CN107303779A - 一种3d油墨打印与uv-led固化装饰板及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D油墨打印与UV‑LED固化装饰板及其制备工艺，其特征在于：它包括基材层、底漆层、3D油墨装饰层、面漆层，所述底漆层设置在基材层上，所述3D油墨装饰层设置在底漆层上，所述面漆层设置在3D油墨装饰层上，还包括其制造方法。本发明装饰图案清晰度高，层次感强，有凹凸之触感，兼具有节能、环保，也不会产生臭氧，生产效率高、生产过程中无任何有机挥发物释放等优点。

Description

一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种装饰板，尤其涉及一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板及其制备工艺。
背景技术
UV-LED固化是指用LED发出的光使油墨、油漆、涂料、浆料、胶粘剂等流体转变为固体，区别于传统汞灯发出的紫外宽光谱光固化技术，即UV固化。两者的共同点都是依靠光照射激发光引发剂，进而促使流体中所包含的单体和预聚物通过聚合反应结合，形成硬化的膜层。传统的紫外光源普遍采用高压水银灯和金属卤素灯光源，具有电力消耗大和发热量大导致热敏基材的损坏，使用过程中产生臭氧等问题。UV-LED固化系统几乎不产生热量，适用于各类基材，并且能够解决热敏基材受热而导致变形的问题。与传统的汞灯相比，UV-LED灯能节省2/3的能量。LED光源的使用寿命是传统UV光源的多倍。UV-LED技术的另外一个重要优点是UV-LED灯不需要预热时间，可以根据需要随时开启或关闭。
LED-UV光固化喷墨墨水无VOC，不添加任何溶剂成分，环保程度高，具有良好的墨水流畅性和产品稳定性，快速固化和优良的印刷适性；LED-UV光固化喷墨墨水输出精度高，具有鲜艳的色彩饱和度，且色域宽广、色密度高、覆盖力强，使用LED-UV喷墨墨水打印的成品图面有凹凸之触感。LED-UV固化墨水打印到承印物上，在紫外光照射下零点零几秒就可以固化，即把“墨水”变为固体，不可逆。这种“墨水”如果多层打印形成累积，就是3D打印的效果。LED-UV光固化喷墨墨水适用于多种材质，例如塑料、亚克力、无机板、金属、陶瓷、木材、石材等几乎所有材料。传统UV设备可以打印的材料或适用的领域，LED-UV光固化喷墨墨水均可以打印，而且在传统UV不能良好打印的热敏材料等领域，LED-UV光固化喷墨墨水更能体现出较大的优势。
采用3D喷墨打印技术与UV-LED固化技术相结合，可以减少油墨用量，降低能耗成本，以及避免因卷材的安装和覆膜所产生的人力和物力的浪费而选择直接在硬性材料上直接打印。
发明内容
本发明的目的是提供一种装饰图案清晰度高，层次感强，有凹凸之触感，兼具有节能、环保，也不会产生臭氧，生产效率高、生产过程中无任何有机挥发物释放等优点的3D油墨打印与UV-LED固化装饰板及其制备工艺。
本发明包括基材层、底漆层、3D油墨装饰层、面漆层，所述底漆层设置在基材层上，所述3D油墨装饰层设置在底漆层上，所述面漆层设置在3D油墨装饰层上。
作为上述技术方案的进一步优化：
所述的基材层采用无机板或防火板，所述无机板采用硅酸钙板、硅酸镁板、玻镁板、纤维水泥板、石膏板、纤维增强硅酸钙板、纤维增强氧化镁板、轻质氯镁水泥板、菱镁板、水泥压力板、纤维水泥压力板、高密度纤维水泥板、纤维增强硅酸盐防火板或植物纤维水泥挂板中的任意一种。
所述底漆层由渗透底、腻子、砂光底漆、遮盖色底涂布而成。
所述3D油墨装饰层采用的墨水为LED-UV光固化墨水。
