CN103878996A - 侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置及生产工艺。本发明装置包括聚酯薄膜、树脂、输送辊、涂布辊、树脂转移辊、计量辊、带料辊、带料辊刮刀、树脂储料槽、压膜压力器、模具压印辊、紫外光灯箱、辊筒模具、橡胶剥离辊、冷却装置。本发明优点是设计简单，减少加工工序，加快了生产效率，采用无溶剂的树脂，减少污染，采用多边晶体微结构辊轮模具和高折射UV紫外光固化树脂模压成型侧倾斜多边晶体微结构反射体，采用UV紫外光低温50℃—80℃瞬间固化，冷却至30℃—50℃进行剥离，完成侧倾斜多边晶体微结构反射材料的成型，能有效控制反光膜受到高低温交替冲击变形问题。
Description
技术领域
本发明涉及新型高分子材料的生产装置领域，具体涉及一种侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置及生产工艺。
背景技术
微棱镜型反光膜是一种具有高反光亮度和优异老化性能的基础光学应用材料，越来越多的应用于道路交通安全设施、车辆安全装置和个人安全防护用品等领域。
美国专利号4601861【用于在树脂层或层压膜上浮刻精密光学图格的方法】1986年7月22日，公开了一种在透明塑料薄膜上浮刻精密光学图格的方法，该发明采用封闭式浮刻模具带，在加热段将模具带升温至足以使热塑性薄膜玻璃化的温度，经压合复制其光学图格，再冷却段降温至足以使热塑性薄膜硬化的温度，进行剥离，以此方法实现了微棱镜型反光膜的连续化生产。但是存在一些不足。
通过上述的透明塑料薄膜浮刻精密光学图格的过程中，封闭式浮刻模具带从加热段转换到冷却段，温度从热塑性薄膜的玻璃化温度（约（240℃）转换到硬化的温度（约80℃）一下，温差太大，需要很长时间，对生产效率很大制约。
封闭式浮刻模具带从加热段转换到冷却段这么的温差范围不断循环，受到高低温交替冲击，必然严重影响产品的使用寿命。
透明热塑性薄膜覆盖于封闭式浮刻模具带上，逐步升温至玻璃化温度，经压合复制光学图格的过程中，精密光学图格中原有的空气无法彻底排除，存在残留的可能，因此复制光学图格存在质量缺陷的问题。
对于专利号为CN101672939A【具有微棱镜阵列结构的反光膜的生产设备】中，环形带状模具中被加热部分的温度控制在60-180℃，冷却辊使固化成型的层压模及其啮合的环形带状模具的温度降低到40~-10℃。这种设计温差也很大反光膜会变形，导致产品不达标，环形带状模具在冷热交替冲击下，必然降低使用寿命，还有此装置先加热风干再冷却固化，浪费能源。而且此专利中所涉及光敏树脂含有溶剂，加工过程中会挥发掉，对空气造成污染。其中环形带状模具上的花纹必然环绕一圈对接，必然有接缝，生产过程中导致这一段反光膜浪费。
对于专利号为CN101561523A【具有微棱镜阵列结构的反光膜的生产方法】中，环形带状模具中被加热部分的温度控制在60-180℃或70-100℃，在冷却过程中，固化成型的层压模及其啮合的环形带状模具的温度降低到40~-10℃或30-10℃。这种设计温差也很大反光膜会变形，导致产品不达标，环形带状模具在冷热交替冲击下，必然降低使用寿命，还有此装置先加热风干再冷却固化，浪费能源。而且此专利中所涉及光敏树脂含有溶剂，加工过程中会挥发掉，对空气造成污染。其中环形带状模具上的花纹必然环绕一圈对接，必然有接缝，生产过程中导致这一段反光膜浪费。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置及生产工艺，设计简单，减少加工工序，加快了生产效率，采用无溶剂的树脂，减少污染，采用多边晶体微结构辊轮模具和高折射紫外光固化树脂模压成型侧倾斜多边晶体微结构反射体，采用紫外光低温50℃—80℃瞬间固化，冷却至30℃--50℃进行剥离，完成侧倾斜多边晶体微结构反射材料的成型，能有效控制反光膜受到高低温交替冲击变形问题。
