CN1174524A - 用空气刮刀给基底上涂层的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用多层涂层涂覆基底(32、102)的方法,包括使基底沿一路线移动通过具有涂层模(10、110)的涂层工位。用第一和第二涂层流体(34、36、104、86)形成一复合层(48、118)。基底(32、102)与流动的复合层相接触,使第一涂层流体(34、104)夹于基底(32、102)和第二涂层(36、86)之间。用从一气体刮刀(54、124)喷出的气体(52、122)来修刮复合层,以从基底上除去该复合层的一些部分。

Description

用空气刮刀给基底上涂层的方法和装置
技术领域
本发明涉及通过在一个工序中的同步涂覆来制备0.1到1000微米的单层和多层式湿涂层。尤其是，本发明涉及对用于基底涂层空气刮刀的方法和装置的改进。这种技术对于纸张涂层和水基涂层工业尤为有用。
发明背景
往往，必须在基底上涂覆不同成分的涂层。通常是在涂料下涂一层涂底剂以提高附着能力。在照相底片的制造中，必须分层次高均匀度地涂覆多达十二个不同成分的涂层。采用顺序涂层操作可在基底上产生多个不同的叠加层。然而，这样做是高价而费时的，在顺序涂层和烘干工位中可能需要巨大的投资。
同步涂覆多层式涂层的方法曾在1992年由E.D.Cohen和E.B.Gutoff编著的、纽约VCH出版人出版的《现代涂层和烘干技术》一书第4章中讨论过。在美国专利2,761,419和2,761,791中揭示了缝隙或挤压、预先计量的模涂器，并且多年来又作了许多改进。使用这些模涂器时，将片料需要涂层的表面接触或靠近模子，并覆盖多个叠置层。将各涂层成分计量到涂层模上，涂层模将它们以层的形式覆盖到片料上。但是，涂层模到片料的间隙的均匀度限制了涂层的质量，并且，运作的最大速度也受到限制。
同步多涂层涂覆的另一种方法是垂幕涂层法。美国专利3,508,947讲述了如何将这种方法用于照相元件的涂层。垂幕涂层法采用一个自由下落的垂直液体幕，它冲击于经过涂层工位的片料上。该专利讲述了一种用多个不同的层形成垂幕而在片料上完成多涂层涂覆的方法。涂层模与片料之间的间隙比以前的方法大得多，运作的速度也显著地增大。然而，这种方法对涂层厚度和运作速度有所限制。
垂幕涂层法的一个局限在于，对于任何成分均有一个最小流量，低于这一流量就无法保持稳定的垂幕。这就无法实现以较慢和适中的速度进行薄涂层的涂覆。从滑动式和垂幕式同步多层法的首次采用以来，发明了许多改进方案。但是，仍然还有必要改进低速和高速同步涂层法。
在由佐治亚州Atlanta的纸张工业联合教科书委员会(The Joint TextbookCommittee of the Paper Industry)TAPPI和CPPA出版的、Michael Kouris任技术编辑的、1990年第三版《纸浆和造纸，第8卷：涂层、转化和专业工艺》一书的第二章中，概括了单层空气刮刀涂层技术。在Cohen和Gutoff写的书的第五章中有附加的描述。空气刮刀涂层法的特征在于，在片料上涂覆过量的单涂层流体成分，然后用一束从喷嘴射出的气流除去该流体的一部分。实用中存在一个低速区域，在该领域内喷嘴采用低气压。过剩的涂层被朝相反于片料运动方向的方向挤压，只有一定受控量的涂层通过作用在片料表面上的气流。这种技术已被采用于照相工业中。还存在一个纸张涂层工业所用、并由热浸钢带制造者用于熔融金属涂层方面的高速操作区域。在这种情况下，气压和片料速度较高，过剩的流体常常被气流喷成雾状。低速和高速技术都只被认为是使用单一涂层流体成分的单层涂层法，它们已实用了五十多年。这两种技术使用涂层涂覆模来将过量的涂层涂覆于基底上，然后再通过气流。这类涂覆模用来粗略地涂覆过量涂层，并且它们仅被用来涂覆单一的涂层流体成分。
