涂有粉末涂料的捆扎带条及其制造方法 技术领域
本发明是针对快速涂敷的扁平卷轴材料。更特别地是有关本发明和其上涂有粉末涂料的金属捆扎条带材料及其制造方法。
背景技术
本技术中的捆扎条带材料(strapping material)已为众所周知。这样的材料用于包装，即捆扎货物，例如把货物捆扎到一个载运托盘上，以便运输、贮存等。由于捆扎条带材料的使用数量如此之大而且只使用一次后即被抛弃，因而必须采用普通的材料以高效率、低成本的流程来制造。
如熟练本技术的那些人士将认识到的，储存或捆扎到一个基座，例如一个捆扎在载货托盘上运输的货物，常常可能要经受某些比较恶劣地环境条件。当货物被运往海外，例如用货船来运往海外时，尤为如此。因此，这些恶劣的环境条件可能包括暴露在海水和含盐分的空气中。
此外，即使不是在十分恶劣的条件下，但货物可能长时间贮存。因此，尽管捆扎条带可以不经受一些含盐分空气的恶劣的环境条件，但它们仍要经受湿度比较高的一些环境。
已经发现，普通钢的捆扎条带可能很快被锈蚀。即捆扎条带几乎刚一经受某些湿度比较高的环境就已经观察到它开始氧化。氧化，即锈蚀也会损坏条带的完善性。此外，还已发现铁锈会沾污或损坏“被捆扎”货物的外观。这对于外观敏感的货物是特别成问题的。一些涂料已经被用来防止或减慢捆扎条带的锈蚀。一种型式的防锈蚀涂料是与油漆非常相类似的水基涂料。虽然这些涂料在一定程度上可以使用，但已发现涂敷捆扎条带材料的流程会造成均匀性不佳的涂层或覆盖层，从而可能很容易观察到一些局部范围的锈蚀。此外，还已发现，无论涂层的厚度如何，上过涂料的捆扎条带在一些长期或长时间暴露的情况下，仍然可能发生锈蚀。熟练本技术的那些人士还将认识到，有各色各样质量的液体涂料可利用，而且它们的抗锈蚀特性各异。尽管如此，它们的工作特性仍存在有一些缺点和局限性。
传统知识告知粉末涂料在约350到约450°F的温度下经历约5到10分钟时间被固化。但由于在典型生产线的生产速度(约为180到220英尺/分)下需要数百英尺长的固化加热炉，从而阻碍了这些条带粉末涂料的使用。
此外，在钢质捆扎条带的制造中，条带的边缘是锋利的，并可能造成人身伤害。通常，条带是绕在或跨在一些轮缘开V型槽的带轮上来输送，而该轮缘开V型槽的带轮会把条带位于边缘处的材料磨削掉而造成锋利的边缘。另外，因为位于那些边缘处的涂料被磨削掉，故对于涂层的防护性能也会有所损害。
还曾发现，条带常常需要加某一种额外的或后继的化学剂，例如蜡，来增加已完工的条带的“滑动”值(“slip”value)。所谓的滑动值，即当条带被用在捆扎机内加以张紧时所需要的力，也就是当条带的一端被固定而在其相反的另一端绕被捆扎物把条带拉紧或张紧时所施加的力。可靠地张紧条带所需要的滑动值约小于15牛顿-米。这样的捆扎机的使用和操作，在颁发给鲍勃伦(Bobren)的美国第5,097,874号专利中揭示得比较充分，于此对该专利一并提出以供参考。
因此，对捆扎条带材料提供一种可有效地防止锈蚀的涂料存在需要。合乎理想的是这样一种涂料，它的成本效果好并可应用在高效率制造过程中，而且该高效率制造过程应能与现有的要求高制造速度(亦即线速度)的金属条带制造过程相兼容。最合乎理想的是，采用这样一种涂料可在条带材料上形成一层厚度相当均匀的涂料，并且如果需要，还可在捆扎条带的那些边缘处涂有额外多的涂料。
发明内容
抗锈蚀的条带是用一种窄长的裸钢质带材制成。该钢质带材具有某一宽度和某一厚度，并界定出第一和第二面以及一对边缘区域。涂料即施加和固化在该钢质带材上。作为一种选择，亦可使涂料在那一对边缘区域的整个范围内以及在第一和第二面邻近那一对边缘区域处具有较大的厚度，界定出一个像“喂狗吃的骨头”样的断面(dog-boneprofile)。
