CN107538881A - 一种覆膜金属板的生产方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种覆膜金属板的生产方法，其包括步骤：(1)对金属板进行预热和均热；(2)薄膜热覆合；(3)冷却；(4)挤干；(5)再加热后处理。利用该方法能生产出一种表面覆有薄膜的金属板，并能够在生产过程中方便地实现薄膜熔化层的厚度控制，尤其是两侧熔化层厚度差异控制，同时提升冷却速率，从而提升覆膜金属板性能，增加适用范围，生产过程更环保及低能耗，能产生良好的经济及社会效益。该方法生产的覆膜金属板可用于食品和饮料包装。本发明还公开了一种覆膜金属板的生产设备，其能应用上述覆膜金属板的生产方法生产薄膜金属板，包括：感应加热装置、偏移辊、薄膜导辊、覆膜辊、冷却装置、挤干辊、再加热装置以及空冷装置。

Description

一种覆膜金属板的生产方法及设备
技术领域
本发明涉及一种金属板的生产方法及设备，尤其涉及一种覆膜金属板的生产方法及设备。
背景技术
金属包装材料(镀锡板、镀铬板等)可用于食品和饮料包装，具有阻隔性好，强度高，印刷精美等优点。使用金属包装材料制成的食品罐或饮料罐在不用添加防腐剂的条件下可实现长期保质，并可最大程度保持食品或饮料的原有品质和风味。
金属包装材料用于制罐一般需要与涂料配合使用，例如制造三片罐是在金属板材表面涂覆树脂涂料成膜后再制罐，制造两片罐是先冲压制罐成形再对罐体喷涂或印涂涂料。在对金属板进行涂装作业过程中需要经过多次高温烘烤，会消耗大量的能源，并存在溶剂挥发的问题，对环境会造成一定程度的污染。例如，食品包装金属罐现有的生产方法主要是先将金属板表面进行多次涂装成膜后再制成罐或盖。这种生产方法由于在金属板的印涂过程中需使用大量的含有机溶剂的涂料，涂料烘干成膜过程中会产生大量的溶剂挥发，对环境易造成污染。涂装过程通常需进行多次，因此还会消耗大量的能源。另外某些类型的涂料溶剂中含有双酚A，涂料烘干后也难免有少量双酚A残留在膜层中，从而对食品安全带来潜在风险。因此，随社会发展对环保要求的日益严格，传统印涂生产的环保性问题日益突出。
聚酯薄膜(PET)无毒无味，拥有良好的耐热性、耐蚀性和机械加工性能，已广泛用于食品和饮料包装领域。将聚酯薄膜与金属材料结合起来使用可充分发挥两种材料的优点，通常是将聚酯薄膜用热熔贴合或胶粘的方法紧密覆于金属板表面成为覆膜金属板。使用覆膜金属板制罐不仅能充分保证食品罐或饮料罐优良的使用性能，同时也能省去金属板涂装制罐过程中大部分的涂装和烘烤生产环节，缩短了生产流程，节约了能源和装备投入，对环境更友好，因此覆膜金属板已渐有取代传统涂装金属板的趋势。
公开号为CN1168651，公开日为1997年12月24号，名称为“生产叠层板的方法和设备”的中国专利文献公开了一种在金属板上覆合热塑性树脂膜片的制造方法及设备。该方法是：将金属板加热后，通过一对覆膜辊挤压，将热塑性树脂膜片覆在金属板的至少一个表面上，经过加热的金属板沿垂直方向在与树脂膜片经过覆膜辊挤压叠合后，被一个偏移辊横向推向一侧，使它的移动方向向其中一个覆膜辊偏移，使完成覆膜的金属板与此覆膜辊形成一个接触角，这样就可以对这个方向的薄膜熔化层厚度进行调整。由于覆膜辊对金属板的冷却作用明显，覆膜金属板在接触覆膜辊过程中温度会快速降低，离开覆膜辊辊缝后继续贴合覆膜辊会使覆膜金属板温度继续快速降低，熔化层的发展也很快趋于停止，因此这种方法要实现其所述的可在较宽的范围内调整熔化层厚度实际上是较为困难的。
