CN110588162B - 一种多功能微纳结构色薄膜生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能微纳结构色薄膜生产设备及工作方法，包括：放卷装置，对塑料薄膜进行放卷；牵引装置，将塑料薄膜牵引向前输送；凹版印刷装置，对塑料薄膜进行图文印刷；第一烘箱加热系统，对塑料薄膜进行印刷油墨干燥；刮刀涂布装置，在塑料薄膜表面涂布树脂层；第二烘箱加热系统，对塑料薄膜进行树脂层干燥；微纳结构压印装置，进行微纳结构图案压印；冷却装置，对塑料薄膜进行冷却；收卷装置，对塑料薄膜进行收卷；过桥导辊，引导薄膜走料；其中，凹版印刷装置和微纳结构压印装置实现印刷图文与微纳结构图文套印。采用本发明可以实现微纳结构色薄膜的生产，可以完全不使用油墨印刷或极少量的环保水墨印刷。

Description

一种多功能微纳结构色薄膜生产设备

技术领域

本发明涉及印刷包装设备领域，更具体地说，涉及一种微纳结构色薄膜生产设备及其工作方法。

背景技术

目前，市面上的烟草包装、酒类包装、食品包装、化妆品、医药品包装等包装制品都是采用传统的印刷方式来实现，印刷过程中使用大量的油墨、溶剂、酒精、乙酸乙酯、苯类、醚类等化学品，在其干燥、固化过程中这些有机溶剂 (VOCs)大量的挥发排出，一是对社会环境造成污染，二是不利于生产工人健康。国家近些年对印刷业的VOCs排放进行严格控制管理，各地方分别出台相应的排放标准，各印刷企业也分别配置相应的VOCs处理设备进行处理后再排放。即便如此，在国家一些大型国际会议期间，印刷业纷纷被暂停。有些发达城市甚至出现了印刷企业搬迁至西部落后地区等现象，但这些方法以及处理措施，都只是进行生产过程的再处理进行控制排放，可以说是治标不治本，同时也加重了企业负担。

另外，传统的印刷包装制品，由于在生产过程中采用大量的油墨和溶剂，导致最终的产品存在溶剂残留和有害物质迁移等问题，给香烟包装、食品包装、药品包装等带来极大的产品安全风险，各相关行业都制定了产品的溶剂残留限量标准进行产品安全控制。

微纳结构色又称物理色(Physical colour)，是微纳结构与光波作用(如折射、干涉、衍射、反射、散射和共振等)产生的与色素着色无关的光泽色彩。采用微纳结构色来制备包装品国内研究也是刚开始起步；在包装领域，微纳结构色可以完全不用油墨印刷，也可以与少量的印刷色进行相结合来使用，从而达到绿色、环保的效果。

目前，该类产品还没有专门的生产设备，都处于研究探索阶段；一些厂家的研究也是通过传统的涂布设备、模压设备、以及后续的印刷设备等多种工序加工，存在工序流程很长且效率、废品高、能耗比较高等问题。

且目前，采用其他设备多工序加工，存在微纳结构色图案与印刷图案套印不准的问题，因为是多个工序单独完成，每个工序都存在薄膜很大变形的情况，且印刷设备需要二次套印功能才能实现；存在设备难度大、加工废品高等问题。另外，在薄膜进行微纳结构色图案压印与印刷后，在进行高温真空镀铝或硫化锌等时候，在近1200℃的高温真空环境下，油墨会变色，引起产品质量问题或报废。

并且，目前即使采用其他设备生产，因为是多个工序分别加工，存在生产效率低下、废品多，不能实现全自动生产的问题。

因此，研发出一种专门用于微纳结构色产品生产的专有设备，一是提供一种新的绿色环保的包装品生产设备及工艺方法，解决目前传统印刷VOCs污染治标不治本的问题，同时可以解决传统包装制品中存在的VOCs残留问题危害健康，另外，用于解决目前没有专门设备，采用其他设备多工序加工、套印不准、成本高、废品多、能耗高、不能实现全自动规模化生产的问题。成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种多功能微纳结构色薄膜生产设备及工作方法，实现了一种全新的绿色环保的包装制品生产，解决了传统印刷生产过程中VOCs污染问题，解决了包装制品VOCs残留的问题；实现了微纳结构图文与印刷图文的精准套印，解决在后续真空蒸镀时油墨在高温情况下变色的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种多功能微纳结构色薄膜生产设备，包括：