为了达到上述发明目的，本发明提出以下技术方案：
侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，它包括聚酯薄膜、树脂、输送辊、涂布辊、树脂转移辊、计量辊、带料辊、带料辊刮刀、树脂储料槽、压膜压力器、模具压印辊、紫外光灯箱、辊筒模具、橡胶剥离辊、冷却装置，树脂储料槽内装有树脂，带料辊装在树脂储料槽上方且有三分之一的部分侵在树脂中，带料辊左上侧设计有带料辊刮刀，带料辊上方装有树脂转移辊，树脂转移辊左侧装有计量辊，树脂转移辊上端装有涂布辊，模具压印辊上方装有压膜压力器，模具压印辊下方装有辊筒模具，辊筒模具中间设计有冷却装置，紫外光灯箱位于辊筒模具的左上方，橡胶剥离辊装于辊筒模具右下侧，聚酯薄膜从输送辊右上方绕过，再从涂布辊和树脂转移辊中间穿过，从涂布辊上方绕过，然后从模具压印辊上方绕过，从模具压印辊和辊筒模具之间穿过，绕过辊筒模具再从橡胶剥离辊和辊筒模具之间穿过。
所述的树脂是高折射率1.58--1.60、低粘度100--200cps、100%固体含量的紫外光固化树脂。
所述的聚酯薄膜是高透明的PET聚酯薄膜。
所述的辊筒模具是侧倾斜多边晶体微结构模具，其外表面带有呈凹陷状的连续侧倾斜多边体微结构阵列结构。
所述的紫外光灯箱是低温紫外光灯箱，照射温度是50℃—80℃。
所述的冷却装置内部装有冷却介质，冷却介质的温度是30℃-50℃。
所述的聚酯薄膜上涂覆树脂的厚度为50-120um。
所述的辊筒模具是采用铜材料一体铸造成型。
使用侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置生产逆反射材料的生产工艺，其特征在于以下步骤：
1、涂覆树脂：首先带料辊顺时针运转把树脂从树脂储料槽中带出，在旋转过程中带料辊刮刀会把一部分树脂刮去，使带料辊上的树脂达到使用的量，带料辊上端的树脂转移辊顺时针旋转，树脂转移辊与带料辊相对转动，并使树脂转移辊把带料辊上的树脂转移走，随着树脂转移辊的转动，树脂转移辊左侧的计量辊逆时针转动，把树脂转移辊上的树脂再次挤压进行计量控制，最终树脂转移辊上剩余的树脂转移到从涂布辊和树脂转移辊中间穿过的聚酯薄膜上。
2、模压：涂覆后的聚酯薄膜输送到模具压印辊与辊筒模具之间，再压膜压力器的一定压力下进行模压，使聚酯薄膜上的树脂压成模具设计的形状即是侧倾斜多边晶体微结构。
3、低温固化：模压后的聚酯薄膜绕在辊筒模具逆时针转动，经过滚筒模具左上侧的低温紫外光灯箱的照射使聚酯薄膜上的树脂成型后进行加快固化。
4、冷却剥离：低温固化后，产品成型，辊筒模具内部的冷却装置对绕在辊筒模具左侧、左下侧及下侧的聚酯薄膜上的成型树脂进行冷却，聚酯薄膜再经过辊筒模具与橡胶剥离辊之间，开始剥离产品，加工完成。
本发明的优点是设计简单巧妙，采用多边晶体微结构辊轮模具和高折射紫外光固化树脂模压成型侧倾斜多边晶体微结构反射体，采用紫外光低温50℃—80℃瞬间固化，冷却至30℃--50℃进行剥离，完成侧倾斜多边晶体微结构反射材料的成型，能有效控制反光膜受到高低温交替冲击变形问题；
采用的高折射率（1.58--1.60）、低粘度（100--200cps)、100%固体含量的紫外光固化树脂，低粘度具有极高的流动性，在晶体微结构模压成型过程中能确保晶体微结构填充饱满、无空气残留、无结构变形、晶体微结构表面光滑、反射系数高，易于剥离脱模。成品率高，生产效率高，便于操作；
