CN106945450B - 具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺 - Google Patents

具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺 Download PDF

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Abstract

一种具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，包括如下步骤：1)基材强化；2）冲导孔；3）压纹；4）印彩覆膜；5）切边。在基材两侧等间距地冲出不同横截面的多个导孔，所述不同横截面的导孔按顺序周期排列，且每段复合膜产品中具有至少一个完整周期的导孔；所述压纹辊（7）和印刷辊（12）均与冲孔辊（6）具有相同的直径，且外辊面在与冲孔辊冲头相同位置处设有导柱（8），所述导柱与对应冲头具有相同横截面；所述具有彩色凸凹图案的复合膜的制作工艺，通过设计导向定位孔，同时又通过导向孔横截面的周期性变化，方便定位及调整，使得其三维图像的凸凹边界更加清晰。

Description

具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺
技术领域
本发明涉及复合膜的技术领域，具体涉及一种具有彩色凸凹图案的复合膜的制作工艺。
背景技术
装饰薄膜是具有彩色凸凹图案的复合膜，在壁纸、桌布等领域应用越来越多。为了得到更接近真实景色的装饰薄膜，现有技术有很多方法来表达三维效果。有采用不同色彩的明暗度来表达三维图像的。在同一平面中，光亮部和阴暗部毗邻，则光亮部视觉上形成凸凹错觉。由此，必须采用不同色彩的多种墨彩在涂覆表面进行不同深度的渗透即可实现光亮阴暗形成的凸凹视觉。
然而，视觉上凸凹边界不清晰导致三维效果不能令人满意。后来产生了光树脂渗透法形成凸凹三维图像。在基材上形成凸凹压纹图像。在凸部施加不渗透树脂层，在凹部施加可渗透性树脂组合物和防溶矿物色彩的渗透层，再在最上层覆盖一层光敏树脂层，通过光照射使得凹的部分的树脂熔化并渗透到渗透层形成凹部，凸部因不渗透树脂层而使得光敏树脂几乎不渗透，因此也形成凸部，这样，凸凹分明的三维图像就在基材上形成；然而由于凹部有矿物颜料，影响了光敏树脂层的渗透深度，因此三维图像的凸凹界限也有时是不清楚的。复合膜上的凸凹图案也从文字逐步演变为三维图形、景色。
最近几年，高点和低点的深度至少要超过0.02mm，以制作凸凹更为分明的三维图像，以更加接近如羽毛、石材、林木等景观的实际影像。至于凸的部分和凹的部分的颜色亮度都表现为不同。而要想压出深度更深，更加接近实际图像的三维图形，需要多工序顺序工作才能压出合格图案。而对于压花和上色工序，则需要经过压花辊压花的板材在上色工序前不能变形(比如被拉长)，如果变形，则逐步积累到一定程度则使得后续印刷辊的印刷位置错位，这样会导致很长一段复合膜报废。
如何克服复合薄膜在工艺过程中的尺寸变形是业界降低不良品率的关键；
同时，如何通过合理的工艺结合树脂材料的考虑，设计出凸凹分明的彩色三维图像成为行业发展的共性难题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有彩色凸凹图案的复合膜的制作工艺。
本发明的目的是这样实现的，一种具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，包括如下步骤：
1)基材强化，采用织物与热塑性树脂热压复合然后复合图案成型膜形成基材，所述织物经过悬挂式储布器进入加热器，加热后的织物与热塑性树脂复合，然后再复合图案成型膜成为基材；
2)冲导孔，在基材两侧等间距地冲出不同横截面的多个导孔，所述不同横截面的导孔按顺序周期排列；且每段复合膜产品中具有至少一个完整周期的导孔；
