塑胶发泡地板的基板及其制造设备与成型方法
技术领域
本发明涉及一种以塑胶地板,特别是指一种利用发泡成型,且通过数字打印图案的塑胶地板的制造设备及成型方法。
背景技术
按,利用塑胶材料制成地板,以取代天然木材,减少对自然资料的破坏,是现今塑胶地板产品开发的趋势。而由背景技术可知,塑胶地板的基板部份,有发泡或非发泡的材质结构,发泡后的基板较软且具弹性,但发泡的基板必须以胶水方能和印刷层粘合固定,因此不仅生产效率及品质较差,且胶水的使用也不具环保性。另外,一般塑胶地板的图案花纹都是预先印制于该印刷层上,制造时再一并连同基板与耐磨层辊压成型为一体,就视觉效果而言,印刷层上的花纹图案是平面的,产生的视觉效果无法确实呈现一体式的立体的美感;再者,一般塑胶地板上的印刷图案都是固定的,无法针对客户需要的图案或花纹量身订作,有加以改善的必要。
有鉴于此,本发明设计人乃针对前述现有技术的问题深入探讨,并凭借多年从事相关产业的研发与制造经验,积极寻求解决的道,经过长期努力的研究与发展,终于成功的开发出本发明具数码打印的塑胶发泡地板制造方法及其设备,以改善现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的,是提供一种具数码打印的塑胶发泡地板制造方法及其设备,其是令塑胶地板的基板以发泡方式成型,并利用热熔粘合方式与印刷层粘合固定,据以增进塑胶地板的成型效率及品质,并能符合环保特性。
本发明的另一目的,是令发泡的塑胶地板其图案花纹能在生产线上以打印方式完成,增进图案花纹多样变化选用的方便性,并且令打印的图案花纹与立体压纹图案在同一层面,以提升立体花纹的美感效果。
缘于达成上述的发明目的,本发明提供:
一种具数码打印的塑胶发泡地板,其特征是构成包含:
一基板层,该基板层以塑料发泡成型;
一印刷层,热压粘合于该基板层上,且该印刷层上并具有由颜料打印而成的图案;
一耐磨层,涂布形成于该印刷层上;
如此,令塑胶发泡地板不需利用胶水粘合基板层及印刷层,并具有可依使用者要求而数码打印的图案,增进生产效率及品质,并具备环保特性。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板,其中:该基板层为单层发泡结构,或为至少二层结构的多层基板层。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板,其中:该多层基板层由位于上或下的第一基板层及第二基板层组成,该第一基板层的发泡密度达1.2~2.1吨/立方米,第二基板基板层的发泡密度达0.5~1.5吨/立方米。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板,其中:该多层基板层为三层,其中:
第一、第三基板层为发泡结构,其发泡密度达1.2~2.1吨/立方米、第二基板层为发泡结构,发泡密度达0.5~1.5吨/立方米;
或第一、第三基板层为发泡结构,其发泡密度达0.5~1.5吨/立方米、第二基板层为发泡结构,其发泡密度达1.2~2.1吨/立方米;
或第一基板层为非发泡结构,其是PVC材料添加可塑剂及碳酸钙等填充物,呈软质特性、第二基板层为发泡结构,其发泡密度达0.5~1.5吨/立方米、第三基板层为非发泡结构,其是PVC材料添加碳酸钙等填充物;
或第一、第三基板层为发泡结构,其发泡密度达0.5~1.5吨/立方米、第二基板层为非发泡结构,其是PVC材料添加可塑剂及碳酸钙等填充物,呈软质特性;
或第一基板层为发泡结构,其发泡密度达0.5~1.5吨/立方米、第二基板层为非发泡结构,其是PVC材料添加可塑剂及碳酸钙等填充物,呈软质特性、第三基板层为发泡结构,其发泡密度达1.2~2.1吨/立方米。
一种具数码打印的塑胶发泡地板制造设备,其特征是构成包含:
一挤出单元,一端设有一挤出口,用以将塑料发泡成型后,经由该挤出口向外挤出成型一发泡的基板层;
一辊压设备,至少包括一辊压机,该辊压机至少具有一输送辊,用以辊压该基板层,使其板厚维持在所需的标准值内,形成可作为塑胶地板成品的塑胶地板材;