所述的面漆层采用普通面漆或户外面漆，所述的普通面漆采用淋涂面漆、正逆辊涂面漆中的任意一种，所述户外面漆具有很好的耐候性、耐老化、耐黄变性能和优异的表面效果，通过QUV紫外光老化或Q-Sun氙灯老化测试可以达到3000h以上“QUV的测试条件为按照GB/T23987-2009标准中UVB-313灯管要求；Q-Sun的测试条件为按照GB/T 1865-2009，测试波长在300～400nm之间”。
所述3D油墨装饰层和面漆层之间涂布有普通底漆或UV附着底。
所述的渗透底、腻子、砂光底漆、遮盖色底、普通面漆、户外面漆为UV固化涂料或LED-UV固化涂料。
由于属于一个总的发明构思，本发明还公开了一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板的制备工艺，它包括如下步骤：
步骤1、涂布底漆层：在基材上依次涂布UV渗透底、UV腻子、UV砂光底漆、UV遮盖色底；
步骤2、打印装饰层：将至少一道LED-UV固化墨水打印到涂布有底涂层的基材上，在LED-UV光源下进行光固化，形成3D油墨装饰层；
步骤3、涂布面漆层：在3D油墨装饰层上涂布淋涂面漆、正逆辊涂面漆、户外面漆中的任意一种。
作为上述技术方案的进一步优化：
所述步骤1涂布底漆层：首先将渗透底通过海绵辊方式辊涂到基材正面上，涂布量为35-49g/㎡，经过70～80℃的红外烘道进行流平，海绵辊相比胶辊可以更好的将渗透底压入基材，使渗透底可有效对基材进行防水渗透、锚固处理，防脱层，防碱化；然后采用腻子辊或正逆辊将UV填充腻子涂于UV渗透底上，对基材进行填充，涂布量为25-35g/㎡，用100-150mj/cm2能量固化，进行砂光；所述UV填充腻子采用UV辊涂填充腻子或UV弹性填充腻子，采用UV辊涂填充腻子可把板材的砂眼和凹坑填充平整，UV腻子快速固化，底材填充性能良好，采用UV弹性填充腻子可把板材的砂眼和凹坑填充平整，柔韧性好，切割时不易崩边；然后采用胶辊方式把UV辊涂砂光底涂布于UV填充腻子之上，涂布量为35-45g/㎡，用100-150mj/cm2能量固化，然后进行砂光，以保证平整度，减少沙眼；最后将UV遮盖白底涂布于UV辊涂砂光底上，可以将板材涂装基准颜色，防止透底，影响图案装饰效果，具体是通过淋涂方式将80-120g/㎡的UV淋涂白底，之后进行固化；或者通过正逆辊方式将40-60g/㎡的UV正逆辊白底，之后进行固化；或者通过辊涂方式将涂布1～2道的UV辊涂白底，每道的涂布量为15-20g/㎡，之后进行固化，砂光；
所述步骤2打印装饰层：首先采用3D打印设备将至少一道LED-UV光固化墨水打印在涂布有底漆层的基材上，然后采用LED-UV光源，在200-400mj/cm2能量下固化，可以提供各种花纹的装饰效果，可以获得清晰的装饰图案；
所述步骤3涂布面漆层：涂布一层25-120g/㎡的UV普通面漆，涂布方式采用淋涂、辊涂或喷涂任意一种，在600-1500mj/cm2的能量下固化，可以使得漆面耐黄变性好，达到优异的表面效果；或采用辊涂的方式把25-35g/㎡的UV户外清面涂布在胶黏剂上，用600-1500mj/cm2能量固化，可将提供很好的耐候性、耐老化、耐黄变性能和优异的表面效果，通过QUV紫外光老化或Q-Sun氙灯老化测试可以达到3000h以上。