传统的空气刮刀涂层法在使用范围方面存在不足，主要是因为它一次只能涂覆一层，并有最小涂层厚度的限制。要产生薄的、干的涂层，基底单位面积上通过气流并留在基底上的固体的质量必须很小。气流速度、固体百分比和涂料粘度是控制涂层重量的主要变量。通过减小固体百分比、减小粘度、或增大气流速度可获得更薄的涂层。对于所有这些措施总会存在经济上和物理上的限制。如果减小固体百分比，则必须加入更多的稀释剂，这就增加了成本和干燥时间。粘度的减小需要改变成分配方，并可能导致涂层在通过气流后于干燥或固化前发生不希望有的流动。气流速度的升高受到许多实际问题的限制，包括用喷射器实现超音速气流的成本和复杂性、因将过剩涂层流体喷成雾状而造成的环境污染和高速喷射器的噪声。
需要一种更为通用的多层涂层方法和一种多层空气刮刀涂层器。同样也需要一种用于涂覆复合层流体涂料单层干燥涂层的改进的空气刮刀涂层器。还需要一种在低速(10米/分钟的片料速度下涂层厚度为25微米)和高速下涂覆薄、湿涂层的新方法。
发明概要
给基底涂覆多层涂层的方法包括使基底沿一条通过涂层工位的路线移动。形成一种复合层，它具有至少一种第一涂层流体和一可与它混溶的第二涂层流体。基底接触流动的复合层，以将第一涂层流体夹于基底与第二涂层流体之间。用一种气体来修刮该复合层，以从基底上除去复合层的一些部分。
第一涂层可以用多种流体。当第一涂层使用多种流体时，这些第一涂层流体中至少有两种可以是不相混溶的。第一涂层流体可以是乳状液，第二涂层流体可以是水。或者，这两种涂层流体可以均为乳状液，它们具有不同的成分和/或固体百分比。
可以用多层滑动涂层器、垂幕涂层器、喷气涂层器、圆珠涂层器或挤压模涂器将涂层流体涂覆于基底上，或者，可顺序地形成第一和第二涂层流体层。
基底可以以最快达1000米/分钟的速度通过涂层工位。
而且，复合层可以先置于一传送表面上，然后传送到基底上。
该装置包括一排出第一涂层流体的模子。该模子可以是一种多层涂层模。
附图简述
图1是本发明的涂层装置的示意图。
图2是本发明另一实施例的涂层装置的示意图。
详细描述
申请人为William K.Leonard等人、名为“涂覆薄流体涂层的方法和装置”的未审定美国专利申请08/382,962揭示了一种液体涂层的涂覆方法，它在基底上产生一种涂层流体和载送流体的两层式复合物，该复合物是作为一同步的两层式复合层而涂覆于基底上的，然后除去留在涂层流体后面的载送流体。本发明的目的是通过这样一种方法将多种同步涂覆的涂层流体涂层于涂层工位处的基底上，该方法包括：移动基底通过涂层工位；将多种独立的流动流体层形成一复合层，这些流体层具有不同的、但可以互相混溶的成分；当基底通过涂层工位时在它上面涂覆一复合层；然后通过一喷气器(空气刮刀)的修刮作用除去该复合层的一部分，该喷气器垂直于基底移动路线而横向延伸。该基底可以是以1-1000米/分钟的速度通过涂层工位的连续片料，或者，可以是传送通过涂层工位的不连续的片状或刚性的块状零件、或毛坯或零件列。
各层可具有不同的成分，并可在粘度、表面张力和厚度比上具有较大的变化范围。涂层流体最好具有这样一种表面张力和粘度的组合，使得它们在被传送通过涂层工位的时间内不会因于化而与基底发生分离。可用这种方法进行涂层的涂层流体例如包括单体、齐聚物、固体溶解液、固液悬浮液、液体混合物、乳浊液和乳液。
