專(zhuān)利名稱(chēng)：用薄膜覆蓋物品的方法以及實(shí)施該方法的設(shè)備的制作方法
專(zhuān)利說(shuō)明用薄膜覆蓋物品的方法以及實(shí)施該方法的設(shè)備 本發(fā)明涉及用薄膜覆蓋物品的方法，該薄膜得自熔化預(yù)先沉積在物品上的粉末的薄層，并涉及實(shí)施該方法的設(shè)備。
目前存在許多工業(yè)規(guī)模的覆蓋方法。
第一種是靜電粉末覆蓋方法，該方法包括用靜電使粉末帶電，然后將其與要覆蓋的物品接觸，該物品與零電勢(shì)連接。例如將粉末注入靜電噴槍?zhuān)搰姌寣⑼ㄟ^(guò)電暈放電效應(yīng)或通過(guò)摩擦生電，或通過(guò)二者的結(jié)合，使所述粉末帶電。如此帶電的粉末覆蓋到要覆蓋的物品上，該物品與零電勢(shì)連接。根據(jù)靜電粉末覆蓋的另一種形式，將連接零電勢(shì)的物品浸入帶電粉末的流化床中。在流化床內(nèi)是希望用來(lái)覆蓋物品的粉末。此粉末為固體顆粒形式，例如0.01～1mm大小的顆粒，并可以為任何形狀，其在流化床內(nèi)在存在空氣或任何其它氣體下為流化狀態(tài)。在流化床內(nèi)，有用于通過(guò)電暈放電效應(yīng)使粉末帶電的電極，或用于通過(guò)摩擦生電效應(yīng)使之帶電的裝置。然后，將用粉末覆蓋的物品放置在烘箱中，烘箱溫度高達(dá)足以確保通過(guò)熔化粉末而形成覆蓋層，使之形成薄膜。例如對(duì)于尼龍-11粉末，必須加熱到220℃。
第二種方法在于預(yù)加熱要被覆蓋的物品至粉末熔點(diǎn)之上的溫度。一旦加熱，該物品立即浸入粉末的流化床中；與熱物品接觸時(shí)粉末熔化，并形成薄膜。因此可以確保固體覆蓋。在該方法中，熱物品浸入到冷流化床內(nèi)，并且為了補(bǔ)償熱損失，必須具有溫度高于形成薄膜的溫度的烘箱，這導(dǎo)致能量消耗增加。另外，如果物品由熱慣性(thermal inertia)差別很大的部分組成時(shí)，這些不同的部分不具有相同的溫度，因此薄膜厚度不均勻。
本發(fā)明涉及其中物品浸入帶電粉末的流化床中的靜電方法。專(zhuān)利US3248253描述了靜電流化床，其中布置了產(chǎn)生非常高電勢(shì)的電極。在這種靜電流化床中，通過(guò)電暈放電效應(yīng)使顆粒帶電，其要點(diǎn)是電離電極尖頭(spike)附近的空氣，因此使該區(qū)域的顆粒帶電。要被覆蓋的物品承載在運(yùn)輸系統(tǒng)上，并通過(guò)流化床與大地連接，并且通過(guò)靜電吸引用粉末覆蓋。根據(jù)一種變化的方案，要覆蓋的物品浸入流化床中。
在專(zhuān)利US4381728中描述了相似的方法。在此流化床上獲得了良好的覆蓋，但是存在與產(chǎn)生高電勢(shì)的電極有關(guān)的一定危險(xiǎn)，其可能與要覆蓋的物品產(chǎn)生電弧。
為避免任何電極和要覆蓋的物品之間的電弧放電，有可能將該電極放在多孔板之下，如專(zhuān)利GB1,487,195所描述。
這些傳統(tǒng)電暈放電-帶電的靜電流化床系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)在于粉末沉積不均勻。具體地，物品的凹入部分難以到達(dá)。專(zhuān)利US4,689,241描述了如下局限性例如由要覆蓋的物品形成的法拉第筒中的厚度不足。最終觀察到從帶電電極最遠(yuǎn)的部分間粉末沉降的厚度不同。常用電暈放電效應(yīng)靜電流化床的其它描述見(jiàn)于“Electrostatic fluidized bed，theory，design，application”，AmericanPaint Journal 1972，57(11)53-5，66，68，70-2以及“ANTEC，ConferenceProceedings(Part 2)”，Society of Plastics Engineers，1994-Brookfield，CT，USA-page 2329，2331。
