CN102501666A - 一种印制立体凹凸图案的方法及其获得的制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印制立体凹凸图案的方法及其获得的制品，所述方法是一种柔性凹版直接印刷工艺，是先将需要印制的凹凸图案用激光雕刻在印刷辊筒的柔性印版上，然后将涂料或油墨填充到雕刻的凹槽内，再调节印刷辊筒，使柔性印版凹槽内填充的涂料或油墨能完全直接挤压到基材表面上，最后进行干燥。本发明的印制立体凹凸图案的方法可以实现用简单的印制工艺在地板、瓷砖、玻璃制品、家具等用品使用的基材表面上形成具有显著立体感、复杂多样的逼真凹凸图案，能获得印刷有无色、单色或多色立体凹凸图案的制品，且所述的立体凹凸图案的凸起厚度可达25～3000μm，可满足人们的审美和装饰性要求，而且印制成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种印刷技术，更具体地说，是涉及一种在基材表面印制立体凹凸图案的方法及其获得的制品。
背景技术
目前，在基材表面形成凹凸图案的方法，通常为以下几种：①采用凹版转印技术，即，油墨槽中的油墨对硬质表面的凹版辊进行着墨，刮刀刮去凹版辊辊面上凹槽外的油墨，凹版辊辊面上凹槽内的油墨在软质表面的压印辊的加压作用下，直接转印至承印物的表面上。由于凹版辊表面为硬质辊，一般为钢制辊，在其表面很难实现细微化、复杂化图案的雕刻，且雕刻的凹槽深度有限，因此，采用此技术印制的凹凸图案不仅无法实现显著的立体感和复杂多样性，而且印制成本高。②采用凸版印刷技术，在图案形成用基材上涂敷紫外线固化树脂等，然后使紫外线固化树脂等固化，由此形成凹凸形图案的方法。这种通过涂敷等方法而在图案形成用基材表面上形成凹凸形图案的成形材料(例如，墨、树脂等)通常为液态或加热软化状态，因此，用涂敷等方法将凹凸形图案的成形材料形成在图案形成用基材表面上的初期状态(能形成所要求的凹凸形图案的状态)不能得到保持，不仅有可能不能形成所要求的凹凸形图案，还有可能再现性也较差。不言而喻，这种方法不适合于形成起伏较大的凹凸形图案。③采用全息图技术，将印刷好的凹凸图案粘贴在图案形成用基材表面上，这种技术不仅存在逼真度不高缺陷，还存在使用寿命短、易损坏的缺陷。
随着人们生活水平和审美观的提高，人们对日常生活中使用的地板、瓷砖、玻璃制品、家具等用品的美感和装饰性的要求也越来越高，因此，图案的多样性及立体感和逼真度成为了这类产品市场竞争的关键要素，但如何实现简单的印制工艺在上述材质的表面上形成具有显著立体感、复杂多样的逼真凹凸图案，是本领域啓需解决的难题和人们渴望解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术所存在的上述问题和缺陷，本发明的目的是提供一种印制立体凹凸图案的方法及其获得的制品，以实现用简单的印制工艺在地板、瓷砖、玻璃制品、家具等用品使用的基材表面上形成具有显著立体感、复杂多样的逼真凹凸图案，为本领域增添一类新制品，满足人们的审美和装饰性要求。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种印制立体凹凸图案的方法，其特征在于：是一种柔性凹版直接印刷工艺，是先将需要印制的凹凸图案用激光雕刻在印刷辊筒的柔性印版上，然后将涂料或油墨填充到雕刻的凹槽内，再调节印刷辊筒，使柔性印版凹槽内填充的涂料或油墨能完全直接挤压到基材表面上，最后进行干燥。
所述的印刷辊筒是由铝网、堵头、发泡材料和柔性材料组成，所述的铝网呈圆柱体状，其两端设置堵头，通过堵头固定铝网，所述的发泡材料设置在铝网外层，所述的柔性材料设置在发泡材料外层。
所述的柔性材料优选硅胶、橡胶及聚氨酯胶中的任意一种，其中以硅胶最佳。
柔性材料层的厚度优选为3～5mm，邵氏硬度优选为10～30度。
所述的涂料或油墨优选紫外线光固化涂料或油墨。
所述的基材包括纸、PVC板、塑胶(包括：PC、PP、ABS、PS、PE、PET等)板、铝塑板、木质板、竹质板、玻璃、瓷砖、建筑材料板(如石膏板、碳酸硒钙板等)、金属板等。
所述的印制立体凹凸图案的方法能进行多色套印。
由本发明所述的印制立体凹凸图案的方法可获得印刷有无色、单色或多色立体凹凸图案的制品，所述的立体凹凸图案的凸起厚度可达25～3000μm。
