涂布及垂直自由落帘涂布两种方法相比较时，将允许采用粘度变化范围更宽广的涂布液体，大约为2～1000毫帕·秒的变化范围。在涂布银盐感光材料时最适宜的涂布液体粘度的变化范围为5～50毫帕·秒，一般不超过100毫帕·秒;在涂布非银盐感光材料时最适宜的涂布液体粘度的变化范围为5～500毫帕·秒，一般不超过1000毫帕·秒。由于这种涂布方法能够适应粘度有较宽广变化的各种涂布液体，因此在生产银盐感光材料时允许采用粘度较高及含水量较少的涂布溶液;可以得到更薄的涂层，降低干燥的温度，缩短干燥的时间，减少干燥的负荷，节约能源及降低成本。
除去上述的区别外，本发明提出的垂直拉帘涂布的方法还与纸品加工行业中的热熔涂布，涂塑纸，以及欧洲专利31 301A中所介绍的涂布方法存在明显的区别。事实上后三种的涂布方法都是将热熔的液体从涂布咀中挤出后形成垂直下落的液帘，再被运动的支持体及冷却辊筒所夹持及拉伸，然后在冷却辊筒的表面上迅速冷却，使得热熔的液层凝固在支持体的表面;很显然这种热熔涂布的方法对于凝固强度低及粘度也低的涂布液体，或者是设有凝固特性的涂布液体是不适用的。然而本发明提出垂直拉帘涂布的方法是由于液体与运动的支持体表面之间的冲击力及润湿能力的作用，使得各种涂布液层易于贴附在支持体的表面，先被进一步拉伸及减薄，然后再送到冷凝风道进行较缓慢的冷凝;因此这种新的涂布方法对于涂布液体的凝固强度低及粘度也低，甚至于没有凝固特性的涂布液体都能够适应。
现将这种垂直拉帘涂布方法中的主要技术特性简要说明如下1、垂直拉伸短液帘的高度控制在0.5～50毫米范围内，拉伸速度的比值设定在1～20倍的范围内。
2、等流量分布的涂布咀可以同时涂布1～6层以上的涂层，而不会发生混层的现象。涂布横向均匀度的标准偏差小于0.5～1%。
3、在涂布银盐感光材料时最适宜的涂布液体粘度的变化范围为5～50毫帕·秒，一般不超过100毫帕·秒;在涂布非银盐感光材料时允许涂布液体粘度的变化范围为2～1000毫帕·秒。
4、在涂布咀的单位宽度上涂布液体的总流量∑Q/L所适应的范围为50～300毫升/米·秒。当涂布咀的宽度为1.12米时，干燥道所需要的干燥容量相当于200～1200公斤(水份)/时。
5、在涂布时支持体运行的速度允许超过5米/秒，然而一般控制范围为0.3～5米/秒，相当于涂布速度为18～300米/分。这时湿涂层的总厚度∑h控制在0.020～0.240毫米的范围内，相当于涂布量为20～240毫升/平方米的变化范围。
6、由于所使用的涂布液体粘度较大，含水量较少，可以得到的涂层较薄;因此在相同的干燥设备的条件下，可以采用更快的涂布速度，较低的干燥温度，较短的干燥时间，从而得到增加产量，节约能源及降低成本的经济效果。
7、可以采用任何接头形式的自动接片机，取消前贮片装置，简化片路的清洁系统。更可以根据有关数学模型，采用计算机去确定及控制最佳的涂布条件，其中包括液帘的高度、流量、湿涂层的厚度和涂布速度等参数，更将促使对传统的涂布机结构及管理发生重大的改革。
由于本发明提出的垂直拉帘涂布的方法及装置具有上述如此精确及宽广的技术特性，因此可以适用于银盐感光材料中各种涂层及产品的生产，例如底层、银质防光晕层、染料及明胶防光晕层、滤色层、黑白及彩色照相纸、黑白及彩色胶片、电影胶片、X光胶片、航测胶片、印刷胶片、缩微胶片、激光全息胶片等品种;也可以适用于非银盐感光材料，包括需要进行一层或一层以上涂层的产品生产，例如微泡法缩微片、重氮盐感光纸、感光型剥离红膜、氧化锌静电复印纸、压敏复写纸等品种。
附图(1)是传统的浸沉涂布方法的剖视图。1为支持体，2为涂布辊筒，3为液体涂层，4为涂布液体，5为涂布槽，h为湿涂层的厚度，R为液面的弯月面半径。