相應(yīng)于這些問(wèn)題，已經(jīng)提出了可供選擇的方案。專(zhuān)利WO96/11061描述了不使用電暈放電效應(yīng)的生電系統(tǒng)，其通過(guò)電感應(yīng)而工作。但是，該技術(shù)仍然僅適用于低電阻率的粉末。
文獻(xiàn)“Triboelectrification of polymer powders in a fluidized bed”，PowerEngineering；Journal of the Academy of Science of the USSR，Vol.19，No.6，page 75-83，描述了摩擦生電帶電系統(tǒng)，但該系統(tǒng)仍然由連接到高電壓的電極輔助。
文獻(xiàn)“Charge of powdered paint according to a triboelectric mechanismduring its fluidization″，Journal Lakokras，Mater.IKH Primen(1979)，(4)，30-2，描述了在常用流化床中，在容器壁上摩擦生電帶電。但是，其公開(kāi)了由于從早至流化的初始瞬間粉末顆粒覆蓋容器壁，電荷受時(shí)間的限制。
專(zhuān)利WO00/76677描述了用薄膜覆蓋物品的方法，該薄膜得自粉末薄層的熔化，包括(a)在容器中使用帶電的流化粉末床，主要由摩擦生電裝置而不是容器壁使該粉末帶電，該裝置位于容器中和/或容器外，(b)物品連接零電勢(shì)或足夠的電勢(shì)，浸入容器中以便用粉末覆蓋，
(c)然后，用粉末覆蓋的物品放置于烘箱中，烘箱的溫度足夠高以通過(guò)熔化粉末獲得涂層薄膜。
這是主要使用裝置而不是容器壁而摩擦生電的靜電流化床。所述粉末摩擦帶電；因此在流化床內(nèi)產(chǎn)生了高容量電荷密度。粉末帶電且流化。如果要覆蓋的物品連接到零電勢(shì)或足夠的電勢(shì)，將其浸入帶電流化床，將會(huì)由大量帶電的粉末產(chǎn)生電場(chǎng)。這將有助于在接地的物品上良好的電附著。該物品可以在正、負(fù)或零偏壓。
在該發(fā)明中，粉末是摩擦帶電的，即通過(guò)接觸或摩擦而帶電。由流化空氣或氣體提供摩擦，該空氣或氣體攜帶粉末顆粒，并使其與摩擦生電系統(tǒng)接觸，這將在下文中解釋。描述于本申請(qǐng)的生電系統(tǒng)是自發(fā)的，不需要能量提供，除了用于流化粉末的氣體。
有利地，“蜂房”用作摩擦生電裝置。這是由幾何器件制成的結(jié)構(gòu)，其橫截面從任何多邊形(器件則為棱形)至圓形(器件則為管子)排布。這些器件是中空的，垂直放置并具有優(yōu)選1～10毫米的厚度，其長(zhǎng)度例如15～25厘米。這些管子粘結(jié)在一起形成實(shí)心的均勻的組件。管子之間的縫隙用任何方式例如鋁片填充。盡管可以設(shè)想任何多邊形的橫截面，優(yōu)選圓柱結(jié)構(gòu)。優(yōu)選圓柱幾何形狀以便使得均勻流化。通過(guò)合適的管長(zhǎng)將限制邊緣效應(yīng)，該管子構(gòu)成蜂房，即優(yōu)選這些管子長(zhǎng)度大于15厘米。
該“蜂房”放置在流化床的底部。有必要在流化床上面留出足夠的空間用于浸入物品，并有必要在所述物品周?chē)O(shè)置足以確保電附著的高電荷密度。
該“蜂房”放置在流化床中下面，以便使在管子中的接觸最佳，而不影響流化。
管子的直徑選擇越小越好，以便增加接觸面積，但是仍然有必要確保管子不被堵塞，因此其足夠?qū)捯员隳軌蜻m當(dāng)流化。這些管子越長(zhǎng)，在粉末顆粒上產(chǎn)生的電荷越好，盡管由于必須留下空間用于浸漬物品而有所限制。例如可以使用直徑25毫米和長(zhǎng)150毫米的管子。優(yōu)選，它們由PVC或PTFE制成。