放卷装置，对塑料薄膜进行放卷；

牵引装置，将从放卷装置放卷出的塑料薄膜牵引向前输送；

凹版印刷装置，对塑料薄膜进行图文印刷；

第一烘箱加热系统，对图文印刷后的塑料薄膜进行印刷油墨干燥；

刮刀涂布装置，在塑料薄膜表面涂布树脂层；

第二烘箱加热系统，对涂布树脂层的塑料薄膜进行树脂层干燥；

微纳结构压印装置，进行微纳结构图案压印；

冷却装置，对完成微纳结构图案压印后的塑料薄膜进行冷却；

收卷装置，对塑料薄膜进行收卷；

过桥导辊，通过过桥导辊引导薄膜走料；

其中，凹版印刷装置和微纳结构压印装置顺序或者倒序进行图文印刷和微纳结构图案压印,实现印刷图文与微纳结构图文套印；

所述设备还包括图文定位套准系统，所述图文定位套准系统包括第一光电传感器、第二光电传感器以及套准处理器，所述第一光电传感器设置在凹版印刷装置上用于实时检测印刷图文套印光标MARK误差，所述第二光电传感器设置在微纳结构压印装置上用于实时检测微纳结构图文套印光标MARK误差，所述套准处理器对第一光电传感器和第二光电传感器检测的套印光标MARK误差信号进行处理，并通过调整印刷版辊相位和微纳结构版辊相位，实现印刷图文与微纳结构图文套准。

可选的，当凹版印刷装置和微纳结构压印装置顺序进行图文印刷和微纳结构图案压印时，刮刀涂布装置在凹版印刷装置进行图文印刷后且在微纳结构压印装置进行微纳结构图案压印前进行表面树脂层涂布；当凹版印刷装置和微纳结构压印装置倒序进行图文印刷和微纳结构图案压印时，已经涂布树脂涂层的塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过桥导辊进入微纳结构压印装置进行微纳结构色图案压印，然后经过桥导辊进入牵引装置向前输送，并经凹版印刷装置进行图文印刷。

可选的，所述凹版印刷装置和对应的第一烘箱加热系统的数量≥4个，依次经过≥4个凹版印刷装置以及对应的第一烘箱加热系统进行≥4次图文印刷及干燥。

可选的，所述放卷装置为双工位放卷装置，该双工位放卷装置具有两个物料装载工位，并且带有红外检测装置以检测物料使用情况，当第一工位物料使用完毕后，红外检测装置检测到后发出信号，放卷装置实现自动翻转，第二工位实现不停机物料拼接放卷。

可选的，所述收卷装置为双工位收卷装置，该双工位收卷装置具有两个物料装载工位，并且带有红外检测装置以检测物料使用情况，当第一工位物料收卷到限定尺寸后，红外检测装置检测到后发出信号，收卷装置实现自动翻转，开始第二工位物料收卷，实现不停机物料拼接收卷。

可选的，所述设备还包括薄膜纠偏系统，所述薄膜纠偏系统包括设置在放卷装置上的第三光电传感器、设置在凹版印刷装置上的第四光电传感器以及设置在收卷装置上的第五光电传感器，通过第三光电传感器、第四光电传感器、第五光电传感器检测薄膜边缘，当薄膜走偏时，根据检测的误差信号纠偏摆辊进行扭动回摆实现纠偏。

可选的，所述设备还包括张力控制系统，所述张力控制系统包括张力传感器、张力控制辊以及张力伺服电机，根据张力传感器采集的数据，张力伺服电机控制张力控制辊进行张力控制。