公开号为CN102514342B，公开日为2014年8月6号，名称为“一种覆膜设备和覆膜方法”的中国专利文献公开了一种热覆合薄膜于金属板的覆膜装置及方法，里面提及了一种对覆膜后金属板进行急冷的方法，其急冷单元包括沿覆膜金属板传送方向依次设置的风冷装置和水冷槽，可实现70-80℃/s的温降速率。对于某些性能要求苛刻的包装用途，需要金属板在完成覆膜后在很短的时间内冷却至室温。该专利由于受到风冷冷却方式的限制，通常难以在短时间内实现更高的冷却速率，因此限制了其产品性能。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种覆膜金属板的生产方法，利用该方法能生产出一种表面覆有薄膜的金属板，并能够在生产过程中方便地实现薄膜熔化层的厚度控制，同时提升冷却速率，从而提升覆膜金属板性能。该方法生产的覆膜金属板可用于食品和饮料包装。
为了实现上述目的，本发明提出了一种覆膜金属板的生产方法，其包括步骤：
(1)对金属板进行预热和均热。通常所述预热是通过感应加热器实现快速加热(通常用于钢质板材)，而金属板温度达到目标值和实现均热通常是通过若干(例如3-9个)感应加热辊来实现的；
(2)薄膜热覆合：控制薄膜进入覆膜辊辊缝的角度β为30-70°，其中角度β为薄膜与竖直方向之间的夹角；控制金属板与竖直方向之间的夹角α为0-20°，该夹角α通常通过偏移辊实现；然后覆膜辊将薄膜热覆合在金属板上，控制覆膜辊的温度为50-130℃；
(3)冷却：先进行喷水冷却以将覆膜金属板的表面温度快速冷却到50℃以下，然后在水淬槽中进行水淬；
(4)挤干，除去覆膜金属板表面绝大部分的水；
(5)再加热后处理：将覆膜金属板加热到50-130℃温度范围内，保温5-40s，然后将覆膜金属板快速空冷至室温。
本发明所述的覆膜金属板的生产方法通过上述步骤生产出表面覆有薄膜的金属板，其中：
步骤(1)中，对金属板采用组合加热的方式，分为预热和均热两部分，从而实现金属板快速加热并能保证金属板温度均匀性。加热后的金属板温度通常大于220℃。
步骤(2)中，通过覆膜辊将薄膜覆合在金属板上，由于经过步骤(1)的加热，金属板温度通常是大于220℃的，因此该覆合是热覆合。该热覆合过程中，薄膜与金属板接触的一面产生熔化层，通过设定步骤(1)中金属板的目标温度和/或偏移辊的角度可以方便地控制该熔化层的厚度，从而控制覆膜金属板表面性能。通过控制金属板与竖直方向之间的夹角α(即金属板进入覆膜辊辊缝时的偏移角度)控制金属板与其偏向侧薄膜的接触时间，从而控制该侧薄膜的熔化层厚度(夹角α越大，接触时间约长，熔化层厚度约大)，然而对其偏离侧薄膜的熔化层厚度无影响，由此控制两侧薄膜的熔化层厚度差异化，使得覆膜金属板两侧表面性能差异化，这种差异化适用于对两侧表面性能要求不同的应用场合，例如食品罐，其内外表面的性能要求通常是不同的。此外，偏移辊还能起到稳定金属板的作用，保证了薄膜熔化层厚度的均匀性。该步骤中，β范围选择30-70°的理由是：薄膜在此角度范围内进入覆膜辊辊缝前能够保证良好展开，保证薄膜被平整的覆于金属板表面；α范围选择0-20°的理由是：此角度范围内的薄膜熔化层厚度范围最理想，大于此角度则容易因薄膜接触金属板时间过长而造成薄膜过度熔解而影响覆膜金属板的性能。
本发明所述的生产方法中，在所述步骤(2)中，控制覆膜辊的温度为50-130℃。选择该温度范围的理由是：在此温度范围内可对薄膜的结构进行控制，实现所需的耐蚀和加工性能。
步骤(3)通过冷却使得熔化层凝固，从而完成薄膜与金属板的贴合。该步骤中，为了实现覆膜金属板良好的使用性能，需要对覆膜后金属板在短时间内(优选地，是如下文所述的出覆膜辊后0.5-5s)就进行急速冷却，为此采用喷水加水淬的冷却方式。覆膜金属板完成喷水冷却后，再进入水淬槽，最终冷却到淬水水温。该步骤提升了冷却速率，从而提升了覆膜金属板的使用性能。
步骤(4)中，通过挤干快速去除大部分覆膜金属板表面残留的水份，从而为步骤(5)做准备。