該方法，基于流化床中的蜂房，描述于該專(zhuān)利WO00/76677，其優(yōu)點(diǎn)是非常簡(jiǎn)單和在能量方面非常經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槠錄](méi)有連接電勢(shì)的電極；但是顆粒的帶電并不總是理想的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用強(qiáng)制循環(huán)摩擦生電管子，粉末顆粒帶電非常好。使用名詞“強(qiáng)制循環(huán)”以與蜂房的管子中的循環(huán)相對(duì)應(yīng)，其只通過(guò)用于流化床的氣體的流動(dòng)產(chǎn)生。名詞“強(qiáng)制循環(huán)”指在泵或等效裝置，例如氣體噴射器(優(yōu)選用與流化床的氣體相同的氣體操作)的幫助下，流化床的內(nèi)容物部分，即流化氣體和粉末的混合物轉(zhuǎn)移通過(guò)一個(gè)或多個(gè)摩擦生電管子。優(yōu)選泵和摩擦生電的管子在流化床的外部，以便不干擾其操作；在已經(jīng)通過(guò)摩擦生電管子后，氣體和摩擦帶電的粉末返回到流化床。從專(zhuān)利US4399945可知使用噴槍摩擦帶電粉末的原理，其中由于氣流的作用使要帶電的粉末流動(dòng)。通過(guò)在表面上摩擦使顆粒帶電，接地系統(tǒng)允許除去電荷。但是，在該現(xiàn)有技術(shù)中，既沒(méi)有建議也沒(méi)有描述該粉末來(lái)自流化床并在帶電后返回流化床。專(zhuān)利US5622313描述了對(duì)上述專(zhuān)利的改進(jìn)，即為了從摩擦帶電的表面除去電荷，用電暈放電效應(yīng)對(duì)其處理。通過(guò)電暈放電效應(yīng)提供的電荷不但中和在摩擦生電表面產(chǎn)生的電荷，而且進(jìn)入粉末，因此增加了由摩擦生電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷。如專(zhuān)利US4399945中，其既沒(méi)有描述也沒(méi)有建議粉末來(lái)自流化床并在帶電后返回流化床中。
已經(jīng)用粉末覆蓋的物品從流化床中除去并加熱，以便粉末熔化并在物品上形成薄膜。用粉末覆蓋的物品一開(kāi)始加熱，電荷衰減就開(kāi)始，并且取決于粉末的性質(zhì)、要覆蓋的物品的性質(zhì)及其幾何形狀，一些粉末可能在熔化和形成薄膜之前脫離?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所有需要的是在烘箱中放置電極，這些電極產(chǎn)生高電勢(shì)以便產(chǎn)生電暈放電效應(yīng)，該效應(yīng)在粉末顆粒加熱時(shí)補(bǔ)償粉末顆粒的電荷衰減。因此保持了顆粒上的電荷，因而保留在物品上并能夠通過(guò)熔化形成薄膜。這并沒(méi)有在現(xiàn)有技術(shù)中得到描述。在現(xiàn)有技術(shù)US3248253中，使用電暈放電效應(yīng)以使流化床中的粉末帶電，而本發(fā)明中粉末已經(jīng)摩擦帶電，并沉積在物品上，而電暈放電效應(yīng)僅用來(lái)在熔化形成薄膜時(shí)保持物品上的粉末。本發(fā)明是用薄膜覆蓋物品的方法，該薄膜得自粉末薄層的熔化，包括(a)在容器中使用帶電的流化粉末床，由強(qiáng)制循環(huán)摩擦生電裝置使該粉末帶電；(b)該物品連接零電勢(shì)或足夠的電勢(shì)，浸入容器中以便用粉末覆蓋；(c)然后將用粉末覆蓋的物品放置在烘箱中，該烘箱的溫度足夠高以通過(guò)熔化粉末得到覆蓋薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，烘箱包括產(chǎn)生高電勢(shì)的電極，以便產(chǎn)生電暈放電效應(yīng)，該電暈放電效應(yīng)在加熱粉末的同時(shí)補(bǔ)償粉末顆粒上的電荷衰減(relaxation of the charge)。保持了顆粒上的電荷，因此粉末保留在物品上并因而能夠通過(guò)熔化形成薄膜。
本發(fā)明還涉及用于實(shí)施本方法的設(shè)備。能夠被覆蓋的物品可以是任何類(lèi)型的，條件是它們能被放入到流化容器中而且耐受烘箱的溫度。可以提及的實(shí)例例如金屬，如鋁、鋁合金、鋼及其合金。
