擠壓轉(zhuǎn)印涂布方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子功能膜的涂布技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種擠壓轉(zhuǎn)印涂布方法。
【背景技術(shù)】
[0002]涂布技術(shù)是將一層或者多層具有特定功能的材料附著于基材表面上，以改善基材的表面功能或保護(hù)基材，增進(jìn)基材的利用價(jià)值，或者直接利用涂層表面特性，以利于后續(xù)加工或者提個(gè)產(chǎn)品的使用價(jià)值。常見的涂布技術(shù)有淋流涂布技術(shù)、冷轉(zhuǎn)印技術(shù)和輥式涂布技術(shù)，輥式涂布技術(shù)又分為薄膜卷材輥式涂布技術(shù)和平面板材輥式涂布技術(shù)。
[0003]淋流涂布技術(shù)是采用淋流涂布設(shè)備對(duì)板材進(jìn)行涂布，如圖1所示，該淋流涂布設(shè)備包括夾持板材P的C型吊具2'、垂掛C型吊具2'并具有懸掛鏈3'以驅(qū)動(dòng)板材I'運(yùn)行的懸掛鏈輸送線4'、設(shè)置于C型吊具2'下方并位于板材I'兩側(cè)的淋涂嘴5'、設(shè)置于所述板材P正下方的回液槽6'、與淋涂嘴6'相連并提供涂料8'的淋涂栗7'以及與淋涂栗7'連通并用于存放涂料8'的儲(chǔ)料桶9'。在涂布過程中，板材P由夾具夾持垂掛在懸掛鏈的C型吊具2'上，該C型吊具2'由懸掛鏈3'輸送機(jī)牽引，板材P隨之運(yùn)行；在板材P上方適當(dāng)高度設(shè)置兩個(gè)淋涂嘴5'，利用該淋涂嘴對(duì)板材P的一個(gè)面或分別對(duì)板材P兩個(gè)面淋流高分子涂料8';涂料8'是由淋涂栗7'供給，淋流在板材P表面的涂料8'由上而下緩慢流平，最終在表面形成近乎于鏡面的涂液膜層；經(jīng)光固化或熱固化后在板材P表面形成堅(jiān)硬涂層膜。然而，淋流涂布技術(shù)存在如下技術(shù)缺陷:(I)環(huán)境污染重，有機(jī)揮發(fā)物量很大，由于涂布流平的需要，涂布液需要加入75%?80%的有機(jī)溶劑作為稀釋劑，每涂布I平方米就有60?80毫升的有機(jī)溶劑要完全揮發(fā)排放到大氣中；(2)存在嚴(yán)重的安全隱患，淋流涂布使用大量的有機(jī)稀釋劑，都是閃點(diǎn)很低的易燃品；(3)設(shè)備占地面積大，能耗高，效率低，日(8小時(shí))涂布產(chǎn)量為1000 m2的生產(chǎn)線，最少需要500 m2的一萬級(jí)以上的凈化車間，整條生產(chǎn)線最低耗電量為150kw/小時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作工人至少需要10人，每平方米涂布成本達(dá)到20元以上；(4)品質(zhì)不穩(wěn)定:產(chǎn)品的品質(zhì)直接受到溫度、濕度、潔凈度的影響，產(chǎn)品質(zhì)量難以控制，膜層厚度不均勻，在一平方米面積內(nèi)，膜厚最薄3微米，最厚達(dá)到20微米，從而使膜層表面硬度、抗沖擊強(qiáng)度、顏色黃變度相差很大；(5)產(chǎn)品單一，生產(chǎn)線只能涂布鏡面防劃花膜層；(6)產(chǎn)品黃變嚴(yán)重，為了克服UV固化過程中“氧阻聚”現(xiàn)象，唯一的辦法只有提高UV輻照功率，不可避免使塑料基材的黃變指數(shù)超標(biāo)。
