專利名稱:垂直拉簾涂布的方法
本發(fā)明能夠在運(yùn)動(dòng)的支持體上同時(shí)很均勻地涂布一層或一層以上的液體涂層，適用于銀鹽感光材料及非銀鹽感光材料的生產(chǎn)，也適用于其他需要一層或一層以上的液體涂層產(chǎn)品的生產(chǎn)，例如壓敏復(fù)寫紙等。
在感光材料工業(yè)中，有銀鹽及非銀鹽兩大類產(chǎn)品。在銀鹽的感光材料中，更分為黑白及彩色的照相紙和膠片等品種。所有產(chǎn)品都需要采用涂布的方法，將各種的液體組份很均勻的連續(xù)涂布在紙基、布基及片基上。有些品種需要涂布一層，有些品種需要涂布二層，三層，四層，或更多的涂層，例如在生產(chǎn)彩色負(fù)片時(shí)需要涂布12～16個(gè)涂層。根據(jù)不同產(chǎn)品的要求，每層濕涂層的厚度最薄的為0.010毫米。最厚的為0.200毫米;特別是在涂布寬度大于1米時(shí)，而涂布橫向均勻度的標(biāo)準(zhǔn)偏差要求小于±1%。因此，這是一種很精確的，技術(shù)難度大的涂布工藝。
在傳統(tǒng)的浸沉涂布方法中，濕涂層的厚度h與涂布液體的粘度η，表面張力σ，涂布速度U，以及液面的彎月面半徑R等因素之間，存在下列的數(shù)學(xué)模型h = 1.32……R (U ·ησ)23]]>一般涂布速度控制在4～18米/分之間，可以得到濕涂層的厚度為0.120～0.260毫米，每次只能涂布一層，同時(shí)還很難控制濕涂層的準(zhǔn)確厚度，因此存在“單層，厚層，慢速，回流”的缺點(diǎn)，不能適應(yīng)近代彩色照相紙及彩色膠片的生產(chǎn)及發(fā)展。請見德雅金B(yǎng).V.和列維S.M.《膠片涂布的理論》47頁，(DERYAGIN B.V.ANDLEVI S.M.，“FILM COATING THEORY”，p47，F(xiàn)OCAL PRESS，LONDON，1964)。
美國專利2 761 419及2 761 791提出一種液滴涂布的方法以及坡流式涂布咀的結(jié)構(gòu)，采用計(jì)量泵將多種涂布液體輸送到涂布咀，經(jīng)過涂布咀的分布槽及擠出間隙溢流到坡流面上，再經(jīng)過懸浮在運(yùn)動(dòng)的支持體及涂布咀唇之間的液滴流到高速運(yùn)動(dòng)的支持體上。更由于多層流動(dòng)的液體處于層流的狀態(tài)下，因此在各濕涂層之間不發(fā)生混層的現(xiàn)象。這種液滴涂布的方法可以得到較薄的濕涂層，還可以同時(shí)涂布一層以上不同的液體組份。最適宜的涂布速度為40～150米/分，濕涂層的總厚度為0.090～0.160毫米。與傳統(tǒng)的浸沉涂布方法相比較時(shí)，這種方法存在“多層，薄層，高速，定量”的顯著優(yōu)點(diǎn)，可以提高生產(chǎn)效率幾十倍，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
然而在液滴涂布的方法中懸浮在支持體及涂布咀唇之間的液滴存在上下兩個(gè)液面，各自存在兩個(gè)不同的彎月面半徑R1，R2。上液面的彎月面半徑R1與傳統(tǒng)的浸沉涂布方法相似，與濕涂層的厚度h，涂布液體的粘度η，表面張力σ，以及涂布速度U之間，存在下列的數(shù)學(xué)模型h = 1.32……R1(U ·ησ)23]]>同時(shí)上下液面的彎月面半徑R1，R2，與液滴上部空間的壓力P1，液滴下部空間的壓力P2，涂布液體的密度ρ，重力加速度g，以及懸浮液滴的厚度h。之間，存在下列數(shù)學(xué)模型(P1-P2)+ρgh。＝ (σ)/(R1) + (σ)/(R2)參見王仲鈞，《電影膠片涂布干燥新工藝的實(shí)踐，理論及現(xiàn)狀》，32～41頁，化工部第一膠片廠第四涂布車間，(1973)。根據(jù)上述的基本原理及數(shù)學(xué)模型，使得這種液滴涂布的方法存在一些難以回避的缺點(diǎn)1、懸浮在運(yùn)動(dòng)的支持體與涂布咀唇之間的液滴是不穩(wěn)定的，特別是在涂布速度較低的情況下，容易受到外界的設(shè)備震動(dòng)，傳動(dòng)的不均速運(yùn)動(dòng)以及負(fù)壓裝置的壓力波動(dòng)等因素的影響，從而產(chǎn)生涂布厚薄不均的橫條道，影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。
