涂布方式和涂布技術(shù)演示教學(xué).ppt

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1、涂布工藝技術(shù)培訓(xùn)講義（第一部分）第三章涂布技術(shù)主講人：李建平2009年9月25日主要內(nèi)容一、浸沉涂布二、坡流涂布三、條縫涂布四、落簾涂布一、浸沉涂布1、浸沉涂布（dipcoating）原理當(dāng)支持體與潤(rùn)濕性涂液接觸時(shí)，因?yàn)槊?xì)壓力，在接觸處的涂液會(huì)沿支持體升高一些，并形成凹形表面。涂液潤(rùn)濕壁面形成凹形表面，表面張力的合力指向液體的外部，此時(shí)液體內(nèi)部壓強(qiáng)小于外部壓強(qiáng)。2、涂液彎月面形成的形態(tài)3、浸涂有關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析（1）涂布速度U和拉出角的因素速度、拉出角與厚度關(guān)系，見(jiàn)右圖：（2）粘度的因素粘度與涂層厚度關(guān)系，見(jiàn)下圖；（3）表面張力的因素結(jié)

2、論：要想涂得薄，可減小彎月面曲率半徑。減小彎月面曲率半徑的方法，有使用氣刀、刮刀、多輥和從反方向抽真空等措施。4、浸沉涂布的缺點(diǎn)和局限性（1）一次最多涂布兩層；（2）均勻度也難令人滿意；（3）浸涂車(chē)速也難以達(dá)到30m/分以上。二、坡流涂布坡流涂布頭透視，見(jiàn)右圖：1.邊導(dǎo)板；2.最上游堰板；3.狹縫出口；4.阻流狹縫；5.腔體；6.堰板；7.涂布唇；8.真空箱；9.墊板；10.涂布軸1、坡流涂布模頭的構(gòu)造（1）涂布模頭——涂層數(shù)一個(gè)坡流涂布模頭由幾塊堰板組成，原則上一個(gè)堰板對(duì)應(yīng)一個(gè)涂層，這幾塊堰板安裝成一傾斜的滑動(dòng)面。通常，各堰板幾乎是相同的長(zhǎng)方

3、形塊。（2）限流（出口）狹縫限流狹縫出口形狀，見(jiàn)下圖：（3）涂布應(yīng)用角α（4）滑板傾斜角β絕大多數(shù)研究機(jī)構(gòu)提出的傾斜角在15°至30°之間。在這個(gè)范圍內(nèi)幾個(gè)角度的變化不會(huì)造成較大的影響。（5）涂布坡流面長(zhǎng)度生產(chǎn)中為保證機(jī)械穩(wěn)定性，每塊堰板的最小長(zhǎng)度（即堰板厚度）為3～6cm。涂布幅度越寬，制造滑板盡可能短的涂布模頭就越困難。（6）間隙寬度HG安裝涂布頭時(shí)應(yīng)使之靠近支持體，在實(shí)際涂布過(guò)程中，模具唇口與支持體之間的間隙寬度范圍為0.1～0.5mm，以0.2～0.4mm較為理想。（7）涂布模頭唇口端面（DieFace）下彎月面固定接觸線是固定在滑板的

4、邊上，還是潤(rùn)濕了滑板唇口的端面，取決于模具唇口的幾何形狀和流動(dòng)參數(shù)。涂布唇口端面與支持體之間的夾角γ越大，滑板邊就越易阻滯涂布液流潤(rùn)濕端面。提高涂布速度或粘度，或者減少間隙HG寬度，或減少液橋的負(fù)壓值，均可迫使?jié)櫇窠佑|線上移，并最終被錨定在邊界上。（8）負(fù)壓箱涂布模具與涂布輥的下方設(shè)置一個(gè)負(fù)壓箱。要盡量減小涂布輥與固定部件間的縫隙，以保證在最小的抽氣量的條件下保持適用的負(fù)壓值。2、在感光材料行業(yè)中涂布工程的目標(biāo)（1）實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)量涂布；（2）高速；（3）薄層；（4）均勻；（5）一次涂布多層。坡流涂布工藝的特點(diǎn)，恰好可以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。（1）實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)量

5、涂布（2）高速涂布坡流涂布車(chē)速可以高達(dá)4m/s，其根本原因是擺脫了涂層厚度依賴(lài)于粘度和車(chē)速的關(guān)系。（3）薄層涂布坡流涂布能涂薄層的原因，還是因?yàn)樗坎歼^(guò)程中的彎月面曲率半徑小。粗略地講，其彎月面曲率半徑是涂布間隙HG的1/2。因?yàn)橛绊懲坎剂康氖巧蠌澰旅媲拾霃?，其半徑也只是稍大于HG的1/2，也就是R2≌0.2mm。（4）多層涂布坡流涂布工藝一次可以涂布多層，其原理是基于著名的雷諾試驗(yàn)。（5）涂布均勻坡流涂布時(shí)，其橫向均勻度依靠模具的均流分布作用，加上加工精度的保證；而其縱向均勻度，主要依靠供料精度和支持體的拖動(dòng)精度來(lái)保證。3、坡流涂布影響涂布

6、質(zhì)量的變數(shù)（1）影響涂布質(zhì)量的變數(shù)有以下四類(lèi)十二種。坡流涂布標(biāo)準(zhǔn)波形圖，見(jiàn)右圖坡流涂布力場(chǎng)區(qū)分和力的平衡：坡流涂布力場(chǎng)可分即（1）重力場(chǎng)區(qū)。（2）過(guò)渡轉(zhuǎn)移區(qū)。（3）液橋區(qū)。（4）薄膜帶入形成區(qū)。四個(gè)區(qū)域，見(jiàn)下圖：三相線：臨界涂布速度取決于三相線處各種力的平衡，只有A點(diǎn)在壓力場(chǎng)平衡狀態(tài)下，產(chǎn)品才能保證涂好。（2）關(guān)于液橋處作用力的平衡（3）液橋的穩(wěn)定和液橋高度液橋是坡流涂布真正的核心。液橋臨界層接觸長(zhǎng)度是決定參數(shù)，而臨界層長(zhǎng)度Lδ與坡流涂布的液橋（國(guó)外稱(chēng)涂珠coatingbead）高度Lb之間有密切關(guān)系。下圖為是一個(gè)給定了控制體積的液橋。（4）液

7、橋區(qū)產(chǎn)生渦流的影響因素和看法傾斜角β（°）30間隙寬度HG（μm）350壓力差△p（Pa）500涂層厚度H∞（μm）30-70-110粘度μ（mPa·s）1-3-10-30-100支持體速度U(m/s)1-2-3表面張力σ（mN/m）15-40-65圖U（m/s）H∞（μm）μ（mPas）HG（μm）△p（Pa）Lb（mm）Ca/Ca主要影響因素a0.610082002001.61.31b0.210082002001.80.53U低c0.6275820020011.10.79H∞大d0.610052002002.61.05μ小e0.610085

8、002003.01.31HG大f0.610082005002.91.31△p大（5）關(guān)于溢流在發(fā)生溢流的涂布試驗(yàn)中，部分涂液沒(méi)有被支持體攜帶走，而是漏