一数字打印单元,设于该辊压机程序之后,其是在一第一机体上设一第一平台,并在对应该第一平台上方设一打印机构,该打印机构具有一集料座,该集料座一端与供应打印用颜料的来源处相接,另一端凸设有向外输出颜料的出料部,该打印机构能够受一电控系统控制,当该塑胶地板材被输送至特定位置时,由该出料部依预先于电控系统上的图案设定,将颜料打印于该塑胶地板材上;
一涂布单元,设于该数字打印单元程序之后,其是一第二机体上设一第二平台,并在对应该第二平台上方设一涂布机构,该涂布机构一端与供应涂布原料的来源处相接,另一端能够向外输出涂布原料,该涂布机构能够受电控系统控制,当塑胶地板材被输送至特定位置时,可将涂布原料涂布于该塑胶地板材上,以形成一耐磨层;
一定型单元,设于涂布单元程序之后,能够产生照射光线或高温,对该塑胶地板材上的涂布原料作干燥硬化处理;
如此,当塑胶地板材上的涂布原料作干燥硬化后,即可将该塑胶地板材分切,制成发泡的塑胶地板成品。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板制造设备,其中:该挤出单元可为一挤出机,用以挤出单层的基板层,也可由二以上的挤出机所构成,而以共挤方式型成多层且不同软硬度的基板层。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板制造设备,其中:该基板层由该挤出单元挤出后,能够再由一定厚单元冷却定厚,该定厚单元设于对应该挤出口的外侧,具有一置入口,内侧可供该基板层通过,并具有一冷却组件,用以将该基板层降温,以确保其板厚;又该定厚单元由若干二二相对的滚轴构成,相邻的滚轴能够被马达带动转动,且各该滚轴内设一冷却管路,供冷却水流循环流动,以构成该冷却组件。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板制造设备,其中:该基板层挤出成型后,其外表面形成白色,用以供该数字打印单元于该外表面上打印图案。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板制造设备,其中:该辊压设备再包括一印刷层卷送机,用以将一呈白色表面的印刷层输送至该辊压机,又该辊压机位于该输送辊的后还设有一预贴辊及压合辊,用以将该基板层及印刷层作辊压前的预贴,并通过一加热单元对该基板层、印刷层进行加热,再利用该压合辊将该基板层、印刷层辊压粘合固定。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板制造设备,其中:该压合辊的辊轮面上形成有图案刻纹,令其将该基板、印刷层压合成型为一体时,同时在该印刷层表面形成一立体型态压纹图案。
一种具数码打印的塑胶发泡地板成型方法,其特征是包含步骤:
A.发泡成型一基板层,利用一挤出单元将塑料发泡后,向外挤出成型一基板层;
B.成型塑胶地板材,将该基板层输送至一辊压机辊压,使其板厚维持在所需的标准值内,形成能够作为塑胶地板成品的塑胶地板材;
C.数码打印,利用一数字打印单元依预设的图案设计,将色彩颜料打印于该塑胶地板材的表面上;
D.涂布耐磨层,利用一涂布单元将呈融胶状的涂布原料涂布于具有图案的塑胶地板材上,以形成一耐磨层;
E.定型,将表面具有涂布原料的塑胶地板材施以定型处理,使耐磨层干燥硬化成型;
F.分切,等待塑胶地板材冷却后,再依所需的尺寸大小裁切成塑胶地板成品。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板成型方法,其中:该基板层挤出成型后,其外表面形成白色,用以供该数字打印单元于该外表面上打印图案。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板成型方法,其中:该基板层由该挤出单元挤出后,先输送通过一定厚单元加以冷却定厚,其冷却是利用一冷却组件进行降温,又该定厚单元由若干二二相对的滚轴构成,相邻的滚轴能够被马达带动转动,且各该滚轴内设一冷却管路,供冷却水流循环流动,以构成该冷却组件。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板成型方法,其中:步骤B.成型塑胶地板材,该辊压机具有一输送辊、预贴辊及压合辊,是利用该输送辊将该基板层辊压定厚之后,再利用一印刷层卷送机将一表面呈白色的印刷层输送至该辊压机,利用该预贴辊将该基板层及印刷层作辊压前的预贴,并通过一加热单元对该基板层、印刷层进行加热,再利用该压合辊将该基板层、印刷层辊压粘合为一塑胶地板材。