基材进入冲导孔工位，冲孔辊两边于距离冲孔辊边缘的长度为侧边距的基准线上，所述冲孔辊的圆柱体整个外表面每隔间隔角度设有一个冲头，共设有n个冲头，每个冲头的横截面都不相同，所述导孔为通孔；
3)压纹，所述基材经过加热辊加热，然后进入压纹辊，在基材表面压出所需凸凹图案；
4)印彩覆膜，压纹后的基材经过第二悬挂式储布器再经过冷却辊冷却后进入印刷辊，印刷辊将油墨印刷到指定的位置，同时印刷辊将防拉伸膜覆盖在基材上，然后进入烘干炉，从烘干炉出来的基材具备了带有色彩的三维图案；
所述压纹辊和印刷辊均与冲孔辊具有相同的直径，且外辊面在与冲孔辊冲头相同位置处设有导柱，所述导柱与对应冲头具有相同横截面；
5)切边，基材进入切边工位，基材先进入导向辊导正，然后在工位平台上向前匀速前进，切刀以一定速度旋转，将两侧裁掉带有导孔的条带。
进一步地，热塑性树脂包括60～70wt％的PVC粉，加25～35wt％的对苯二甲酸二辛酯(DOTP)，再加5wt％的热稳定性助剂。
进一步地，所述冲头沿轴向都具有5-10°的锥度。
进一步地，所述导柱位于距离冲孔辊边缘的长度为侧边距的基准线上，所述导柱的高度大于导孔深度的2/3。
进一步地，印刷辊包括上印刷辊和下印刷辊，上印刷辊将油墨印刷到指定的位置，同时上印刷辊将防拉伸膜覆盖在基材上。
进一步地，所述上印刷辊与冲孔辊具有相同的直径，且外辊面在与冲孔辊冲头相同位置处设有导柱，所述导柱与对应冲头具有相同横截面。
进一步地，所述冲孔辊的圆柱体整个外表面每隔90度设有一个冲头，共设有4个冲头，对应0度位置冲头横截面为梯形，对应90度位置的冲头横截面为正方形，对应270度位置的冲头横截面为三角形，对应360度位置的冲头横截面为圆形，所述冲头沿轴向都具有8°的锥度。
进一步地，还包括压分段痕，复合产品主体进入导辊，导辊包括下导辊和上导辊，所述下导辊与冲孔辊具有相同的直径，且外辊面在与冲孔辊冲头相同位置处设有导柱，所述导柱与对应冲头具有相同横截面；假设复合产品具有m个完整周期，下导辊的导柱经过m个完整周期时，压痕模的压痕刀被定位在导柱正在离开的导孔和下一个导孔中间位置，压痕模的压痕刀垂直压入复合产品上，然后复合产品主体经第三悬挂式储布器缠绕在缠绕辊上。
一种具有彩色凸凹图案的复合膜的制作工艺的基材定位调整方法，
查看导柱压入导孔的位置是否准确，如果导柱压着导孔的前半部分滑入导孔，甚至压破导孔的前半部分，则判断基材在压纹步骤的冷却收缩量大于加热伸长量，导致导孔后移错位，此时需要增加加热辊的抻拉力以增加伸长量来抵消收缩量；
如果导柱压着导孔的后半部分滑入导孔，甚至压破导孔的后半部分，则判断基材在压纹步骤的加热伸长量大于冷却收缩量，导致导孔前移错位，此时应当减小加热辊的抻拉力以减小加热伸长量来抵消收缩量。
进一步地，对于分段相连的产品段的定位，产品段的导孔包括至少一个完整周期的导孔，需要确定废弃料段重新定位时，导柱总是重新定位在产品段的第一个导孔中。
所述具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，为了解决“如何克服薄膜产品尺寸变形及如何使彩色三维图像凸凹更加分明”的技术难题，本发明从两方面做了改进：
1)基材强化
为了使得基材在产品制作工艺中不易尺寸变形，通过织物热压热塑性树脂作为基材的基板，然后复合图案成型膜的功能层，这样兼顾了基材强化和后续的三维凸凹图案的成型。
2)导向结构
复合膜产品两侧设计了导孔，该导孔按顺序周期排列在产品段上，每一周期内的导孔具有不同横截面；
后续压纹辊、印刷辊、压痕时的导辊，均在两侧相应设有同样设计的导柱，保证基材在不同工艺的起点定位相同，使得压纹与印刷吻合度误差更小。
同时，给出了相应的定位调整方法。
基材的强化是导向结构精准定位的基础，同时导向结构又是控制前后工序吻合度误差的精良手段，如果没有基材的强化，势必增加导向结构的定位调整次数，降低了导向结构的实用方便性，如果没有导向定位结构，则前后工序的吻合度控制只能是凭经验去调整，二者相辅相成，互相协同作用。
