一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法及装置与流程

1.本发明涉及涂布领域，特别涉及一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法及装置。


背景技术：

2.近年来，随着人们对材料的严格要求，人们会在多孔介质基材上涂布制造具有某种或某些种功能复合材料，在纺织工业上，碳化硅涂层为运动服提供隔热，聚氨酯涂料用于增加衣服的透气性防水性能，在电池制造领域，在多孔催化气体扩散层上直接涂覆聚合物电解质膜已被用来制造pem燃料电池的膜电解质组件，在锂电池隔膜制造领域，在聚烯烃多孔隔膜上涂敷氧化铝和勃姆石颗粒，提高了传统聚烯烃隔膜的耐高温性能和吸电解液性能。
3.由于在涂布过程中，一些浆料颗粒粒径大于基膜孔径，且水对一些基膜的润湿性能较差，因此颗粒材料和水在涂布和干燥过程中并没有大量进入基膜的微孔中，或一些小颗粒涂布浆料会渗入并穿过无纺布或基膜到达它的背面，与涂布辊、过辊或干燥箱中的辊筒接触，成为破坏涂布和干燥的干扰因素，使涂布无法进行，如示意图1中传统微凹涂布方式。
4.在采用挤压条缝涂布和微凹涂布对聚烯烃隔膜隔膜涂布也会遇到另外的一种渗透问题，当采用与基膜润湿性较好的，例如n-甲基吡咯烷酮nmp、n，n-二甲基甲酰胺dmf、n，四氢呋喃thf等有机溶剂，作为涂布浆料的溶剂时，在涂布时，微凹辊凹线或凹槽内的浆料在压力、粘性力和表面张力的综合影响下，部分浆料被带出凹线或凹槽，转移到基膜上，导致浆料会渗出基膜流到导辊和真空拉片辊上，使导辊和真空拉片辊上不可避免的会残留涂布浆料，浆料积累到一定程度就会影响涂布的稳定性和涂层均匀性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法，包括如下步骤：
7.s1：位置调整；推动微凹辊涂布组件，使微凹辊涂布组件上的微凹辊本体和料槽远离第三导辊和网纹转向辊组件；
8.s2：定位；将卷绕好的未涂布的基膜本体的一端设置在放卷机构上，将未涂布基膜本体的另一端依次穿过第一导辊、第二导辊、第三导辊和网纹辊，使基膜本体呈水平状态进入干燥箱的内腔，使基膜本体另一端穿过干燥箱后，分别穿过真空拉片辊和第四导辊，使基膜本体的另一端固定在收卷辊；
9.s3：收卷；分别启动放卷机构、收卷辊和真空拉片辊，使基膜本体能被拉动，使基膜本体另一端能在收卷辊上进行收卷；
10.s4：一次涂布；分别启动干燥箱、拉动微凹辊涂布组件，基膜本体通过过辊机构，使
基膜本体的a面与微凹辊本体的外壁呈一定角度贴合，料槽内的部分浆料被带出微凹辊本体的凹线或料槽的内腔，且浆料转移吸附至基膜本体的a面；
11.s5：二次涂布；同时启动网纹辊，通过网纹辊表面分布螺旋沟槽或凹坑，使基膜本体a面渗透至b面的浆料能对网纹辊表面的沟槽或凹坑进行填充，并逐渐将网纹辊的沟槽或凹坑填满，使网纹辊的表面形成一层液膜，使网纹辊表面的液膜能对网纹辊的背面进行二次涂布；
12.s6：余浆处理；在网纹辊表面液膜过剩时，通过网纹辊一侧的刮刀，使网纹辊表面多余的浆料能被刮拭，使被刮除的浆料能流入接料盘的内腔；
13.s7：固化；使基膜本体a面和b面均涂有均匀的浆料涂层，通过干燥箱，使液体涂层固化为固体涂层，使涂布后的基膜本体能稳定卷绕在收卷辊上。
14.优选的，在所述步骤s中，所述基膜本体的正面为a面，所述基膜本体的背面为b面，所述基膜本体呈垂直状态与网纹辊表面接触后，呈水平状态进行移动，所述基膜本体呈九十度转向运行，所述网纹辊的线数可调整，所述网纹辊可采用主动旋转的钢材质或表面镀陶瓷铝材质的光滑辊。
