CN110700516A - 一种基于耐磨胶涂层的3d纹理板材 - Google Patents
一种基于耐磨胶涂层的3d纹理板材 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于耐磨胶涂层的3D纹理板材，其结构为：自下而上，依次为基层、UV底漆层、UV白漆层、UV过渡漆层、平面色彩层、耐磨胶层、UV哑光底漆层、3D纹理层和UV面漆层；所述3D纹理板材的制造步骤包括：辊涂附着底油漆和烘干；辊涂白色底漆和烘干；辊涂过渡层漆和烘干；打印色彩图案；第一遍辊涂耐磨胶；第二遍辊涂耐磨胶；耐磨胶扫平；辊涂哑光底漆和烘干；3D打印纹理；UV面漆和烘干。本产品的耐磨等级优于同类产品多个数量级。
Description
技术领域
本技术方案属于人造板技术领域，具体是一种基于耐磨胶涂层的3D纹理板。
背景技术
现有技术中，多见的WPC(Wood-Plastic Composites)木塑板以及SPC(StonePlastic Compostic)石塑板都是以PVC板为基层，构成基层的底料一般可以由PVC基料和碳酸钙粉末(或木屑等)充分混合后，再挤出成型基层。在基层上，可以采用平板喷墨打印机打印图案，再依据图形中的纹理效果要求，在特定位置喷透明/半透明油墨/漆层，固化后，即得到所需的3D图案。
而装饰为第一目的3D图案板材，其耐磨性能难以应用于某些耐磨要求较高的特殊场合的使用。
发明内容
为了解决这个问题，本技术方案提出新的基于耐磨胶涂层的3D纹理板材，其结构为：自下而上，依次为基层、UV底漆层、UV白漆层、UV过渡漆层、平面色彩层、耐磨胶层、UV哑光底漆层、3D纹理层和UV面漆层；
所述3D纹理板材的制造步骤包括：
第一道工序：辊涂附着底油漆和烘干
使用辊涂机将UV底漆均匀辊涂到板材的基层表面，油漆平均用量为：10～15克/平方米；涂完由烘干机的汞光源紫外线灯进行烘干，灯光能量调整到80～120焦耳；
第二道工序：辊涂白色底漆和烘干
使用辊涂机将UV白漆均匀辊涂到底漆层表面，油漆平均用量为：15～20克/平方米；涂完用烘干机的镓光源紫外线灯和汞光源紫外线灯一起进行烘干，灯光能量均调整到120～150焦耳；
第三道工序：辊涂过渡层漆和烘干
使用辊涂机将UV过渡层漆均匀辊涂到白色底漆层表面，油漆平均用量为：8～10克/平方米；涂完用烘干机的汞光源紫外线灯进行烘干，灯光能量调整到35～50焦耳；
第四道工序：打印色彩图案
采用喷墨打印方式，在过渡层漆表面打印出图案；
第五道工序：第一遍辊涂耐磨胶
使用辊涂机将耐磨胶平均辊涂到地板表面，胶水平均用量为：53～75克/平方米，自然风干；
第六道工序：第二遍辊涂耐磨胶
使用辊涂机将耐磨胶平均辊涂到地板表面，胶水平均用量为：10～26克/平方米，自然风干至半干状态；
第七道工序：耐磨胶扫平
使用陶瓷辊对第六道工序得到板材扫平，保证扫平后的耐磨胶层残留达到80±4克/平方米；
第八道工序：辊涂哑光底漆和烘干
使用辊涂机将UV哑光底漆均匀辊涂到扫平后的耐磨胶层表面，油漆平均用量为：10～15克/平方米；涂完用烘干机的汞光源紫外线灯进行烘干，灯光能量调整到80～120焦耳左右
第九道工序：3D打印纹理
采用3D平板喷墨打印机，在哑光底漆层表面喷透明UV漆，打印出设计图纹理；
第十道工序：UV面漆和烘干
使用辊涂机将UV面漆均匀辊涂到纹理层表面，油漆平均用量为：8～12克/平方米；涂完用烘干机的汞光源紫外线灯进行烘干。
基材厚度是3mm～6mm；
所述UV底漆层是由UV底漆按照10～15g/平方米用量构成；
所述UV白漆层是由UV白漆按照15～20g/平方米用量构成；
所述UV过渡漆层是用的UV过渡层漆按照8～10g/平方米用量构成；
所述平面色彩层的厚度是0.02mm；
所述耐磨胶层是由耐磨胶按照80±4克/平方米用量构成；
所述UV哑光底漆层是由UV哑光底漆按照10～15g/平方米用量构成；
所述UV面漆层是由UV面漆按照8～12克/平方米用量构成。
所述基层可以是PVC板基层
按照本方法制得的产品，其耐磨等级优于同类产品多个数量级。
附图说明
图1是本板材的层状结构示意图，
图中：基层1、UV底漆层2、UV白漆层3、UV过渡漆层4、平面色彩层5、耐磨胶层6、UV哑光底漆层7、3D纹理层8、UV面漆层9。
具体实施方式
以用于地板的板材为例，对本案进一步说明：
一种可用于地板的基于耐磨胶涂层的3D纹理板材，其结构为：自下而上，依次为基层、UV底漆层、UV白漆层、UV过渡漆层、平面色彩层、耐磨胶层、UV哑光底漆层、3D纹理层和UV面漆层。本板材的制造方法为：
