金属装饰板的制备方法
技术领域
本发明属于建筑用金属装饰板领域,特别涉及表面通过涂装光固化涂料生产金属装饰板的制备方法。
背景技术
目前,用于建筑行业装饰用的金属板分为二种类型,一类是以厚度为0.2~0.7cm的铝板、薄铁板或薄钢板等金属板为基材,在其表面喷涂粉末涂料,或喷涂硝基、氨基、丙烯酸、聚酯、聚胺酯卷钢涂料,经80~180℃温度烘烤后的金属材料装饰板;这类金属材料装饰板颜色单一,光泽低,缺乏美感,同时采用涂料喷涂给环境造成一定污染。另一类也采用上一类同样的基材,在基材的表面用印刷有装饰图案的装饰膜(PVC底材上印图案,以PET为表面)经专用设备压制而成,称为复膜板,如CN2351271Y,CN1094356A所公开的,这类金属材料装饰板图案颜色丰富,光泽高,装饰性好,但制作设备昂贵,制作成本高,只适于少数人消费。因此,开发一种工艺简单、价格低廉且具有覆膜效果的金属装饰板的制备方法极其重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备金属装饰板的制备方法,制备出的金属装饰板具有覆膜效果,金属板表面的光固化涂料不但对基材和印刷层本身起保护作用,同时能够提高金属装饰板的美观和使用寿命。
本发明的金属装饰板的制备方法包括以下步骤:
1.基材制作
按产品的规格要求裁剪并冲压成符合要求的基材。
2.基材表面处理
在制备本发明的金属材料装饰板时,其前处理的方法为本领域中常用方法,针对不同金属板材,可依据现有技术,分别按不同的方法清洁金属板。
如铝板、钢板前处理:
将金属表面处理剂或除油剂与水配制成溶液,将铝板或钢板在该溶液中浸渍5~20分钟后,再用自来水漂洗干净,自然晾干或烘干后待用。
因生产金属处理剂、除油剂厂家不同,配制浓度、水的温度及浸渍时间须按生产厂家的说明要求进行操作。
也可以从铝板生产厂家购置已经高温除油的铝板,不需要前处理,可直接进入涂装工序。
马口铁板、锡铁片、镀锌板表面平整光滑,有镀锡层,可直接进入涂装工序。
3.在金属板面层喷涂粉末涂料
将所需颜色的粉末涂料喷涂在处理干净的金属板面层,涂层厚度50~150um,160~220℃烘烤10~20分钟,使粉末涂料固化。检验表面无明显缺陷,附着力小于一级,进入下一道工序。
4.打磨并清除表面灰尘
用400~600目砂纸将金属板粉末涂层表面的颗粒打磨平整,但不能将粉末涂层打磨穿而露底。用抹布擦拭后再通过吸尘器将金属板表面的灰尘处理干净。
5.在金属板面层涂装光固化涂料
涂装方式采用淋涂、喷涂或辊涂的方式。
A.采用淋涂的工艺进行涂装:将光固化涂料放置在淋涂机的料槽中,将温度升至40~80℃,开启循环泵,让光固化涂料恒温2~4小时,调节淋涂层的厚度为50~120um,观察淋涂机的淋幕稳定时,将淋涂机速度开至50~100米/分钟,将金属板或已经印制好设计图案的金属板的面层通过淋幕,然后进入红外线流平。
B.采用喷涂的工艺进行涂装:将光固化涂料(光固化涂料的粘度可采用加热的方式,或用甲苯等稀释剂稀释进行调整)放置在喷枪(喷枪安装在一雾化室内)的装料装置中,开启雾化室的喷枪,将通过雾化室的皮带输送机的速度开至5~50米/分钟,将金属板或已经印制好设计图案的金属板的面层通过雾化室,使涂层的厚度为20~50um,然后进入红外线流平。
C.采用辊涂的工艺进行涂装:辊涂先通过正辊和逆辊,再通过精密辊,经过三道辊涂后漆膜丰满,无滚痕,表面效果好。操作时,将光固化涂料放置在每道辊涂的料槽中,将温度升至40~80℃,开启循环泵,让光固化涂料恒温1~3小时,调节通过第一道正辊后的涂层厚度为5~20um,调节通过第二道逆辊后的涂层厚度为15~50um,调节通过第三道精密辊后的涂层厚度为20~60um,观察各道辊涂的涂层厚度稳定时,将辊涂机速度开至20~100米/分钟,将金属板或已经印制好设计图案的金属板的面层通过辊涂机,然后进入红外线流平。
所述的在基材金属板上制备装饰图案,其制备方法可以是:根据设计图案制备金属胶印版,用彩色快干性溶剂型油墨,将图案直接胶印在已经涂有粉末涂料并处理干净的金属板的正面上,在50~80℃热风下干燥1~2分钟;检验图案合格后,进入下一道工序。
6.红外流平
将红外线流平机温度调至20~80℃,时间10~120秒进行流平,使基材涂层表面平整光亮。
7.光固化
光固化可采用紫外光固化或可见光固化,或可见光固化与紫外光固化两者相结合的固化方式。
采用紫外光进行固化:表面涂装有光固化涂料的金属板,经红外流平后进入装有2~5支3~8kw的紫外光灯管(高压汞灯、中压汞灯或氙灯)的光固化机进行紫外光照射,使光固化涂料固化,速度10~100米/分钟。
采用可见光进行固化:表面涂装有光固化涂料的金属板,经红外流平后进入装有2~8支0.5~5kw铟灯或镝灯的可见光固化机中通过可见光照射,使光固化涂料固化,速度5~50米/分钟。