2、在涂布速度較高時(shí)，這種液滴涂布的方法要求涂布液體的粘度較低，為此往往需要在配方中加入過量的水份，因而增加了干燥的負(fù)荷及能量消耗。特別是近代的多層彩色照相紙及多層彩色膠片的濕涂層都很薄，每層濕涂層的厚度在0.010～0.030.035毫米之間，以至于每次涂布時(shí)幾層濕涂層的總厚度仍然低于液滴涂布方法適宜的最低限度。
3、在液滴涂布的方法中最惱人的問題就是在運(yùn)動(dòng)的支持體與涂布咀唇之間的間隙，須保持在0.15～0.45毫米之間，通?？刂圃?.20～0.35毫米的范圍內(nèi)。很顯然在這種情況下，對于接片的接頭部分要求很薄，必須采用對接、斜接、或退位等特殊方法，使得接片的接頭能夠順利通過涂布間隙，不允許斷裂，更不允許干擾懸浮液滴的穩(wěn)定性，為此往往采用體積龐大的貯片裝置，進(jìn)行停機(jī)接片，或采用經(jīng)過特殊處理的壓敏膠帶等情況。
4、特別是一些氣泡、膠塊、碎屑、纖維，以及其他塵埃，由于各種原因被堵塞在狹窄的涂布間隙上，均能夠破壞懸浮液滴的穩(wěn)定性，在長時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生所謂“鉛筆道”的弊病，造成數(shù)量可觀的廢品;同時(shí)又由于紙基及片基的厚薄不均，或表面的凹凸不平，都能夠干擾懸浮液滴的穩(wěn)定性，產(chǎn)生局部涂布不均的廢品。
美國專利3 508 947及3 632 374繼承了液滴涂布方法在層流狀態(tài)下各液層之間不混層的原理，更借鑒了油漆及包裝工業(yè)中的簾式涂布方法的優(yōu)點(diǎn)，提出一種多層垂直自由落簾涂布的新方法。這種涂布方法允許采用涂布液體的粘度較高，大約為5～100毫帕·秒。當(dāng)涂布咀的唇邊在相距支持體為50～200毫米的高度時(shí)，液簾受到重力加速度的作用，按照近似于自由落體的速度垂直下落，這時(shí)支持體沿著水平方向的運(yùn)動(dòng)速度是液簾下落速度的0.9～3倍以上，大約以1.5～5米/秒以上的涂布速度運(yùn)行時(shí)，可以得到很薄的濕涂層，大約為0.020～0.080毫米，同時(shí)還可以擺脫由于懸浮液滴所引起的“橫條道”，“鉛筆道”以及“接頭干擾”等一系列弊病，更適應(yīng)于近代多層彩色膠片、彩色照相紙的生產(chǎn)及發(fā)展。
然而，垂直自由落簾涂布的方法也存在一些缺點(diǎn)1、由于多層坡流式涂布咀包括底部擋風(fēng)板的結(jié)構(gòu)限止，使得涂布咀的唇邊到支持體表面的距離，即液簾自由下落的高度大約為100～120毫米以上。在這種情況下，一方面液簾在自由下落的過程中兩邊增厚影響到涂布的橫向均勻度，對此美國專利3 632 403，4 233 346及英國專利1 429 260提出了不同的解決方法;另一方面這樣高度的液簾很容易受到周圍氣流的干擾，使得液簾在自由下落時(shí)發(fā)生偏移及波動(dòng)影響到涂布的質(zhì)量，對此美國專利4 287 240提出采用雙層金屬網(wǎng)罩的解決方法。
2、從銀鹽感光材料生產(chǎn)的實(shí)際情況來看，有一些膠銀的比例較小的鹵化銀乳劑，涂布時(shí)液體的粘度往往小于50毫帕·秒;還有一些產(chǎn)品及工藝條件需要每次同時(shí)涂布6～7層，濕涂層的總厚度大約為0.150～0.160毫米，已經(jīng)超過垂直自由落簾涂布方法所適應(yīng)的范圍。特別是一些中小型的企業(yè)，不要求過高的涂布速度，卻希望在同一個(gè)涂布裝置上能夠適應(yīng)多品種的生產(chǎn)時(shí)，將存在更大的矛盾。
雖然，在歷史上還曾經(jīng)記載過幾百個(gè)涂布方法的發(fā)明專利，例如對輥涂布，多輥筒涂布，刮刀涂布，氣刀涂布，擠壓涂布等方法;然而，被廣泛應(yīng)用又起決定作用的涂布方法，仍然是浸沉涂布，液滴涂布，及垂直自由落簾涂布的方法。這些方法都是在承前繼后的過程中逐步發(fā)展起來的。
本發(fā)明提出了一種能夠在運(yùn)動(dòng)的支持體上同時(shí)很均勻地涂布一層或一層以上的液體涂層，而且在各涂層之間不發(fā)生混層的新方法及裝置，適用于銀鹽感光材料及非銀鹽感光材料的生產(chǎn)，也適用于其他需要一層或一層以上液體涂層的產(chǎn)品生產(chǎn)。這種新的涂布方法可以在同一個(gè)涂布裝置上兼容液滴涂布及垂直自由落簾涂布方法所能夠控制濕涂層的厚度范圍，避免了液滴涂布方法中存在的“鉛筆道”，“橫條道”及“接頭干擾”等常見的弊病，也避免垂直自由落簾涂布方法中存在的“氣流波動(dòng)”及“厚邊”等困難。
