具備冷卻和材料回收能力的幅面塗層塗覆器的製作方法

2023-05-07 13:22:46 2

專利名稱：具備冷卻和材料回收能力的幅面塗層塗覆器的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於對行進的幅面進行冷卻和塗布的設備以及方法。
背景技術：
在幅面塗布、印刷和乾燥操作中，常常需要幅面具有非接觸支承，以便避免對幅面 本身或對先前塗覆到幅面的一或多個表面上的溼塗層(諸如墨水)造成損壞。用於在乾燥 期間非接觸地支承幅面的一種常規布置包括水平的上空氣棒組和下空氣棒組，幅面在它們 之間行進。從空氣棒發出的熱空氣在幅面穿過乾燥器行進時乾燥並支承幅面。
隨後必須冷卻熱幅面。現有技術的裝置經由傳導或對流來冷卻，但這種冷卻要麼 過快，要麼過慢，造成產品品質問題，諸如光澤損失、墨水在幅面路徑輥上蓄積或者持續溶 劑蒸發造成的發煙。減輕這些問題的現有方法導致用於額外或較大幅面冷卻裝備的資本成 本方面的不當支出、或由於以較慢的生產速度運行所致的有所減小的生產率和效率。其它 的現有技術裝置主要經由蒸發液體來冷卻幅面，而不是通過傳導或對流，從而允許水分可 用於幅面，例如在印刷紙張幅面的情況下，這最小化了幅面收縮，並最小化幅面中的靜電。 這可以是有利的，因為紙張幅面在補償乾燥器(offset dryer)中通常被乾燥到少於2%的 水分；且因此，從車間空氣吸收水，使得其水分水平回到4%至6% 。這種從車間空氣吸收水 分較慢，需要數小時或數天，因為印刷品通常堆疊或纏繞成巻，這以此形式存在著暴露於車 間空氣的有限表面積。水分的添加可通過在堆疊或纏繞之前與液體水源直接接觸而容易地 達成。這樣的系統可在市場上從Weko(利用接觸輥來塗覆)或Eltex(噴塗)購買到。
使用熱定型巾畐面膠版印刷過程(heat set web offset lithogr即hicprinting process)所印刷的幅面通常需要諸如矽酮油這樣的增滑劑，諸如聚二甲矽氧烷(PDMS)，以 在水中乳化並在將印刷幅面纏繞成巻之前或者更通常地，在切割、摺疊並堆疊成書之前塗 覆到幅面表面。這種增滑劑提供印刷幅面的有所改進的搬運特徵，用以抵抗墨水從幅面表 面膠合和偏移沾汙(機械轉印)到路徑輥表面、傳送帶、摺疊成形器(fold former)、軋輥 等，或到纏繞的幅面或摺疊書的面對頁表面。當前塗覆矽酮的實踐通常需要先前步驟，其為 冷卻幅面的步驟。這個冷卻步驟將通常從乾燥爐排出的溫度範圍在120至15(TC的幅面的 溫度降低到接近室溫的大約25至35t:的溫度。通常在幅面已經與一系列冷卻輥(激冷輥) 成傳導接觸而冷卻後進行水基矽酮乳化液的塗覆。在某些情況下，在幅面仍處於高溫時塗 覆矽酮以利用蒸發冷卻，其成本低於完全通過傳導到用水激冷的輥所進行的冷卻。這些較 新實踐的已知優點在於其傾向於保持激冷輥以及下遊路徑輥不帶墨水沉積物。這個過程公 開於美國專利第5，471，847號中。但是，到熱幅面的這種塗覆具有以下缺點取決於由於幅 面溫度、線速度和幅面重量所需的引入冷卻負荷，塗覆到表面上的溶液由於蒸發失去不同的水量。 