[发明专利]从涂布材料中排出气体的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及从涂布材料中排出气体的方法和装置。在所述方法中，将所述涂布材料加料至围绕基本垂直的轴旋转的鼓桶的底部区域，由此所述鼓桶的旋转运动使所述涂布材料沿所述鼓桶的内壁上升并以薄膜形式从所述鼓桶的上沿排出至真空罐的内壁上，所述涂布材料再由此往下流动。所述装置包括罐，包括用于为所述罐中提供真空的单元，配置在所述罐中绕垂直轴旋转的鼓桶，用于将涂布材料投入所述鼓桶的单元，以及将所述涂布材料从所述罐中排出的单元。

背景技术

在加工工业中，气体如空气与在加工中用到的液体和化合物的混合通常引起许多问题。尤其是在纸或相应网材料的涂覆中，在涂布材料中存在的气体和气泡导致纸表面上不均匀，甚至是区域完全没有涂覆。对于一些涂布材料，所述问题比其他材料更加突出，但对于相比其它材料结合更多气体的涂布材料而言，所述问题尤其突出。例如，含有滑石的涂布材料由于滑石的性质通常含有大量气体。

此外，所述问题的显著性取决于所使用的涂布方法。例如，在幕涂中，所述涂布材料的气体含量不能超过0体积％～0.25体积％。否则，束缚在涂层中的气体将在被涂覆的材料如纸或板上形成未涂覆的点。

在多层幕涂中，气体排出的重要性进一步提高。这意味着例如在有三层或者四层涂层时，必须从用于制造每一层的涂料中尽可能仔细地排出气体。

为排出混合在或者溶解在涂布材料中的气体，已开发出真空脱气机，其一种已知的实施方式显示在图1中。所述装置包括配置在真空罐中的旋转鼓桶，将所述涂布材料导入其中，因此由于离心力，所述涂布材料沿所述鼓桶内壁上升，并且作为与真空罐壁发生碰撞的薄膜从所述鼓桶的上沿排出。

现有技术的真空脱气机的问题在于其缺乏足够的脱气效率，尤其是对于高粘度材料。这是因为即使在极高真空度，即低绝对压力下，在高粘度涂布材料中含有的微小气泡由于其特有的上升速度，因此不能生长至足够大以破裂或者被区分。已试图通过提高真空度以消除此问题，但结果，在所述涂布材料中使用的溶剂极其容易蒸发，因此，例如由于在溶剂蒸发后所述涂布材料的固体含量增加，导致所述涂布材料的品质劣化。另一种方法是采用更长的混合时间，但所述脱气机的功能能力(functional capacity)依然太低，因此不得不购买更多装置。此外，如果通过增加所述装置的尺寸提高已知脱气机的分离能力，则所述装置的尺寸将过大并显著增加制造成本。

发明内容

本发明的方法和装置的目的在于提供改进的用于真空操作气体分离的技术方案，通过所述技术方案包含在涂布材料中的气体能比以前更好地被排出。为实现本发明的目的，本发明的方法的特征在于，在所述方法中，将所述涂布材料布置为沿所述鼓桶壁逐步上升，使得所述涂布材料将在至少两个不同的台阶级层上形成薄纱状膜，于是涂布材料中的气泡将破裂并从所述涂布材料中排出。进而本发明的装置的特征在于所述鼓桶的内表面设计为台阶状，具有至少两个台阶级层，使得由于旋转运动的作用而上升的涂布材料将分别在所述至少两个台阶级层上形成薄纱状的膜。

在本发明的优选实施方式中，在所述真空罐中提供约1kPa～15kPa的绝对压力。如果在所述罐中提供的绝对压力更低，随之，例如所述涂布材料中所包含的溶剂的蒸发点下降，从而作为气体排出的结果，存在所述涂布材料的品质下降的风险。

另一方面，如果在所述罐中提供更高的绝对压力，则对于通过真空方法充分增加所述气泡的尺寸是不必要的。在非常有利的情况中，在所述真空罐中提供约3kPa～15kPa的绝对压力。提高所施加的绝对压力的下限可以更好地确保所述涂布材料在气体排出过程中不会蒸发。

在本发明的方法中，从所述鼓桶的上边缘排出的最终纱状膜的厚度经调节为至多与所需的涂层的厚度相同。例如，可以通过控制所述鼓桶的旋转速度和/或投入所述鼓桶中的涂布材料的量控制所述膜的厚度。

在本发明的装置中，在所述至少两个台阶级层间的径向距离优选为20mm～200mm，更优选为40mm～120mm，在所述至少两个台阶级层间的高度差优选为20mm～150mm，更优选为40mm～100mm。所述鼓桶的直径与其高度之比优选为1∶1～10∶1，更优选为1∶1～5∶1。

在本发明的装置中，在所述鼓桶的外表面优选配置有叶片，通过所述叶片可向真空罐中的涂布材料的表面施加所需的冲击压力，这将减少或者完全消除由于糊料在低压下的沸腾而在所述罐的底部形成的任何泡沫。

本发明的方法和装置的最大的优点在于其效率，因此包含在涂布材料中的气体能从大量的涂布材料中快速仔细地排出。

附图说明