關(guān)于所涉及的粉末，它們包含通過(guò)加熱將形成薄膜以保護(hù)物品的物質(zhì)?？梢蕴峒暗膶?shí)例為聚酰胺、聚烯烴、環(huán)氧化物和聚酯。
聚酰胺應(yīng)理解為下列化合物的縮合產(chǎn)物一種或多種氨基酸，例如氨基己酸、7-氨基庚酸、11-氨基十一酸和12-氨基十二酸，或一種或多種內(nèi)酰胺例如己內(nèi)酰胺、庚內(nèi)酰胺和月桂內(nèi)酰胺；一種或多種二胺鹽或混合物例如1，6-己二胺、1，12-十二碳二胺、間苯二甲胺、雙(對(duì)-氨基環(huán)己基)甲烷和三甲基六亞甲基二胺與二酸例如間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、己二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸和十二烷二羧酸；或所有這些單體的混合物，其生成共聚酰胺。
聚烯烴應(yīng)理解為包含烯烴單元，例如乙烯、丙烯、1-丁烯等單元的聚合物。
可以提及的實(shí)例為聚乙烯、聚丙烯、乙烯與α烯烴的共聚物，對(duì)于這些產(chǎn)物可以用不飽和羧酸酐例如馬來(lái)酐，或不飽和環(huán)氧化物例如甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝；乙烯與選自(i)不飽和羧酸、其鹽、其酯，(ii)飽和羧酸的乙烯基酯，(iii)不飽和二羧酸、其鹽、其酯、其半酯、其酐，(iv)不飽和環(huán)氧化物中的至少一種產(chǎn)物的共聚物，對(duì)于這些乙烯共聚物可以被不飽和二羧酸酐或不飽和環(huán)氧化物接枝。
特別優(yōu)選的物質(zhì)為尼龍-11和尼龍-12。粉末大小有利地為0.01～1毫米。
“粉末的薄層”應(yīng)理解為厚度高達(dá)2毫米，有利地0.1～0.6毫米。
流化床的尺寸為完全浸沒(méi)要覆蓋的物品。其形狀無(wú)關(guān)緊要，條件是其含有必要的大量粉末而且要覆蓋的物品能夠完全浸入，并且流化是合適的。
關(guān)于強(qiáng)制循環(huán)摩擦生電裝置和首先使粉末適當(dāng)?shù)啬Σ翈щ姷牟牧?，通過(guò)比較粉末和設(shè)想材料的功函數(shù)而進(jìn)行初始選擇。這可以通過(guò)查看該兩種物質(zhì)在電壓中的功函數(shù)值和查看在摩擦生電系列中各自的位置而實(shí)現(xiàn)。|Wf粉末/Wf材料|的差別越大，粉末越容易帶電。推薦該值的絕對(duì)值大于0.5eV?！癢f”代表功函數(shù)；這些值在摩擦生電系列表中獲得，例如ELECTROSTATICS by J.A.CROSS，IOP Publishing，1987。根據(jù)確信的知識(shí)中，可以考慮更低的值，但是將導(dǎo)致摩擦帶電效果不好，由此覆蓋效率低。
但是，這些值僅僅是理論的，在材料和粉末間獲得良好的摩擦帶電可以通過(guò)進(jìn)行由I.I.Inculet等在專(zhuān)利US5289922中描述的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)包含在摩擦生電材料制成的旋轉(zhuǎn)圓柱中使粉末摩擦帶電，然后測(cè)量得到的電荷。使用該類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)，如果用該粉末獲得的Q/m(比電荷)比值的絕對(duì)值高于0.5×10-6C/kg，那么在流化床中將獲得的每單位體積的電荷將足夠大，比要覆蓋的物品大。經(jīng)?？赡芨鶕?jù)一定的知識(shí)檢驗(yàn)出較低值的材料，由此將影響覆蓋。可以提及的摩擦生電材料的實(shí)例為PVC、PTFE、PVDF和不銹鋼。
由摩擦生電使粉末帶電，即通過(guò)摩擦或與良好的摩擦生電體(tribocharger)材料接觸使粉末帶電。根據(jù)上述限定的標(biāo)準(zhǔn)選擇該摩擦生電材料。如果要帶電的粉末是聚酰胺，摩擦生電材料有利地為PTFE(聚四氟乙烯)。該摩擦生電原理本身是已知的，并用于現(xiàn)有技術(shù)的摩擦生電槍。
