CN110295384A - 一种铝标牌制作环保新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于标牌制作领域,具体涉及一种铝标牌制作环保新工艺。工艺如下:将纯铝铝板在稀硫酸溶液中进行阳极氧化,表面生成氧化膜;氧化膜上印刷一层色膏,烘烤,将铝板放在80‑100℃水中浸泡后,用干热风烘干;色膏由以下组分构成:按质量份计,中性醇溶聚酰胺树脂20‑30份、溶剂35‑60份、醇溶染料为8‑10份、渗透剂3‑5份、消泡剂2‑3份、增塑剂1‑2份。通过本发明制备的铝标牌具有色泽鲜艳,耐溶剂、耐紫外线、抗老化、耐高温、耐湿热等特点。工艺过程简单、无污染、用时短、效率高适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于标牌制作领域,具体涉及一种铝标牌制作环保新工艺。
背景技术
社会的进步和科学技术的发展离不开先进的设备,每一个先进的设备都有它的性能、参数等多种信息以及使用说明。所以标牌行业在社会快速发展的情况下,用途越来越广。标牌按材料划分,有金属标牌,纸标牌,PVC标牌,PE标牌,注塑标牌等。
传统标牌制作工艺举例如下:
感光标牌:该标牌制作工艺简单,耐光性差,只适合室内使用。
普通印刷标牌:该标牌属于印刷品,附着力差,不抗老化,易擦伤。
腐蚀标牌:该标牌在制作过程中有大量的废气废水产生,影响生态环境,在新旧动能转换的时代,属淘汰工艺。传统的制备腐蚀标牌工艺过程中,有大量的重金属废水排放,在喷漆过程中会有大量的有毒气体排放,制作过程中消耗大量的化工原料、制造成本高、表面油漆容易脱落、颜色不鲜艳、也不抗老化,制作工艺繁琐、工作效率太低。
在传统制备标牌的过程,选用喷漆的方式,这种方式对人体和环境都有危害,同时采用这种方式制备标牌用的时间长,工艺繁琐,制作的标牌易脱漆,使用寿命短,成本高,有废气、废水的产生。因此,本领域一直在探索开发一种新式环保标牌。
发明内容
针对现有的技术问题,本发明提供了一种铝标牌制作环保新工艺,无废水、废气的产生,对人体和环境没有危害,制作时间短,工艺简单。
其加工过程依次如下:
1)选用纯铝铝板,进行开料,用清洗剂清洗纯铝铝板上的油渍、污渍、蜡渍,用清洁布擦拭干净;
2)将纯铝铝板在稀硫酸溶液中进行阳极氧化20-25分钟,表面生成氧化膜;
3)纯铝铝板阳极氧化后用水清洗1-5分钟,80-90℃的干热风烘1-3分钟;
3)按设计图案在氧化膜上印刷一层色膏,100-120℃的烘烤2-5分钟,色膏的染料渗透到氧化膜中,将氧化膜上的残留物通过高压水喷洗去除,喷洗1-3分钟;
4)固色处理:将纯铝铝板放在80-100℃水中浸泡5-7分钟;
5)取出纯铝铝板,用水清洗,再用70-90℃的干热风烘1-3分钟;
6)冲压成型;
所述的色膏,由以下组分构成:按质量份计,中性醇溶聚酰胺树脂20-30份、溶剂35-60份、醇溶染料为8-10份、渗透剂3-5份、消泡剂2-3份、增塑剂1-2份。
选用的纯铝铝板的铝含量达到99.00%以上,在稀硫酸中,对铝板进行阳极氧化处理,能够在较短的时间内,生成较厚、较均匀的氧化膜。
优选的,步骤1)中稀硫酸溶液的质量分数为8%-12%。选择较为合适的硫酸的浓度,为更好了促进铝板上发生阳极氧化。
步骤1)中生成的氧化膜的厚度为15-20微米,氧化膜具有高熔点、高硬度、绝缘耐热等特性,氧化膜保护内里的金属不易腐蚀、氧化,同时为色膏的渗透提供位置。
色膏染料渗透到纯铝铝板表面氧化膜的深度为5-10微米。染料在氧化膜上渗透进一定的厚度,不易脱色,使用的寿命较长。
步骤4)水的质量为不少于纯铝铝板自身质量的4倍,使水能够没过铝板。