本发明并不是单纯从材料角度考虑问题，而是结合定位角度考虑问题，既改进了基材的结构，同时又改进了导向定位的结构，并通过以上二个结构的相互协同配合，加上不同的侧重点，大大提高了彩色凸凹图案的精确度。
附图说明
图1为本发明一种具有彩色凸凹图案的复合膜的制作工艺的实施例步骤示意图。
其中，1)为步骤1的示意图；2)为步骤2的示意图；3)为步骤3、4的示意图；4、)为步骤5的示意图；5)为步骤6的示意图。
图2为本发明一种具有彩色凸凹图案的复合膜的制作工艺的实施例步骤4)的印彩覆膜示意图。
图3为本发明一种具有彩色凸凹图案的复合膜的导孔示意图。
图4为本发明一种具有彩色凸凹图案的复合膜的导孔剖视图。
图5为本发明一种具有彩色凸凹图案的复合膜的废弃中间的料重新定位的示意图。
图6为本发明一种具有彩色凸凹图案的复合膜的基材定位调整示意图。
上述图中的附图标记：
1织物，2第一悬挂式储布器，3加热炉，4热塑性树脂，5加热辊，5.1辐射加热器，6冲孔辊，7压纹辊，8导柱，9导孔,10基材,11冷却辊,12印刷辊,13烘干炉，14工位平台，15切刀，16第二悬挂式储布器，17第三悬挂式储布器，18缠绕辊,19导辊，20复合图案成型膜，30冲头，40导向辊，50条带，60分段痕，70压痕刀，80防拉伸膜
7.1上压纹辊,7.2下压纹辊
12.1上印刷辊，12.2下印刷辊
19.1上导辊，19.2下导辊
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
如图1所示，一种具有彩色凸凹图案的复合膜的制作工艺，包括如下步骤：
1)基材强化，如图所示，采用织物与热塑性树脂热压然后复合图案成型膜20形成基材10，热塑性树脂包括60～70wt％的PVC粉，加25～35wt％的对苯二甲酸二辛酯(DOTP)，再加5wt％的热稳定性助剂，具体地，所述织物1经过悬挂式储布器2进入加热炉3，加热后的织物1与热塑性树脂4复合，然后再复合图案成型膜20成为基材10；织物优选为磅布，磅布的克重是200-250g/cm2。织物为防拉伸层。
2)冲导孔，基材10进入冲导孔工位，冲孔辊6两边部于距离冲孔辊边缘的长度为侧边距d的基准线上，在冲孔辊的圆柱体整个外表面每隔一定角度θ设有一个冲头30，每个冲头的横截面不同，所述冲头沿轴向都具有5-10°的锥度；如图2所示，图中示例圆柱体整个外表面每隔90度设有一个冲头，共设有4个冲头，对应0度位置冲头横截面为梯形，对应90度位置的冲头横截面为正方形，对应270度位置的冲头横截面为三角形，对应360度位置的冲头横截面为圆形。所述基材10上的导孔9为通孔，具有锥度α为8°。所述冲头沿轴向都具有8°的锥度；冲孔辊每转过90度停止转动使得基材10停止前移，冲头30下冲出导孔9，这样每个导孔的中心间距H是相同的。而且不同横截面的导孔周期性排列，且每段复合膜产品中具有至少一个完整周期ω的导孔,如图所示。
3)压纹，如图所示，所述基材10经过加热辊5加热，优选地可使用辐射加热器5.1进行辅助加热，使得基材10的表面层被加热到160℃～180℃，进入压纹辊7，压纹辊7包括上压纹辊7.1和下压纹辊7.2，所述压纹辊7和加热辊5与冲孔辊6具有相同的直径。在加热辊5和下压纹辊7.2的外表面设有导柱8，所述导柱8位于距离冲孔辊边缘的长度为侧边距d的基准线上，所述导柱8的高度大于导孔9深度的2/3。
4)印彩覆膜，如图1、2所示，经过压花后的基材10表面已经具有一定深度的花纹图案，经过第二悬挂式储布器16再经过冷却辊11冷却后进入印刷辊12，印刷辊12包括上印刷辊12.1和下印刷辊12.2。上印刷辊12.1将油墨印刷到指定的位置，同时上印刷辊12.1将透明热塑性材料制成的防拉伸膜80覆盖在基材10上；从印刷辊12出来进入烘干炉13，从烘干炉13出来的基材具备了带有色彩的三维图案。冷却辊11、印刷辊12与冲孔辊6具有相同的直径。在加热辊5和下压纹辊7.2的外表面设有导柱8，所述导柱8位于距离冲孔辊边缘的长度为侧边距d的基准线上，所述导柱8的高度大于导孔9深度的2/3。