所述的LED-UV光固化墨水采用的固化光源为LED-UV固化光源，固化能量为200-400mj/cm2。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.本发明采用LED-UV光固化墨水，打印过程无VOC排放，实现绿色环保，并且具有良好的耐候性和耐酸碱性；LED-UV光固化喷墨墨水无VOC，不添加任何溶剂成分，环保程度高，；LED-UV光固化喷墨墨水输出精度高，具有鲜艳的色彩饱和度，且色域宽广、色密度高、覆盖力强，使用LED-UV喷墨墨水打印的成品图面有凹凸之触感。LED-UV固化墨水打印到承印物上，在紫外光照射下零点零几秒就可以固化，即把“墨水”变为固体，不可逆。这种“墨水”如果多层打印形成累积，就是3D打印的效果。LED-UV光固化喷墨墨水适用于多种材质，例如塑料、亚克力、无机板、金属、陶瓷、木材、石材等几乎所有材料。传统UV设备可以打印的材料或适用的领域，LED-UV光固化喷墨墨水均可以打印，而且在传统UV不能良好打印的热敏材料等领域，LED-UV光固化喷墨墨水更能体现出较大的优势。
2.采用3D喷墨打印技术与UV-LED固化技术相结合，可以减少油墨用量，降低能耗成本，以及避免因卷材的安装和覆膜所产生的人力和物力的浪费而选择直接在硬性材料上直接打印。
3.通过本发明制备的装饰板可以广泛应用于建筑材料、室内装潢、装饰材料、家具板、橱柜板、彩色地板等领域。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1，本发明包括基材层、底漆层、3D油墨装饰层、面漆层。所述的基材层采用硅酸钙板。底漆层依次由UV渗透底、UV腻子、UV砂光底漆、UV遮盖色底涂布而成。3D油墨装饰层采用的墨水为LED-UV光固化墨水。面漆层为淋涂面漆。
本发明的制备工艺包括：步骤1、涂布底漆层：在基材上依次涂布UV渗透底、UV腻子、UV砂光底漆、UV遮盖色底；步骤2、打印装饰层：将LED-UV固化墨水打印到涂布有底涂层的基材上，在LED-UV光源下进行光固化，形成3D油墨装饰层；步骤3、涂布面漆层：在3D油墨装饰层上涂布淋涂面漆。
步骤1涂布底漆层：
1.首先将渗透底通过海绵辊方式辊涂到基材正面上，涂布量为35g/㎡，经过70℃的红外烘道进行流平；
2.采用腻子辊将UV辊涂填充腻子涂于UV渗透底上，对基材进行填充，涂布量为25g/㎡，然后用100mj/cm2能量固化，进行砂光；
3.采用胶辊方式把UV辊涂砂光底涂布于UV填充腻子之上，涂布量为35g/㎡用100mj/cm2能量固化，然后进行砂光。
4.通过淋涂方式将80g/㎡的UV淋涂白底涂布于UV辊涂砂光底上，然后进行固化；
步骤2打印装饰层：采用3D打印设备将一道LED-UV光固化墨水打印在涂布有底漆层的基材上，采用LED-UV光源，在200mj/cm2能量下固化。
步骤3涂布面漆层：通过淋涂方式涂布一层25g/㎡的UV淋涂面漆，然后在600mj/cm2的能量下固化。
上述的固化能量来源采用LED-UV固化光源。
实施例2，本发明包括基材层、底漆层、3D油墨装饰层、面漆层。所述的基材层采用纤维增强硅酸钙板。底漆层由LED-UV固化渗透底、LED-UV固化腻子、LED-UV固化砂光底漆、LED-UV固化遮盖色底涂布而成。3D油墨装饰层采用的墨水为LED-UV光固化墨水，所述的LED-UV打印墨水具有很好的耐候性和耐酸碱性。面漆层为高耐候性、耐老化、耐黄变性能的户外面漆。
本发明的制备工艺，包括：步骤1涂布底漆层：1.首先将渗透底通过海绵辊方式辊涂到基材正面上，涂布量为49g/㎡，经过80℃的红外烘道进行流平；
2.采用正逆辊将UV辊涂填充腻子涂于UV渗透底上，对基材进行填充，涂布量为35g/㎡，然后用150mj/cm2能量固化，进行砂光；
3.采用胶辊方式把UV辊涂砂光底涂布于UV填充腻子之上，涂布量为35g/㎡用150mj/cm2能量固化，然后进行砂光；