因此，必須向幅面塗覆足夠的矽酮流體，以便實現幅面冷卻在最苛刻條件下所希 望的蒸發冷卻量，諸如較高的引入幅面(乾燥器出口 )溫度、較高幅面速度或較重幅面重 量。這導致消耗過量矽酮濃縮流體來冷卻幅面，這在所消耗的矽酮材料方面而言成本較高， 且在某些情況下可能會不利地影響印刷墨水表面的品質，由於過量矽酮材料塗覆造成減小 的光澤、流體條紋(fluid streak)或頁粘附。 這個問題的一個可能解決方案在美國專利公告第2004/0173149號中公開。其公
開了響應於幅面調節要求而"在運行中"混合矽酮濃縮物和水。但是，在典型印刷車間操作
中，在實際生產條件下，難以設置並保持這種系統穩定，因為監控矽酮塗覆量的反饋控制機
構並不實際，且基於先驗基礎的"配方"型設置需要對於速度、溫度、幅面重量和紙張類型的
每個生產變量的測試、調整和控制計劃。 本發明基本上克服了這些和其它缺陷。

發明內容
這些現有技術問題已由本發明克服，本發明提供藉助於至少一個塗覆器輥向幅面
塗覆矽酮/水乳化液的設備和方法，塗覆器輥具有供冷卻劑流動的內部路徑，其中來自於 塗覆到所述幅面的所述乳化液的至少一部分水被蒸發，且隨後在所述幅面與所述輥之間接 觸處緊靠的鄰區中在所述冷卻的塗覆器上冷凝。在某些實施例中，所述蒸發水的額外回收 可通過第二包容機構來進行，諸如在封殼或蒸氣腔室內封閉所述接觸處緊靠的鄰區。在一 些實施例中，所述封殼完全地圍繞著至少一個冷卻的塗覆器和緊接著塗覆器的幅面路徑的 至少一部分。在某些實施例中，冷凝的水蒸氣返回到進給至塗覆器的矽酮/水儲集器，且在 本質上被重複利用用於維持塗覆器儲集器中的矽酮濃度。在優選實施例中，在冷卻的塗覆 器輥的幅面與輥接觸處緊靠的鄰區中使蒸發水迅速冷凝。因此，由於蒸發和隨後冷凝過程 步驟的"自行校正"特性，可使用單一濃度的矽酮/水混合物。舉例而言，如果由於增加的 引入溫度、速度或幅面重量造成熱幅面的蒸發熱負荷增加，則從塗覆到幅面的矽酮乳化液 蒸發出更多的水，如在所引用的現有技術中所教導的。但是，由於本發明提供在冷卻的塗覆 器上捕集並冷凝所述蒸發水的機構的創新特點，將無需稀釋初始矽酮混合物來適應這種更 高的蒸發冷卻負荷。因此，可"被動地"處置需要較少蒸發冷卻的條件和那些需要較多冷卻 的條件，即，無需提供傳感和控制系統來穩定塗覆過程從而適應變動的幅面熱負荷要求。因 此，可向本發明的塗覆器供應恆定且最小量的矽酮濃縮物且在沉積到幅面上時獲得一致的 且最佳的矽酮油水平以增強進一步的下遊加工。 在某些實施例中，來自包含著例如水和矽酮油混合物的供應盤中的液體由至少一
個塗覆器輥塗覆到諸如紙張幅面這樣的幅面上。來自幅面的熱使至少一部分水蒸發並且 所產生的水蒸氣被封殼或蒸汽腔室的機構限制到至少一個塗覆器輥周圍緊鄰的體積，塗覆
器輥由優選地為水的冷卻劑介質在內部冷卻到優選地在10至4(TC的溫度範圍以促進蒸發
水通過在所述塗覆器輥表面上冷凝而得以回收，同時避免諸如墨水固體這樣的致汙材料在 輥表面上蓄積。本發明的額外目的在於減小並回收矽酮霧氣，其由現有技術塗覆器輥的功 能產生。已知在幅面與塗覆器輥表面的切線分開的位置處分割液體膜出現這種霧氣，形成
