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涂布技术方法简介-泉州大疆涂布设备

2019-08-13  来自: 泉州市大疆涂布设备有限公司 浏览次数:1671

涂布对于每个电池人来说都不陌生,它在锂离子电池制造过程中扮演着非常重要、不可或缺的作用。在锂离子电池制造过程中,涂布主要有刮涂,转移涂布,狭缝挤压涂布,其中狭缝挤压涂布被广泛应用在批量生产过程中,但锂离子电池使用的涂布技术仅仅是涂布技术范畴中的几种,还有很多的涂布技术应用在我们日常的工业产品之中,包括纸产品的加工,包装材料,感光胶片,各种功能性膜片,其中生产多达十多层彩色胶片的一次多层精密涂布技术更是发挥着极其重要的关键技术。


涂布方法有20多种,按照涂布物状态分类可以分为干式涂布和湿式涂布。干式涂布包括真空蒸镀法或化学蒸镀法等;湿式涂布即为液态涂布物质经过加工过程上到基材上,再经过干燥固化成膜的过程;湿式法依其流体力学差异,主要可分为两大类型,分别为后计量式及预计量式涂布方式。本文主要讨论介绍湿式法涂布技术。


如果涂层技术按照涂布层数亦可分为两大类,单层涂布和多层涂布,如表1,总结了几种主要的涂布方式。


分类

方式    

特点

涂布量控制

单层涂布

浸涂

较古老,连续,可单双涂,省工省料、生产效率高、设备与操作简单;适用于薄片以及结构复杂的器材或电气绝缘材料等的涂装;易产生涂层薄而不均匀,有流挂等弊病

液体粘度、密度、速度、拉出角

刮棒

涂布

不出现漏料划痕,成本低,结构简单,加工容易,广泛用于各种纸,特别是纸板的涂布,但涂布过程中纸幅张力的变化对涂布质量影响较大

绕线直径、流变特性、速度和张力、转动方向   


刮板

涂布

获得光滑涂层表面,结构和操作简单,维修方便

刮板下压深度、张力

刮刀

涂布

类似刮板涂布,应用重颜料流体

刮刀下压深度、张力

气刀

涂布

横向纵向均匀度好,应用纸加工和单层感光材料

涂布速度、流体粘度

凹版

涂布

流体粘度要求小,且表面张力低;应用长期运行精确薄层涂布

坑深,数量

辊涂

逆转辊涂通用性高,具有精确性和较高速度生产能力。

带到狭缝液体的数量、液膜分裂性能

条缝

挤压

涂布

液珠波动不导致涂布弊病,可进行薄层涂布

泵送到条缝堰板流体的流量和涂珠


多层涂布

坡流

涂布

在薄层涂布时有很好涂布结果,要求粘度相对低,各流层流变性能的平衡很重要,应用于大规模生产感光材料

输入腔体的流量,涂布速度、涂布宽度 

落帘

涂布

类似坡流涂布,但有涂布间隙宽的优点

输入腔体的流量,涂布速度、涂布宽度



表1 主要涂布方式的特点简介


对于以上涂布在锂离子电池制造过程有部分使用,但气刀涂布和多层涂布在锂离子电池涂布技术中应用很少。对于其他涂布技术因在锂离子电池研发和生产中会或直接或间接接触本文就不再赘述,以下简单介绍气刀涂布和多层涂布。

1.气刀涂布是利用加压喷射出来的空气,进行涂料涂布量的调节和涂布层的平滑化处理。气刀涂布机的基本工作原理是:涂料槽中的涂料通过上料辊涂到片幅上,从极狭小的缝隙中喷射出来而形成的空气刮刀,将多余的涂料刮净,同时使涂布层平滑化。涂布量的大小由空气的喷射角与压力大小进行调节,但必须与涂料的浓度和黏度相适应,涂布完成后片幅被牵引送去干燥。气刀涂布的优点在于能得到较厚的涂布量,涂布层也比较均匀,而且涂布时不易发生断带。缺点是由于这种涂布机的刮刀是无形的气刀,要想用它刮落多余的涂料和使涂层平滑化,就必须要求涂料比较柔软而且容易控制。另外,空气喷射形成的气刀较容易引起涂料的飞溅现象,这种涂料的飞溉又容易引起气刀缝隙的局部堵塞,造成涂布层的不均匀性。

2.坡流挤压涂布涂布液经计量泵计量后进入挤压嘴的腔体,经阻流间隙形成均匀液膜,沿倾斜坡流面流至唇边。在涂布过程中,由于润湿作用,液膜片与片幅表面之间形成悬空弯月面(即液桥)从而达到涂布的目的。液桥的形态和稳定状况直接影响涂层厚度和质量,它适合一次多层(一般6~8层)快速涂布。

3.落帘涂布在坡流式挤压涂布的基础上发展起来的一种涂布方式。其特点是将涂液从挤压嘴的间隙流出,沿坡流面流至唇边,以自由落体的形式沿两边导杆而下,形成液帘涂在运行着的支持体上。其适合于更高速度和多层、薄层涂布。落帘涂布的优点是它有较宽的涂布间隙容许接头通过而无需退出涂布头;落帘涂布能减少涂布条道,且由于落帘的动能有助于涂布器和片幅间涂珠的稳定,因此落帘涂布能达到较高的涂布速度。落帘涂布在坡流式挤压涂布的基础上发展起来的一种涂布方式。其特点是将涂液从挤压嘴的间隙流出,沿坡流面流至唇边,以自由落体的形式沿两边导杆而下,形成液帘涂在运行着的支持体上。其适合于更高速度和多层、薄层涂布。落帘涂布的优点是它有较宽的涂布间隙容许接头通过而无需退出涂布头;落帘涂布能减少涂布条道,且由于落帘的动能有助于涂布器和片幅间涂珠的稳定,因此落帘涂布能达到较高的涂布速度。

以上提及的涂布方法各自有其优缺点,选择合适的方法才能达到经济和性能的平衡。

影响涂布的方法的选择因素有以下几点:

1

涂布的的层数


2

湿涂层的厚度

3

粘度(粘弹性)

4

所需的涂布精度

5

涂布支持体或基材

6

涂布速度


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