有利地，某些粉末和某些流化床的氣體被轉(zhuǎn)移并強(qiáng)制地通過(guò)摩擦生電材料的管子并返回流化床，在那里其與存在于流化床中的粉末再混合。將流化床的所有氣體和粉末通過(guò)摩擦生電材料的管子是不必要的。被強(qiáng)制通過(guò)摩擦生電材料的管子的含有粉末氣體的流量可以是流化氣體流量的0.5～20％，優(yōu)選1～10％。該含有粉末的氣體的流量也可以通過(guò)其每小時(shí)體積來(lái)限定，該氣體被強(qiáng)制流經(jīng)摩擦生電材料的管子，該每小時(shí)體積為流化床體積的函數(shù)。該部分可以是任何值，但是有利地為流化床體積的0.5～30％。為了能夠具有粉末/摩擦生電材料接觸的最大量，摩擦生電材料的管子可以圍繞圓柱器件盤(pán)旋放置。在管子內(nèi)，產(chǎn)生電荷，因?yàn)樵诜勰┖湍Σ辽姴牧现g的摩擦生電。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以調(diào)節(jié)負(fù)載粉末的氣體通過(guò)摩擦生電裝置的流速，觀察沉積在要浸入流化床中的覆蓋的物品上的粉末量。
構(gòu)成摩擦生電材料的管子可以具有例如1～6毫米的長(zhǎng)度和4～15毫米的直徑，有利地4～8毫米。因?yàn)樵摴茏泳哂邢鄬?duì)較小的直徑，將存在非常多的粉末/摩擦生電材料接觸，而摩擦生電將更好。同樣，摩擦生電材料的管子越長(zhǎng)，摩擦生電越好。
推薦除去由摩擦生電產(chǎn)生并存在于特富龍管子中的電荷。為了此目的，使用與摩擦槍(或摩擦生電槍)中使用的相同的原理。存在一些除去這些電荷的方法。有利地，構(gòu)成摩擦生電材料的管子的外部用導(dǎo)電涂料覆蓋。在操作3或4小時(shí)后，電荷產(chǎn)生了。該電荷產(chǎn)生引起放電，這導(dǎo)致導(dǎo)電的碳化部分外觀，使得除去了電荷。在構(gòu)成摩擦生電材料的管子內(nèi)部產(chǎn)生電荷。在操作3或4個(gè)小時(shí)后，出現(xiàn)火花，發(fā)生“擊穿”。該擊穿表示在管子的內(nèi)部(不導(dǎo)電)和外部(導(dǎo)電)之間的導(dǎo)電部分出現(xiàn)了。然后電荷通過(guò)該導(dǎo)電部分流逝。
有利地，通過(guò)用針在摩擦生電管子中形成孔而“人工”產(chǎn)生導(dǎo)電部分。該孔可以用鎳基導(dǎo)電涂料層覆蓋?？梢悦扛?0或30厘米形成孔。然后在外部用導(dǎo)電涂料Aquadag覆蓋管子。也推薦將圓柱器件接地，摩擦生電管子圍繞該圓柱器件纏繞。
用于引起此強(qiáng)制循環(huán)的手段為例如泵或等效裝置，例如氣體噴射器(優(yōu)選用與流化床相同的氣體操作)。在離開(kāi)摩擦生電裝置時(shí)，氣體和帶電粉末與流化床再混合。此強(qiáng)制循環(huán)摩擦生電裝置可以放置在流化床內(nèi)部，但是存在干擾流化床操作的風(fēng)險(xiǎn)。另外，有必要用橡膠或絕緣體覆蓋將摩擦生電管子與流化床電絕緣，同時(shí)將電荷從摩擦生電管子遷移到流化床外。這對(duì)要裝在流化床外部的此裝置非常簡(jiǎn)單。經(jīng)由通過(guò)流化床壁的管子，泵(或強(qiáng)制循環(huán)設(shè)備)抽吸粉末和氣體，并將它們送到摩擦生電管子(或管子)中，然后經(jīng)由另一個(gè)穿過(guò)流化床壁的孔，使粉末和氣體返回到流化床。該泵可以用氣體噴射器代替，優(yōu)選用與流化床中同樣的氣體操作。從流化床中采出負(fù)載粉末的氣體，和其在通過(guò)摩擦生電管子后返回流化床，必須盡可能完成而不干擾流化以及因此在要被覆蓋的物品上沉積粉末。例如，有可能使用通過(guò)摩擦生電管子的低流速，以在流化床中放置一個(gè)或多個(gè)隔間等，來(lái)進(jìn)行經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器和/或隔間系統(tǒng)返回流化床。