本发明一种多功能微纳结构色薄膜生产设备工作方法包括如下工作模式：

工作模式一：塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过牵引装置向前输送，然后经过至少一个凹版印刷装置进行图文印刷及对应的第一烘箱加热系统进行印刷油墨干燥，再经过刮刀涂布装置进行涂布树脂层，接着进入第二烘箱加热系统进行树脂层干燥，再经过微纳结构压印装置进行微纳结构图案压印并实现与印刷图文进行套印，再经过冷却装置进行薄膜冷却，再经过收卷装置进行收卷, 最后再进行镀铝或硫化锌制成多彩微纳结构色薄膜产品；

工作模式二：采用已经涂布好树脂涂层的薄膜从放卷装置进行放卷，经过过桥导辊进入微纳结构压印装置进行微纳结构色图案压印，然后再经过过桥导辊进入牵引装置向前输送，然后经过凹版印刷装置进行图文印刷并且实现与微纳结构色图案进行套印，经过第一烘箱加热系统进行印刷油墨干燥，再经过刮刀涂布装置进行涂布保护层对油墨进行保护，接着进入第二烘箱加热系统进行保护层干燥，再经过冷却装置进行薄膜冷却，再经过收卷装置进行收卷,最后再进行镀铝或硫化锌制成多彩微纳结构色薄膜产品。

进一步的，还包括工作模式三：已经涂布好树脂涂层的塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过过桥导辊进入微纳结构压印装置进行微纳结构图案压印，再经过冷却装置进行薄膜冷却，最后进入收卷装置进行收卷；还包括工作模式四：塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过牵引装置向前输送，然后经过过桥导辊进入刮刀涂布装置进行涂布，再进入第二烘箱加热系统进行涂布层干燥，再进入微纳结构压印装置进行微纳结构图案压印，再经过冷却装置进行薄膜冷却，最后进入收卷装置进行收卷。

进一步的，还包括工作模式五：塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过牵引装置向前输送，然后经过过桥导辊进入刮刀涂布装置进行涂布，再进入第二烘箱加热系统进行涂布层干燥，再经过冷却装置进行薄膜冷却，最后进入收卷装置进行收卷；还包括工作模式六：塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过牵引装置向前输送，然后经过凹版印刷装置进行图文印刷并对应经过第一烘箱加热系统进行印刷图文干燥，然后经过过桥导辊进入冷却装置进行薄膜冷却，最后进入收卷装置进行收卷。

本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：

1、提供了一种全新的包装制品生产设备，采用本发明可以实现微纳结构色薄膜的生产，可以完全不使用油墨印刷或极少量的环保水墨印刷，整个生产过程中避免了传统印刷大量使用油墨、有机溶剂VOCs物质污染、危害等，真正实现了绿色环保生产包装品。

2、薄膜按顺序一次完成了印刷图案套印、涂布树脂层、微纳结构图文压印与印刷套印的多种工艺，避免了目前采用其他设备多次上机加工的问题，实现了微纳结构图文与印刷图文的精准套印。并且由原来的多种不同工序实现一次连线生产，极大的提高了生产效率，简化生产工艺、降低生产成本、降低了能耗、提高了产品质量。

3、采用一台设备实现多工艺连线生产，避免多次上机，实现精准套印；图文定位套准系统通过设置在印刷机组侧边和微纳结构装置侧边的光电传感器实时检测印刷图文套印误差和微纳结构图文误差，由套准系统通过对误差信号的实时快速地处理，及时直接调整印刷版辊相位和微纳结构版辊相位，实现印刷图文与微纳结构图文准确套准。

4、涂布的树脂层实现了在微纳结构图文压印时作为微纳结构图文的载体，并且由于树脂涂层在油墨层的外面，可以把印刷油墨进行保护隔离，以避免在真空镀铝或硫化锌等时候，在1200℃的高温真空环境下油墨变色，从而解决了在后续真空蒸镀时油墨在高温情况下变色的问题。