流體線帶(ligament)，其分開並變為空氣傳播。空氣傳播的矽酮霧氣變成印刷車間環境中的嚴重問題，由於形成光滑的走道、樓梯等而造成安全隱患，以及也傾向於堵塞某些加工器械，諸如用於在熱定型乾燥過程中進行汙染控制的後燃器。由於水從矽酮乳化液蒸發加劇了這種線帶形成和分成霧氣粒子，使其粘性變得更大，尤其是在要用矽酮乳化液來冷卻該幅面的情況下。本發明的冷卻的塗覆器的冷凝作用在於消除或在很大程度上減小由於在所述冷卻的塗覆器輥進行薄膜分割的即時位置直接回收水從而產生霧氣的傾向。發明人在冷卻的塗覆器輥的塗覆器與幅面接觸處區域中通過對範圍在2000至6000kg/hr-m2的水冷凝通量率和範圍在10至50kW/tf-t:範圍的傳熱係數進行測量，則已觀察到通過立即冷凝而實現的這種水回收。這種較高的傳熱係數是大於當前激冷輥傳熱實踐的幾乎兩個數量級。這些通量率處於蒸汽冷凝器交換器表面設計中所觀察到的那些範圍中，所述蒸汽冷凝器交換器表面設計指出在本發明中將水傳送到塗覆器輥的機制。另外，能回收可在輥隙區中形成的任何霧氣，因為霧氣受到所述蒸氣腔室的內表面限制、並且通過與所述冷卻的塗覆器輥的外圍溼潤表面和矽酮供應盤發生的物理接觸而加以回收。在某些實施例中，在封殼內的額外冷卻輥提供額外的表面積和冷卻能量來提供對水蒸氣和矽酮霧氣的最大程度回收。在某些實施例中，水分被添加到幅面；即，在塗覆器裝置中進行處理之後，額外的水保留在幅面上且並不蒸發。


圖1是常規矽酮/水塗覆器的示意圖； 圖2是根據本發明的實施例的矽酮/水塗覆器的示意圖； 圖3a是根據本發明的實施例示出在乾燥器下遊的矽酮/塗覆器的示意圖； 圖3b是根據本發明的替代實施例示出在乾燥器下遊的矽酮/塗覆器的示意圖； 圖4a是在幅面與輥表面的物理現象的圖解視圖； 圖4b是示出根據本發明的實施例在行進幅面兩側上的塗覆器的圖解視圖； 圖4c是根據本發明的實施例的、包括傳送輥的塗覆器的示意圖； 圖4d是根據本發明的實施例的具有通風裝置的塗覆器封殼的示意圖； 圖5A和圖5B是冷卻函數和矽化函數的曲線圖描繪； 圖6是控制著冷卻和矽酮固體形成的現有技術方案的曲線圖描繪； 圖7是根據本發明的、幅面冷卻負荷與所需總流體和混合物中矽酮固體之間關係
的曲線圖描繪；以及 圖8A是根據本發明的、塗覆器封殼和向下運行的幅面的示意圖；以及 圖8B是根據本發明的、塗覆器封殼和向上運行的幅面的示意圖。
具體實施例方式
在這個過程中有兩個主要的要求——冷卻幅面的要求，由圖5中的頂部曲線圖表示；和向幅面表面塗覆特定量矽酮的要求，由圖5中的底部曲線圖表示。冷卻要求作為溫度和紙張重量的函數而變動，而對矽酮固體塗覆的要求則由表面性質決定且對於給定類型的印刷生產幾乎是恆定的。為了在高熱負荷(第一曲線的x軸)下提供充分幅面冷卻，需要較多流體。另一方面，進行表面處理所需的作為增滑劑的矽酮的量並不隨幅面冷卻負荷改變(第二曲線圖)。因此，如果執行第一函數來滿足冷卻要求，則在最終狀態將會塗覆過多或過少的矽酮材料用於作為增滑劑進行表面處理的目的，這是因為在所塗覆的初始流體內的大部分矽酮固體保留在幅面上，即，其並不像水的情況一樣蒸發掉。