一种分段式分区控制薄膜中颗粒沉降程度的隧道炉

1.本发明涉及涉及薄膜烘干技术领域，具体为一种分段式分区控制薄膜中颗粒沉降程度的隧道炉。


背景技术：

2.有机硅胶、环氧树脂等粘度较高的流体与颗粒混合制备薄膜的工艺已广泛应用于化工、光学以及电子技术等领域。在薄膜的制备中，固化工艺是重要的流程之一，影响着薄膜的质量以及性能，而隧道炉是薄膜生产工艺中常见的烘干设备。隧道炉是一种流水线式的装置，工作原理是通过热的传导、对流、辐射对其内部的连续运转的输送系统进行加热烘干。烘干固化时，薄膜通过输送链板、钢带或网带与电热元件之间产生相对运动，从而完成均匀烘干和输送的工作。
3.然而，在含颗粒薄膜从制备到固化的过程中，由于颗粒的密度往往远大于液体的密度，在重力作用下易发生沉降，并且这种颗粒的沉降程度与薄膜的固化程度高度相关，因此薄膜固化程度不可控时，颗粒的沉降程度也是随机的，严重影响了含颗粒薄膜质量的均匀性及可靠性。而现有的隧道炉装置，大多只设定好固定的温度以及固化时间，而未考虑颗粒在固化过程中的沉降问题，导致液体中的颗粒在薄膜底层堆积，最终得到的薄膜性能与预定值不符。况且，由于在整个薄膜平面上，隧道炉加热不均导致各个区域的颗粒沉降程度不同，最终固化的含颗粒薄膜均匀性差、质量和性能不符合使用要求。因此，亟需一种能够依据颗粒沉降的控制目标，实现在薄膜固化阶段分区域控制颗粒沉降程度的烘干装置。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种实现整个平面上的薄膜中颗粒沉降程度控制在给定的目标的分段式分区控制薄膜中颗粒沉降程度的隧道炉。
5.为实现上述目的，本发明技术方案如下：一种分段式分区控制薄膜中颗粒沉降程度的隧道炉，包括支架、传送带、隧道炉罩、多区域控温加热装置、颗粒沉降监测装置、段间隔离装置、控温加热装置、隔离箱和冷却箱；
6.所述隧道炉罩固定在支架上方的前段，所述冷却箱固定在支架上方的后段，所述隔离箱安装在隧道炉罩与冷却箱之间；
7.所述传送带固定在支架上方，贯穿隧道炉罩、隔离箱和冷却箱；
8.所述段间隔离装置将隧道炉罩内的区域分为两段，前段为分区实时控温段、用于控制颗粒沉降速度，后段为迅速固化段、用于保持沉降程度并迅速固化；
9.所述分区实时控温段设置区域控温加热装置和颗粒沉降监测装置，所述迅速固化段设置控温加热装置；
10.所述颗粒沉降监测装置用于监测整个薄膜平面各区域颗粒沉降程度；
11.所述电机固定安装于隧道炉罩上或支架上，用于驱动传送带；
12.所述隔离箱位于迅速固化段的出口处，隔绝迅速固化段与冷却箱之间的热传递；
13.所述冷却箱实现对完成固化的薄膜进行冷却和除尘。
14.进一步地，所述多区域控温加热装置和控温加热装置固定于支架上方或固定于隧道炉罩内壁上。
15.进一步地，所述颗粒沉降监测装置和段间隔离装置均固定在隧道炉罩内壁上。
16.进一步地，所述多区域控温加热装置，将分区实时控温段分为n个加热区域，其中n的数值依据工艺要求设置，各个加热区域均独立控制加热温度，对传送带上各个加热区域的温度进行调整。
17.进一步地，所述多区域控温加热装置与颗粒沉降监测装置为负反馈闭环控制系统，即多区域控温加热装置依据颗粒沉降监测装置检测到的颗粒沉降情况实时调整温度。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.1、本发明将隧道炉的固化过程分为不同阶段，即分区实时控温段和迅速固化段。段间隔离装置位于分区实时控温段出口处，隔绝分区实时控温段与迅速固化段之间热传递；分区实时控温段用于控制颗粒沉降速度，迅速固化段用于保持沉降程度并迅速固化，从而实现颗粒沉降的有效控制。