本发明技术是在高透明的PET薄膜上，涂覆一层厚度50-120um的高折射率紫外光固化树脂，经为微雕刻辊轮模具模压形成一种侧倾斜多边晶体微结构，其中无溶剂紫外光固化树脂为100%反应成膜，无溶剂挥发污染、污染小的高折射率、高硬度、高耐磨性、高耐溶剂性的 紫外光固化树脂；
与现有技术中的微棱镜的成型需要在加热段中被加热到玻璃化温度之上、再在冷却段中被冷却至玻璃化温度之下的过程相比，本发明采用在PET薄膜材料上涂覆光固化树脂并经低温光固化的方法，简单易行，而固化特性使得带有冷却装置的滚轮模具而言，具有明显的生产速度优势；在本发明中，经涂覆、模压、低温光固化后的树脂其分子结构呈交联的网状，与现有技术中采用的呈线性结构的热塑性树脂相比具有更有益的硬度、抗划伤性和耐溶剂性能。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
为了对本发明进一步说明，下面结合说明书附图来介绍：
参照附图1，侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，它包括聚酯薄膜1、树脂2、输送辊3、涂布辊4、树脂转移辊5、计量辊6、带料辊7、带料辊刮刀8、树脂储料槽9、压膜压力器10、模具压印辊11、紫外光灯箱12、辊筒模具13、橡胶剥离辊14、冷却装置15，树脂储料槽9内装有树脂2，带料辊7装在树脂储料槽9上方且有三分之一的部分侵在树脂2中，带料辊7左上侧设计有带料辊刮刀8，带料辊7上方装有树脂转移辊5，树脂转移辊5左侧装有计量辊6，树脂转移辊5上端装有涂布辊4，模具压印辊11上方装有压膜压力器10，模具压印辊11下方装有辊筒模具13，辊筒模具13中间设计有冷却装置15，紫外光灯箱12位于辊筒模具13的左上方，橡胶剥离辊14装于辊筒模具13右下侧，聚酯薄膜1从输送辊3右上方绕过，再从涂布辊4和树脂转移辊5中间穿过，从涂布辊4上方绕过，然后从模具压印辊11上方绕过，从模具压印辊11和辊筒模具13之间穿过，绕过辊筒模具13再从橡胶剥离辊14和辊筒模具13之间穿过。
实施例1
使用侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置生产逆反射材料的生产工艺，其特征在于以下步骤：
1、涂覆树脂：首先带料辊顺时针运转把树脂从树脂储料槽中带出，在旋转过程中带料辊刮刀会把一部分树脂刮去，使带料辊上的树脂达到使用的量，带料辊上端的树脂转移辊顺时针旋转，树脂转移辊与带料辊相对转动，并使树脂转移辊把带料辊上的树脂转移走，随着树脂转移辊的转动，树脂转移辊左侧的计量辊逆时针转动，把树脂转移辊上的树脂再次挤压进行计量控制，最终树脂转移辊上剩余的树脂转移到从涂布辊和树脂转移辊中间穿过的聚酯薄膜上，涂覆树脂的厚度为70μm。
2、模压：涂覆后的聚酯薄膜输送到模具压印辊与辊筒模具之间，再压膜压力器的一定压力（1～3公斤/㎝2压力）下进行模压，使聚酯薄膜上的树脂压成模具设计的形状即是侧倾斜多边晶体微结构。
3、低温固化：模压后的聚酯薄膜绕在辊筒模具逆时针转动，经过滚筒模具左上侧的低温紫外光灯箱的照射使聚酯薄膜上的树脂成型后进行加快固化，低温紫外光灯箱的温度为80℃。
4、冷却剥离：低温固化后，产品成型，辊筒模具内部的冷却装置对绕在辊筒模具左侧、左下侧及下侧的聚酯薄膜上的成型树脂进行冷却，冷却温度为50℃，聚酯薄膜再经过辊筒模具与橡胶剥离辊之间，开始剥离产品，加工完成。