5、设置在双工位放卷装置侧边、印刷机组侧边以及双工位收卷装置侧边的光电传感器，通过光电传感器检测薄膜边缘给出光电信号进行检测纠偏，避免印刷图文印刷误差，保证刷图文与微纳结构图文准确套准。

6、放卷装置采用双工位放卷装置，收卷装置采用双工位收卷装置，因而实现了多个工序一次成型的同时，实现全自动换卷不停机生产，以及不停机物料拼接收卷，提高了生产效率，降低生产成本，降低能耗、提高产品质量。

7、薄膜通过在多功能整体机架的不同层过桥导辊间的不同走料方式，实现不同使用功能，因而本发明既可以有2种不同生产工艺流程制造微纳结构色薄膜产品，又可以采用4种不同工艺流程制备其它3种不同产品，共4中不同类型产品，因而扩展了设备用途，提高设备的利用率。

本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图1所示，一种多功能微纳结构色薄膜生产设备，包括放卷装置1、牵引装置2、凹版印刷装置3、第一烘箱加热系统4、刮刀涂布装置5、第二烘箱加热系统6、微纳结构压印装置7、冷却装置8、双工位收卷装置9、机架10，所述牵引装置2连接于机架10上，所述第一烘箱加热系统4连接于凹版印刷装置3上，所述凹版印刷装置3连接于机架10上，所述刮刀涂布装置5连接于机架10上，所述第二烘箱加热系统6连接于机架10的顶部，所述微纳结构压印装置7连接于机架10上，所述冷却装置8连接于机架10上，所述放卷装置1 和收卷装置9可独立与机架10。

具体功能为：

放卷装置，对塑料薄膜进行放卷；

牵引装置，将从放卷装置放卷出的塑料薄膜牵引向前输送；

凹版印刷装置，对塑料薄膜进行图文印刷；

第一烘箱加热系统，对图文印刷后的塑料薄膜进行印刷油墨干燥；

刮刀涂布装置，在塑料薄膜表面涂布树脂层；

第二烘箱加热系统，对涂布树脂层的塑料薄膜进行树脂层干燥；

微纳结构压印装置，进行微纳结构图案压印；

冷却装置，对完成微纳结构图案压印后的塑料薄膜进行冷却；

收卷装置，对塑料薄膜进行收卷；

过桥导辊，通过导辊引导薄膜走料；

其中，凹版印刷装置和微纳结构压印装置顺序或者倒序进行图文印刷和微纳结构图案压印,实现印刷图文与微纳结构图文套印；

所述设备还包括图文定位套准系统，所述图文定位套准系统包括第一光电传感器、第二光电传感器以及套准处理器，所述第一光电传感器设置在凹版印刷装置上用于实时检测印刷图文套印光标MARK误差，所述第二光电传感器设置在微纳结构压印装置上用于实时检测微纳结构图文套印光标MARK误差，所述套准处理器对第一光电传感器和第二光电传感器检测的套印光标MARK误差信号进行处理，并通过调整印刷版辊相位和微纳结构版辊相位，实现印刷图文与微纳结构图文套准。

所述设备还包括薄膜纠偏系统，所述薄膜纠偏系统包括设置在放卷装置上第三光电传感器、设置在凹版印刷装置上的第四光电传感器以及设置在收卷装置上的第五光电传感器，通过第三光电传感器、第四光电传感器、第五光电传感器检测薄膜边缘。当薄膜走偏时，根据检测的误差信号纠偏摆辊进行扭动回摆实现纠偏。

所述设备还包括张力控制系统，所述张力控制系统包括张力传感器、张力控制辊以及张力伺服电机，根据张力传感器采集的数据，张力伺服电机控制张力控制辊进行张力控制。

当然，上述的薄膜纠偏系统以及张力控制系统的具体结构和工作原理可以参考现有技术。

上述的放卷装置1、牵引装置2、凹版印刷装置3、第一烘箱加热系统4、刮刀涂布装置5、第二烘箱加热系统6、微纳结构压印装置7、冷却装置8、双工位收卷装置9均可以采用现有技术中的结构。

