專利名稱：光激發光顏料的施加的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于向基片表面施加光激發光顏料、尤其用于向例如用作樓梯的階梯前緣的鋁或其它金屬條施加光激發光顏料的方法和設備。本發明還涉及一種通過所述方法和設備所制成的產品。
背景技術：
高度較低的地板或走道的照明一般使用在諸如美術館、體育館和飛機之類的地方，它們對于顧客或游客具有既優遇的(courtesy)又安全的特點。這種照明通常采用沿著走道的任一側或者橫穿樓梯的階梯前緣位于地板之中或之上的電氣或電子照明裝置的形式。高度較低的地板的照明在美術館和體育館中是尤為重要的，在那里，顧客可能需要在只有高度較低的環境燈的走廊中、或者在缺乏主要光源的緊急時刻于建筑物的樓梯井中進行商議。
已知的、利用電氣或電子裝置的地板照明方法由于它們須要電線延伸至可能限制電線進入的區域而具有不利之處。它們還會在主電源故障時失效。另外，電子照明裝置常常是需要諸如換流器、轉換器或變壓器之類的某種形式的降壓裝置的低壓型。此類設備的增加不僅會增加復雜性和安裝成本，而且還導致了額外的失效模式。
已知向繩索、帶子或織物施加光激發光顏料。該光激發光顏料由可見光激發，并在光源撤走之后保持一段相當長時間的發光。充有此種顏料的帶子或織物的問題在于諸如走道或樓梯之類，磨損嚴重的區域缺乏耐久性。
光激發光顏料已被噴灑到諸如鋁或金屬條或擠壓片之類的更耐久的基片表面上。一旦噴射層干燥，它就會在底材上形成光滑的成品表面。這樣就克服了上述有關磨損嚴重的區域的問題，但在噴灑和碾壓過程中會浪費相當多的顏料。
因此，本發明的目的在于提供一種能避免或克服上述某些缺點、或者至少可向公眾提供有用的選擇的用于向基片提供光激發光顏料的方法和設備。
發明概述根據本發明的第一個方面，提供了一種向基片施加光激發光顏料的方法，該方法包括制備至少包括光激發光顏料和載體/固定劑的干粉成分；將干粉成分堆積到基片表面上；以及加熱干粉成分，以使其熔合到基片表面上。
較佳地，基片表面具有適于容納干粉成分的凹部或溝槽。
較佳地，在堆積干粉成分之前，先向基片表面施加反光層。
較佳地，干粉成分中的光激發光顏料與載體/固定劑的體積比為使已熔合的材料呈現出載體/固定劑的大致相同的強度和耐久特性，同時還呈現出顏料的光激發光特性。更佳地，光激發光顏料與載體/固定劑的體積比大致在1-35％的范圍內。
較佳地，干粉成分可以被加熱至大致160-210℃之間、或者由載體/固定劑的制造商所推薦的溫度約10-20分鐘、或者直到成分熔融為止。熔融的成分可在加熱之后冷卻。
較佳地，載體/固定劑是可熱固的聚合物。
較佳地，干粉成分可包含有諸如脫氣添加劑之類的少量的添加劑，用以確保光滑的表面面層。
較佳地，基片為沖壓、擠壓或碾壓的鋁或金屬。
根據本發明的第二個方面，提供了一種用于向基片施加光激發光顏料的設備，設備包括適于容納干粉成分的料斗；適于將干粉成分從料斗傳送至基片表面的一個或多個孔口；以及用于將基片表面定位在一固定水平平面和一固定垂直平面中、料斗和孔口之下的導軌系統。
較佳地，該設備還包括用于提供足夠的熱量、以使干粉成分轉變成熔融混合物的熱固系統。
較佳地，該設備還包括用于使熔融混合物冷卻的冷卻系統。
較佳地，該設備還包括用于使基片移動通過設備的驅動系統。
較佳地，該設備包括安裝在孔口和料斗的正下方、用于支承基片的支承滾軸。
較佳地，該設備包括適于使料斗位于正確的位置中、以使孔口與基片對齊的可調安裝支架。