而當塗覆最小量的總流體時，即當需要最小的冷卻(和水分添加)時，迫使本領域技術人員利用矽酮/水流體混合物來操作該過程，矽酮/水流體混合物包含足夠的矽酮油濃度來作為增滑劑執行表面處理。但是，如果冷卻負荷增加，例如由於較高的引入幅面溫度和/或幅面重量，則將會需要額外流體用於冷卻，隨之導致與充當增滑劑所需的矽酮油量相比有過量的矽酮油。這會浪費矽酮油且可能實際上會使印刷材料的品質和外觀降級，因為已知過量矽酮固體會減小光澤且在墨水表面中造成條紋出現。因此，希望根據所需要的冷卻負荷來塗覆水而無需改變塗覆到最終產品上的矽酮固體的淨量。 美國專利公告第2004/0173149A1號教導了用以克服圖5所示問題的一種較難的混合函數。隨著冷卻要求增加，以及所希望的水分添加，這個辦法的目的在於減小矽酮/水混合物中矽酮油的濃度使得矽酮固體到終端產品的淨塗覆在本質上為恆定的。這個概念以圖6的曲線圖表示，其中第一曲線與圖5所示的曲線相同，但在此情況下，添加一種控制機構，以隨著根據第一曲線的總流體要求增加來減小流體混合物中矽酮含量。即
總流體X矽酮固體濃度=常數 在實踐中，很難以穩定可靠的方式來執行這個函數，因為其需要額外的混合機構、傳感器和控制裝置、和/或規定的水/矽酮混合物的調配處方用於所預期的引入幅面溫度和幅面重量的每個印刷條件。在實踐中，操作者仍可大體上塗覆一些過量矽酮，以便涵蓋混合物配方的缺失了控制硬體和/或控制裝置的變化和不穩定性。 本發明提供一種被動響應於因為對幅面所蒸發的水加以回收所致的變動蒸發負荷的機構。隨著冷卻負荷要求增加，如先前那樣，必須蒸發更多的水，但利用所提供的捕集和冷凝水蒸氣的機構，所增加的冷卻要求在很大程度上由回收的水加以補償。因此，所需的來自初始矽酮/水乳化液供應的總流體更接近恆定，如圖7中的頂部曲線與圖6中的現有技術情況下的頂部曲線相比所示。因此，可由操作者利用恆定矽酮濃度的供應混合物，這很少浪費矽酮材料且使印刷品具有良好的外觀品質。 首先轉至圖1，示出用於將矽酮/水混合物的流體傳送到熱幅面IO(幅面的運行可向上(如圖所示)、向下或水平)的常規塗覆器。(幅面10是材料幅面，通常由紙張組成，紙張用墨水印刷且隨後在諸如空氣浮動乾燥器這樣的熱空氣乾燥器中被乾燥)。隨著幅面通過蒸發而冷卻，產生熱量、蒸汽和矽酮霧氣。蒸汽和矽酮霧氣並不直接回收；它們通常被釋放到周圍環境或者被抽吸到乾燥器(未圖示)內，或者其組合。由於冷凝物和霧氣的沾汙，這會造成一些問題，在車間中靠近塗覆器的表面上、或者在乾燥器本身中導致滴落、材料蓄積和腐蝕。特別關注的是矽酮霧氣到乾燥器中的攝入，其中最後在後燃器中處理廢氣。這種矽酮夾帶是熟知的維護問題，因為其導致在這種後燃器中所用的熱回收交換器發生蓄積和堵塞，使得後燃器不能處理所需廢氣流。 圖2說明了解決這些問題的本發明的實施例，諸如通過在塗覆器封殼12內捕集熱蒸汽和矽酮霧氣、和視情況回收所捕集的材料以供再次使用。因此，矽酮/水供應被饋送到包容容器13，並且諸如輥這樣的塗覆器14被定位成使得塗覆器表面的一部分與容器13中的流體接觸。