這種新的涂布方法及裝置由三個(gè)主要部分所組成，即高均勻度等流量分布的涂布咀，被垂直拉伸的短液簾，以及與液簾順向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的涂布輥筒及支持體;因此，這種新的涂布方法可以稱為垂直拉簾的涂布方法。具體說明如下這種垂直拉簾涂布的方法是采用精確的計(jì)量泵及流量計(jì)，將各種涂布液體以單位寬度上的總流量∑Q/L為50～300毫升/米·秒輸送到涂布橫向均勻度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于±0.5～1%的等流量分布的涂布咀，并使之溢流在坡流角為20°的坡流面上形成均勻厚度的流動(dòng)液層。在垂直下落前流動(dòng)液層的厚度大約減少40%，然后液簾以平均流速V。為0.065～0.226米/秒的初速開始垂直下落。更由于涂布液體的粘滯特性，使得液簾垂直下落的速度V略小于自由落體下落的速度，具體數(shù)學(xué)模型如下V≤V20+ 2 g H]]>式中的g為重力加速度，H為液簾下落的高度。
本發(fā)明與垂直自由落簾涂布方法的主要區(qū)別，就是涂布咀的位置不是旋轉(zhuǎn)在涂布輥筒及支持體的上部，而是放置在涂布輥筒及支持體的外側(cè)面，或者放在外側(cè)上部的空間，使得涂布咀的唇邊垂直于涂布輥筒外圓邊界以內(nèi)的位置上，才能夠使得液簾的高度降低到50毫米以內(nèi)，從而形成更穩(wěn)定的短液簾，并且能夠在0.5～50毫米的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)短液簾的高度。同時(shí)短液簾垂直下落到涂布輥筒及支持體表面的位置與涂布輥筒的水平中心線所形成的夾角β＝0～60°，使得短液簾在下落時(shí)更易于貼附在支持體的表面上，當(dāng)涂布輥筒及支持體旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相同于液簾垂直下落的方向時(shí)，特別是涂布輥筒及支持體表面旋轉(zhuǎn)的線速度大于液簾垂直自由下落的速度時(shí)，短液簾將被進(jìn)一步拉伸及減薄。根據(jù)不同產(chǎn)品對濕涂層厚度的不同要求，可以在1～20倍的范圍內(nèi)設(shè)定拉伸速度的比值，更能夠在很寬廣的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)濕涂層的厚度h為0.020～0.240毫米，相當(dāng)于液滴涂布及垂直自由落簾涂布兩種方法所能夠適應(yīng)濕涂層厚度的變化范圍，還可以采用凹凸不平及厚薄不均的支持體，例如布、綢、絲網(wǎng)、以及經(jīng)過表面壓花的皺紋紙基等。
本發(fā)明的技術(shù)核心部分是被垂直拉伸的短液簾。在一種絕端的情況下，當(dāng)液簾的高度為50毫米時(shí)，按照近似自由液簾的下落速度計(jì)算，可以推算出液簾的下落速度～1米/秒;如果設(shè)定拉伸速度的比值為5倍時(shí)，涂布輥筒與支持體表面旋轉(zhuǎn)的線速度U已經(jīng)達(dá)到5米/秒，即涂布速度為300米/分，已經(jīng)滿足一般中小型企業(yè)的需要。從實(shí)際情況來看，在絕大多數(shù)的情況下，涂布速度將低于180米/分，相當(dāng)于3米/秒的運(yùn)行速度;如果設(shè)定拉伸速度的比值小于5～10倍，仍然按照近似自由落簾的下落速度反推算時(shí)，液簾的高度將降低到5～20毫米，支持體的運(yùn)行速度為0.3～3米/秒，一般不超過5米/秒，相當(dāng)于涂布速度為18～180米/分，一般不超過300米/分。很顯然這種垂直拉伸的短液簾具有較高的穩(wěn)定性，可以消除垂直自由落簾涂布方法所遇到的“氣流波動(dòng)”及“厚邊”的困難，從而保證涂層的均勻性。同時(shí)還由于具備足夠的間隙及高度，可以使得任何形式的接頭都能夠順利通過，例如飛接，對接，焊接，以及機(jī)械接片等形式，更不存在液滴涂布方法中經(jīng)常出現(xiàn)的“鉛筆道”，“橫條道”，“接頭干擾”等涂布弊病;特別是這種垂直拉簾的涂布方法，還可以選用已經(jīng)商業(yè)化的各種自動(dòng)接片機(jī)，取消體積龐大的貯片裝置，簡化片路的清潔系統(tǒng)，將促使傳統(tǒng)的涂布機(jī)的結(jié)構(gòu)發(fā)生重大的改革。