参照图1最便于理解该涂层方法，图中所示的涂层工位具有按本发明的一较佳的装置。涂层模10在照相工业中一般称为滑块垂幕涂层器。具有第一种成分的第一涂层流体34，用一精确计量泵16以一个精确控制的流量从贮存容器14通过一过滤器18和一气泡截除器20泵压到涂层模10。片料32进入涂层工位并通过横跨片料而安装的模子10。具有第二种成分的第二涂层流体36通过一节流阀24和一流量计25送到一真空除气容器26。流体离开真空除气容器的流量由另一流量计27来测量。这两个流量计可以是旋转流量计。容器26中的流体是用一连续式空腔泵28来泵压出容器的。利用泵28，第二涂层流体36流经一密封的平衡箱29、一精细过滤器30、出口流量计27而进入涂层模1。内腔12和22将涂层流体流分布到该两层式滑动垂幕涂层模10的整个宽度上，使得它们通过配给槽42和44而被分配到模子表面38和40。第一和第二流体是可以混溶的，但它们具有不同的成分。这些流体可以具有相同的组分，只是各组成成分的浓度不同，或者，这些流体可具有不同的组分。如果流体是溶液、悬浮液或乳浊液，则主要液体成分可以相同也可以不同。
第一涂层流体34在槽44的出口处流到第二涂层流体36的上面，然后与第二流体成层并在其上面而作为一复合层向下流经倾斜于模唇46的滑板。利用模唇，该复合液体膜在重力的作用下以一垂幕48的形式下落而与片料32接触。片料32移动通过涂层工位并通过横向的涂层模10，使得当复合层垂幕接触片料时，第一涂层流体邻接于片料表面并夹在片料与第二涂层流体之间。第一涂层流体34将与片料32相紧密接触，而第二涂层流体36不与它接触。各个层保持区分和未混溶状态。垂幕涂覆模在这里是用来将过量的第二涂层流体36涂覆于基底上。因此，复合层也可以说是过量的。过剩的量是通过对第二流体36的计量而控制。而后，将用空气刮刀来除去复合层的一些部分，如以下所描述的。
图1还示出了一拦截板60，它可以移动而在垂幕冲击基底32之前拦截住它。这可用来简化起动和关闭程序，通常允许在不中止片料移动或涂层流体流动的情况下停止片料涂层操作。当拦截板60处于工作状态时，如图中虚线所示位置，流体将顺着它流入一收集容器51。
涂覆于移动的基底上的涂层流体复合层的总的湿性厚度，将与多层垂幕冲击到基底上之前的厚度有关。较快的基底移动速度将产生较薄的涂层。只要冲落的垂幕的动能足以以一个足够均匀和稳定的方式替换基底表面的空气，基底的高速移动是可能的。如果冲击速度大于基底移动速度，基底上的复合层的湿性厚度将大于垂幕在冲击前的厚度。取决于许多因素，垂幕的冲击可能造成位于冲击点的上游侧的基底上形成一“流体拱座”。当它变大时，涂层的质量可能变差，或者可能发生混合。影响这种现象的因素是，层的流动特性、层的表面和面际张力、与基底所成的冲击角、外部体积力和外部压力梯度。层的流量、基底速度、涂层模离基底的距离和冲击角是可供涂层器的操作者加以改变以稳定涂覆过程的主要变量。而且，垂幕涂层技术还有许多改进措施。所有这些可有益于将滑动垂幕模用作一涂覆器，它在空气刮刀54之前涂覆过量的复合涂层流体层。
在基底通过滑动垂幕模以及复合层被过量地涂覆后，基底通过喷气器喷嘴，它也称作空气刮刀54。它可以按美国专利2,135,406的技术设计。这种喷嘴一般用空气作为工作气体。
从空气刮刀54放出的气流52既防止了片料上接近空气刮刀54的涂层流体复合层的一些部分通过刮刀54位置而到达其另一侧，同时也将涂层流体的一些部分吹离基底而成雾状，这些都取决于气流的体积和速度。基底最好是向上通过气流，使得重力也可帮助将过量的涂层向下拉离气流冲击点。过量涂层的反向流动在气流52下方形成第二涂层流体62的一较厚层，它很不均匀，并且其运动是紊乱或无序的。出乎意外的是发现，尽管如此，在片料相对于空气刮刀54的下游侧仍可能产生一两层式复合涂层64，即使第一和第二涂层流体是可以混溶的。(如果将可混溶的流体一起放于一烧杯内并摇动，它们将融合并形成具有均匀成分的单个一种流体。)此外，还令人惊讶的是，发现气流52可以调节成使只有第二流体36的一部分被除去，而第一流体34基本上是未受干扰和原封未动地保留着。当第一涂层流体粘度大于第二流体粘度时，诸如当第一涂层流体粘度是第二涂层流体粘度的十倍甚至一百倍时，这就更容易实现。两层式复合涂层64在通过空气刮刀后保留在基底上。过量涂层流体62从片料上滴落入容器50。该过量的流体可以被废弃，但合适的话也可以重复使用。