实施例2
使用侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置生产逆反射材料的生产工艺，其特征在于以下步骤：
1、涂覆树脂：首先带料辊顺时针运转把树脂从树脂储料槽中带出，在旋转过程中带料辊刮刀会把一部分树脂刮去，使带料辊上的树脂达到使用的量，带料辊上端的树脂转移辊顺时针旋转，树脂转移辊与带料辊相对转动，并使树脂转移辊把带料辊上的树脂转移走，随着树脂转移辊的转动，树脂转移辊左侧的计量辊逆时针转动，把树脂转移辊上的树脂再次挤压进行计量控制，最终树脂转移辊上剩余的树脂转移到从涂布辊和树脂转移辊中间穿过的聚酯薄膜上，涂覆树脂的厚度为100μm。
2、模压：涂覆后的聚酯薄膜输送到模具压印辊与辊筒模具之间，再压膜压力器的一定压力（1～3公斤/㎝2压力）下进行模压，使聚酯薄膜上的树脂压成模具设计的形状即是侧倾斜多边晶体微结构。
3、低温固化：模压后的聚酯薄膜绕在辊筒模具逆时针转动，经过滚筒模具左上侧的低温紫外光灯箱的照射使聚酯薄膜上的树脂成型后进行加快固化，低温紫外光灯箱的温度为80℃。
4、冷却剥离：低温固化后，产品成型，辊筒模具内部的冷却装置对绕在辊筒模具左侧、左下侧及下侧的聚酯薄膜上的成型树脂进行冷却，冷却温度为30℃，聚酯薄膜再经过辊筒模具与橡胶剥离辊之间，开始剥离产品，加工完成。
实施例3
使用侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置生产逆反射材料的生产工艺，其特征在于以下步骤：
1、涂覆树脂：首先带料辊顺时针运转把树脂从树脂储料槽中带出，在旋转过程中带料辊刮刀会把一部分树脂刮去，使带料辊上的树脂达到使用的量，带料辊上端的树脂转移辊顺时针旋转，树脂转移辊与带料辊相对转动，并使树脂转移辊把带料辊上的树脂转移走，随着树脂转移辊的转动，树脂转移辊左侧的计量辊逆时针转动，把树脂转移辊上的树脂再次挤压进行计量控制，最终树脂转移辊上剩余的树脂转移到从涂布辊和树脂转移辊中间穿过的聚酯薄膜上，涂覆树脂的厚度为120μm。
2、模压：涂覆后的聚酯薄膜输送到模具压印辊与辊筒模具之间，再压膜压力器的一定压力（1～3公斤/㎝2压力）下进行模压，使聚酯薄膜上的树脂压成模具设计的形状即是侧倾斜多边晶体微结构。
3、低温固化：模压后的聚酯薄膜绕在辊筒模具逆时针转动，经过滚筒模具左上侧的低温紫外光灯箱的照射使聚酯薄膜上的树脂成型后进行加快固化，低温紫外光灯箱的温度为70℃。
4、冷却剥离：低温固化后，产品成型，辊筒模具内部的冷却装置对绕在辊筒模具左侧、左下侧及下侧的聚酯薄膜上的成型树脂进行冷却，冷却温度为40℃，聚酯薄膜再经过辊筒模具与橡胶剥离辊之间，开始剥离产品，加工完成。
实施例4
使用侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置生产逆反射材料的生产工艺，其特征在于以下步骤：
1、涂覆树脂：首先带料辊顺时针运转把树脂从树脂储料槽中带出，在旋转过程中带料辊刮刀会把一部分树脂刮去，使带料辊上的树脂达到使用的量，带料辊上端的树脂转移辊顺时针旋转，树脂转移辊与带料辊相对转动，并使树脂转移辊把带料辊上的树脂转移走，随着树脂转移辊的转动，树脂转移辊左侧的计量辊逆时针转动，把树脂转移辊上的树脂再次挤压进行计量控制，最终树脂转移辊上剩余的树脂转移到从涂布辊和树脂转移辊中间穿过的聚酯薄膜上，涂覆树脂的厚度为50μm。
2、模压：涂覆后的聚酯薄膜输送到模具压印辊与辊筒模具之间，再压膜压力器的一定压力（1～3公斤/㎝2压力）下进行模压，使聚酯薄膜上的树脂压成模具设计的形状即是侧倾斜多边晶体微结构。