這種垂直拉簾涂布的方法與液滴涂布及垂直自由落簾涂布兩種方法相比較時(shí)，將允許采用粘度變化范圍更寬廣的涂布液體，大約為2～1000毫帕·秒的變化范圍。在涂布銀鹽感光材料時(shí)最適宜的涂布液體粘度的變化范圍為5～50毫帕·秒，一般不超過100毫帕·秒;在涂布非銀鹽感光材料時(shí)最適宜的涂布液體粘度的變化范圍為5～500毫帕·秒，一般不超過1000毫帕·秒。由于這種涂布方法能夠適應(yīng)粘度有較寬廣變化的各種涂布液體，因此在生產(chǎn)銀鹽感光材料時(shí)允許采用粘度較高及含水量較少的涂布溶液;可以得到更薄的涂層，降低干燥的溫度，縮短干燥的時(shí)間，減少干燥的負(fù)荷，節(jié)約能源及降低成本。
除去上述的區(qū)別外，本發(fā)明提出的垂直拉簾涂布的方法還與紙品加工行業(yè)中的熱熔涂布，涂塑紙，以及歐洲專利31 301A中所介紹的涂布方法存在明顯的區(qū)別。事實(shí)上后三種的涂布方法都是將熱熔的液體從涂布咀中擠出后形成垂直下落的液簾，再被運(yùn)動(dòng)的支持體及冷卻輥筒所夾持及拉伸，然后在冷卻輥筒的表面上迅速冷卻，使得熱熔的液層凝固在支持體的表面;很顯然這種熱熔涂布的方法對于凝固強(qiáng)度低及粘度也低的涂布液體，或者是設(shè)有凝固特性的涂布液體是不適用的。然而本發(fā)明提出垂直拉簾涂布的方法是由于液體與運(yùn)動(dòng)的支持體表面之間的沖擊力及潤濕能力的作用，使得各種涂布液層易于貼附在支持體的表面，先被進(jìn)一步拉伸及減薄，然后再送到冷凝風(fēng)道進(jìn)行較緩慢的冷凝;因此這種新的涂布方法對于涂布液體的凝固強(qiáng)度低及粘度也低，甚至于沒有凝固特性的涂布液體都能夠適應(yīng)。
現(xiàn)將這種垂直拉簾涂布方法中的主要技術(shù)特性簡要說明如下1、垂直拉伸短液簾的高度控制在0.5～50毫米范圍內(nèi)，拉伸速度的比值設(shè)定在1～20倍的范圍內(nèi)。
2、等流量分布的涂布咀可以同時(shí)涂布1～6層以上的涂層，而不會(huì)發(fā)生混層的現(xiàn)象。涂布橫向均勻度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.5～1%。
3、在涂布銀鹽感光材料時(shí)最適宜的涂布液體粘度的變化范圍為5～50毫帕·秒，一般不超過100毫帕·秒;在涂布非銀鹽感光材料時(shí)允許涂布液體粘度的變化范圍為2～1000毫帕·秒。
4、在涂布咀的單位寬度上涂布液體的總流量∑Q/L所適應(yīng)的范圍為50～300毫升/米·秒。當(dāng)涂布咀的寬度為1.12米時(shí)，干燥道所需要的干燥容量相當(dāng)于200～1200公斤(水份)/時(shí)。
5、在涂布時(shí)支持體運(yùn)行的速度允許超過5米/秒，然而一般控制范圍為0.3～5米/秒，相當(dāng)于涂布速度為18～300米/分。這時(shí)濕涂層的總厚度∑h控制在0.020～0.240毫米的范圍內(nèi)，相當(dāng)于涂布量為20～240毫升/平方米的變化范圍。
6、由于所使用的涂布液體粘度較大，含水量較少，可以得到的涂層較薄;因此在相同的干燥設(shè)備的條件下，可以采用更快的涂布速度，較低的干燥溫度，較短的干燥時(shí)間，從而得到增加產(chǎn)量，節(jié)約能源及降低成本的經(jīng)濟(jì)效果。
7、可以采用任何接頭形式的自動(dòng)接片機(jī)，取消前貯片裝置，簡化片路的清潔系統(tǒng)。更可以根據(jù)有關(guān)數(shù)學(xué)模型，采用計(jì)算機(jī)去確定及控制最佳的涂布條件，其中包括液簾的高度、流量、濕涂層的厚度和涂布速度等參數(shù)，更將促使對傳統(tǒng)的涂布機(jī)結(jié)構(gòu)及管理發(fā)生重大的改革。
由于本發(fā)明提出的垂直拉簾涂布的方法及裝置具有上述如此精確及寬廣的技術(shù)特性，因此可以適用于銀鹽感光材料中各種涂層及產(chǎn)品的生產(chǎn)，例如底層、銀質(zhì)防光暈層、染料及明膠防光暈層、濾色層、黑白及彩色照相紙、黑白及彩色膠片、電影膠片、X光膠片、航測膠片、印刷膠片、縮微膠片、激光全息膠片等品種;也可以適用于非銀鹽感光材料，包括需要進(jìn)行一層或一層以上涂層的產(chǎn)品生產(chǎn)，例如微泡法縮微片、重氮鹽感光紙、感光型剝離紅膜、氧化鋅靜電復(fù)印紙、壓敏復(fù)寫紙等品種。
附圖(1)是傳統(tǒng)的浸沉涂布方法的剖視圖。1為支持體，2為涂布輥筒，3為液體涂層，4為涂布液體，5為涂布槽，h為濕涂層的厚度，R為液面的彎月面半徑。