在通过空气刮刀54后，复合层64可以按需要用特定的方法来干燥、胶化或固化。接下来是进行滚筒卷绕、展开或进一步加工工序。也可以使用对湿性复合涂层的机械、振动或磁力平滑工序。如图所示，多层滑动垂幕涂层模10是用来涂覆过量涂层流体。也可以使用其它的同步多层涂层装置，包括滑动、圆珠、挤压和喷射模装置。过量材料复合层还可以由一系列涂覆于片料表面的单层构成，不用插入过量材料的清除或干燥工序。
这种同步多层空气刮刀涂层技术对于用乳液在基底上形成固体涂层的操作尤为有用。当用公知的单层空气刮刀涂层法上乳液涂层时往往会产生问题。用传统的单层法涂覆薄涂层所需要的气流速度可能会产生雾或泡沫，这将产生质量和废品问题。用多层法就可以避免这种问题。由一种乳液形成的、薄的、干燥的涂层可以用两种不同固体百分比成分的同一种乳液来涂覆，如图2所示。其优点在于，大多数固体可以由一高固体含量的第一涂层流体来精确地计量供给，而低固体含量的第二涂层流体则便于第一流体在通过空气刮刀之前涂覆于片料上。另外，在通过空气刮刀后，高粘度的第一流体层在下、低粘度的第二流体层在上的复合层涂层可加速干燥和增进干燥后涂层表面的平滑度。
在图2中，高固体含量乳液的第一涂层流体104，用一精确计量泵85以一个精确控制的流量从贮存容器84通过一过滤器88和一气泡截除器90泵压到涂层模110。连续的片料102进入涂层工位并通过横跨片料而安装的模子110。第二涂层流体86可以是第一涂层流体104经处理过的水稀释而形成的低固体含量成分的第二乳液86。水可以用稀释所需要的盐、pH调节器、缓冲剂和表面活化剂等物质来进行处理，并且不会造成乳液的凝结。第二涂层流体86用一精确计量泵96通过一过滤器98和一气泡截除器100从一贮存容器94输送到涂层模110。如使用图1的装置那样，腔82和92、槽112和144以及表面108和90用来产生一由第一涂层流体104和第二涂层流体86构成的成层复合垂幕118。这些第一和第二涂层流体是可混溶的，它们主要是固体百分比不同。由于乳液粘度通常是紧随固体百分比而变的参数，因此第一和第二流体的粘度可以相差2到1000倍或更多，这取决于第一流体的粘度，因为第二流体是用第一流体稀释而成的。
基底移动通过涂层工位并经过横跨的涂层模，使得当复合层垂幕118接触片料时，第一涂层流体104邻接于片料表面并夹在片料102与第二涂层流体86之间。第一涂层流体104将与片料相紧密接触，而第二涂层流体86不与它接触。
第一涂层流体104的流量最初选为相当于在给定片料速度下在片料102上实现所需干燥涂层重量所必需的流量。如果这一流量足以在不用第二流体的空气下从模唇116处形成一连续的垂幕，并且该垂幕能涂覆于片料上而无夹杂空气或不良图案的话，则本发明就不需要了，可以用传统的垂幕涂层法来产生所需要的涂层重量。可惜，在较低的片料移动速度或非常低的第一涂层流体104的流量下，情况就不是这样了。
为在片料上产生所需的涂层附着物，用第二涂层流体86来产生一稳定的复合垂幕流118，其流量适于使它能涂覆于片料上而不会有夹杂空气和不良图案。第二涂层流体86以一个不同于第一涂层流体104的流量流动。尽管有些场合第二涂层流体的流量更低，但在较佳的实用中，第二涂层流体的流量要高于第一涂层流体的流量。该复合层118构成了一过量的复合物，这些过量复合物必须用空气刮刀124来修刮并除去。除去过量复合物的操作可通过改变空气刮刀124的位置、气体流量和气流量度来控制。第二涂层流体86与第一涂层流体104的粘度比最好为0.1或更小。