发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种发泡玻纤壁布的制造系统和方法。
实现本发明目的的技术方案是一种发泡玻纤壁布的制造方法,对一侧边沿上镶有作为色标的色线的玻纤基布施加拉力,而使设置在放卷装置的放卷架上的玻纤基布的卷筒相对于放卷装置进行转动而放卷、然后玻纤基布在朝前方的行进中,依次经过放卷纠偏装置的放卷色标传感器、导辊装置、圆网印花装置、印花纠偏装置的印花色标传感器、烘箱而得到发泡玻纤壁布,再由收卷装置进行收卷。
当上述玻纤基布连续经过圆网印花装置时,在圆网印花装置的位于上方的印花圆网和位于下方的印花垫辊的夹紧状态下连续经过印花圆网时,在印花圆网的转动过程中,由固定在圆网印花装置的机架上且位于印花圆网的筒体中的上浆刮刀将盛放在筒体中的发泡浆料通过印花圆网的筒体的呈一定图案分布的圆孔而涂覆在玻纤基布的上表面,即为玻纤基布上的发泡浆料层。
当上表面上带有发泡浆料层的玻纤基布依次连续经过烘箱不同温度的预烘区、发泡区和保温区时,玻纤基布上的发泡层经预烘、发泡、保温而发泡固化,从而使得形成图案的塑料层固定在玻纤基布的上表面上,而获得发泡玻纤壁布。
发泡玻纤壁布连续由烘箱出来后,由收卷装置进行收卷。
所述玻纤基布的制备过程如下:以玻璃纤维毛纱作为原料,将毛纱分为经丝、纬丝后,通过相应的编织机编织得到玻璃纤维编织基布;然后对得到的编织布采用耐210℃温度的丙烯酸乳液作为后处理剂进行定型后处理,将丙烯酸乳液涂覆在编织布表面,待乳液在180℃~200℃烘干后得到定型的玻纤基布;所述后处理剂的配方如下:0.7~1.0wt%的KH550,12~18wt%的环氧乳液,8~12wt%的聚醋酸乙烯酯乳液,0.5~1.0wt%的聚乙烯亚胺季铵盐,0.4~0.8wt%的PEG-1500,0.1~0.3wt%的抗静电剂SN,0.5~0.7wt%的氯化铵,0.8~1wt%的醋酸以及余量的去离子水。
所述玻纤基布连续经过圆网印花装置时,圆网印花装置的印花圆网的转速为25~35r/min。
所述发泡浆料中的各组分及其重量份数如下:糊状PVC树脂粉8~12份,AC发泡剂0.3~0.6份,高分子量ACR优泡剂0.3~0.6份,增塑剂DINP3~4.5份,钛白粉1.5~3.5份,钙/锌复合热稳定剂0.2~0.5份,纳米碳酸钙0.5~1.5份,水8~12份。
表面上带有呈一定图案的发泡层的玻纤基布以16~20m/min的速度连续经过烘箱的预烘区、发泡区和保温区。
上述表面上带有呈一定图案的发泡层的玻纤基布经过烘箱的预烘区时,预烘区内温度控制在115~125℃之间,玻纤基布在115~125℃下预烘60~80s而除去发泡浆层中的水分;玻纤基布经过烘箱的发泡区时,发泡区内的温度控制在180~210℃之间,玻纤基布上表面的发泡浆层开始发泡,经过30~50s使发泡浆料发泡完全;最后玻纤基布经过烘箱的保温区,保温区内的温度控制在140~155℃之间,上表面已带有立体塑料图案层的基布在保温区保温40~60s而使塑料图案层牢牢固定在玻纤基布上表面上。
所述玻纤基布的厚度为0.3~0.5mm。
上述发泡玻纤壁布的制造方法所采用的制造系统,包括依次设置的放卷装置、放卷纠偏装置、导辊装置、烘箱和收卷装置;还包括设置在导辊装置和烘箱之间的圆网印花装置和印花纠偏装置,圆网印花装置设置在导辊装置和印花纠偏装置之间。
沿着玻纤基布的运动方向,烘箱内包括预烘区、发泡区和保温区三个不同的烘干区域,预烘区、发泡区和保温区沿基布运动方向的长度之比为:1:(0.375~0.625):(0.5~1)。