附圖(2)是六層等流量分布的涂布咀與液滴涂布方法的剖視圖。1為支持體、2為涂布輥筒，3為液體涂層，4為涂布液體的流層，6為涂布咀的堰板，7為保溫水孔道，8為擠出間隙，9為均流槽，10為壓力間隙，11為等流量分布槽，h為濕涂層的厚度，h1為懸浮液滴的厚度，t為涂布間隙，P1為液滴上部空間的壓力，P2為液滴下部空間的壓力，R1為上液面的彎月面半徑，R2為下液面的彎月面半徑。參見王仲鈞，宋福?！兜攘髁科铝魇蕉鄬訑D壓咀的設(shè)計(jì)》，《銀鹽及非銀鹽感光材料學(xué)術(shù)交流會(huì)論文報(bào)告摘要集》，121～123頁，中國感光研究會(huì)編，(1983)。
附圖(3)是美國專利3 508 947中垂直自由落簾涂布方法的剖視圖。1為支持體，2為涂布輥筒，3為液體涂層，4為涂布液體的流層，6為涂布咀的堰板，12為液體分布槽，13為棒狀導(dǎo)邊器，14為擋風(fēng)板，15為接液槽，16為傾斜導(dǎo)流板，h為濕涂層的厚度，H1為垂直自由落簾的高度。
附圖(4)是美國專利3 508 947中另一種垂直自由落簾涂布方法的剖視圖。1為支持體，3為液體涂層，4為涂布液體的流層，6為涂布咀的堰板，12為液體分布槽，h為濕涂層的厚度，H2為垂直自由落簾的高度。
附圖(5)是本發(fā)明提出的一種單層擠出式垂直拉簾涂布方法的剖視圖。1為支持體，2為涂布輥筒，3為液體涂層，6為涂布咀的堰板，7為保溫水孔道，3為擠出間隙，11為等流量分布槽，13為板式導(dǎo)邊器，17為冷凝風(fēng)道，18為涂布咀的蓋板，h為濕涂層的厚度，H3為垂直拉簾的高度，β角為液簾垂直下落到涂布輥筒及支持體表面的位置與涂布輥筒的水平中心線所形成的夾角為0～60°。
附圖(6)是附圖(5)的右向側(cè)視圖。1為支持體，2為涂布輥筒，3為液體涂層，6為涂布咀的堰板，13為板式導(dǎo)邊器，17為冷凝風(fēng)道，19為涂布咀的側(cè)端板，20為保溫水的入口，21為涂布液體的入口，22為固定螺釘，23為垂直拉伸的短液簾。
附圖(7)是本發(fā)明提出的一種四層擠出式垂直拉簾涂布方法的剖視圖。1為支持體，2為涂布輥筒，3為液體涂層，4為涂布液體的流層，6為涂布咀的堰板，7為保溫水孔道，8為擠出間隙，9為均流槽，10為壓力間隙，11為等流量分布槽，13為板式導(dǎo)邊器，17為冷凝風(fēng)道，h為濕涂層的厚度，H3為垂直拉簾的高度，β角為液簾垂直下落到涂布輥筒及支持體表面的位置與涂布輥筒的水平中心線所形成的夾角為0～60°。
附圖(8)是本發(fā)明提出的一種六層坡流式垂直拉簾涂布方法的剖視圖。1為支持體，2為涂布輥筒，3為液體涂層，4為涂布液體的流層，6為涂布咀的堰板，7為保溫水孔道，8為擠出間隙，9為均流槽，10為壓力間隙，11為等流量分布槽，13為板式導(dǎo)邊器，17為冷凝風(fēng)道，h為濕涂層的厚度，h2為坡流面上液體流層的厚度，h3為垂直下落前液體流層的厚度，H4為垂直拉簾的高度，β角為液簾垂直下落到涂布輥筒及支持體表面的位置與涂布輥筒的水平中心線所形成的夾角為0～60°。
附圖(9)是本發(fā)明提出的一種應(yīng)用垂直拉簾涂布方法的設(shè)備布置圖。1為支持體，2為涂布輥筒，3為液體涂層，4為涂布液體的流層，17為冷凝風(fēng)道，19為涂布咀的側(cè)端板，21為涂布液體的入口，24為轉(zhuǎn)向輥筒，25為支承輥筒，α角為冷凝風(fēng)道的傾斜角，圖中的α角為30～90°。
現(xiàn)將模擬生產(chǎn)的實(shí)際情況，舉例說明如下實(shí)例1
在涂布溶劑型的涂布液體時(shí)，可以采用附圖(5)的單層擠出式的涂布方法及裝置。例如在0.10毫米厚的聚酯薄膜上涂布微泡法縮微膠片時(shí)，采用含偏氯乙烯-丙烯腈共聚物6%的丙酮溶液，液體的粘度η為72毫帕·秒。當(dāng)涂布咀上單位寬度的液體流量Q/L為80毫升/米·秒時(shí)，垂直短液簾的高度H為25毫米，這時(shí)液簾自由下落的速度V小于0.74米/秒。在設(shè)定拉伸速度的比值為2.7倍，涂布速度U為2米/秒時(shí)，可以得到濕涂層的厚度h為0.040毫米。
實(shí)例2在涂布水溶液型的涂布液體時(shí)，可以采用附圖(5)、附圖(7)、或附圖(8)中的任何一種涂布方法及裝置。例如在0.14毫米厚的三醋酸纖維片基的背面涂布水溶液型的明膠防光暈層時(shí)，采用明膠含量為15%的防光暈層溶液，涂布液體的粘度η為52毫帕·秒。當(dāng)涂布咀上單位寬度的液體流量Q/L為75毫升/米·秒時(shí)，垂直短液簾的高度H為17毫米，這時(shí)液簾自由下落的速度V為0.6米/秒。在設(shè)定拉伸速度的比值為2倍，涂布速度U為1.2米/秒時(shí)，可以得到濕涂層的厚度為0.063毫米，干燥后防光暈層的厚度為7微米。