优选的,整个工艺过程中用过的水,都经沉淀、过滤过程再循环利用;将用过的水汇集到一起,经3-10个小时的静置沉淀,经过物理过滤,除去不溶性杂质,用过的水经处理后再用到制备铝标牌的制备工艺中。减少了水资源的浪费,减少的废水的排放,符合环保工艺。针对水中杂质也可以选择其他水处理方法。
优选的,步骤3)中的高压水枪的压力为4-8MPA。
优选的,步骤1)中纯铝铝板的铝含量达到99.60%以上。
优选的,色膏制备过程依次如下:
a.选用中性醇溶聚酰胺树脂20-30份,然后加入溶剂25-40份让树脂充分溶解20-35分钟;
b.然后将充分溶解的树脂倒入砂磨机内进行研磨1-1.5小时,得到醇溶树脂膏状体;
c.在10-20份溶剂中加入8-10份筛选好的醇溶染料,搅拌,溶解,得到染料溶液;
d.将染料溶液加入醇溶树脂膏状体内进行充分研磨30-50分钟,然后再加入3-5份渗透剂、2-3份消泡剂、1-2份增塑剂,充分研磨20-40分钟,得到膏状体;
e.将膏状体倒入油墨过滤器中进行过滤,得到色膏,色膏制备完成。
优选的,中性醇溶聚酰胺树脂的质量分数为99%;溶剂为乙醇、异丙醇、丁醇中的一种或几种。
常选用的中性醇溶聚酰胺树脂为吉田牌E1102、虹宇牌HY-608等。
醇溶染料为醇溶性的溶剂染料。
在本申请中醇溶染料、渗透剂、消泡剂、增塑剂选择为印染工业上制备色膏的常用的,渗透剂,如顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐;消泡剂,选择就要使用油性的消泡剂,如聚醚改性硅油、聚醚多元醇等;增塑剂,如环氧邻苯二甲酸乙酯、环氧邻苯二甲酸丁酯、环氧邻苯二甲酸二辛酯等。
优选的,清洗剂选用的工业常用的去油污的清洗剂,如蓝飞强力除油剂、艾森ES-326通用环保型油污清洗剂、中联邦金属去油清洗剂等。使用清洗剂同时清洗掉铝板上的油渍、污渍、蜡渍等其他存在铝板上的物质。
氧化膜上的残留物是刷上去的色膏未渗透到氧化膜里面的物质。
在制备过程中,先对纯铝铝板进行阳极氧化,使纯铝铝板表面生成较厚的致密的氧化膜氧化铝,氧化铝具有高熔点、高硬度、绝缘耐热等特性。纯铝铝板在空气中生成的氧化膜的厚度不足1微米,膜薄,抗蚀性和硬度比较低,而且不易着色,着色后的耐光性差。采用阳极氧化处理铝板使得氧化膜的厚度达到15-20微米。这层保护膜保护内部的金属不受氧化、腐蚀,阳极氧化后的铝板,提高了其硬度和耐磨性,可达250~500千克/平方毫米,良好的耐热性,硬质阳极氧化膜熔点高达2320K,优良的绝缘性,耐击穿电压高达2000V,增强了抗腐蚀性能,在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔,膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩,着色后耐光性好。
本发明中制备的色膏,该色膏稳定性好、着色力高、颜色鲜艳等特点。按设计图案印刷一层色膏,染料渗透到氧化膜5-10微米深度,氧化膜薄层中具有大量的微孔,膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩,易着色,染料不易在高温下脱色,不易在空气中或湿热条件下氧化,不易在溶剂中腐蚀,耐高温,耐湿热,耐光。在对铝板进行印刷色膏后固色处理,在热水中处理,铝板印刷有色膏的一面朝上,避免印刷有色膏的一面擦伤。在80-100℃的水中,氧化膜在水中可能发生一些反应,使得氧化膜上的微孔全部封闭住,染料不易从氧化膜中渗出,不易脱色。
本发明提供一种铝标牌制作环保新工艺,整个过程避免的传统的喷漆方式,避免了对环境和人体的伤害,属于创新环保工艺,整个过程相比与现有技术大大缩短的制备的时间,提高了效率。本发明提供的新型铝氧化标牌色泽鲜艳,色牢度高,耐溶剂、耐紫外线、抗老化、耐高温、耐湿热,制备的标牌具有较高的抗蚀性和较大的硬度。制作过程,没有废水、废气的排放,时间短,工艺简单、可流水作业,适合批量生产,效率高,无危害、在国内首创。本发明的技术方案属于低碳、节能、高效、环保、高科技工艺。