可以调节空气刮刀124的操作来除去过量的第二流体并留下第一流体和足够的第二流体的复合层144，以在干燥后在片料上得到所需的干涂层重量。在初始的试运转后，可能需要调节第一流体的流量，以获得所需准确的复合层144的干涂层重量。需要进行调节，以补偿在空气刮刀除去过量流体后所留下的第二流体86层加到复合层144上的固体质量。在极端的情况下，第二涂层流体可以是近100％的水。在这种情况下，可以通过烘干由垂幕模涂覆的复合层来得到最后的干涂层，而无需使用空气刮刀进行修刮。然而，它所需要的总的热负荷与使用空气刮刀124来除去一部分过量水的操作相比就显得大了。因此，空气刮刀的使用就显得非常合乎需要。
产生这样一种复合层144的涂层，其中第一流体104即乳液邻接于片料，而第二流体即水叠置于第一流体的上面，这样对于提高涂层产品的质量和干燥速度可能是有用的。
在图2中空气刮刀124的下方，有一容器120收集由气流122吹落或扣留的过量流体。该流体主要是第二流体86，同时搀有少量第一流体104杂质。这种混杂是来自跨越层际面的物质扩散以及在片料横向方向上、位于垂幕末端处的较大的边缘凸起(未示出)中的第一流体104。空气刮刀124一般会除去该边缘凸起，并将它与被气流122扣留的过量流体132混在一起。由于这一原因及其它诸如蒸发之类的因素，收集容器中的流体134的成分可能与供给容器94中的不同。回收泵136将流体134通过流程管道148回送到供给容器94以重复使用。收集容器中的流体的固体百分比、粘度、pH值、表面张力和其它任何主要的特性，均能通过一监测器138来监控，该监测器连接于一从流体134中采样的传感器146。监测器138将控制信号通过线路150传送到控制模件140，该模件具有附加的泵用以将水和调节剂(未示出)按需要供给于收集容器120，以将流体134调节到基本与供给容器94中的流体86相同的成分。
本发明的另一种变化形式包括，形成一第一涂层流体层，作为多个涂层流体层的复合物。用这种方法，可以将由两层以上的多层涂层涂覆于片料上。当第一涂层流体为多层时，邻接于第二涂层流体的层必须可与第二涂层流体相混溶。
而且，这些系统根本不需要使用模子。例如，可以使用一流体槽，它端接于一溢流堰用以产生垂幕。涂层流体在垂幕形成之前被置于载送流体表面上。
本发明的涂层方法将通过下面的实用例来进一步进行说明。实例1
使用图1中所示的滑动垂幕涂层模，将一种水溶性树脂溶液的薄涂层涂覆于一种聚酯片料上。涂层流体由一种溶解于饮用水中的Carbolpol940树脂溶液构成。该溶液是这样配制的，先将该树脂按约1.1％的重量百分比溶解于水中，然后用重量百分比为5％的氢氧化钠溶液将溶液中和至pH值为7。这样产生了一种粘稠的凝胶，在该凝胶中按每100份重量的凝胶比1份染料溶液的比例加入Solvent Green7染料饱和溶液。然后用水稀释该凝胶，直到用Brookfield式LVTDV-II粘度计上的4号轴在60rpm下进行测量所得到的粘度为300厘泊为止。在稀释的溶液中，每100克溶液加入0.2克Silwet7200表面活化剂。该树脂溶液的表面张力为23.5达因/厘米，它能与被用作第二涂层流体的饮用水完全混溶。由于第一和第二涂层流体是可混溶的，它们之间的面际张力为零。
Carbolpol可从俄亥俄州Cleveland的BF Goodrich公司买到。SolventGreen7染料可从加利福尼亚州Mirada的Keystone-Ingham公司买到。Brookfield粘度计是马萨诸塞州Stoughton的Brookfield工程化学公司的产品。Silwet表面活化剂是由康涅狄格州Danbury的联合碳化物化学和塑料制品公司生产的。所用的聚酯片料宽6英寸(15.2厘米)、厚1.4密耳(35.6微米)，它是从明尼苏达州St.Paul的3M公司购得的ScotchparTM聚酯膜。