在流化床粉末上的電荷隨著通過(guò)摩擦生電裝置的粉末的流速增加而增加。在浸沒(méi)在流化床中的物品上粉末層的厚度隨著粉末上電荷的增加而增加。
流化床的操作條件本身是已知的，有標(biāo)準(zhǔn)條件并描述于現(xiàn)有技術(shù)中。


圖1說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。如可以從圖1中看出的，被選的流化氣體或空氣在3注入放在流化床下面的氣室(wind box)。然后空氣流經(jīng)多孔器件，或格柵或穿孔金屬板，選擇其熱損失以便適當(dāng)流化粉末。泵在1示出、摩擦生電管子(使用PTFE，DuPont以商標(biāo)TEFLON銷(xiāo)售)在2示出，而流化床在4示出。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，在將物品引入流化床之前，對(duì)物品提供預(yù)處理的表面。這可以是塑料-涂布工業(yè)常用的預(yù)處理磷酸鹽涂覆、脫脂、噴砂處理、涂布液體或粉末底層涂料等。該列舉是非限定的。通過(guò)接地的運(yùn)輸機(jī)引入要覆蓋的物品。然后如上所述，在摩擦帶電流化床中使粉末帶電。在浸入過(guò)程中產(chǎn)生電附著。重要的是基于流化床中的電荷水平，物品以相同的方式或多或少激發(fā)?？梢酝ㄟ^(guò)存在于運(yùn)輸機(jī)中的小錘子或任何其它系統(tǒng)進(jìn)行該激發(fā)。當(dāng)物品離開(kāi)流化床時(shí)，排放系統(tǒng)要除去多余的粉末。
當(dāng)覆蓋粉末的情況下，這需要底層涂料，在物品浸入流化粉末的容器中之前，該底層涂料可以涂覆于物品上，而且該底層涂料可以是液體或固體底層涂料。
在固體底層涂料的情況下，可以通過(guò)靜電粉末涂布、電暈放電效應(yīng)噴槍、摩擦粉末涂覆或其中兩個(gè)涂覆。也有可能使用摩擦帶電流化床涂布底層涂料。該底層涂料顆粒尺寸非常小，而且因此底層涂料不能自身流化。但是，如果在第一流化床中混合底層涂料和用來(lái)覆蓋物品的粉末，使用的底層涂料含量為至少1％重量(與粉末重量相比)，優(yōu)選5～10％重量，那么能夠通過(guò)流化粉末的大顆粒流化底層涂料小顆粒。第一摩擦帶電流化床與前述的類(lèi)型相同。顆粒需要的電荷多少與其半徑成反比例。因此，此小的高度帶電的底層涂料顆粒將構(gòu)成電附著的大部分。因而，物品將被固體底層涂料覆蓋。然后用摩擦帶電流化床中的只含有覆蓋粉末的第二覆蓋物覆蓋物品。在用底層涂料的操作過(guò)程中，如果需要有可能對(duì)底層涂料進(jìn)行第一次烘干，也有可能避免該中間烘干，而進(jìn)行第二覆蓋操作，然后進(jìn)行全烘干。
一旦物品已經(jīng)在流化床中被覆蓋，將其轉(zhuǎn)移到進(jìn)行烘干的烘箱中。取決于物品的幾何形狀、粉末的性質(zhì)和需要的生產(chǎn)速度，有可能使用對(duì)流、紅外或感應(yīng)(induction)烘箱。該方法的步驟本身是已知的，并已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中得到了描述。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，烘箱包括產(chǎn)生高電勢(shì)的電極，以便產(chǎn)生電暈放電效應(yīng)，其在粉末顆粒加熱的同時(shí)，補(bǔ)償了粉末顆粒上電荷衰減。因此，顆粒上的電荷得到了保持，由此它們保留在物品上，而通過(guò)熔化形成薄膜。當(dāng)在要覆蓋的物品上沒(méi)有底層涂料時(shí)，該方法特別有用。
用于產(chǎn)生空間電荷的系統(tǒng)放置在烘箱內(nèi)部，以便防止粉末從金屬組件上分離。這是因?yàn)殡S著某些粉末溫度升高，粉末的衰減時(shí)間減小，而粉末從金屬組件上分離。產(chǎn)生與粉末同樣符號(hào)的電荷的系統(tǒng)放置在適當(dāng)位置。為了產(chǎn)生空間電荷，對(duì)與大地隔離的金屬組件施加電壓。如果該金屬組件含有尖銳部分，產(chǎn)生電暈放電效應(yīng)。例如在烘箱尺寸0.4×0.3×0.5米，所有需要的是4個(gè)垂直銅管，直徑1.2厘米，放置在金屬板內(nèi)部，在烘箱底部的每個(gè)角落。每個(gè)管子上端用凸圓體的圓形末端塞住，以便避免不必要的電暈放電效應(yīng)。電暈放電效應(yīng)必須集中在安裝在銅管上的針上。這些針引起電暈放電效應(yīng)。對(duì)金屬組件施加電勢(shì)，該金屬組件通過(guò)耐高溫絕緣體隔離(例如陶瓷絕緣體)。