如图6所示，关于印刷覆膜的基材定位调整问题，基材在压纹步骤的加热工序由于辊的抻拉和温度升高容易变形伸长，假设该部分变形量为+δ1，压纹后经过冷却辊9由于温度的降低又会有收缩趋势，假设该部分收缩量为-δ2，在压纹工位和印刷工位之间就必须设置一悬挂式储布器17，便于通过减小加热辊的抻拉力度来减小伸长变形量。而冷却辊9也要尽量调整拉伸力度来使得收缩量抵消伸长量。
而如何测量到这一伸长量和收缩量呢，申请人不是测量绝对量，而是通过印刷辊的导柱是否正确插入导孔中来判断。
如图6的a)所示，如果导柱压着导孔的前半部分滑入导孔，甚至压破导孔的前半部分，则说明基材10在压纹步骤的冷却收缩量大于加热伸长量，导致导孔后移错位，此时应当增加加热辊9的抻拉力以增加伸长量来抵消收缩量；
如图6的b)所示，如果导柱压着导孔的后半部分滑入导孔，甚至压破导孔的后半部分，则说明基材10在压纹步骤的加热伸长量大于冷却收缩量，导致导孔前移错位，此时应当减小加热辊9的抻拉力以减小加热伸长量来抵消收缩量。
由于导孔是不同横截面周期循环的，当需要废弃中间的料重新定位时，周期性循环的导孔则给了废弃料段的提示，这样也为分段相连的台布类产品的定位及废弃料段的选择提供了参考。对于分段相连的产品段的定位，产品段的导孔包括至少一个完整周期的导孔，需要确定废弃料段λ重新定位时，导柱总是重新定位在产品段的第一个导孔中。因为此工序还没有压分段痕60，判断产品段的尺寸要通过完整周期ω的导孔来判断。
5)切边，基材10进入切边工位，基材10先进入导向辊导正，然后在工位平台14上向前匀速前进，切刀15以一定速度旋转，将两侧裁掉带有导孔的条带50，复合产品主体进入下一工序。
6)压分段痕，复合产品主体进入导辊，导辊包括下导辊和上导辊，所述下导辊与冲孔辊具有相同的直径，且外辊面在与冲孔辊冲头相同位置处设有导柱，所述导柱与对应冲头具有相同横截面；假设复合产品具有m个完整周期，下导辊的导柱经过m个完整周期时，压痕模的压痕刀70被定位在导柱正在离开的导孔和下一个导孔中间位置，压痕模的压痕刀70垂直压入复合产品上，压痕深度不大于复合产品厚度的2/3，然后复合产品主体经第三悬挂式储布器17缠绕在缠绕辊18上。
所述具有彩色凸凹图案的复合膜的制作工艺，通过设计导向定位孔，同时又通过导向孔横截面的周期性变化，方便定位及调整，使得其三维图像的凸凹边界更加清晰。

Claims (10)

1.一种具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)基材强化，采用织物与热塑性树脂热压复合然后复合图案成型膜(20)形成基材(10)，所述织物(1)经过悬挂式储布器(2)进入加热器(3)，加热后的织物(1)与热塑性树脂(4)复合，然后再复合图案成型膜(20)成为基材(10)；
2)冲导孔，在基材两侧等间距地冲出不同横截面的多个导孔(9)，所述不同横截面的导孔按顺序周期排列，且每段复合膜产品中具有至少一个完整周期的导孔；
基材(10)进入冲导孔工位，冲孔辊(6)两边距离冲孔辊边缘距离为d，所述冲孔辊的圆柱体整个外表面每隔间隔角度(θ)设有一个冲头，共设有n个冲头，每个冲头的横截面都不相同，所述导孔(9)为通孔；
3)压纹，所述基材(10)经过加热辊(5)加热，然后进入压纹辊(7)，在基材表面压出所需凸凹图案；
4)印彩覆膜，压纹后的基材(10)经过第二悬挂式储布器(16)再经过冷却辊(11)冷却后进入印刷辊(12)，印刷辊(12)将油墨印刷到指定的位置，同时印刷辊将防拉伸膜(30)覆盖在基材(10)上，然后进入烘干炉(13)，从烘干炉(13)出来的基材具备了带有色彩的三维图案；
