CN112277495A - 一种应用于卫浴产品的水转印制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于卫浴产品的水转印制备工艺，包括以下步骤：于预处理后的卫浴产品表面喷涂底色漆并烘烤固化，通过水披覆技术或水标贴技术于卫浴产品的底色漆上形成转印层，清洗卫浴产品的表面后，采用压缩空气将转印层表面的水吹离，烘烤后喷涂面漆并烘烤固化。本发明在清洗步骤后面增加高压除水步骤，将水吹离表面后再进行烘烤，避免水干后形成水渍导致的起泡、脱落等问题，改善后的水转印产品经过65℃水煮120小时和CASS 100小时测试后无异常，性能得到了突破性的提升，从而使水转印产品在高温高湿的卫浴环境中拥有长期使用的可靠性。

Description

一种应用于卫浴产品的水转印制备工艺
技术领域
本发明涉及水转印技术领域，尤其涉及一种应用于卫浴产品的水转印制备工艺。
背景技术
水转印技术所能制作的外观效果灵活多变，可在异形产品表面制作各种定制化的图案。由于水转印技术的这种特性，该技术深受产品设计人员的喜欢，应用广泛。但是在卫浴行业中，水转印技术还未推广。卫浴行业的产品基材种类繁多，应用场景多为湿度大、温度高、清洁剂使用频繁的环境，水转印产品在使用过程中常出现涂层起泡、脱落、变色等缺陷，直接影响到产品的寿命以及消费者的体验，由于目前的水转印技术在卫浴行业应用的这些可靠性问题，导致该技术未能在卫浴产品中推广开来。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种应用于卫浴产品的水转印制备工艺。
为了实现以上目的，本发明的技术方案为：
一种应用于卫浴产品的水转印制备工艺，包括以下步骤：
1)对卫浴产品表面进行预处理；
2)于卫浴产品表面喷涂底色漆并烘烤固化，所述底色漆是丙烯酸-聚氨酯涂料；
3)通过水披覆技术或水标贴技术于卫浴产品的底色漆上形成转印层；
4)清洗卫浴产品的表面后，采用压缩空气将转印层表面的水吹离，压缩空气的气压为0.3-0.7MPa；
5)在60-80℃的温度下烘烤15-50min；
6)于卫浴产品表面喷涂膜厚为10-20μm的面漆并烘烤固化，所述面漆覆盖所述转印层，所述面漆是丙烯酸涂料。
可选的，所述卫浴产品是金属基材或无机非金属基材，且采用水披覆技术时，在步骤1)和2)之间，还包括于所述卫浴产品的表面喷涂膜厚为15-25μm的介质漆，并在150-160℃的温度下烘烤20-30min的步骤；所述介质漆是环氧-聚氨酯涂料。
可选的，步骤2)中，所述底色漆的膜厚为5-20μm，在30-70℃的温度下烘烤5-30min。
可选的，所述卫浴产品是塑料基材，且采用水披覆技术时，步骤2)中所述底色漆的膜厚为15-25μm，在30-70℃的温度下烘烤5-30min。
可选的，采用水标贴技术时，步骤2)中所述底色漆的膜厚为15-25μm，在60-80℃的温度下烘烤25-45min。
可选的，所述水披覆技术包括以下步骤：将水转印膜铺展在水温为25-40℃的水面上，保持30s-2min后，喷淋活化剂，喷淋完活化剂10s内将所述卫浴产品压入水中，将水转印膜转印到所述卫浴产品的表面，形成所述转印层。
可选的，所述水标贴技术包括以下步骤：将水标贴纸浸泡在水温为25-40℃的水槽中，保持20s-2min至图文层与底纸分离，将图文层取出，贴在所述卫浴产品的表面形成所述转印层，采用刮板刮压转印层表面使转印层和所述卫浴产品之间的水分挤出。
可选的，步骤4)和步骤5)之间，还包括使所述卫浴产品在25-35℃的温度下自然干燥0.5-2小时的步骤。
可选的，步骤4)中，采用气枪产生的压缩空气吹除所述卫浴产品表面的水；气枪移动路线为沿所述卫浴产品表面“Z”字型前进，气枪与所述卫浴产品表面之间的角度为10°-70°。