15.优选的，在所述步骤s中，所述真空拉片辊为基膜本体提供动力，所述放卷机构和收卷辊均呈逆时针转动。
16.优选的，在所述步骤s中，所述基膜本体在张力作用下对微凹辊本体产生一个压力，所述微凹辊本体的凹线或料槽内的浆料在压力、粘性力和表面张力的综合影响下，使浆料被带出料槽的内腔。
17.优选的，在所述步骤s中，所述网纹辊的转动速度与基膜本体的移动速度相同，所述基膜本体a面浆料的渗透量和基膜本体b面涂布带离的浆料用量相等。
18.优选的，在所述步骤s中，所述干燥箱具有气浮功能，所述干燥箱可以是一段也可以是多段。
19.本发明还提供了一种渗透型多孔基膜的微凹涂布装置，包括放卷机构、过辊机构、涂布机构、干燥箱、收卷机构和基膜本体，所述基膜本体设置于放卷机构、过辊机构、涂布机构、干燥箱和收卷机构之间；
20.所述涂布机构包含微凹辊涂布组件和网纹转向辊组件，所述微凹辊涂布组件包含料槽和微凹辊本体，所述网纹转向辊组件包含网纹辊、刮刀和接料盘，所述刮刀与网纹辊的表面具有一定距离，所述接料盘设置于网纹辊和刮刀的下方。
21.优选的，所述过辊机构设置于放卷机构的一侧，所述涂布机构设置于过辊机构的上方，所述干燥箱设置于涂布机构和收卷机构之间。
22.优选的，所述网纹辊还包括不同线数的网纹转向辊和光滑辊，所述过辊机构包含第一导辊、第二导辊和第三导辊。
23.优选的，所述收卷机构包含真空拉片辊、第四导辊和收卷辊，所述真空拉片辊靠近干燥箱的一侧，所述第四导辊设置于真空拉片辊和收卷辊之间。
24.优选的，所述基膜本体与干燥箱的内腔滑动穿插，所述基膜本体与微凹辊本体呈一定角度贴合。
25.优选的，所述微凹辊本体设置于网纹辊底部一侧，所述料槽设置于微凹辊本体的一侧。
26.本发明的技术效果和优点：
27.(1)本发明提出了基于常规微凹涂布方式的变形和改进，通过主动旋转的网纹辊代替微凹涂布辊上方的转向辊筒，经过网纹辊处，基膜本体背面的浆料填充到网纹辊的螺纹间隙或凹坑中，形成液膜，便于对基膜本体的背面进行涂布，同时便于基膜本体的九十度转向，在填充到网纹辊螺纹间隙或凹坑中浆料超过网纹辊的容量时，通过刮刀将多余的浆料刮除，使基膜本体的双面涂布更加均匀；
28.(2)本发明通过气浮气垫式干燥箱，使基膜本体处于气垫飞行状态，不会粘到辊筒上，也不会渗透到基膜本体的背面，减小了基膜本体与辊筒的接触，避免了涂布缺陷，保证了涂布的均匀性，经过干燥箱后，液体涂层变为固体涂层，不具有流动性和渗透性，使多孔基膜本体的涂布更加稳定。
附图说明
29.图1为本发明涂布机总装示意图。
30.图2为本发明传统微凹涂布方式示意图。
31.图3为本发明网纹转向辊式微凹涂布示意图。
32.图4为本发明不进行涂布时的涂布头示意图。
33.图5为本发明光辊作为转向辊微凹涂布示意图。
34.图中：1、放卷机构；2、过辊机构；21、第一导辊；22、第二导辊；23、第三导辊；3、涂布机构；31、微凹辊涂布组件；3101、料槽；3102、微凹辊本体；32、网纹转向辊组件；3201、网纹辊；32011、网纹转向辊；32012、光滑辊；3202、刮刀；3203、接料盘；4、干燥箱；5、收卷机构；51、真空拉片辊；52、第四导辊；53、收卷辊；6、基膜本体。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本发明提供了如图1-5所示的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法，
