用于将干粉末颗粒沉积到基底上并且将颗粒附接到基底的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于使用中空的旋转模板辊将可流动干粉末颗粒沉积到移动基底上并且将颗粒附接到基底的方法。

Method for depositing dry powder particles onto the substrate and attaching particles to the substrate

The present invention provides a method for depositing the movable dry powder particles onto a moving base and attaching the particles to the substrate using a hollow rotating template roll.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将干粉末颗粒沉积到基底上并且将颗粒附接到基底的方法
技术介绍
出于各种目的(例如作为隔离物)，颗粒经常被设置于基底上以产生回射制品、产生磨料制品、产生刮擦和嗅探制品等。
技术实现思路
总的来说，本文公开了用于使用中空的旋转模板辊将可流动干粉末颗粒沉积到移动基底上并且将颗粒附接到基底的方法。在以下具体实施方式中，这些方面和其它方面将显而易见。然而，在任何情况下，都不应当将此广泛的
技术实现思路
理解为是对可受权利要求书保护的主题的限制，不论此类主题是在最初提交的专利申请的权利要求书中呈现还是在修订的专利申请的权利要求书中呈现，或者另外是在申请过程中呈现。附图说明图1是可用于将可流动干粉末颗粒沉积到移动基底上的示例性装置和方法的侧面示意性剖视图。图2是可用于将可流动干粉末颗粒沉积到移动基底上的另一个示例性装置和方法的侧面示意性剖视图。图3是模板辊的示例性模板外壳的侧面透视图。图4是具有包括子孔的孔的示例性模板外壳的一部分的透视分离视图。图5是具有包括子孔的孔的另一个示例性模板外壳的一部分的透视分离视图。图6是其上附接有可流动干燥颗粒的示例性基底的顶视图，干粉末颗粒作为嵌套阵列存在于基底上。图7是其上附接有可流动干粉末颗粒并且这些可流动干粉末颗粒部分地嵌入其中的示例性多层基底的侧面示意性剖视图。图8是其上附接有可流动干粉末颗粒并且这些可流动干粉末颗粒部分地嵌入其中的示例性单片基底的侧面示意性剖视图。图9呈现在其上附接有可流动干粉末颗粒(玻璃微球体)的实验产生基底的光学显微照片。图10呈现在其上附接有可流动干粉末颗粒(活性炭)的实验产生基底的光学显微照片。在各附图中，类似参考标号指示类似元件。一些元件可以相同或等同的倍数存在；在此类情况下，可能仅通过参考标号来指定一个或多个代表性元件，但应当理解，此类参考标号适用于所有此类相同的元件。除非另外指明，否则本文件中的所有图示和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本专利技术的不同实施方案的目的。具体地，除非另外指明，否则仅用示例性术语描述各种部件的尺寸，并且不应当从附图推断各种部件的尺寸之间的关系。诸如“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“在...之下”、“在...之上”、“向上”和“向下”等的术语以其对于地球重力的常规意义来使用。如本文所用，作为对特性或属性的修饰语，除非另外具体地定义，否则术语“大致”意指将能容易被普通技术人员识别的特性或属性，而不需要高度近似(例如，对于可量化特性，在+/-20％以内)。对于角度取向，术语“大体上”意指在顺时针或逆时针30度内。除非另外具体地定义，否则术语“大体上”意指高度近似(例如，对于可量化特性，在+/-10％以内)。对于角度取向，术语“基本上”意指在顺时针或逆时针10度内。术语“基本上”意指非常高的近似度(例如，对于可量化的特性在正负1％内；对于角度取向在正负2度内)；应当理解，短语“至少基本上”包含“确切”匹配的具体情况。然而，即使是“确切”匹配，或使用术语诸如例如相同、相等、一致、均匀、恒定等的任何其它特征描述的情况，也将被理解为在普通公差内，或在适用于特定情况的测量误差内，而不是需要绝对精确或完全匹配。