第一道工序：辊涂附着底油漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，附着底油漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV底漆均匀辊涂到基层表面，油漆平均用量为：10～15克/平方米；涂完用烘干机的紫外线灯进行烘干，灯光能量调整到80～120焦耳左右。
第二道工序：辊涂白色底漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，白色底漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV白漆(白色底漆)平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：15～20克/平方米；涂完用烘干机的镓灯和汞灯一起进行烘干，灯光能量调整到120～150焦耳左右。
第三道工序：辊涂过渡层漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，过渡层油漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV过渡层漆均匀辊涂到地板表面，油漆平均用量为：8～10克/平方米；涂完用烘干机的汞灯进行烘干，灯光能量调整到35～50焦耳左右
第四道工序：3D打印色彩
主要设备和材料：3D打印机，墨水
主要要求和参数：采用喷墨式打印方式，打印出设计图颜色，打完后用机器自带LED等固化
第五道工序：第一遍辊涂耐磨胶
主要设备和材料：辊涂机，耐磨胶
主要要求和参数：使用辊涂机将耐磨胶平均辊涂到地板表面，胶水平均用量为：53～75克/平方米，自然风干
第六道工序：第二遍辊涂耐磨胶
主要设备和材料：辊涂机，耐磨胶
主要要求和参数：使用辊涂机将耐磨胶平均辊涂到地板表面，胶水平均用量为：10～26克/平方米，自然风干
第七道工序：耐磨胶扫平
主要设备和材料：陶瓷辊
主要要求和参数：使用陶瓷辊将已经辊涂的耐磨胶扫平。
本工艺中，采取2次辊涂胶水方式，将第一道辊涂胶水作为打底胶水，可以保证扫平后的耐磨胶层残留达到80±4克/平方米。
第八道工序：辊涂哑光底漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，哑光底漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV哑光底漆平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：10～15克/平方米；涂完用烘干机的汞灯进行烘干，灯光能量调整到80～120焦耳左右
第九道工序：3D打印纹理
主要设备和材料：3D打印机，光油
主要要求和参数：采用喷墨式打印方式，打印出设计图纹理，打完后用机器自带LED固化
第十道工序：UV面漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，UV面漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV面漆平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：8～12克/平方米；涂完用烘干机的汞灯进行烘干，灯光能量调整到120～180焦耳左右
第十一道工序：UV面漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，UV面漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV面漆平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：8～12克/平方米；涂完用烘干机的汞灯进行烘干，灯光能量调整到450焦耳以上。
本实施方式中，UV面漆的涂覆采用两遍涂覆方式。
对比例：
第一道工序：辊涂附着底油漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，附着底油漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV漆平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：10～15克/平方米；涂完用烘干机的紫外线灯进行烘干，灯光能量调整到80～120焦耳左右。