步骤(5)中，通过所述再加热后处理，不仅将覆膜金属板表面完全干燥，同时调整薄膜内部结构，还可消除薄膜在急冷过程中产生的内应力，有利于覆膜金属板在后续加工过程中减少薄膜微裂纹的产生，提高产品的耐蚀性能。该步骤中，保温时间范围选择5-40s的理由是：该保温时间范围可保证金属板表面完全干燥，并在一定程度上对薄膜内部结构进行调整，消除覆膜金属板急冷过程中产生的薄膜内应力。
本发明方法中，所述金属板可以是镀锡板或镀铬板，也可以是其它板材。
本发明方法生产的覆膜金属板可用于食品和饮料包装。
本发明所述的生产方法中，在所述步骤(2)之后和步骤(3)之前具有0.5-5s的时间间隔，也就是说，覆膜后的金属板在很短的时间间隔后就开始进行急速冷却，保证该很短的时间间隔时间，可以实现覆膜金属板良好的耐蚀性能。
进一步地，在本发明所述的生产方法的步骤(1)中，其中预热步骤使金属板温度达到金属板目标温度的60-80％，均热步骤使金属板升温到目标温度。该步骤中，预热目标温度范围选择60-80％的理由是：先通过预热快速将金属板加热到接近目标温度值，但金属板此时的温度分布并不是很均匀，再通过均热部分实现金属板各点温度分布均匀并最终达到目标温度值。
进一步地，本发明所述的生产方法中，在所述步骤(3)中，喷水冷却的冷却速度≥150℃/s。
上述方案中，控制喷水冷却的冷却速度≥150℃/s，可以将覆膜金属板表面温度急速冷却到50℃以下。
进一步地，本发明所述的生产方法中，在所述步骤(5)中，空冷的冷却速度≥80℃/s。该空冷通常通过气刀实现。选择该冷却速度范围的理由是：将金属板温度快速冷却至室温。
进一步地，本发明所述的生产方法中，在所述步骤(2)中，当夹角α大于5度时，α:β为1：3～1：8。其理由是：需要维持α:β在一定的比例范围内才能容易获得所需要的熔化层厚度。
本发明的另一目的在于提供一种能应用上述覆膜金属板的生产方法的覆膜金属板的生产设备。
为了实现上述目的，本发明提出了一种覆膜金属板的生产设备，其包括沿金属板的输送方向布置的：
感应加热装置，其对金属板进行预热和均热；
偏移辊，其被设置为可沿水平方向移动，以调整金属板与竖直方向之间的夹角α；
薄膜导辊，其将薄膜导入下述覆膜辊的辊缝，并调整薄膜进入覆膜辊辊缝的角度β；
覆膜辊，其将薄膜热覆合在金属板上；
冷却装置，其对覆膜金属板进行冷却；
挤干辊，其将覆膜金属板挤干；
再加热装置，其对覆膜金属板进行再加热；
空冷装置，其对再加热后的覆膜金属板进行空冷。
本发明所述的覆膜金属板的生产设备基于本发明所述的覆膜金属板的生产方法生产出表面覆有薄膜的金属板。
其中，偏移辊的设计可以轻易实现覆膜金属板薄膜熔化层的厚度控制，并且能实现覆膜金属板两面薄膜熔化层的差别厚度控制，对覆膜金属板两面性能的差异化控制是非常有利的。
进一步地，本发明所述的生产设备还包括与覆膜辊对应设置的冷却辊，所述冷却辊与覆膜辊接触以控制覆膜辊的温度。
进一步地，本发明所述的生产设备中，所述感应加热装置包括沿金属板的输送方向依次布置的：感应加热器和若干感应加热辊。
上述方案中，先通过感应加热器对金属板进行预热，使金属板温度快速达到目标温度的60-80％，然后通过若干感应加热辊对金属板进行小幅的升温和均热，最终使金属板温度达到目标温度并实现金属板横向和纵向温度分布均匀。通过感应加热器和感应加热辊的组合加热，可快速调整金属板温度，而且能保证钢带温度的均匀性。该方案无需采用传统的热风烘炉或油辊加热金属板，缩短了机组设计长度，此外，无需使用燃气和油介质也使加热方式更为清洁和环保。
进一步地，本发明所述的生产设备中，所述冷却装置包括：
喷水梁，覆膜金属板的每一面对应设置至少两个相互平行的喷水梁，各喷水梁上设有喷嘴，至少两个喷水梁上的喷嘴彼此交叉布置；
水淬槽，覆膜金属板在水淬槽中进行水淬。