較佳地，孔口適于貼合地與基片表面相通，以便干粉成分能基本僅僅堆積在需要的地方。
較佳地，該設備包括用于輕敲料斗、以便能重新填滿干粉成分中的任何“鼠洞”的機構。
較佳地，該設備包括安裝于滾軸之下的刷子，其硬毛與滾軸相接觸，以便隨后可基本刷去掉落到滾軸上的任何粉末。
熱固系統可以是爐子。或者，該熱固系統可以是連續爐子過程，并且在一種實施例中可包括紅外線加熱元件。
較佳地，該設備包括位于其各端處的自動裝料和卸料裝置。
本發明還提供根據先前所限定的過程或設備所制得的產品。
通過僅僅舉例用的下文中的描述，本發明進一步的方面將變得一目了然。
附圖簡介現在將結合附圖來描述本發明的一個例子，在這些附圖中
圖1示出了沿著本發明的料斗剖切的剖切立體圖；圖2示出了料斗和進給臺的平面圖；以及圖3示出了本發明設備的一種實施例的概略示意圖。
發明的描述本發明提供了一種用于向諸如鋁或金屬條之類的基片施加由UV(紫外線)和可見光所激發的、且在光源撤走之后將保持一段時間的照明的光激發光顏料的方法和設備。由此而形成的基片可用于提供地板、樓梯或者公共場所中的其它優遇的或緊急的照明。
該過程包括用含有光激發光顏料；載體/固定劑(通常為可熱固的聚合物)；以及較佳地少量的可改善混合物的熔融特性、并確保光滑的表面面層的添加劑(例如流動添加劑和/或脫氣添加劑)的干粉成分填滿基片材料(通常(但不受此限制)為鋁質的擠壓或沖壓或碾壓片)中的凹部或溝槽。向組合而成的成分施加足夠的熱量，以使其熔化和固化，并當冷卻時，它自身熔合且熔合到基片上。
為了提高光激發光成分的效力，可在堆積該成分之前先在基片上施加一反光層。
基片中的凹部或溝槽由干粉成分充填至與基片材料的頂表面齊平。當該成分轉變成熔融狀態時，微粒之間的空氣被排空，隨后已熔合的材料形成光滑地覆蓋基片中的凹部或溝槽的水平和垂直表面的一厚膜。由于已熔合的成分的表面要低于凹部或溝槽的最高點，因而可防止其磨損，從而適用于地板照明場合中。
雖然適用于此類光激發光成分的多種產品對于熟練技術人員而言是一目了然的，但使用在本發明中的產品是LUMINOVA、來自日本的Nemoto的光激發光顏料；以及TPE，一種由新西蘭的Dulux制造的載體/固定劑。流動和脫氣添加劑也可由新西蘭的Dulux來制造。
干粉成分中的光激發光顏料與載體/固定劑之比取決于所需照明的強度和持續時間。倘若所需的照明強度越大、且持續時間越長，則需添加的顏料就越多。一種典型的成分將含有重量百分比為30-50％的光激發光顏料粉末。然而，由于該粉末的比重通常大于干粉成分的其余組分的3-4倍，因而光激發光顏料的體積比通常在10-30％的范圍中。
由于光激發光顏料構成了已熔合的材料的總體積的一小部分，因而已熔合的材料呈現出載體/固定劑在不包含光激發光顏料的情況下具有的大致相同的強度和耐久特性，但它同時還具有光激發光的附加特性。用1％與35％之間的光激發光顏料的體積比已獲得了成功。
該過程的原理在于使具有面向上的溝槽或凹部的基片材料從充滿著干粉成分的料斗下方通過。該料斗具有一個或多個底部孔口，該孔口的形狀被做成使干粉成分在其自身的重量下掉落到溝槽或凹部中，并且不會濺在基片的任何一側上。當基片從料斗下方通過時，底部孔口的底表面將基片材料的頂表面擦拭干凈，這樣僅僅從料斗中落下的干粉成分充填溝槽或凹部。溝槽或凹部被充填至與基片的頂表面齊平。接著，施加熱量以使干粉成分固化。在加熱之后，可冷卻該成分。
各個基片以這樣一種方式、即只有極微量的干粉成分掉落在一基片的尾端與下一基片的前緣之間的方式連續地從料斗下方通過。