第二道工序：辊涂白色底漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，白色底漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV漆平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：15～20克/平方米；涂完用烘干机的镓灯和汞灯一起进行烘干，灯光能量调整到120～150焦耳左右。
第三道工序：辊涂过渡层漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，过渡层油漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV漆平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：8～10克/平方米；涂完用烘干机的汞灯进行烘干，灯光能量调整到35～50焦耳左右
第四道工序：3D打印色彩
主要设备和材料：3D打印机，墨水
主要要求和参数：采用喷墨式打印方式，打印出设计图颜色，打完后用机器自带LED等固化
第五道工序：辊涂耐磨胶
主要设备和材料：辊涂机，耐磨胶
主要要求和参数：使用辊涂机将耐磨胶平均辊涂到地板表面，胶水平均用量为：100克/平方米，自然风干即可
第六道工序：耐磨胶扫平
主要设备和材料：陶瓷辊
主要要求和参数：使用陶瓷辊将已经辊涂的耐磨胶扫平，扫平后的耐磨胶层残留约20～40克/平方米
第七道工序：辊涂哑光底漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，哑光底漆主要要求和参数：使用辊涂机将UV漆平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：10～15克/平方米；涂完用烘干机的汞灯进行烘干，灯光能量调整到80～120焦耳左右
第八道工序：3D打印纹理
主要设备和材料：3D打印机，光油
主要要求和参数：采用喷墨式打印方式，打印出设计图纹理，打完后用机器自带LED固化
第九道工序：UV面漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，UV面漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV面漆平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：8～12克/平方米；涂完用烘干机的汞灯进行烘干，灯光能量调整到120～180焦耳左右
第十道工序：UV面漆和烘干
主要设备和材料：辊涂涂布机，烘干机，UV面漆
主要要求和参数：使用辊涂机将UV面漆平均辊涂到地板表面，油漆平均用量为：8～12克/平方米；涂完用烘干机的汞灯进行烘干，灯光能量调整到450焦耳以上。
上述生产过程中，汞光源紫外线灯即为汞UV灯，镓光源紫外线灯即为镓掺合汞UV灯。
本例中，所用到的下述产品均为昆仑涂料(上海)有限公司生产，型/牌号分别为：
UV底漆为167-000-08160型
UV白漆(白色底漆)为161-900-00470型
UV过渡层漆为167-000-00157型
UV哑光底漆为161-010-08302
UV面漆为163-005-08275型
3D打印光油(透明UV漆)为3D-PT-NS型。
本例中，耐磨胶为(德国克力宝胶粘剂化学有限公司)克力宝717.5型。
汞光源紫外线灯即为汞UV灯；
镓光源紫外线灯即为镓掺合汞UV灯；
实施例和对比例中，基层都是PVC基层。
为了进一步研究上述工艺参数对产品耐磨性能的影响，分为如下3组实施例以及对比例进行验证，最终选取最优工艺。
耐磨性采用ASTMD3884，H18标准。
分析实施例和对比例：
对平板喷墨打印机打印来说，在耐磨胶层表面进行喷图案或进行纹理层加工，而耐磨胶的粘稠度较高，存在特定的矛盾：图案/纹理的打印要求打印表面非常平整，否则会影响到图案的平整度，以及纹理堆积的精准性。
由上表中，例2的耐磨性能最好，也就是说，耐磨胶的实际用量为8克/平方米最佳。即耐磨胶具的厚度要求是确定的。由于耐磨胶的粘稠度较高，涂覆后，漆辊的辊身上会因为粘附而带走部分耐磨胶，造成耐磨胶层的单位克重不达标，影响耐磨性能。为此，要提高漆辊高度，减少漆辊压力进而提高漆面克重，这又造成漆面厚度过高，漆面有毛刺，对耐磨胶的固化工艺带来难度，漆面的毛刺影响打印图案的精度。
实施例中，采用2道耐磨胶涂覆，再扫平的工艺，使对比例中的问题得以解决。
由上表中可以看出，漆层厚度/相应的灯光能量、耐磨胶与最终的耐磨性能有关系，但不是正相关关系。