37.实施例一：包括如下步骤：
38.s1：位置调整；推动微凹辊涂布组件31，使微凹辊涂布组件31上的微凹辊本体3102和料槽3101远离第三导辊23和网纹转向辊组件32；
39.s2：定位；将卷绕好的未涂布的基膜本体6的一端设置在放卷机构1上，将未涂布基膜本体6的另一端依次穿过第一导辊21、第二导辊22、第三导辊23和网纹辊3201，使基膜本体6呈水平状态进入干燥箱4的内腔，使基膜本体6另一端穿过干燥箱4后，分别穿过真空拉片辊51和第四导辊52，使基膜本体6的另一端固定在收卷辊53；
40.s3：收卷；分别启动放卷机构1、收卷辊53和真空拉片辊51，使基膜本体6能被拉动，使基膜本体6另一端能在收卷辊53上进行收卷；
41.s4：一次涂布；分别启动干燥箱4、拉动微凹辊涂布组件31，基膜本体6通过过辊机构2，使基膜本体6的a面与微凹辊本体3102的外壁呈一定角度贴合，料槽3101内的部分浆料
被带出微凹辊本体3102的凹线或料槽3101的内腔，且浆料转移吸附至基膜本体6的a面；
42.s5：二次涂布；同时启动网纹辊3201，通过网纹辊3201表面分布螺旋沟槽或凹坑，使基膜本体6a面渗透至b面的浆料能对网纹辊3201表面的沟槽或凹坑进行填充，并逐渐将网纹辊3201的沟槽或凹坑填满，使网纹辊3201的表面形成一层液膜，使网纹辊3201表面的液膜能对网纹辊3201的背面进行二次涂布；
43.s6：余浆处理；在网纹辊3201表面液膜过剩时，通过网纹辊3201一侧的刮刀3202，使网纹辊3201表面多余的浆料能被刮拭，使被刮除的浆料能流入接料盘3203的内腔；
44.s7：固化；使基膜本体6a面和b面均涂有均匀的浆料涂层，通过干燥箱4，使液体涂层固化为固体涂层，使涂布后的基膜本体6能稳定卷绕在收卷辊53上。
45.在步骤s2中，基膜本体6的正面为a面，基膜本体6的背面为b面，基膜本体6呈垂直状态与网纹辊3201表面接触后，呈水平状态进行移动，基膜本体6呈九十度转向运行，网纹辊3201的线数可调整，网纹辊3201可采用主动旋转的钢材质或表面镀陶瓷铝材质的光滑辊32012；
46.在步骤s3中，真空拉片辊51为基膜本体6提供动力，放卷机构1和收卷辊53均呈逆时针转动，在步骤s4中，基膜本体6在张力作用下对微凹辊本体3102产生一个压力，微凹辊本体3102的凹线或料槽3101内的浆料在压力、粘性力和表面张力的综合影响下，使浆料被带出料槽3101的内腔；
47.在步骤s5中，网纹辊3201的转动速度与基膜本体6的移动速度相同，基膜本体6a面浆料的渗透量和基膜本体6b面涂布带离的浆料用量相等，在步骤s7中，干燥箱4具有气浮功能，干燥箱4可以是一段也可以是多段；
48.本发明还提供了一种渗透型多孔基膜的微凹涂布装置，包括放卷机构1、过辊机构2、涂布机构3、干燥箱4、收卷机构5和基膜本体6，基膜本体6为多孔基膜，且基膜本体6的正面为a面，背面为b面，基膜本体6设置于放卷机构1、过辊机构2、涂布机构3、干燥箱4和收卷机构5之间，过辊机构2设置于放卷机构1的一侧，涂布机构3设置于过辊机构2的上方，干燥箱4设置于涂布机构3和收卷机构5之间，干燥箱4具有气浮功能，干燥箱4可以是一段也可以是多段，基膜本体6与干燥箱4的内腔滑动穿插；
49.放卷机构1包含电机及自动放卷辊，便于对未涂布的基膜本体6进行位置限定及放卷，过辊机构2包含第一导辊21、第二导辊22和第三导辊23，便于基膜本体6分别穿过第一导辊21、第二导辊22和第三导辊23，使基膜本体6在涂布前保持一定的张力；