所述压纹辊(7)和印刷辊(12)均与冲孔辊(6)具有相同的直径，且外辊面在与冲孔辊冲头相同位置处设有导柱(8)，所述导柱与对应冲头具有相同横截面；
5)切边，基材(10)进入切边工位，基材(10)先进入导向辊导正，然后在工位平台(14)上向前匀速前进，切刀(15)以一定速度旋转，将两侧裁掉带有导孔的条带(50)。
2.如权利要求1所述具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，其特征在于，热塑性树脂(4)包括60～70wt％的PVC粉，加25～35wt％的对苯二甲酸二辛酯(DOTP)，再加5wt％的热稳定性助剂。
3.如权利要求1所述具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，其特征在于，所述冲头沿轴向都具有5-10°的锥度。
4.如权利要求1所述具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，其特征在于，所述导柱(8)距离冲孔辊边缘距离为d，所述导柱(8)的高度大于导孔(9)深度的2/3。
5.如权利要求1所述具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，其特征在于，印刷辊(12)包括上印刷辊(12.1)和下印刷辊(12.2)，上印刷辊(12.1)将油墨印刷到指定的位置，同时上印刷辊(12.1)将防拉伸膜(30)覆盖在基材(10)上。
6.一种如权利要求5所述具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，其特征在于，所述上印刷辊(12.1)与冲孔辊(6)具有相同的直径，且外辊面在与冲孔辊冲头相同位置处设有导柱(8)，所述导柱与对应冲头具有相同横截面。
7.如权利要求1所述具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，其特征在于，所述冲孔辊的圆柱体整个外表面每隔90度设有一个冲头，共设有4个冲头，对应0度位置冲头横截面为梯形，对应90度位置的冲头横截面为正方形，对应270度位置的冲头横截面为三角形，对应360度位置的冲头横截面为圆形，所述冲头沿轴向都具有8°的锥度。
8.如权利要求1所述具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺，其特征在于，还包括压分段痕，复合产品主体进入导辊，导辊包括下导辊和上导辊，所述下导辊与冲孔辊具有相同的直径，且外辊面在与冲孔辊冲头相同位置处设有导柱，所述导柱与对应冲头具有相同横截面；假设复合产品具有m个完整周期，下导辊的导柱经过m个完整周期时，压痕模的压痕刀(70)被定位在导柱正在离开的导孔和下一个导孔中间位置，压痕模的压痕刀(70)垂直压入复合产品上，然后复合产品主体经第三悬挂式储布器(17)缠绕在缠绕辊(18)上。
9.如权利要求1-8任一所述具有彩色凸凹图案的复合膜产品的制作工艺的基材定位调整方法，其特征在于，
查看导柱(8)压入导孔(9)的位置是否准确，如果导柱压着导孔的前半部分滑入导孔，甚至压破导孔的前半部分，则判断基材(10)在压纹步骤的冷却收缩量大于加热伸长量，导致导孔后移错位，此时需要增加加热辊(9)的抻拉力以增加伸长量来抵消收缩量；
如果导柱压着导孔的后半部分滑入导孔，甚至压破导孔的后半部分，则判断基材(10)在压纹步骤的加热伸长量大于冷却收缩量，导致导孔前移错位，此时应当减小加热辊(9)的抻拉力以减小加热伸长量来抵消收缩量。
10.如权利要求9所述基材定位调整方法，其特征在于，对于分段相连的产品段的定位，产品段的导孔包括至少一个完整周期的导孔，需要确定废弃料段重新定位时，导柱总是重新定位在产品段的第一个导孔中。
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