蒸气收集方法及设备技术

用于处理移动的不定长基片（１２）的设备（１０ａ）及方法。该设备（１０ａ）具有定位于所述基片（１２）的表面（１４）附近的控制表面（１５），从而在所述控制表面（１５）和所述基片（１２）之间限定出一控制间隙（Ｇ）。第一腔（１７）定位于所述控制表面（１５）附近，该第一腔（１７）具有气体引入装置（２１）。第二腔（１６ａ）定位于所述控制表面（１５）附近，该第二腔（１６ａ）具有气体排出装置（１８ａ）。所述控制表面（１５）和所述两个腔（１７、１６ａ）一起限定出一区域，在该区域中，气体的质量流量受到控制，从而显著地减小了对气相组分的稀释程度。通过引入受控气流（Ｍ１’），从而由于该系统中的压力梯度而减少了不受控的周围气流的流量，实现了上述目的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种蒸气收集方法，并且更具体地涉及一种能够在基本不稀释气相组分的情况下收集气相组分的方法。
技术介绍
在干燥带有涂层的材料期间，现有的用于除去和收回组分的实施手段一般使用干燥设备或者干燥炉。在封闭的及开放的干燥系统中，都使用收集罩或者收集口来收集基片或者材料所散发出的溶剂蒸气。现有的开放的蒸气收集系统一般使用空气处理系统，该空气处理系统无法在不大量吸入周围空气流的情况下选择性地主要吸入所想要的气相组分。封闭的蒸气收集系统一般会引入惰性气体循环系统，用以帮助净化封闭容积。无论是在哪一种系统中，周围空气或者惰性气体的引入都会稀释气相组分的浓度。从而，随后的使蒸气与稀释的蒸气流分离的过程可能是困难而又低效的。另外，与现有的蒸气收集系统有关的热力学现象经常会在基片或材料上或者在基片或材料附近出现不希望有的蒸气凝结。冷凝物会落在基片或材料上，并对材料的外观或者功能特征造成不利的影响。在工业条件下，工艺过程和加工设备周围的环境条件可能会包括有异物。在大容量干燥设备中，异物可能会在现有的干燥系统的大体积流量下被吸入到收集系统中。所希望的是，在气相组分基本上不被周围空气或者惰性气体稀释的情况下收集气相组分。另外，在一种工业条件下有优势的是，在相对较低的体积流量下收集气相组分，以防止夹带异物。
技术实现思路
本专利技术提供了用于在基本上不稀释的情况下运送和收集气相组分的方法及设备。所述的方法和设备利用位于基片表面附近的腔来实现基片表面附近的气相组分的收集。在本专利技术的方法中，提供至少一种具有至少一个主要表面的材料，该主要表面带有邻近气相。然后，将一腔定位在该材料表面附近，以在腔和材料之间限定出一间隙。所述间隙优选地小于等于3厘米。腔和材料表面之间的邻近气相限定出一区域，该区域具有一定量的物质。来自邻近气相的至少一部分所述物质通过引导通过所述区域的流动而被运送通过该腔。用以下公式来表示所述的气相流量M1+M2+M3＝M4(公式I)其中，M1是由压力梯度所引起的通过间隙进入所述区域并通过腔的物质的单位宽度总的净时间平均质量流量，M2是从材料的所述至少一个主要表面进入所述区域并通过腔的物质的单位宽度时间平均质量流量，M3是由材料运动所引起的通过间隙进入所述区域并通过腔的物质的单位宽度总的净时间平均质量流量，而M4是被运送通过腔的物质的单位宽度时间平均质量流量。出于本专利技术的目的，限定宽度的尺寸为间隙在垂直于材料运动方向的方向上并位于材料平面内的长度。本专利技术的方法和设备旨在基本上减小被运送通过腔的稀释气体的量。利用在材料表面附近的腔以及小的负压梯度能够基本上减小稀释气体的量，即M1。压力梯度(Δp)定义为腔下围处气压(pc)和腔外气压(po)之间的压力差，其中Δp＝pc-po。M1的值一般大于0但小于等于0.25千克/秒/米。优选的是，M1的值一般大于0但小于等于0.1千克/秒/米，且最优选的是，M1的值大于0但小于等于0.01千克/秒/米。在另一种表述中，可以用由M1导出的平均速度来表示进入腔的稀释气相组分的流量。利用在材料表面附近的腔以及小的负压梯度能够基本上减小通过间隙的气相的平均总净流速(<v>)。对本专利技术而言，<v>的值一般大于0但小于等于0.5米/秒。本专利技术的方法旨在通过基本上减小公式I中的M1值来显著地减小对在邻近气相中气相组分的稀释程度。M1表示由压力梯度所引起的进入所述区域的物质的单位宽度的总的净气相稀释流量。邻近气相中的物质的稀释会不利地影响气相收集系统的效率，并且会影响随后的分离工艺的实施。对于本专利技术的方法而言，M1大于0但是小于等于0.25千克/秒/米。另外，由于腔和材料表面之间相对较小的间隙，由受引导流动而造成的通过间隙的气相组分的平均流速一般小于等于0.5米/秒。在替代性实施例中，可将本专利技术视为一种用于处理移动的不定长基片的设备。