用于层压机的材料递送系统技术方案

公开一种用于递送材料至层压机辊的设备和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于层压机的材料递送系统相关申请的参考本申请要求2015年5月15日申请的美国临时申请第62/162,113号的权益。
本专利技术涉及适用于递送材料至层压机的设备和方法。
技术介绍
层压粘合剂已广泛用于柔性封装应用中，如用于食品、医药和消费者耐用行业。无溶剂聚氨基甲酸酯层压粘合剂在市场位置获得越来越多的重要性，这归因于达成较低能量占用和较高转化效率的技术的能力。当前技术发展水平层压机需要具有延长适用期的聚氨基甲酸酯，在处理温度下大于30分钟。较长适用期是粘合剂在所期望线速度下达成均匀涂布并且避免任何瑕疵和外观问题所需的。然而，延长的适用期减慢固化、粘合强度积累、NCO分解以及初级芳香族胺分解(PAA)，因此延迟货物运送。聚氨基甲酸酯粘合剂的反应性可通过多种不同方式调适，如改变异氰酸酯(芳香族或脂肪族)的官能度、类型、异氰酸酯和异氰酸酯反应性化合物的分子量和分子结构。还可使用催化剂调适反应性，如多个现有技术中所描述。设计适用期范围在若干分钟至长达数小时的聚氨基甲酸酯粘合剂是切实可行的。较短适用期产生较快固化、较快粘合发展、较快NCO分解、较快PAA分解、较高涂层重量以及较快成品货物运送，因此具有改进的转化效率。然而，由于现有商业层压机的局限性，具有例如短于30分钟的短适用期的聚氨基甲酸酯粘合剂在生产恒定高品质层制品时由于快速升高的粘度而通常经历困难。此可归因于粘合剂在商业层压机中的1号辊与2号辊之间的延长滞留时间，如图1所示，归因于过量粘合剂施加于两个辊之间。如果两个辊之间的粘合剂的量可减至最少以将粘合剂滞留时间减少，那么具有较短适用期的聚氨基甲酸酯粘合剂也可潜在地在层压应用中工作。当前材料递送设置不允许具有显著粘度差异、极端混合比的组分有效混合，以及在广泛流动速率范围内的精确流量控制。这些局限性阻碍混合机器与层压机同步并且使得难以调整混合单元的流动速率以匹配两个辊之间粘合剂的消耗速率。此外，短适用期具有材料随时间推移积累的风险，其可能需要频繁清洁辊，此导致产率损失。因此，期望一种材料递送系统，其允许在广泛低速率范围内的精确控制、具有极端比率和显著粘度差异的组分的有效混合、粘合剂的最小滞留时间以及辊经由多个自动清洁系统的有效清洁。
技术实现思路
在本专利技术的一个实施例中，公开一种用于将材料分配于层压机两个辊之间的设备，其包含：a)至少两个反应物储存槽，每一反应物储存槽具有齿轮泵；b)混合器，其连接至齿轮泵；c)分配喷嘴，其连接至混合器；d)含量检测器，其安装在两个辊之间的轨上；以及e)至少一个溶剂储存容器，其连接至混合器。在本专利技术的另一个实施例中，公开一种用于将材料分配于层压机两个辊之间的方法，其包含：a)从独立反应物储存槽释放至少两种反应物；b)使反应物与混合速度在1000rpm至8000rpm范围内的混合器接触，和；c)在混合器中混合反应物小于60秒以形成混合产物；d)将混合产物沉积于分配喷嘴中；e)从分配喷嘴将混合产物分配于两个辊之间；f)中断反应物释放；g)从第一溶剂储存容器释放第一溶剂；h)使第一溶剂与混合器接触i)将第一溶剂沉积于分配喷嘴中；j)从分配喷嘴将第一溶剂分配于两个辊之间；k)中断第一溶剂释放；以及l)重复步骤a)至步骤e)。附图说明图1描绘具有五个辊的层压机；并且图2是材料递送设备。具体实施方式所述设备一般可与适用于层压粘合剂的层压机装置一起使用。在一个实施例中，所述设备与包含五个辊的层压机一起使用，如图1所示。辊1称为计量辊并且是静止的。辊2称为转移辊，靠近辊1并且旋转。辊3称为差速辊，靠近辊2，并且以与辊2相反的方向旋转。涂覆至层制品的粘合剂数量通过辊3测定。辊4称为涂覆辊，靠近辊3，并且以与辊3相反的方向旋转。辊5称为计量辊，靠近辊4，并且以与辊4相反的方向旋转。辊可由橡胶或钢制成。在一个实施例中，辊3和辊5由橡胶制成并且辊1、辊2以及辊4由钢制成。粘合剂通常递送至辊1与辊2之间的间隔，其可视需要调节。粘合剂涂覆于辊4与辊5之间的一或多个衬底。在各种实施例中，所述一或多个衬底可为聚合物膜、金属化聚合物膜或箔。更优选实施例是其中可固化粘合剂组合物用于将两个聚合物膜、聚合物膜与金属化聚合物膜或聚合物膜与箔粘合在一起。优选的聚合物膜含有有机聚合物。用于膜中的有机聚合物的实例包括(但不限于)聚酯、聚烯烃(包括烯烃与其它单体的共聚物)、聚酰胺以及其掺合物。更优选的有机聚合物为聚对苯二甲酸亚乙酯、聚乙烯、聚丙烯以及尼龙。本专利技术的设备10以其最简单的形式包含反应物储存槽12和14；齿轮泵16和18，其能够分别控制反应物储存槽12和14中的流动速率；混合器24；溶剂储存容器28和30；分配喷嘴36，其将材料分配于层压机的辊1与辊2之间(辊3、辊4以及辊5在图2中未图示)；以及含量检测器38。