本发明对比传统制备铝标牌的优点:
1、在整个工艺过程中没有毒废气、重金属废水产生,过程中使用的水,经过简单处理,可以循环使用,属于低碳环保工艺。
2、使用的色膏稳定性好、着色力高、颜色鲜艳、耐高温、等特点。
2、将色膏颜料渗透到铝板表面的氧化膜内,属于表面内着色,颜色鲜艳,不存在油漆脱落问题,氧化膜薄层中具有大量的微孔,膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩,易着色,耐光性好,制备的铝标牌具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀、耐氧化、耐湿热、抗老化等特点。
3、生产成本低,工艺简单,省时、省力,可流水线作业,效率高。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中所用的纯铝铝板的铝含量达到99.60%以上,清洗剂选为中联邦金属去油清洗剂,中性醇溶聚酰胺树脂选用吉田牌E1102,消泡剂选择广州市中万新材料有限公司生产的ZW-972凹印油墨消泡剂,增塑剂为环氧邻苯二甲酸乙酯,渗透剂为顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐。
实施例1
色膏制备过程依次如下:按质量份计
a.选用质量分数为99%的中性醇溶聚酰胺树脂20份,然后加入乙醇25份使树脂充分溶解20分钟;
b.然后将充分溶解的树脂倒入砂磨机内进行研磨1小时,得到醇溶树脂膏状体;
c.在10份乙醇中加入8份筛选好的醇溶染料,搅拌,溶解,得到染料溶液;
d.将染料溶液加入醇溶树脂膏状体内进行充分研磨50分钟,然后再加入4份渗透剂、2份消泡剂、1份增塑剂,充分研磨20分钟,得到膏状体;
e.将膏状体倒入油墨过滤器中进行过滤,得到色膏,色膏制备完成。
标牌的加工过程如下:
选用纯铝铝板,进行开料,形成合适操作的小块,用清洗剂清洗纯铝铝板上的油渍、污渍、蜡渍,并用清洁布擦拭干净后将纯铝铝板在质量分数为10%的稀硫酸溶液中进行阳极氧化25分钟,表面生成20微米厚的氧化膜;将阳极氧化后的纯铝铝板用水清洗2分钟,80℃干热风烘3分钟;按设计图案在氧化膜上印刷一层上述制备的色膏,120℃的烘烤3分钟,此时色膏的染料渗透到氧化膜中10微米深,将氧化膜上的残留物通过8MPA的高压水喷洗去除,喷洗2分钟;再将纯铝铝板放在质量是自身质量4倍的80℃水中,浸泡7分钟;取出后纯铝铝板后,用水清洗,用90℃的干热风烘2分钟;最后冲压成型。
实施例2
色膏制备过程依次如下:按质量份计
a.选用质量分数为99%的中性醇溶聚酰胺树脂30份,然后加入异丙醇40份使树脂充分溶解35分钟;
b.然后将充分溶解的树脂倒入砂磨机内进行研磨1.5小时,得到醇溶树脂膏状体;
c.在20份异丙醇中加入10份筛选好的醇溶染料,搅拌,溶解,得到染料溶液;
d.将染料溶液加入醇溶树脂膏状体内进行充分研磨30分钟,然后再加入5份渗透剂、3份消泡剂、2份增塑剂,充分研磨40分钟,得到膏状体;
e.将膏状体倒入油墨过滤器中进行过滤,得到色膏,色膏制备完成。
标牌的加工过程如下:
选用纯铝铝板,进行开料,形成合适操作的小块,用清洗剂清洗纯铝铝板上的油渍、污渍、蜡渍,并用清洁布擦拭干净后将铝板在质量分数为8%的稀硫酸溶液中进行阳极氧化20分钟,表面生成15微米厚的氧化膜;然后用水清洗阳极氧化后的纯铝铝板5分钟,90℃干热风烘1分钟;按设计图案在氧化膜上印刷一层上述制备的色膏,100℃的烘烤5分钟,此时色膏的染料渗透到氧化膜中10微米深,将氧化膜上的残留物通过4MPA的高压水喷洗去除,喷洗3分钟;再将纯铝铝板放在质量是自身质量6倍的100℃水中,浸泡5分钟;取出后纯铝铝板后,用水清洗,用70℃的干热风烘3分钟;最后冲压成型。