优选的，所述放卷装置可以为双工位放卷装置，该双工位放卷装置具有两个物料装载工位，并且带有红外检测装置以检测物料使用情况，当第一工位物料使用完毕后，红外检测装置检测到后发出信号，放卷装置实现自动翻转第二工位实现不停机物料拼接放卷。

优选的，所述收卷装置可以为双工位收卷装置，该双工位收卷装置具有两个物料装载工位，并且带有红外检测装置以检测物料使用情况，当第一工位物料收卷到限定尺寸后，红外检测装置检测到后发出信号，收卷装置实现自动翻转开始第二工位物料收卷，实现不停机物料拼接收卷。

所述牵引装置，是由电子轴电机带动驱动辊转动，实现薄膜向前输送。

所述凹版印刷装置主要是由刮刀、凹印版、压印辊构成，实现印刷图文与微纳结构图文套准印刷。采用电子雕刻凹版、水性油墨在车速30-100米/分的条件下进行印刷，其颜色可以是多种颜色精准套印，在印刷后进行涂布保护层。

所述刮刀涂布装置主要是由刮刀、涂布版辊、压印辊构成，采用电子雕刻凹版或网纹辊、水性油墨在车速30-100米/分的条件下进行涂布，在印刷后进行涂布保护层。由于树脂涂层在油墨层的外面，可以把印刷油墨进行保护隔离，以避免在真空镀铝或硫化锌等时候，在近1200℃的高温真空环境下油墨变色。

所述第一烘箱加热系统和第二烘箱加热系统主要是由电加热进行空气加热，包括有抽风机及烘箱，分布于凹版印刷装置的第一烘箱加热系统中烘箱的长度为1米—2.5米；分布于机架顶上的第二烘箱加热系统长度为15米—20米。采用80--150℃条件下进行热风干燥。

所述微纳结构压印装置主要是由预热辊、压印胶辊、版辊构成，薄膜的树脂涂层通过预热辊在温度80--150℃和车速25米/分-100米/分条件下进行软化，微纳结构压印装置的镍版辊进行图文压印。

所述薄膜冷却是通过冷却装置上的2根水冷辊在15--25℃的条件下进行薄膜正反面冷却。

所述冷却装置主要由水冷辊构成，实现薄膜冷却。

所述机架是一体加工成型，可以为焊接或者螺栓拼接或者两者结合，用于安装所有装置。

实施例一

本实施例中，一种多功能微纳结构色薄膜生产设备作为全自动连线印刷-涂布-模压机进行全自动不停机连线印刷、涂布与全息图案模压，制造微纳结构色薄膜产品。

参考图1所示，其工作流程如下：塑料薄膜从双工位放卷装置1进行放卷，经过牵引装置2向前输送，然后经过凹版印刷装置3进行图文印刷同时经过烘箱系统4进行印刷油墨干燥，依次经过多个印刷装置进行图文印刷，再经过刮刀涂布装置5进行涂布树脂层，接着进入烘箱系统6进行树脂层干燥，再经过微纳结构压印装置7进行微纳结构图案压印并与印刷图文进行套印，再经过冷却装置8进行薄膜冷却，最后进入双工位收卷装置9进行不停机收卷为微纳结构色薄膜产品。

进一步的，在薄膜收卷后，还可以采用真空镀膜设备进行镀铝或镀硫化锌进行保护。

在本实施例中，薄膜按顺序一次完成了印刷图案套印、涂布树脂层、微纳结构图文压印与印刷套印的多种工艺，避免了目前采用其他设备多次上机加工的问题，实现了微纳结构图文与印刷图文的精准套印；涂布的树脂层实现了在微纳结构图文压印时作为维纳结构图文的载体，并且涂布的该树脂层对印刷油墨进行了保护，解决了在后续真空蒸镀时油墨在高温情况下变色的问题；实现了多个工序一次成型且全自动换卷不停机生产，提高了生产效率，降低生产成本，降低能耗、提高产品质量。