塗覆器14視情況可諸如通過向塗覆器內部供應合適冷卻液體(例如，水)而冷卻。這種冷卻液體可通過合適的管路以及塗覆器中的內部流動路徑再循環。塗覆器14也可包括表面處理用以增強潤溼性，諸如通過火焰噴塗或濺射過程向金屬表面塗覆的親水塗層，或者用以改進對墨水固體附著的阻力。合適的塗層是本領域技術人員熟知的且可在市場上購買到，諸如購自Racine Flame Spray， Inc。在優選實施例中，鉻表面處理用於充分的潤溼和抗墨性，鉻表面處理被修飾成非常光滑的表面，優選地小於5. ORa，最優選的小於1. ORa。 由於塗覆器14接觸矽酮/水混合物，混合物的一部分在塗覆器表面上攜載且隨後在塗覆器14旋轉時被塗覆到幅面10上。對塗覆器14旋轉的方向並無特別限制；其可在幅面行進的方向旋轉或者在與幅面行進相反的方向旋轉。幅面處置領域的技術人員可能會優選幅面行進方向，在向上方向或者向下方向為基本上豎直的，以便最佳地適應所述塗覆器的前面和後面的印刷線構件的總體布局。對於沿著基本向上方向行進的幅面，與在幅面行進方向旋轉相比，與幅面行進相反的旋轉通常允許在每次輥迴轉期間向幅面塗覆更多的矽酮/水混合物。相反，對於沿著基本向下方向行進的幅面，與在行進方向旋轉相比，與幅面行進相反方向的旋轉通常在每次輥迴轉期間向幅面塗覆更少的矽酮/水混合物。如塗覆器輥的旋轉速度所設置的塗覆器輥表面速度的速度遠低於幅面速度。輥表面速度與幅面速度的比例通常在0. 001至0. 03的範圍，但更寬的範圍也是可能的。可使用變速電機來驅動塗覆器14來獲得塗覆到幅面上的所希望的矽酮量。在幅面兩側.同時塗覆矽酮的情況下，也優選地對每個塗覆器輥的輥速度有獨立控制，用以允許操作者對用於將比另一側更多或更少的矽酮塗覆到幅面的一側的塗覆進行控制。 塗覆器14優選地完全或基本上封閉於封殼12內以便包含從幅面蒸發所產生的蒸汽和水蒸氣。因此，冷卻的塗覆器14提供表面或襯底用於冷凝蒸汽和水蒸氣並且將冷凝物和矽酮霧氣攜載回容器13。 圖3a說明了在單區或多區乾燥器15中乾燥之後的幅面線布置中的塗覆器。在所示實施例中，從乾燥器15排出的幅面路徑被向下導向，但本發明並不限於此。首先利用裝配到乾燥器排出輥21上的包括煙氣隧道16的密封封殼、和之後利用塗覆器封殼12，乾燥器15內的大氣與在塗覆矽酮/水混合物的過程中所產生的水蒸氣和矽酮霧氣分開，以冷卻幅面並向幅面提供表面處理(諸如增滑劑)。主激冷輥21可定位於煙氣隧道16的排出口處(用於主激冷輥21的冷卻劑連接和回火控制單元未圖示)。到激冷輥21的冷卻劑供應溫度通常在15t:至5(TC的範圍，其中2(TC至35t:是優選範圍。在所示實施例中，使用兩個矽酮/水塗覆器14,14'，它們各自為輥且與相應供應容器13,13'連通。矽酮/水混合物經由循環系統被供應到容器13， 13'，循環系統包括與集液槽18流體連通的再循環泵17，集液槽18從合適源接收矽酮/水供應。容器13，13'中的過量矽酮可返回到集液槽，如圖所示。塗覆器輥14，14'通過進給管線25,25'接收冷卻劑供應流動。容許冷卻劑流動通過旋轉接頭進入輥14，14'。