第二涂层流体取自市政供水系统中的饮用水，它没有任何会改变表面张力的添加剂。水是在13℃的温度下输送到一真空除气容器，该除气容器在200毫米汞柱的绝对压力下工作，然后再泵送到涂层模。输送量为3000毫升/分钟。流体粘度估计在1.2厘泊左右。流体进入和离开该真空除气容器的流量用两个相同的旋转式流量计来测量。这些流量计是从宾夕法尼亚州Hatfield的Brooks仪器公司购得的1307EJ27CJ1AA型0.2-2.59gpm流量计。流体用一种连续式空腔泵来泵压出该除气容器，该空腔泵是由俄亥俄州Springfield的Robbins &Meyers公司生产的2L3SSQ-AAA型MoynoTM泵。为了通过这种泵获得真空密封，使它相对正常运转而倒过来工作。也就是说，其转子的转动与标准方向相反，水是通过常规MoynoTM泵的排出口穿过泵体而从真空容器泵压出，并从供给口排出。排出泵后，水流过一个一升的、密闭的平衡和去气泡箱，并流过一精细过滤器和排出口流量计而进入涂层模。该进入流量通过一位于入口流量计处的节流阀由人工调节。真空容器的排水流量通过MoynoTM泵的转速来控制，并由出口流量计监测。入口流量通过节流阀由人工调节，以与所述的出口流量相匹配。所用的过滤器是一次性使用的过滤膜。它是从明尼苏达州St.Paul的渗透性介质公司购得的，其零件号为DFC1022Y050Y，列为5微米级。除气容器的真空度由一水环真空泵来供给，它是伊利诺伊州Downers Grove的Nash工程公司生产的MHC-25型泵。
在涂层过程中，滑动垂幕涂层模设于滚筒58的上方。更准确地说，它被设置成使得垂幕的高度h为3毫米，并且垂幕冲击滚筒上片料的位置为相对于辊子的顶部顺时针旋转310°的点。冲击角α约为45°。模表面90相对于水平倾斜一个84°的角。第一涂层流体槽宽度为18.5厘米，而第二涂层流体槽宽度为21厘米。第一和第二涂层流体的配给槽的缝隙分别为160微米和1100微米。涂层滚筒58的直径为2.5厘米。
第二流体利用重力同步地排出，其过量部分用空气刮刀54吹落。空气刮刀喷嘴的缝隙为250微米，对其供给34千帕压力的压缩空气。
第一涂层流体是在11、21.5、50和100克/分钟的流量下进行供给。在这些流量下，单由第一流体是无法形成连续的垂幕的。然而，加入第二涂层流体流后便可形成一稳定的垂幕。片料速度恒定地保持在29厘米/秒。可以发现，在通过空气刮刀后，片料上同时存在有第一和第二流体。第二流体作为一非常薄的低粘度层而存在于第一流体表面上。这样就产生一种多层复合的湿涂层。对于第一涂层流体的上述四种流量，未干燥的涂覆样品的荧光性分别在0.8、1.4、2.4和5.0的相对荧光单位下进行测量。如荧光性所表示的涂层重量随第一涂层流体的泵压流量而线性变化。该实例表明，第一流体的涂覆厚度直接与第一涂层流体的泵压流量相对应，不会因使用第二流体而受到太大影响。实例2
使用滑动垂幕涂层模和一类似于图2所示的第二涂层流体回收系统，将一种以水为主要原料的乳液涂覆于聚酯片料上，该乳液具有一高固体含量的第一流体和一低固体含量的第二流体。第一涂层流体104由固体重量百分比含量为45％的Sequabond DW-1乳液构成。第二涂层流体86也由固体成分重量百分比含量为3.1％的同一种乳液构成，它是将高固体含量的第一流体用去离子水稀释而成的。
SequabondTM DW-1乳液可从北卡罗来纳州Chester的Sequa化学制品公司买到。所用的聚酯片料宽6英寸(15.2厘米)、厚1.4密耳(35.6微米)，它是从明尼苏达州St.Paul的3M公司购得的ScotchparTM聚酯膜。