可选的，步骤4)中，采用吹淋除水机产生的压缩空气吹除所述卫浴产品表面的水；所述吹淋除水机包括导轨和排列于导轨上方的若干压缩空气喷嘴，所述卫浴产品于导轨上以5-100cm/min的速度前进。
可选的，所述卫浴产品是金属基材或无机非金属基材，且采用水披覆技术时，步骤6)所述烘烤的温度为150-160℃，时间30-40min。
可选的，采用水标贴技术，或者所述卫浴产品是塑料基材且采用水披覆技术时，步骤6)所述烘烤的温度为70-80℃，时间30-40min。
其中，所述卫浴产品采用金属基材、无机非金属基材或塑料基材；金属基材包括锌合金、铜合金、不锈钢、铝合金等，塑料基材包括ABS、PVC、PP、PC、PMMA、脲醛等，无机非金属基材包括陶瓷、玻璃等。
所述卫浴产品包括置物板、水龙头阀体、水龙头把手、不锈钢水槽、花洒、装饰条等。通过水转印制备工艺形成的图案包括木纹、大理石纹、水波纹等。
在一优选的实施例中，金属基材和无机非金属基材卫浴产品的水披覆制备工艺流程：1.基材前处理，2.烘干(60-80℃，20-40min)，3.喷涂介质漆(膜厚15-25μm)，4.烘烤(150℃-160℃，20-30min)，5.喷涂底色漆(膜厚5-20μm)，6.烘烤(30℃-70℃，5-30min)，7.水转印膜铺展(水转印膜铺展在水温为25-40℃的水槽中，保持30s-2min)，8.喷淋活化剂，9.金属基材承印物转印，10.清洗，11.高压除水(用压缩空气将转印层表面水吹离表面)，12.烘烤(70-80℃，15-30min)，13.喷涂面漆(10-20μm)，14.烘烤(150-160℃，30-40min)。
在一优选的实施例中，塑料基材卫浴产品的水披覆制备工艺流程：1.基材前处理，2.烘干(60-80℃，20min-40min)，3.喷涂底色漆(膜厚15-25μm)，4.烘烤(30℃-70℃，5-30min)，5.水转印膜铺展(水转印膜铺展在水温为25-40℃的水槽中，保持30s-2min)，6.喷淋活化剂，7.塑料基材承印物转印，8.清洗，9.高压除水(用压缩空气将转印层表面水吹离表面)，10.烘烤(60-80℃，20min-40min)，11.喷涂面漆，12.烘烤(70-80℃，30-40min)。
在一优选的实施例中，金属基材、塑料基材以及无机非金属基材卫浴产品水标贴制备工艺流程：1.基材前处理，2.烘干(60-80℃，20min-40min)，3.喷涂底色漆(膜厚15-25μm)，4.烘烤(60℃-80℃，25-45min)，5.水标贴纸浸泡(浸泡在水温为25-40℃的水槽中，保持20s-2min，使图文与底纸分离)，6.转印(将转印层取出，贴在承印物上)，7.刮板除水(用刮板刮压图文面，使转印层和承印物之间的水分挤出)，8.清洗表面，9.高压除水(用压缩空气将转印层表面水吹离表面)，10.自然干燥(25-35℃)1小时，11.烘烤(60-80℃，20min-50min)，12.喷涂面漆，13.烘烤(70-80℃，30-40min)。
本发明的有益效果为：
经研究，水转印涂层起泡、脱落的原因主要是现有工艺中卫浴产品转印后需要冲水清洗去除PVA以及其他杂质，然后再进行烘烤，但是表面残留水烘烤干后会在表面形成水渍，这时候喷涂面漆再固化，转印层和面漆之间在微观上就存在杂质，导致在高温高湿的卫浴环境下，水汽入侵到这些杂质的位置使面漆和转印层之间出现空隙，在宏观上就发生面漆起泡现象，而后续水汽继续在起泡缺陷位置聚集，进而入侵底漆和基材界面导致涂层脱离基材。本发明通过工艺和原料的改进，改善后的水转印产品经过65℃水煮120小时和CASS100小时测试后无异常，性能得到了突破性的提升，从而使水转印产品在高温高湿的卫浴环境中拥有长期使用的可靠性，为水转印技术在卫浴行业的推广奠定了坚实的基础。
附图说明