附图(2)是六层等流量分布的涂布咀与液滴涂布方法的剖视图。1为支持体、2为涂布辊筒，3为液体涂层，4为涂布液体的流层，6为涂布咀的堰板，7为保温水孔道，8为挤出间隙，9为均流槽，10为压力间隙，11为等流量分布槽，h为湿涂层的厚度，h1为悬浮液滴的厚度，t为涂布间隙，P1为液滴上部空间的压力，P2为液滴下部空间的压力，R1为上液面的弯月面半径，R2为下液面的弯月面半径。参见王仲钧，宋福海《等流量坡流式多层挤压咀的设计》，《银盐及非银盐感光材料学术交流会论文报告摘要集》，121～123页，中国感光研究会编，(1983)。
附图(3)是美国专利3 508 947中垂直自由落帘涂布方法的剖视图。1为支持体，2为涂布辊筒，3为液体涂层，4为涂布液体的流层，6为涂布咀的堰板，12为液体分布槽，13为棒状导边器，14为挡风板，15为接液槽，16为倾斜导流板，h为湿涂层的厚度，H1为垂直自由落帘的高度。
附图(4)是美国专利3 508 947中另一种垂直自由落帘涂布方法的剖视图。1为支持体，3为液体涂层，4为涂布液体的流层，6为涂布咀的堰板，12为液体分布槽，h为湿涂层的厚度，H2为垂直自由落帘的高度。
附图(5)是本发明提出的一种单层挤出式垂直拉帘涂布方法的剖视图。1为支持体，2为涂布辊筒，3为液体涂层，6为涂布咀的堰板，7为保温水孔道，3为挤出间隙，11为等流量分布槽，13为板式导边器，17为冷凝风道，18为涂布咀的盖板，h为湿涂层的厚度，H3为垂直拉帘的高度，β角为液帘垂直下落到涂布辊筒及支持体表面的位置与涂布辊筒的水平中心线所形成的夹角为0～60°。
附图(6)是附图(5)的右向侧视图。1为支持体，2为涂布辊筒，3为液体涂层，6为涂布咀的堰板，13为板式导边器，17为冷凝风道，19为涂布咀的侧端板，20为保温水的入口，21为涂布液体的入口，22为固定螺钉，23为垂直拉伸的短液帘。
附图(7)是本发明提出的一种四层挤出式垂直拉帘涂布方法的剖视图。1为支持体，2为涂布辊筒，3为液体涂层，4为涂布液体的流层，6为涂布咀的堰板，7为保温水孔道，8为挤出间隙，9为均流槽，10为压力间隙，11为等流量分布槽，13为板式导边器，17为冷凝风道，h为湿涂层的厚度，H3为垂直拉帘的高度，β角为液帘垂直下落到涂布辊筒及支持体表面的位置与涂布辊筒的水平中心线所形成的夹角为0～60°。
附图(8)是本发明提出的一种六层坡流式垂直拉帘涂布方法的剖视图。1为支持体，2为涂布辊筒，3为液体涂层，4为涂布液体的流层，6为涂布咀的堰板，7为保温水孔道，8为挤出间隙，9为均流槽，10为压力间隙，11为等流量分布槽，13为板式导边器，17为冷凝风道，h为湿涂层的厚度，h2为坡流面上液体流层的厚度，h3为垂直下落前液体流层的厚度，H4为垂直拉帘的高度，β角为液帘垂直下落到涂布辊筒及支持体表面的位置与涂布辊筒的水平中心线所形成的夹角为0～60°。
附图(9)是本发明提出的一种应用垂直拉帘涂布方法的设备布置图。1为支持体，2为涂布辊筒，3为液体涂层，4为涂布液体的流层，17为冷凝风道，19为涂布咀的侧端板，21为涂布液体的入口，24为转向辊筒，25为支承辊筒，α角为冷凝风道的倾斜角，图中的α角为30～90°。
现将模拟生产的实际情况，举例说明如下实例1
在涂布溶剂型的涂布液体时，可以采用附图(5)的单层挤出式的涂布方法及装置。例如在0.10毫米厚的聚酯薄膜上涂布微泡法缩微胶片时，采用含偏氯乙烯-丙烯腈共聚物6%的丙酮溶液，液体的粘度η为72毫帕·秒。当涂布咀上单位宽度的液体流量Q/L为80毫升/米·秒时，垂直短液帘的高度H为25毫米，这时液帘自由下落的速度V小于0.74米/秒。在设定拉伸速度的比值为2.7倍，涂布速度U为2米/秒时，可以得到湿涂层的厚度h为0.040毫米。