为了进行当前的描述和下面的权利要求的阐明，将对裸条带、已施加涂料的条带以及涂料已固化的条带加以注释以供参考。裸条带是指施加涂料前的基底材料。它基本上是指由传统条带制造流程所制成的未施加涂料的带材。已施加涂料的条带，是指其上已施加有涂料、在该涂料固化或硬化前的条带。最后，涂料已固化的条带，是指其上施加有涂料，而且该涂料已被固化或硬化的条带。
如此处所提供的一种按照本发明所制成的条带，业已证明它在各种各样的模拟环境下皆显示出一些比市场上所能购到、涂有液体涂料的条带远为优越的防锈蚀性能。在某些情况下，这些防锈蚀性能比那些已知产品的防锈蚀性能增加十倍，甚至二十倍。
最好，涂料是一种可被熔化和固化在条带基底上的粉末。目前通行的粉末涂料是一种环氧树脂材料(epoxy material)。其它可考虑采用的一些粉末涂料包括某些聚酯(polyster)、尿烷(urethane)、杂化物(hybrid)等。
一种用来制造涂料已固化条带的方法，其步骤包括：提供具有第一和第二面以及一对相对边缘的裸条带。该裸条带由一个条带源供应，并从该条带源被输送到一个涂敷装置。在该方法中，其涂敷操作或者说制造流程和传统的条带制造流程可完全合并为一个整体，“条带源”可以是条带制造操作的输出。
该裸条带或者说基底材料被引导使之穿过涂敷装置。在本发明的一种方法中，涂敷装置是垂直布置，因此裸条带、已施加涂料的条带以及涂料已固化的条带上行穿过涂敷装置。但该涂敷装置亦可为水平布置，或任何倾斜的布置。
把一种粉末涂料施加到条带的第一面上，使之把第一面和那一对相对边缘覆盖起来。同样，把该粉末涂料施加到条带的第二面上，使之把第二面和那一对相对边缘覆盖起来。该方法还可以包括：当把粉末涂料施加到条带的第一面上时，还可把紧密邻近那一对相对边缘的第二面部分加以覆盖，并且当把粉末涂料施加到条带的第二面上时，还可把紧密邻近那一对相对边缘的第一面部分加以覆盖。于是，对与正在被覆盖的面相反的那个面具有装框的效果(framing effect)。结果使得裸条带上的涂料具有像“喂狗吃的骨头”样的断面。
该粉末涂料被熔化为覆盖裸条带的可流动材料。该可流动材料被固化在条带上，再把涂料已固化的条带加以冷却。然后把涂料已固化的条带卷到卷轴件上。当采用垂直的涂敷方法时，最好在条带垂直上行时从一个最高点支承条带。这可以防止损坏或损害新施加上去的涂料。
该粉末涂料应用静电涂敷的方法来施加。最好，该粉末涂料首先施加到条带的第一面上，随后再将粉末涂料施加到条带的第二面上。当该条带穿过涂敷装置时已施加涂料的条带连同其上的粉末涂料被加热。
在一种方法中，配置一台加热炉用来把已施加涂料的条带上的涂料固化。最好在该加热炉的许多不同的加热区内进行加热。该方法包括：将条带冷却到约低于130°F的温度，最好冷却到约为70°F；然后把粉末涂料施加到条带的第一和第二面；最后再把已施加涂料的条带输送通过该加热炉使粉末涂料熔化和固化在条带上，从而形成涂料已固化的条带。
在另一种方法中，用传统的裸条带制造流程刚刚制成的条带，即将粉末涂料施加到该条带上。传统的裸条带制造流程所制成的条带刚一出来时，该条带约处于800°F的温度，在条带中提供了余热，该余热可被用来熔化粉末涂料以形成可流动的材料。
在采用垂直法时，条带被引导垂直上行经过足够的距离以便冷却该条带。在一种通行的方法中，条带被向上输送约100英尺的距离。该条带然后被反向引导以便紧卷到卷轴件上。反向引导该条带时，每一根条带至少要使用一个带拱形轮缘的带轮(crown pulley)。作为一种选择，例如可利用水喷雾来对条带进行冷却。在垂直法中，这种水喷雾冷却可在该条带垂直上行时进行，也可在垂直下行时进行，或是在垂直上行和垂直下行这两种情况都进行。水喷雾冷却可以缩短冷却涂料已固化的条带所需要移行的距离。
如熟练此种技术的那些人士所将认识到的，在传统的条带制造流程中，可并行制造多根条带，即轧制的带材从坯料的主轧辊出来后即被切割或者说纵切成多根条带。为此，本发明的涂敷流程亦可采用并行流程来实现，同时对多根条带进行涂敷和固化。
