剃须刀片上形成润滑涂层的方法、这种刀片及剃须刀片涂覆系统

摘要

剃须刀片涂覆系统和在剃须刀片(38)上形成润滑涂层的方法包括：(a)提供具有预定温度(T)的剃须刀片(38)，(b)提供聚合物胶态分散体(14)的罐体(12)，(c)提供与罐体(12)流体连通的喷枪(22)，(f)控制第一气流以将胶态分散体(14)雾化成雾(24)，(g)独立于步骤(f)单独地控制第二气流以形成雾(24)，(h)将雾(24)输送到剃须刀片(38)，以及(i)烧结涂覆于剃须刀片(38)上的聚合物。

说明书

技术领域

本发明涉及在剃须刀片上形成润滑涂层的方法和系统，以及因此获得的剃须刀片。

背景技术

特别地，本发明涉及在剃须刀片上形成润滑涂层的方法。

剃须刀片是非常独特的切削工具，因为在众多切削工具中，剃须刀片具有对皮肤上伸出的毛发进行切割的非常独特的功能。这样的切割活动与其他切削工具之一十分不同，这导致剃须刀片要设计得随着时间过去具有特定的功能。

比如，在FR1299519中建议在剃须刀片刀刃上沉积润滑的聚合物涂层。在该文献中，大体上例举出诸如升华法、电泳法、喷涂或浸渍法之类的沉积方法。此后，所公开的关于在剃须刀片上润滑涂层沉积方法少有进步。然而，不是任何沉积方法都适于既能够提供高产量的工业化应用又仍可对如此润滑涂层提供要求特性的涂层沉淀，所需特性包括以下至少一项：在沉积过程中对复杂形状基质的良好粘着性能、剃刮过程中良好的润滑效果、剃须刀片使用寿命期内对基质的良好粘着性能、提高的剃刮舒适度。

显然本发明旨在缓解这些缺点。

发明内容

为此目的，提供一种在剃须刀片上形成润滑涂层的方法，其包括：

(a)提供具有刀体和从所述刀体逐渐变薄的切割刃的至少一个剃须刀片，

(b)提供聚合物胶态分散体的罐体，所述分散体包括重量百分比小于聚合物颗粒重量的2％，

(c)提供与罐体流体连通的喷枪，所述喷枪具有通往刀片-喷洒区的端部，

(d)将剃须刀片以预定温度放置在刀片-喷洒区中，

(e)胶态分散体从罐体流向喷枪端部，且向着放置于刀片-喷洒区中的剃须刀片的方向，

(f)在位于喷枪端部和刀片之间的分散区中，控制第一气流，将分散体雾化成雾，

(g)独立于步骤(f)，单独地控制第二气流以控制雾的性能，

(h)从分散区将雾输送到放置于刀片-喷洒区中的剃须刀片，剃须刀片具有预定温度，这样水分从雾中蒸发，

(i)烧结涂覆于剃须刀片上的聚合物。

聚合物烧结意味着在高于融化温度的特定温度下加热沉积的聚合物颗粒一段特定时间，以使得膜形成于剃须刀片上。

申请人进行的内部测试表明，通过这个方法获得的剃须刀片具有令人满意的特性。

在一些实施例中，也可以使用以下限定的一个或多个特征：

-步骤(d)包括沿着传送路径从入口站点穿过刀片-喷洒区连续地移动剃须刀片到达出口站点；

-步骤(d)包括沿着传送方向上的传送路径连续地移动包括了所述剃须刀片的剃须刀片堆叠，每个所述剃须刀片的刀体具有垂直于所述传送方向延伸的平行的第一和第二侧面，剃须刀片的第一面面对着相邻剃须刀片的第二面；