第二涂层流体通过一连续式空腔泵而泵压到涂层涂覆模，该泵是由俄亥俄州Springfield的Robbins & Meyers公司生产的2L3SSQ-AAA型MoynoTM泵。排出泵后，流体流过一个一升的、密闭的平衡和去气泡箱，并流过一过滤器而进入涂层模。所用的过滤器是一种一次性使用的过滤膜。这种过滤器是从明尼苏达州St.Paul的渗透性介质公司购得的，其零件号为DFC1022Y050Y，列为5微米级。
在涂层过程中，滑动垂幕涂层模设于滚筒58的上方。更准确地说，它被设置成使得垂幕冲击滚筒上片料的位置为相对于滚筒的顶部顺时针旋转310°的点。冲击角约为45°。第一涂层流体槽宽度为25.2厘米，而第二涂层流体槽宽度为25.8厘米。第一和第二涂层流体的配给槽的缝隙分别为254微米和500微米。涂层辊58的直径为2.5厘米。
第二流体利用重力同步地排出，空气刮刀124作用于它上面以除去一部分第二流体。空气刮刀喷嘴的缝隙为250微米，对其供给21千帕压力的压缩空气。空气刮刀的槽口位置约距离片料表面2毫米左右。
第一涂层流体是在一个0.15克/分钟的流量下进行供给。在这种流量下，单由第一流体是无法形成连续的垂幕的。然而，加入16克/分钟的第二涂层流体流后便可形成一稳定的垂幕。片料速度恒定地保持在25厘米/秒。可以发现，在用空气刮刀除去过量的第二流体后，片料上同时存在有第一和第二流体。一种复合涂层就此形成。第二流体作为一薄的低粘度层而存在于第一流体表面上。干燥后的第一和第二流体的复合涂层的总测重为0.14毫克/厘米2。在第一流体流量为4.9克/秒、第二流体流量为30克/秒、第二流体的固体含量为4.3％的情况下，干燥后的第一和第二流体的复合涂层的总测重为3.7毫克/厘米2。

Claims (16)

1.一种给基底32涂覆多层涂层的方法，包括工序：
使基底32沿一条通过涂层工位的路线移动；
计量供给至少一种第一涂层流体34和一第二涂层流体36，其中第一涂层流体的成分与第二涂层流体的成分不同；
形成一复合层48，它包括该至少一种第一涂层流体和该第二涂层流体；
使流动的复合层48与基底32相接触，使第一涂层流体34夹于基底32与第二涂层流体36之间，用以在基底上涂覆过量的第二涂层；以及
用从一空气刮刀54喷出的气体52修刮该复合层，以从基底上除去第二涂层36的一些部分，在位于空气刮刀下游侧的基底上形成一多层复合涂层，该涂层包括多层不同的、叠置的第一和第二涂层流体层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括工序：通过改变空气刮刀位置、气体流量和气流速度中的某一项参数来调节从空气刮刀54喷出的气体52，以仅除去第二涂层流体36，同时使第一涂层流体34基本上原封未动地留在基底32上。
3.如权利要求1和2所述的方法，其特征在于，还包括工序：使第一涂层流体34以一第一流量流动，该流量在一定的基底32速度下将在基底上得到所需的干涂层重量；并使第二涂层流体36以一第二流量流动，该流量与第一涂层流体的流量不同，尽管第一流量无法形成一稳定连续的、单由第一流体构成的垂幕，但第二流量将形成一稳定连续的第一和第二流体复合层48的垂幕。
4.如权利要求1、2和3所述的方法，其特征在于，该形成工序包括，形成一复合层48，该复合层包括多种分层叠置的第一涂层流体34和一种第二涂层流体36。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该计量供给工序包括，计量供给可彼此混溶的第一和第二涂层流体34、36。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该计量供给工序包括，计量供给具有湿特性的第一和第二涂层流体34、36，流体的这些特性允许在流体层被涂覆于基底上并经过修刮工序后，第二流体的一部分作为一连续的膜而覆盖于第一流体层的表面。