圖1和2詳細示出了一種用于向基片施加光激發光材料的設備的料斗部分10。圖3示出了整個設備的概略示意圖(不按比例)，下面將對其各個方面進行描述。
該設備包括用于將各個基片、在這種情況中是鋁擠壓片1定位在固定水平平面和固定垂直平面中的導軌系統8。
驅動系統用于將各個基片(從下方)推過料斗2。該驅動系統可以是操作人員，或者可以是與各個基片的一個或多個面相接合的機動滾軸11的系統。另外，支承滾軸3可機動化，以便驅動位于料斗2下方的擠壓片1。在本設備的一種自動化實施例中，機動滾軸11和3可由與控制器相聯系的變速電動機驅動來操作。
料斗部分10包括料斗2，該料斗較佳地具有陡峭的側面，用以避免產品堆積，該料斗一般可容納(但不受此限制)1-1.5公斤的干粉成分。為了圖示的目的，圖1中所示的料斗2被切開。
還可包括可調安裝支架4，該支架能使料斗2位于正確的位置中，以便底部孔口5與擠壓片1中的溝槽或凹部6對齊。孔口5可形成在適用于擠壓片1的模具9內。該模具9應貼合在擠壓片1之上，這樣就不會濺出或浪費成分。可換用多種模具以供不同的基片所用。這些模具可具有一個以上的孔口一例如一種用于雙溝槽或凹部的基片的雙孔口模具。
在料斗本體1與底部孔口5之間設有可壓縮的泡沫橡膠插入件7，該插入件以這樣一種方式一即使擠壓片1沒有完全與料斗2對齊、該插入件仍將對著擠壓片1密封的方式來使底部孔口5懸垂。
支承滾軸3安裝在料斗2的底部孔口5的正下方，用以支承擠壓片1而不會施加過大的摩擦力。這樣就能使擠壓片1易于移動通過該系統。滾軸3可機動化，但由于其主要作用是保持擠壓片直到孔口5，因而這并不是必要的。硬毛刷(未圖示)可安裝在滾軸3的正下方，其硬毛與滾軸相接觸，這樣掉落到滾軸上的任何粉末就能隨后被刷去而不會堆積在滾軸3上。
可設置用于每隔一定時間輕敲料斗2的機構(未圖示)，這樣就能重新填滿干粉中的任何“鼠洞”。通常每運行30-60秒鐘就輕敲一次，這還不足以使干粉成分中的不同組分明顯分離。在其最簡單的形式中，該“機構”實際上可以是操作人員的手，但較理想地，此項功能可由螺旋管或氣動臂來實施。或者，可包括持續或間歇性地“混和”成分、從而填滿任何“鼠洞”的螺旋推運器或絲桿。
該設備還包括用于提供足夠的熱量、以使干粉成分熔化并固化、并使其粘接到基片上的熱固系統，例如爐子12。該系統可以是帶有爐架系統的爐子。在各個基片的溝槽或凹部中已填滿干粉成分之后，用手將它們放置到爐架上。當爐架被放滿時，將這些爐架置于爐子中一段所需的時間。利用該系統，典型的固化周期可以是以160-200℃加熱10-20分鐘。
在自動化設備中，爐子應最好是連續隧道過程，這樣在各個基片的溝槽或凹部中已填滿干粉成分之后，它們就能立即進入固化隧道12，該隧道將它們迅速加熱至160-200℃一段充分的時間，以使干粉成分變成熔融混合物，并使其粘接到基片上。然后，各個基片從隧道的相對端出來。還可設置冷卻隧道13。
該固化隧道可以是熱空氣型爐、或者是紅外線爐。目前，申請人已發現熱空氣型爐可產生最佳效果。然而，紅外線爐可提供一種更快且更直接的加熱方式。紅外線爐的問題在于迅速的局部化加熱會使基片材料變形。變形程度取決于基片材料的形式和類型。要設想地是，在紅外線加熱技術和基片材料的改進下，這將不失為一種較佳的方法。
倘若在生產線8的相應各端14和15使用自動裝料和卸料裝置，則上述系統可完全自動化。利用例如可編程邏輯控制器或PC為基礎的控制系統來使此類系統自動化是本技術領域中的任何一名熟練技術人員的能力所能及的，因此就不再進一步描述了。