內部流動通道設於輥14、14'裡側以促進到輥14，14'的圓柱形殼體的良好的流體傳熱，如激冷輥設計領域中的技術人員熟知的那樣。冷卻劑返回管線26、26'將用過的冷卻劑傳導回到主要冷卻劑返回管線。到塗覆器輥14、14'的冷卻劑供應溫度通常在1(TC至4(TC的範圍，其中12t:至25t:是優選範圍。多個激冷輥可放置於塗覆器下遊用於進一步冷卻幅面。冷卻劑供應和返回，以及冷卻劑回火控制單元19、19'用於向這些輥中的每個輥供應合適的冷卻劑，如本領域中已知的那樣。 圖3b說明了在單區或多區乾燥器15中乾燥之後的幅面線布置中的塗覆器，除了從乾燥器排出的幅面路徑被向上導向，其類似於圖3a的實施例。 因此，在前述實施例中，來自包含例如水和矽酮油混合物的供應的液體利用至少 一個塗覆器塗覆到幅面上。來自幅面的熱使水的至少一部分蒸發且所得到的水蒸氣由封殼 限制到緊靠著至少一個塗覆器周圍的體積。至少一個塗覆器由冷卻介質(優選地為水)在
內部冷卻到優選地範圍在i(rc至4(TC的溫度，其中12t:至25t:是優選範圍，以促進蒸發水
通過在塗覆器表面上冷凝而回收，同時避免諸如墨水固體這樣的致汙材料在塗覆器表面上 蓄積。而且，可回收由塗覆器的功能所產生的矽酮霧氣，如在幅面從塗覆器輥表面的切線分 開的位置處分割開液體薄膜所發生的這些矽酮霧氣。通過與冷凝水物理接觸利用溼潤來限 制和回收霧氣。可使用封殼內的額外冷卻輥提供用於冷凝和冷卻能量的額外表面積以提供 水蒸氣和矽酮霧氣的最大程度回收，如在圖4a中所圖示。 圖4b示出在幅面兩側和封殼或蒸汽腔室內的額外冷凝器塗覆器的實施例。成對 的第一輥和第二輥可緊密接觸或可被分隔開以允許更多的時間用於在輥之間的跨距內從 幅面蒸發水，如在圖4a中示出。例如，矽酮流體藉助於與第一塗覆器14a的液體薄膜接觸 來直接塗覆到第二塗覆器14。如在圖4a的實施例中，每一對的第一塗覆器和第二塗覆器都 被冷卻，諸如通過內部冷卻劑流動，以便通過冷凝和潤溼現象提供回收水蒸氣和矽酮霧氣 的機構。 圖4c說明了其中提供傳送輥來改進清潔性的實施例。冷卻盤塗覆器14藉助於旋 轉而從盤攜載流體並且將流體傳送到傳送輥24，但並不直接接觸幅面10。由盤塗覆器14 攜載的流體在傳送到傳送輥24之前通過與塗覆器表面接觸而冷卻。傳送輥24優選地具有 表面處理以提高在其圓周所攜載的流體量。這個表面處理優選地是呈輥24的表面中的大 孔或囊的形式，諸如塗覆到網紋輥上。大孔攜載過量流體用於保持輥表面冷卻同時僅將流 體的一部分傳送到幅面。因此，傳送輥24有效地具有冷卻表面，其能夠促進圖4b的上述冷 凝器輥的冷凝功能，但無需輥內部的冷卻劑的流動路徑。這種傳送輥設計允許簡單地移除 並清潔輥而無需斷開冷卻劑管線的連接和搬運流體填充輥的重量。 圖4d說明了在封殼12中包括通風裝置的實施例，其並不直接連接到車間或到幹 燥器封殼，而是包括霧氣消除裝置，諸如可在市場上購自錫達拉皮茲的Iowa Distributing Inc.的Air King過濾裝置。這個零件提供控制水分回收和霧氣收集的額外靈活性。通過 從塗覆器封殼12取回經調節的空氣流動和使該流動通過該過濾裝置30而移除水蒸氣和矽 酮霧氣的至少一部分。