用于由在流水线式条带制造设备中所制的裸条带制成施加涂料的一种装置包括一条输送路径。该路径包括一个具有一些静电喷粉枪的喷粉区，用来把一种粉末涂料施加到裸条带的第一和第二面的每一个面，以及那一对边缘区域上。在喷粉区之后设置一个加热区。该加热区具有充分的长度，以便熔化已施加涂料的条带上的涂料使之把裸条带覆盖起来。该加热区可以含有一台加热炉，例如红外线加热炉。最好，该加热炉能提供一些用来对已施加涂料的条带实施熔化和固化步骤的区。
一个固化区设置在加热区之后。该固化区具有足以固化已熔化的粉涂料的预定长度。在固化区之后设置一个冷却区。该冷却区可以含有一套液体喷雾设备。该冷却区所具有的长度，足够对涂料已固化的条带进行冷却并使涂料硬化，从而防止在紧卷条带时损伤或损坏涂料层。
在一种通行的装置中，输送路径从喷粉区一直到固化区都是垂向布置。在这种装置中，冷却区的长度约为100英尺。可是，熟练此种技术的那些人士将会认识到，冷却区的长度会根据所要求的卷绕之前已固化条带的温度而变化，并且一套特殊的冷却方案(例如，采用水喷雾)也已被采用。已经肯定，利用冷却喷雾设备，即使冷却区的长度短到约为25到30英尺，也可以提供所需要的冷却。
根据以下的详细说明，并联系所附的那些权利要求，本发明的这些以及其它的一些特点和优点将是显然的。
附图说明
图1为按照本发明一些原理制造的具有粉末涂料涂层条带的示范性流程的示意图，该示范性流程为冷条带制造流程(cold-strapprocess)；
图2为按照本发明的一些原理制造具有粉末涂料涂层条带的另一示范性流程的示意图，该范性流程为热条带的制造流程(hot-strapprocess)；
图3为图2的热条带制造流程的示意图，条带沿水平方向输送；
图4a到4b为其上具有粉末涂料涂层的条带材料的剖面图，图4a说明厚度基本恒定的涂层，图4b说明本流程的“喂狗吃的骨头”效果；
图5说明在制造本发明条带装置中用的带拱形轮缘的带轮；
图6和6a说明在众所周知的条带制造流程中共同采用的轮缘开V型槽的带轮，和因而造成的冷流效果(cold-flow effect)；
图7说明一个制造本发明条带用的示范性喷粉室。
具体实施方式
虽然本发明容许有不同形式的实施例，但示于那些附图中并与以后将加以叙述的本发明的一些优选实施例，应理解为当前所揭示的内容被认为是本发明的一些范例，并无意图把本发明仅局限在所说明和叙述的那些特定的实施例。
现参阅附图，特别是参阅图4a和4b，该两图中示有体现本发明原理的涂料已固化的条带10的剖面。该涂料已固化的条带是由一种比较普通的钢质裸带材或基底带材12制成，并且以熟练本技术的那些人士所知晓的一些方法制成。一些条带制造流程的范例被揭示在颁发给克劳斯(Krauss)等人的美国第4,793,869号和4,793,870号专利中，该两专利于此一并提出以供参考。
如果已经涂敷，裸带材12上具有一层通常用号码14来标明的涂料，与裸带材12以及其他一些所知的涂敷技术相比，施加了该层涂料就会使防锈性能提高。在图4a所说明的实施例中，涂层14被施加得使裸条带12被均匀地覆盖使具有比较均匀的剖面，或者说比较均匀的涂层14的厚度。在另一如图4b所示的实施例中，涂料14被施加成像“喂狗吃的骨头”样的剖面或断面。“喂狗吃的骨头”样剖面，和关于制造本发明涂料已固化的条带10的方法将在下面作较全面地叙述。
如以下还将较全面述及的，涂料14作为一种粉末被施加到裸带材12上。于是，当涂料14(像粉末)被施加到带材12的第一面16上时，和粘到第一面上一样它也粘到裸带材12的那一对边缘20上。同样地，当涂料14(像粉末)被施加到裸带材12的第二面18上时，它也粘到裸条带12的那一对边缘20上。