實(shí)例3。
在0.14毫米厚的三醋酸纖維片基的表面上涂布彩色膠片用的銀質(zhì)防光暈層時(shí)，可以采用附圖(7)或附圖(8)中的任何一種涂布方法及裝置。這時(shí)被涂布的銀質(zhì)防光暈層溶液中的明膠含量為8%，涂布液體的粘度η′為14毫帕·秒，濕涂層的厚度h′要求為0.025毫米，隔層溶液中的明膠含量為7%，涂布液體的粘度η″為12毫帕·秒，濕涂層的厚度h″要求為0.010毫米。當(dāng)涂布咀上單位寬度的液體總流量∑Q/L為70毫升/米·秒時(shí)，垂直短液簾的高度H為15毫米，這時(shí)液簾自由下落的速度V為0.58米/秒。在設(shè)定拉伸速度的比值為3.5倍，涂布速度U為2米/秒時(shí)，可以得到濕涂層的總厚度∑h為0.35毫米。
實(shí)例4在0.19毫米厚的蘭色聚酯片基上涂布X光膠片的涂層時(shí)，可以采用附圖(7)或附圖(8)中的任何一種涂布方法及裝置。準(zhǔn)備涂布的乳劑中明膠含量為12%，涂布液體的粘度η為21毫帕·秒，乳劑的含銀量為38克/升，要求單面的涂布銀量為6.0克/平方米，相當(dāng)于濕涂層的厚度h′為0.157毫米，保護(hù)膜溶液中明膠含量為9%，涂布液體的粘度η″為18毫帕·秒，要求濕涂層的厚度h″為0.015毫米。當(dāng)涂布咀上單位寬度的乳劑流量Q1/L為90毫升/米·秒，保護(hù)膜溶液的單位寬度的流量Q2/L為10毫升/米·秒時(shí)，垂直短液簾的高度H為12毫米，這時(shí)液簾自由下落的速度V為0.52米/秒。在設(shè)定拉伸速度的比值為1.12倍，涂布速度U為0.58米/秒(相當(dāng)于34.8米/分)時(shí)，可以得到濕涂層的總厚度∑h為0.172毫米。
實(shí)例5在0.25毫米厚的聚酯片基上涂布激光全息縮微膠片時(shí)，可以先按照實(shí)例(2)在片基的背面涂布明膠防光暈層，干燥后要求厚度為9微米，然后再采用附圖(8)的涂布方法及裝置。這時(shí)被涂布乳劑中明膠的含量為6.5%，涂布液體的粘度η′為15毫帕·秒，乳劑的含銀量為32克/升，要求濕涂層的厚度h′為0.203毫米，保護(hù)膜溶液中明膠的含量為6%，涂布液體的粘度η″為14毫帕·秒，要求濕涂層的厚度h″為0.010毫米。按照上述濕涂層厚度的比例輸送各層的液體，在涂布咀上單位寬度涂布的液體總流量∑Q/L為100毫米/米·秒時(shí)，垂直短液簾的高度H為5毫米，這時(shí)液簾自由下落的速度V為0.32米/秒。在設(shè)定拉伸速度的比值為1.4倍，涂布速度U為0.47米/秒(相當(dāng)于28米/分)時(shí)，可以得到濕涂層的總厚度∑Q/L為0.213毫米，干燥后涂層的總厚度為12微米。
實(shí)例6。
在0.030毫米厚的聚酯片基上涂布照相排字用的修改膠片時(shí)，先按照實(shí)例(2)在片基的背面涂布明膠防光暈層的厚度為7微米，然后再采用附圖(8)的涂布方法及裝置。這時(shí)被涂布乳劑中明膠的含量為7.5%，涂布液體的粘度η′為14毫帕·秒，乳劑的含銀量為32克/升，要求濕涂層的厚度h′為0.094毫米，保護(hù)膜溶液中明膠的含量為7%，涂布液體的粘度η″為15毫帕·秒，要求濕涂層的厚度h″為0.010毫米。按照上述濕涂層厚度的比例輸送各層的液體，在涂布咀上單位寬度的液體總流量∑Q/L為120毫升/米·秒，而涂布咀的坡流傾斜角σ為20°時(shí)，液體流層的厚度h2為1.40毫米，經(jīng)涂布咀前沿的圓弧面時(shí)液體流層的厚度逐漸減薄，在垂直下落前液體流層的厚度h3減薄為0.98毫米。垂直短液簾的高度H為20毫米，在下落前液簾流動(dòng)的平均速度Vo為0.12米/秒，下落后的速度V增加為0.48米/秒。在設(shè)定拉伸速度的比值為2.4倍，涂布速度U為1.15米/秒(相當(dāng)于69米/分)時(shí)，可以得到濕涂層的總厚度∑h為0.104毫米，干燥及沖洗加工后很平坦，適宜于印刷行業(yè)在照相排字后修版時(shí)使用。
實(shí)例7。
在0.100毫米厚的聚酯片基上涂布高速攝影用負(fù)片時(shí)，先按照實(shí)例(2)在背面涂布明膠防光暈層的厚度為8微米，再采用附圖(8)的涂布方法及裝置，并確定下列的涂布參數(shù)