与现有技术相比，本发明的印制立体凹凸图案的方法，是一种柔性凹版直接印刷工艺，是先将需要印制的凹凸图案用激光雕刻在印刷辊筒的柔性印版上，然后将涂料或油墨填充到雕刻的凹槽内，再调节印刷辊筒，使柔性印版凹槽内填充的涂料或油墨能完全直接挤压到基材表面上，最后进行干燥。由于柔性印版不仅可实现激光雕刻，且能实现雕刻的细微化和复杂化及雕刻深度的可调性，关键是，柔性的印版因具有一定的弹性因而可实现直接挤压，从而实现凹版印刷技术与直接印刷技术及柔性印刷技术的有机结合，具有了直印技术的操作简单、凹版印刷技术的含墨量充足及柔性印刷技术适用的基材范围广等优点。另外，柔性材料的使用成本低。因此，本发明的印制立体凹凸图案的方法可以实现用简单的印制工艺在地板、瓷砖、玻璃制品、家具等用品使用的基材表面上形成具有显著立体感、复杂多样的逼真凹凸图案，能获得印刷有无色、单色或多色立体凹凸图案的制品，且所述的立体凹凸图案的凸起厚度可达25～3000μm，可满足人们的审美和装饰性要求，而且印制成本低。
附图说明
图1是本发明所述的印制原理示意图；
图2是本发明中所述的印刷辊筒的结构示意图；
图3是雕刻有凹凸图案的柔性印版的表面照片；
图4是印制有木纹图案的家具平板部件试验板的表面照片。
图中：1、输送带；2、基材；3、印刷辊筒；31、堵头；32、铝网；33、发泡材料；34、柔性材料；4、刮刀、5、涂料或油墨加料管；6、回流槽；7、涂料或油墨加料车；8、紫外光灯组。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
本发明用于印制立体凹凸图案的印制原理如图1所示：印刷辊筒3安装在输送带1的上方，刮刀4紧贴在印刷辊筒3的表面，涂料或油墨加料管5将涂料或油墨加在印刷辊筒3的表面上，刮刀4均匀地将涂料或油墨传递到印刷辊筒3的表面凹槽内，印刷辊筒3沿逆时针方向转动，输送带1带动上面的基材2一起向前移动，印刷辊筒3的表面与基材1的表面相接触，当印刷辊筒3的表面接触基材1的表面时，通过挤压可将凹槽内的涂料或油墨转移到基材1的表面上，最后通过紫外光灯组8进行固化干燥，从而实现本发明所述的印刷工艺，印刷多余的涂料或油墨通过回流槽6流到涂料或油墨加料车7中，从而将多余的釉料收集起来。
所述的印刷辊筒3的结构示意图如图2所示：由堵头31、铝网32、发泡材料33和柔性材料(此处的柔性材料为硅胶)34组成，所述的铝网32呈圆柱体状，其两端设置堵头31，通过堵头31固定铝网32，所述的发泡材料33设置在铝网32的外层，所述的柔性材料34设置在发泡材料33的外层。
铝网32处于最里层起支撑作用，用于支撑中间发泡材料33和外层柔性材料硅胶34，铝网32上有许多圆形小孔；堵头31用于固定铝网32，保证铝网32的圆度，同时在堵头31上有几个凹槽，便于在印刷时排出多余的涂料或油墨；中间发泡材料33主要用于支撑外层柔性材料34，并使外层柔性材料34在受压时保持一定弹性，外层柔性材料34处于最外层，光滑的柔性材料表面可使用激光进行雕刻，雕刻后在柔性材料表面形成凹凸图案(雕刻有凹凸图案的柔性印版的表面照片见图3所示)。最外圈的柔性材料层优选具有一定硬度和弹性的硅胶材料，硅胶层厚度优选为3～5mm，邵氏硬度优选为10～20度，以适用于各种材质的基材(如：纸、PVC板、塑胶(包括：PC、PP、ABS、PS、PE、PET等)板、铝塑板、木质板、竹质板、玻璃、瓷砖、建筑材料板(如石膏板、碳酸硒钙板等)、金属板等)表面的凹凸图案的印制。
本发明所述的印制立体凹凸图案的方法，实质上是一种柔性凹版直接印刷工艺，是先将需要印制的凹凸图案用激光雕刻在印刷辊筒的柔性印版上，然后将涂料或油墨填充到雕刻的凹槽内，再调节印刷辊筒，使柔性印版凹槽内填充的涂料或油墨能完全直接挤压到基材表面上，最后进行干燥。
所述的涂料或油墨优选紫外线光固化涂料或油墨。
所述的印制立体凹凸图案的方法能进行多色套印，套印时，只需要在输送带上重复设置多个图1所示的印刷设备单元即可。
由本发明所述的印制立体凹凸图案的方法可获得印刷有无色、单色或多色立体凹凸图案的制品，所述的立体凹凸图案的凸起厚度可达25～3000μm。
实施例1
将PVC基材按需求截取至适当大小后，进行涂布加工，具体工艺步骤为：
a)单色卡通图案印刷，使用凹版印刷设备印刷；
b)使用红外线烘干，温度60℃，20分钟；
c)卡通图案立体层印刷，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚2mm；
d)UV干燥，使用三汞灯紫外线干燥，0.315J/cm2、0.362W/cm2；
e)涂布底漆，使用喷涂，膜厚20μm；
f)使用6米长红外线烘干，温度60℃，20分钟；
g)砂光，使用砂光机600目砂纸；
h)涂布消光面漆，使用喷涂，膜厚10μm；
i)使用烘房烘干，温度80℃，60分钟，即得到印刷有凸起厚度达2mm的立体卡通图案的PVC板。
实施例2
将玻璃基材按需求截取至适当大小后，进行涂布加工，具体工艺步骤为：
a)涂布介面漆，使用喷涂，膜厚10μm；
b)使用红外线烘干，温度60℃，20分钟；