那些普通技术人员将会知道，本文中所使用的术语诸如“基本上不含”等并不排除存在一些含量极低(例如0.1％或更低)的材料，这可在例如使用经过惯常清洗工序的大规模生产设备时发生。本文所有对数值参数(尺寸、比率等)的参考均被理解为通过使用来源于参数的多次测量的平均值可计算的(除非另外指明)。具体实施方式术语表可流动干粉末颗粒意指至少基本上不含液体并且可例如由重力促动在干燥状态下自由流动的颗粒。具体地，干粉末意指颗粒为常规粉末的形式，而不是作为在液体中的分散体、悬浮液、糊剂、塑料溶胶、乳液等。术语干燥并不意味着颗粒必须完全不含可能通常存在于许多粉末中的痕量水分。分散意指在例如重力的影响下被动地分布可流动干粉末颗粒。分散不包括活性颗粒转移和/或沉积方法，例如喷涂、静电涂布等。模板辊意指包括外壳的辊，该外壳包括以预先确定图案延伸穿过其中的多个通孔，使得可流动干粉末颗粒可穿过通孔。阵列意指以图案(该图案可以是例如规则或不规则的)设置于(例如，附接到)基底上的干粉末颗粒群。在图1中以侧面示意性剖视图示出的是可用于将可流动干粉末颗粒40沉积到移动基底30上的示例性装置1和方法。该方法依赖于中空的旋转模板辊2，中空的旋转模板辊2围绕旋转轴旋转并且具有主径向外表面11和主径向内表面12。通过颗粒分配器6将可流动干粉末颗粒40分散在模板辊2的内部4内。颗粒40被分配到模板辊2的径向内部主表面12上，例如着陆在模板辊的主表面12的最低角部分(例如象限)上(注意到这包括其中可流动干粉末颗粒沉积到至少位于模板辊2的内部4的最低角部分17中的已存在的可流动干粉末颗粒的松散堆上/内的情况，而不是每个颗粒必须直接着陆在模板辊2的主表面12上)。在一些实施方案中，颗粒是重力下落的，这意味着它们从分配器6释放以便在重力的影响下自由下落，其中当颗粒离开分配器6时未对其施加任何其它力。当模板辊2旋转时，将基底30(例如，片状材料，诸如带背衬)引向模板辊2，使得基底的第一侧37的第一主表面33与模板辊2的主径向外表面11接触。(在一些实施方案中，这可通过背衬辊3来辅助，如图1所示的设计，背衬辊3可邻接模板辊2以便在它们之间形成辊隙5)。当模板辊2的径向外表面11和基底30沿着弓形路径以相同速度移动时(使得基底30沿着两个物品的运动方向相对于模板辊2的表面11基本没有滑动)，至少一个可流动干粉末颗粒40将进入模板辊2的一个通孔13并穿过其，以便接触基底30的第一主表面33。如本文稍后详细描述的，基底30的第一侧37(例如，第一侧37的第一主表面33)被构造成使得可流动干粉末颗粒40可附接于其上。因此，例如如图1所描绘的，当模板辊2和基底30遵循弓形路径时，颗粒被分布到通孔13中并且接触基底30的第一主表面33并附接到基底30的第一主表面33。基底30在分离点18处与模板辊2分开，以产生基底30，基底30包括附接到基底30的第一侧37的一系列可流动干粉末颗粒40。自由地翻滚在许多实施方案中，过量的可流动干粉末颗粒(即，“滞留”颗粒群46)可能存在于例如模板辊2的内部4的最低部分(例如象限)17(此类颗粒在被颗粒分配器6分配之后将通过由图1的箭头15所示的地球重力而朝向该位置促动)中。过量意指与可由基底30的主表面33通过模板辊2的该部分的通孔13暴露的区域容纳的颗粒相比，在模板辊2的内部4的该部分中存在显著更多的颗粒。在至少一些实施方案中，当模板辊2旋转时，这种“滞留”可流动干粉末颗粒能够在模板辊2的内部4内自由地翻滚(由地球重力促动)。自由地翻滚意指当模板辊2连续旋转时，在任何给定时间，模板辊2的内部4内的颗粒的滞留群46中的至少百分之五的颗粒正在沿着大致局部平行于模板辊2的内表面12的路径相对于模板辊2的内表面12移动(由地球重力促动)。