所述的具数码打印的塑胶发泡地板成型方法,其中:该压合辊的辊轮面上形成有图案刻纹,令其将该基板、印刷层压合成型为一体时,同时在该印刷层表面形成一立体型态压纹图案。
如此,令塑胶地板不须使用胶水,便能将发泡的基板层与印刷层热压粘合固定,以增进塑胶地板的生产效率及品质,更使其符合环保特性。同时并能在线上打印塑胶地板的图案花纹,以符合不同使用者的需求及,并且能令打印的图案花纹与立体压纹图案在同一层面,以提升立体花纹的美感效果。
有关本发明所采用的技术、手段及其功效,兹举一较佳实施例并配合图式详细说明于后,相信本发明上述的目的、构造及特征,当可由的得一深入而具体的了解。
附图说明
图1是本发明制造设备的组成架构平面图。
图2是本发明搭配五辊式辊压机设备的组合平面图。
图3是本发明搭配四辊式辊压机设备的组合平面图。
图4是本发明塑胶发泡地板应用单层基板层的组合剖面图。
图5是本发明塑胶发泡地板应用第一种双层基板层的组合剖面图。
图6是本发明塑胶发泡地板应用第二种双层基板层的组合剖面图。
图7是本发明塑胶发泡地板应用第三种双层基板层的组合剖面图。
图8是本发明塑胶发泡地板应用第一种三层基板层的组合剖面图。
图9是本发明塑胶发泡地板应用第二种三层基板层的组合剖面图。
图10是本发明塑胶发泡地板应用第三种三层基板层的组合剖面图。
图11是本发明塑胶发泡地板应用第四种三层基板层的组合剖面图。
图12是本发明塑胶发泡地板应用第五种三层基板层的组合剖面图。
图13是本发明基板层上形成压纹图案的剖面示意图。
图14是本发明压纹图案上打印颜料的剖面示意图。
图15是本发明具有颜料的印刷层上涂布耐磨层的剖面示意图。
图16是本发明塑胶发泡地板应用扣部结合的组合剖面图。
附图标记说明:塑胶发泡地板1;基板层11;多层基板层11’;印刷层12;压纹图案121;耐磨层13;挤出单元20;挤出口21;定厚单元30;滚轴31;置入口311;冷却组件32;冷却管路321;辊压设备40;印刷层卷送机41;辊压机42;输送辊44;预贴辊45;压合辊46;图案刻纹461;导辊47、48;数字打印单元50;第一机体51;第一平台52;打印机构53;集料座531;出料部532;感应元件533;颜料54;涂布单元60;第二机体61;第二平台62;涂布机构63;定型单元70;第三平台71;电热源72;加热单元80;循环管路81;电热器82;罩体83;电控系统90。
具体实施方式
请参阅图1-图16所示,本发明具数码打印的塑胶发泡地板制造方法及其设备,其系创作一种具有数码打印图案的塑胶发泡地板1,其制造设备可包括一挤出单元20、定厚单元30、辊压设备40、数字打印单元50、涂布单元60及定型单元70,且利用一电控系统90与等机器设备电性连接,其中:
该塑胶发泡地板1,由一经过发泡的基板层11、印刷层12及耐磨层13组成。
该挤出单元20,一端设有一挤出口21,用以将塑料发泡成型后,经由该挤出口21向外挤出成型一发泡的基板层11;其发泡该基板层11的塑料可为PVC或PE,可通过物理化学发泡,且其发泡倍率可视耐磨层13厚度进行调配。又该挤出单元20可为一挤出机,用以挤出单层的基板层11,也可由二以上的挤出机所构成,而以共挤方式型成多层且不同软硬度的多层基板层11’。
该定厚单元30,设于对应该挤出口21的外侧,可由若干上下二二相对的滚轴31构成,所述的这些上方及下方相邻的滚轴31可被马达图中未显示带动转动,并通过上下相对设置而于外侧区隔出一置入口311,内侧则区隔成可供该基板层11通过的通道,并在所述的这些滚轴31内设一冷却组件32,用以将该基板层11降温,以确保其板厚。该冷却组件32由分别设于各该滚轴31内的冷却管路321组成,可供冷却水流循环流动。