图1为采用水披覆工艺于金属基材或无机非金属基材的卫浴产品(承印物)上制备的膜层结构示意图；
图2为采用水披覆工艺于塑料基材的卫浴产品(承印物)及采用水标贴工艺于卫浴产品(承印物)上制备的膜层结构示意图；
图3为采用气枪进行压缩空气除水的原理示意图，图中a为气枪与产品的角度，b为气枪移动路线；
图4为采用吹淋除水机进行压缩空气除水的原理示意图；
图5为实施例1(a)和对比例(b、c、d)制备得到的木纹铝合金置物板水煮测试后的实物图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释。
实施例1
在铝合金材质的挂件置物板上使用水披覆工艺制作木纹。参考图1，对铝合金置物板进行前处理(1000目砂纸打磨-水洗-除油-水洗)，然后放入烘箱70℃，30min烘干；接着喷涂白色的环氧-聚氨酯介质漆，将喷涂好介质漆的置物板放入烘箱155℃，烘烤20min；然后喷涂琥珀黄色的丙烯酸-聚氨酯底色漆，并放入烘箱30℃烘烤25min，烘烤完成后取出置物板准备水转印步骤；将恒温水槽水温设置为30℃，然后将水转印膜铺展在水温为30℃的水面上，等待1min后，喷淋活化剂，在喷淋完活化剂10s内将置物板压入水中将水转印膜转印置物板表面，转印完成后，用自动清洗机对置物板进行冲洗，清洗10min后，使用自动吹淋除水机将置物板表面水分吹离承印物，再放入烘箱80℃烘烤20min；烘烤好的置物板喷涂丙烯酸面漆后，放入烘箱150℃烘烤30min。
实施例2
在铜合金材质的水龙头阀体上使用水披覆工艺制作大理石纹。参考图1，对铜合金阀体进行前处理(水洗-除油-水洗)，然后放入烘箱70℃，30min烘干；接着喷涂白色的环氧-聚氨酯介质漆，将喷涂好介质漆的置物板放入烘箱155℃，烘烤20min；然后喷涂白色的丙烯酸-聚氨酯底色漆，并放入烘箱70℃烘烤5min，烘烤完成后取出阀体准备水转印步骤；将恒温水槽水温设置为40℃，然后将大理石纹水转印膜铺展在水温为40℃的水面上，等待30s后，喷淋活化剂，在喷淋完活化剂10s内将阀体压入水中将水转印膜转印到阀体表面，转印完成后，用自动清洗机对阀体进行冲洗，清洗10min后，使用气枪将阀体表面水分吹离承印物，再放入烘箱70℃烘烤30min；烘烤好的阀体喷涂丙烯酸面漆后，放入烘箱150℃烘烤30min。
实施例3
在锌合金材质的水龙头把手上使用水披覆工艺制作木纹。参考图1，对锌合金把手进行前处理(1000目砂纸打磨-水洗-除油-水洗)，然后放入烘箱70℃，30min烘干；接着喷涂白色的环氧-聚氨酯介质漆，将喷涂好介质漆的置物板放入烘箱160℃，烘烤20min；然后喷涂琥珀黄色的丙烯酸-聚氨酯底色漆，并放入烘箱50℃烘烤15min，烘烤完成后取出把手准备水转印步骤；将恒温水槽水温设置为25℃，然后将水转印膜铺展在水温为25℃的水面上，等待2min后，喷淋活化剂，在喷淋完活化剂10s内将把手压入水中将水转印膜转印到把手表面，转印完成后，用自动清洗机对置物板进行冲洗，清洗10min后，使用气枪将把手表面水分吹离承印物，再放入烘箱80℃烘烤30min；烘烤好的把手喷涂丙烯酸面漆后，放入烘箱160℃烘烤30min。
实施例4
在不锈钢材质的水槽上使用水披覆工艺制作大理石纹。参考图1，对不锈钢水槽进行前处理(1000目砂纸打磨-水洗-除油-水洗)，然后放入烘箱70℃，30min烘干；接着喷涂白色的环氧-聚氨酯介质漆，将喷涂好介质漆的水槽放入烘箱150℃，烘烤20min；然后喷涂白色的丙烯酸-聚氨酯底色漆，并放入烘箱30℃烘烤20min，烘烤完成后取出水槽准备水转印步骤；将恒温水槽水温设置为35℃，然后将水转印膜铺展在水温为35℃的水面上，等待2min后，喷淋活化剂，在喷淋完活化剂10s内将水槽压入水中将水转印膜转印到水槽表面，转印完成后，用自动清洗机对水槽进行冲洗，清洗10min后，使用气枪将水槽表面水分吹离承印物，再放入烘箱80℃烘烤30min；烘烤好的水槽喷涂丙烯酸面漆后，放入烘箱160℃烘烤30min。