然後，來自過濾裝置的空氣將不含有害致汙物，並且可用於向車間或 向乾燥器補充空氣吸入口進行空氣的補充。可通過空氣流動阻尼器31和排風扇32(或者變 速鼓風機)來調節空氣流動以取回更多或更少的流動，其如先前所述，包含從幅面10蒸發 的水，從而提供額外的機構用於水分調節，與希望塗覆到幅面IO上的矽酮油的量無關。舉 例而言，如果希望向幅面供應較大量的水用於冷卻或者用於向紙張添加水分，而不改變所 塗覆的矽酮油的量，則從塗覆器封殼12提取回較少的空氣流動，從而造成更大量的水通過 在冷卻的塗覆器上冷凝而回收並且隨後塗覆到幅面上。相反，如果較少的水要塗覆到幅面 10上，則從塗覆器封殼12提取回較大量的空氣流動，從而減小可用於在冷卻的塗覆器和冷 凝輥上冷凝的水蒸氣的量，同時所塗覆的矽酮油的量保持不變。 如先前所述，需要使矽酮塗覆器輥封殼通風以防止矽酮霧氣逸出到車間或進入幹 燥器內。另外，如所描述，希望促進在冷卻的塗覆器輥表面上幅面與輥接觸處的區域的緊靠的鄰區中迅速回收從矽酮/水蒸發的蒸氣。圖8A公開了用於基本向下運行的幅面的優選 布置，其利用幅面運動來促進空氣在所希望的流動路徑中的流動，且也封閉緊接著輥與幅 面接觸區域的體積，沿著幅面路徑方向的距離為200mm或更小。如本領域技術人員已知，空 氣的邊界層遵循移動的表面，諸如幅面，這是由於流體的粘性和由於所述表面相對於流體 的總體積移動所造成的剪切力。因此，幅面提供原動力來賦予所述空氣動能使得它流入圖 8A的塗覆器封殼頂部。在幅面與輥接觸處的區域，防止所述邊界空氣沿著向下方向進一步 前移，因為輥有效地充當所述邊界流動的屏障。沒有圖8A的上封殼，所述邊界空氣的流動 將消散到車間內，主要在輥的上方，且可能包含著矽酮霧氣的所述空氣的至少一部分可返 回到乾燥器排出幅面槽，伴有之前所述的不當結果。圖8A的上封殼提供在被動(無需使用 風扇或其它額外的機械裝置來迫使空氣移動)引導所述空氣越過輥上方且將所述空氣向 下導向超過矽酮盤到盤下方位置的機構，從而防止矽酮霧氣向上返回到乾燥器排出開口的 潛在可能。這個上封殼形成流動通道以利用移動邊界層的動能來圍繞輥和矽酮盤被動地傳 導空氣且向下到塗覆器組件下方，遠離乾燥器排出口。 在幅面與輥接觸的區域中和其正下方，希望最大程度地捕集由剛傳送到接觸區域 的熱幅面處的矽酮/水流體中所包含的水蒸發產生的蒸氣。如之前所述，冷卻的塗覆器輥 提供準備表面用於通過迅速冷凝將所述蒸氣回收為水。圖8A的下擋板在所述擋板與幅面 之間形成迷宮型密封，且建立由幅面、塗覆器輥、盤、盤中流體、下封殼和所述擋板限制的體 積。因此從熱幅面產生的蒸汽被封閉且允許其在盤和所述擋板的冷卻表面上冷凝。第二盤 定位於矽酮儲集器盤和所述擋板的下方以捕捉所述冷凝的蒸汽且將其作為水返回到矽酮 供應源。 圖8b示出關於向上運行幅面的優選實施例。如之前那樣，移動的幅面攜載空氣邊 界層，在此情況下，所述幅面向上朝向幅面與輥接觸處的區域而行進。同樣，輥充當屏障，防 止所述邊界層空氣流經越過所述幅面與輥接觸區域。為了防止所述空氣朝向乾燥器的排出 口往回消散，外封殼形成流動通道來利用移動邊界層的動能在矽酮盤的下方和周圍以及在 塗覆器組件的上方被動地傳導空氣遠離乾燥器排出口 。上封殼在所述封殼與幅面之間提供 迷宮型密封，且形成由幅面、塗覆器輥、盤、盤中流體和所述上封殼所界定出的受限制體積。 因此從熱幅面產生的蒸汽被封閉且允許在輥的冷卻表面上冷凝，從而回收所述蒸氣並使蒸 汽返回到矽酮供應源。