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该计量供给工序包括，计量供给可彼此混溶的第一和第二涂层流体34、36。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该形成工序包括，用一第一涂层流体34和一可与它混溶的第二涂层流体36形成一复合层48，其中第一涂层流体由乳液构成，第二涂层流体由水构成。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该形成工序包括，用至少一第一涂层流体34和一可与它混溶的第二涂层流体36形成一复合层48，其中第一涂层流体由一第一乳液构成，第二涂层流体由一第二乳液构成，该第二乳液的成分和固体百分比中的一项与第一乳液的不同。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，至少一种第一涂层流体34是与第二涂层流体36不相混溶的。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该移动工序包括，将基底32以最高可达1000米/分钟的速度移动通过涂层工位。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括工序：
使流动的复合层48与一传送表面相接触，使第二涂层流体夹于传送表面与第一涂层流体34之间；以及
将涂层流体的一些部分从传送表面传送到基底32上，使第一涂层流体34夹于基底和第二涂层流体36之间，以将过量的第二涂层涂覆于基底32上。
13.一种给基底涂覆多层涂层的装置，包括：
将一第一涂层流体34与一第二涂层流体36合于一起的装置，它产生多个计量供给的、彼此面与面相接触的流动流体层，而形成一复合层48，其中第一涂层流体的成分与第二涂层流体的成分不同。
与上述将流体合于一起用的装置相距一定间隔地移动基底32的装置，它允许复合层48对应涂层宽度而形成一座跨到基底上的桥，将涂层涂覆于基底上，使第一涂层流体34夹于基底32和第二涂层流体36之间，以将过量的第二涂层流体涂覆于基底上；以及
一气体刮刀54，它用气体52修刮复合层48，以从基底上除去第二涂层流体的一些部分，并在气体刮刀下游侧的基底上产生一多层复合涂层，形成一种由多个不同的、叠层的第一和第二涂层流体层构成的涂层。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括调节气体刮刀54，以仅除去第二涂层流体，而将第一涂层流体基本上原封未动地留在基底上的装置。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该将流体合于一起用的装置包括：
使第一涂层流体34以一个第一流量流动的装置，该第一流量在一定的基底32速度下将在基底上形成所需的干涂层重量；以及
使第二涂层流体36以一个第二流量流动的装置，该第二流量与第一涂层流体的流量不同，尽管第一流量无法形成一稳定连续的、单由第一流体构成的垂幕，但第二流量将形成一稳定连续的第一和第二流体复合层48的垂幕。
16.如权利要求13所述的装置，其特征在于，将流体合于一起用的装置包括一模子10，该模具有表面38、40、与所述表面相通的槽42、44和唇部46，第一和第二涂层流体34、36中的一种流体从一个槽中流到所述表面上并沿该表面流到唇部，涂覆装置将第一和第二涂层流体中的另一种流体涂覆于第一和第二涂层流体中的这种流体上，同时沿表面流动，复合层48沿模表面而送到模唇部。
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