CN104356409B - 一种厚度可测的液体自流成膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体自流成膜装置，所述装置包括：成膜室；至少一组位于成膜室内的成膜板组，所述成膜板组由两个成膜直面相对的成膜板组成，按成膜直面平行于重力方向设置所述成膜板；控制装置，用于控制成膜板组中两个成模板在垂直于重力方向的方向上相向或相背移动；检测装置，用于检测成膜板组中两个成模板在垂直于重力方向的方向上移动的距离；位移控制装置，用于控制成膜板组中两个成模板在垂直于重力方向的方向上移动的距离。本发明所述提供的成膜装置为利用重力产生自流的成膜装置，在成膜过程中可以延长膜的长度并控制成膜的厚度。该装置具有设备简单、操作简便和安全可靠等优点，方便使用。

Description

一种厚度可测的液体自流成膜装置

技术领域

本发明涉及一种厚度可测的液体自流成膜装置，具体涉及一种可调节形成膜厚度的自流成膜装置，属于膜加工设备领域。

背景技术

液体膜的制备一般采用将液体注入到玻璃或不锈钢板之上，再用用刮刀刮平的方法制作，工业化生产一般用刮膜机连续生产。控制刮刀到板的距离，可控制膜的厚度。用刮刀加工液体膜，液体不能连续加入，形成的膜尺寸有限。专利94246798.6是采用多层塔板用污水形成生物膜。专利CN102583713A介绍了用生物强化烧结硅藻土过滤水自流出水的工艺，不涉及自流膜的形成方法。专利CN1747828A涉及以挤出与共挤出吹膜法制备膜的方法。专利CN1392596A介绍了用化学气相沉积的方法制膜。专利CN1439517A介绍了喷射涂覆液形成膜的方法。专利CN1400632A中膜的形成采用了旋转产生的离心力。专利CN1121336A介绍了应用印刷的方法制膜。CN1218282A介绍了利用化学反应制膜的方法。专利CN1391080介绍为传热使用向下流动的液膜，所形成的液膜是附着在管上的。专利CN1287470介绍可形成均匀蚀刻液膜的装置，其配置于滚轮片式滚轮上，滚轮下方放置多个第一蚀刻液喷嘴，被刻蚀体水平放置。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用重力产生自流的成膜厚度可测的成膜装置，利用重力产生自流的成膜装置可形成不同长度且厚度可调的膜。

一种液体自流成膜装置，所述装置包括：

成膜室；

至少一组位于成膜室内的成膜板组，所述成膜板组由两个成膜直面相对的成膜板组成，按成膜直面平行于重力方向设置所述成膜板；

控制装置，用于控制成膜板组中至少一个成模板在垂直于重力方向的方向上移动；

检测装置，用于检测成膜板组中两个成模板在垂直于重力方向的方向上移动的距离；

位移控制装置，用于控制成膜板组中成模板在垂直于重力方向的方向上移动的距离。

上述技术方案中，所述每个成膜板组包括两个相同的、成膜面相对设置的成模板，所述成膜面为被希望成膜于其上的面；单个成膜板的成膜面为直面，且该成膜直面平行于重力方向。上述技术方案中所述成膜板利用重力使成膜液体产生自流，进而在成膜直面上成膜。

上述技术方案中，所述控制装置用于控制成膜板组中的至少一个成膜板。所述控制装置可仅控制成模板组两个成模板之一移动，进而改变两个成膜直面间的距离；所述控制装置也可同时控制成模板组中的两个成模板移动，使两个成膜板的成膜直面相向或相背移动，改变两个成膜直面间的距离，进而达到控制成膜厚度的目的。

上述技术方案中，所述检测装置用于检测成膜板组中两个成模板在垂直于重力方向的方向上移动的距离。本领域熟练技术人员可确定现有技术中用于位移测量的装置，如光栅尺等。

上述技术方案中，所述位移控制装置用于控制成膜板组中两个成模板在垂直于重力方向的方向上移动的距离。本领域熟练技术人员可确定现有技术中用于控制动力装置运行的装置。

本发明所述成膜装置优选所述检测装置与位移控制装置和控制装置相连，且其间设有控制器，所述控制器接收来自测量装置信号，控制位移控制装置和控制装置，使得两个相对的成膜直面间形成预设的距离。

本发明所述成膜装置优选所述成模板包括成膜直面和与成膜直面相连接的用于使成膜原料液体流至成膜直面的导流面。

本发明所述成膜装置进一步包括用于使得成膜原料顺利且均匀流至成膜直面的导流面，所述导流面可为直面也可为曲面，优选其为直面；所述成膜直面和导流面(402)可为一体结构，也可组装所得。