实施例二

本实施例中，一种多功能微纳结构色薄膜生产设备作为全自动连线模压-印刷-涂布机进行全自动不停机连线全息图案模压、印刷与涂布，制造微纳结构色薄膜产品。

参考图1所示，其工作流程如下：采用已经涂布好树脂涂料的薄膜从双工位放卷装置1进行放卷，经过机架10上的过桥导辊进入微纳结构压印装置7进行微纳结构色图案压印，然后再经过机架10上的过桥导辊进入牵引装置2向前输送，然后经过凹版印刷装置3进行图文印刷并且与微纳结构色图案进行套印，同时经过烘箱系统4进行印刷油墨干燥，依次经过多个印刷装置进行图文印刷套印，再经过刮刀涂布装置5进行涂布保护层对油墨进行保护，接着进入烘箱系统6进行保护层干燥，再经过冷却装置8进行薄膜冷却，最后进入双工位收卷装置9进行不停机收卷为微纳结构色薄膜产品。

在本实施例中，采用已经涂布好树脂涂料的薄膜按顺序一次完成了微纳结构图文压印、印刷图案套印、涂布保护层的多种工艺，避免了目前采用其他设备多次上机加工的问题，实现了微纳结构图文与印刷图文的精准套印；涂布的保护层对印刷油墨进行了保护，解决了在后续真空蒸镀时油墨在高温情况下变色的问题；实现了多个工序一次成型且全自动换卷不停机生产，提高了生产效率，降低生产成本，降低能耗、提高产品质量。

实施例三

本实施例中，一种多功能微纳结构色薄膜生产设备作为全自动涂布机进行全自动不停机涂布，制造各种涂布膜产品。

参考图1所示，其工作流程如下：塑料薄膜从双工位放卷装置1进行放卷，经过牵引装置2向前输送，然后经过机架10上的过桥导辊进入刮刀涂布装置5 进行涂布，再进入烘箱系统6进行涂布层干燥，再经过冷却装置8进行薄膜冷却，最后进入双工位收卷装置9进行不停机薄膜收卷为涂布膜成品。

在本实施例中，采用新的不同走料方式，实现薄膜涂布，可以作为涂布机进行使用，提高设备的用途，扩展薄膜涂布产品应用。

实施例四

本实施例中，一种多功能微纳结构色薄膜生产设备作为全自动凹印机进行全自动不停机凹版印刷，制造印刷薄膜产品。

参考图1所示，其工作流程如下：塑料薄膜从双工位放卷装置1进行放卷，经过牵引装置2向前输送，然后经过凹版印刷装置3进行图文印刷同时经过烘箱系统4进行印刷图文干燥，依次经过多个印刷装置进行图文印刷，然后经过机架10上的过桥导辊进入冷却装置8进行薄膜冷却，最后进入双工位收卷装置 9进行不停机薄膜收卷为印刷成品。

在本实施例中，采用新的不同走料方式，实现薄膜印刷功能，本发明可以作为印刷机进行常规印刷，提高设备的用途，扩展薄膜印刷产品应用。

实施例五

本实施例中，一种多功能微纳结构色薄膜生产设备作为全自动模压机机，采用已经涂布好树脂涂料的薄膜进行全自动不停机全息图案模压功能，制造全息膜产品。

参考图1所示，其工作流程如下：采用已经涂布好树脂涂料的塑料薄膜从双工位放卷装置1进行放卷，经过机架10上的过桥导辊进入微纳结构压印装置 7进行微纳结构图案压印，再经过冷却装置8进行薄膜冷却，最后进入双工位收卷装置9进行不停机收卷为全息膜成品。