该辊压成型设备40,包括一印刷层卷送机41,以及一辊压机42,该印刷层卷送机41系将一空白表面的印刷层12输送至该辊压机42。该辊压机42设于相邻该定厚单元30一侧,可为直立式四辊结构或水平式五辊结构,其具有一输送辊44、预贴辊45、压合辊46,以及若干设于该预贴辊45外侧的导辊47、48,该输送辊44用以卷送该基板层11并作第二次定厚,而该预贴辊45系通过所述的这些导辊47、48的辅助,将该基板层11及印刷层12作辊压前的预贴,且并利用一加热单元60加热后,再通过该压合辊46将该基板层11、印刷层12辊压粘合固定,以形成一塑胶地板材1’。另外,若欲形成立体图案时,该压合辊46的轮面上可形成图案刻纹461。
承上述,该加热单元80可由若干循环管路81组成,该辊压机50若是直立式四辊结构时如图3所示,所述的这些循环管路81分别设于该输送辊44、预贴辊45及压合辊46内,利用所述的这些循环管路81配合外部装置图中未显示循环热油进行加热。其次,如图2所示,该辊压机50若是五辊结构时,该循环管路81可设于该预贴辊45内,同时也可于对应该预贴辊45外围适当处设一电热器82,该电热器82系置于一罩体83,通电后能产生高温。
该数字打印单元50系第一机体51上设有一第一平台52,对应该第一平台52上方设有一打印机构53,该打印机构53具有一集料座531,该集料座531一端与供应打印用颜料54的来源处相接,另一端凸设有向外输出颜料54的出料部532,该打印机构53可受该电控系统90控制;又该打印机构53上设有一感应元件533,该感应元件533与电控系统90电性连接,当该电控系统90利用该感应元件533感测到定位原点时,即控制该打印机构53进行打印,准确的将不同色泽的颜料打印于对应的位置上,呈现对花的图案效果。
该涂布单元60是一第二机体61上设一第二平台62,并在对应该第二平台62上方设一涂布机构63,该涂布机构63一端与供应耐磨层原料的来源处相接,另一端可向外输出涂布原料;该涂布机构63可受电控系统90控制,当塑胶地板材1’被输送至特定位置时,可将涂布原料涂布于该印刷层20上,以形成该耐磨层13。
该定型单元70,系将塑胶地板材1’施以定型处理,使耐磨层13干燥硬化成型;该定型单元的机器,可依不同的涂布原料材质而使用不同的机器,例如PVC涂布原料形成的耐磨层使用干燥硬化成型,UV涂布原料形成的耐磨层使用UV灯照射的机器。其中干燥硬化可应用烘烤定型,可于塑胶地板的自动化生产线中设一热烘式的定型单元70,该定型单元70上缘设有一第三平台71,并在对应该第三平台71上方设一电热源72,该定型单元70可受电控系统90控制,当涂布有涂布原料的塑胶地板材1’被输送至该第三平台71上时,利用该热电源72产生的高温进行烘烤作业。
利用上述的机器设备,本发明的制造成型步骤如下:
发泡成型基板层11,利用该挤出单元20将塑料发泡后,向外挤出成型一基板层11,且该基板层11表面可视使用需求形成白色。另外,挤出成型时,该基板层11可为单层的发泡结构,或者利用二台以上挤出机,以共挤方式形成二层或三层的多层基板层11’,如图5所示,若该多层基板层11’为二层结构,其位于下层的第一基板层111可为PVC材料添加可塑剂及碳酸钙等填充物,而呈现软质特性,而位于上层的第二基板层112可为添加发泡剂产生的发泡体,呈现硬质特性;或者如图6,其位于下层的第一基板层111的发泡密度达0.5~1.5吨/立方米、上层的第二基板层112的发泡密度达1.2~2.1吨/立方米;或者如图7,其位于下层的第一基板层111的发泡密度达1.2~2.1吨/立方米、上层的第二基板层112的发泡密度达0.5~1.5吨/立方米。
再者,该多层基板层11’若为三层结构时,其第一、第三基板层111、113为发泡结构,其发泡密度达1.2~2.1吨/立方米、第二基板层112为发泡结构,发泡密度达0.5~1.5吨/立方米如图8。
