專利名稱：玻璃容器的涂裝生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃容器的涂裝生產(chǎn)裝置與涂膜均勻一致且涂裝生產(chǎn)效率高的涂裝生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
一般玻璃容器的涂裝方法，主要采用噴涂法，即把液體涂料噴涂在玻璃容器表面，并為了提高裝飾性，在涂層表面進(jìn)行印刷、燙金等深加工。
然而采用噴涂法涂裝時(shí)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)涂料噴向玻璃容器表面以外的地方。換言之，大多數(shù)涂料并沒有被噴涂在玻璃容器表面形成涂膜，而是被浪費(fèi)掉了。從節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境的角度看，這些被浪費(fèi)的涂料有必要有效地回收利用。
對(duì)此問題，有方案提出，把原本用于金屬材料涂裝的靜電涂裝裝置用于玻璃容器涂裝。
然而玻璃材料的體積電阻率與金屬材料的體積電阻率相比，數(shù)值要大得多，并且玻璃材料的體積電阻率容易變化，因而即使采用靜電涂裝方法，所形成的涂膜的厚薄也不均勻，難以進(jìn)行高效率的涂裝生產(chǎn)。
對(duì)此問題，又有方案提出，在玻璃容器表面涂覆一層導(dǎo)電膜，在導(dǎo)電膜上再涂一層厚度為20~40μm的打底層，然后再用靜電涂裝裝置把粉末涂料噴涂在打底層上〔如專利文獻(xiàn)日本特開平8-156940號(hào)公報(bào)<專利申請(qǐng)范圍>〕。
然而此方法制造裝置多，制造工序復(fù)雜。導(dǎo)電膜、打底層、粉末涂料等成本高，當(dāng)然涂裝玻璃容器的成本也就高。此外，由于玻璃容器的構(gòu)成材料，大小形狀等條件相差很大，即使采用此方法，也難以在玻璃容器表面形成厚薄均勻一致的涂膜。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問題，本發(fā)明的發(fā)明者們進(jìn)行了長期的研究，反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)明了新方法、新裝置。那就是先把導(dǎo)電液噴涂在玻璃容器表面，形成一層連續(xù)層或者是不連續(xù)層的導(dǎo)電層，再用靜電涂裝裝置把液體涂料噴涂在導(dǎo)電層上，形成厚度均勻一致的涂膜。采用本方法生產(chǎn)穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、所形成的涂膜厚度均勻一致，涂膜與玻璃容器表面之間粘合牢固。
因此本發(fā)明的目的就是提供一套玻璃容器的涂裝生產(chǎn)裝置，采用上述方法，高效率地生產(chǎn)涂膜厚度均勻一致的涂裝玻璃容器。
根據(jù)本發(fā)明的方法，把導(dǎo)電處理裝置和靜電涂裝裝置依次排列，組成一套玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，能解決以上種種問題。
導(dǎo)電處理裝置能把含有界面活性劑的導(dǎo)電液噴涂在玻璃容器表面，形成一層連續(xù)層或者是不連續(xù)層的導(dǎo)電層。靜電涂裝裝置能把液體涂料噴涂在玻璃容器表面，形成靜電涂裝層。
本發(fā)明玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置把導(dǎo)電處理裝置和靜電涂裝裝置依次排列，這樣就能在玻璃容器表面先形成一層連續(xù)層或者是不連續(xù)層的導(dǎo)電層，而后用靜電涂裝裝置把液體涂料噴涂在導(dǎo)電層上，能形成涂膜厚度均勻一致的涂裝玻璃容器，并且生產(chǎn)效率高。
本發(fā)明玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置在組成之際，導(dǎo)電處理裝置應(yīng)擁有貯存罐、霧化裝置、霧化液出口。貯存罐是貯存導(dǎo)電液的，霧化裝置是霧化導(dǎo)電液的裝置，霧化液出口能控制霧化液噴出方向。
這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電處理裝置，操作簡單方便，體積小，能控制導(dǎo)電液的粒徑和噴出量。
本發(fā)明玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置在組成之際，導(dǎo)電處理裝置的霧化裝置噴霧口的后方，應(yīng)有攪拌氣的出口，攪拌氣從此口噴出。
