热交换层压板制造技术

本发明专利技术涉及一种在热交换单元中用作热交换部件的热交换层压板，包括大致平面延伸的基层，前述基层双侧涂有导电接触层。接触层包括高分子量聚乙烯和碳黑。本发明专利技术还涉及热交换层压板的使用，并涉及包括这种热交换层压板的热交换单元和打印系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在热交换单元中用作热交换部件的热交换层压板。本专利技术还涉及热交 换层压板的使用以及涉及包括这种热交换层压板的热交换单元和打印系统。
技术介绍
由US7, 819, 516已知用于打印系统的热交换部件。该打印系统包括其中使用热交 换层压板的热交换单元，该热交换层压板包括大致平面延伸的基层，前述基层双侧涂有石 墨箱。穿过热交换单元沿热交换层压板供应接收介质，并且由此与石墨箱的外表面移动地 接触。已发现石墨箱的外表面在热交换单元使用期间被移动的接触介质缓慢磨损。因此热 交换单元的耐久性受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是进一步增加热交换部件的耐久性。为此，已提供一种在热交换单 元中用作热交换部件的热交换层压板，包括大致平面延伸的基层，前述基层双侧涂有导电 接触层，其包括高分子量聚乙烯聚合物和碳黑。 平面基层作为热交换层压板的一部分导致与热能给予或接收介质的有效接触。特 别是例如打印介质纸张的平面介质在操作中通常在沿热交换层压板的平面输送通路中输 送。基层被构造成使得其包括足够的强度和理想的刚度以在热交换单元中有效作用。这些 性质的选择可依赖于所用的热能给予和接收介质，包括在基层平面内的性质以及平面外的 性质两者。 能量给予和接收介质的表面不受热交换层压板的摩擦或表面粗糙度的损伤。选择 带有接触层的基层的双侧涂层使得热交换层压板表面的摩擦和粗糙度极小，使得不损坏能 量接收和给予介质。相靠介质并沿着介质滑动以交换热能的介质可包括相对高温的标记材 料。这意味着标记材料在其沿着热交换层压板通过时可能十分易受损坏。因此，热交换层 压板的带有非常小的摩擦的光滑表面是用于这种系统中的应用的重要特性。 在基层的两侧上具有接触层的基层的热交换层压板是导电的。这减小在应用这样 的层压板的系统中阻塞的危险。阻塞是出现由输送通道中沿热交换层压板由能量接收或给 予介质形成的障碍物。热交换层压板的电绝缘顶表面可导致热能接收和给予介质的静电充 电和接触层的静电充电。静电充电的介质可表现出粘附到例如热交换层压板、输送辊或其 它能量接收或给予介质。 基层两侧上的每个接触层包括高分子量聚乙烯。聚乙烯提供具有相对低表面能量 的惰性表面。如本文中所使用的，高分子量聚乙烯具有至少为5X105g/mol的平均分子量 Mw。高分子量聚乙烯存在于接触层的外表面，由此减少外表面的磨损。 此外，基层两侧上的每个接触层包括碳黑。适当的应用碳黑以对接触层提供导电 性。碳黑存在于接触层的外表面。因此接触层外表面的摩擦充电被减少和/或摩擦电荷被 从外表面移除。另外，热交换单元中热能给予或接收介质的摩擦充电被减少和/或摩擦电 荷被从热能给予或接收介质的接触表面移除。优选地，碳黑是包括具有至少100平方米每 克的比表面积的颗粒的高导性碳黑。 在根据本专利技术的热交换层压板的实施例中，以基于接触层的总重量的至少3wt% 的量提供所述碳黑，更优选地以基于接触层的总重量的至少4wt %的量提供所述碳黑，其中 碳黑包围聚乙稀域（domain)。已发现至少3wt%的碳黑在减少接触层的摩擦充电上是有效 的。当使用至少3wt%的碳黑时，会形成由碳黑包围的聚乙烯域。碳黑在接触层内形成导电 通路以用于从接触层外表面移除摩擦电荷。 此外，当在接触层内使用至少4wt%的碳黑时，已发现更容易制造接触层，这减少 接触层的摩擦充电。 在根据本专利技术的热交换层压板的实施例中，聚乙烯域具有最多50微米的数量平 均域尺寸。聚乙烯域的数量平均域尺寸是基于至少Imm2的接触层外表面统计确定并在所 测量的聚乙烯域数量上平均。已发现最多50微米的数量平均域尺寸改善接触层的摩擦充 电中的减少。 