可见光固化与紫外光固化两者相结合的固化方式,表而涂装有光固化涂料的金属板,经红外流平后进入前段装有2~8支0.5~5kw铟灯或镝灯,后段装有1~5支3~8kw的紫外光灯管(高压汞灯、中压汞灯或氙灯)的光固化机,先进行可见光照射,后进行紫外光照射,速度10~100米/分钟。
8.检验
检验以上每道工序制作是否合格。
9.贴保护膜
表面贴聚丙烯或聚乙烯等实用于保护物体表面,避免划伤,擦伤的薄膜,对金属装饰板的表面光固化涂层加以保护。
10.包装
按照产品的规格以及要求对成品包装。
本发明中所使用的粉末涂料为本领域中常用涂料,包括环氧粉末涂料、聚酯粉末涂料、聚氨酯粉末涂料或PVC(聚氯乙烯)粉末涂料。
本发明中所使用的光固化涂料为本领域中常用涂料,包括光固化清漆或光固化金属闪光涂料。
所述的光固化金属闪光涂料是在光固化清漆中加有0.1wt%~20wt%的金属颜料(如铝粉、珠光粉、闪光镭射片或它们的任意混合物等),使金属装饰板具有更强的装饰效果。
所述的金属材料是铝板、薄铁板(如马口铁板、镀锌板)、锡铁片或薄钢板。
本发明的金属装饰板,由于该金属装饰板的表面保护层是用光固化涂料以淋涂、喷涂或辊涂的工艺制作而成,漆膜丰满,具有立体感的镜面效果,可与金属覆膜板的表面效果相媲美,而且具有抗划伤、耐磨、耐腐蚀,耐老化、不易燃的优点。
本发明方法具有所需生产场地小,设备投资低,生产效率高,能耗少,低污染的优点。
附图说明
图1.本发明金属装饰板的制备工艺流程示意图。
图2.本发明金属装饰板的结构示意图。
图3.本发明金属装饰板的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1:采用淋涂光固化清漆制备金属装饰板
金属基材:铝板,厚度0.4mm
先裁剪并冲压成长×宽=300×300mm的直角方形金属板,在10wt%的金属表面处理剂水溶液中浸渍15分钟,再用自来水(常温)漂洗10分钟,在温度为150℃的烘道中烘3分钟,将水烘干。在金属板面层喷涂白色环氧粉末涂料,涂层厚度80~100um,200℃烘烤10分钟使粉末涂料固化,将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整,用抹布擦除表面灰尘,并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过皮带输送机在淋涂机上淋涂光固化清漆,淋涂机上料槽温度55℃,传输速度80米/分钟,金属板表面的光固化涂层厚度60~80um。在温度60℃的红外线下流平40秒钟,进入装有3支5kw紫外灯(高压汞灯),传输速度为30米/分钟的光固化机,固化后,经检验指标达到合格标准,贴聚丙烯保护膜,即得金属装饰板成品。
实施例2:采用淋涂光固化金属闪光涂料制备金属装饰板
金属基材:铝板,厚度0.5mm
先裁剪并冲压成长×宽=6000×100mm的直角长形金属板,在10wt%的金属表面处理剂水溶液中浸渍15分钟,再用自来水(常温)漂洗10分钟,自然晾干。在金属板面层喷涂深蓝色聚氨酯粉末涂料,涂层厚度80~100um,180℃烘烤15分钟使粉末涂料固化,将粉末涂层表面的颗粒用600目砂纸打磨平整,用抹布擦除表面灰尘,并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过皮带输送机进入淋涂机,淋涂在光固化清漆中掺有0.2wt%铝粉的光固化金属闪光涂料,淋涂机上料槽温度50℃,传输速度80米/分钟,金属板表面的光固化涂层厚度80~100um。在温度80℃的红外线下流平30秒钟,进入装有3支5.6kw紫外灯(高压汞灯),传输速度为40米/分钟的光固化机,固化后经检验指标达到合格标准,贴聚丙烯保护膜,即得金属装饰板成品。
实施例3:采用淋涂光固化金属闪光涂料制备印花金属装饰板
金属基材:马口铁板,厚度0.4mm
先裁剪并冲压成长×宽=600×600mm的直角方形金属板。在金属板面层喷涂米黄色聚酯粉末涂料,涂层厚度100~120um,180℃烘烤10分钟使粉末涂料固化,将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整,用抹布擦除表面灰尘,并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。用浅褐色自干性溶剂型油墨,在金属板表面胶印1mm宽单色条纹,印好图案的金属板通过80℃热风干燥1分钟。印有花纹图案的金属板通过皮带输送机进入淋涂机,淋涂在光固化清漆中掺有0.2wt%铝粉的光固化金属闪光涂料,淋涂机上料槽温度50℃,传输速度90米/分钟,金属板表面的光固化涂层厚度60~80um。在温度60℃的红外线下流平50秒钟,进入装有4支1kw铟灯的可见光固化灯,装有2支5kw紫外灯(中压汞灯),传输速度为40米/分钟的光固化机,固化后经检验指标达到合格标准,贴聚乙烯保护膜,即得金属装饰板成品。