在如图4b中所示的像“喂狗吃的骨头”样的断面中，当涂料14(像粉末)被施加到裸条带12的第一面16上时，它即粘到该带材的面16上并绕过去扩展粘到带材12的第二面18的一部分上。同样地，当涂料14(像粉末)被施加到带材12的第二面18上时，虽然粉末涂料粘到第二面18上，但它还绕到该带材的第一面16上。这样，由于涂料在绕着该带材两个面的边缘20而扩展，因此边缘20处粘到的涂料略有增加或增厚，产生额外的涂料，或产生像“喂狗吃的骨头”样的断面效果。
在一种制造条带的传统或常规的方法中，基底材料是从料源，例如一卷带钢S来供料，并于切条机25处被剪成所需数目的具有所需宽度的条带。然后该已切长条在用号码28所标明地方被加热到约为1800°F的温度。然后对裸条带12，在例如化铅池30内进行处理，把条带的温度降低到预定的水平，最好低于800°F。条带12从铅池30取出并被引导经过一个活性炭管40，以便把可能残留在条带12上的所有铅去掉。在前述颁发给克劳斯的那些专利中，提供了该条带制造流程的详细讨论。该传统流程的一些步骤示于图1到3中用号码27所标明的方框内。本发明的涂敷涂料的方法在这时可与传统的条带制造流程合并成为一个整体。
当带材14沿输送路径移动时，粉末涂料在一个喷粉室32内施加到裸带材12上。在一种通行的方法中，涂料的施加和涂料的固化是沿着一条垂直输送路径来实现。因此，裸条带12以垂直方式被向上输送，如在图1到2中用号码34所标明的。当已施加涂料的条带沿垂直方向上升时被加热。然后进一步沿路径输送已施加涂料的条带以便使条带10冷却和使粉末涂料固化和硬化。然后涂料已固化的条带10被卷到一个贮存设备36，例如卷到一个卷盘或卷筒上。
一个示范性流程，如在图2中所见，是众所周知的热式条带流程。在这个流程中，当裸条带12离开活性炭管40后，它的温度约为450到500°F。该裸条带12进入喷粉室32，粉末涂料即于该处施加于其上。
在一个优选的施加涂料流程中，当基底材料12移行经过静电喷粉枪42时，由喷粉枪42按顺序把粉末涂料先施加到基底材料12的第一面16上，随后再施加到基底材料12的第二面18上。于此时刻，当采用垂直法时，条带是以垂直向上的方式移动。已经发现，在裸条带12(离开化铅池30和活性炭管40后)中余热足够熔化粉末涂料，随后把该涂料固化在捆扎条带材料上。在该流程的进一步垂直向上移动的阶段中，还可在如用号码44和46所标明处把水喷到涂料已固化的条带上，用来冷却涂料14及其下面的捆扎条带材料12。在冷却后，涂料已固化的条带10被反向引向大概朝下的方向，如用号码48所标明的方向，并被卷到卷筒36上。
在热条带制造方法中，已预先考虑到它能适合于更严格控制条带温度的情况，例如在进行多条带涂敷的流程中。为此，温度控制，例如可以利用某些鼓筒式加热器或辅助加热器(booster heater)来实施，在图2和3中它们通常用号码55来标明。在涂敷多条带的流程中，它可能有如此的情况，某些条带，例如位于条带组两外侧的那些条带，需要加入额外的能量(热)，而某些条带，例如位于条带组中间的条带需要去掉部分能量(热)。
在图1所示意表示的、被称之为冷式条带制造流程的第二个示范性制造流程中，裸条带12从传统流程的化铅池30和活性炭管40取出后，裸条带12的温度还要借助把裸条带12引导通过一个液体淬冷柜50来进一步降低。在液体淬冷后的条带的温度约低于130°F，最好约为70°F。虽然图1示意说明了冷式条带制造流程是沿垂直方向来进行的，但熟练本技术的那些人士将可了解，该制造流程亦能沿着水平方向，或沿着介于垂直和水平方向之间的任何倾斜方向来进行。
在水淬冷步骤之后，可将裸条带12进行干燥，例如利用干燥的空气，或是借助机械设施，例如利用由号码52所标明的擦干器、橡皮刮板等，来消除尚残余在带材12上的水分。然后利用一些静电喷粉枪42在喷粉室32把粉末涂料施加到裸条带12的第一面16和第二面18上。已施加涂料的捆扎条带(如用号码12b所标明的)再被输送经过一台红外线加热炉54来使粉末涂料熔化和固化。从红外线加热炉54出来后，涂料已固化的条带10进一步被输送经过一个冷却区56来使条带10冷却。然后涂料已固化并已冷却的条带被卷到一个卷筒或卷盘36上备用。条带10可以用如号码44和46所标明的水喷雾来进一步协助条带10冷却下来。