实施例3
色膏制备过程依次如下:按质量份计
a.选用质量分数为99%的中性醇溶聚酰胺树脂25份,然后加入丁醇35份使树脂充分溶解25分钟;
b.然后将充分溶解的树脂倒入砂磨机内进行研磨1.2小时,得到醇溶树脂膏状体;
c.在10份丁醇中加入9份筛选好的醇溶染料,搅拌,溶解,得到染料溶液;
d.将染料溶液加入醇溶树脂膏状体内进行充分研磨40分钟,然后再加入3份渗透剂、2份消泡剂、1份增塑剂,充分研磨30分钟,得到膏状体;
e.将膏状体倒入油墨过滤器中进行过滤,得到色膏,色膏制备完成。
标牌的加工过程如下:
选用纯铝铝板,进行开料,形成易于操作的小块,用清洗剂清洗纯铝铝板上的油渍、污渍、蜡渍,并用清洁布擦拭干净后将纯铝铝板在质量分数为9%的稀硫酸溶液中进行阳极氧化22分钟,表面生成19微米厚的氧化膜;然后用水清洗阳极氧化后的纯铝铝板2分钟,83℃干热风烘2分钟;按设计图案在氧化膜上印刷一层上述制备的色膏,110℃的烘烤3分钟,此时色膏的染料渗透到氧化膜中8微米深,将氧化膜上的残留物通过7MPA的高压水喷洗去除,喷洗1分钟;再将纯铝铝板放在质量是自身质量7倍的90℃水中,浸泡7分钟;取出后纯铝铝板后,用水清洗用85℃的干热风烘1分钟;最后冲压成型。
实施例4
色膏制备过程依次如下:按质量份计
a.选用质量分数为99%的中性醇溶聚酰胺树脂28份,然后加入乙醇40份使树脂充分溶解20分钟;
b.然后将充分溶解的树脂倒入砂磨机内进行研磨1小时,得到醇溶树脂膏状体;
c.在15份丁醇中加入9份筛选好的醇溶染料,搅拌,溶解,得到染料溶液;
d.将染料溶液加入醇溶树脂膏状体内进行充分研磨45分钟,然后再加入5份渗透剂、3份消泡剂、2份增塑剂,充分研磨35分钟,得到膏状体;
e.将膏状体倒入油墨过滤器中进行过滤,得到色膏,色膏制备完成。
标牌的加工过程如下:
选用纯铝铝板,进行开料,形成易于操作的小块,用清洗剂清洗纯铝铝板上的油渍、污渍、蜡渍,并用清洁布擦拭干净后将纯铝铝板在质量分数为12%的稀硫酸溶液中进行阳极氧化25分钟,表面生成17微米厚的氧化膜;然后用水清洗阳极氧化后的纯铝铝板1分钟,80℃干热风烘3分钟;按设计图案在氧化膜上印刷一层上述制备的色膏,120℃的烘烤2分钟,此时色膏的染料渗透到氧化膜中5微米深,将氧化膜上的残留物通过8MPA的高压水喷洗去除,喷洗1分钟;再将纯铝铝板放在质量是自身质量5倍的100℃水中,浸泡6分钟;取出后纯铝铝板后,用水清洗,用70℃的干热风烘3分钟;最后冲压成型。
本发明提供的一种铝标牌制作环保新工艺,先在纯铝铝板上阳极氧化生成较厚较均匀的氧化膜,按印刷图案印刷色膏,烤干后色膏中染料渗入氧化膜中,在80-100℃水中浸泡5-7分钟,下面是对本技术方案中固色处理换成常规的固色处理制备的铝标牌的对比。
表1
制备的铝标牌 | |
80-100℃水中浸泡5-7分钟 | 色牢度高、不易脱色、不易擦伤 |
120-140℃烘箱烘20-40分钟 | 色牢度不高、易脱色、易擦伤 |
在表1中,两种固色处理的方式对比,明显看出本发明提供的这种固色处理方式比常规的固色处理方式效果得到较大的提升,而且适用于本技术方案的固色处理的要比常规的固色处理用的时间短,在生产中效率会有极大的提高。
通过本发明印染的过程,易着色,制备的标牌具有色泽鲜艳,不易脱色,耐溶剂、耐紫外线、抗老化、耐高温、耐湿热等特点。本发明的制备过程中避免了因喷漆过程产生的有毒的气体对人体和环境造成危害,本发明提供的一种铝标牌制作环保新工艺,操作简单,用时短,无废水和废气的排放。相对于传统的工艺,大大缩短工艺的时间,提高了效率,减少了污染,减少了成本,适合工业化生产。