实施例4:采用喷涂光固化清漆制备金属装饰板
金属基材:薄钢板,厚度0.3mm
先裁剪并冲压成长×宽=4000×150mm的直角长形金属板,在10wt%的金属表面处理剂水溶液中浸渍15分钟,再用自来水(常温)漂洗10分钟,在温度为160℃的烘道中烘3分钟,将水烘干。在金属板面层喷涂黄色PVC粉末涂料,涂层厚度80~100um,200℃烘烤10分钟使粉末涂料固化,将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整,用抹布擦除表面灰尘,并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过雾化室喷涂光固化清漆,光固化清漆用甲苯稀释成80wt%浓度,以达到适用于喷涂的粘度,传输速度40米/分钟,金属板表面的光固化涂层厚度20~30um。在温度60℃的红外线下流平40秒钟,进入装有3支5kw紫外灯(高压汞灯),传输速度为30米/分钟的光固化机,固化后经检验指标达到合格标准,贴聚乙烯保护膜,即得金属装饰板成品。
实施例5:采用喷涂光固化金属闪光涂料制备金属装饰板
金属基材:铝板,厚度0.3mm
先裁剪并冲压成长×宽=600×600mm的直角方形金属板,在10wt%的金属表面处理剂水溶液中浸渍10分钟,再用自来水(常温)漂洗10分钟,在温度为180℃的烘道中烘2分钟,将水烘干。在金属板面层喷涂深蓝色环氧粉末涂料,涂层厚度100~120um,180℃烘烤15分钟使粉末涂料固化,将粉末涂层表面的颗粒用600目砂纸打磨平整,用抹布擦除表面灰尘,并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过雾化室喷涂在光固化清漆中掺有10wt%珠光粉的光固化金属闪光涂料,光固化金属闪光涂料用乙酸丁酯稀释成60wt%浓度,以达到适用于喷涂的粘度,传输速度50米/分钟,金属板表面的光固化涂层厚度20~30um。在温度60℃的红外线下流平1分钟,进入装有3支5.6kw紫外灯(高压汞灯),传输速度为50米/分钟的光固化机,固化后经检验指标达到合格标准,贴聚丙烯保护膜,即得金属装饰板成品。
实施例6:采用喷涂光固化金属闪光涂料制备印花金属装饰板
金属基材:铝板,厚度0.5mm
先裁剪并冲压成长×宽=300×300mm的直角方形金属板,在10wt%的金属表面处理剂水溶液中浸渍10分钟,再用自来水(常温)漂洗10分钟,自然晾干。在金属板面层喷涂浅蓝色聚氨酯粉末涂料,涂层厚度80~100um,180℃烘烤10分钟使粉末涂料固化,将粉末涂层表面的颗粒用600目砂纸打磨平整,用抹布擦除表面灰尘,并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。用白色自干性溶剂型油墨,在金属板表面胶印白色云彩图案,印好图案的金属板通过80℃热风干燥1分钟。印有花纹图案的金属板通过皮带输送机进入雾化室,喷涂在光固化清漆中掺有0.5wt%铝粉的光固化金属闪光涂料,光固化金属闪光涂料用乙酸丁酯稀释成80wt%浓度,以达到适用于喷涂的粘度,传输速度50米/分钟,金属板表面的光固化涂层厚度20~30um。在温度80℃的红外线下流平30秒钟,进入装有6支3kw铟灯,传输速度为40米/分钟的光固化机,固化后经检验指标达到合格标准,贴聚乙烯保护膜,即得金属装饰板成品。
实施例7:采用辊涂光固化清漆制备金属装饰板
金属基材:薄钢板,厚度0.4mm
先裁剪并冲压成长×宽=4000×100mm的直角长形金属板,在10wt%的金属表面处理剂水溶液中浸渍10分钟,再用自来水(常温)漂洗10分钟,在温度为180℃的烘道中烘2分钟,将水烘干。在金属板面层喷涂军绿色环氧粉末涂料,涂层厚度80~100um,200℃烘烤10分钟使粉末涂料固化,将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整,用抹布擦除表面灰尘,并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过皮带输送机在辊涂机上按顺序通过正辊、逆辊和精密辊,辊涂光固化清漆,辊涂机上料槽温度50℃,传输速度40米/分钟,金属板表面的光固化涂层厚度20~60um。然后进入装有3支3kw紫外灯(高压汞灯),传输速度为30米/分钟的光固化机,同化后,经检验指标达到合格标准,贴聚乙烯保护膜,即得金属装饰板成品。
实施例8:采用辊涂光固化金属闪光涂料制备金属装饰板
金属基材:镀锌板,厚度0.5mm
先裁剪并冲压成长×宽=6000×300mm的直角长形金属板。在金属板面层喷涂红色聚酯粉末涂料,涂层厚度80~100um,180℃烘烤10分钟使粉末涂料固化,将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整,用抹布擦除表面灰尘,并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过皮带输送机在辊涂机上按顺序通过正辊、逆辊和精密辊,辊涂在光固化清漆中掺有8wt%铝粉的光固化金属闪光涂料,辊涂机上料槽温度60℃,传输速度30米/分钟,金属板表面的光固化涂层厚度20~60um。在温度60℃的红外线下流平30秒钟,进入装有3支5kw紫外灯(高压汞灯),传输速度为30米/分钟的光固化机,固化后,经检验指标达到合格标准,贴聚乙烯保护膜,即得金属装饰板成品。
实施例9:采用辊涂光固化金属闪光涂料制备印花金属装饰板
金属基材:马口铁板,厚度0.5mm
先裁剪并冲压成长×宽=600×600mm的直角方形金属板。在金属板面层喷涂浅灰色PVC粉末涂料,涂层厚度100~120um,180℃烘烤10分钟使粉末涂料固化,将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整,用抹布擦除表面灰尘,并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。用蓝色自干性溶剂型油墨,在金属板表面胶印单色条纹,印有花纹图案的金属板通过皮带输送机在辊涂机上按顺序通过正辊、逆辊和精密辊,辊涂在光固化清漆中掺有0.6wt%铝粉的光固化金属闪光涂料,辊涂机上料槽温度50℃,传输速度40米/分钟,金属板表面的光固化涂层厚度20~60um。在温度50℃的红外线下流平40秒钟,进入装有4支1kw镝灯的可见光固化灯,装有2支3kw紫外灯(氙灯),传输速度为40米/分钟的光固化机,固化后经检验指标达到合格标准,贴聚丙烯保护膜,即得金属装饰板成品。
实施例效果
采用淋涂、喷涂或辊涂光固化涂料生产的金属装饰板效果如下:
检测项目 |
实施例1 |
实施例2 |
实施例3 |
实施例4 |
实施例5 |
测试方法 |
涂膜厚度(um) |
70 |
75 |
65 |
25 |
20 |
GB/T 1764-1979(1989) |
铅笔硬度(H) |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
GB/T 6739-1996 |
光泽(60度,%) |
95 |
90 |
95 |
90 |
60 |
GB/T 1743-1979(1989) |
划格试验(级) |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
GB/T 9286-1998 |
耐水性(240小时) |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
GB/T 1733-1993 |
耐酸性(72小时) |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
GB/T 1763-1979(1989) |
耐碱性(72小时) |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
GB/T 1763-1979(1989) |
检测项目 |
实施例6 |
实施例7 |
实施例8 |
实施例9 |
测试方法 |
涂膜厚度(um) |
25 |
35 |
20 |
40 |
GB/T 1764-1979(1989) |
铅笔硬度(H) |
3 |
2 |
2 |
1 |
GB/T 6739-1996 |
光泽(60度,%) |
95 |
95 |
70 |
90 |
GB/T 1743-1979(1989) |
划格试验(级) |
0 |
0 |
0 |
0 |
GB/T 9286-1998 |
耐水性(240小时) |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
GB/T 1733-1993 |
耐酸性(72小时) |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
GB/T 1763-1979(1989) |
耐碱性(72小时) |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
无变化 |
GB/T 1763-1979(1989) |