[發明專利]涂覆設備

有效

• 申請號: 201680051966.5
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN108026641B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: I·R·威廉姆斯;D·雷茲貝克;D·M·尼爾森;K·D·桑德森
• 申請（專利權）人: 皮爾金頓集團有限公司
• 主分類號: C23C16/54
• 分類號: C23C16/54;C03C17/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李躍龍

描述了一種特別通過化學氣相沉積在三維玻璃制品例如瓶子上進行涂覆沉積的設備。該設備適于并入玻璃容納器的連續生產工藝的工廠中。

本發明涉及在連續制造過程中用于在玻璃制品，特別是玻璃容器諸如瓶子和罐子上沉積涂層的方法和設備。

在許多情況下，在玻璃容器上沉積涂層是期望的或方便的。例如，在制造玻璃瓶子的過程中，常在所謂的工藝“熱端”(即當新近澆注的瓶子仍然保持大量的熱量時)將氧化錫涂層施加到瓶子。這種涂層用于很多目的。

涂層在隨后的工藝步驟中降低了“劃傷”的程度(即具有不利美學效果的可見表面損傷)。該涂層還為隨后的聚合物涂層提供良好的粘附力，該聚合物涂層沉積在該工藝的“冷端”處用于額外的潤滑。涂層也改善了瓶子的強度。

對于在玻璃制品上沉積涂層的任務，過去已經采用了許多方法。

WO2006/009872描述了通過直接注入化學氣相沉積(CVD)進行的沉積，其中將CVD前體溶解在包含離子液體的溶劑中，然后將其注入具有逆流載氣流的填充式蒸發器中。載氣從溶劑中剝離前體，并將它們以氣相輸送到沉積室，在沉積室中通過常規CVD方法形成涂層。

最近，WO2013/163005描述了一種涂覆設備，其中將待沉積的化合物(金屬氧化物)注入到在待涂覆制品上方被引導的空氣流中。

通過CVD方法在平板玻璃上沉積涂層是眾所周知的。方便地，這在浮法玻璃制造工藝期間完成，其中來自所述工藝的余熱幫助前體的反應，所述前體被帶到在浮法玻璃工藝期間生產的熱玻璃帶的表面。以這種方式在大氣壓力下在浮法玻璃上進行CVD(APCVD)。

可以將前體分別帶到其反應位置，即每一前體通過其自己的專用導管被帶到玻璃的表面，僅在到達玻璃表面附近時與其他前體混合，但是對于其中前體在傳送到反應位點之前被混合的預混合“體系”，具有特定的優點(就裝置的相對簡單性而言)。

存在許多用于制品諸如瓶子的涂覆裝置，其包括具有側壁和頂部的涂覆通道，該通道方便地位于傳送帶，該傳送帶通過通道傳送瓶子。

通道的側壁包括孔，典型地是通過其輸送涂覆材料(在載氣中)的槽或噴嘴。排氣孔也通常包括在內。

當瓶子通過通道輸送時，它們通過槽，且涂覆材料被輸送到瓶子的表面。

在一些情況下，制造商選擇避免涂覆制品的特定區域。例如，在將涂層施加到用于啤酒或碳酸飲料的瓶子的情況下，制造商可以選擇避免涂覆瓶子的唇緣，因為一些涂層可提供表面粗糙度或成核點，這當傾倒液體時引起不希望的泡騰。

EP0519597描述了上述類型的玻璃涂覆設備和方法。在這種情況下，非湍流的空氣供應被引導向下穿過涂覆材料流，以防止在瓶子的頂部區域(特別是唇緣)中涂覆。

WO02066389描述了一種包括涂覆通道的瓶子涂覆裝置，其中設置槽用于供給和排出氣體混合物中的涂覆材料。在這種情況下，這些槽是水平的并且是間隔開的，使得在處理過程中僅涂覆對應于與鄰接者接觸的區域的瓶子帶。

該專利還描述了通過施加第一涂層(例如氧化錫)和第二涂層(例如聚合物噴涂涂層)對瓶子進行雙重涂覆，該第一涂層的沉積借助于從熔融狀態(所謂的“熱端”涂層)鑄造之后瓶子中的余熱，在生產過程中在瓶子已顯著冷卻(“冷端”涂層)的點施加該第二涂層。

在上述類型的連續式工藝涂覆機中出現的一個問題是，入口孔和流動路徑的布置引起載氣流中高度的渦旋和剪切。這進而導致不均勻的涂層，因為不穩定的射流有時短暫地輕彈過制品諸如瓶子，而在其他時間保持指向一個區域。

而且，對于三維物體如瓶子，從物體到涂覆槽(和排氣口)的距離沿著物體的高度不是恒定的。例如，瓶子的本體表面比較狹窄的頸部的表面更靠近槽。在通過如WO02066389的設備生產時，這引起不均勻的涂層。