在根据本专利技术的热交换层压板的实施例中，接触层的聚乙烯域由具有体平均颗粒 尺寸为大约60微米或更小的聚乙烯粉末提供。为制备接触层，制作聚乙烯粉末和碳黑粉末 的混合物。已发现采用具有体平均颗粒尺寸为大约60微米或更小的聚乙烯粉末可容易地 形成具有小的聚乙烯域（即具有最多50微米的数量平均域尺寸）的接触层。 在根据本专利技术的热交换层压板的实施例中，接触层中的聚乙烯域由具有体平均颗 粒尺寸为大约30微米或更小的聚乙烯粉末提供。已发现采用具有体平均颗粒尺寸为大约 30微米或更小的聚乙烯粉末可容易地形成具有非常小的聚乙烯域（即具有最多30微米的 数量平均域尺寸）的接触层。 在根据本专利技术的热交换层压板的实施例中，聚乙烯具有的平均分子量Mw至少为 4X 106g/mol，更优选地至少为9X 106g/mol。当聚乙稀具有的平均分子量Mw至少为4X 106g/ mol时，接触层外表面的磨损显著降低。当聚乙烯具有的平均分子量Mw至少为9X106g/mol 时，在用于移动打印介质的应用中，基本上观察不到热交换层压板的接触层的磨损。 在根据本专利技术的热交换层压板的实施例中，导电非金属接触层具有最多200微米 的厚度。接触层因高分子量聚乙烯而具有相对低的热导性。通过限制接触层的厚度，改进 了热交换层压板的热导性。更优选地，接触层的厚度是大约100微米。将接触层的厚度限 制到大约100微米提供了热交换层压板的热传递效率的极小损耗。 在根据本专利技术的热交换层压板的实施例中，基层是金属片。基层为金属片提供相 对高的热导性。此外，基层为金属片提供导电通路以用于从接触层移除摩擦电荷。 在根据本专利技术的热交换层压板的实施例中，金属片包括铁镍合金。优选地，述铁镍 合金包括大致35 %的镍。镍含量大约为34-37%，优选为35-36 %镍的铁镍合金具有相当 低的热膨胀系数。这尤其适用于面心立方晶体结构的铁镍合金。热交换层压板中该金属合 金作为基层的使用导致热稳定基础形式。由带有低的杨氏模量和/或低的热膨胀系数的材 料构成的基层减小由于热交换层压板上高的温度梯度而褶皱的危险。特别地，在带有交叉 流动的热交换原理的应用中，层压板的一端（例如靠近打印机的打印引擎（print engine) 或熔合站的端）在操作中具有比另一端（例如靠近纸盒和/或递送站的端）高的温度。此 外，层压板的一侧（尤其为热能接收介质的输送通道侧）比层压板的相对侧（尤其为热能 供体的输送通道侧）冷。因此，沿层压板的厚度方向的以及在层压板平面中的较高的温度 梯度在操作中可导致层压板的较大的热膨胀梯度，从而潜在地导致层压板褶皱。 在根据本专利技术的热交换层压板的实施例中，基层具有小于2X 10 6m/m ·Κ的线性热 膨胀系数α。这导致层压板在暴露于较大的热梯度时低的褶皱危险，并因此导致热交换单 元的操作中较高的确定性。 在本专利技术的另一方面，根据本专利技术的热交换层压板在热交换单元中的使用，热交 换单元被构造成用于在能量给予元件与热交换层压板的第一接触层之间提供滑动接触以 及在能量接收元件与热交换层压板的第二接触层之间提供滑动接触。当第一接触层和第二 接触层因与能量给予元件或能量接收元件滑动接触而可能出现摩擦充电时，根据本专利技术的 热交换层压板尤其有利。能量给予元件和能量接收元件可为片、可为网、可为打印介质或任 何其它移动平面元件。 在根据本专利技术的热交换层压板的使用的实施例中，其中热交换单元是逆流式热交 换单元。如本文中所使用的，在逆向式热交换单元中，能量给予元件与热交换层压板的第一 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在热交换单元中用作热交换部件的热交换层压板，包括大致平面延伸的基层，所述基层双侧涂有导电接触层，其中所述导电接触层包括高分子量聚乙烯和碳黑。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·M·G·范登柯克霍夫，J·A·舒尔克斯，G·P·J·杜布夫，M·H·J·比尔斯肯斯林森，
申请(专利权)人：奥西技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL