涂布技术简介

CoatingIntroductionOutline•塗液成分•塗布所需技術•塗布方式簡介•塗布方式選用指標•參考資料•塗液成分通常會包括:(a)BinderCuring後提供塗層的基本強度(b)溶劑溶解各種塗液成分(c)添加劑例如流平劑(LevelingAgent)、抗氧化劑、阻燃劑、交聯劑等等(d)填充物(Filler)例如奈米粒子、碳纖維、玻璃纖維、黏土等等CoatingComponents•塗布會用到的技術包括:(a)流體力學(b)壓碎及研磨(c)混合與脫泡(d)過濾(e)熱傳及質傳(溫度控制)(f)揮發/乾燥(g)塗布方式/塗頭的選用CoatingTechnologies•依照塗布的層數來分類，簡單區分為單層塗布及多層塗布兩大類。•單層塗布法:(a)DipCoating(b)RodCoating(c)KnifeCoating(d)BladeCoating(e)AirKnifeCoating(f)Gravure(h)Forward/ReverseRollClating(i)Slot/ExtrusionCoating•多層塗布法:(a)SlideCoating(b)CurtainCoatingIntroductionofCoatingMethodologyDipCoatingandRodCoating1.Web的一面或兩面都可塗布2.塗液黏度及密度、塗布速度、Web與滾輪的夾角決定了塗層的濕膜厚3.可另添加擠壓輪來移除多餘的塗液1.塗層厚度~0.21r(r=radius)2.容易造成塗布紋(streak)，因此必須選擇可自行流平的塗液3.影響塗層的因素包括:塗液流變性、web速度及張力、轉動方向、轉動速度Knife/BladeCoatingandAirKnifeCoating1.Knife的下端可削尖2.Web可以滾輪支撐或用張力支撐3.濕膜厚~½Gap寬4.優點:塗液充滿web表面的缺陷，故可得到平滑的塗層1.塗布速度及流體黏度決定塗層重量(厚度)2.塗液黏度不能太高，否則氣刀吹不動3.Web的張力對於塗層均勻性而言，是個決定性的控制因素GravureCoatingandReverse-RollCoatingDoctorBlade1.Gravure凹槽pattern的設計、凹槽內容納的塗液，以及塗液的轉移比例決定了塗層的厚度2.適用的塗液黏度需大於5000cps，且表面能要低3.塗液必須要能自行流平，否則在塗層上會顯現設計的pit紋路4.高精度(2%)，適合低膜厚及長時間運轉使用1.MeteringRoll與CoatingRoll的Gap以及塗液的流變性質決定了塗層厚度2.幾乎所有的塗液都會被轉印輪上的web帶走Slot/ExtrusionCoating1.低黏度塗液適用SlotCoating，高黏度塗液則使用ExtrusionCoating2.塗層厚度並非由塗液黏度所決定，而是由選用的塗布頭種類/設計及Gap大小所決定3.為高精度塗布方式(2%~5%)4.實際操作時，塗布頭與Web的平行度/水平度，以及塗液與塗頭的溫度差決定了塗層的均勻性SlideCoatingandCurtainCoating1.決定塗層厚度的三個主要因素:a.供料速度b.塗布速度c.塗布幅寬2.各層塗液間的流變性質之平衡，決定最終多層結構塗層的穩定性及均勻性1.常用在紙板的塗布2.塗層直接”流”到web表面3.有最小塗布速度的限制Summary•選擇塗布方式的時候,應該考慮以下因素:(1)塗布層數(2)濕膜厚(3)黏度及黏彈性(4)塗布精度(5)基材種類(6)塗布速度(7)表面張力(8)乾膜厚/重(9)溶劑系統(10)塗布溫度(11)Binder系統(12)塗液成分(13)表面處理(14)地區性因素/廠區性因素GuidelinesforCoatingMethodSelectionTheBoothCoatingMethodSelector(1958)TheBoothCoatingMethodSelector•ModernCoatingandDryingTechnology,Chapter1(ISBN1-56081-097-1)•