20.2、由于本发明设置的颗粒沉降监测装置，可实现根据监测到的各区域的颗粒沉降程度信息，使多区域温控加热装置实时调节各区域的加热温度，实现将整个薄膜平面上各区域的颗粒沉降程度控制在均匀水平。
21.3、由于本发明设置了多段加热炉，在明确了颗粒在各个温度下液体中的沉降曲线的以及传感器监测颗粒在液体中沉降的程度情况下，通过控制固化温度进而控制颗粒沉降，提高了颗粒薄膜的性能以及后续工艺的匹配性。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图，主要包含分区实时控温段和迅速固化段；
23.图2为图1中多区域控温加热装置平面示意图。
24.图中：1、支架；2、传送带；3、多区域控温加热装置；4、颗粒沉降监测装置；5、隧道炉罩；6、段间隔离装置；7、电机；8、控温加热装置；9、隔离箱；10、冷却箱。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
26.如图1-2所示，一种分段式分区控制薄膜中颗粒沉降程度的隧道炉，包括支架1、传送带2、隧道炉罩5、多区域控温加热装置3、颗粒沉降监测装置4、段间隔离装置6、控温加热装置8、隔离箱9和冷却箱10；
27.所述隧道炉罩5固定在支架1上方的前段，所述冷却箱10固定在支架1上方的后段，所述隔离箱9安装在隧道炉罩5与冷却箱10之间；
28.所述传送带2固定在支架1上方，贯穿隧道炉罩5、隔离箱9和冷却箱10；
29.所述段间隔离装置6将隧道炉罩5内的区域分为两段，前段为分区实时控温段、用
于控制颗粒沉降速度，后段为迅速固化段、用于保持沉降程度并迅速固化；
30.所述分区实时控温段设置区域控温加热装置8和颗粒沉降监测装置4，所述迅速固化段设置控温加热装置8；
31.所述颗粒沉降监测装置4用于监测整个薄膜平面各区域颗粒沉降程度；
32.所述电机7固定安装于隧道炉罩5上或支架1上，用于驱动传送带2；
33.所述隔离箱9位于迅速固化段的出口处，隔绝迅速固化段与冷却箱10之间的热传递；
34.所述冷却箱10实现对完成固化的薄膜进行冷却和除尘。
35.进一步地，所述多区域控温加热装置3和控温加热装置8固定于支架1上方或固定于隧道炉罩5内壁上。
36.进一步地，所述颗粒沉降监测装置4和段间隔离装置6均固定在隧道炉罩5内壁上。
37.进一步地，所述多区域控温加热装置3，将分区实时控温段分为n个加热区域，其中n的数值依据工艺要求设置，各个加热区域均独立控制加热温度，对传送带2上各个加热区域的温度进行调整。
38.进一步地，所述多区域控温加热装置3与颗粒沉降监测装置4组成负反馈闭环控制系统，即多区域控温加热装置3依据颗粒沉降监测装置4检测到的颗粒沉降情况实时调整温度。
39.本发明的工作原理如下：
40.颗粒薄膜制备完成后通过传送带2输送至隧道炉，该过程中薄膜中颗粒因重力作用发生沉降。首先，薄膜由传送带2进入分区实时控温段，颗粒沉降监测装置4检测到各个区域的颗粒沉降情况。在明确对于给定的颗粒与溶液在各温度下沉降曲线的情况下，对比监测到的颗粒沉降情况，经负反馈闭环控制系统，控制各个区域加热装置的温度，实现各区域颗粒的可控沉降；随后，通过控制迅速固化段中的加热温度，将温度设定至薄膜快速固化温度的临界值以上，此时薄膜在迅速固化段迅速固化，进而保持在分区实时控温段中所控制的沉降程度，最终获得理想颗粒沉降程度的薄膜。