4.通过正逆辊方式将60g/㎡的UV正逆辊白底涂布于UV辊涂砂光底上，然后进行固化。
步骤2打印装饰层：采用3D打印设备将3道LED-UV光固化墨水打印在涂布有底漆层的基材上，采用LED-UV光源，在400mj/cm2能量下固化。
步骤3涂布面漆层：采用辊涂的方式把35g/㎡的UV户外清面涂布在胶黏剂上，用1500mj/cm2能量固化。
上述的固化能量来源采用LED-UV固化光源。
实施例3，本发明包括基材层、底漆层、3D油墨装饰层、面漆层。所述的基材层采用防火板，底漆层由UV固化渗透底、UV固化腻子、UV固化砂光底漆、UV固化遮盖色底涂布而成，3D油墨装饰层采用的墨水为LED-UV光固化墨水，面漆层为正逆辊涂面漆。
本发明的制备工艺，包括：步骤1涂布底漆层：1.首先将渗透底通过海绵辊方式辊涂到基材正面上，涂布量为40g/㎡，经过75℃的红外烘道进行流平；
2.采用腻子辊将UV弹性填充腻子涂于UV渗透底上，对基材进行填充，涂布量为30g/㎡，然后用120mj/cm2能量固化，进行砂光；
3.采用胶辊方式把UV辊涂砂光底涂布于UV弹性填充腻子之上，涂布量为40g/㎡用120mj/cm2能量固化，然后进行砂光。
4.通过辊涂方式将UV辊涂白底涂布于UV辊涂砂光底上，涂布量为20g/㎡，然后进行固化，砂光。
上述的固化能量来源采用UV固化光源。
步骤2打印装饰层：采用3D打印设备将LED-UV光固化墨水打印在涂布有底漆层的基材上，采用LED-UV光源，在300mj/cm2能量下固化。
步骤3涂布面漆层：采用辊涂方式涂布一层60g/㎡的正逆辊涂面漆，采用UV固化光源，在1000mj/cm2的能量下固化。
实施例4，本发明包括基材层、底漆层、3D油墨装饰层、面漆层。所述的基材层采用高密度纤维水泥板。底漆层由LED-UV固化渗透底、LED-UV固化腻子、LED-UV固化砂光底漆LED-UV固化、遮盖色底涂布而成。3D油墨装饰层采用的墨水为LED-UV光固化墨水。面漆层为户外面漆。
本发明的制备工艺，包括：步骤1涂布底漆层：1.首先将渗透底通过海绵辊方式辊涂到基材正面上，涂布量为43g/㎡，经过73℃的红外烘道进行流平；
2.采用正逆辊将UV辊涂填充腻子涂于UV渗透底上，涂布量为32g/㎡，然后用125mj/cm2能量固化，进行砂光；
3.采用胶辊方式把UV辊涂砂光底涂布于UV辊涂填充腻子之上，涂布量为38g/㎡，用130mj/cm2能量固化，然后进行砂光；
4.淋涂方式将110g/㎡的UV淋涂白底涂布于UV辊涂砂光底上，然后进行固化。
所述步骤2打印装饰层：采用3D打印设备将LED-UV光固化墨水打印在涂布有底漆层的基材上，采用LED-UV光源，在350mj/cm2能量下固化。
所述步骤3涂布面漆层：采用辊涂的方式把30g/㎡的UV户外清面涂布在装饰层上，用1100mj/cm2能量固化，。
上述的固化能量来源采用LED-UV固化光源。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板，其特征在于：它包括基材层、底漆层、3D油墨装饰层、面漆层，所述底漆层设置在基材层上，所述3D油墨装饰层设置在底漆层上，所述面漆层设置在3D油墨装饰层上。
2.根据权利要求1所述的一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板，其特征在于：所述的基材层采用无机板或防火板，所述无机板采用硅酸钙板、硅酸镁板、玻镁板、纤维水泥板、石膏板、纤维增强硅酸钙板、纤维增强氧化镁板、轻质氯镁水泥板、菱镁板、水泥压力板、纤维水泥压力板、高密度纤维水泥板、纤维增强硅酸盐防火板或植物纤维水泥挂板中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板，其特征在于：所述底漆层由渗透底、腻子、砂光底漆、遮盖色底涂布而成。