-步骤(a)包括提供在140℃和180℃之间的温度下的所述剃须刀片；

-所述剃须刀片的温度在步骤(d)和(h)之间高于130℃；

-步骤(b)包括提供聚合物胶态分散体的罐体，该聚合物的分子量为约45,000和/或主要颗粒尺寸约0.2μm；

-步骤(c)包括提供具有喷气嘴的喷枪所述端部，该气嘴适于控制分散的雾化；

-以下至少一个参数设定在下面的范围内：

-第一气流的压力在0bar到6bar之间；

-第二气流的压力在0bar到6bar之间；

-喷嘴端到所述剃须刀片的切割刃的间距在5cm到40cm之间；

-分散中聚合物浓度小于2％重量百分比；

-至少在步骤(h)期间，没有静电场施于所述剃须刀片。

本发明还涉及由上述加工获得的剃须刀片。

本发明还涉及剃须刀片涂覆系统，其包括：

(A)具有刀体和从所述刀体逐渐变薄的切割刃的至少一个剃须刀片，

(B)聚合物胶态分散体的罐体，所述分散包括小于2％重量百分比的聚合物颗粒，

(C)与罐体流体连通的喷枪，所述喷枪具有通向刀片喷洒区的端部，

(D)适于设定剃须刀片温度的温度设定系统，这样剃须刀片以预定温度被放置在刀片-喷洒区中，

(E)适于使得胶态分散体在通向刀片的方向上从罐体向喷枪端部流动的泵，

(F)第一控制系统，在位于喷枪端部和刀片之间的分散区中，其适于控制第一气流将分散雾化成雾，

(G)第二控制系统，其适于单独控制第二气流以形成雾，

以便雾从分散区传输到刀片，刀片具有预定温度，这样水分从雾中蒸发，

(H)烧结站点，其适于烧结涂覆的聚合物。

附图说明

从以下对以非限定性示例提供的两个实施方式的描述以及附图中，将容易地了解本发明的其他特征和优点。

附图中：

-图1为本发明剃须刀片涂覆系统的示意性视图，

-图2为图1中剃须刀片涂覆系统中带有一刃刀片的部分的正视图，

-图3为胶态分散体的颗粒尺寸分布的图表，

-图4为图1中剃须刀片涂覆系统的IV详图，

-图5A为根据另一实施例的剃须刀片涂覆系统的示意性视图，

-图5B为根据另一实施例的剃须刀片涂覆系统的示意性视图，及

-图6为图1中剃须刀片涂覆系统中带有双刃刀片的部分的正视图。

不同附图中，相同附图标记代表相同或相似的元件。

具体实施方式

如图1所示，剃须刀片涂覆系统10包括装有聚合物胶态分散体14的罐体12。

由于加工的主要目的是将PTFE颗粒递送到剃须刀片刃上，从而在接下来的烧结加工之后(后面详细说明)，能够在剃须刀片刃部形成均匀的润滑涂层膜，胶态分散体14包括聚合物，优选地为聚四氟乙烯(PTFE)且胶态分散体14包括重量百分比小于2％的聚合物颗粒。

如图2更好地所示，剃须刀片38具有刀体39和从所述刀体39逐渐变薄的切割刃39A，且剃须刀片涂覆系统10使得可以对切割刃39A进行涂覆。更精确地说，涂覆系统10允许涂敷两个逐渐变薄的侧面41以及形成每一切割刃39A的它们的连接刀尖40(切割刃39A的切割自由端)。

比如，胶态分散体14可从名为KrytoxLW1200的产品获得，该产品自1999年以来已公知，且包括约为20％重量百分比的聚合物，该聚合物分子量约为45.000和/或主要颗粒尺寸为约0.2μm，更准确地为小于0.2μm。胶态分散体进一步利用去离子水分进行稀释，以使聚合物最终浓度小于2％重量百分比。

如图3所示，其示出了胶态分散体14中颗粒尺寸的分布，颗粒直径大于0.1微米。相应于直径分布中间值(50％的颗粒小于或等于该尺寸)的值D(v，0.5)，等于0.184μm。此外，如值D(v，0.1)上所示，10％的颗粒具有小于或等于0.137μm的直径，而如值D(v，0.9)上所示，90％的颗粒具有小于或等于0.257μm的直径。

由于在罐体12中提供的搅拌器16，胶态分散体14优选地处于恒定柔和的搅拌中，以使分散具有均匀的重新分配。

罐体12通过管道19与连接到泵的气源18连接，以在罐体12中形成增压，这样，增压的胶态分散体14在连接到罐体12的管道20中流动。胶态分散体14优选地以低压流动F增压，比如包含在2MPa和20MPa之间的流动F。气压控制14A可提供在管道19上，以控制输送到罐体12的气压并调整管道20中胶态分散体14的流动。

此外，喷枪22与罐体12成流体连通；更特别地，管道20一端连接到罐体12，且另一端连接到喷枪22。喷枪22优选地为“低压喷枪”，且利用气压和液压获得将在此后说明的涂层雾化。喷枪22具有通往刀片-喷洒区25的端部22B。

如图1所示，且在图4详图中最好地示出，第一气流，更特别地为雾化气体A1被生成为雾化，在设置在喷枪22上的流体出口22A上，使加压分散体14雾化。换句话说，加压分散体14减小为位于雾状24中的极为精细的颗粒。这个雾24从位于喷枪端部22B和位于刀片-喷洒区25中的剃须刀片38之间的分散区24’中的流体出口22A起延伸。

雾化气体A1可以由独立的气泵或由通过管道28连接到喷枪22的相同气源18形成。比如，雾化气体A1的压力小于6bar(包括该值)并优选地包括在0.5bar和3.0bar之间。

包括设置在管道28上的空气控制26的第一控制系统适于控制在管道28中循环的雾化气体A1，并因此控制雾化过程，更特别是分子化过程。

如图1所示，空气控制26在喷枪22和空气源18之间连接。第一控制系统进一步包括设置在喷枪22上的喷嘴21，图4最好地示出。根据所选择的喷嘴21，雾化加工将具有不同性能(雾中颗粒的尺寸和重新分配等)。

进一步生成穿过喷嘴21的第二气流A2以控制雾24的性能。更特别地说，根据形状和/或设置在喷嘴21上的孔21A，至少雾24中雾化材料(在用雾化空气A1使加压分散14雾化之后获得的精细颗粒)的形状和重新分配不同。

再次，第二气流A2可通过独立的气泵或者利用通过管道30连接到喷枪22的相同空气源18形成。比如，第二气流的压力小于6bar(包括该值)并优选地包括在0.2bar和1.5bar之间。

此外，适于独立地控制第二气流A2的第二控制系统32，设置在管道30上。

喷洒图案的形状也由该指定的第二气流A2并与设置在喷嘴21上的孔21A联合控制。

因此，即使使用相同的空气源18，图案形状和雾化也具有专用的带有独立的压力控制器的空气源，且喷洒质量能够被控制为利用每一控制系统来调整空气源的压力。根据待涂覆的材料，操作者固定每一控制器中的气压，罐体12中压力通过打开喷枪22而启动喷洒。可进一步提供喷枪扳机23，以控制喷枪22。

雾24因此从分散区24’输送到刀片-喷洒区25，剃须刀片具有预定温度，此后将详细说明，这样，初始含在胶态溶液中的水分从雾24中蒸发。为保证对剃须刀片刃部的覆盖，相应于喷枪22端部的喷嘴端22B与剃须刀片38的切割刃39A之间的距离D22，取决于刀尖和所选的喷嘴。比如，距离D22可以包括在5cm和40cm之间。更特别地，从喷嘴端22B到剃须刀片38刀尖40之间的距离D22更好地包括在17cm和22cm之间。

第一和第二控制系统26、32可为常规空气控制器(模拟的)或，为了提高喷洒加工的控制，可以是数字化高精度控制器26’和32’。此外，取代泵和空气压力控制14A，齿轮泵34还可以连接到管道20上，以提高对加压胶态分散体14的流动控制，如图5A所示。还可以提供这样连接到管道20上的齿轮泵34，以对泵和空气压力控制14A的补足，如图5B所示，从而提高喷洒部分期间流动的恒定可靠性。

为了提高加压胶态分散体14在剃须刀片上的沉积，可沿着传送路径P，特别是在枪22前方传送器36的其他侧上，提供一个或多个抽吸点。

为了避免PTFE堆积在剃须刀片涂覆系统10中，可以执行管道系统的清洁加工。为此目的，胶态分散体14由纯异丙醇取代，且可以进行相同的喷洒步骤。为避免喷洒之间PTFE在系统中的堆积，这是必要的。在喷洒模式中，操作者固定每一控制器中和罐体12中的空气压力，并通过利用喷枪扳机23打开喷枪22而启动喷洒。还可以提供具有装有异丙醇的第二罐体的独立系统。

剃须刀片涂覆系统10进一步包括传送器36，其用以连续地沿着传送路径P从入口站点E1，穿过刀片-喷洒区25，移动剃须刀片38到出口站点E2。

参考图1、2、5和6，剃须刀片38可放置在沿着传送方向D的传动路径P移动的剃须刀片堆叠42上，每一剃须刀片38的刀体39具有垂直于所述传送方向延伸的第一侧面38A和平行的第二侧面38B，剃须刀片38i的第一面38A面对着相邻剃须刀片38ii的第二面38B。

当到达喷枪22前方时，切割刃39A，更特别地说，将刀尖40连接到一刀片的刀体38的两个逐渐变薄侧41中每一个，基本上是同时涂覆的。相同的情况出现在包含于刀片堆叠中的所有刀片上。

当刀片38为图6所示的双刃刀片时，可提供第二剃须刀片涂覆系统10，以沿着传送路径P涂覆每一刀片的两侧。这种情况下，第二喷枪22放置在传送器的另一侧上。第二喷枪可直接地相反于第一喷枪放置，或者可与第一喷枪错开放置。

为了能够在喷洒之后蒸发掉水分并将PTFE颗粒输送到剃须刀片38上，剃须刀片38在它们进入到入口站点E1之前进行预热。因此，温度设定系统适于设定剃须刀片温度，这样，剃须刀片以预定温度放置在刀片-喷洒区中。更准确地说，温度设定系统包括加热装置44，其优选地靠近进入站点E1设置，以使剃须刀片从加热装置44沿着传送路径P退出之后，特别是在刀片-喷洒区25中，保持剃须刀片38被加热。为了避免剃须刀片加热之时的氧化，加热还可以在还原气体中进行，比如在氮气中进行。

为保证包含在雾24中的水分的蒸发，剃须刀片38优选地在入口站点E1处其温度包括在140℃和180℃之间，这样，剃须刀片沿着传送路径P的温度高于130℃。更准确地说，刀片-喷洒区25中的剃须刀片具有包括在145℃和150℃之间的预定温度T。因此，根据传送器36的速度，剃须刀片38优选地在130℃和180℃之间，优选地在160℃和165℃之间，进行预热。

在涂覆了包含在雾24中的PTFE之后，剃须刀片进一步传送到适于烧结所涂覆聚合物的烧结站点46。烧结站点优选地为进行PTFE烧结的线性加热炉。将PTFE颗粒烧结到剃须刀片38上是本发明方法的最后步骤。温度曲线进行个性化，以合适地烧结PTFE及在剃刮中达到最好的表现。这个烧结步骤优选地在氮气环境中进行以避免任何腐蚀现象。

在喷洒发生之后，刀片堆叠42放置在以恒定速度进给的传送器上。刀片堆叠42被加热，并最终集中在炉46的出口。尽管预热和喷洒步骤是连续的，但烧结步骤不是连续的。事实上，喷洒和烧结之间的短时间可用于在喷洒后冷却刀片堆叠42，但是烧结还可连续地随着喷洒一起发生。在该最后一种情况下，温度分布必须在预热、加热和烧结期间执行，特别是当刀片尺寸从一个系列改变为另一个系列之时执行，以获得良好的结果。

此外，在剃须刀片38上测得的温度分布可因刀片重量的不同而变化。由于PTFE通常在约325℃熔化，因此剃须刀片在高于325℃上加热，比如在约365℃中加热。

在每一步骤期间，特别在将雾从分散区24’输送到放置在刀片-喷洒区25中的剃须刀片38期间，没有静电场施于剃须刀片38上。

利用上述这样的剃须刀片涂覆系统10，根据本发明的在剃须刀片上形成润滑涂层的方法包括下面的步骤：

-将剃须刀片38放置在刀片堆叠42中，剃须刀片38i的第一面38A面对着相邻剃须刀片38ii的第二面38B，并在加热装置44中在温度140℃和180℃之间对它们进行预热，

-沿着传送方向D上的传送路径P从入口站点E1穿过刀片-喷洒区25连续地移动刀片堆叠42到出口站点E2，这样，当刀片堆叠42到达刀片-喷洒区25时，剃须刀片具有高于130℃的预定温度，

-分散14从罐体12流向喷枪22端部22B，且在通往放置在刀片-喷洒区25中的剃须刀片38的方向中，

-控制第一气流压力在0bar到6bar之间，在位于喷枪22的端部22B和剃须刀片38之间的分散区24’内将分散体14雾化为雾24，

-单独地控制第二气流压力在0bar到6bar之间，以形成雾24，

-最后调整喷嘴21以控制分散体14的雾化，

-最后将喷嘴端部22B到剃须刀片28的切割刃40之间的间距D22调整在5cm和40cm之间，

-从分散区24’向放置在刀片-喷洒区25中的剃须刀片38输送雾24，剃须刀片38具有高于约130℃的预定温度，这样，当胶态分散体与热剃须刀片38接触时，几乎所有最初包含在胶态分散体14中的水分从雾24中蒸发掉，以及

-熔化，更准确地说，烧结涂覆于剃须刀片38上的聚合物。

在这些连续的预热、喷洒和再次加热步骤之后，所获得的剃须刀片38在其切割刃39(包括两逐渐变薄侧41和刀尖40)上提供有润滑涂层。