[0004]冷轉(zhuǎn)印技術(shù)主要是采用化學(xué)蝕刻、激光雕刻或其他的鐫刻工藝，在鏡面金屬或玻璃平板的表面制造出人們預(yù)期的圖案，其中包括點(diǎn)狀的、線狀的圖案(稱之為轉(zhuǎn)印模板)。具體地，在轉(zhuǎn)印模板上均勻涂布一層光固化高分子涂料；將透明塑料板材或薄膜貼在涂布高分子涂料的金屬或玻璃平板上；使透明塑料板材或薄膜與轉(zhuǎn)印模板之間的涂層，厚薄均勻、無氣泡、無褶皺；紫外光源垂直照射直至固化；將塑料板或薄膜與轉(zhuǎn)印模板分離；轉(zhuǎn)印模板上的圖案(包括鏡面)即完全轉(zhuǎn)印到塑料板或薄膜的涂層上。然而，冷轉(zhuǎn)印技術(shù)存在如下缺陷:(1)產(chǎn)品幅面小，冷轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印模板最大不超過400x600mm ; (2)生產(chǎn)效率很低，厚度0.8mm以下的塑料板材，平均每人日(8小時(shí))產(chǎn)量不超過20 nf /日；(3)超過Imm厚的板材，轉(zhuǎn)印質(zhì)量無法控制，良品率不超過70%。
[0005]薄膜卷材輥式涂布技術(shù)是利用輥式涂布設(shè)備對(duì)板材進(jìn)行涂布，如圖2所示，該輥式涂布設(shè)備包括存放涂布液3"的儲(chǔ)料桶30"、設(shè)置于所述儲(chǔ)料桶30"上方以將涂布液3"揚(yáng)起的涂布料輥6"、設(shè)置于該涂布料輥6"上方并與該涂布料輥6"朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的包膠轉(zhuǎn)移輥I"、與包膠轉(zhuǎn)移輥I"相互配合的包膠背輥7"以及輸送薄膜2"的放卷裝置4"和收卷裝置5"。在進(jìn)行涂布時(shí)，在包膠轉(zhuǎn)移輥I"上包敷著涂布液3"，在塑料薄膜2"表面滾動(dòng)，將涂布液3"均勻地涂布在薄膜2"表面，由收/放卷裝置4"、5"輸送機(jī)械運(yùn)送，經(jīng)過涂料流平A、加熱烘烤B、UV固化C而形成交聯(lián)固化膜層，完成涂布固化過程。該薄膜卷材輥式涂布技術(shù)存在如下缺陷:(I)環(huán)境污染重，有機(jī)物排放量大，因?yàn)楣に囆枰?，涂布液必須添?5?70 %的有機(jī)溶劑作為稀釋劑，每涂布一平方米有40-60毫升有機(jī)溶劑揮發(fā)量，按30 m2 /min的產(chǎn)量，每小時(shí)90升有機(jī)溶液揮發(fā)；(2)潛在安全隱患，涂布液中的稀釋劑全是易燃易爆有機(jī)溶劑；(3)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積達(dá)，投入資本大，能耗大，整個(gè)工藝過程分為:放卷一電暈一涂布一熱風(fēng)烘烤一UV固化一收卷，設(shè)備外形尺寸需達(dá)到長25米、寬1.8米和高2.6米，全部占地面積約500 m2以上，萬級(jí)以上凈化車間面積300 m2以上，配套恒溫恒濕空調(diào)功率不低于40kw，用電量在200kw/n以上；(4)產(chǎn)品單一，品質(zhì)難以控制，只能涂布0.38mm厚以下的薄膜卷料，只能涂布鏡面防劃花一種功能膜；(5)品質(zhì)難以控制，因?yàn)槭瞧矫嫱坎迹坎寄釉诠袒昂苋菀渍瓷蠅m埃，此外，溫度、濕度、潔凈度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響非常大，很難保證品質(zhì)的一致性。
[0006]平面板材輥式涂布技術(shù)(如圖3所示)是在涂布輥I"'和涂布料輥2"'之間精確定量添加涂布液3"'，涂布輥I"'與涂布料輥2"'對(duì)滾過程中沾滿了厚薄均勻的涂布液3"'，當(dāng)板材4"'在輸送機(jī)5"'運(yùn)送通過涂布輥2"'時(shí)，就被均勻的涂上了一層涂液，經(jīng)過UV固化而形成交聯(lián)固化膜層，完成涂布固化過程。然而，這種平面板材輥式涂布技術(shù)存在如下缺陷:(I)涂層的品質(zhì)較差，涂布液無有機(jī)溶劑、粘度比較高、流平性較差、膜層無法達(dá)到鏡面效果，一般用于低端產(chǎn)品涂布；(2)產(chǎn)品單一，只能用于板材的B級(jí)平面涂布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種擠壓轉(zhuǎn)印涂布方法，通過將轉(zhuǎn)印介質(zhì)和基材夾設(shè)涂布液并經(jīng)轉(zhuǎn)印處理形成涂布膜層，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中涂布技術(shù)中需采用稀釋劑而存在安全隱患以及僅能進(jìn)行單功能涂布加工的問題。