当采用一种沿垂直取向涂敷的流程时，一些喷粉枪和加热炉位于输送路径的垂直部分，因此已施加涂料而且涂料已固化的条带垂直上行流过该流程。冷却区56可以设置在邻近加热炉54处且位于其上方，或者在卷绕之前部分地把冷却区56设置成使流程下行，只要冷却区的长度足够使涂料硬化即可。
在热式条带制造和冷式条带制造这两种方法中已经发现，涂料的施加最好用静电喷涂工艺来进行。在一个现行流程中涂料是一种环氧树脂材料。冷式条带制造方法中所采用的一种涂料可从莫顿公司(Morton corporation)购到，例如器材号或材料号为10-7017的涂料。热式条带制造方法中所采用的一种涂料可从设在印第安那州印第安那波里的莉莉工业品公司(Lilly Industries of Indianapolis，Indiana)购到。涂料应施加成约为0.2至5.0密耳的厚度，较为可取的是约为0.6至1.2密耳，而最为可取的是约为0.8密耳。已经发现，这种厚度可提供足够的抗锈蚀涂层，并能施加得在基底材料上保证有一层相当均匀的涂料，而无损于抗锈蚀能力。
已经发现，在热条带制造和冷条带制造这两种方法中，粉末涂料的施加和固化大体上经历三种相。于第一相中，在刚施加涂料之后，粉末涂料就开始熔化并流动，在捆扎条带材料上形成一层涂层。进一步熔化，造成涂料的进一步流动，从而在捆扎条带材料上形成一层比较光滑、相当均匀的薄膜。在流程的这个阶段，涂料的交联(cross-linking)开始发生，已熔涂料的流动变得缓慢。于此时刻，捆扎条带材料相当完全地为涂料所覆盖。在流程的最后阶段时，已熔的涂料开始硬化或固化，即使该流动尚未完全停止也基本停止流动。
在热式条带制造流程中，这些相是通过利用裸条带12从化铅池30和活性炭管40出来后的余热来实现。于此情况，条带基底材料12从活性炭管40出来后的温度约为450至500°F，粉末涂料可迅速地熔化而涂在带材12上。优选粉末涂料应具有适当的化学性质和流变性质(rheological property)，使它一熔化就能流动并形成薄膜，并在固化之前在已涂敷的条带上建立一层均匀的薄膜。
在冷式条带制造方法中，这些相是在红外线加热炉内的多个分离的段或区56，58，60中产生的。在第一区或段56中，加热比较适中，此时粉末涂料开始熔化并流散而把条带12覆盖。在加热炉54的第二区58进一步加热，从而完成粉末涂料的流动，直到基本上完成粉末涂料的交联。在第三区60中，固化非常快，此时涂料14硬化，从而形成涂料已固化的条带10。在冷条带制造流程中，当捆扎条带材料移行经过分区的加热炉54时，固化约在6到8秒钟内完成。
在一个优选的热式条带或冷式条带制造流程中，当施加粉末涂料期间以及在其后的熔化、流动-覆盖和冷却该涂料并进一步使条带10进行冷却的期间，如号码34所标明的，裸条带10以垂直方式向上输送。这使涂料14硬化在条带10上。于此时刻，可对条带10在用号码44和46所标明处进行喷水，以进一步协助条带10冷却下来。该冷却工作可以在条带10继续垂直向上的移动34中进行，也可以在条带10以后被反向引导作向下的移动58中进行，或者在该两移动中进行。
已经发现，本发明的一些方法可以用而且最好用流水线式流程，或作为流水线式流程的组成部分来实现，从而容许保持捆扎条带制造流水线的整体运行速度。有利的是在本发明的那些方法中，涂料已固化的条带10以约高达180到220英尺/分(fpm＝feet per minute)的流水线速度来进行制造，而且固化时间也比较短(约为6到8秒钟)。这提供了比其它一些已知流程极为优越的优点。那些已知的流程，也许由于需要而必须以极其缓慢的条带生产线速度来实现，或是必须在一些后继过程中来实现。