50.涂布机构3包含微凹辊涂布组件31和网纹转向辊组件32，微凹辊涂布组件31包含料槽3101和微凹辊本体3102，料槽3101设置于微凹辊本体3102的一侧，便于向微凹辊本体3102的表面提供涂布浆料，基膜本体6与微凹辊本体3102呈一定角度贴合，基膜本体6在张力作用下对微凹辊本体3102产生一个压力，微凹辊本体3102的凹线或料槽3101内的浆料在压力、粘性力和表面张力的综合影响下，使浆料附着在基膜本体6的a面，并渗透过基膜本体6的b面，网纹转向辊组件32包含网纹辊3201、刮刀3202和接料盘3203，微凹辊本体3102设置于网纹辊3201底部一侧，刮刀3202与网纹辊3201的表面具有一定距离，便于对网纹辊3201表面多余的浆料刮掉，减小网纹辊3201上浆料的厚度，使网纹辊3201上形成均匀的液膜，接料盘3203设置于网纹辊3201和刮刀3202的下方，便于对多余浆料的承载；
51.网纹辊3201还包括不同线数的网纹转向辊32011和光滑辊32012，且网纹辊3201和
微凹辊本体3102在电机的启动下能保持自转，防止浆料堆积，基膜本体6不限于具有渗透性质的多孔膜，也可以为有孔的金属箔带、网带，以及无孔的连续有机薄膜或金属带箔；
52.收卷机构5包含真空拉片辊51、第四导辊52和收卷辊53，真空拉片辊51为在电机的驱动下能进行转动，真空拉片辊51靠近干燥箱4的一侧，真空拉片辊51向基膜本体6提供运行动力，便于基膜本体6的稳定移动，另外提供基膜本体6在干燥箱4内腔中的张力，使基膜本体6能完整通过干燥箱4，且不会与干燥箱4的内壁碰触，第四导辊52设置于真空拉片辊51和收卷辊53之间，涂布好的基膜本体6分别通过真空拉片辊51和第四导辊52，在收卷辊53上实现收卷，便于使基膜本体6上的液体涂层变为固体涂层，不具有流动性和渗透性，使多孔基膜本体的涂布更加稳定。
53.本实施例基膜本体6的b面涂布均匀，无涂布缺陷，能对渗透型多孔基膜进行稳定涂布，基膜本体6的a面和b面能形成均匀的涂层。
54.实施例二：
55.实施例二与实施例一步骤相同，区别在于将网纹辊3201换成不同线数的网纹转向辊32011，如图4所示；
56.本实施例基膜本体6的b面涂布量，会根据网纹转向辊32011上的线数不同，二次涂布的涂布量也就不同，实现了二次涂布的涂布量精确控制。
57.实施例三：
58.实施例三与实施例一步骤相同，区别在于将网纹辊3201换成光滑辊32012，如图5所示；
59.本实施例涂布后的基膜本体6背面的b面，二次涂布的涂布量控制起来比较困难，b面涂布的均匀性较低，二次涂布的涂布量不容易控制，需要多次涂布。
60.本发明工作原理：
61.使用时，基膜本体6由主动放卷机构1放出，分别穿过过辊机构2，且与微凹辊本体3102的右侧呈一定角度贴合，便于实现基膜本体6的a面的涂布，通过基膜本体6与网纹辊3201表面的贴合，实现基膜本体6的九十度转向，通过主动旋转的网纹辊3201，及网纹辊3201上的沟槽或凹坑，实现基膜背面b面二次涂布，通过刮刀3202和接料盘3203，便于提高涂布的均匀性，使基膜本体6水平进入气浮式干燥箱4进行涂层干燥，使基膜本体6处于气垫飞行状态，不会粘到辊筒上，也不会渗透到基膜本体6的背面，保证了涂布的均匀性，经过干燥箱4后，经过主动旋换的真空拉片辊51拉膜，穿过第四导辊52，最后卷绕在主动旋转的收卷辊53上，使基膜本体6的双面涂布更加均匀。