本发明优选所述成模板的成膜直面和导流面互成夹角连接。当导流面为直面时，所述成模板的成膜直面和导流面总体形成一折面。当成膜直面和导流面间具有一定的夹角时，两个成膜板相配形成漏斗的形状，便于成膜液体的自流。

本发明优选所述导流面为直面，且所述成膜直面与导流面间的夹角α为0～90°(不包括90°)，优选为30～60°，进一步优选为45～60°。本发明所述及数值范围，除另有说明外，其均包括端点值本身。

本发明所述成膜装置优选所述控制装置包括：动力装置和与动力装置配合使用的传动装置，所述传动装置包括：

至少两组导轨，按平行于成模板移动的方向设置所述导轨；

与导轨配合使用的滑块，所述滑块固定在成模板上；

丝杠传动装置，所述丝杠传动装置包括与动力装置相连的丝杠和与成模板相固定的丝杠螺母，且按平行于成模板移动的方向设置所述丝杠。

上述技术方案中，所述导轨可固定于成膜室的顶部或底部，且按平行于成模板移动的方向设置上述导轨；所述传动装置至少包括两组导轨，该两组导轨分别置于成模板的边缘侧，以保证成模板的平稳移动。

上述技术方案优选一个成膜板与至少两个丝杠传动装置配合使用。为保证多个丝杠传动装置同步运行，所述装置还包括电机同步控制装置，如电机同步控制器、电机同步轮等。为防止丝杠对成模板的支撑力不足导致成模板产生较大的变形，使形成的膜不均匀，采用多个丝杠支撑成膜板；一个丝杠动作时，为了使成膜板一侧的所有丝杠同时动作，在主动丝杠上安装的同步轮，依靠同步带带动装设在相邻丝杠上的同步轮，进而带动相邻丝杠的运动，保证宽大的成膜板的运动。

本发明所述动力装置为本领域用于提供动力的装置，如电机等。

进一步地，所述丝杠一端穿过固定于成膜室侧壁的固定板并连接动力装置，另一端穿过丝杠螺母，所述丝杠螺母通过连接件固定于成模板上。

本发明所述成膜装置优选所述成模板包括固定部，所述滑块与成模板的固定部相固定。

上述技术方案中，所述固定部设置的位置根据导轨的位置确定，使得位于其上的滑块与导轨可以相配使用即可。

本发明所述成膜装置优选所述位移控制装置包括刻度盘和基准盘，丝杠依次穿过基准盘、刻度盘，丝杠的末端连接动力装置；所述刻度盘是有一定厚度的空心柱体，在柱体侧面沿周向分度刻有刻度；基准盘固定在固定板上，刻度盘随丝杠的转动而转动，通过基准盘上的基准线与刻度盘上的刻度确定成模板移动的距离。

本发明所述成膜装置优选所述测量装置为光栅位移测量装置，具体包括光栅尺、测量基准、数显表，光栅尺由固定部和移动部组成。光栅尺固定部固定于成膜室侧壁上，光栅尺的移动部固定于成模板上；成膜室侧壁上设有测量基准，与光栅尺配合使用。数显表固定在成膜室侧壁外侧。

本发明所述各个部件间可采用现有技术公开的方式进行固定，如利用销、键、螺栓等。

本发明的有益效果：本发明所述提供的成膜装置为利用重力产生自流的成膜装置，在成膜过程中可以延长膜的长度并控制成膜的厚度。本发明设有成模板位移的测量装置及用于控制成模板移动距离的位移控制装置，可有效控制成模板位移的距离，控制两个成模板间的间距，进而控制成膜的厚度。该装置具有设备简单、操作简便和安全可靠等优点，方便使用。

附图说明

图1为一种液体自流成膜装置正视局部剖面图；

图2为图1的侧视局部剖面图；

图3为应用例1所得薄膜的照片；

图4为应用例1所得薄膜的照片；

附图标记如下：100、底板，101、电机，200、侧壁，300、固定板，400、成模板，401、成膜直面，402、导流面，500、导轨，600、滑块，700、连接件，800、丝杠螺母，900、丝杠，110、基准盘，120、刻度盘，130、测量基准，140、数显表，150、光栅尺固定部，160、光栅尺移动部。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