或者,如图9,该第一、第三基板层111、113为发泡结构,其发泡密度达0.5~1.5吨/立方米、第二基板层112为发泡结构,其发泡密度达1.2~2.1吨/立方米。
或者,如图10,第一基板层111为非发泡结构,其系PVC材料添加可塑剂及碳酸钙等填充物,呈软质特性、第二基板层112为发泡结构,其发泡密度达0.5~1.5吨/立方米、第三基板层113为非发泡结构,其系PVC材料添加碳酸钙等填充物。
或者,如图11,该第一、第三基板层111、113为发泡结构,其发泡密度达0.5~1.5吨/立方米、第二基板层112为非发泡结构,其系PVC材料添加可塑剂及碳酸钙等填充物,呈软质特性。
或者,如图12,该第一基板层111为发泡结构,其发泡密度达0.5~1.5吨/立方米、第二基板层112为非发泡结构,其系PVC材料添加可塑剂及碳酸钙等填充物,呈软质特性、第三基板层113为发泡结构,其发泡密度达1.2~2.1吨/立方米。
基板层11冷却定厚,令该基板层11输送通过该定厚单元30,用以将该基板层11定厚,并通过该冷却组件32进行冷却降温。
成型塑胶地板材1’,将该基板层11输送至该辊压机42的输送辊44辊压,使其板厚维持在所需的标准值内,若该基板层11表面为白色,经过辊压定厚的后便可形成可作为塑胶地板成品的塑胶地板材1’;若该基板层11表面并非白色,则利用该印刷层卷送机41将表面呈白色的印刷层12输送至该辊压机42,利用该预贴辊45将该基板层11及印刷层12作辊压前的预贴,并可通过该加热单元80对该基板层11、印刷层12进行加热,再利用该压合辊46将该基板层11及印刷层12辊压粘合为一塑胶地板材1’。另外,若欲作出具立体压纹的塑胶发泡地板1时,系利用该压合辊46的图案刻纹461,于该基板层11、印刷层12压合为一体时,同时于该印刷层12表面形成凹凸形态的压纹图案121如图13。
数码打印,利用数字打印单元50依预设的图案设计,将色彩颜料54,打印于该印刷层20的压纹图案22上。当塑胶地板材1’被输送至特定位置时,由该出料部532依预先于电控系统50上的图案设定,将颜料54打印于该印刷层20的压纹图案22上。且该数字打印单元50将颜料54打印于该压纹图案22上时,可预先于该印刷层20上依一固定的长度分别设置若干定位原点,二定位原点间的距离,约略等于成型有图案刻纹442的辊轮441的直径,且二定位原点之间也可再设置若干确认点,用以确认打印的行程是否和预先在系统中的设定相同;又该打印机构53上设有一感应元件533,该感应元件533与电控系统50电性连接,当该电控系统50利用该感应元件533感测到定位原点时,即控制该打印机构53进行打印,准确的将不同色泽的颜料打印于对应的压纹图案22上如图14,呈现对花的图案效果。
涂布耐磨层13,利用涂布单元60将呈融胶状的涂布原料涂布于该印刷层12上,以形成耐磨层13如图15,该耐磨层13原料可为UV,或由PVC加可塑剂、稳定剂、助剂所组成的树酯糊,并可再视需要添加防霉抗菌原料及抗刮原料。该涂布机构63可受电控系统90控制,当塑胶地板材1’被输送至特定位置时,即将涂布原料涂布于该印刷层20上。
定型,利用定型单元70对将表面具有涂布原料的塑胶地板材1’施以定型处理,使耐磨层13干燥硬化成型。若涂布原料为PVC材质,系使用干燥硬化成型,若为UV材质,则使用UV灯照射方式。
分切,热烘完成后的塑胶地板材1’常温冷却后,再依所需的尺寸大小裁切成塑胶发泡地板1成品。另外如图16,若为硬质的塑胶地板1,可于相对的二侧形成第一扣部93及第二扣部94,令相邻的二塑胶地板10在装配时,能利用对应的第一扣部93及第二扣部94连结固定。
如此,令塑胶发泡地板1不须使用胶水,便能将发泡的基板层11与印刷层12热压粘合固定,以增进塑胶地板的生产效率及品质,更使其符合环保特性。同时并能在线上打印塑胶地板的图案花纹,以符合不同使用者的需求及,并且能令打印的图案花纹与立体压纹图案在同一层面,以提升立体花纹的美感效果。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围之内。