本发明具有积极的效果:(1)按照本发明的方法生产的发泡玻纤壁布图案多变、立体感强,外形更美观。(2)本发明选用的发泡材料中不含有毒物质,符合较高的环保要求。(3)为了让玻纤基布适应发泡时的高温,在基布的制备过程中,对编织布后处理时采用耐高温的乳液处理,以配合发泡浆烘干时的高温。(4)本发明发泡时采用预烘、发泡和烘干三道工序,保证了发泡图案层牢固粘结在玻纤基布上。
具体实施方式
本发明的具体实施方式在对方位进行描述时,以图1的左方为后方,以图1的右方为前方,以图1所朝的方向为右方,以图1背后的方向为左方,图纸的上下方向仍为描述中的上下方向。
(实施例1、发泡玻纤壁布的制造系统)
见图1和图2,本实施例的发泡玻纤壁布的制造系统包括依次设置的放卷装置1、放卷纠偏装置2、导辊装置3、圆网印花装置4、印花纠偏装置5、烘箱6、收卷装置7和电机同步控制电路。
见图1,放卷装置1包括放卷架11、4个滚轮12、2根导轨13和丝母块。放卷架11通过其滚轮座与4个滚轮12转动连接。4个滚轮12则两两坐落在前后两根固定在地面的导轨13上,从而随着滚轮12在导轨上的滚动,而使放卷架11左右移动。丝母块固定在放卷架11上。
见图1,导辊装置3包括导辊架31、第一导辊32和第二导辊33;第一导辊32和第二导辊33均与导辊架31转动连接。
上述放卷纠偏装置2参见中国专利文献CN101439321B(申请号200810306674.9)、发明名称为“植绒壁布的制造系统和方法”所公告的放卷纠偏装置,包括放卷传感器架21、一组3只放卷色标传感器、可编程控制器、变频器、电源电路、人机界面装置、左侧限位开关、右侧限位开关、手动/自动转换开关、手动左转按钮开关、手动右转按钮开关、放卷纠偏电机、丝杆和电机架;其中的放卷传感器架21固定在地面上且位于放卷架11与导辊装置3的导辊架31之间,丝杠的一端与放卷纠偏电机的电机轴通过连轴器相连,丝杠的另一端与固定在放卷架11上的丝母块相配合。
见图1,圆网印花装置4包括机架41、4个滚轮42、第三导辊43、第四导辊44、印花圆网45、刮刀、印花垫辊46、电机47、丝母块以及两根导轨48。
印花圆网45的筒体上的所有圆孔的分布呈一定图案。机架41通过其滚轮座与4个滚轮42转动连接。第三导辊43、第四导辊44、印花圆网45和印花垫辊46均与机架41转动连接。上浆刮刀的主体位于印花圆网45的筒体中,上浆刮刀由其连接臂固定连接在机架41上。电机47由其电机带轮通过传动皮带与固定在印花垫辊46上的带轮动连接。4个滚轮42两两坐落在前后两根固定在地面的导轨48上,随着滚轮42在导轨48上的滚动,带动机架41沿左右向运动。
印花纠偏装置5参见中国专利文献CN101439321B所公告的上胶纠偏装置,包括印花传感器架51、一组3只印花色标传感器、可编程控制器、变频器、电源电路,人机界面装置、印花纠偏电机、丝杆和电机架;其中的印花传感器架51固定在机架41上且位于机架41后侧。各上胶色标传感器按照左中右排列的方式固定在上胶传感器架51上;丝杠作为印花纠偏电机的电机轴,丝杠与固定在机架41上的丝母块相配合。
见图2,烘箱6包括烘箱箱体61、烘箱导辊组62和烘箱电机;烘箱导辊组62和烘箱电机设置在烘箱箱体61中;烘箱电机通过传动机构与烘箱导辊组62的最后一根导辊相连接。
烘箱6内沿着玻纤基布100的向前运动方向,依次为预烘区63、发泡区64和保温区65三个不同的烘干区域,并且沿基布运动方向,三个区域的长度之比为:1∶(0.375~0.625)∶(0.5~1)。
见图2,收卷装置7包括输送导辊对71、储布装置72、收卷架73和收卷电机。储布装置72包括储布架72-1和储布导辊组72-2;储布导辊组72-2的各根导辊转动连接在储布架72-1上。收卷电机为力矩电机。收卷电机通过传动机构与可拆式转动连接在收卷架73上的收卷棍动连接。
(实施例2、发泡玻纤壁布的制造方法)
本实施例的发泡玻纤壁布的制造方法所采用的制造系统由实施例1得到。具体制造过程如下:
玻纤基布的准备:以玻璃纤维毛纱作为原料,将毛纱分为经丝、纬丝后,通过相应的编织机编织得到平纹交织的玻璃纤维编织基布、或者是斜纹交织的玻璃纤维编织基布、或者是得到提花的玻璃纤维编织布;然后对得到的玻璃纤维编织布采用耐210℃高温的丙烯酸乳液作为后处理剂进行定型后处理:将丙烯酸乳液涂覆在玻璃纤维编织布表面,待涂覆有丙烯酸乳液的玻璃纤维编织布在180℃~200℃的温度下热烘30秒而将乳液烘干后,得到定型的玻纤基布。本实施例的玻纤基布优选平纹交织的玻纤基布,因为其更加适合发泡工艺,发泡过程较另两种交织的基布更方便。
上述后处理剂的组成及各自重量百分比如下: 0.80wt%的KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷,CAS号:919-30-2),15wt%的固含量为60%的环氧乳液,10wt%的固含量为60%的聚醋酸乙烯酯乳液,0.7wt%的聚乙烯亚胺季铵盐,0.5wt%的PEG-1500,0.2wt%的抗静电剂SN(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐),0.6wt%的氯化铵,1wt%的醋酸,余量为去离子水。其中所述环氧乳液是指环氧改性的不饱和聚酯乳液,乳液粒径在0.6~0.8微米,丙酮溶解率为100%,Tg在6~10℃;所述聚醋酸乙烯酯乳液是指不含保护胶体的均聚醋酸乙烯酯乳液,乳液粒径在1.5~2.0微米,丙酮溶解率为100%,Tg在20~25℃。所处理的玻纤基布100的厚度为0.45mm,玻纤基布100的一侧边沿上镶有作为色标的色线。将玻纤基布100的前端与导布的后端缝合在一起,所述的导布设置在发泡玻纤壁布的制造系统的放卷装置1至收卷装置7上;再将玻纤基布100的卷筒放置到放卷装置1的放卷架11上,启动制造系统的电机而通过导布对玻纤基布100施加拉力,而使设置在放卷装置1的放卷架11上的玻纤基布100的卷筒相对于放卷装置1进行转动而放卷、然后玻纤基布100在朝前方的行进中,依次经过放卷纠偏装置2的放卷色标传感器、导辊装置3、圆网印花装置4、印花纠偏装置5的印花色标传感器、烘箱6而成为发泡玻纤壁布,再由收卷装置7进行收卷。
在上述玻纤基布100放卷运行过程中,由放卷纠偏装置2在行进中在左右方向上进行纠偏,放卷纠偏过程参见中国文献CN101439321B所公告的放卷纠偏装置纠偏过程。
当上述玻纤基布100连续经过圆网印花装置4时,在圆网印花装置4的位于上方的印花圆网45和位于下方的印花垫辊46的夹紧状态下连续经过印花圆网45,在印花圆网45的转动过程中,由固定在圆网印花装置4的机架41上且位于印花圆网45的筒体中的上浆刮刀将盛放在筒体中的发泡浆料通过印花圆网45的筒体的呈一定图案分布的圆孔而涂覆在玻纤基布100的上表面上,从而玻纤基布100的上表面上带有呈一定图案的发泡浆料层。
上述玻纤基布100经过圆网印花装置4进行上浆印花时,所用的印花圆网45直径为203.7mm,印花圆网45的转速为25~35 r/min (本实施例为30r/min),印花圆网45与玻纤基布100布面的运动同步。上述设置使得印刷后形成的图案清爽,线条分明,不会出现拖影或发糊现象,从而在后续的发泡工艺后获得立体花纹清晰地发泡玻纤壁布。
所述的发泡浆料由如下重量份的组分组成:PVC糊状树脂10份,AC发泡剂0.5份,高分子量ACR优泡剂0.4份,增塑剂DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)4份,钛白粉2份,钙/锌复合热稳定剂0.3份,纳米碳酸钙1份,水10份。
上述PVC树脂(聚氯乙烯)的聚合度为800;AC发泡剂为偶氮二甲酰胺,其粒径为10μm;高分子量ACR优泡剂的分子质量大于500万,主要成分为甲基丙烯酸酯,本实施例所用的高分子量ACR优泡剂来源于美国罗门哈斯公司生产的商品代号为K-400的超高分子量ACR加工改性剂;所述纳米碳酸钙的粒径为25~50nm。
在上述玻纤基布100连续经过印花色标传感器的过程中,由印花纠偏装置5在行进中在左右方向上进行纠偏,放卷纠偏过程参见中国专利文献CN101439321B所公告的上胶纠偏装置纠偏过程。
当上表面上带有呈一定图案的发泡浆料层的玻纤基布100连续经过印花色标传感器而进入烘箱6中后,该玻纤基布100被置于输送带装置的输送带上,由烘箱电机带动输送带运动向玻纤基布100提供一部分向前行进的动力,玻纤基布100向前行进的主要动力由收卷装置7的输送电机通过一对输送导辊71提供。在烘箱6中,玻纤基布100上的呈一定图案的发泡层被加热而发泡固化,从而使得呈一定图案的塑料层固定在玻纤基布100的上表面上,从而获得表面带有立体塑料图案层的发泡玻纤壁布。
上述表面上带有呈一定图案的发泡浆料层的玻纤基布100以16~20m/min(本实施例为18m/min)的速度连续经过烘箱6的预烘区63、发泡区64和保温区65,经过烘箱6的预烘区63时,预烘区63内温度调节控制为120℃,而使玻纤基布100在120℃下预烘60~80s而除去发泡浆料层中的水分;然后玻纤基布100经过烘箱6的发泡区64,发泡区64内的温度设置为180℃,玻纤基布100表面上的发泡浆料层开始发泡,在206℃下发泡30~50s使发泡浆料发泡完全而成为发泡塑料图案层;最后玻纤基布100经过烘箱6的保温区65,保温区65内的温度设置为150℃,上表面带有发泡塑料图案层的玻纤基布100在保温区65中保温40~60s而使塑料图案层牢牢固定在玻纤基布100上表面上而成为发泡玻纤壁布。由于发泡时采用预烘、发泡和烘干三道工序,保证了发泡后的立体图案层牢固粘结在玻纤基布上。
当发泡玻纤壁布发泡保温完毕,由烘箱6连续行进至收卷装置7而由收卷装置7收卷时,先经过一对输送导辊71,再经过储布装置72的储布导辊组72-2的各个储布导辊,然后再被转动连接在收卷架73上的收卷棍收卷。
收卷装置7的收卷由收卷电机提供动力,收卷电机为力矩电机,力矩电机通过传动机构使得转动连接在收卷架73上的收卷棍转动而将发泡玻纤壁布100进行收卷;在收卷过程中,若负载增加则力矩电机的转速降低,若负载减少则力矩电机的转速增加。
(实施例3~实施例6、发泡玻纤壁布的制造方法)
实施例3至实施例6的制造方法与实施例2基本相同,不同之处在于:发泡浆料中各组分及其份数,玻纤基布圆网印刷时的圆网直径和圆网转速,发泡浆料发泡时基布的行进速度(简称布速),预烘温度、发泡温度及保温温度列在如下表1中。
表1