实施例5
在ABS材质的花洒上使用水披覆工艺制作木纹。参考图2，用白电油对花洒进行擦拭处理，接着喷涂琥珀黄色的丙烯酸-聚氨酯底色漆，并放入烘箱60℃烘烤8min，烘烤完成后取出花洒准备水转印步骤；将恒温水槽水温设置为30℃，然后将木纹水转印膜铺展在水温为30℃的水面上，等待1min后，喷淋活化剂，在喷淋完活化剂10s内将花洒压入水中将水转印膜转印花洒表面，转印完成后，用自动清洗机对花洒进行冲洗，清洗10min后，使用气枪将花洒表面水分吹离，再放入烘箱75℃烘烤30min；烘烤好的花洒喷涂丙烯酸面漆后，放入烘箱80℃烘烤30min。
实施例1-5工艺参数汇总
Figure BDA0002750132630000061
Figure BDA0002750132630000071
实施例6
在ABS装饰条上使用水标贴工艺制作水波纹图案。参考图2，用白电油将装饰条表面清洁干净，接着喷涂高光金色的丙烯酸-聚氨酯底色漆(厚约20μm)，70℃烘烤40分钟；将金黄色的水波纹水标贴纸浸泡在水温为30℃的水槽中，保持1min，使图文与底纸分离；然后将转印层从水中取出，贴在装饰条上，再用刮板刮压图文面，使转印层和承印物之间的水分挤出；接着用水清洗转印层表面，然后使用压缩空气用气枪将转印层表面水吹离表面；将装饰条放置1小时自然干燥(室温30℃)，接着进烤箱80℃，烘烤20分钟，最后喷涂高光透明丙烯酸面漆(厚约15μm)，80℃烘烤30min。
上述实施例中，采用气枪时，参考图3，由操作人员手持气枪吹淋除去产品表面残留水，压缩空气气压控制在0.3-0.7MPa，将水由样品一侧向另一侧吹走，气枪移动路线为Z字形，气枪与样品表面角度在70°到10°之间；采用自动吹淋除水机时，参考图4，吹淋除水机包括导轨和排列于导轨上方的若干压缩空气喷嘴，卫浴产品于导轨上以5-100cm/min的速度前进，压缩空气气压控制在0.3-0.7MPa，喷嘴的角度和数量可以根据实际产品调整。
对比例
上述实施例1-6分别去掉高压吹水步骤(使用压缩空气将转印层表面水吹离表面)，其余工艺相同。
实施例1-6的卫浴产品和对比例的卫浴产品分别进行性能测试，结果如下表，其中：
耐化学腐蚀：氨水6N/氢氧化纳6N/乙醇(100％)/表面活性剂：滴两滴(0.10ml)上列的溶剂在卫浴产品的表面上，让溶剂维持在表面16小時后观察是否有气泡、起皱、剥落或腐蚀等外观的变化；
Figure BDA0002750132630000081
参考图5，实施例1制备得到的木纹铝合金置物板在65℃水煮100小时之后表面无起泡、剥离、线腐蚀点、变色等问题，外观完美；而作为对比例(即取消高压吹水步骤，其余与实施例1相同)制备得到的木纹铝合金置物板在65℃水煮24小时之后表面即出现起泡等问题。本发明工艺制备的卫浴产品不仅美观而且其性能通过卫浴产品的测试标准。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种应用于卫浴产品的水转印制备工艺，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (12)

1.一种应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
1)对卫浴产品表面进行预处理；
2)于卫浴产品表面喷涂底色漆并烘烤固化，所述底色漆是丙烯酸-聚氨酯涂料；
3)通过水披覆技术或水标贴技术于卫浴产品的底色漆上形成转印层；
4)清洗卫浴产品的表面后，采用压缩空气将转印层表面的水吹离，压缩空气的气压为0.3-0.7MPa；
5)在60-80℃的温度下烘烤15-50min；