62.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：位置调整；推动微凹辊涂布组件(31)，使微凹辊涂布组件(31)上的微凹辊本体(3102)和料槽(3101)远离第三导辊(23)和网纹转向辊组件(32)；s2：定位；将卷绕好的未涂布的基膜本体(6)的一端设置在放卷机构(1)上，将未涂布基膜本体(6)的另一端依次穿过第一导辊(21)、第二导辊(22)、第三导辊(23)和网纹辊(3201)，使基膜本体(6)呈水平状态进入干燥箱(4)的内腔，使基膜本体(6)另一端穿过干燥箱(4)后，分别穿过真空拉片辊(51)和第四导辊(52)，使基膜本体(6)的另一端固定在收卷辊(53)；s3：收卷；分别启动放卷机构(1)、收卷辊(53)和真空拉片辊(51)，使基膜本体(6)能被拉动，使基膜本体(6)另一端能在收卷辊(53)上进行收卷；s4：一次涂布；分别启动干燥箱(4)、拉动微凹辊涂布组件(31)，基膜本体(6)通过过辊机构2，使基膜本体(6)的a面与微凹辊本体(3102)的外壁呈一定角度贴合，料槽(3101)内的部分浆料被带出微凹辊本体(3102)的凹线或料槽(3101)的内腔，且浆料转移吸附至基膜本体(6)的a面；s5：二次涂布；同时启动网纹辊(3201)，通过网纹辊(3201)表面分布螺旋沟槽或凹坑，使基膜本体(6)a面渗透至b面的浆料能对网纹辊(3201)表面的沟槽或凹坑进行填充，并逐渐将网纹辊(3201)的沟槽或凹坑填满，使网纹辊(3201)的表面形成一层液膜，使网纹辊(3201)表面的液膜能对网纹辊(3201)的背面进行二次涂布；s6：余浆处理；在网纹辊(3201)表面液膜过剩时，通过网纹辊(3201)一侧的刮刀(3202)，使网纹辊(3201)表面多余的浆料能被刮拭，使被刮除的浆料能流入接料盘(3203)的内腔；s7：固化；使基膜本体(6)a面和b面均涂有均匀的浆料涂层，通过干燥箱(4)，使液体涂层固化为固体涂层，使涂布后的基膜本体(6)能稳定卷绕在收卷辊(53)上。2.根据权利要求1所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述基膜本体(6)的正面为a面，所述基膜本体(6)的背面为b面，所述基膜本体(6)呈垂直状态与网纹辊(3201)表面接触后，呈水平状态进行移动，所述基膜本体(6)呈九十度转向运行，所述网纹辊(3201)的线数可调整，所述网纹辊(3201)可采用主动旋转的钢材质或表面镀陶瓷铝材质的光滑辊(32012)。3.根据权利要求1所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述真空拉片辊(51)为基膜本体(6)提供动力，所述放卷机构(1)和收卷辊(53)均呈逆时针转动。4.根据权利要求1所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述基膜本体(6)在张力作用下对微凹辊本体(3102)产生一个压力，所述微凹辊本体(3102)的凹线或料槽(3101)内的浆料在压力、粘性力和表面张力的综合影响下，使浆料被带出料槽(3101)的内腔。5.根据权利要求1所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法，其特征在于，在所述步骤s5中，所述网纹辊(3201)的转动速度与基膜本体(6)的移动速度相同，所述基膜本体(6)a面浆料的渗透量和基膜本体(6)b面涂布带离的浆料用量相等。6.根据权利要求1所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法，其特征在于，在所述步
