CN114196345B - 一种可追溯胶带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可追溯胶带，包括相互复合的可透光基材和胶层；可透光基材包括背对设置的第一表面和第二表面；第一表面为电晕面且在电晕面设置有数码印刷标记物；可透光基材以第一表面与所述胶层复合。本发明提供的可追溯胶带具有识别率高、结构简单、对胶层适应性强、耐化学品性能强的优点，将其应用于工业生产和产品中，可实现产品生产信息的追溯。
Description
技术领域
本发明属于胶带技术领域，具体地，涉及一种可追溯胶带及其制备方法。
背景技术
在工业化制造行业，存在一些需要按批号管理的原材料、半成品和成品，我们将其统一称之为物料。在企生产加工的各个环节，都需要确定物料的批号。而在产品制造的过程中，常需要使用胶带对其中的部件进行粘接。因此，采用一种可追溯胶带，用来实现对某一批次批次乃至具体的某一个产品的生产制造过程中原料、制备工艺各个环节的质量溯源管理，能够实现工业生产的数字化和智能化，也会出现产品质量问题的时候便于快速发现出现问题的生产环节及物料批次，能够大量节约人力物力。
锂电池的生产制造涉及多个复杂的工艺程序，每个程序都会存在产生瑕疵的产品的机会，而人们对锂电池的安全可靠及一致性的要求越来越高，安排在每道工序之后都进行产品检验费时费力，不符合实际情况。开发一种具有可追溯功能的胶带满足锂电池信息记录的需求，达到锂电池的安全可控要求具有现实的意义。
现有的可追溯胶带存在只适用于透明胶带和胶层并且胶带中的标识识别率不高的问题，无法满足不同的锂电池需求。中国发明专利CN 111995959 A提出一种激光刻码胶带，包含基材层、激光刻码胶粘层、透明胶粘层、膨胀材料层和离型层，但存在工艺复杂、产品识别率不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可追溯胶带，具有识别率高、结构简单、对胶层适应性强、耐化学品性能强的优点，将其应用于工业生产和产品中，可实现产品生产信息的追溯。
根据本发明的第一个方面，提供一种可追溯胶带，包括相互复合的可透光基材和胶层；可透光基材包括背对设置的第一表面和第二表面；第一表面为电晕面且在电晕面设置有数码印刷标记物；可透光基材以第一表面与胶层复合。
本发明提供的可追溯胶带，包含可透光基材和胶层，基材具有可透光性能，其上设置的数码印刷标记物能够被设备扫描识别，从而实现对胶带粘接物所涉及的生产批号、生产机器等的追溯效果。数码印刷物可通过数码印刷设备印刷在可透光基膜上，操作简单，方便大规模生产。并且在可溯源标记物的表面复合胶层，一是作为胶带的胶层起到粘接作用，二是可以对溯源标记物起到一定的保护作用。数码印刷物精度高、清晰度高便于扫描识别设备识别，识别成功率高。数码印刷物具有较好的耐酸腐蚀性、耐溶剂型、耐化学品性。
优选地，可透光基材的透光率≥5％。
当基材的透光率≥5％时，基材上的数码印刷物的识别成功率高。
优选地，用于制备基材的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、液晶聚合物(LCP)中的任意一种。
采用上述材料制备得到的基材具有较高的透光率而且具有较好的耐酸腐蚀性、耐溶剂型、耐化学品性，能够适用于锂电池的使用环境，保护基材上的数码印刷物避免被腐蚀，影响识别率。
优选地，上述基材的至少一个表面为单面电晕面。
优选地，基材的厚度为6～100μm。
选取厚度为6～100μm的基材，既可以起到对胶层的承托支撑作用，便于在基材上印刷数码标记物，又可以避免基材厚度过厚影响识别的精准度和识别成功率。
优选地，数码印刷物为二维码、条形码中的其中一种。
优选地，用于制备上述胶层的原料包括胶水和固化剂，按重量百分比计算，固化剂与胶水的百分比不超过5％；胶水选自聚氨酯系胶水、橡胶系胶水、热塑性弹性体系胶水、有机硅系胶水、聚异丁烯系胶水、丙烯酸系胶水中的至少一种；固化剂选自异氰酸酯、氮丙啶、GA240中的至少一种。
优选地，用于制备胶层的原料还包括颜料，按重量百分比计算，颜料与胶水的百分比不超过80％。
优选地，用于制备胶水的原料包括聚氨酯胶水、环氧树脂胶水、固化剂、颜料，按重量比计算，聚氨酯胶水：丙烯酸酯胶水：固化剂：颜料＝1：1～1.2：0.04～0.05:0.5～0.8。
通过选择复合胶水体系、固化剂、颜料的种类及其配比，使胶层与数码印刷物具有适合的粘接力和不相溶性，从而使胶层、数码印刷物、基材三者之间稳定结合，在贴胶后使数码数码印刷物清晰可见而不会部分溶于胶层变得模糊，且数码印刷物和胶层均不容易脱落。本发明中的胶层具有较好的耐锂电池电解液性能，能够应用于锂电池中实现对锂电池电芯生产的溯源。
优选地，上述胶层的厚度为2～50μm。
根据本发明的另一个方面，还提供一种可追溯胶带的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：将数码印刷标记物印刷在基材上，烘干，得第一半成品；
步骤二：采用微凹或刮刀等涂布方式将胶水涂布在第一半成品上，烘干，得可追溯胶带。
本发明还提供另一种上述可追溯胶带的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：将胶水涂布在离型膜上，烘干，得第三半成品；
步骤二：将数码印刷标记物印刷在基材上，烘干，得第四半成品；
步骤四：将第三半成品与第四半成品贴合，得可追溯胶带。
优选地，离型膜的厚度为10～100μm。
本发明提供的可追溯胶带的制备工艺简单易操作，胶带结构简单，便于贴胶使用，制备得到的可追溯胶带标记物清晰度高、精准度高，易于信息识别。
根据本发明的再一方面，将上述可追溯胶带应用于锂电池中。
将上述可追溯胶带用于锂电池的生产工艺中，在需要贴胶的步骤中，应用可追溯胶带，通过扫描胶带上的数码印刷物，如二维码、条形码等信息，可以获知锂电池生产工艺中的原料批次号、生产机器、相关参数等信息。给生产线排查、产品追溯提供方便，可以实现对锂电池的生产的批量数据管理。上述可追溯胶带应用于锂电池，能够耐有机溶剂、耐锂电池电解液而不被腐蚀，长期使用有效。
说明书附图
图1为本发明实施例1～4和对比例3提供的可追溯胶带的结构示意图。
图2为本发明实施例1～4和对比例3提供的可追溯胶带的基材及其数码印刷物示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例提供了一种可追溯胶带，具体结构如图1和图2所示，包括依次设置的可透光基材1、胶层2。在可透光基材1的电晕面设置有二维码3。
可透光基材1为PET膜，厚度为16μm。PET膜为单面电晕面，且在其电晕面上设置有二维码3，胶层2与胶带沿纵向复合，设置于二维码3之上，胶层3的厚度为10μm。可透光基材的透光率为90％
用于制备胶层3的配方为：按重量份数计算，包括100份聚氨酯胶水、100份丙烯酸酯胶水、4份异氰酸酯固化剂、50份有机颜料。
本实施例提供的可追溯胶带的制备工艺如下：
步骤一：通过数码印刷设备将二维码印刷在透明16μm PET膜的电晕面上，经烘干得到到第一半成品；
步骤二：通过微凹涂布的方式将蓝色丙烯酸酯胶水涂布在第一半成品印刷二维码的一面，其中蓝色丙烯酸酯胶水使用的颜料为有机颜料；置于100℃的环境中烘干固化，烘干后的胶层厚度为10μm；与25μmPET离型膜贴合，制得第二半成品；
步骤三：将第二半成品放置在50℃的环境内熟化72小时，制得第三半成品；将第三半成品复卷，去除离型膜，制得可追溯胶带。
实施例2
本实施例提供了一种可追溯胶带，具体结构如图1和图2所示，包括依次设置的可透光基材1、胶层2。在可透光基材1的电晕面设置有二维码3。
可透光基材1为PC膜，厚度为6μm。PC膜为单面电晕面，且在其电晕面上设置有二维码3，胶层2与胶带沿纵向复合，设置于二维码3之上，胶层2的厚度为50μm。
用于制备胶层的配方为：按重量份数计算，包括100份聚氨酯胶水：120份丙烯酸酯胶水、5份氮丙啶固化剂、80份无机颜料。
本实施例提供的可追溯胶带的制备工艺如下：
步骤一：通过数码印刷设备将二维码印刷在透明6μm PC膜的电晕面上，经烘干得到到第一半成品；
步骤二：通过微凹涂布的方式将绿色丙烯酸酯胶水涂布在第一半成品印刷二维码的一面，其中蓝色丙烯酸酯胶水使用的颜料为无机颜料；置于100℃的环境中烘干固化，烘干后的胶层厚度为50μm；与25μmPET离型膜贴合，制得第二半成品；
步骤三：将第二半成品放置在50℃的环境内熟化72小时，制得第三半成品；将第三半成品复卷，去除离型膜，制得可追溯胶带。
实施例3
本实施例提供了一种可追溯胶带，具体结构如图1和图2所示，包括依次设置的可透光基材1、胶层2。在可透光基材1的电晕面设置有二维码3。
可透光基材1为PPS膜，厚度为100μm。PPS膜为单面电晕面，且在其电晕面上设置有二维码3，胶层2与胶带沿纵向复合，设置于二维码3之上，胶层2的厚度为2μm。
用于制备胶层的配方为：按重量份数计算，包括110份聚氨酯胶水：100份丙烯酸酯胶水、4.5份异氰酸酯固化剂、60份有机颜料。
本实施例提供的可追溯胶带的制备工艺如下：
步骤一：通过数码印刷设备将二维码印刷在透明100μm PPS膜的电晕面上，经烘干得到到第一半成品；
步骤二：通过微凹涂布的方式将涂布黄色丙烯酸酯胶涂布在25μmPET离型膜的离型面，其中蓝色丙烯酸酯胶水使用的颜料为有机颜料；置于100℃的环境中烘干固化，烘干后的胶层厚度为2μm，与第一半成品印刷二维码的一面贴合，制得第二半成品；
步骤三：将第二半成品放置在50℃的环境内熟化72小时，制得第三半成品；将第三半成品复卷，去除所述离型膜，制得可追溯胶带。
实施例4
本实施例提供了一种可追溯胶带，具体结构如图1和图2所示，包括依次设置的可透光基材1、胶层2。在可透光基材1的电晕面设置有二维码3。
可透光基材1为PPS膜，厚度为12μm。PPS膜为单面电晕面，且在其电晕面上设置有二维码3，胶层2与胶带沿纵向复合，设置于二维码3之上，胶层2的厚度为10μm。
用于制备胶层的配方为：按重量份数计算，包括110份聚氨酯胶水、100份丙烯酸酯胶水、4.5份异氰酸酯固化剂、60份无机颜料。
本实施例提供的可追溯胶带的制备工艺如下：
步骤一：通过数码印刷设备将二维码印刷在透明12μm PPS膜的电晕面上，经烘干得到到第一半成品；
步骤二：通过微凹涂布的方式将涂布红色聚氨酯胶水涂布在25μmPET离型膜的离型面，其中红色聚氨酯胶水使用的颜料为有机颜料；置于100℃的环境中烘干固化，烘干后的胶层厚度为10μm，与第一半成品印刷二维码的一面贴合，制得第二半成品；
步骤三：将第二半成品放置在50℃的环境内熟化72小时，制得第三半成品；将第三半成品复卷，去除所述离型膜，制得可追溯胶带。
对比例1
对比例1中的胶带为专利CN 111995959 A实施例1提供的可刻码膨胀胶带。
对比例2
对比例2中的胶带为专利CN 105199618 B提供的一种带有识别码的胶带。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于用于制备胶层的配方为：按重量份数计算，包括100份环氧树脂胶水、5份异氰酸酯固化剂、80份无机颜料。可追溯胶带的结构及其制备方式均与实施例1相同。
测试例1
胶带信息识别成功率测试
取实施例1～4和对比例1制备得到的胶带各20条，用SR-750扫码枪扫描胶带上的二维码，观察是否显示二维码的相关信息，以此用来计算胶带的识别成功率，结果如表1所示。
测试例2
胶带浸泡电解液后识别成功率测试
取实施例1～4和对比例1制得的胶带各10条，将其浸泡在锂电池用电解液中3个小时，之后用用SR-750扫码枪扫描胶带上的二维码，观计算浸泡锂电池电解液之后胶带的识别成功率，结果如表1所示。
表1胶带的二维码识别成功率
| 项目 | 识别成功率 | 浸泡电解液后识别成功率 |
| 实施例1 | 100％ | 90％ |
| 实施例2 | 100％ | 100％ |
| 实施例3 | 100％ | 100％ |
| 实施例4 | 100％ | 90％ |
| 对比例1 | 75％ | 60％ |
| 对比例2 | 100％ | 40％ |
| 对比例3 | 70％ | 60％ |
| 对比例4 | 70％ | 60％ |
以上测试结果说明，本发明提供的可追溯胶带，对各种颜色的胶层适应性强，采用数码印刷二维码配合使用透光率高的基材，制得的具有二维码的胶带清晰度高、精度高，识别率高。胶层与二维码具有适合的粘接力和不相溶性，从而使胶层、数码印刷二维码、基材三者之间稳定结合，在贴胶后二维码保持高清晰度，识别率高。且该胶带耐电解液性能好，在浸泡电解液之后仍能保持较高的精准识别度将其应用于锂电池中能够长期使用有效识别。而与之相比对比例1中的胶带，制作工艺复杂，且识别成功率低。对比例2中的胶带虽然具有较高的初始识别成功率，但并不适用于锂电池使用，在电解液环境中，其识别码大部分溶解失效。对比例3中的可追溯胶带在涂胶后二维码部分溶解于胶层中，二维码模糊部分失效。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可追溯胶带，其特征在于，包括相互复合的可透光基材和胶层；所述可透光基材包括背对设置的第一表面和第二表面；所述第一表面为电晕面且在所述电晕面设置有数码印刷标记物；所述可透光基材以所述第一表面与所述胶层复合；
用于制备所述可透光基材的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、液晶聚合物中的任意一种；
用于制备所述胶层的原料包括聚氨酯胶水、环氧树脂胶水、固化剂、颜料，按重量比计算，所述聚氨酯胶水：所述丙烯酸酯胶水：所述固化剂：所述颜料＝1：1～1.2：0.04～0.05:0.5～0.8。
2.如权利要求1所述的可追溯胶带，其特征在于，所述可透光基材的透光率≥5％。
3.如权利要求1所述的可追溯胶带，其特征在于，所述可透光基材的厚度为6～100μm。
4.如权利要求1所述的可追溯胶带，其特征在于，所述数码印刷标记物为二维码和/或条形码中的其中一种。
5.一种如权利要求1所述的可追溯胶带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将数码印刷标记物印刷在基材上，烘干，得第一半成品；
步骤二：将胶水涂布在所述第一半成品上，烘干，得所述可追溯胶带。
6.一种如权利要求1所述的可追溯胶带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将胶水涂布在离型膜上，烘干，得第三半成品；
步骤二：将标记物印刷在基材上，烘干，得第四半成品；
步骤三：将第三半成品与第四半成品贴合，得所述可追溯胶带。
7.如权利要求1～6任一项所述的可追溯胶带在锂电池中的应用。
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