[0008]第一方面，提供了一種擠壓轉(zhuǎn)印涂布方法，包括以下步驟:
[0009]提供擠壓轉(zhuǎn)印涂布設(shè)備，所述擠壓轉(zhuǎn)印涂布設(shè)備包括具有輸入端和輸出端的機(jī)架以及設(shè)置于所述機(jī)架上以輸送基材的輸送裝置，所述輸送裝置包括同步滾動(dòng)的上擠壓輥和下擠壓輥；
[0010]提供涂布液，將所述涂布液淋流至所述基材表面；
[0011]提供轉(zhuǎn)印介質(zhì)，將所述轉(zhuǎn)印介質(zhì)包繞于所述上擠壓輥表面；
[0012]轉(zhuǎn)印，所述基材載著所述涂布液進(jìn)入所述上擠壓輥與所述下擠壓輥之間，所述涂布液夾設(shè)于所述基材和所述轉(zhuǎn)印介質(zhì)之間，在所述上擠壓輥和所述下擠壓輥之間的擠壓力作用下，于所述轉(zhuǎn)印介質(zhì)與所述基材之間形成涂布膜層，所述涂布膜層經(jīng)固化處理貼附于所述基材表面，所述轉(zhuǎn)印介質(zhì)表面的紋理轉(zhuǎn)印至固化處理后的所述涂布膜層表面。
[0013]進(jìn)一步地，在提供所述擠壓轉(zhuǎn)印涂布設(shè)備的步驟中，所述基材為離線狀態(tài)的塑料片材或者薄膜卷材，或者，所述基材為由擠出生產(chǎn)線在線連續(xù)擠出的塑料板材或者薄膜。
[0014]進(jìn)一步地，在轉(zhuǎn)印步驟中，調(diào)節(jié)所述上擠壓輥的壓力以改變所述涂布膜層的厚度。
[0015]進(jìn)一步地，在提供所述擠壓轉(zhuǎn)印涂布設(shè)備的步驟中，所述擠壓轉(zhuǎn)印涂布設(shè)備還包括:下傳動(dòng)輥和過渡壓輥，所述下傳動(dòng)輥和所述過渡壓輥設(shè)置于所述輸出端并相互配合，形成有所述涂布膜層的所述基材連同所述轉(zhuǎn)印介質(zhì)穿過所述下傳動(dòng)輥與所述過渡壓輥之間并與所述下傳動(dòng)輥和所述過渡壓輥同步運(yùn)行。
[0016]進(jìn)一步地，在提供所述擠壓轉(zhuǎn)印涂布設(shè)備的步驟中，所述下擠壓輥與所述上擠壓輥沿所述基材的傳送方向并排設(shè)置，所述基材順時(shí)針繞過所述下擠壓輥并與所述轉(zhuǎn)印介質(zhì)夾持有所述涂布液后共同逆時(shí)針繞過所述上擠壓輥。
[0017]進(jìn)一步地，在提供所述擠壓轉(zhuǎn)印涂布設(shè)備的步驟中，所述上擠壓輥和所述下擠壓輥上下排布于所述基材的上下兩側(cè)，所述上擠壓輥與所述過渡壓輥位于所述基材的同一偵牝所述下擠壓輥與所述下傳動(dòng)輥位于所述基材的另一相同側(cè)。
[0018]進(jìn)一步地，所述輸送裝置還包括:
[0019]下平面帶，繞設(shè)于所述下擠壓輥和所述下傳動(dòng)輥之間；
[0020]上傳動(dòng)棍，帶動(dòng)所述上擠壓棍轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0021]上平面帶，繞射于所述上擠壓輥和所述上傳動(dòng)輥之間；
[0022]其中，形成有所述涂布膜層的所述基材連同所述轉(zhuǎn)印介質(zhì)穿過所述上平面帶和所述下平面帶之間的間隙。
[0023]進(jìn)一步地，所述上平面帶代替所述轉(zhuǎn)印介質(zhì)，并且所述上平面帶上設(shè)有紋理圖案。
[0024]進(jìn)一步地，在轉(zhuǎn)印步驟中，所述上平面帶與所述下平面帶運(yùn)行時(shí)的線速度相同，并與所述基材、所述涂布膜層和所述轉(zhuǎn)印介質(zhì)同步運(yùn)行。
[0025]進(jìn)一步地，在提供所述擠壓轉(zhuǎn)印涂布設(shè)備的步驟中，所述上傳動(dòng)輥和所述下傳動(dòng)棍的線速度與所述基材的速度自動(dòng)同步。
[0026]進(jìn)一步地，在轉(zhuǎn)印步驟中，固化處理有固化裝置完成