為了示范本發明的方法，現在將通過僅僅舉例的方式來描述光激發光顏料施加過程。
將一代表性基片放置到接近空料斗的導軌上，接著該基片進入到介于料斗的底部孔口與支承滾軸之間的間隙中。按需調節料斗組件的位置，以便確保底部孔口與基片中的溝槽或凹部對齊，并且對任一側都不存在會使粉末逸出的間隙。然后，用一定數量的、徹底混和的干粉成分充滿料斗。
進而，將第一“生產”基片放置在導軌上、緊接在代表性基片之后，并朝著料斗組件移動。這樣，它就推動代表性基片通過料斗組件并推到位于料斗組件的另一側的導軌上。隨后，用真空清潔頭將已施加在該代表性基片上的粉末去除，于是，無論何時停止生產，該基片都可被重新用作為用于料斗的底部孔口的孔塞。
在第一生產基片被完全推過料斗組件之前，第二生產基片從裝料裝置被拾取并放置在導軌上、緊接在第一生產基片之后。一旦第一生產基片離開料斗組件，它就離開導軌而被放置在爐架上，準備由爐子固化。然后重復上述步驟，直到爐架裝滿為止。接著將這些爐架放入到爐子中進行所需的固化周期，然后從爐子中取出，并在最終的檢驗和包裝之前冷卻。
按需每隔一定時間輕敲料斗，以便去除粉末中的“鼠洞”，并用徹底混和的干粉成分重新充滿料斗。
當生產運轉結束時，代表性基片可重新用作為用于料斗的底部孔口的孔塞，并且最后可從料斗中去除任何剩余的粉末。
易于看到地是，盡管上述內容描述了該設備的一種非機械化形式的操作方式，但利用上述可選用的自動化設備可易于使該過程自動化，以使該過程半自動化或完全自動化。此類自動化將是本技術領域中的任何一名熟練技術人員的能力所能及的。
上述描述中參照了具有已知等效物的整體或若干部分，因此這些等效物就象單獨羅列的那樣也包含在本文中。
已描述了本發明的具體例子，要設想地是，在不脫離附加權項的范圍的情況下，本發明還可有多種改進和變化形式。
權利要求
1.一種向基片施加光激發光顏料的方法，所述方法包括制備至少包括光激發光顏料和載體/固定劑的干粉成分；將所述干粉成分堆積到基片表面上；以及加熱所述干粉成分，以使其熔合到所述基片表面上。
2.如上述權利要求所述的方法，其特征在于，所述基片表面具有適于容納所述干粉成分的凹部或溝槽。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括在堆積所述干粉成分之前，先向所述基片表面施加反光層。
4.如權利要求1-3中的任何一項權利要求所述的方法，其特征在于，所述干粉成分中的光激發光顏料與載體/固定劑的體積比為使已熔合的材料呈現出所述載體/固定劑的大致相同的強度和耐久特性，同時還呈現出所述顏料的光激發光特性。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述光激發光顏料與載體/固定劑的體積比大致在1-35％的范圍內。
6.如上述任何一項權利要求所述的方法，其特征在于，所述干粉成分被加熱至由所述載體/固定劑的制造商所推薦的溫度，直到所述成分熔融為止。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述成分被加熱至大致160-210℃之間。
8.如權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述成分被加熱約10-20分鐘。
9.如上述任何一項權利要求所述的方法，其特征在于，在加熱之后冷卻所述成分。