该设备具有在基片表面附近的控制表面，用以在所述基片和该控制表面之间限定出一控制间隙。第一腔定位于所述控制表面附近，该第一腔具有气体引入装置。第二腔定位于所述控制表面附近，该第二腔具有气体排出装置。所述控制表面和所述两个腔一起限定出一区域，在该区域中，邻近气相具有一定量的物质。在引导该区域内的至少一部分所述物质时，物质的质量流量被分为以下几部分M1表示由压力梯度所引起的单位宽度进入或者离开所述区域的物质的总的净平均质量流量-时间，M1’表示从所述气体引入装置通过第一腔进入所述区域的物质的单位宽度总的净时间平均质量流量，M2表示从基片的所述至少一个主要表面进入所述区域的物质的单位宽度平均时间质量流量，M3表示由材料运动所引起的进入所述区域的物质的单位宽度的总的净时间平均质量流量，和M4表示通过所述气体排出装置所运送的物质的单位宽度时间平均质量流量。结合本专利技术的替代性实施例，用下面的公式来表示气相中的质量流量M1+M1’+M2+M3＝M4 (公式IA)本专利技术的设备将M1的值优选地限制为其绝对值小于等于0.25千克/秒/米。如上所述，邻近气相中的物质的稀释会不利地影响到系统。M1流量的其它缺点将使得这些缺点显而易见。例如，M1流量可能会含有微粒物和其它空气污染物。它一般具有不受控制的成分，并且具有不受控制的温度，以及不受控制的相对湿度。在本专利技术的可选实施例中，希望的是，通过基本上控制M1’和M4来减小对邻近气相中的气相组分的稀释程度。经过验证的是，具有受控湿度、优选的是干净的惰性气体的一个给定的流入气流M1’能够在不过度地增加稀释程度的情况下，实现许多功能，从而为材料提供干净、受控的环境。本领域技术人员将能容易地选择适于具体要求应用的气体环境的组分、温度和湿度。通过小心地控制引入M1’并收回M4的气体体积和条件，可以通过在区域内建立很小的正压力而显著地减小流量M1。在此情形中，所要指出的是，M1是带符号的数字，当M1表示进入所述区域的小的流入量时，它是正的，当M1表示流出所述区域的小的流出量时，它是负的。结合本专利技术，优选地使M1的绝对值保持小于0.25千克/秒/米，且最优选地使M1的绝对值保持小于0.025千克/秒/米。或者，可将本专利技术视为一种用于处理移动的不定长基片的方法，该方法包括以下步骤(a)将一控制表面定位于所述基片的一表面附近，以在基片和该控制表面之间限定出一控制间隙；(b)将第一腔定位于所述控制表面附近，该第一腔具有气体引入装置；(c)将第二腔定位于所述控制表面附近，该第二腔具有气体排出装置，使得所述控制表面和所述两个腔限定出一区域，在该区域中，邻近气相具有一定量的物质；和(d)引导运送所述区域内的至少一部分所述物质，使得在M1、M1’、M2、M3和M4为如上定义的质量流量时，MI+M1’+M2+M3＝M4。与上面关于设备的描述相同，该方法将M1的值优选地限制在绝对值小于等于0.25千克/秒/米。经过验证的是，表现该可选实施例的所述方法和设备可以在网状物加工中串联使用，从而形成多个区域或者多种应用。所述方法非常适于要求以有效方式收集蒸气组分的应用。有机溶剂和无机溶剂是常常作为载体来使用的组分的实例，用以允许在基片或者材料上沉积所要求的成分。一般通过供应充足的能量，使溶剂气化，从而将所述组分从基片或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理移动的不定长基片的设备，其包括：（ａ）位于所述基片表面附近的控制表面，从而在该控制表面和所述基片之间限定出一控制间隙；（ｂ）位于所述控制表面附近的第一腔，所述第一腔具有气体引入装置；（ｃ）在所述控制表面附 近的第二腔，所述第二腔具有气体排出装置，使得所述控制表面和所述两个腔限定出一区域，在该区域中，邻近气相具有一定量的物质；其中，在引导运送所述区域内的至少一部分所述物质时；Ｍ１表示由压力梯度所引起的进入或者离开所述区域的物质的 单位宽度的总的净时间平均质量流量，Ｍ１’表示从所述气体引入装置通过第一腔进入所述区域的物质的单位宽度的总的净时间平均质量流量，Ｍ２表示从所述基片的至少一个主要表面进入所述区域的物质的单位宽度时间平均质量流量，Ｍ３表示 由材料运动所引起的进入所述区域的物质的单位宽度的总的净时间平均质量流量，和Ｍ４表示通过所述气体排出装置所运送的物质的单位宽度的时间平均质量流量，使得Ｍ１＋Ｍ１’＋Ｍ２＋Ｍ３＝Ｍ４。

【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：克雷格A米勒，尼马尔K贾殷，威廉B科尔布，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]