Claims (10)
1.一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,其加工过程依次如下:
1)选用纯铝铝板,进行开料,用清洗剂清洗纯铝铝板上的油渍、污渍、蜡渍,用清洁布擦拭干净;
2)将纯铝铝板在稀硫酸溶液中进行阳极氧化20-25分钟,表面生成氧化膜;
3)纯铝铝板阳极氧化后用水清洗1-5分钟,80-90℃的干热风烘1-3分钟;
3)按设计图案在氧化膜上印刷一层色膏,100-120℃的烘烤2-5分钟,色膏的染料渗透到氧化膜中,将氧化膜上的残留物通过高压水喷洗去除,喷洗1-3分钟;
4)固色处理:将纯铝铝板放在80-100℃水中浸泡5-7分钟;
5)取出纯铝铝板,用水清洗,再用70-90℃的干热风烘1-3分钟;
6)冲压成型;
所述的色膏,由以下组分构成:按质量份计,中性醇溶聚酰胺树脂20-30份、溶剂35-60份、醇溶染料为8-10份、渗透剂3-5份、消泡剂2-3份、增塑剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,所述步骤1)中生成的氧化膜的厚度为15-20微米。
3.根据权利要求1所述的一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,所述色膏的染料渗透到纯铝铝板表面氧化膜的深度为5-10微米。
4.根据权利要求1所述的一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,所述步骤1)中稀硫酸溶液的质量分数为8%-12%。
5.根据权利要求1所述的一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,所述步骤4)水的质量不少于纯铝铝板自身质量的4倍。
6.根据权利要求1所述的一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,所述整个工艺过程中用过的水,都经过沉淀、过滤后循环利用。
7.根据权利要求1所述的一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,所述步骤3)中的高压水枪的压力为4-8MPA。
8.根据权利要求1所述的一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,所述步骤1)中纯铝铝板的铝含量达到99.60%以上。
9.根据权利要求1所述的一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,所述的色膏制备过程依次如下:
a.选用中性醇溶聚酰胺树脂20-30份,然后加入溶剂25-40份,使树脂充分溶解20-35分钟;
b.将充分溶解的树脂倒入砂磨机内进行研磨1-1.5小时,得到醇溶树脂膏状体;
c.在10-20份溶剂中加入8-10份筛选好的醇溶染料,搅拌,溶解,得到染料溶液;
d.将染料溶液加入醇溶树脂膏状体内进行充分研磨30-50分钟,然后再加入3-5份渗透剂、2-3份消泡剂、1-2份增塑剂,充分研磨20-40分钟,得到膏状体;
e.将膏状体倒入油墨过滤器中进行过滤,得到色膏,色膏制备完成。
10.根据权利要求1或9所述的一种铝标牌制作环保新工艺,其特征在于,所述的中性醇溶聚酰胺树脂的质量分数为99%;所述的溶剂为乙醇、异丙醇、丁醇中的一种或几种。
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