上述方案中，通过上述结构的喷水梁的喷水冷却实现急速均匀的冷却效果，通过水淬槽的水淬冷却实现最终冷却到水水淬温。
更进一步地，上述生产设备中，所述喷水梁与驱动机构连接，所述驱动机构驱动喷水梁在金属板的输送方向上移动。
上述方案中，可根据冷却时间要求范围和金属板输送速度通过驱动机构将喷水梁在金属板的输送方向上进行定位，从而保证将覆膜金属板表面温度在经过冷却前的间隔时间后快速冷却到50℃以下。
进一步地，本发明所述的生产设备中，所述再加热装置包括热风烘箱。
上述方案中，通过热风烘箱将覆膜金属板表面残留的水膜完全烘干。但与普通的烘干处理不同，覆膜金属板在热风烘箱中被加热到覆膜玻璃化温度之上并被保温5-40s。
进一步地，本发明所述的生产设备中，所述空冷装置包括气刀。
本发明所述的覆膜金属板的生产方法，其具有以下优点和有益效果：
(1)使用该方法可以生产两面熔化层厚度有差异的覆膜金属板，该差异适用于对两侧表面性能要求不同的应用场合，例如食品罐。
(2)覆膜前采用组合加热有利于提高金属板的加热速率和温度均匀性，而且可在相对较低的加热温度下生产覆膜金属板，此种设计有利于节省电能。
(3)覆膜后的短时间急冷设计及冷却后的再加热处理工艺可赋予覆膜金属板理想的薄膜结构，提升了覆膜金属板的成形性能和耐蚀性能。
(4)使用该方法生产覆膜金属板，其生产过程节能环保，工艺窗口宽泛，产品能适应更多的包装用途。例如，使用该方法能生产出一种表面覆有聚酯薄膜薄膜的食品或饮料新型金属包装材料，这种材料用于食品包装不仅更为安全，而且生产过程更环保及低能耗，能产生良好的经济及社会效益。
本发明所述的覆膜金属板的生产设备，其能应用上述覆膜金属板的生产方法生产覆膜金属板，因此也同样具有上述优点和有益效果。
附图说明
图1为本发明所述的覆膜金属板的生产方法的流程示意图。
图2为本发明所述的覆膜金属板的生产设备在一种实施方式下的结构示意图。
图3为本发明所述的覆膜金属板的生产设备在一种实施方式下的冷却装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的覆膜金属板的生产方法及设备做出进一步的解释说明，但是该解释说明并不构成对本发明的技术方案的不当限定。
图1示意了本发明所述的覆膜金属板的生产方法的流程。
如图1所示，本发明所述的覆膜金属板的生产方法的流程包括步骤：
(1)对金属板进行预热和均热，其中预热步骤使金属板温度达到金属板目标温度的60-80％，均热步骤使金属板升温到目标温度。
(2)薄膜热覆合：控制薄膜进入覆膜辊辊缝的角度β为30-70°，其中角度β为薄膜与竖直方向之间的夹角；控制金属板与竖直方向之间的夹角α为0-20°；然后覆膜辊将薄膜热覆合在金属板上。在某些实施方式下，当夹角α大于5度时，α:β为1：3～1：8。在另一些实施方式下，控制覆膜辊的温度为50-130℃。
(3)覆膜后的金属板经过0.5-5s的间隔时间，开始冷却：通过喷水将覆膜金属板的表面温度快速冷却到50℃以下，然后在水淬槽中进行水淬。在某些实施方式下，喷水冷却的冷却速度≥150℃/s。
(4)挤干，除去覆膜金属板表面绝大部分的水。
(5)再加热后处理：将覆膜金属板加热到50～130℃范围内，保温5-40s，然后将覆膜金属板快速空冷至室温。在某些实施方式下，空冷的冷却速度≥80℃/s。
上述金属板可以是镀锡板或镀铬板，也可以是铝板等。
实施例1-9和对比例1-3
上述实施例和对比例的覆膜金属板采用上述步骤制得。其中，薄膜选择25μm厚度。金属板选择0.2mm厚度镀铬钢板。
表1列出了实施例和对比例的制造方法的具体工艺参数。
表1
对上述实施例和对比例的覆膜金属板取样，测量覆膜金属板两面(A面和B面)薄膜的熔化层厚度，并测试覆膜金属板样板B面的薄膜附着力性能和抗酸性能。相关数据列于表2中。
表2