6)于卫浴产品表面喷涂膜厚为10-20μm的面漆并烘烤固化，所述面漆覆盖所述转印层，所述面漆是丙烯酸涂料。
2.根据权利要求1所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：所述卫浴产品是金属基材或无机非金属基材，且采用水披覆技术时，在步骤1)和2)之间，还包括于所述卫浴产品的表面喷涂膜厚为15-25μm的介质漆，并在150-160℃的温度下烘烤20-30min的步骤；所述介质漆是环氧-聚氨酯涂料。
3.根据权利要求2所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：步骤2)中，所述底色漆的膜厚为5-20μm，在30-70℃的温度下烘烤5-30min。
4.根据权利要求1所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：所述卫浴产品是塑料基材，且采用水披覆技术时，步骤2)中所述底色漆的膜厚为15-25μm，在30-70℃的温度下烘烤5-30min。
5.根据权利要求1所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：采用水标贴技术时，步骤2)中所述底色漆的膜厚为15-25μm，在60-80℃的温度下烘烤25-45min。
6.根据权利要求1所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：所述水披覆技术包括以下步骤：将水转印膜铺展在水温为25-40℃的水面上，保持30s-2min后，喷淋活化剂，喷淋完活化剂10s内将所述卫浴产品压入水中，将水转印膜转印到所述卫浴产品的表面，形成所述转印层。
7.根据权利要求1所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：所述水标贴技术包括以下步骤：将水标贴纸浸泡在水温为25-40℃的水槽中，保持20s-2min至图文层与底纸分离，将图文层取出，贴在所述卫浴产品的表面形成所述转印层，采用刮板刮压转印层表面使转印层和所述卫浴产品之间的水分挤出。
8.根据权利要求7所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：步骤4)和步骤5)之间，还包括使所述卫浴产品在25-35℃的温度下自然干燥0.5-2小时的步骤。
9.根据权利要求1所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：步骤4)中，采用气枪产生的压缩空气吹除所述卫浴产品表面的水；气枪移动路线为沿所述卫浴产品表面“Z”字型前进，气枪与所述卫浴产品表面之间的角度为10°-70°。
10.根据权利要求1所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：步骤4)中，采用吹淋除水机产生的压缩空气吹除所述卫浴产品表面的水；所述吹淋除水机包括导轨和排列于导轨上方的若干压缩空气喷嘴，所述卫浴产品于导轨上以5-100cm/min的速度前进。
11.根据权利要求1所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：所述卫浴产品是金属基材或无机非金属基材，且采用水披覆技术时，步骤6)所述烘烤的温度为150-160℃，时间30-40min。
12.根据权利要求1所述的应用于卫浴产品的水转印制备工艺，其特征在于：采用水标贴技术，或者所述卫浴产品是塑料基材且采用水披覆技术时，步骤6)所述烘烤的温度为70-80℃，时间30-40min。
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