如熟练本技术的那些人士所将容易了解的，采用已有的那些已知技术，要求在降低生产线速度或包含一些后续涂敷流程之间作出选择。又如将知道的，这两个选择中的任一个的成本都是高得惊人的，因而是不能接受的。
在本发明的一些优选的方法中，已施加涂料的条带10以垂直上行的方式输送一段预先确定的距离。由于该垂直距离，在一个示范性方法中约为100英尺，故可通过改变线速度来适应所需要的固化时间。尽管如此，在提供一层防锈蚀性能优越的涂料14的同时线速度对于整体的条带制造线速度(亦即流程效率)不会没有一点损失。如熟练本技术的那些人士所还将知道的，条带10的固化时间或移行的时间一般会根据条带的厚度而有所变化。已经发现，当采用热/冷式条带制造方法时，可以以180英尺/分的速率涂敷厚度约为0.020英寸、宽度约1/2英寸的条带。虽然该示范性方法具有的垂直距离约为100英尺，但是根据温度达到130°F所需要的时间(于该温度，涂料可被充分地硬化)，以及在采用喷水冷却和线速度约为180英尺/分的条件下，所需要的距离已被确定为约25到30英尺。
下面表1示出用热式条带和冷式条带制造方法来制造本发明的那些已施加涂料而且涂料已固化的条带的一些操作条件的摘要。该表中示有粉末涂料品种，以及条带尺寸(宽度和厚度)、条带可被涂上涂料而且使涂料固化所需的线速度和制造条带的方法(热式条带或冷式条带制造方法)。
表1-条带制造的一些操作条件的摘要 粉末涂料 条带尺寸 线速度 方法 莫顿公司的 环氧树脂#1611029 3/4英寸x0.025英寸90-180英尺/分 冷 莫顿公司的 环氧树脂10-7514 5/8英寸x0.020英寸90-180英尺/分 冷 莫顿公司的条带黑(Strap Black) 1/2英寸x0.020英寸150英尺/分 冷 莫顿公司的 环氧树脂10-7107 3/4英寸x0.031英寸 1/2英寸x0.020英寸 1-3/4英寸x0.035英寸150英尺/分150英尺/分140英尺/分 冷 冷 冷 莉莉工业品公司的 Clear TGIC 3/4英寸x0.025英寸90尺/分 热 莉莉工业品公司的 黑聚酯(black polyester) 3/4英寸x0.025英寸90尺/分 热 莉莉工业品公司的 黑杂化物(Black Hybrid) 5/8英寸x0.020英寸180英尺/分 热 莉莉工业品公司的 黑环氧树脂(Black Epoxy) 5/8英寸x0.020英寸 1-1/4英寸x0.035英寸 2英寸x0.044英寸180英尺/分145英尺/分80英尺/分 热 热 热
如从表1所见，可察觉到很大范围尺寸的条带可以相当大的条带制造线速度进行制造，因此不会对整体的条带制造操作带来不利的影响。
在本发明的冷式条带制造流程的实施例中，分区的红外线加热炉54为ITW BGK公司的一种采用一些钨丝石英元件和一些自洁陶瓷反射器的高强度红外线加热系统，它可从设在(美国)明尼苏达州明尼亚波里(Minneapolis，Minnesota)的ITW BGK公司购到。该系统能够以高达200英尺/分的线速度，对那些厚度约在0.017到0.05英寸范围内的钢质捆扎条带进行处理。该加热炉把捆扎条带材料从在加热炉入口处约为80°F的温度增加到在加热炉出口为约475到约500°F的温度。加热炉54配备三个独立区：一个预热区56，一个涂料流动区58和一个涂料固化区60。加热炉的功率约为100kW。
在一种通行的制造方法中，那些静电喷粉枪42为可罗拉型(coronatype)PG2-A自动喷粉枪，可从设在(美国)印第安拉州印第安拉波里的ITW GEMA公司购到。这些喷粉枪可以应用在冷式条带和热式条带两个流程中。一个示范性的喷粉室32表示在图7中。喷粉室32界定出引导条带12的部分路径。该喷粉室含有一个下开口33和一个上开口35，条带12(12b)即通过该两开口移行。喷粉枪(图7中未示出)位于喷粉室32内，用来把粉末涂料施加到那些条带12上。