注：╳——较差；△——一般；○——较好；◎——很好。
上述薄膜附着力性能和抗酸性能测试方法如下：
薄膜附着力性能测试方法：采用划格和胶带剥离法评价覆膜金属板薄膜附着力性能。将覆膜金属板试样制成150mm*150mm的尺寸大小，在试样中部用划针横竖各划10条平行线，两组平行线相互交叉，相邻两根平行线的间距为1mm，这样两组平行线共组成150个大小相同的小方格。然后将专用胶带紧密粘附于划格区域，拿住胶带一端沿斜上方快速将胶带撕下，观察薄膜剥离的程度，以此来评价薄膜附着力。
抗酸性能测试方法：以抗酸性能评价代表耐蚀性能评价。将覆膜金属板试样浸泡在1.5％的柠檬酸溶液中，在121℃温度条件下蒸煮30min，待冷却后将试样取出观察表面产生酸化斑的情况，以此来评价覆膜金属板的抗酸性能。
从表2可以看出，实施例1～9覆膜金属板的A面薄膜熔化层厚度大于B面薄膜熔化层厚度，对比例1～3覆膜金属板的A面薄膜熔化层厚度等于B面薄膜熔化层厚度，结合对比表1，说明A面薄膜熔化层厚度受夹角α的影响。实施例1～9的薄膜附着力性能达到“很好”，实施例4和实施例7～8的抗酸性能达到“很好”。对比例3的抗酸性能“一般”。
图2示意了本发明所述的覆膜金属板的生产设备在一种实施方式下的结构。
如图2所示，本实施方式的覆膜金属板的生产设备包括：
沿金属板1的输送方向布置的：感应加热装置，其对金属板1进行预热和均热；该感应加热装置包括沿金属板的输送方向依次布置的：感应加热器2和三个感应加热辊3。偏移辊4，其被设置为可沿水平方向移动，以调整金属板1与竖直方向之间的夹角α。两个薄膜导辊6，分别位于金属板1的A侧和B侧，其将薄膜5导入下述覆膜辊7的辊缝，并调整薄膜5进入覆膜辊7辊缝的角度β。两个覆膜辊7，其将薄膜5热覆合在金属板1上。两个冷却辊8，其与两个覆膜辊7对应设置，该冷却辊8与覆膜辊7接触以控制覆膜辊7的温度。冷却装置，其对覆膜金属板16进行冷却。该冷却装置包括喷水梁9和水淬槽10。水淬槽10中设置有沉没辊11。两个挤干辊12，其将覆膜金属板挤干。转向辊13，其将覆膜金属板16导入下述再加热装置14。再加热装置14，其对覆膜金属板16进行再加热。该再加热装置14包括热风烘箱。空冷装置15，其对再加热后的覆膜金属板16进行空冷。该空冷装置15包括气刀，具体地，采用四对冷却气刀沿金属板输送方向并排紧密布置。
上述方案中，由于在金属板1离开感应加热辊3后，在进入覆膜辊7之前，金属板1温度会有一定程度的下降，尤其是金属板1的两个边部温降更快，导致金属板1带宽方向温度分布不均匀。因此，将偏移辊4设计成具有边部强化的加热能力，以补偿金属板1边部与中部的温差，从而保证金属板1在进入覆膜辊7前在带宽方向上的温度均匀性。
图3示意了本发明所述的覆膜金属板的生产设备在一种实施方式下的冷却装置的结构。
如图3所示，该冷却装置9包括：喷水梁91，覆膜金属板16的每一面对应设置两个相互平行的喷水梁91，各喷水梁91上设有喷嘴92，两个喷水梁91上的喷嘴92彼此交叉布置；水淬槽10，覆膜金属板16在水淬槽10中进行水淬。其中，每个喷水梁91上设计有8-30个喷嘴92(图中显示数量仅为示意)，喷嘴92采用扇形喷嘴，喷出的水呈扇形分布，扇面与水平面夹角θ在10-20度之间。此外，喷水梁91与驱动机构连接，该驱动机构驱动喷水梁91在覆膜金属板16的输送方向上移动，使得可根据冷却时间要求范围(例如0.5-5秒)和金属板输送速度通过驱动机构将喷水梁在金属板的输送方向上进行定位，从而保证将覆膜金属板表面温度在冷却时间要求范围内快速冷却到覆膜(例如聚酯薄膜)玻璃化温度以下。
上述覆膜金属板的生产设备工作时，包括下列步骤：
(1)金属板1首先经感应加热器2预热到金属板目标温度的60-80％，然后经感应加热辊3均热到目标温度。