在本实施例中，采用已经涂布好的预涂膜按照新的不同走料方式，实现全息图案压印功能，本发明可以作为常规的全息模压机进行全息压印，提高设备的用途，扩展全息薄膜产品应用。

实施例六

本实施例中，一种多功能微纳结构色薄膜生产设备作为全自动连线涂布-模压机进行全自动不停机连线涂布、全息图案模压，制造全息膜产品。

参考图1所示，其工作流程如下：塑料薄膜从双工位放卷装置1进行放卷，经过牵引装置2向前输送，然后经过机架10上的过桥导辊进入刮刀涂布装置5 进行涂布，再进入烘箱系统6进行涂布层干燥，再进入微纳结构压印装置7进行微纳结构图案压印，再经过冷却装置8进行薄膜冷却，最后进入双工位收卷装置9进行不停机薄膜涂布、模压全息图案收卷为全息膜成品。

在本实施例中，采用新的不同走料方式，实现薄膜涂布、全息图案压印功能双功能，本发明可以作为连线涂布、连线全息压印生产，创新性的解决目前前涂布和模压两个工序独立加工完成的问题，并且有利于提高了产品质量，提高设备的用途，降低生产成本，扩展全息薄膜产品应用。

本领域技术人员可以理解的是，上述实施例中，凹版印刷装置及对应的第一烘箱加热系统的数量可以变化，例如增加印刷装置及第一烘箱加热系统到8 个甚至10个。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (7)

1.一种多功能微纳结构色薄膜生产设备，其特征在于，包括：

放卷装置，对塑料薄膜进行放卷；

牵引装置，将从放卷装置放卷出的塑料薄膜牵引向前输送；

凹版印刷装置，对塑料薄膜进行图文印刷；

第一烘箱加热系统，对图文印刷后的塑料薄膜进行印刷油墨干燥；

刮刀涂布装置，在塑料薄膜表面涂布树脂层；

第二烘箱加热系统，对涂布树脂层的塑料薄膜进行树脂层干燥；

微纳结构压印装置，进行微纳结构图案压印；

冷却装置，对完成微纳结构图案压印后的塑料薄膜进行冷却；

收卷装置，对塑料薄膜进行收卷；

过桥导辊，通过过桥导辊引导薄膜走料；

其中，凹版印刷装置和微纳结构压印装置顺序或者倒序进行图文印刷和微纳结构图案压印,实现印刷图文与微纳结构图文套印；

所述设备还包括图文定位套准系统，所述图文定位套准系统包括第一光电传感器、第二光电传感器以及套准处理器，所述第一光电传感器设置在凹版印刷装置上用于实时检测印刷图文套印光标MARK误差，所述第二光电传感器设置在微纳结构压印装置上用于实时检测微纳结构图文套印光标MARK误差，所述套准处理器对第一光电传感器和第二光电传感器检测的套印光标MARK误差信号进行处理，并通过调整印刷版辊相位和微纳结构版辊相位，实现印刷图文与微纳结构图文套准；

所述的一种多功能微纳结构色薄膜生产设备的工作方法包括如下工作模式：

工作模式一：塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过牵引装置向前输送，然后经过至少一个凹版印刷装置进行图文印刷及对应的第一烘箱加热系统进行印刷油墨干燥，再经过刮刀涂布装置进行涂布树脂层，接着进入第二烘箱加热系统进行树脂层干燥，再经过微纳结构压印装置进行微纳结构图案压印并实现与印刷图文进行套印，再经过冷却装置进行薄膜冷却，再经过收卷装置进行收卷,最后再进行镀铝或硫化锌制成多彩微纳结构色薄膜产品；

工作模式二：采用已经涂布好树脂涂层的薄膜从放卷装置进行放卷，经过过桥导辊进入微纳结构压印装置进行微纳结构色图案压印，然后再经过过桥导辊进入牵引装置向前输送，然后经过凹版印刷装置进行图文印刷并且实现与微纳结构色图案进行套印，经过第一烘箱加热系统进行印刷油墨干燥，再经过刮刀涂布装置进行涂布保护层对油墨进行保护，接着进入第二烘箱加热系统进行保护层干燥，再经过冷却装置进行薄膜冷却，再经过收卷装置进行收卷,最后再进行镀铝或硫化锌制成多彩微纳结构色薄膜产品；