3、低温固化：模压后的聚酯薄膜绕在辊筒模具逆时针转动，经过滚筒模具左上侧的低温紫外光灯箱的照射使聚酯薄膜上的树脂成型后进行加快固化，低温紫外光灯箱的温度为60℃。
4、冷却剥离：低温固化后，产品成型，辊筒模具内部的冷却装置对绕在辊筒模具左侧、左下侧及下侧的聚酯薄膜上的成型树脂进行冷却，冷却温度为30℃，聚酯薄膜再经过辊筒模具与橡胶剥离辊之间，开始剥离产品，加工完成。
实施例5
使用侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置生产逆反射材料的生产工艺，其特征在于以下步骤：
1、涂覆树脂：首先带料辊顺时针运转把树脂从树脂储料槽中带出，在旋转过程中带料辊刮刀会把一部分树脂刮去，使带料辊上的树脂达到使用的量，带料辊上端的树脂转移辊顺时针旋转，树脂转移辊与带料辊相对转动，并使树脂转移辊把带料辊上的树脂转移走，随着树脂转移辊的转动，树脂转移辊左侧的计量辊逆时针转动，把树脂转移辊上的树脂再次挤压进行计量控制，最终树脂转移辊上剩余的树脂转移到从涂布辊和树脂转移辊中间穿过的聚酯薄膜上，涂覆树脂的厚度为80μm。
2、模压：涂覆后的聚酯薄膜输送到模具压印辊与辊筒模具之间，再压膜压力器的一定压力（1～3公斤/㎝2压力）下进行模压，使聚酯薄膜上的树脂压成模具设计的形状即是侧倾斜多边晶体微结构。
3、低温固化：模压后的聚酯薄膜绕在辊筒模具逆时针转动，经过滚筒模具左上侧的低温紫外光灯箱的照射使聚酯薄膜上的树脂成型后进行加快固化，低温紫外光灯箱的温度为50℃。
4、冷却剥离：低温固化后，产品成型，辊筒模具内部的冷却装置对绕在辊筒模具左侧、左下侧及下侧的聚酯薄膜上的成型树脂进行冷却，冷却温度为50℃，聚酯薄膜再经过辊筒模具与橡胶剥离辊之间，开始剥离产品，加工完成。
实施例6
使用侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置生产逆反射材料的生产工艺，其特征在于以下步骤：
1、涂覆树脂：首先带料辊顺时针运转把树脂从树脂储料槽中带出，在旋转过程中带料辊刮刀会把一部分树脂刮去，使带料辊上的树脂达到使用的量，带料辊上端的树脂转移辊顺时针旋转，树脂转移辊与带料辊相对转动，并使树脂转移辊把带料辊上的树脂转移走，随着树脂转移辊的转动，树脂转移辊左侧的计量辊逆时针转动，把树脂转移辊上的树脂再次挤压进行计量控制，最终树脂转移辊上剩余的树脂转移到从涂布辊和树脂转移辊中间穿过的聚酯薄膜上，涂覆树脂的厚度为90μm。
2、模压：涂覆后的聚酯薄膜输送到模具压印辊与辊筒模具之间，再压膜压力器的一定压力（1～3公斤/㎝2压力）下进行模压，使聚酯薄膜上的树脂压成模具设计的形状即是侧倾斜多边晶体微结构。
3、低温固化：模压后的聚酯薄膜绕在辊筒模具逆时针转动，经过滚筒模具左上侧的低温紫外光灯箱的照射使聚酯薄膜上的树脂成型后进行加快固化，低温紫外光灯箱的温度为70℃。
4、冷却剥离：低温固化后，产品成型，辊筒模具内部的冷却装置对绕在辊筒模具左侧、左下侧及下侧的聚酯薄膜上的成型树脂进行冷却，冷却温度为30℃，聚酯薄膜再经过辊筒模具与橡胶剥离辊之间，开始剥离产品，加工完成。
Claims (9)
