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挤压式涂布工艺详解

挤压式涂布工艺详解 功能膜涂布产业链
2024-06-14
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导读:涂布工艺是一种基于对流体物性的研究,将一层或者多层液体涂覆在一种基材上的工艺,基材通常为柔性的薄膜或者衬纸,然后涂覆的液体涂层经过烘箱干燥或者固化方式使之形成一层具有特殊功能的膜层。

涂布工艺是一种基于对流体物性的研究,将一层或者多层液体涂覆在一种基材上的工艺,基材通常为柔性的薄膜或者衬纸,然后涂覆的液体涂层经过烘箱干燥或者固化方式使之形成一层具有特殊功能的膜层。


涂布工艺简介


1.1 挤压式涂布类型


挤压涂布为流体通过挤压经过有特殊流道的涂布头涂覆在运动的基材上。根据涂布头与基材距离及形成的涂布头与基材之间的流体形态分为狭缝式挤压涂布(Slot Coating)和挤压式涂布(Extrusion Coating),如下图所示。

两者的区别主要在于流体有无润湿唇口,前者润湿唇口,后者没有。


1.2 狭缝式挤压涂布原理介绍


狭缝式挤压涂布的流动分布二维示意图如下:

决定涂布质量的因素主要包括:涂布头与基带的间隙、流量、基材速度、涂布头结构、流体特性等

根据平行板间艾库特流与Prof. Marcio 的润滑近似模型,可得厚度 t 公式如下:

可知涂布厚度与涂布头与基带的间隙、流体粘度、基材速度、涂布头唇口尺寸、流体及外部压力有关。


由公式可知,涂布头与基带的间隙为机械配合、流体粘度跟来料浆料有关、基材速度为电机控制、涂布头唇口尺寸由涂布头决定,以上因素比较容易保证一致,影响涂布质量厚度均匀性就突出表现在流体及外部压力,外部压力一般为室内常压,则涂布头唇口内及出口处的压力均匀性就显得异常重要。涂布头唇口内及出口压力分布均匀性与供料系统稳定性和涂布头结构有很大的关系。


1.3 挤压式涂布头结构介绍


涂布头结构其实比较简单,主要包括上模、下模、垫片三部分。下膜有特殊的型腔(例如梯度式、衣架式、单腔式和双腔式等),上模相对比较简单,垫片位于上下模之间可根据不同的涂布形式进行选择(例如斑马线、全涂等)。


挤压涂布模头


浆料特性


浆料作为涂布工序的来料,其特性直接影响涂布质量。通过浆料构成我们可以知道浆料属于固液两相流体。生产上对浆料质量控制点主要有粘度、固含量、密度、细度和PH值。浆料的均匀一致性对于涂布工艺环节至关重要,检验浆料均匀一致性可通过检测不同区域浆料的质量控制点获取。


由于浆料粘度受温度、搅拌速度、沉降时间等有关,根据牛顿流体与非牛顿流体定义,我们把浆料归为非牛顿流体。浆料在搅拌相对均匀后,随着搅拌时间的增加,浆料粘度逐渐降低,最后趋于一个稳定值。


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