涂層 粘度 含銀量 Q/L 濕層厚mPa·s g/m2ml·m-1·s-1mm(1)保護(hù)膜 15 - 15 0.015(2)高感乳劑 16 36 115 0.115(3)低感乳劑 14 24 40 0.040∑Q/L＝170 ∑h＝0.170當(dāng)垂直短液簾的高度H為20毫米時(shí)，液簾自由下落的速度V為0.66米/秒。在設(shè)定拉伸速度的比值為1.5倍，涂布速度U為1米/秒(相當(dāng)于60米/分)時(shí)，可以得到濕涂層的總厚度∑h為0.170毫米。
實(shí)例8。
在230克/平方米重的涂塑紙基上涂布彩色照相紙時(shí)，可以采用附圖(8)的涂布方法及裝置，同時(shí)進(jìn)行六層涂布。具體涂布的參數(shù)如下涂層 粘度 含銀量 Q/L 濕層厚mPa·s g/m2ml·m-1·s-1mm(1)保護(hù)膜 10 - 8 0.010(2)感藍(lán)黃層 12 12 33 0.041(3)黃濾色層 10 - 16 0.020(4)感綠品層 11 9 28 0.035(5)隔層 10 - 8 0.010(6)感紅青層 10 7.5 27 0.034∑Q/L＝120 ∑h＝0.150當(dāng)垂直短液簾的高度H為20毫米時(shí)，液簾自由下落的速度V為0.66米/秒。在設(shè)定拉伸速度的比值為1.2倍，涂布速度U為0.8米/秒(相當(dāng)于48米/分)時(shí)，可以得到濕涂層的總厚度∑h為0.150毫米，相當(dāng)于總涂布量為150毫升/平方米。
實(shí)例9。
在0.14毫米厚的三醋酸纖維片基上涂布彩色負(fù)片時(shí)，需要涂布十四個(gè)涂層，可以采用附圖(8)的涂布方法及裝置。具體涂布的參數(shù)如下涂層順序 粘度 含銀量 Q/L 濕層厚mPa·s g/m2ml·m-1·s-1mm(1)保護(hù)膜 12 - 30 0.015(2)高感藍(lán)黃層 15 45 48 0.024(3)低感藍(lán)黃層 14 38 72 0.036(4)隔層 12 - 20 0.010∑Q/L＝170 ∑h＝0.095(5)黃濾色層 11 - 30 0.015(6)隔層 12 - 20 0.010(7)高感綠品層 15 40 50 0.025(8)低感綠品層 14 36 72 0.036∑Q/L＝172 ∑h＝0.086(9)隔層 12 - 20 0.010(10)校正層 13 - 30 0.015(11)高感紅青層 15 40 40 0.020(12)低感紅青層 14 36 60 0.030∑Q/L＝150 ∑h＝0.075(13)隔層 12 - 20 0.010(14)防光暈層 14 - 50 0.025∑Q/L＝70 ∑h＝0.035根據(jù)上述的涂布條件及參數(shù)，可以分為兩次涂布，每次涂布6～8層;也可以分為四次涂布，每次涂布2～4層?，F(xiàn)將分為四次涂布時(shí)的具體條件及參數(shù)說明如下涂布層次 液簾高度 下落速度 拉伸速比 涂布速度mm m·s-1m·s-1(13)～(14)層 15 0.58 ×3.5 2.0(9)～(12)層 15 0.58 ×3.5 2.0(5)～(8)層 15 0.58 ×3.5 2.0(1)～(4)層 15 0.58 ×3.5 2.0當(dāng)垂直短液簾的高度H固定為15毫米時(shí)，液簾自由下落的速度V為0.58米/秒。在設(shè)定的拉伸速度的比值為3.5倍，涂布速度U為2.0米/秒(相當(dāng)于120米/分)時(shí);只需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)涂布咀上單位寬度的液體總流量∑Q/L的變化，也可以調(diào)節(jié)濕涂層的總厚度∑h為0.35～0.085毫升/米·秒，相當(dāng)于涂布量為35～85毫升/平方米的變化范圍。
上述的九個(gè)實(shí)例，可以進(jìn)一步證實(shí)本發(fā)明提出的垂直拉簾涂布的新方法，能夠在同一個(gè)涂布裝置上實(shí)現(xiàn)液滴涂布及垂直自由落簾涂布兩種方法所適應(yīng)寬廣的涂布速度及濕涂層厚度的變化范圍。
權(quán)利要求
1.一種適用于銀鹽及非銀鹽感光材料的生產(chǎn)，也適用于其他需要單層或多層涂布產(chǎn)品的生產(chǎn)，而且能夠在運(yùn)動(dòng)的支持體上同時(shí)很均勻地涂布一層或一層以上液體涂層的新方法及裝置，本發(fā)明的特征是從涂布咀的唇邊垂直下落的涂布液體形成一個(gè)均勻分布的短液簾，然后被順向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的涂布輥筒及支持體的表面所貼附，并進(jìn)一步拉伸及減薄，再涂布到支持體上。