權利要求
一種用於冷卻幅面的設備，包括流體供應和塗覆器，所述流體供應包括矽酮，所述塗覆器用於將所述流體傳送到所述幅面，其中所述塗覆器被冷卻且在幅面與輥接觸處的鄰近區域至少部分地由封殼封閉使得在從所述幅面蒸發所述流體時，蒸發的流體保留在所述封殼內且在所述塗覆器上冷凝。
2. 根據權利要求1所述的設備，其中所述流體還包括水。
3. 根據權利要求l所述的設備，其中所述塗覆器是輥。
4. 根據權利要求3所述的設備，其中所述輥是激冷輥，其由冷卻流體在內部加以冷卻。
5. 根據權利要求1所述的設備，其中所述流體包括矽酮和水乳化液。
6. 根據權利要求1所述的設備，其中所述塗覆器是一對輥，所述一對輥中的第一輥接 觸所述流體且所述一對輥中的第二輥接觸所述第一輥並將流體從所述第一輥傳送到所述 幅面。
7. 根據權利要求3所述的設備，其中所述輥的表面具有為Ra 5或更小的平滑度。
8. 根據權利要求3所述的設備，其中所述輥的表面具有為Ra l或更小的平滑度。
9. 根據權利要求3所述的設備，其中所述輥的表面是親水性的。
10. —種利用至少一個冷卻的塗覆器輥來向加熱後的幅面塗覆流體、並通過在所述加 熱後的幅面與所述至少一個塗覆器輥之間的接觸處緊靠的鄰區中的所述至少一個冷卻的 塗覆器輥的表面上冷凝所述蒸發的流體來促進蒸發的流體回收的方法，所述幅面在幅面路 徑中行進；所述方法包括提供包括矽酮和水的流體供應用於在幅面與輥接觸時由所述冷 卻的塗覆器輥塗覆到所述幅面上；在內部冷卻所述至少一個塗覆器輥；在所述至少一個塗 覆器輥的幅面與輥接觸處的延伸的鄰區處封閉所述幅面路徑，從而將隨著所述幅面而移動 的空氣及蒸汽的邊界層傳導到所述至少一個冷卻輥的表面附近以促進通過冷凝來對蒸發 的流體進行回收。
全文摘要
本發明提供用於向需要冷卻的印刷幅面塗覆矽酮流體的水基乳化液從而除了利用矽酮材料塗布所述幅面之外還促進幅面蒸發冷卻的設備和方法。在向幅面塗覆矽酮流體之後蒸發的水通過在塗覆器上冷凝而回收並再次塗覆到幅面上，從而節約了用以提供冷卻和增強的滑移特徵所必需的矽酮流體混合物的量，提高的滑移特徵是進一步搬運和加工幅面所必需的。冷凝步驟通過以下操作實現在包封著塗覆器及幅面的緊湊封殼內包含來自幅面的蒸發水，且視情況利用優選為水的冷卻介質，通過使所述冷卻介質流經塗覆器中的至少一個來激冷所述塗覆器。在某些實施例中，除了使蒸發水冷凝外，在塗布步驟中所形成的空氣傳播的矽酮霧氣被捕集且返回到流體塗覆器。
文檔編號B05C1/00GK101715372SQ200880009492
公開日2010年5月26日 申請日期2008年3月10日 優先權日2007年3月23日
發明者A·格朗讓, M·O·羅謝洛, P·賽德爾, S·扎加 申請人:美格特克系統公司