(2)金属板1竖直向下输送，在偏移辊4的作用下向A侧偏向夹角α进入覆膜辊7，同时薄膜5在薄膜导辊6作用下与金属板1在A侧和B侧的夹角均为β进入覆膜辊7，完成薄膜热覆合初步形成覆膜金属板16。同时，冷却辊8与覆膜辊7接触以控制覆膜辊7的温度。
(3)覆膜金属板16继续竖直向下输送，先经喷水梁9进行喷水冷却以将覆膜金属板16的表面温度快速冷却到覆膜玻璃化温度以下，然后经沉没辊11在水淬槽10中进行水淬。
(4)覆膜金属板16经挤干辊12挤干。
(5)覆膜金属板16经转向辊13导入再加热装置14，将覆膜金属板16加热到覆膜玻璃化温度以上，保温，然后将覆膜金属板16快速空冷至室温。
需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种覆膜金属板的生产方法，其特征在于，包括步骤：
(1)对金属板进行预热和均热；
(2)薄膜热覆合：控制薄膜进入覆膜辊辊缝的角度β为30-70°，其中角度β为薄膜与竖直方向之间的夹角；控制金属板与竖直方向之间的夹角α为0-20°；然后覆膜辊将薄膜热覆合在金属板上，控制覆膜辊的温度为50-130℃；
(3)冷却：先进行喷水冷却以将覆膜金属板的表面温度快速冷却到50℃以下，然后在水淬槽中进行水淬；
(4)挤干，除去覆膜金属板表面绝大部分的水；
(5)再加热后处理：将覆膜金属板加热到50～130℃温度范围内，保温5-40s，然后将覆膜金属板快速空冷至室温。
2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在所述步骤(2)之后和步骤(3)之前具有0.5-5s的时间间隔。
3.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，其中预热步骤使金属板温度达到金属板目标温度的60-80％，均热步骤使金属板升温到目标温度。
4.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，喷水冷却的冷却速度≥150℃/s。
5.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，空冷的冷却速度≥80℃/s。
6.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，当夹角α大于5度时，α:β为1：3～1：8。
7.一种覆膜金属板的生产设备，其特征在于，所述覆膜金属板生产设备包括沿金属板的输送方向布置的：
感应加热装置，其对金属板进行预热和均热；
偏移辊，其被设置为可沿水平方向移动，以调整金属板与竖直方向之间的夹角α；
薄膜导辊，其将薄膜导入下述覆膜辊的辊缝，并调整薄膜进入覆膜辊辊缝的角度β；
覆膜辊，其将薄膜热覆合在金属板上；
冷却装置，其对覆膜金属板进行冷却；
挤干辊，其将覆膜金属板挤干；
再加热装置，其对覆膜金属板进行再加热；
空冷装置，其对再加热后的覆膜金属板进行空冷。
8.如权利要求7所述的生产设备，其特征在于，还包括与覆膜辊对应设置的冷却辊，所述冷却辊与覆膜辊接触以控制覆膜辊的温度。
9.如权利要求7所述的生产设备，其特征在于，所述感应加热装置包括沿金属板的输送方向依次布置的：感应加热器和若干感应加热辊。
10.如权利要求7所述的生产设备，其特征在于，所述冷却装置包括：
喷水梁，覆膜金属板的每一面对应设置至少两个相互平行的喷水梁，各喷水梁上设有喷嘴，至少两个喷水梁上的喷嘴彼此交叉布置；
水淬槽，覆膜金属板在水淬槽中进行水淬。
11.如权利要求10所述的生产设备，其特征在于，所述喷水梁与驱动机构连接，所述驱动机构驱动喷水梁在金属板的输送方向上移动。
12.如权利要求7所述的生产设备，其特征在于，所述再加热装置包括热风烘箱。