如图1所示，一种液体自流成膜装置包括底板100、两个成膜室侧壁200、两个固定板300、两个成膜板400、两个导轨500、四个滑块600、两个丝杠900、两个丝杠螺母800、两个丝杠螺母连接件700、两个电机101、两个基准盘110、两个刻度盘120、两个光栅尺、两个测量基准130、两个数显表140，光栅尺由光栅尺固定部150和光栅尺移动部160组成，以及连接上述零部件的螺钉、螺栓、螺母、键、销。

所述成膜板400包括成膜直面401和导流面402，所述导流面402为直面，且所述成膜直面401与导流面402间的夹角为30°。按成膜直面401平行于重力方向设置所述成膜板400。

两个成膜室侧壁200固定于底板100上，固定板300固定于两个成膜室侧壁200之间，两个成膜室侧壁200间的间距由两个固定板300的长度确定。两个导轨500分别安装在两个成膜室侧壁200上，按平行于成膜板400移动的方向设置所述导轨500；四个滑块600分别安装在两个成膜板400的顶部，其设置位置使得滑块600可在导轨500上移动。光栅尺固定部150固定于成膜室侧壁200上，光栅尺的移动部160固定于成模板400上；成膜室侧壁200上设有测量基准130，与光栅尺配合使用，数显表140固定在成膜室侧壁外侧。

成膜板400上固定丝杠螺母连接件700、连接件700上固定丝杠螺母800，丝杠900的一端穿过丝杠螺母800，另一端依次穿过固定板300、基准盘110、刻度盘120并与电机101相连，所述刻度盘120是有一定厚度的空心柱体，在柱体侧面沿周向分度刻有刻度，基准盘110固定在固定板300上。

使用时，调节电机让两个成膜板400相向运动，根据基准盘110和刻度盘120得知成模板移动的距离，到达预设的成膜直面401间的间隙。为了进一步提高准确性，通过数显表140获知成膜直面401间位移的距离，如所得成膜直面401间的间距与预设间距有差距，可对成膜板400间的间距进行进一步的微调。在两个导流面402间加入成膜液体，成膜液体在重力作用下，通过两个成膜板400下部成膜直面401间的间隙形成液体膜。

应用例1

调节电机让两个成膜板400相向运动，使两个成膜直面401间的间隙距离为150微米，将配制的2kg浓度为16％的聚丙烯腈制膜液加注到成膜室内成膜板400的导流面402上，在重力的作用下，制膜液从成膜直面401之间流出形成液膜，形成的液膜在空气中加热25秒后可使膜表面固化，15分钟后完全固化形成膜厚度为90微米的聚丙烯腈膜。该过程成膜效果稳定，膜表面平整、光滑、均匀、无针孔及缺陷如图3和4所示。

Claims (9)

1.一种厚度可测的液体自流成膜装置，其特征在于：所述装置包括：

成膜室；

至少一组位于成膜室内的成膜板组，所述成膜板组由两个成膜直面(401)相对的成膜板(400)组成，按成膜直面(401)平行于重力方向设置所述成膜板(400)，所述成膜直面(401)为被希望成膜于其上的面；

控制装置，用于控制成膜板组中至少一个成膜板(400)在垂直于重力方向的方向上移动；

检测装置，用于检测成膜板组中两个成膜板(400)在垂直于重力方向的方向上移动的距离；

位移控制装置，用于控制成膜板组中成膜板(400)在垂直于重力方向的方向上移动的距离。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述成膜板(400)包括成膜直面(401)和与成膜直面(401)相连接的用于使成膜原料液体流至成膜直面(401)的导流面(402)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述成膜直面(401)与导流面(402)互成夹角连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述导流面(402)为直面。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述导流面(402)与成膜直面(401)间的夹角为0～90°。

6.根据权利要求1～5任一项所述的装置，其特征在于：所述控制装置包括：动力装置和与动力装置配合使用的传动装置，所述传动装置包括：

至少两组导轨(500)，按平行于成膜板(400)移动的方向设置所述导轨(500)；

与导轨配合使用的滑块(600)，所述滑块(600)固定在成膜板(400)上；

丝杠传动装置，所述丝杠传动装置包括与动力装置相连的丝杠(900)和与成膜板(400)相固定的丝杠螺母(800)，且按平行于成膜板(400)移动的方向设置所述丝杠(900)。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述丝杠(900)一端穿过固定于成膜室侧壁(200)的固定板(300)并连接动力装置，另一端穿过丝杠螺母(800)，所述丝杠螺母(800)通过连接件(700)固定于成膜板(400)上。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述成膜板(400)包括固定部(403)，所述滑块(600)与成膜板(400)的固定部(403)相固定。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：控制装置，用于控制成膜板组中两个成膜板(400)在垂直于重力方向的方向上相向或相背移动。