实例2在涂布水溶液型的涂布液体时，可以采用附图(5)、附图(7)、或附图(8)中的任何一种涂布方法及装置。例如在0.14毫米厚的三醋酸纤维片基的背面涂布水溶液型的明胶防光晕层时，采用明胶含量为15%的防光晕层溶液，涂布液体的粘度η为52毫帕·秒。当涂布咀上单位宽度的液体流量Q/L为75毫升/米·秒时，垂直短液帘的高度H为17毫米，这时液帘自由下落的速度V为0.6米/秒。在设定拉伸速度的比值为2倍，涂布速度U为1.2米/秒时，可以得到湿涂层的厚度为0.063毫米，干燥后防光晕层的厚度为7微米。
实例3。
在0.14毫米厚的三醋酸纤维片基的表面上涂布彩色胶片用的银质防光晕层时，可以采用附图(7)或附图(8)中的任何一种涂布方法及装置。这时被涂布的银质防光晕层溶液中的明胶含量为8%，涂布液体的粘度η′为14毫帕·秒，湿涂层的厚度h′要求为0.025毫米，隔层溶液中的明胶含量为7%，涂布液体的粘度η″为12毫帕·秒，湿涂层的厚度h″要求为0.010毫米。当涂布咀上单位宽度的液体总流量∑Q/L为70毫升/米·秒时，垂直短液帘的高度H为15毫米，这时液帘自由下落的速度V为0.58米/秒。在设定拉伸速度的比值为3.5倍，涂布速度U为2米/秒时，可以得到湿涂层的总厚度∑h为0.35毫米。
实例4在0.19毫米厚的兰色聚酯片基上涂布X光胶片的涂层时，可以采用附图(7)或附图(8)中的任何一种涂布方法及装置。准备涂布的乳剂中明胶含量为12%，涂布液体的粘度η为21毫帕·秒，乳剂的含银量为38克/升，要求单面的涂布银量为6.0克/平方米，相当于湿涂层的厚度h′为0.157毫米，保护膜溶液中明胶含量为9%，涂布液体的粘度η″为18毫帕·秒，要求湿涂层的厚度h″为0.015毫米。当涂布咀上单位宽度的乳剂流量Q1/L为90毫升/米·秒，保护膜溶液的单位宽度的流量Q2/L为10毫升/米·秒时，垂直短液帘的高度H为12毫米，这时液帘自由下落的速度V为0.52米/秒。在设定拉伸速度的比值为1.12倍，涂布速度U为0.58米/秒(相当于34.8米/分)时，可以得到湿涂层的总厚度∑h为0.172毫米。
实例5在0.25毫米厚的聚酯片基上涂布激光全息缩微胶片时，可以先按照实例(2)在片基的背面涂布明胶防光晕层，干燥后要求厚度为9微米，然后再采用附图(8)的涂布方法及装置。这时被涂布乳剂中明胶的含量为6.5%，涂布液体的粘度η′为15毫帕·秒，乳剂的含银量为32克/升，要求湿涂层的厚度h′为0.203毫米，保护膜溶液中明胶的含量为6%，涂布液体的粘度η″为14毫帕·秒，要求湿涂层的厚度h″为0.010毫米。按照上述湿涂层厚度的比例输送各层的液体，在涂布咀上单位宽度涂布的液体总流量∑Q/L为100毫米/米·秒时，垂直短液帘的高度H为5毫米，这时液帘自由下落的速度V为0.32米/秒。在设定拉伸速度的比值为1.4倍，涂布速度U为0.47米/秒(相当于28米/分)时，可以得到湿涂层的总厚度∑Q/L为0.213毫米，干燥后涂层的总厚度为12微米。
实例6。
在0.030毫米厚的聚酯片基上涂布照相排字用的修改胶片时，先按照实例(2)在片基的背面涂布明胶防光晕层的厚度为7微米，然后再采用附图(8)的涂布方法及装置。这时被涂布乳剂中明胶的含量为7.5%，涂布液体的粘度η′为14毫帕·秒，乳剂的含银量为32克/升，要求湿涂层的厚度h′为0.094毫米，保护膜溶液中明胶的含量为7%，涂布液体的粘度η″为15毫帕·秒，要求湿涂层的厚度h″为0.010毫米。按照上述湿涂层厚度的比例输送各层的液体，在涂布咀上单位宽度的液体总流量∑Q/L为120毫升/米·秒，而涂布咀的坡流倾斜角σ为20°时，液体流层的厚度h2为1.40毫米，经涂布咀前沿的圆弧面时液体流层的厚度逐渐减薄，在垂直下落前液体流层的厚度h3减薄为0.98毫米。垂直短液帘的高度H为20毫米，在下落前液帘流动的平均速度Vo为0.12米/秒，下落后的速度V增加为0.48米/秒。在设定拉伸速度的比值为2.4倍，涂布速度U为1.15米/秒(相当于69米/分)时，可以得到湿涂层的总厚度∑h为0.104毫米，干燥及冲洗加工后很平坦，适宜于印刷行业在照相排字后修版时使用。