管道20、22、26、32以及34是可由钢制成的管，并且可任选地为柔性的。管在不同部分取决于需要也可为硬质的和柔性的。在一个实施例中，所分配材料是粘合剂。设备包括多个反应物储存槽。一般而言，反应物储存槽可具有适用于工业应用的任何尺寸。槽可为可耐受至少1atm压力的材料。实例包括(但不限于)不锈钢和碳钢。在各种实施例中，反应物储存槽可配备有搅拌、氮气填充加热以及排气功能。每一反应物储存槽配备有齿轮泵。齿轮泵可为任何允许精确控制流动速率的装置。在各种实施例中，齿轮泵是允许将流动速率精确控制在1lb/min至30lbs/min范围内的流动速率的装置。齿轮泵和与其连接的管经适当设定大小以达成精确流动速率控制。在各种实施例中，流动速率介于0.5lbs/min至50lbs/min之间，在各种其它实施例中，介于2lbs/min至35lbs/min之间，并且在各种其它实施例中介于2.5lbs/min至25lbs/min之间。在各种实施例中，混合器是允许具有显著粘度差异的组分以极端混合比(如5:95的反应物1:反应物2至95:5的反应物1:反应物2)高速混合的动态混合器。混合器一般能够在100rpm至10,000rpm、在各种其它实施例中1000rpm至8000rpm并且在各种其它实施例中最优选4000rpm至6000rpm之间操作。另外，在各种实施例中，反应物在混合腔室中的滞留时间一般小于60秒、小于30秒并且在各种其它实施例中小于10秒。此外，混合单元被设计成以极端混合比率混合具有显著粘度差异的组分，其中反应物1的粘度与反应物2的粘度的比率在1:1至1:100范围内，并且两种组分之间的混合比为5:100至100:5。在各种其它实施例中，混合器是如果反应物1和反应物2具有类似粘度并且混合比为约1:1，那么可使用的静态混合器。混合产物沉积于分配喷嘴中。喷嘴的配置可为标准或专用的，旨在达成辊1与辊2之间的粘合剂的调平。为促进粘合剂的调平，喷嘴可安装在臂上，所述臂允许喷嘴沿辊的轴线方向来回行进，在各种实施例中至少每分钟4次、每分钟8次并且在各种其它实施例中每分钟10次至15次。检测辊1与辊2之间混合产物的高和低含量的含量检测器以电子方式连接至反应物储存槽的齿轮泵，允许流动速率在低含量下升高以及流动速率在高含量下降低。自动清洁系统包含至少一个溶剂储存容器，其经由管道(如管)连接至混合器。每一溶剂储存容器由不锈钢或碳钢制成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将材料分配于层压机两个辊之间的设备，包含：a)至少两个反应物储存槽，每一反应物储存槽具有齿轮泵；b)混合器，连接至所述齿轮泵；c)分配喷嘴，连接至所述混合器；d)含量检测器，安装在所述两个辊之间的轨上；以及e)至少一个溶剂储存容器，连接至所述混合器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.15 US 62/1621131.一种用于将材料分配于层压机两个辊之间的设备，包含：a)至少两个反应物储存槽，每一反应物储存槽具有齿轮泵；b)混合器，连接至所述齿轮泵；c)分配喷嘴，连接至所述混合器；d)含量检测器，安装在所述两个辊之间的轨上；以及e)至少一个溶剂储存容器，连接至所述混合器。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述含量检测器以电子方式连接至所述反应物储存槽的所述齿轮泵。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合器具有1000rpm至8000rpm范围内的混合速度。4.一种用于将材料分配于层压机两个辊之间的方法，包含：a)从独立反应物储存槽释放至少两种反应物b)使所述反应物与混合速度在1000rpm至8000rpm范围内的混合器接触并且；c)在所述混合器中混合所述反应物小于60秒以形成混合产物d)将所述混合产物沉积于分配喷嘴中e)从所述分配喷嘴将混合产物分配于所述两个辊之间；f)中断所述反应物的所述释放；g)从第一溶剂储存容器释放第一溶剂h)使所述第一溶剂与所述混合器接触)将所述第一溶剂沉积于所述分配喷嘴中；j)从所述分配喷嘴将所述第一溶剂分配于所述两个辊之间；k)中断所述第一溶剂的所述释放；并且l)重复步骤a)至步骤e)。5.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤k)中中断所述第一溶剂的所述释放之后，用从第二溶剂储存容器释放...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢瑞，郭银忠，K·斯哈诺比什，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US