喷粉室32含有上、下料斗37，39，它们构造得能收集未曾粘到条带12(12b)上的粉末涂料。管道41或其他输送装置用来把未粘附的粉末涂料输回到喷粉枪，供再利用。这样，在施加涂料程中未粘附到那些条带上的粉末涂料可以再循环和再利用，因此对那些涂敷涂料的流程提供了较高的经济效益。喷粉室32还可含有，例如一些观察窗43和/或进出门45，以便观察喷粉工序和/或对封闭在喷粉室内的那些喷粉枪进行维修保养。
在流程中还已发现，利用一些例如像图5中所示的带拱形轮缘的带轮72使已施加涂料的条带10进行引导是最合乎理想的。已知的条带制造流程则利用一些例如像图6和6a中所示的轮缘开V型槽的带轮。已经发现使用这些轮缘开V型槽的带轮，在条带的边缘造成材料的磨削，在条带边缘形成一个凹陷(如在图6a中所见)。如以上所论及的，这些边缘的削薄造成锋利的边缘因而造成人身伤害。采用了带拱形轮缘的带轮与涂料14相结合的本方法大大减少、甚至消除了因削薄、锋利的边缘而发生的人身伤害。
如熟练本技术的那些人士对附图和以上叙述进行研究所能知道的，本发明的流水线式条带涂敷流程比已知的那些涂敷流程可提供很多的优点。首先，条带上粉末涂料的喷涂和固化，可在捆扎条带材料上提供一层相当均匀的涂料(带有或不带有边缘的涂料超额涂敷)，从而大大地减少了条带发生锈蚀的机会。其次，本发明的方法能够在一些典型的条带制造线速度情况下实现，根本不需要再作第二或第三级处理即可实现对条带涂敷涂料。这大大地减少了从基底材料或初始材料一直到制造出最终用户产品的条带所需的成本和时间。此外，本流程成本效果好，对所施加的涂料厚度的控制，提供了实现涂敷涂料流程所需要粉末涂料用量的控制，从而对制造成本提供了附加控制。
已经发现：如果需要，本粉末涂料所涂敷的捆扎条带材料10，尚可提供结合添加剂的能力，使完工的条带上达到某些所需要的滑动值。如以上所论及的，客户使用时为了可靠张紧需要约小于15牛顿-米的滑动值。由于摩擦力降低，该滑动值容许条带在其自身上移动，因此条带可利用捆扎机恰当地进行张紧。与一些已知的、可能要求额外步骤来把蜡或类似品施加到条带上的条带制造流程不同，本方法容许为了达到所要求的滑动值在粉末涂料中使用添加剂。
在一些条带材料试样的试验中，试样包括施加涂料的和未施加涂料的两种，已经观察到锈蚀几乎总是在条带的边缘处开始。可以相信，这是由于条带跨在那些轮缘开V型槽的带轮上，并且在条带整体上，特别是在那些边缘处缺乏一层合格的涂料所引起的。已经发现，与本涂敷方法结合在一起使用的带拱形轮缘的带轮72，可防止条带10的边缘的损坏，从而提高了条带抗锈蚀的能力。
对照已知的涂有涂料的条带和裸条带的一些试样对涂料已固化的条带的一些试样进行了评价，以便确定在抗锈蚀能力方面的增进。在这些评价的每一个中，当人眼可见到一个针孔大的红锈斑时即认为已损坏。在每一评价中均发现，本涂料已固化的条带的抗锈蚀能力比那些已知的、市场上可购到而且商业上已使用的产品中的任何一种皆远为优越。
曾进行了四种评价。在这些评价的每一评价中，均把条带切断成一些试样，并将那些切断端覆盖起来以防止在切断位置上开始锈蚀。按照本发明的热式条带制造方法和本发明的冷式条带制造方法所制备的一些条带试样，与具有一种市场上可购到的、工业标准液体涂料的一些条带(涂敷标准液体涂料的条带)试样和具有市场上可购到的、工业优质液体涂料的一些条带(涂敷优质液体涂料的条带)试样作了对比。
在第一种评价中，按照美国材料检验学会(ASTM)标准B117进行了盐雾试验。在该评价中，配制了重量浓度为5％的氯化钠NaCl(其纯度为99.99％)溶液。条带试样放置在一个小室内，一股连续的、由5％浓度的氯化钠NaCl溶液所形成的细密雾被喷入该小室中。该项评价的一些结果被示于下表2中。
表2-盐雾评价 条带的型式 失效的平均小时 热式条带制造方法 46 冷式条带制造方法 46 涂敷标准涂料的条带 3 涂敷优质涂料的条带 5