2.按照權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是由高均勻度等流量分布的涂布咀，被垂直拉伸的短液簾以及與液簾順向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的涂布輥筒和支持體，這三個(gè)主要部分所組成，其中的核心部分是被垂直拉伸的短液簾。
3.按照權(quán)利要求
1所述的液簾，其特征是各涂層用的涂布液體分別用精確的計(jì)量泵及流量計(jì)輸入涂布咀，在涂布咀的唇邊形成一個(gè)垂直下落及均勻分布的短液簾，適用于這種涂布方法的流體粘度為2～1000毫帕·秒，在涂布咀上單位寬度的涂布液體總流量所適宜的范圍為50～300毫升/米·秒。
4.按照權(quán)利要求
1和權(quán)利要求
2所述的涂布咀，其特征是一種高均勻度的等流量分布的涂布咀，能夠同時(shí)涂布1～6層以上的涂層，涂布橫向均勻度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于±0.5～1%，可以采用有蓋板的擠出式結(jié)構(gòu)，也可以采用無蓋板的坡流式結(jié)構(gòu)，去適應(yīng)有機(jī)溶劑型或水溶液型的涂布液體。
5.按照權(quán)利要求
1和權(quán)利要求
2所述的短液簾，其特征是將涂布咀的位置放在涂布輥筒及支持體的外側(cè)面，或放在外側(cè)面上部的空間，使得涂布咀的唇邊垂直于涂布輥筒外圓邊界以內(nèi)的位置上，才能夠使得液簾的高度降低到50毫米以下，形成更穩(wěn)定的短液簾，而且能夠在0.5～50毫米的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)短液簾的高度。
6.按照權(quán)利要求
5所述的涂布咀的唇邊垂直于涂布輥筒外圓邊界以內(nèi)的位置上，其特征是短液簾垂直下落到涂布輥筒及支持體表面位置與涂布輥筒的水平中心線所形成的夾角為0～60°，從而使得液簾在下落時(shí)更易于貼附在支持體的表面上。
7.按照權(quán)利要求
1和權(quán)利要求
2所述的順向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的涂布輥筒和支持體，其特征是涂布輥筒與支持體旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是平行于液簾垂直下落的方向，當(dāng)涂布輥筒與支持體的表面旋轉(zhuǎn)線速度大于液簾垂直自由下落的速度時(shí)，短液簾將被進(jìn)一步拉伸及減薄，再根據(jù)不同產(chǎn)品對濕涂層厚度的不同要求，可以在1～20倍的范圍內(nèi)設(shè)定拉伸速度的比值。
8.按照權(quán)利要求
5所述的形成更穩(wěn)定的短液簾，其特征是在涂布咀唇邊兩側(cè)的端板到支持體表面之間，可附設(shè)一對向下逐漸距離變寬的板式導(dǎo)邊器，從而在短液簾被拉伸的狀態(tài)下，能夠防止因氣流干擾所引起液簾的波動(dòng)，改善液簾兩側(cè)分布的均勻性，避免產(chǎn)生厚邊的弊病。
9.按照權(quán)利要求
1所述的支持體，其特征是表面平坦的原紙、涂鋇紙基、涂塑紙基、三醋酸纖維片基、聚酯片基、以及聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等高分子薄膜，也可以是表面凹凸不平的布、綢、絲網(wǎng)，以及經(jīng)過表面壓花紋的紙基等。
專利摘要
本發(fā)明提出一種垂直拉簾涂布的新方法由三 個(gè)主要部分所組成，即高均勻度等流量分布的涂 布咀，被垂直拉伸的短液簾，以及與液簾順向旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的涂布輥筒與支持體；能夠同時(shí)很均勻地 涂布一層或一層以上的涂層，適用于銀鹽及非銀 鹽感光材料的生產(chǎn)。這種新的涂布方法所適應(yīng)的 液體粘度為2～1000毫帕·秒，涂布速度為30～ 300米/分，涂布量為20～240毫升/平方米；而且 還不存在液滴涂布及垂直自由落簾涂布方法中常 見的弊病及缺點(diǎn)。
文檔編號G03C1/74GK85100851SQ85100851
公開日1985年10月10日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者王仲鈞 申請人:王仲鈞導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan