CN103112233A - 无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法和设备。该方法包括：1）对所述金属基板进行一次加热，控制其温度T1比聚酯薄膜熔点温度高5-10℃，2）将聚酯薄膜贴覆至所述金属基板的至少一侧表面，获得覆膜金属板初品；3）对所述覆膜金属板初品进行二次加热，控制覆膜金属板初品中金属基板的温度T2比T1高5-10℃，获得二次加热后的覆膜金属板初品，4）然后对该二次加热后的覆膜金属板初品进行急速冷却获得覆膜金属板，控制所述急剧冷却速度为每秒钟温度降低70～80℃。本发明提供的方案，不使用粘合剂即可制备出膜与基板牢固粘合的覆膜金属板，还能使覆膜金属板具有良好的表面外观。

Description

无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种覆膜设备和覆膜方法，尤其涉及一种用于在无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法和设备。

背景技术

目前，金属材料以其密闭性好、质地坚硬、弹性好、阻光性好、阻气性好等特点，相比于塑料、纸张、玻璃等包装材料，在包装领域一直占据着举足轻重的地位，传统的金属包装材料采用喷涂工艺在金属罐内表面披覆上树脂层制成，然而在这种制备工艺中会有有毒溶剂挥发，并且涂层中的低分子迁移物会影响被包装的食品的安全，同时喷涂设备及工艺复杂，需要消耗大量稀缺资源，成本昂贵。

为了解决上述问题，人们开发了将聚烯烃薄膜（例如PE膜、PP膜）在低温环境下通过树脂粘合层将聚烯烃薄膜与金属基板贴合的覆膜技术，但由于聚烯烃薄膜多为低分子聚合物，这些低分子物容易扩散渗出到薄膜表面，同时，所使用的粘合剂也会随薄膜材料的渗出和扩散而成为污染源，因此目前使用聚烯烃薄膜的覆膜技术得到的覆膜材料不适合作为食品和饮料的直接接触材料，而且将聚烯烃贴合在金属基板上的工艺复杂，成本高。

聚酯薄膜相对于聚烯烃薄膜，主要由高分子聚合物构成，并且具有机械强度高、光学性能好、使用温度广、阻隔性能优良、耐油、耐腐蚀、成本低、环保节能等特点，所以，研究利用聚酯薄膜生产覆膜包装材料，尤其是可适用于饮食品的安全包装材料的技术，具有很好的应用前景。

发明内容

本发明提供了一种在无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的覆膜方法，将聚酯薄膜有效贴合于金属基板，通过对覆膜工艺的控制，能够在不使用粘合剂的前提下，制成具有良好表面外观，并且使用安全的覆膜包装材料。

本发明还提供了一种实施上述方法的覆膜设备，通过该设备中的覆膜单元和急冷单元，以及加热单元可实现将聚酯薄膜不使用粘合剂直接贴覆到金属基板上，制备出没有粘合剂的覆膜金属板，同时该覆膜金属板还可具有良好的表面外观。

本发明提供的一种在无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法，包括：

1）对所述金属基板进行一次加热，控制其温度T1比聚酯薄膜熔点温度高5-10℃，

2）将聚酯薄膜贴覆至加热的金属基板的至少一侧表面，获得覆膜金属板初品；

3）对所述覆膜金属板初品进行二次加热，控制覆膜金属板初品中金属基板的温度T2比T1高5-10℃，获得二次加热后的覆膜金属板初品；

4）然后对该二次加热后的覆膜金属板初品进行急速冷却获得覆膜金属板，控制所述急剧冷却速度为每秒钟温度降低70～80℃。

在本发明的方法中，所述聚酯薄膜，例如可以是专利CN102108193A或CN102070882A的中记载的聚酯薄膜，金属基板例如可以选自金属包装领域常见的金属，如冷轧钢板或镀铬板。进一步的，所述金属基板的厚度可以为0.14-0.25mm。进一步的，所述金属基板在加热前可进行碱洗、水洗去除表面的油渍，以有利于聚酯薄膜的良好贴覆。本发明方案中的聚酯薄膜厚度为15-20um厚的聚酯薄膜。进一步的，本发明方案中的聚酯薄膜为具有熔点为230-250℃的聚酯薄膜。

在本发明的具体实施方式中，可在5-8kg/mm，优选的6-7kg/mm的压力下将聚酯薄膜贴覆至所述加热的金属基板的至少一侧表面。

进一步的，可以控制所述聚酯薄膜上存有80-100N的张力。使聚酯薄膜在覆膜过程处于平展状态，并且最终获得的覆膜金属板不易产生波纹，提高了覆膜金属板的质量。

在本发明的具体实施方式中，将聚酯薄膜贴覆至所述加热的金属基板的过程控制金属基板的传送速度为20-60m/min，优选的为40-50m/min。此传送速度利于保证金属板的加热和覆膜效果。

进一步的，所述急速冷却包括风冷和水冷。

进一步地，在冷却得到覆膜金属板后，将所述覆膜金属板卷成卷便于存储和运输。

经本发明人摸索发现，仅通过一次加热进行覆膜金属板的制备，加热的基板在不同区域难以避免会存在传热不均，这会使得贴覆后的膜表面出现明显的明暗条纹以及膜边缘褶皱，这些使得制成的覆膜金属板在高温高压蒸煮过程贴覆的膜容易从金属基板上脱落，因此不适合用于制备需要高温蒸煮的食品罐。而通过两次加热过程，一次加热以高于膜熔点特定量的温度控制膜与金属基板的贴合，即使存在受热不均，也能有效抑制贴覆的膜表面明显的明暗条纹以及膜边缘褶皱的出现，通过以高于一次加热的温度进行二次加热，进一步提高了膜与基板之间的贴合力，能够满足覆膜金属板进行各种加工，尤其是生产耐高温高压蒸煮食品罐的需要。

本发明提供的一种用于实施上述方法的覆膜设备，所述覆膜设备至少包括覆膜单元、一次加热单元、压力提供单元、二次加热单元以及急冷单元，以及至少一套展膜单元，其用于将聚酯薄膜展开并输送到覆膜单元，其中，

所述一次加热单元的设置位置能够实现所述金属基板在进入覆膜单元之前进行一次加热；

所述覆膜单元由内部中空并与冷却流体系统连通的覆膜辊和辅助冷却辊构成，所述覆膜辊包括定辊和动辊，并能在压力提供单元驱动下实现对经所述一次加热单元加热的金属基板的覆膜，获得覆膜金属板初品，所述辅助冷却辊至少为二个，分别设置于定辊和动辊的外侧并形成膨胀间隙，所述膨胀间隙设置为定辊和动辊受热膨胀时恰与辅助冷却辊相接触；所述定辊与动辊表面均附有表面经抛光处理的胶层，所述辅助冷却辊具有经镜面处理的表面；

所述二次加热单元设置在所述覆膜金属板初品的传送方向，用于对覆膜金属板初品进行二次加热；

所述急冷单元包括沿二次加热后的覆膜金属板初品的传送方向依次设置的风冷装置和水冷槽，且所述风冷装置具有二次加热后的覆膜金属板初品的传送通道。

在本发明提供的设备中，所述一次加热单元和二次加热单元可以为任何本领域常规的基板加热设备，例如电阻加热或感应加热的加热设备。例如，二次加热单元是感应加热设备，覆膜金属板初品中金属基板在加热到T2温度后，传导热量给金属基板两侧的聚酯薄膜，使得该聚酯薄膜以良好的粘合力贴覆在金属基板两侧。进一步的，本发明方案中，保持定辊和动辊表面温度在设定的温度范围，例如100-150℃。可以通过辅助冷却辊实现，上述温度范围可以提高覆膜金属板的表观质量。

进一步的，所述覆膜设备还包括对中纠偏单元。该设备为本领域常规设备，用于保证基板始终沿着一特定方向固定的，稳定的输送；以及保证薄膜沿着一特定方向固定的，稳定的输送，通过两个单元的结合，使薄膜的走向始终沿着基板的边缘进行行走，基板和薄膜的边距可设定。

在本发明的覆膜设备中，所述覆膜设备还包括干燥单元，用于对来自急冷单元的覆膜金属板进行干燥。

进一步的，所述干燥单元包括沿覆膜金属板传送方向依次设置的挤水装置与烘干装置。所述挤水装置可以是本领域常用的挤干辊。所述干燥单元可以是本领域常用的热风干燥设备。

在本发明的一个具体实施方式中，所述覆膜设备包括两套展膜单元，对称设置于所述覆膜单元的两侧，用于对金属基板两面同时进行覆膜，并且所述展膜单元包括开膜机、张力辊、膜转向辊、展平辊，以及废膜收取装置，其中所述开膜机包括气胀轴。上述展膜单元工作时，开膜机将一卷聚酯薄膜打开，通过张力辊、膜转向辊、展平辊，以及废膜收取装置展开聚酯薄膜，使其在待覆膜金属板两侧平滑顺畅的运动，进入覆膜单元与待覆膜金属板贴覆。

在本发明的另一个具体实施方式中，所述压力提供单元包括两套移动液压装置，所述移动液压装置与所述动辊连接。所述移动液压装置用于驱动所述动辊与定辊的压合和分离。在本发明的一个实施方式中，所述压力提供单元的两套移动液压装置分别分布在动辊的操作侧和传送侧，用于使定辊上沿径向的压力保持平衡。进一步的，所述移动液压装置由油缸、涡轮蜗杆丝杠和变频电机组成。

在本发明的覆膜设备中，所述覆膜单元中的定辊和动辊用于在压力提供单元驱动下将聚酯薄膜贴合到加热的金属基板上制成覆膜金属板初品，所述覆膜单元中的辅助冷却辊用于在定辊和动辊受热膨胀时与定辊和动辊接触，辅助定辊和动辊控制其表面的温度。进一步的，所述辅助冷却辊可通过上下可移动的机架安装在所述定辊和动辊的外侧并形成膨胀间隙，用于实现更加准确的控制所述辅助冷却辊与所述定辊和动辊的接触或分离。所述急冷单元中的风冷装置为本领域常用的风冷装置。所述冷却流体系统可以是冷却循环水系统。

在本发明的一个实施方式中，所述定辊和动辊的辊径相同，所述辅助冷却辊的辊径与定辊或动辊的辊径比为1∶3-4。所述定辊与动辊表面所附的胶层可以为硅橡胶层，厚度为10-15mm，所述胶层用于提供良好的覆膜辊表面的表观质量，以减少在覆膜过程中覆膜辊对覆膜金属板产品表面质量的不良影响，因此所述胶层应为表面经过精加工处理的胶层，例如：表面经抛光处理的胶层。同时由于辅助冷却辊和覆膜辊在聚酯薄膜贴合金属基板时会直接与聚酯薄膜接触，因此所述辅助冷却辊的表面应为经镜面处理的表面，优选为经镜面处理的镀铬表面。所述抛光处理、镜面处理（也可以是超镜面处理）均为本领域常规处理手段，目的是尽可能减少覆膜过程对覆膜铁表面质量的影响。

在使用上述覆膜设备实施所述覆膜方法中，可以通过所述展膜单元使聚酯薄膜处理平展状态，进一步的，可以通过所述展膜单元使所述聚酯薄膜上存有80-100N的张力，在本发明的一个具体实施方式中，通过所述展膜单元使聚酯薄膜处理平展状态包括：在开膜机中的气胀轴未充气状态下，先将聚酯薄膜卷到气胀轴上，然后为气胀轴充气，使卷在其上的聚酯薄膜被固定在气胀轴上，然后将所述聚酯薄膜依次经张力辊、膜转向辊、展平辊延伸到所述废膜收取装置，将部分聚酯薄膜（未贴覆至金属基板的聚酯薄膜）缠绕在所述废膜收取装置上，可根据需要使废膜收取装置再收取适当的聚酯薄膜（未贴覆至金属基板的聚酯薄膜），从而使聚酯薄膜从开膜机到废膜收取装置之间处于平展状态，并保持适当的张力。

通过所述覆膜单元在压力提供单元驱动下将聚酯薄膜贴合到经一次加热单元加热的金属基板上制成覆膜金属板初品，然后进行急剧冷却包括：当加热的金属基板连续穿过所述覆膜单元的动辊与定辊之间，启动压力提供单元，在其驱动下，聚酯薄膜和金属基板进行压合，聚酯薄膜靠近金属基板的一侧熔化后贴合到金属基板上，即制成覆膜金属板初品；

然后使用二次加热单元对所述覆膜金属板初品进行二次加热；经二次加热后的覆膜金属板初品迅速地进入急冷单元进行急剧冷却（在不断穿过动辊和定辊之间的金属基板的带动下，所述动辊和定辊不断旋转，覆膜金属板初品在动辊和定辊旋转作用下进入二次加热单元）。

进一步的，上述覆膜金属板初品经急剧冷却后，可进一步经所述干燥单元干燥获得覆膜金属板。

本发明的方案具有以下优势：

1、本发明的覆膜设备中的覆膜单元可以实现将聚酯薄膜直接贴覆到金属基板上得到覆膜金属板初品，急冷单元可以实现急剧冷却该覆膜金属板初品，最终可制出聚酯薄膜与金属基板良好贴覆，且不含粘合剂的覆膜金属板，克服了传统的覆膜金属板设备无法实现在没有粘合剂的情况下直接将聚酯薄膜贴合到金属基板上的缺陷；

2、本发明的覆膜方法，操作简单，生产过程不使用粘合剂，不存在有害溶剂的挥发，减少了对环境的污染，并且制备出的覆膜金属板产品洁净安全，可以直接作为符合食品饮料行业要求的包装材料，克服了由传统覆膜金属板生产设备和工艺得到的含有粘合剂的覆膜金属板不适合直接作为食品、饮料包装材料的问题。

3、通过采用两次加热，解决了在仅通过一次加热进行覆膜金属板的制备中，由于通过覆膜辊覆膜时，膜与加热的基板以非直线方式贴合，由于加热的基板的不同区域难以避免会存在传热不均，这会在贴覆的膜表面出现明显的明暗条纹和膜边缘褶皱；而通过两次加热过程，一次加热以高于膜熔点的特定量的温度控制膜与金属基板的贴合，即使存在受热不均，也能有效抑制贴覆的膜表面明显的明暗条纹和膜边缘褶皱的出现，通过以高于一次加热的温度进行二次加热，进一步提高膜与基板之间的贴合力。最终获得的覆膜铁不仅具有极大改善的表面外观，同时还能使聚酯薄膜与金属基板之间具有良好的贴合力，能够满足后续对覆膜金属板进行多种加工，尤其是生产耐高温高压蒸煮食品罐的需要。

附图说明

图1为实施例2的覆膜设备的示意图。

图2为实施例2的覆膜设备的示意图中Q部分的放大图。

图3为图1的A向视图，显示了实施例2的覆膜设备中展膜单元的张力辊的截面图。

图4为图2的B-B视图，显示了实施例2的覆膜设备中覆膜单元的辅助冷却辊的截面图。

图5为图2的C-C视图，显示了实施例2的覆膜设备中覆膜单元的定辊的截面图。

图6为图1的D-D视图，显示了实施例2的覆膜设备中风冷装置的风管的截面图。

图7为图1的E-E视图，显示了实施例2的覆膜设备中水冷槽的截面图。

主要附图标记说明：

1开模机                        2张力辊

3膜转向辊                      4展平辊

5动辊                          5’定辊

6辅助冷却辊                    8聚酯薄膜

7镀铬板（TFS）                 10工作台

9移动液压装置                  12地平面

11废膜收取装置                 14水冷槽

13风冷装置                     16转向辊

15挤水装置                     21轴头一

17热风干燥设备                 23辊筒

22轴板一                       25轴板二

24胶层                         27手柄

26轴头二                       30辊

29风管

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。

实施例1在无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板。

一种在无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法，包括：

1）对所述金属基板进行一次加热，控制其温度T1比聚酯薄膜熔点温度高5-10℃，

2）将聚酯薄膜贴覆至加热的金属基板的至少一侧表面，获得覆膜金属板初品；

3）对所述覆膜金属板初品进行二次加热，控制覆膜金属板初品中金属基板的温度T2比T1高5-10℃，获得二次加热后的覆膜金属板初品；

4）然后对该二次加热后的覆膜金属板初品进行急速冷却获得覆膜金属板，控制所述急剧冷却速度为每秒钟温度降低70～80℃。

本发明的用于实施上述方法的覆膜设备，至少包括覆膜单元、一次加热单元、压力提供单元、二次加热单元以及急冷单元，以及至少一套展膜单元，其用于将聚酯薄膜展开并输送到覆膜单元；所述一次加热单元的设置位置能够实现所述金属基板在进入覆膜单元之前进行一次加热；

其中所述覆膜单元由内部中空并与冷却流体系统连通的覆膜辊和辅助冷却辊构成，所述覆膜辊包括定辊和动辊，并能在压力提供单元驱动下实现对经所述一次加热单元加热的金属基板的覆膜，获得覆膜金属板初品，所述辅助冷却辊至少为二个，分别设置于定辊和动辊的外侧并形成膨胀间隙，所述膨胀间隙设置为定辊和动辊受热膨胀时恰与辅助冷却辊相接触；所述定辊与动辊表面均附有表面经抛光处理的胶层，所述辅助冷却辊具有经镜面处理的表面；所述二次加热单元设置在所述覆膜金属板初品的传送方向，用于对覆膜金属板初品进行二次加热；所述急冷单元包括沿二次加热后的覆膜金属板初品的传送方向依次设置的风冷装置和水冷槽，且所述风冷装置具有二次加热后的覆膜金属板初品的传送通道。

本实施例的覆膜方法可在无粘合剂的条件下，通过所述覆膜设备进行两次加热，并且通过其中的覆膜单元以及急冷单元来提供使金属基板和聚酯薄膜能够良好贴覆所需要的温度、压力、以及聚酯薄膜的表面质量条件，克服了传统的覆膜金属板设备无法实现在没有粘合剂的情况下直接将聚酯薄膜贴合到金属基板上的缺陷，避免了有毒有害的粘合剂挥发，减少了由于传热不均引起的贴覆后膜表面明显的明暗条纹和膜边缘褶皱的出现，使得最终获得的覆膜铁不仅具有极大改善的表面外观，同时还能使聚酯薄膜与金属基板之间具有良好的贴合力。

实施例2使用图1-2所示的覆膜设备根据本发明覆膜方法制备无粘合剂覆膜金属板。

从图1-2可以看出，本实施例的覆膜设备包括：设置在工作台10上的展膜单元、覆膜单元，压力提供单元，以及沿覆膜金属板传送方向依次设置在工作台10下的二次加热单元19、急冷单元和干燥单元；以及两套展膜单元，其用于将聚酯薄膜展开并输送到覆膜单元；

所述一次加热单元18的设置位置能够实现所述金属基板在进入覆膜单元之前进行一次加热；

所述覆膜单元由内部中空并与冷却流体系统连通的覆膜辊和辅助冷却辊6构成，所述覆膜辊分为定辊5’和动辊5，所述辅助冷却辊6分别设置在定辊5’和动辊5的上部和下部的外侧并形成膨胀间隙，所述膨胀间隙设置为定辊5’和动辊5受热膨胀时恰与辅助冷却辊相接触，本实施例的覆膜设备中有两套展膜单元，所述展膜单元包括开膜机1、张力辊2、膜转向辊3，展平辊4，以及废膜收取装置11，其中所述开膜机1包括气胀轴，两套展膜单元分别对称设置于覆膜单元的两侧，用于展开所述聚酯薄膜，使得本实施例的覆膜设备可在经所述一次加热单元18加热的金属基板两侧贴覆聚酯薄膜，获得覆膜金属板初品，在本实施例中，所述聚酯薄膜是可商购的产品，例如可以是专利CN102108193A中的聚酯薄膜，使用本领域公知方法测得熔点为233℃左右，控制加热的金属基板温度T1比该聚酯薄膜熔点温度高5-10℃。

在上述覆膜设备中，所述覆膜辊的动辊5与所述压力提供单元连接，所述压力提供单元包括移动液压装置9，其由油缸、涡轮蜗杆丝杠和变频电机组成，所述移动液压装置9用于驱动所述动辊5和定辊5’的压合或分离。所述动辊5和定辊5’上附有表面经抛光处理的硅橡胶层，所述胶层具有15mm厚度，所述辅助冷却辊6具有经镜面处理的镀铬表面，在本实施例中所述覆膜辊的动辊5和定辊5’的直径均为560mm，所述辅助冷却辊的直径为150mm。

所述二次加热单元19设置在所述覆膜金属板初品的传送方向，用于对覆膜金属板初品进行二次加热，控制覆膜金属板初品中金属基板的温度T2比T1高5-10℃；

所述急冷单元包括沿二次加热后的覆膜金属板初品的传送方向依次设置的风冷装置13和水冷槽14；

所述干燥单元包括沿覆膜金属板传送方向依次设置的挤水装置15与热风干燥设备17。所述挤水装置15由两个呈轴对称放置的挤干辊（未示出）组成。

在使用所述覆膜设备制备无粘合剂覆膜金属板时，所述设备的水冷槽14、挤水装置15可以设置在地面12以下。

以下具体描述本实施例制备无粘合剂覆膜金属板的过程，使用的金属基板为镀铬板0.14-0.25mm，聚酯薄膜为15-20um厚的聚酯薄膜，当然上述金属基板也可以是冷轧钢板：

1）通过所述展膜单元使聚酯薄膜处理平展状态，并使所述聚酯薄膜上存有80-100N的张力，包括：在开膜机1中的气胀轴未充气状态下，先将聚酯薄膜8卷到气胀轴上，然后为气胀轴充气，使卷在其上的聚酯薄膜8被固定在气胀轴上，然后将所述聚酯薄膜8依次经张力辊2、膜转向辊3、展平辊4，穿过所述覆膜单元的动辊5和定辊5’之间，延伸到所述废膜收取单元的废膜收取装置11上，将部分聚酯薄膜（未贴覆至镀铬板的聚酯薄膜）缠绕在所述废膜收取装置11上，可根据需要使废膜收取装置11再收取适当的聚酯薄膜（未贴覆至镀铬板的聚酯薄膜），从而使膜从开膜机1到废膜收取装置11之间处于平展状态，并保持80-100N的张力。

2）所述覆膜单元在压力提供单元驱动下将处于平展状态的聚酯薄膜贴合到经所述一次加热单元18加热的镀铬板7(温度T1)上制成覆膜金属板初品，通过覆膜单元中的所述辅助冷却辊辅助控制所述覆膜辊表面温度为100-150℃，所述二次加热单元19对覆膜金属板初品进行二次加热，控制覆膜金属板初品中金属基板的温度T2比T1高5-10℃；然后通过急冷单元进行急剧冷却，以及通过干燥单元干燥包括：在内部中空的覆膜辊和辅助冷却辊6中通入循环水，然后当加热的镀铬板7（镀铬板的加热温度应超过聚酯薄膜熔点，并能使聚酯薄膜靠近镀铬板的一侧熔化，而聚酯薄膜远离镀铬板的另外一侧不熔化）连续穿过所述覆膜单元的动辊5和定辊5’之间时，启动所述移动液压装置9，在其驱动下所述动辊5和定辊5’压合，进而使位于动辊5和定辊5’之间的聚酯薄膜8和镀铬板7进行贴合以得到覆膜镀铬板初品，然后使该经二次加热单元二次加热的覆膜镀铬板初品迅速地进入急冷单元进行急剧冷却（在不断穿过动辊5和定辊5’之间的镀铬板7的带动下，所述动辊5和定辊5’不断旋转，所述覆膜镀铬板初品在动辊5和定辊5’旋转作用下进入二次加热单元进行二次加热，然后进行急冷单元），控制所述急剧冷却速度为每秒钟温度降低70～80℃，经急剧冷却后的覆膜镀铬板初品经所述干燥单元中的挤水装置15与热风干燥设备17进行干燥即可成为质量稳定的覆膜镀铬板，所述挤水装置15与热风干燥设备17之间设有转向辊16。在上述方法中控制所述移动液压装置9作用在动辊上的压力为4.5-6T，所述覆膜辊的表面温度为100-150℃，通过覆膜辊与辅助冷却辊6内部通有的循环水来控制）。

在上述方法中，在膜8贴覆至所述加热的镀铬板7之前，所述辅助冷却辊6和覆膜辊之间有膨胀间隙，随着覆膜辊的温度的升高，覆膜辊的辊径受热后变大，使得辅助冷却辊6表面能够与覆膜辊的表面接触以帮助覆膜辊带走其表面的热量。

图3为图1的A向视图，显示了本实施例覆膜设备中展膜单元的张力辊的截面图，可以看出张力辊2由两个机架支撑。

图4为图2的B-B视图，显示了本实施例覆膜设备中覆膜单元的辅助冷却辊6的截面图，其中辅助冷却辊6在手柄27的作用下可上下移动，以准确控制辅助冷却辊6与覆膜辊的接触或分离，进一步提高本发明的覆膜设备的操作精度。

图5为图2的C-C视图，显示了本实施例的覆膜设备中覆膜单元的定辊5’的截面图，其中轴板一22、轴板二25用于支撑内部中空的覆膜辊，使覆膜辊可以承受来自移动液压装置的压力，轴头一21，轴头二26用于与基座连接，覆膜辊的辊筒23外衬有胶层24。

图6为图1的D-D视图，显示了本实施例的覆膜设备中风冷装置风管的截面图，所述风冷装置可以是风冷机，通过风管29来对贴覆聚酯薄膜的镀铬板进行急剧冷却。

图7为图1的E-E视图，显示了本实施例的覆膜设备中水冷槽的截面图，水冷槽中通有没过辊30的循环水，经风冷机冷却的贴覆聚酯薄膜的镀铬板在该循环水中进行急剧冷却。

作为本实施例的优选方案，本实施例的无粘合剂覆膜金属板的设备中包括两套移动液压装置9，分别分布在动辊的操作侧和传送侧，使作用在覆膜辊定辊上的沿径向的压力可以保持平衡，本实施例的风冷机内至少设置有两个风扇，该风冷机的通风口与风扇相连，所述通风口至少设置有一个径向排列的排气孔。

实施例3

采用专利CN102108193A中的膜，使用CN102514342A中的覆膜设备和覆膜方法制备覆膜金属板。

将实施例2获得的覆膜金属板的表观质量与实施例3获得的覆膜金属板的表观质量进行相比，前者贴覆的膜表面明暗条纹减少98％以上，膜边缘起皱几乎不存在。

用冲杯实验机分别将上述实施例2和实施例3的覆膜金属板冲成直径30mm、深8mm的两个杯形试样，冲击过程中薄膜与金属基板之间无分离、脱粘。将两个杯形试样分别置于121℃蒸馏水中蒸煮30min；以及121℃，醋酸溶液中蒸煮30min。

由实施例2覆膜金属板冲成的杯形试样的薄膜表面在两种蒸煮条件下均不起皱、不与金属基板之间分离；由实施例3覆膜金属板冲成的杯形试样的薄膜表面在两种蒸煮条件均有部分膜脱离金属基板。

可以看出，使用本发明的方法和设备生产覆膜金属板，相比于现有技术，生产出的覆膜金属板不仅具有良好的表面外观，还能满足本领域对于耐高温高压蒸煮的食品包装材料的要求。

Claims (18)

1.一种在无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法，包括：

1）对所述金属基板进行一次加热，控制其温度T1比聚酯薄膜熔点温度高5-10℃，

2）将聚酯薄膜贴覆至加热的金属基板的至少一侧表面，获得覆膜金属板初品；

3）对所述覆膜金属板初品进行二次加热，控制覆膜金属板初品中金属基板的温度T2比T1高5-10℃，获得二次加热后的覆膜金属板初品；

4）然后对该二次加热后的覆膜金属板初品进行急速冷却获得覆膜金属板，控制所述急剧冷却速度为每秒钟温度降低70～80℃。

2.根据权利要求1所述的方法，在5-8kg/mm的压力下将聚酯薄膜贴覆至所述加热的金属基板的至少一侧表面。

3.根据权利要求2所述的方法，在6-7kg/mm的压力下将聚酯薄膜贴覆至所述加热的金属基板的至少一侧表面。

4.根据权利要求1所述的方法，将聚酯薄膜贴覆至所述加热的金属基板的过程控制金属基板的传送速度为20-60m/min。

5.根据权利要求4所述的方法，将聚酯薄膜贴覆至所述加热的金属基板的过程控制金属基板的传送速度为40-50m/min。

6.根据权利要求1所述的方法，将聚酯薄膜贴覆至所述加热的金属基板的过程控制所述聚酯薄膜的张力为80-100N。

7.根据权利要求1所述的方法，所述急速冷却包括风冷和水冷。

8.根据权利要求1所述的方法，所述金属基板在加热前经过碱洗、水洗去除表面的油渍。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，所述金属基板选自冷轧钢板或镀铬板，所述金属基板的厚度为0.14-0.25mm，所述聚酯薄膜的厚度为15-20um。

10.一种用于实施权利要求1-9任一项所述方法的覆膜设备，其特征在于，所述覆膜设备至少包括覆膜单元、一次加热单元、压力提供单元、二次加热单元以及急冷单元，以及至少一套展膜单元，其用于将聚酯薄膜展开并输送到覆膜单元；其中

所述一次加热单元的设置位置能够实现所述金属基板在进入覆膜单元之前进行一次加热；

所述覆膜单元由内部中空并与冷却流体系统连通的覆膜辊和辅助冷却辊构成，所述覆膜辊包括定辊和动辊，并能在压力提供单元驱动下实现对经所述一次加热单元加热的金属基板的覆膜，获得覆膜金属板初品，所述辅助冷却辊至少为二个，分别设置于定辊和动辊的外侧并形成膨胀间隙，所述膨胀间隙设置为定辊和动辊受热膨胀时恰与辅助冷却辊相接触；所述定辊与动辊表面均附有表面经抛光处理的胶层，所述辅助冷却辊具有经镜面处理的表面；

所述二次加热单元设置在所述覆膜金属板初品的传送方向，用于对覆膜金属板初品进行二次加热；

所述急冷单元包括沿二次加热后的覆膜金属板初品的传送方向依次设置的风冷装置和水冷槽，且所述风冷装置具有二次加热后的覆膜金属板初品的传送通道。

11.根据权利要求10所述的覆膜设备，其中，所述覆膜设备还包括干燥单元，用于对来自急冷单元的覆膜金属板进行干燥。

12.根据权利要求11所述的覆膜设备，其中，所述干燥单元包括沿覆膜金属板传送方向依次设置的挤水装置与烘干装置。

13.根据权利要求11所述的覆膜设备，其中，所述覆膜设备包括两套展膜单元，对称设置于所述覆膜单元的两侧。

14.根据权利要求10所述的覆膜设备，其中，所述压力提供单元包括两套移动液压装置，所述移动液压装置与所述动辊连接。

15.根据权利要求14所述的覆膜设备，其中，所述移动液压装置由油缸、涡轮蜗杆丝杠和变频电机组成。

16.根据权利要求10所述的覆膜设备，所述定辊与动辊表面所附的胶层为硅橡胶层，厚度为10-15mm。

17.根据权利要求10所述的覆膜设备，所述辅助冷却辊的表面为经镜面处理的镀铬表面。

18.根据权利要求10-17任一项所述的覆膜设备，所述定辊和动辊的辊径相同，所述辅助冷却辊的辊径与定辊或动辊的辊径比为1∶3-4。

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