13.如权利要求7所述的生产设备，其特征在于，所述空冷装置包括气刀。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109530165A (zh) * 2018-11-22 2019-03-29 宁波巨丰工具实业有限公司 一种卷尺覆膜设备
CN112297579A (zh) * 2020-10-28 2021-02-02 北京科技大学 一种小型覆膜装置及覆膜方法
CN113753282A (zh) * 2021-08-27 2021-12-07 安徽爱瑞德新材料有限公司 一种用于木塑地板生产的成品出线打包装置
CN117445495A (zh) * 2023-10-31 2024-01-26 江苏苏讯新材料科技股份有限公司 一种金属镀层热覆膜复合材料及其生产工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1033255A (zh) * 1987-10-15 1989-06-07 Mb集团公司 层压的金属板
CN1168651A (zh) * 1994-12-09 1997-12-24 东洋钢钣株式会社 生产叠层板的方法和设备
CN1201420A (zh) * 1995-11-02 1998-12-09 东洋钢钣株式会社 层压金属板的制造方法及制造设备
CN102514302A (zh) * 2011-11-24 2012-06-27 奥瑞金包装股份有限公司 覆膜金属板、生产方法及其生产装置
CN103112233A (zh) * 2013-02-07 2013-05-22 奥瑞金包装股份有限公司 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
CN203780000U (zh) * 2013-12-31 2014-08-20 珠海亚泰电子科技有限公司 压合机角度调节装置
CN204547267U (zh) * 2015-03-06 2015-08-12 珠海亚泰电子科技有限公司 一种高温辊压机

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE790027A (fr) * 1971-10-19 1973-04-13 Aluminum Co Of America Procede de fabrication de paroi de recipient comportant un dispositif d'ouverture faisant corps avec elle, et structure de paroide recipient fabriquee par ce procede
US4517255A (en) * 1982-07-15 1985-05-14 Toyo Kohan Co., Ltd. Method for production of metal sheet covered with polyester resin film
GB8724237D0 (en) 1987-10-15 1987-11-18 Metal Box Plc Laminated metal sheet
GB8724239D0 (en) 1987-10-15 1987-11-18 Metal Box Plc Laminated metal sheet
US5919517A (en) * 1993-05-05 1999-07-06 Aluminum Company Of America Method for coating a metal strip