10.如上述任何一項權利要求所述的方法，其特征在于，所述載體/固定劑是可熱固的聚合物。
11.如上述任何一項權利要求所述的方法，其特征在于，所述干粉成分包含有諸如脫氣添加劑之類的少量的添加劑，用以確保光滑的表面面層。
12.如上述任何一項權利要求所述的方法，其特征在于，所述基片為沖壓、擠壓或碾壓的鋁或金屬。
13.一種用于向基片施加光激發光顏料的設備，所述設備包括適于容納干粉成分的料斗；適于將所述干粉成分從所述料斗傳送至基片表面的一個或多個孔口；以及用于將所述基片表面定位在固定水平平面和固定垂直平面中、所述料斗和孔口之下的導軌系統。
14.如權利要求13所述的設備，其特征在于，還包括用于提供足夠的熱量、以使所述干粉成分轉變成熔融混合物的熱固系統。
15.如權利要求13或14所述的設備，其特征在于，還包括用于使所述熔融混合物冷卻的冷卻系統。
16.如權利要求13-15中的任何一項權利要求所述的設備，其特征在于，還包括用于使所述基片移動通過所述設備的驅動系統。
17.如權利要求13-16中的任何一項權利要求所述的設備，其特征在于，包括安裝在所述孔口和料斗的正下方、用于支承所述基片的支承滾軸。
18.如權利要求13-17中的任何一項權利要求所述的設備，其特征在于，包括適于使所述料斗位于正確的位置中、以使所述孔口與所述基片對齊的可調安裝支架。
19.如權利要求13-18中的任何一項權利要求所述的設備，其特征在于，所述孔口適于貼合地與所述基片表面相通，以便所述干粉成分能基本僅僅堆積在需要的地方。
20.如權利要求13-19中的任何一項權利要求所述的設備，其特征在于，包括用于輕敲所述料斗、以便能重新填滿所述干粉成分中的任何“鼠洞”的機構。
21.如權利要求13-20中的任何一項權利要求所述的設備，其特征在于，包括安裝于所述滾軸之下的刷子，其硬毛與所述滾軸相接觸，以便隨后可刷去掉落到所述滾軸上的任何粉末。
22.如權利要求13-21中的任何一項權利要求所述的設備，其特征在于，所述熱固系統是爐子。
23.如權利要求13-21中的任何一項權利要求所述的設備，其特征在于，所述熱固系統是連續爐子過程。
24.如權利要求23所述的設備，其特征在于，所述爐子包括紅外線加熱元件。
25.如權利要求13-24中的任何一項權利要求所述的設備，其特征在于，包括位于各端處的自動裝料和卸料裝置。
26.一種如本文中參照例子所述的、向基片施加光激發光顏料的方法。
27.一種如本文中參照附圖所述的、向基片施加光激發光顏料的設備。
28.一種載有利用權利要求1-12和26中的任何一項權利要求所述的方法所制備的光激發光材料的基片。
29.一種載有利用權利要求13-25和27中的任何一項權利要求所述的設備所制備的光激發光材料的基片。
全文摘要
一種向諸如含有溝槽或凹部的鋁或金屬條之類的基片施加光激發光顏料的方法包括:制備包括光激發光顏料和載體/固定劑的干粉成分;將干粉成分堆積到基片表面上;以及加熱以使干粉成分熔合到基片表面上。可利用一種設備來施加光激發光顏料,該設備包括:適于容納干粉成分的料斗;適于將干粉成分從料斗傳送至基片表面的一個或多個孔口;以及用于將基片表面定位在一固定水平平面和一固定垂直平面中、料斗和孔口之下的導軌系統。
文檔編號B05C5/00GK1367718SQ00811218
公開日2002年9月4日 申請日期2000年7月17日 優先權日1999年7月16日
發明者G·T·戴蒙德, P·R·薩普斯福特 申請人:埃科格羅有限公司