這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電處理裝置，能使粒徑大的霧化液滴下，使粒徑小的霧化液噴出，所以導(dǎo)電液的粒徑和噴出量控制起來更容易。
本發(fā)明玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置在組成之際，導(dǎo)電處理裝置的霧化裝置噴霧口與霧化液出口之間，應(yīng)設(shè)置霧化箱。霧化箱是為了去除粒徑超過規(guī)定值的霧化液，霧化箱呈水平放置。
這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電處理裝置，能去除粒徑大的霧化液，例如去除粒徑在100μm以上的霧化液，僅使粒徑小的，符合規(guī)定值要求的霧化液吹附在玻璃容器表面。霧化箱呈水平放置能使導(dǎo)電處理裝置實(shí)現(xiàn)小型化。
本發(fā)明玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置在組成之際，導(dǎo)電處理裝置的霧化箱的中部，或者是彎曲部應(yīng)有送風(fēng)口，送風(fēng)口的風(fēng)帶動(dòng)霧化液，使霧化液從霧化液出口噴出。
這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電處理裝置，能更加方便地控制霧化液的粒徑和噴出量。此外，呈水平放置的霧化箱也能高效率地去除粒徑大的霧化液，僅使粒徑小的霧化液吹附在玻璃容器表面。
本發(fā)明玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置在組成之際，導(dǎo)電處理裝置的霧化箱的側(cè)面或者頂部應(yīng)設(shè)有整流板，且霧化箱的底面呈斜面。粒徑超過規(guī)定值的霧化液，通過整流板和底斜面可回收再利用。
這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電處理裝置，能去除粒徑大的霧化液，僅使粒徑小的霧化液吹附在玻璃容器表面。雖然霧化箱呈水平放置，但粒徑大的霧化液能通過整流板和底斜面回收再利用。
本發(fā)明玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置在組成之際，導(dǎo)電處理裝置的霧化裝置和霧化液噴出口可以有數(shù)個(gè)，霧化液從玻璃容器的周圍噴向玻璃容器，并附著在玻璃容器表面上。
這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電處理裝置，不管是圓柱形的玻璃容器，還是異形的玻璃容器，由于霧化液是從玻璃容器的周圍吹向玻璃容器，所以均能在玻璃容器表面形成均勻平整，厚薄一致的導(dǎo)電層。


圖1是玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置的模式圖；圖2是本發(fā)明玻璃容器涂裝生產(chǎn)工序圖；圖3是本發(fā)明導(dǎo)電處理裝置的模式圖；圖4是導(dǎo)電處理工作原理圖；圖5是導(dǎo)電液的粒度分布圖(之一)；圖6是導(dǎo)電液的粒度分布圖(之二)；圖7是導(dǎo)電層的狀態(tài)說明簡圖；圖8是本發(fā)明靜電涂裝裝置的模式圖；圖9是本發(fā)明另一款式的靜電涂裝裝置的模式圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例第一實(shí)施例是指如圖1所示，將導(dǎo)電處理裝置10和靜電涂裝裝置100依次排列，組合而成的玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置30。
使用玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置30，進(jìn)行涂裝生產(chǎn)的流程圖如圖2所示。其中STEP2表示導(dǎo)電處理工序，STEP4表示靜電涂裝工序。圖2中，STEP2和STEP4之間有一個(gè)STEP3，即導(dǎo)電層干燥工序。但實(shí)際生產(chǎn)中，導(dǎo)電層很快就自然干燥了，所以也可以省去STEP3，直接由STEP2進(jìn)入STEP4。
1、玻璃容器①形狀玻璃容器的形狀并無特別限制，化妝品瓶、藥用瓶、小口瓶、大口瓶、方形瓶、圓柱形瓶、異形瓶、方形器皿、圓柱形器皿、異形器皿等等均可。
②材質(zhì)與著色玻璃容器的玻璃種類也無限制，可以是鈉鈣玻璃、硼硅玻璃、鋁玻璃、磷酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃等等。
玻璃容器可以是無色透明，也可以是有色透明的，或者是有色半透明的。
2、導(dǎo)電處理裝置①結(jié)構(gòu)導(dǎo)電處理裝置可使用如圖3(a)(b)所示的導(dǎo)電處理裝置10。如圖4所示，導(dǎo)電處理裝置10有貯存導(dǎo)電液的貯存罐(圖中未畫出)，有霧化裝置82和霧化液噴出口97。霧化裝置82的作用是把貯存罐內(nèi)的導(dǎo)電液抽出、噴霧。霧化液噴出口97的作用是控制霧化液噴出方向。以上三樣應(yīng)如圖3(a)所示，裝配在框架58內(nèi)的規(guī)定位置上。如此就能把霧化裝置82噴出的霧化液導(dǎo)向霧化箱61和霧化液噴出口97，霧化箱61能去除粒徑大的霧化液，僅使粒徑小的霧化液從霧化液噴出口97噴出，玻璃容器8隨網(wǎng)帶69以一定速度通過霧化液噴出口97，粒徑小的霧化液就從某一側(cè)吹向并附著在玻璃容器8表面上。
使用這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電處理裝置10，能將霧狀導(dǎo)電液中粒徑大的霧化液去除，例如能把平均粒徑在100μm以上霧化液去除，僅使平均粒徑較小的霧化液噴出，這樣在玻璃容器表面就能形成厚薄均勻一致的導(dǎo)電層，使玻璃容器表面的體積電阻率穩(wěn)定一致。此外，由于導(dǎo)電層是由平均粒徑比較小的霧化液形成的，因而導(dǎo)電層在玻璃容器傳送途中，很快就自然干燥了，不需要一個(gè)專門的干燥工序。當(dāng)然設(shè)置一個(gè)干燥條件十分寬松的干燥工序也并非不可。總之，使用此種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電處理裝置10，能形成穩(wěn)定的導(dǎo)電層。
以下就導(dǎo)電處理裝置10的各主要部件及工作原理作詳細(xì)說明。
a、貯存罐貯存罐應(yīng)配備泵和攪拌裝置。泵可以把一定量的導(dǎo)電液輸送到霧化裝置。攪拌裝置是用來攪拌導(dǎo)電液的。此外貯存罐還應(yīng)配備溫度調(diào)節(jié)裝置，粘度調(diào)節(jié)裝置，導(dǎo)電率測定儀等裝置。另外為了便于回收液的再利用，還應(yīng)將貯存罐設(shè)置在霧化箱的下面，與霧化箱底面的排液口相連接。
b、霧化裝置霧化裝置的作用是將從貯存罐抽過來的導(dǎo)電液形成霧狀，使其成為霧狀的導(dǎo)電液。
霧狀方式可采用多種形式，例如噴霧式，超聲波振動(dòng)式等。從小型化和簡易化考慮，采用噴霧方式較理想。噴霧方式也就是利用高壓流體(空氣、水等)流過文丘里噴管時(shí)產(chǎn)生的低壓現(xiàn)象，把導(dǎo)電液吸到文丘里噴管內(nèi)來，噴出霧化液體。
霧化裝置噴霧口的后方，應(yīng)設(shè)置攪拌氣的噴出口。
其理由是攪拌氣能產(chǎn)生回旋氣流，使大粒徑的霧化液凝結(jié)滴下，小粒徑的霧化液隨著回旋氣流前進(jìn)。
c、霧化箱霧化箱在霧化裝置和霧化液噴出口之間，霧化箱能去除粒徑超過規(guī)定值的霧狀導(dǎo)電液，僅使粒徑在規(guī)定值內(nèi)的霧狀導(dǎo)電液吹附在玻璃容器表面。
霧化箱呈水平放置較為理想。
理由是水平放置的霧化箱能實(shí)現(xiàn)小型化，并且安裝和維修保養(yǎng)也比較容易。
另外在霧化箱的中部和彎曲部，應(yīng)如圖4(b)所示的那樣，設(shè)置一個(gè)送風(fēng)口92，送風(fēng)口的風(fēng)帶動(dòng)霧化液前進(jìn)，使霧化液從霧化液噴出口噴出。
這樣做的理由是送風(fēng)口92噴出的風(fēng)93，在推動(dòng)霧化液前進(jìn)的同時(shí)，還能去除粒徑大的霧化液，并能控制霧化液的噴出量。雖然霧化箱是水平放置的，但在霧化箱的中部和彎曲部適當(dāng)?shù)厮惋L(fēng)，能更有效地去除粒徑大的霧化液，使吹到玻璃容器表面的霧化液都是粒徑小的。
送風(fēng)口92的開設(shè)位置，可以選擇在半圓形和流線形的整流板的適當(dāng)位置上開始。
霧化箱61的側(cè)面或者頂部應(yīng)如圖4(b)所示的那樣，設(shè)置整流板85，霧化箱61的底面呈斜面87。粒徑超過規(guī)定值的霧化液，通過整流板和底斜面匯集到排液口89處排出回收再利用。
這樣的結(jié)構(gòu)，能有效去除粒徑大的霧化液，通過排液口全部回收再利用。雖然霧化箱是水平放置的，但是由于結(jié)構(gòu)精巧，它的回收效率非常高。
整流板截面形狀，除了半圓形和流線形外，當(dāng)然也可以采用其它形狀，例如半橢圓形、方形、階梯形等，但從風(fēng)流動(dòng)的流暢性來說，采用半圓形和流線形的整流板效果比較理想。
d、霧化液噴出口霧化裝置噴出的霧狀導(dǎo)電液，經(jīng)攪拌氣和送風(fēng)口的風(fēng)吹后，粒徑大的霧化液被去除，粒徑小的霧化液被送至霧化液噴出口噴出。因此霧化液噴出口的正對(duì)面如果有玻璃容器，粒徑小的霧化液就能十分均勻地覆蓋在玻璃容器表面上。
相對(duì)于水平放置的霧化箱，霧化液噴出口與霧化箱成90°直角排列。這樣排列的理由是能使從霧化液噴出口出來的霧化液均勻，柔和地吹附在玻璃容器表面上，從而形成厚薄均勻一致的導(dǎo)電層。
此外如圖4(a)所示，霧化裝置82、霧化箱61、霧化液噴出口97設(shè)置數(shù)個(gè)，使霧化液從玻璃容器周圍吹向玻璃容器。這樣不管是圓筒形玻璃容器，還是異形玻璃容器，或者是其它不規(guī)則形狀的玻璃容器，由于霧化液是從玻璃容器周圍吹向玻璃容器的，所以各種形狀的玻璃容器表面均能形成厚薄均勻一致的導(dǎo)電層。
e、工作原理請(qǐng)參照?qǐng)D4(a)和(b)，以下就導(dǎo)電處理裝置為什么能去除粒徑大的霧化液，以及導(dǎo)電處理裝置的工作原理作詳細(xì)說明。
導(dǎo)電液經(jīng)霧化處理從噴霧口81噴出，與此同時(shí)，噴霧口81后方的攪拌氣噴出口84也噴出攪拌氣83，攪拌氣83邊攪拌霧化液，邊推動(dòng)霧化液沿著霧化箱通道99前進(jìn)，前進(jìn)方向如箭頭91所示。霧化箱61的內(nèi)壁，例如側(cè)面和頂部，有半圓形或者流線型的整流板85，粒徑超過規(guī)定值的霧粒，與整流板85和內(nèi)壁面相碰撞，并附著在上面，以后逐漸增大、滑落。霧化箱61的底面呈斜面形狀，這些滑落的霧化液漸漸匯流，從排液口89排出，流入貯存罐(圖4中未畫出)，這樣就形成一個(gè)循環(huán)，回收再利用效率極高。
粒徑在規(guī)定值范圍內(nèi)的霧化液，繼續(xù)沿通道99前進(jìn)，途中有送風(fēng)口92噴出來的風(fēng)繼續(xù)推動(dòng)并引導(dǎo)霧化液從霧化液噴出口97噴出。這樣覆蓋在玻璃容器表面的霧化液，都是符合要求的，粒徑在規(guī)定值范圍內(nèi)的霧化液。
如上所述，導(dǎo)電處理裝置能去除粒徑超過規(guī)定值的霧化液，僅使粒徑小的，符合規(guī)定值要求的霧化液吹附在玻璃容器表面，形成厚薄均勻一致導(dǎo)電層。
3、導(dǎo)電液①界面活性劑的添加量導(dǎo)電液應(yīng)使用含有界面活性劑的水溶液。界面活性劑的添加量應(yīng)控制在導(dǎo)電液總量的0.1~50重量％范圍內(nèi)。
其理由是界面活性劑的添加量不足0.1重量％，經(jīng)導(dǎo)電處理后的玻璃容器表面的體積電阻率仍不穩(wěn)定，此后的靜電涂裝，也難以形成厚薄均勻一致的靜電涂裝層。而當(dāng)界面活性劑的添加量超過50重量％時(shí)，玻璃容器表面與靜電涂裝層之間的粘合力就很差，導(dǎo)電層的干燥也需很長時(shí)間。
所以，界面活性劑的添加量控制在導(dǎo)電液總量的0.5~20重量％范圍內(nèi)是較理想的，控制在1~10重量％范圍內(nèi)則更為理想。
界面活性劑的溶劑一般來說，用水就可以了。如果想快速溶解界面活性劑，也可以用乙醇先把界面活性劑溶解，再添加適量的水。界面活性劑與乙醇的混合比例可控制在20∶80~80∶20(重量％)范圍內(nèi)，混合均勻后再加適量的水，這樣的導(dǎo)電液效果更佳。
②界面活性劑的種類界面活性劑的種類較多，但應(yīng)從非離子類界面活性劑、陰離子類界面活性劑、陽離子類界面活性劑、兩性界面活性劑中選擇一種，或者選擇數(shù)種組成使用，效果比較理想。
理由是上述幾類界面活性劑，最多只需添加10重量％左右，就能使玻璃容器表面的體積電阻率均勻一致。
使用由非離子類界面活性劑和陽離子類界面活性劑組合而成的界面活性劑，則效果更佳。
理由是由非離子類界面活性劑和陽離子類界面活性劑組合而成的界面活性劑，最多只需添加7重量％左右，就能使玻璃容器表面的體積電阻率均勻一致。
相比較而言，非離子類界面活性劑中，聚氧化烯醚化合物的使用效果更為理想。
聚氧化烯醚化合物具體有聚氧化乙烯十二醚、聚氧化丙烯十二醚、聚氧化乙烯十六醚、聚氧化乙烯硬脂醚等，可選擇一種，或選擇數(shù)種組合使用。
使用聚氧化烯醚化合物性作為界面活性劑，最多只需添加5重量％左右，就能使玻璃容器表面的體積電阻率均勻一致。
導(dǎo)電液(水溶液狀態(tài))的體積電阻率控制在1×10-4~1×107Ω·cm范圍內(nèi)是比較好的，控制在1×10-3~1×106Ω·cm范圍內(nèi)則更理想，控制在1×10-2~1×105Ω·cm范圍內(nèi)則是最理想的了。
將導(dǎo)電液(水溶液狀態(tài))的體積電阻率控制在這個(gè)范圍內(nèi)，能使玻璃容器表面的體積電阻率更均勻一致。
③導(dǎo)電液的噴涂量導(dǎo)電液的噴涂量(單位時(shí)間)應(yīng)控制在1~100cm3/分范圍內(nèi)。
理由是導(dǎo)電液的噴涂量不足1cm3/分，玻璃容器雖經(jīng)導(dǎo)電處理后，表面的體積電阻率仍不穩(wěn)定，當(dāng)然也難以形成厚薄均勻的靜電涂裝層。而當(dāng)導(dǎo)電液的噴涂量超過100cm3/分時(shí)，玻璃容器表面與靜電涂裝層之間的粘合力顯著下降，導(dǎo)電層的干燥時(shí)間也需很長時(shí)間。
所以導(dǎo)電液的噴涂量(單位時(shí)間)控制在5~70cm3/分范圍內(nèi)是較理想的，控制在10~300cm3/分范圍內(nèi)則更理想。
④導(dǎo)電液的平均粒徑霧化處理后，霧狀導(dǎo)電液的平均粒徑應(yīng)控制在100μm以下。
其理由是霧狀導(dǎo)電液的平均粒徑在100μm以上，玻璃容器雖經(jīng)導(dǎo)電處理后，表面的體積電阻率仍不穩(wěn)定，難以形成厚薄均勻的靜電涂裝層。此外導(dǎo)電層干燥也變得難以控制，還容易產(chǎn)生噴涂不均等缺點(diǎn)。
然而霧狀導(dǎo)電液的平均粒徑太小，則在玻璃容器表面形成同樣厚度的導(dǎo)電層時(shí)，所需時(shí)間太長?；蛘哒f時(shí)間可控制，但導(dǎo)電處理裝置的結(jié)構(gòu)變得很復(fù)雜。
所以霧化處理后，霧狀導(dǎo)電液的平均粒徑控制在5~50μm范圍內(nèi)是理想的，控制在10~30μm范圍內(nèi)則是最理想的了。
圖5、圖6是用激光型粒度分布測定儀測量的霧狀導(dǎo)電液的粒度分布圖。圖5是粒徑在規(guī)定范圍內(nèi)的霧狀導(dǎo)電液的粒度分布圖，圖6是一部分粒徑超過規(guī)定范圍的霧狀導(dǎo)電液的粒度分布圖。各圖中，左豎軸表示霧狀導(dǎo)電液的總量中，某一特定粒徑出現(xiàn)的頻度(％)。右豎軸表示某一特定粒徑出現(xiàn)頻度的累積(％)。
使用粒度分布如圖5所示的霧狀導(dǎo)電液，對(duì)玻璃容器表面進(jìn)行導(dǎo)電處理，所形成的導(dǎo)電層厚薄均勻一致，不會(huì)產(chǎn)生噴涂不均等缺點(diǎn)，其后靜電噴涂所形成的靜電涂裝層也厚薄均勻一致，并且生產(chǎn)效率高。而使用粒度分布如圖6所示的霧狀導(dǎo)電液，對(duì)玻璃容器表面進(jìn)行導(dǎo)電處理，所形成的導(dǎo)電層厚薄不均，易產(chǎn)生噴涂不均等缺點(diǎn)，并且導(dǎo)電液的回收量也很大。
從生產(chǎn)效率，涂裝質(zhì)量等各方面綜合考慮，將霧狀導(dǎo)電液的平均粒徑控制在100μm以下，應(yīng)該說是一個(gè)比較好的方法。
霧狀導(dǎo)電液的平均粒徑可用激光型粒度分布測定儀或者紅外線型粒度分布測定儀來測量。
⑤導(dǎo)電液的霧化壓力導(dǎo)電液的霧化壓力應(yīng)控制在0.01~1mpa，霧化不充分，起不到調(diào)節(jié)玻璃容器表面的體積電阻率，使其均勻一致的作用。而當(dāng)霧化壓力超過1mpa時(shí)，壓力太大，玻璃容器表面的霧化液太多，也會(huì)造成玻璃容器表面與靜電涂裝層之間粘合力下降。
所以將導(dǎo)電液的霧化壓力控制在0.03~0.95mpa范圍內(nèi)是較理想的，控制在0.05~0.9mpa范圍內(nèi)則是更加理想。
⑥導(dǎo)電液的送風(fēng)風(fēng)壓導(dǎo)電液的送風(fēng)風(fēng)壓應(yīng)控制在0.01~1mpa范圍內(nèi)。
其理由是送風(fēng)風(fēng)壓如果小于0.01mpa，會(huì)造成玻璃容器表面某一部位霧化液過多，某一部位霧化液稀少的不均現(xiàn)象。而當(dāng)送風(fēng)風(fēng)壓超過1mpa時(shí)，霧化液噴出壓力太大，霧化液過分飛散，玻璃容器表面上霧化液反而很少，也就起不到調(diào)節(jié)玻璃容器表面的體積電阻率，使其均勻一致的作用。
所以將導(dǎo)電液的送風(fēng)風(fēng)壓控制在0.03~0.95mpa范圍內(nèi)是較理想的，控制在0.05~0.9mpa范圍內(nèi)則更加理想。
4、導(dǎo)電層連續(xù)層和不連續(xù)層的導(dǎo)電層如圖7(a)、(b)所示，導(dǎo)電層有連續(xù)層和不連續(xù)層兩種。圖7(a)是連續(xù)層導(dǎo)電層。玻璃容器2的表面有一層厚薄均勻，體積電阻率一致，連續(xù)不斷導(dǎo)電層4，導(dǎo)電層4上面是厚薄均勻的靜電涂裝層6。圖7(b)是不連續(xù)層的導(dǎo)電層。玻璃容器2的表面有一層厚薄均勻，間斷的導(dǎo)電層4，不連續(xù)層的導(dǎo)電層能使玻璃容器2表面與靜電涂裝層6之間的粘合力更加牢固。
體積電阻率由導(dǎo)電液形成的導(dǎo)電層(連續(xù)層)，它的體積電阻率應(yīng)控制在1×10-6~1×104Ω·cm范圍內(nèi)。
其理由是如要導(dǎo)電層的體積電阻率小于1×10-6Ω·cm，那么能被使用的界面活性劑的種類就很少。而當(dāng)導(dǎo)電層的體積電阻率大于1×104Ω·cm時(shí)，玻璃容器雖然經(jīng)過了導(dǎo)電處理，但它表面的體積電阻率仍不穩(wěn)定，當(dāng)然也難以形成厚薄均勻的靜電涂裝層。
所以，將導(dǎo)電層的體積電阻率控制在1×10-5~1×103Ω·cm范圍內(nèi)是較理想的，控制在1×10-4~1×102Ω·cm范圍內(nèi)則更加理想。
導(dǎo)電層的體積電阻率可用體積電阻測定裝置來測量。
導(dǎo)電層的厚度導(dǎo)電層(連續(xù)層)的厚度并無特別限制，一般來說，應(yīng)控制在0.01~10μm范圍內(nèi)。
其理由是導(dǎo)電層的厚度不足0.01μm，那么玻璃容器表面的體積電阻率仍是不穩(wěn)定的。而當(dāng)導(dǎo)電層的厚度超過10μm時(shí)，導(dǎo)電層的形成及干燥所需時(shí)間就太長了。
所以將導(dǎo)電層的厚度控制在0.1~5μm范圍內(nèi)是較理想的，控制在0.5~2μm范圍內(nèi)則是更加理想的了。
導(dǎo)電層的厚度可用電子顯微鏡或光學(xué)測厚儀來測量。
5、導(dǎo)電層的干燥裝置①構(gòu)成在靜電涂裝工序?qū)嵤┲?，也可如圖1所示，設(shè)置一個(gè)干燥裝置20。
其目的是為了去除導(dǎo)電層中所含的水分，并把靜電處理層的體積電阻率控制規(guī)定氛圍內(nèi)。
干燥方法可采用吹風(fēng)，加熱(30~100℃)等方法。
如前所述，霧狀導(dǎo)電液的平均粒徑只要控制在100μm以下，那么所形成的導(dǎo)電層很快就自然干燥了，也無須專門設(shè)置一個(gè)干燥工序，并且導(dǎo)電層的體積電阻率完全能控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
②輸送裝置在導(dǎo)電處理裝置和靜電涂裝裝置之間，可如圖1那樣，設(shè)置一個(gè)玻璃容器自動(dòng)輸送裝置40。目的是讓玻璃容器經(jīng)導(dǎo)電處理后，直接進(jìn)入靜電涂裝工序，這樣既簡化了制造工序，又縮短了作業(yè)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
玻璃容器自動(dòng)輸送裝置40可采用網(wǎng)帶輸送方式，例如用網(wǎng)帶69把導(dǎo)電處理和靜電涂裝這兩個(gè)工序連接起來。
6、靜電涂裝裝置①靜電涂裝裝置靜電涂裝裝置可使用大家所熟悉的靜電涂裝噴槍，圖8所示的靜電涂裝噴槍100是比較具有代表性的。
靜電涂裝噴槍100的槍頭由涂料噴射孔115、電極112、電極環(huán)103、空氣噴射孔107、108組成。
靜電涂裝噴槍100的槍體由高壓發(fā)生器110、涂料供給通道104、壓縮空氣供給通道(圖中未畫出)組成。
圖9所示的靜電涂裝噴槍100，槍頭涂料噴射孔115是回旋式的，空氣噴射孔108噴出的壓縮空氣帶動(dòng)噴射孔115旋轉(zhuǎn)，利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，使涂料噴射更均勻。
此外，把涂料供給通道改成線圈型，如圖9中涂料供給通道120，能使噴槍小型化。
②電壓靜電涂裝時(shí)電壓應(yīng)控制在0.1~100kv范圍內(nèi)。
其理由是電壓不足0.1kv，難以進(jìn)行均勻的靜電涂裝。而當(dāng)電壓超過100kv時(shí)，大部分涂料都飛向玻璃容器以外的地方了。
所以將電壓控制在1~50kv范圍內(nèi)是較理想的，控制在10~30kv范圍內(nèi)則更加理想的。
③液體涂料a、種類液體涂料的種類并無特別限制，可以是醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯樹脂、乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、硅酮樹脂、酚醛樹脂等等。
b、固化性樹脂液體涂料應(yīng)使用熱固化性樹脂或者紫外線固化性樹脂。
其理由是熱固化性樹脂形成的涂膜，與玻璃容器表面之間的粘合力強(qiáng)，表面保護(hù)性良好。固化方式用加熱爐加熱，即可形成涂膜。使用紫外線固化性樹脂的時(shí)候，用紫外線照射，即可迅速固化成膜。
c、粘度液體涂料的粘度(25℃)應(yīng)控制在5~100,000mpa.s范圍內(nèi)。
其理由是涂料的粘度如不足5mpa.s，使用困難，涂膜厚度達(dá)不到要求。而當(dāng)涂料的粘度超過100,000mpa.s時(shí)，涂膜厚度太厚，或者說用靜電涂裝噴槍根本無法噴涂。
所以液體涂料的粘度(25℃)控制在10~10,000mpa.s范圍內(nèi)是較理想的，控制在100~5,000mpa.s范圍內(nèi)則更加理想。
d、涂膜涂膜的厚度并無特別限制，一般來說應(yīng)控制在5~200μm范圍內(nèi)。
其理由是涂膜的厚度如不足5μm，涂膜的機(jī)械強(qiáng)度底，容易脫落。而當(dāng)涂膜厚度超過200μm時(shí)，涂膜的形成及干燥均需花費(fèi)大量時(shí)間。
所以將涂膜的厚度控制在10~100μm范圍內(nèi)是較理想的，控制在20~50μm范圍內(nèi)則更加理想。
實(shí)例11、涂裝玻璃容器的生產(chǎn)①導(dǎo)電處理工序把玻璃容器(高度為10cm的小口玻璃瓶)，放到導(dǎo)電處理生產(chǎn)線上，導(dǎo)電處理裝置如圖3所示，設(shè)定條件如下，進(jìn)行玻璃容器表面的導(dǎo)電處理。
導(dǎo)電液丙烯醚5重量％水溶液(聚氧化乙烯十二醚)霧化壓力0.7mpa送風(fēng)風(fēng)壓0.7mpa噴涂量 60cm3/分②靜電涂裝工序接著，使用如圖8所示的靜電涂裝噴槍，設(shè)定條件如下，對(duì)玻璃容器表面進(jìn)行靜電涂裝。
液體涂料彩色清漆(丙烯三聚氰氨類樹脂)粘度100mpa.s噴涂量60cm3/分高電壓12kv2、涂裝玻璃容器的評(píng)價(jià)①涂膜的外觀性能取10個(gè)涂裝玻璃容器，用膜厚測定儀測量涂膜的厚度，用以下基準(zhǔn)，進(jìn)行涂膜外觀性能評(píng)價(jià)。
優(yōu)厚度差別在平均值的±10％以內(nèi)。
良厚度差別在平均值的±20％以內(nèi)。
中厚度差別在平均值的±30％以內(nèi)。
差厚度差別在平均值的±30％以上。
②涂膜強(qiáng)度取10個(gè)涂裝玻璃容器，用劃格法和以下基準(zhǔn)，進(jìn)行涂膜強(qiáng)度評(píng)價(jià)。
優(yōu)平均脫落數(shù)在0~1個(gè)/100格以內(nèi)。
良平均脫落數(shù)在2~5個(gè)/100格以內(nèi)。
中平均脫落數(shù)在6~10個(gè)/100格以內(nèi)。
差平均脫落數(shù)在11個(gè)/100格以上。
③生產(chǎn)效率(液體涂料的消耗量)計(jì)算生產(chǎn)1000個(gè)涂裝玻璃容器所需的涂料量，用以下基準(zhǔn)，進(jìn)行生產(chǎn)效率評(píng)價(jià)。
優(yōu)涂料使用量平均在2g/只以下。
良涂料使用量平均在3g/只以下。
中涂料使用量平均在4g/只以下。
差涂料使用量平均在4g/只以上。
實(shí)例2~13實(shí)例2~13中，導(dǎo)電液內(nèi)的界面活性劑各不相同，具體請(qǐng)看表1，其他生產(chǎn)條件，靜電涂裝條件，評(píng)價(jià)方法等均與實(shí)例1相同。
評(píng)價(jià)結(jié)果表明，非離子類界面活性劑(實(shí)例2~3)，陽離子類界面活性劑(實(shí)例7~9)使用效果較為理想。
實(shí)例14~16實(shí)例14~16中，導(dǎo)電液內(nèi)的界面活性劑是由兩種界面活性劑組合而成的，具體請(qǐng)看表2，其它生產(chǎn)條件，靜電涂裝條件，評(píng)價(jià)方法等均與實(shí)例1相同。
評(píng)價(jià)結(jié)果表明，非離子類界面活性劑和陽離子類界面活性劑組合而成的界面活性劑(實(shí)例15)使用效果更加理想。
實(shí)例17~19實(shí)例17~19中，導(dǎo)電液內(nèi)界面活性劑的添加量各不相同，具體請(qǐng)看表3，其它生產(chǎn)條件，靜電涂裝條件，評(píng)價(jià)方法等均與實(shí)例1相同。
評(píng)價(jià)結(jié)果表明，非離子類界面活性劑添加5重量％左右，陽離子類界面活性劑添加0.5~2重量％左右，這樣組合而成的界面活性劑使用效果最理想。
比較例1比較例1則是未進(jìn)過導(dǎo)電處理，直接進(jìn)行靜電涂裝的。其它生產(chǎn)條件，靜電涂裝條件，評(píng)價(jià)方法等均與實(shí)例1相同。
比較例2比較例2則是導(dǎo)電液中未添加界面活性劑。其它生產(chǎn)條件，靜電涂裝條件，評(píng)價(jià)方法等均與實(shí)例1相同。
比較例3比較例3則是導(dǎo)電液中添加的不是界面活性劑，而是導(dǎo)電性樹脂(聚丙烯酸型陽離子材料)。其它生產(chǎn)條件，靜電涂裝條件，評(píng)價(jià)方法等均與實(shí)例1相同。
表1

表2

表3

使用本發(fā)明的玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，把含有界面活性劑的導(dǎo)電液吹附在玻璃容器表面，形成一層連續(xù)層，或者是不連續(xù)層的導(dǎo)電層，再用靜電涂裝裝置把液體涂料噴涂在導(dǎo)電層上，能得到厚薄均勻一致，粘合力強(qiáng)的靜電涂裝層，并且生產(chǎn)效率極高。
權(quán)利要求
1.一種玻璃容器的涂裝生產(chǎn)裝置，包含依次排列的導(dǎo)電處理裝置和靜電涂裝裝置，所述導(dǎo)電處理裝置能把含有界面活性劑的導(dǎo)電液噴涂在玻璃容器表面，形成連續(xù)層或者是不連續(xù)層的導(dǎo)電層，所述靜電涂裝裝置能把液體涂料噴涂在玻璃容器表面，形成靜電涂裝層。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電處理裝置包括有貯存罐、霧化裝置、霧化液出口，所述貯存罐用于貯存導(dǎo)電液，所述霧化裝置用于霧化導(dǎo)電液，所述霧化液出口可控制霧化液的噴出方向。
3.如權(quán)利要求2所述的玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述霧化裝置噴霧口的后方，有攪拌氣的噴出口，攪拌氣從此口噴出。
4.如權(quán)利要求2或3所述的玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，其特征在于，在所述霧化裝置噴霧口與所述霧化液噴出口之間，設(shè)置有霧化箱，所述霧化箱是為了去除粒徑超過規(guī)定值的霧化液，霧化箱呈水平方向放置。
5.如權(quán)利要求4所述的玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述霧化箱的中部或者是彎曲部有送風(fēng)口，所述送風(fēng)口的風(fēng)帶動(dòng)霧化液，使霧化液從霧化液出口噴出。
6.如權(quán)利要求4或5所述的玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述霧化箱的側(cè)面或者頂部設(shè)置有整流板，霧化箱的底面呈斜面，粒徑超過規(guī)定值的霧化液，通過整流板和底斜面可回收再利用。
7.如權(quán)利要求2至6之一所述的玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述霧化裝置和霧化液噴出口可以有數(shù)個(gè)，所述霧化液從玻璃容器的四周吹向玻璃容器，并附著在玻璃容器的表面上。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述靜電涂裝置的頂端有涂料噴射孔及使液體涂料帶電的電極環(huán)和空氣噴射孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種玻璃容器的涂裝生產(chǎn)裝置，該裝置既要生產(chǎn)效率高，又要使玻璃容器表面的靜電涂裝層厚薄均勻一致，粘合力強(qiáng)。本發(fā)明將導(dǎo)電處理裝置和靜電涂裝置依次排列，組成一套玻璃容器涂裝生產(chǎn)裝置，能解決上述課題。導(dǎo)電處理裝置能把含有界面活性劑的導(dǎo)電液涂在玻璃容器表面，形成一層連續(xù)層或者是不連續(xù)層的導(dǎo)電層。靜電涂裝裝置把液體涂料噴涂在導(dǎo)電層上，能形成厚薄均勻一致的靜電涂裝層，并且生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)B05D1/36GK1565756SQ0314147
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者蓮沼一雄 申請(qǐng)人:上海高雅玻璃有限公司