工作模式三：已经涂布好树脂涂层的塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过过桥导辊进入微纳结构压印装置进行微纳结构图案压印，再经过冷却装置进行薄膜冷却，最后进入收卷装置进行收卷；

工作模式四：塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过牵引装置向前输送，然后经过过桥导辊进入刮刀涂布装置进行涂布，再进入第二烘箱加热系统进行涂布层干燥，再进入微纳结构压印装置进行微纳结构图案压印，再经过冷却装置进行薄膜冷却，最后进入收卷装置进行收卷；

工作模式五：塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过牵引装置向前输送，然后经过过桥导辊进入刮刀涂布装置进行涂布，再进入第二烘箱加热系统进行涂布层干燥，再经过冷却装置进行薄膜冷却，最后进入收卷装置进行收卷；还包括工作模式六：塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过牵引装置向前输送，然后经过凹版印刷装置进行图文印刷并对应经过第一烘箱加热系统进行印刷图文干燥，然后经过过桥导辊进入冷却装置进行薄膜冷却，最后进入收卷装置进行收卷。

2.根据权利要求1所述的一种多功能微纳结构色薄膜生产设备，其特征在于：当凹版印刷装置和微纳结构压印装置顺序进行图文印刷和微纳结构图案压印时，刮刀涂布装置在凹版印刷装置进行图文印刷后且在微纳结构压印装置进行微纳结构图案压印前进行表面树脂层涂布；当凹版印刷装置和微纳结构压印装置倒序进行图文印刷和微纳结构图案压印时，已经涂布树脂涂层的塑料薄膜从放卷装置进行放卷，经过桥导辊进入微纳结构压印装置进行微纳结构色图案压印，然后经过桥导辊进入牵引装置向前输送，并经凹版印刷装置进行图文印刷。

3.根据权利要求1所述的一种多功能微纳结构色薄膜生产设备，其特征在于：所述凹版印刷装置和对应的第一烘箱加热系统的数量≥4个，依次经过≥4个凹版印刷装置以及对应的第一烘箱加热系统进行≥4次图文印刷及干燥。

4.根据权利要求1所述的一种多功能微纳结构色薄膜生产设备，其特征在于：所述放卷装置为双工位放卷装置，该双工位放卷装置具有两个物料装载工位，并且带有红外检测装置以检测物料使用情况，当第一工位物料使用完毕后，红外检测装置检测到后发出信号，放卷装置实现自动翻转，第二工位实现不停机物料拼接放卷。

5.根据权利要求1所述的一种多功能微纳结构色薄膜生产设备，其特征在于：所述收卷装置为双工位收卷装置，该双工位收卷装置具有两个物料装载工位，并且带有红外检测装置以检测物料使用情况，当第一工位物料收卷到限定尺寸后，红外检测装置检测到后发出信号，收卷装置实现自动翻转，开始第二工位物料收卷，实现不停机物料拼接收卷。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种多功能微纳结构色薄膜生产设备，其特征在于：所述设备还包括薄膜纠偏系统，所述薄膜纠偏系统包括设置在放卷装置上的第三光电传感器、设置在凹版印刷装置上的第四光电传感器以及设置在收卷装置上的第五光电传感器，通过第三光电传感器、第四光电传感器、第五光电传感器检测薄膜边缘，当薄膜走偏时，根据检测的误差信号纠偏摆辊进行扭动回摆实现纠偏。

7.根据权利要求6所述的一种多功能微纳结构色薄膜生产设备，其特征在于：所述设备还包括张力控制系统，所述张力控制系统包括张力传感器、张力控制辊以及张力伺服电机，根据张力传感器采集的数据，张力伺服电机控制张力控制辊进行张力控制。

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