4.根据权利要求1所述的一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板，其特征在于：所述3D油墨装饰层采用的墨水为LED-UV光固化墨水。
5.根据权利要求1所述的一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板，其特征在于：所述的面漆层采用普通面漆或户外面漆，所述的普通面漆采用淋涂面漆、正逆辊涂面漆中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板，其特征在于：所述3D油墨装饰层和面漆层之间涂布有普通底漆或UV附着底。
7.根据权利要求3或5所述的一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板，其特征在于：所述的渗透底、腻子、砂光底漆、遮盖色底、普通面漆、户外面漆为UV固化涂料或LED-UV固化涂料。
8.一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板的制备工艺，其特征在于：它包括如下步骤：步骤1、涂布底漆层：在基材上依次涂布UV渗透底、UV腻子、UV砂光底漆、UV遮盖色底；步骤2、打印装饰层：将至少一道LED-UV固化墨水打印到涂布有底涂层的基材上，在LED-UV光源下进行光固化，形成3D油墨装饰层；步骤3、涂布面漆层：在3D油墨装饰层上涂布淋涂面漆、正逆辊涂面漆、户外面漆中的任意一种。
9.根据权利要求8所述的一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板的制备工艺，其特征在于：所述步骤1涂布底漆层：首先将渗透底通过海绵辊方式辊涂到基材正面上，涂布量为35-49g/㎡，经过70～80℃的红外烘道进行流平；然后采用腻子辊或正逆辊将UV填充腻子涂于UV渗透底上，对基材进行填充，涂布量为25-35g/㎡，用100-150mj/cm2能量固化，进行砂光；所述UV填充腻子采用UV辊涂填充腻子或UV弹性填充腻子；然后采用胶辊方式把UV辊涂砂光底涂布于UV填充腻子之上，涂布量为35-45g/㎡，用100-150mj/cm2能量固化；最后将UV遮盖白底涂布于UV辊涂砂光底上，具体是通过淋涂方式将80-120g/㎡的UV淋涂白底，之后进行固化；或者通过正逆辊方式将40-60g/㎡的UV正逆辊白底，之后进行固化；或者通过辊涂方式将涂布1～2道的UV辊涂白底，每道的涂布量为15-20g/㎡，之后进行固化，砂光。
所述步骤2打印装饰层：首先采用3D打印设备将至少一道LED-UV光固化墨水打印在涂布有底漆层的基材上，然后采用LED-UV光源，在200-400mj/cm2能量下固化。
所述步骤3涂布面漆层：涂布一层25-120g/㎡的UV普通面漆，涂布方式采用淋涂、辊涂或喷涂任意一种，在600-1500mj/cm2的能量下固化；或采用辊涂的方式把25-35g/㎡的UV户外清面涂布在胶黏剂上，用600-1500mj/cm2能量固化。
10.根据权利要求9所述的一种3D油墨打印与UV-LED固化装饰板的制备工艺，其特征在于：所述的LED-UV光固化墨水采用的固化光源为LED-UV固化光源，固化能量为200-400mj/cm2。
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