在物品上的覆蓋層烘干中，溫度是重要因素。例如尼龍-11在186℃熔化，烘箱的溫度調(diào)節(jié)到220℃。烘干時(shí)間隨烘箱的溫度而變化。這是因?yàn)楹嫦涞臏囟仍礁撸锲泛娓傻臅r(shí)間越短。對(duì)烘箱溫度220℃和PA-11粉末，烘干時(shí)間通常為6～10分鐘。
烘箱溫度越高，粉末上的電荷的衰減時(shí)間越短，即當(dāng)溫度升高時(shí)，粉末的放電越快。
圖2表示烘箱中電極的一個(gè)實(shí)施方式。1為電源，2為陶瓷絕緣體，3為銅針，4為經(jīng)過(guò)銅電纜的電路連接，5為銅管和6為烘箱。
權(quán)利要求
1.一種用薄膜覆蓋物品的方法，該薄膜得自粉末薄層的熔化，包括(a)在容器中使用帶電的流化粉末床，由強(qiáng)制循環(huán)摩擦生電裝置使該粉末帶電；(b)該物品連接零電勢(shì)或足夠的電勢(shì)，浸入容器中以便用粉末覆蓋；(c)然后將用粉末覆蓋的物品放置在烘箱中，該烘箱的溫度足以通過(guò)熔化粉末得到覆蓋薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述摩擦生電裝置包括摩擦生電材料的管子，配備有泵或氣體噴射器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述強(qiáng)制循環(huán)摩擦生電裝置在所述流化床容器的外部。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述摩擦生電裝置的管子的長(zhǎng)度為1～6米。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述摩擦生電裝置的管子的直徑為4～15毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述摩擦生電裝置的管子的直徑為4～8毫米。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述烘箱包括產(chǎn)生高電勢(shì)的電極，以便產(chǎn)生電暈放電效應(yīng)，其在加熱粉末顆粒的同時(shí)，補(bǔ)償了粉末顆粒上電荷衰減。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用薄膜覆蓋物品的方法，該薄膜得自粉末薄層的熔化，包括(a)在容器中使用帶電的流化粉末床，由強(qiáng)制循環(huán)摩擦生電裝置使該粉末帶電；(b)該物品連接零電勢(shì)或足夠的電勢(shì)，在容器中濕潤(rùn)以便用粉末覆蓋；(c)然后將用粉末覆蓋的物品放置在烘箱中，該烘箱的溫度足夠高以通過(guò)熔化粉末得到覆蓋薄膜。根據(jù)本發(fā)明有利的實(shí)施方案，烘箱包括產(chǎn)生高電勢(shì)的電極，以便產(chǎn)生電暈放電效應(yīng)，其補(bǔ)償了加熱時(shí)粉末顆粒上電荷衰減。因此，顆粒上的電荷得到了保持，由此它們保留在物品上，而通過(guò)熔化形成薄膜。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施該方法的設(shè)備。
文檔編號(hào)B05C19/02GK1617770SQ02827559
公開(kāi)日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月29日
發(fā)明者讓?zhuān)评铡ぐ瑐? 莫里斯·伯高格努, 艾奧·英庫(kù)利特, 尼古拉斯·皮魯 申請(qǐng)人:阿托菲納公司