从表2中的那些结果可见，按照热式条带和冷式条带制造方法这两种方法所制备的一些条带对盐雾的抗锈蚀能力，皆远远超过涂敷标准涂料和涂敷优质涂料的条带。事实上，本发明的那些条带的对盐雾的抗锈蚀能力，显示出比涂敷标准涂料的条带增加大于15倍，比涂敷标准的涂料的条带增加大于10倍。
在第二种称之为凯斯特尔尼希试验(Kestemich Test)的评价中，条带的一些试样是经受一些模拟的酸雨条件。该评价是按照德国标准研究所(DIN)的标准50018来进行。在该标准中，把条带的一些试样放置到一个加热到104°F的小室内，并在含水-二氧化硫SO2的大气中经历8个小时。水和二氧化硫SO2反应产生硫酸H2SO4而凝聚在条带上。这些条带然后再经历16个小时的漂洗和干燥。每次在含水-二氧化硫SO2的大气中暴露8个小时以及漂洗和干燥16个小时的循环，被规定称为一个凯斯特尔尼希循环(Kesternich Cycle)。下面的表3示出由凯斯特尔尼希试验所得到的一些结果。
表3-凯斯特尔尼希循环的评价 条带的型式 直到失效的循环次数 热式条带制造方法 ＞40 冷式条带制造方法 ＞40 涂敷标准涂料的条带 2 涂敷优质涂料的条带 2
在称之为粘附力评价(prohesion evaluation)的第三种评价中，使条带的一些试样经受模拟的中等腐蚀性工业环境。在这样一种评价中，试样经受若干次浸湿和干燥的循环以便评价涂料层的伸长和收缩。该项评价是按照ASTM标准G85进行的。条带的一些试样被放置在一个小室内，并经受含0.35％硫酸氨(NH4)2SO4和0.05％氯化钠NaCl的水溶液的雾化“雾”一个小时，然后再使空气经过小室流通一个小时。这样就构成一个粘附力循环(prohesion cycle)。下面表4示出一些粘附力评价的结果。
表4-粘附力循环的评价 条带的型式 直到失效的循环次数 热式条带制造方法 265 冷式条带制造方法 369 涂敷标准涂料的条带 12 涂敷优质涂料的条带 48
最后一个评价是按ASTM标准D4587所进行的紫外线试验。在该项评价中，使条带的一些试样经受在紫外线和湿气中循环暴露的考验。这些试样被放置在一个用来评价条带抵抗目光中紫外线成分能力的装置中。每一循环包括于50℃温度下在UV-B 313纳米(nm＝nanometer＝10-9米)波长的紫外线中暴露4个小时，随后于50℃温度下在凝聚的湿气中暴露4个小时。下面表5中的结果表明在紫外线和凝聚的湿气中暴露的总时数。
表5-紫外线评价 条带的型式 直到失效的小时数 热式条带制造方法 未进行评价 冷式条带制造方法 ＞3306 涂敷标准涂料的条带 65 涂敷优质涂料的条带 336
从上表2到5所示的那些结果可见，本发明的已施加涂料并且涂料已固化的条带的抗锈蚀性能，远远超过涂敷标准涂料的条带和涂敷优质涂料的条带的抗锈蚀性能。这些抗锈蚀性能，连同在传统的条带制造流程中制造本条带的能力，便能提供一种性能有所改进、成本效果好、在任何条带应用中皆可使用的条带。
虽然以上叙述只提及一种环氧树脂喷涂材料，但也预先考虑到采用其它一些具有所需化学、流变和机械性质，将起良好功效的材料来作为涂料。例如，仔细考虑过采用某些聚酯、尿烷、杂化物(hybrid)等将是有良好功效的涂料。所有的这样一些其它材料皆包括在本发明范围和精神实质内。
另外，虽然上面所揭示的仅仅提及和论及条带，但熟练本技术的那些人士将会认识和理解，其它的型材，例如线材、管材、梁状横断面、空心金属等皆可按照此处所揭示的一些方法和装置来涂敷涂料。所有这样的其它一些型材均皆包括在本发明范围和精神实质内。
从前面所述可观察到：在不脱离本发明的一些新颖概念的实际精神实质和范围的情况下，还可进行许多修改和改变。应当理解，关于那些曾经说明过的特定实施例，并无意图亦不可被推断为限制于它们。而是根据所附的那些权利要求来把所有权利要求范围内的修改皆包罗在内。