TW363011B (en) * 1996-04-10 1999-07-01 Toyo Kohan Co Ltd Metal sheet with highly workable polyester resin film coating and manufacturing method thereof
DE69732292T2 (de) * 1996-05-14 2006-01-12 Toyo Kohan Co., Ltd. Verfahren und vorrichtung zur herstellung von mit thermoplastischem harz beschichtetem metallischem blech
CN102514342B (zh) 2011-11-24 2014-08-06 奥瑞金包装股份有限公司 一种覆膜设备和覆膜方法
CN202337044U (zh) 2011-11-24 2012-07-18 奥瑞金包装股份有限公司 一种覆膜设备
CN203172121U (zh) 2013-02-07 2013-09-04 奥瑞金包装股份有限公司 无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的覆膜设备

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1033255A (zh) * 1987-10-15 1989-06-07 Mb集团公司 层压的金属板
CN1168651A (zh) * 1994-12-09 1997-12-24 东洋钢钣株式会社 生产叠层板的方法和设备
CN1201420A (zh) * 1995-11-02 1998-12-09 东洋钢钣株式会社 层压金属板的制造方法及制造设备
CN102514302A (zh) * 2011-11-24 2012-06-27 奥瑞金包装股份有限公司 覆膜金属板、生产方法及其生产装置
CN103112233A (zh) * 2013-02-07 2013-05-22 奥瑞金包装股份有限公司 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
CN203780000U (zh) * 2013-12-31 2014-08-20 珠海亚泰电子科技有限公司 压合机角度调节装置
CN204547267U (zh) * 2015-03-06 2015-08-12 珠海亚泰电子科技有限公司 一种高温辊压机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109530165A (zh) * 2018-11-22 2019-03-29 宁波巨丰工具实业有限公司 一种卷尺覆膜设备
CN112297579A (zh) * 2020-10-28 2021-02-02 北京科技大学 一种小型覆膜装置及覆膜方法
CN113753282A (zh) * 2021-08-27 2021-12-07 安徽爱瑞德新材料有限公司 一种用于木塑地板生产的成品出线打包装置
CN113753282B (zh) * 2021-08-27 2022-10-25 安徽爱瑞德新材料有限公司 一种用于木塑地板生产的成品出线打包装置
CN117445495A (zh) * 2023-10-31 2024-01-26 江苏苏讯新材料科技股份有限公司 一种金属镀层热覆膜复合材料及其生产工艺
CN117445495B (zh) * 2023-10-31 2024-05-28 江苏苏讯新材料科技股份有限公司 一种金属镀层热覆膜复合材料及其生产工艺

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