1.侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，它包括聚酯薄膜、树脂、输送辊、涂布辊、树脂转移辊、计量辊、带料辊、带料辊刮刀、树脂储料槽、压膜压力器、模具压印辊、紫外光灯箱、辊筒模具、橡胶剥离辊、冷却装置，其特征是树脂储料槽内装有树脂，带料辊装在树脂储料槽上方且有三分之一的部分侵在树脂中，带料辊左上侧设计有带料辊刮刀，带料辊上方装有树脂转移辊，树脂转移辊左侧装有计量辊，树脂转移辊上端装有涂布辊，模具压印辊上方装有压膜压力器，模具压印辊下方装有辊筒模具，辊筒模具中间设计有冷却装置，紫外光灯箱位于辊筒模具的左上方，橡胶剥离辊装于辊筒模具右下侧，聚酯薄膜从输送辊右上方绕过，再从涂布辊和树脂转移辊中间穿过，从涂布辊上方绕过，然后从模具压印辊上方绕过，从模具压印辊和辊筒模具之间穿过，绕过辊筒模具再从橡胶剥离辊和辊筒模具之间穿过。
2.根据权利要求1所述的侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，其特征是所述的树脂是高折射率1.58--1.60、低粘度100--200cps、100%固体含量的紫外光固化树脂。
3.根据权利要求1所述的侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，其特征是所述的聚酯薄膜是高透明的PET聚酯薄膜。
4.根据权利要求1所述的侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，其特征是所述的辊筒模具是侧倾斜多边晶体微结构模具，其外表面带有呈凹陷状的连续侧倾斜多边体微结构阵列结构。
5.根据权利要求1所述的侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，其特征是所述的紫外光灯箱是低温紫外光灯箱，照射温度是50℃—80℃。
6.根据权利要求1所述的侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，其特征是所述的冷却装置内部装有冷却介质，冷却介质的温度是30℃-50℃。
7.根据权利要求1所述的侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，其特征是所述的聚酯薄膜上涂覆树脂的厚度为50-120um。
8.根据权利要求1所述的侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置，其特征是所述的辊筒模具是采用钢材料电铸造成型。
9.使用侧倾斜型多边晶体微结构逆反射材料的生产装置生产逆反射材料的生产工艺，其特征在于以下步骤：
1）涂覆树脂：首先带料辊顺时针运转把树脂从树脂储料槽中带出，在旋转过程中带料辊刮刀会把一部分树脂刮去，使带料辊上的树脂达到使用的量，带料辊上端的树脂转移辊顺时针旋转，树脂转移辊与带料辊相对转动，并使树脂转移辊把带料辊上的树脂转移走，随着树脂转移辊的转动，树脂转移辊左侧的计量辊逆时针转动，把树脂转移辊上的树脂再次挤压进行计量控制，最终树脂转移辊上剩余的树脂转移到从涂布辊和树脂转移辊中间穿过的聚酯薄膜上；
2）模压：涂覆后的聚酯薄膜输送到模具压印辊与辊筒模具之间，再压膜压力器的一定压力下进行模压，使聚酯薄膜上的树脂压成模具设计的形状即是侧倾斜多边晶体微结构；
3）低温固化：模压后的聚酯薄膜绕在辊筒模具逆时针转动，经过滚筒模具左上侧的低温紫外光灯箱的照射使聚酯薄膜上的树脂成型后进行加快固化；
4）冷却剥离：低温固化后，产品成型，辊筒模具内部的冷却装置对绕在辊筒模具左侧、左下侧及下侧的聚酯薄膜上的成型树脂进行冷却，聚酯薄膜再经过辊筒模具与橡胶剥离辊之间，开始剥离产品，加工完成。
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