骤s7中，所述干燥箱(4)具有气浮功能，所述干燥箱(4)可以是一段也可以是多段。7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布装置，包括放卷机构(1)、过辊机构(2)、涂布机构(3)、干燥箱(4)、收卷机构(5)和基膜本体(6)，其特征在于，所述基膜本体(6)设置于放卷机构(1)、过辊机构(2)、涂布机构(3)、干燥箱(4)和收卷机构(5)之间；所述涂布机构(3)包含微凹辊涂布组件(31)和网纹转向辊组件(32)，所述微凹辊涂布组件(31)包含料槽(3101)和微凹辊本体(3102)，所述网纹转向辊组件(32)包含网纹辊(3201)、刮刀(3202)和接料盘(3203)，所述刮刀(3202)与网纹辊(3201)的表面具有一定距离，所述接料盘(3203)设置于网纹辊(3201)和刮刀(3202)的下方。8.根据权利要求7所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布装置，其特征在于，所述过辊机构(2)设置于放卷机构(1)的一侧，所述涂布机构(3)设置于过辊机构(2)的上方，所述干燥箱(4)设置于涂布机构(3)和收卷机构(5)之间。9.根据权利要求7所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布装置，其特征在于，所述网纹辊(3201)还包括不同线数的网纹转向辊(32011)和光滑辊(32012)，所述过辊机构(2)包含第一导辊(21)、第二导辊(22)和第三导辊(23)。10.根据权利要求7所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布装置，其特征在于，所述收卷机构(5)包含真空拉片辊(51)、第四导辊(52)和收卷辊(53)，所述真空拉片辊(51)靠近干燥箱(4)的一侧，所述第四导辊(52)设置于真空拉片辊(51)和收卷辊(53)之间。11.根据权利要求7所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布装置，其特征在于，所述基膜本体(6)与干燥箱(4)的内腔滑动穿插，所述基膜本体(6)与微凹辊本体(3102)呈一定角度贴合。12.根据权利要求7所述的一种渗透型多孔基膜的微凹涂布装置，其特征在于，所述微凹辊本体(3102)设置于网纹辊(3201)底部一侧，所述料槽(3101)设置于微凹辊本体(3102)的一侧。

技术总结
本发明公开了一种渗透型多孔基膜的微凹涂布方法及装置，包括如下步骤：S1：位置调整；S2：定位，S3：收卷，S4：一次涂布，S5：二次涂布，S6：余浆处理，S7：固化，基膜本体设置于放卷机构、过辊机构、涂布机构、干燥箱和收卷机构之间，涂布机构包含微凹辊涂布组件和网纹转向辊组件。本发明提出了基于常规微凹涂布方式的变形和改进，通过主动旋转的网纹辊代替微凹涂布辊上方的转向辊筒，基膜本体背面的浆料填充到网纹辊的螺纹间隙或凹坑中，便于对基膜本体的背面进行涂布，同时便于基膜本体的九十度转向，在填充到网纹辊螺纹间隙或凹坑中浆料超过网纹辊的容量时，通过刮刀将多余的浆料刮除，使基膜本体的双面涂布更加均匀。使基膜本体的双面涂布更加均匀。使基膜本体的双面涂布更加均匀。


技术研发人员：梁卫华 祝军伟
受保护的技术使用者：蓝廷新能源科技（绍兴）有限责任公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/8