起主要耐磨作用的耐磨胶，其残留量要合适，方能做到在生产线上固化到特定程度，同时，在耐磨胶表层要能与UV哑光底漆具有良好的粘结效果，这个平衡点找到后，再结合后续的面漆涂覆/固化工艺，方能满足固化与耐磨性能之间的最佳配合效果。
由上述对比，实施例和对比例的前四道以及后四道工序相同，耐磨胶涂覆和扫平工序不同。
对比例生产的产品：耐磨转数为：2000转左右，耐磨等级达到AC3左右。
本实施例生产的产品：耐磨转数为：8000转左右，耐磨等级达到AC6。
而市售的合格产品，其耐磨转数为：1000～2000转，耐磨等级为AC2～AC3之间。
Claims (4)
1.一种基于耐磨胶涂层的3D纹理板材，其特征是结构为：自下而上，依次为基层、UV底漆层、UV白漆层、UV过渡漆层、平面色彩层、耐磨胶层、UV哑光底漆层、3D纹理层和UV面漆层；所述3D纹理板材的制造步骤包括：
第一道工序：辊涂附着底油漆和烘干
使用辊涂机将UV底漆均匀辊涂到板材的基层表面，油漆平均用量为：10～15克/平方米；涂完由烘干机的汞光源紫外线灯进行烘干，灯光能量调整到80～120焦耳；
第二道工序：辊涂白色底漆和烘干
使用辊涂机将UV白漆均匀辊涂到底漆层表面，油漆平均用量为：15～20克/平方米；涂完用烘干机的镓光源紫外线灯和汞光源紫外线灯一起进行烘干，灯光能量均调整到120～150焦耳；
第三道工序：辊涂过渡层漆和烘干
使用辊涂机将UV过渡层漆均匀辊涂到白色底漆层表面，油漆平均用量为：8～10克/平方米；涂完用烘干机的汞光源紫外线灯进行烘干，灯光能量调整到35～50焦耳；
第四道工序：打印色彩图案
采用喷墨打印方式，在过渡层漆表面打印出图案；
第五道工序：第一遍辊涂耐磨胶
使用辊涂机将耐磨胶平均辊涂到地板表面，胶水平均用量为：53～75克/平方米，自然风干；
第六道工序：第二遍辊涂耐磨胶
使用辊涂机将耐磨胶平均辊涂到地板表面，胶水平均用量为：10～26克/平方米，自然风干至半干状态；
第七道工序：耐磨胶扫平
使用陶瓷辊对第六道工序得到板材扫平，保证扫平后的耐磨胶层残留达到80±4克/平方米；
第八道工序：辊涂哑光底漆和烘干
使用辊涂机将UV哑光底漆均匀辊涂到扫平后的耐磨胶层表面，油漆平均用量为：10～15克/平方米；涂完用烘干机的汞光源紫外线灯进行烘干，灯光能量调整到80～120焦耳；
第九道工序：3D打印纹理
采用3D平板喷墨打印机，在哑光底漆层表面喷透明UV漆，打印出设计图纹理；
第十道工序：UV面漆和烘干
使用辊涂机将UV面漆均匀辊涂到纹理层表面，油漆平均用量为：8～12克/平方米；涂完用烘干机的汞光源紫外线灯进行烘干。
2.根据权利要求1所述的基于耐磨胶涂层的3D纹理板材制造方法，其特征是
第一道工序：UV底漆用量为15克/平方米；灯光能量是120焦耳；
第二道工序：UV白漆用量为15克/平方米；灯光能量是120焦耳；
第三道工序：UV过渡层漆用量为8克/平方米；灯光能量是35焦耳；
第五道工序：耐磨胶用量为53克/平方米；
第六道工序：耐磨胶用量为26克/平方米；
第七道工序：耐磨胶层残留为76克/平方米；
第八道工序：UV哑光底漆用量为10克/平方米；灯光能量是80焦耳；
第十道工序：UV面漆用量为8克/平方米；灯光能量是120焦耳。
3.根据权利要求1所述的基于耐磨胶涂层的3D纹理板材制造方法，其特征是
第一道工序：UV底漆用量为13克/平方米；灯光能量是110焦耳；
第二道工序：UV白漆用量为20克/平方米；灯光能量是150焦耳；
第三道工序：UV过渡层漆用量为10克/平方米；灯光能量是50焦耳；
第五道工序：耐磨胶用量为63克/平方米；
第六道工序：耐磨胶用量为20克/平方米；
第七道工序：耐磨胶层残留为80克/平方米；
第八道工序：UV哑光底漆用量为13克/平方米；灯光能量是100焦耳；
第十道工序：UV面漆用量为10克/平方米；灯光能量是150焦耳。
4.根据权利要求1所述的基于耐磨胶涂层的3D纹理板材制造方法，其特征是
第一道工序：UV底漆用量为10克/平方米；灯光能量是80焦耳；
第二道工序：UV白漆用量为18克/平方米；灯光能量是130焦耳；
第三道工序：UV过渡层漆用量为9克/平方米；灯光能量是40焦耳；
第五道工序：耐磨胶用量为75克/平方米；
第六道工序：耐磨胶用量为10克/平方米；
第七道工序：耐磨胶层残留为84克/平方米；
第八道工序：UV哑光底漆用量为15克/平方米；灯光能量是120焦耳；
第十道工序：UV面漆用量为12克/平方米；灯光能量是180焦耳。
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