实例7。
在0.100毫米厚的聚酯片基上涂布高速摄影用负片时，先按照实例(2)在背面涂布明胶防光晕层的厚度为8微米，再采用附图(8)的涂布方法及装置，并确定下列的涂布参数
涂层 粘度 含银量 Q/L 湿层厚mPa·s g/m2ml·m-1·s-1mm(1)保护膜 15 - 15 0.015(2)高感乳剂 16 36 115 0.115(3)低感乳剂 14 24 40 0.040∑Q/L＝170 ∑h＝0.170当垂直短液帘的高度H为20毫米时，液帘自由下落的速度V为0.66米/秒。在设定拉伸速度的比值为1.5倍，涂布速度U为1米/秒(相当于60米/分)时，可以得到湿涂层的总厚度∑h为0.170毫米。
实例8。
在230克/平方米重的涂塑纸基上涂布彩色照相纸时，可以采用附图(8)的涂布方法及装置，同时进行六层涂布。具体涂布的参数如下涂层 粘度 含银量 Q/L 湿层厚mPa·s g/m2ml·m-1·s-1mm(1)保护膜 10 - 8 0.010(2)感蓝黄层 12 12 33 0.041(3)黄滤色层 10 - 16 0.020(4)感绿品层 11 9 28 0.035(5)隔层 10 - 8 0.010(6)感红青层 10 7.5 27 0.034∑Q/L＝120 ∑h＝0.150当垂直短液帘的高度H为20毫米时，液帘自由下落的速度V为0.66米/秒。在设定拉伸速度的比值为1.2倍，涂布速度U为0.8米/秒(相当于48米/分)时，可以得到湿涂层的总厚度∑h为0.150毫米，相当于总涂布量为150毫升/平方米。
实例9。
在0.14毫米厚的三醋酸纤维片基上涂布彩色负片时，需要涂布十四个涂层，可以采用附图(8)的涂布方法及装置。具体涂布的参数如下涂层顺序 粘度 含银量 Q/L 湿层厚mPa·s g/m2ml·m-1·s-1mm(1)保护膜 12 - 30 0.015(2)高感蓝黄层 15 45 48 0.024(3)低感蓝黄层 14 38 72 0.036(4)隔层 12 - 20 0.010∑Q/L＝170 ∑h＝0.095(5)黄滤色层 11 - 30 0.015(6)隔层 12 - 20 0.010(7)高感绿品层 15 40 50 0.025(8)低感绿品层 14 36 72 0.036∑Q/L＝172 ∑h＝0.086(9)隔层 12 - 20 0.010(10)校正层 13 - 30 0.015(11)高感红青层 15 40 40 0.020(12)低感红青层 14 36 60 0.030∑Q/L＝150 ∑h＝0.075(13)隔层 12 - 20 0.010(14)防光晕层 14 - 50 0.025∑Q/L＝70 ∑h＝0.035根据上述的涂布条件及参数，可以分为两次涂布，每次涂布6～8层;也可以分为四次涂布，每次涂布2～4层。现将分为四次涂布时的具体条件及参数说明如下涂布层次 液帘高度 下落速度 拉伸速比 涂布速度mm m·s-1m·s-1(13)～(14)层 15 0.58 ×3.5 2.0(9)～(12)层 15 0.58 ×3.5 2.0(5)～(8)层 15 0.58 ×3.5 2.0(1)～(4)层 15 0.58 ×3.5 2.0当垂直短液帘的高度H固定为15毫米时，液帘自由下落的速度V为0.58米/秒。在设定的拉伸速度的比值为3.5倍，涂布速度U为2.0米/秒(相当于120米/分)时;只需要适当的调节涂布咀上单位宽度的液体总流量∑Q/L的变化，也可以调节湿涂层的总厚度∑h为0.35～0.085毫升/米·秒，相当于涂布量为35～85毫升/平方米的变化范围。