自由地翻滚还意指这些移动颗粒的至少一半在辊2旋转时并非沿着模板辊2的内表面12简单地滑动(例如作为颗粒的单层)；相反，许多颗粒存在于深度为两个、三个或更多个(例如，相当多的)颗粒的堆叠中，并且当它们相对于模板辊2的内表面12移动时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将可流动干粉末颗粒附接到移动基底的方法，所述方法包括：将可流动干粉末颗粒分散到中空的旋转模板辊的主径向内表面上，使移动基底的第一主表面与所述中空的旋转模板辊的主径向外表面接触；至少在所述移动基底的所述第一主表面与所述中空的旋转模板辊的所述主径向外表面接触时，将热能施加到所述移动基底，使得所述移动基底的第一部分被加热到足以软化所述移动基底的所述第一部分的温度，其中所述第一部分包括所述第一主表面；当所述移动基底与所述模板辊一起旋转时，允许至少一些可流动干粉末颗粒穿过所述模板辊中的至少一些孔，以便接触所述移动基底的软化的第一主表面，并且部分地嵌入所述移动基底的所述第一部分中，以便附接于其上；并且，当所述模板辊旋转时，允许未附接到所述移动基底的所述第一部分的至少一些可流动干粉末颗粒沿着所述模板辊的所述主径向内表面自由地翻滚；以及，将所述移动基底的所述第一主表面与所述中空的旋转模板辊的所述主外表面分开，以便产生包括附接到其所述第一部分的可流动干粉末颗粒阵列的基底。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 US 62/269,7251.一种用于将可流动干粉末颗粒附接到移动基底的方法，所述方法包括：将可流动干粉末颗粒分散到中空的旋转模板辊的主径向内表面上，使移动基底的第一主表面与所述中空的旋转模板辊的主径向外表面接触；至少在所述移动基底的所述第一主表面与所述中空的旋转模板辊的所述主径向外表面接触时，将热能施加到所述移动基底，使得所述移动基底的第一部分被加热到足以软化所述移动基底的所述第一部分的温度，其中所述第一部分包括所述第一主表面；当所述移动基底与所述模板辊一起旋转时，允许至少一些可流动干粉末颗粒穿过所述模板辊中的至少一些孔，以便接触所述移动基底的软化的第一主表面，并且部分地嵌入所述移动基底的所述第一部分中，以便附接于其上；并且，当所述模板辊旋转时，允许未附接到所述移动基底的所述第一部分的至少一些可流动干粉末颗粒沿着所述模板辊的所述主径向内表面自由地翻滚；以及，将所述移动基底的所述第一主表面与所述中空的旋转模板辊的所述主外表面分开，以便产生包括附接到其所述第一部分的可流动干粉末颗粒阵列的基底。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述基底是具有第一层和第二层的多层基底，所述第一层提供所述基底的所述第一部分和第一主表面，并且由在第一软化温度下可软化的材料组成；所述第二层是支撑层，并且在小于所述第一层的所述第一软化温度以上30℃的温度下不软化。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述基底是单片基底，并且其中执行所述方法使得当热能被施加到所述移动基底时，使得所述基底的第一部分被加热到足以软化所述基底的所述第一部分的材料的温度，其中所述第一部分包括所述基底的所述第一主表面，并且所述基底的第二部分至少基本上保持未软化。4.根据权利要求1所述的方法，其中通过红外加热单元执行将热能施加到所述移动基底，使得所述基底的所述第一部分被加热到足以软化所述基底的所述第一部分的温度。5.根据权利要求1所述的方法，其中将热能施加到所述移动基底包括预热步骤，其中在所述移动基底的所述第一主表面与所述中空的旋转模板辊的所述主径向外表面接触之前加热所述移动基底。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒部分地嵌入所述基底的所述第一部分中至约20％至约60％的嵌入百分比。7.根据权利要求1所述的方法，其中当所述模板辊旋转时沿着所述模板辊的所述主径向内表面自由地翻滚的所述可流动干粉末颗粒随着所述模板辊旋转而形成滚动料堆。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述模板辊还包括至少一个颗粒接触构件，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·A·范德雷，马修·S·斯泰，马修·R·D·史密斯，安·M·吉尔曼，肖恩·C·多兹，约恩·E·达布勒，埃文·D·布鲁蒂内尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US