c)商标立体层印刷，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚3mm；
d)UV干燥，使用三汞灯紫外线干燥，0.315J/cm2、0.362W/cm2；
e)砂光，使用砂光机1000目砂纸；
f)高光面漆，使用喷涂，膜厚10μm；
g)使用烘房烘干，温度80℃，3小时，即得到印刷有凸起厚度达3mm的立体商标图案的玻璃板。
实施例3
将铝塑基材按需求截取至适当大小后，进行涂布加工，具体工艺步骤为：
a)酸洗处理；
b)涂布介面漆，使用喷涂，膜厚10μm；
c)使用红外线烘干，温度60℃，20分钟；
d)双色汽车图案印刷第一层，使用双色胶印设备印刷；
e)使用红外线烘干，温度60℃，20分钟；
f)双色汽车图案印刷第二层，使用双色胶印设备印刷；
g)使用红外线烘干，温度60℃，20分钟；
h)汽车图案立体层印刷，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚2.5mm；
i)UV干燥，使用三汞灯紫外线干燥，0.315J/cm2、0.362W/cm2；
j)涂布高光抗刮面漆，使用喷涂，膜厚15μm；
k)使用红外线烘干，温度80℃，30分钟，即得到印刷有凸起厚度达2.5mm的立体汽车图案的铝塑板。
实施例4
将塑化基材按需求截取至适当大小后，进行涂布加工，具体工艺步骤为：
a)火焰处理；
b)双色商标图案有色立体层印刷第一层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚1.5mm；
c)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
d)双色商标图案有色立体层印刷第二层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚1.5mm；
e)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
f)涂布耐磨漆，使用喷涂，膜厚20μm；
g)使用红外线烘干，温度60℃，20分钟；
h)涂布加硬漆，使用喷涂，膜厚25μm；
i)使用红外线烘干，温度60℃，20分钟；
j)涂布涂布消光面漆，使用喷涂，膜厚15μm；
k)使用红外线烘干，温度80℃，30分钟，即得到印刷有凸起厚度达1.5mm的立体双色商标图案的塑化板。
实施例5
将建筑基材按需求截取至适当大小后，进行涂布加工，具体工艺步骤为：
a)涂布补土，使用滚涂，膜厚22μm；
b)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
c)涂布遮色用漆，使用喷涂，膜厚12μm；
d)使用红外线烘干，温度60℃，15分钟；
e)四色人形图案印刷第一层，使用滚筒式四色移印设备印刷；
f)UV干燥，使用单铁卤素灯紫外线干燥，0.253J/cm2、0.270W/cm2；
g)四色人形图案印刷第二层，使用滚筒式四色移印设备印刷；
h)UV干燥，使用单铁卤素灯紫外线干燥，0.253J/cm2、0.270W/cm2；
i)四色人形图案印刷第三层，使用滚筒式四色移印设备印刷；
j)UV干燥，使用单铁卤素灯紫外线干燥，0.253J/cm2、0.270W/cm2；
k)四色人形图案印刷第四层，使用滚筒式四色移印设备印刷；
l)UV干燥，使用单铁卤素灯紫外线干燥，0.253J/cm2、0.270W/cm2；
m)人形图案立体层印刷第一层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚2mm；
n)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
o)人形图案立体层印刷第二层，使用柔印凹版直印设备，最大膜厚2mm；
p)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
q)涂布加硬漆，使用喷涂，膜厚15μm；
r)使用红外线烘干，温度60℃，20分钟；
s)砂光，使用砂光机600目砂纸；
t)涂布高光抗刮面漆，使用喷涂，膜厚10μm；
u)使用红外线烘干，温度80℃，30分钟，即得到印刷有凸起厚度达2mm的立体双色人形图案的建筑基材。
实施例6
将家具平板部件按需求截取至适当大小后，进行涂布加工，具体工艺步骤为：
a)涂布底漆，使用滚涂，膜厚15μm；
b)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
c)涂布加硬漆，使用滚涂，膜厚13μm；
d)砂光，使用砂光机320目砂纸；
e)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
f)涂布着色漆，使用滚涂，膜厚10μm；
g)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
h)木纹图案有色立体层印刷第一层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚1mm；
i)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
j)木纹图案有色立体层印刷第二层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚1mm；
k)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
l)木纹图案有色立体层印刷第三层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚1mm；
m)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
n)涂布耐磨漆，使用滚涂，膜厚15μm；
o)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
p)涂布底漆，使用滚涂，膜厚15μm；
q)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
r)砂光，使用砂光机600目砂纸；
s)涂布镜面面漆，使用喷涂，膜厚15μm；
t)UV干燥，使用三汞灯紫外线干燥，0.315J/cm2、0.362W/cm2，即得到印刷
有凸起厚度达1mm的立体三色木纹图案的家具平板部件(见图4照片)。
实施例7
将木地板基材按需求截取至适当大小后，进行涂布加工，具体工艺步骤为：
a)涂布介面漆，使用滚涂，膜厚10μm；
b)使用红外线烘干，温度60℃，1分钟；
c)涂布加硬漆，使用滚涂，膜厚15μm；
d)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
e)涂布底漆，使用滚涂，膜厚13μm；
f)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
g)砂光，使用砂光机320目砂纸；
h)鹅卵石图案立体层印刷，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚2mm；
i)UV干燥，使用三汞灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
j)涂布耐磨漆，使用滚涂，膜厚15μm；
k)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
l)涂布底漆，使用滚涂，膜厚15μm；
m)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
n)砂光，使用砂光机600目砂纸；
o)涂布哑光面漆，使用滚涂，膜厚7μm；
p)UV干燥，使用三汞灯紫外线干燥，0.315J/cm2、0.362W/cm2，即得到印刷有凸起厚度达2mm的立体鹅卵石图案的木地板。
实施例8
将竹地板基材按需求截取至适当大小后，进行涂布加工，具体工艺步骤为：
a)涂布介面漆，使用滚涂，膜厚10μm；
b)使用红外线烘干，温度60℃，1分钟；
c)涂布着色漆，使用滚涂，膜厚10μm；
d)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
e)涂布加硬漆，使用滚涂，膜厚13μm；
f)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
g)涂布底漆，使用滚涂，膜厚13μm；
h)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
i)砂光，使用砂光机320目砂纸；
j)大理石图案立体层印刷第一层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚1.5mm；
k)UV干燥，使用三汞灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
l)大理石图案立体层印刷第二层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚1.5mm；
m)UV干燥，使用三汞灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
n)涂布耐磨漆，使用滚涂，膜厚15μm；
o)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
p)涂布底漆，使用滚涂，膜厚15μm；
q)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
r)砂光，使用砂光机600目砂纸；
s)涂布镜面面漆，使用喷涂，膜厚15μm；
t)使用红外线烘干，温度80℃，30分钟，即得到印刷有凸起厚度达1.5mm的双色立体大理石图案的竹地板。
实施例9
将磁砖基材按需求截取至适当大小后，进行涂布加工，具体工艺步骤为：
a)涂布介面漆，使用滚涂，膜厚10μm；
b)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
c)涂布软性漆，使用滚涂，膜厚15μm；
d)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
e)马赛克有色立体层印刷第一层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚0.3mm；
f)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
g)马赛克有色立体层印刷第二层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚0.3mm；
h)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
i)马赛克有色立体层印刷第三层，使用本发明所述的上述印制工艺，最大膜厚0.3mm；
j)UV干燥，使用一汞灯一铁卤素灯紫外线干燥，0.305J/cm2、0.328W/cm2；
k)涂布底漆，使用滚涂，膜厚15μm；
1)UV干燥，使用双汞灯紫外线干燥，0.267J/cm2、0.303W/cm2；
m)砂光，使用砂光机600目砂纸；
n)涂布镜面面漆，使用滚涂，膜厚15μm；
o)UV干燥，使用三汞灯紫外线干燥，0.315J/cm2、0.362W/cm2，即得到印刷有凸起厚度达0.3mm的三色立体马赛克图案的磁砖。
综上所述可见：本发明的印制立体凹凸图案的方法可以实现用简单的印制工艺在地板、瓷砖、玻璃制品、家具等用品使用的基材表面上形成具有显著立体感、复杂多样的逼真凹凸图案，能进行多色套印，获得印刷有单色或多色立体凹凸图案的制品，且所述的立体凹凸图案的凸起厚度可达25～3000μm，可满足人们的审美和装饰性要求。
最后应当说明的是：以上实施例仅是用来阐明本发明的设计思路及方案的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种印制立体凹凸图案的方法，其特征在于：是一种柔性凹版直接印刷工艺，是先将需要印制的凹凸图案用激光雕刻在印刷辊筒的柔性印版上，然后将涂料或油墨填充到雕刻的凹槽内，再调节印刷辊筒，使柔性印版凹槽内填充的涂料或油墨能完全直接挤压到基材表面上，最后进行干燥。
2.根据权利要求1所述的印制立体凹凸图案的方法，其特征在于：所述的印刷辊筒是由铝网、堵头、发泡材料和柔性材料组成，所述的铝网呈圆柱体状，其两端设置堵头，通过堵头固定铝网，所述的发泡材料设置在铝网外层，所述的柔性材料设置在发泡材料外层。
3.根据权利要求2所述的印制立体凹凸图案的方法，其特征在于：所述的柔性材料为硅胶、橡胶及聚氨脂胶中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的印制立体凹凸图案的方法，其特征在于：柔性材料层的厚度为3～5mm，邵氏硬度为10～30度。
5.根据权利要求1所述的印制立体凹凸图案的方法，其特征在于：所述的涂料或油墨为紫外线光固化涂料或油墨。
6.根据权利要求1所述的印制立体凹凸图案的方法，其特征在于：所述的基材包括纸、PVC板、PC板、PP板、ABS板、PS板、PE板、PET板、铝塑板、木质板、竹质板、玻璃、瓷砖、石膏板、碳酸硒钙板及金属板。
7.根据权利要求1所述的印制立体凹凸图案的方法，其特征在于：所述的印制立体凹凸图案的方法能进行多色套印。
8.由权利要求1所述的印制立体凹凸图案的方法获得的印刷有无色、单色或多色立体凹凸图案的制品。
9.根据权利要求8所述的制品，其特征在于：所述的立体凹凸图案的凸起厚度为25～3000μm。
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