上述的九个实例，可以进一步证实本发明提出的垂直拉帘涂布的新方法，能够在同一个涂布装置上实现液滴涂布及垂直自由落帘涂布两种方法所适应宽广的涂布速度及湿涂层厚度的变化范围。
权利要求
1.一种适用于银盐及非银盐感光材料的生产，也适用于其他需要单层或多层涂布产品的生产，而且能够在运动的支持体上同时很均匀地涂布一层或一层以上液体涂层的新方法及装置，本发明的特征是从涂布咀的唇边垂直下落的涂布液体形成一个均匀分布的短液帘，然后被顺向旋转运动的涂布辊筒及支持体的表面所贴附，并进一步拉伸及减薄，再涂布到支持体上。
2.按照权利要求
1所述的装置，其特征是由高均匀度等流量分布的涂布咀，被垂直拉伸的短液帘以及与液帘顺向旋转运动的涂布辊筒和支持体，这三个主要部分所组成，其中的核心部分是被垂直拉伸的短液帘。
3.按照权利要求
1所述的液帘，其特征是各涂层用的涂布液体分别用精确的计量泵及流量计输入涂布咀，在涂布咀的唇边形成一个垂直下落及均匀分布的短液帘，适用于这种涂布方法的流体粘度为2～1000毫帕·秒，在涂布咀上单位宽度的涂布液体总流量所适宜的范围为50～300毫升/米·秒。
4.按照权利要求
1和权利要求
2所述的涂布咀，其特征是一种高均匀度的等流量分布的涂布咀，能够同时涂布1～6层以上的涂层，涂布横向均匀度的标准偏差小于±0.5～1%，可以采用有盖板的挤出式结构，也可以采用无盖板的坡流式结构，去适应有机溶剂型或水溶液型的涂布液体。
5.按照权利要求
1和权利要求
2所述的短液帘，其特征是将涂布咀的位置放在涂布辊筒及支持体的外侧面，或放在外侧面上部的空间，使得涂布咀的唇边垂直于涂布辊筒外圆边界以内的位置上，才能够使得液帘的高度降低到50毫米以下，形成更稳定的短液帘，而且能够在0.5～50毫米的范围内调节短液帘的高度。
6.按照权利要求
5所述的涂布咀的唇边垂直于涂布辊筒外圆边界以内的位置上，其特征是短液帘垂直下落到涂布辊筒及支持体表面位置与涂布辊筒的水平中心线所形成的夹角为0～60°，从而使得液帘在下落时更易于贴附在支持体的表面上。
7.按照权利要求
1和权利要求
2所述的顺向旋转运动的涂布辊筒和支持体，其特征是涂布辊筒与支持体旋转的运动方向是平行于液帘垂直下落的方向，当涂布辊筒与支持体的表面旋转线速度大于液帘垂直自由下落的速度时，短液帘将被进一步拉伸及减薄，再根据不同产品对湿涂层厚度的不同要求，可以在1～20倍的范围内设定拉伸速度的比值。
8.按照权利要求
5所述的形成更稳定的短液帘，其特征是在涂布咀唇边两侧的端板到支持体表面之间，可附设一对向下逐渐距离变宽的板式导边器，从而在短液帘被拉伸的状态下，能够防止因气流干扰所引起液帘的波动，改善液帘两侧分布的均匀性，避免产生厚边的弊病。
9.按照权利要求
1所述的支持体，其特征是表面平坦的原纸、涂钡纸基、涂塑纸基、三醋酸纤维片基、聚酯片基、以及聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等高分子薄膜，也可以是表面凹凸不平的布、绸、丝网，以及经过表面压花纹的纸基等。
专利摘要
本发明提出一种垂直拉帘涂布的新方法由三 个主要部分所组成，即高均匀度等流量分布的涂 布咀，被垂直拉伸的短液帘，以及与液帘顺向旋 转运动的涂布辊筒与支持体；能够同时很均匀地 涂布一层或一层以上的涂层，适用于银盐及非银 盐感光材料的生产。这种新的涂布方法所适应的 液体粘度为2～1000毫帕·秒，涂布速度为30～ 300米/分，涂布量为20～240毫升/平方米；而且 还不存在液滴涂布及垂直自由落帘涂布方法中常 见的弊病及缺点。
文档编号G03C1/74GK85100851SQ85100851
公开日1985年10月10日 申请日期1985年4月1日
发明者王仲钧 申请人:王仲钧导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan