【干貨分享】狹縫式涂布技術詳解

文章來源：網絡整理　發布時間：2022-05-16人氣：468

狹縫式涂布，是一種在一定壓力下，將涂液沿著模具縫隙壓出并轉移到移動基材上的一種涂布技術，它以其涂布速度快、涂膜均勻性好、涂布窗口寬等特點，代表了濕法涂布未來發展方向。SDC的應用領域已從傳統膠卷和造紙等向新能源領域轉移，特別是太陽能電池和鋰離子電池極片涂布。

狹縫式涂布的優劣勢

優點：

涂膜速度高；
膜厚一致性好；
涂液粘度范圍廣；
涂布缺陷少（閉環系統）；
涂液利用率高；
可同時進行三層涂布。

缺點：

設備成本高；
對操作人員技術知識要求高；
安裝和操作要求高；
涂布頭精度高維護成本高。

狹縫式涂布的應用

SDC的應用領域廣泛，從傳統膠卷和造紙到現在的太陽能電池和鋰離子電池。例如：OLED導電膜、液晶面板的光學膜、太陽能電池背板、鋰離子二次電池等。盡管SDC技術是已經比較成熟的技術，但對于工業化生產來講，微小的技術改進，都可能對成本降低發揮重大作用，產生巨大經濟效益。因此，SDC技術的研究意義重大。

典型SDC設備

SDC設備主要由收-放卷系統、涂布系統、烘干系統幾個部分組成，下面主要對涂布系統做簡要介紹。

圖1

涂布系統如圖1（a）所示，主要包括供料單元和涂布單元，供料單元包括儲料罐、輸送泵、過濾裝置等；涂布機構主要由控制涂布間隙的閥門系統、壓力控制系統以及涂布頭。涂布頭由三部分組成［如圖1（b）］：上模（updie）、下模（downdie）以及安裝在上模和下模之間的薄墊片（Shim）。涂布過程，在壓力作用下，涂液從上、下模之間的縫隙擠出，與移動的基材之間形成液珠并轉移到基材表面，形成濕膜；液珠的形成是成膜的關鍵，液珠的關鍵參數包括：上、下彎月面的形成及其位置，靜態接觸線和動態接觸線的位置，見圖（c）。橫向間隙主要由閥門控制，而MD（MachineDirection）方向的間隙由Shim控制，見圖1（d）。

由于SDC對涂布頭的模具精度要求極高，因此，SDC設備所用涂布頭模具大多以進口為主。主要的模具供應商有Mitsubishi、EDI、AlliesDie等。根據涂布頭調整方式，分為固定式和可調式。固定式模具是通過調整涂布間隙（唇口與背輥之間間隙）來調整涂布重量的均勻性；可調式是通過調整上下唇口間縫隙來調整重量均勻性。條紋涂布一般均通過墊片形狀實現。三菱設計了一種無墊片模具，直接在唇口切割凹槽，取消墊片、方便人員操作；其不足之處在于，不同條紋規格需要不同模具，成本高，適合單一品種產品的生產。

涂布頭安裝角度對涂布的影響

Die的安裝角度一般在6點或12點鐘方向，現在比較普遍的做法是安裝在4點或5點鐘方向，主要是為了操作的便利和防止供料泵關閉時涂布液流出。另一方面，Die的安裝角度還要綜合考慮唇口輪廓、涂布間隙大小、背輥硬度、背輥直徑、唇口的錯位大小、涂布液的性質、Die頭與背輥間的壓力等方面的因素。相較于水平安裝，垂直安裝時的最大涂布速度遠大于水平安裝的最大涂布速度。水平與垂直安裝時，涂布的主要區別在于形成液珠長度的不同。最小濕膜厚度與雷諾系數存在相關性，根據雷諾系數，以毛細數對濕膜厚度作圖發現，存在三個不同的最小濕膜厚度區域，在第一區，濕膜厚度逐漸增加，到第二區逐漸平坦，到第三區后急劇下降。當水平安裝時，出現一、二區，當垂直安裝時出現二、三區。

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