一种膜压制花纹的加工工艺及其模具的制作方法
2023-12-03 08:43:14
EVA系列
本发明涉及一种膜的花纹压制工艺，特别涉及一种膜压制花纹的加工工艺及其模具。
热成型膜能压制花纹利用了其经高温软化后让其经过模具辊复制花纹到热成型膜上。但现市面上热成型膜压制花纹主要有两个方面受限，一种原因是温度：热成型膜遇温度容易软化，但是这个温度是个难以把控的技术环节，温度低则会压不了花纹或压纹太浅致使图案模糊不清；温度高则容易熔化粘在热辊上，而且压制不了细腻复杂的花纹；
另一方面是厚度：因加热软化后膜难支撑原因，所以热成型膜压制花纹一般都是8丝(1丝＝0.01mm＝10μm)以上的膜，8丝以下的热成型膜温度难把控而不易压制花纹。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种膜压制花纹的加工工艺，该工艺包括以下步骤：
步骤2：对叠合在一起的耐高温膜和热成型膜加热，使热成型膜达到软化状态；
步骤4：模具辊表面温度介于0～80摄氏度，在模具辊压制花纹的同时给压制好的热成型膜降温定型；
还包括复合材料层，所述的复合材料层至少为一层，所述的复合材料层始终有一侧与热成型膜贴合。
步骤1中，耐高温膜和热成型膜可为合在一起成叠合状态，或分别从放卷辊一起卷动，经过导辊，相交成叠合状态。
步骤3中，软化后的热成型膜依附在耐高温膜上，经过导辊，再通过模具辊和胶辊之间的缝隙，模具辊为表面设置有所需压制的花纹图案辊，此时热成型膜在模具辊一侧，耐高温膜位于胶辊的一侧，经过模具辊和胶辊之间很多压力的压合，使模具辊表面设置的压制的花纹图案复制到热成型膜上。
步骤4中，模具辊表面温度不高于30摄氏度，在压制的同时给热成型膜降温定型。
步骤5中，耐高温膜与热成型膜分离后，耐高温膜可重新投入步骤1中继续使用。
步骤2中，采用圆辊形式热辊，此形态加热装置中热辊且有胶辊贴合在一起，此时，叠合后的膜穿过热辊和胶辊贴合缝隙，耐高温膜绕在热辊上，热成型膜在耐高温的上表面，经过热辊的热成型膜软化，软化后的热成型膜依附在耐高温膜上表面。
步骤2中，在叠合后的膜经过的上方或下方的条状加热装置，加热装置内有可调温度发热体，且叠合后的膜经过加热装置处同时有导辊或者比条状加热装置宽的平台来支撑，此时耐高温膜位于发热体一侧，经过加热装置的热成型膜软化，软化后的热成型膜依附在耐高温膜上表面。
步骤2中，加热温度界于需压制花纹的热成型膜软化点和耐高温膜软化点间，加热温度高于热成型膜软化点且低于耐高温膜软化点。
步骤3中，模具辊压制花纹时的压力值根据模具辊表面花纹深浅、压膜层数、所需花纹压制深浅和热成型膜软化点而设定。
所述的热成型膜为厚度0.06mm的CPP膜，耐高温膜为PET膜，CPP膜压制花纹成闪光膜时，经过高温加热步骤，CPP膜温度介于120℃～150℃时，处于软化状态，PET膜的软化点在180℃～200℃，经过加热软化后的CPP膜通过模具辊和胶辊之间压合，模具辊和胶辊的压合力为1-20Kg/cm2，使软化状态下的CPP膜，达到压纹成型状态。
一种加工上述膜压制花纹工艺的模具,包括机架，机架上设有用于给叠合后的耐高温膜和热成型膜加热的加热机构；用于压制花纹且同时起到降温定型作用的模具辊和胶辊，所述的模具辊包括辊筒和通过吸附式或粘贴式依附在辊筒表面的压印模板。
还包括耐高温膜收卷辊和热成型膜收卷辊，所述的耐高温膜收卷辊和热成型膜收卷辊均设置在机架上，加工成型后处于叠合状态的耐高温膜和热成型膜通过第三导辊分离传导至耐高温膜收卷辊和热成型膜收卷辊，还包括带动耐高温膜收卷辊、热成型膜收卷辊和模具辊转动的电机。
还包括热成型膜放卷辊和耐高温膜放卷辊，热成型膜放卷辊和耐高温膜放卷辊均设置在机架上，还包括将热成型膜放卷辊和耐高温膜放卷辊上的热成型膜和耐高温膜叠合在一起传导至加热机构的第一导辊。
所述的压印模板以粘贴形式贴合在辊筒外表面，且压印模板绕辊筒一圈后首尾相连。
还包括复合材料层放卷辊，所述的复合材料层放卷辊设置在热成型膜放卷辊上端或下端。
本发明的有益效果：本工艺针对热成型膜压制花纹中的缺点，利用耐高温膜，对热成型膜压制花纹工艺进行创新，有效解决热成型膜受限的两个方面问题。同时此工艺可加工不同厚度的热成型膜，且图案深刻鲜明，复杂多样，而节约更换不一样机器压制花纹的成本支出，同时耐高温膜可多次投入到正常的使用中。如压制花纹后的热成型膜如有复合需要，仍要经过胶水复合工序，这样不仅工时延长，同时损耗变大，成本增加，而本专利复合无需胶水，既节能又环保。
步骤1：将耐高温膜和热成型膜叠合在一起；耐高温膜指的是软化点高于最高加热温度的材料，热成型膜指的是软化点低于最低加热温度的材料，详见下文举例1～3，耐高温膜和热成型膜的材料并不局限于本文中所提到的几种材料。
步骤2：对叠合在一起的耐高温膜和热成型膜加热，使热成型膜达到软化状态；加热的温度根据热成型膜和耐高温膜的软化点而定，最低加热温度高于热成型膜的软化点，最高加热温度不高于耐高温膜的软化点，详见下文举例1～3；
步骤4：模具辊表面温度介于0～80摄氏度，在模具辊压制花纹的同时给压制好的热成型膜降温定型；降温温度介于0～80摄氏度，模具辊表面温度是个相对温度，并不影响整个工艺，温度只是影响产品的质量，与能不能成型没有必然联系，温度在很大范围的区间都能成功，取决于材料厚度和环境冷热。模具辊表面温度介于0～80摄氏度，低于30摄氏度是目前来讲质量达到较好的状态。
还包括复合材料层，所述的复合材料层至少为一层，所述的复合材料层始终有一侧与热成型膜贴合，复合材料层可以是热成型膜也可以是非热成型膜，当复合材料层为热成型膜时，复合材料层与热成型膜加热压合为一体压制花纹，当复合材料层为非热成型膜时，热成型膜加热软化后附着在复合材料层再通过压合完成压制花纹和复合，当复合材料层为非热成型膜时，如镂空材料、纸等，但并不限定于此例。
步骤1中，耐高温膜和热成型膜可为合在一起成叠合状态，或分别从放卷辊一起卷动，经过导辊，相交成叠合状态，可先贴合在一起加热工序，也可通过导辊相交成叠合状态。
步骤2中，叠合后的热成型膜始终依附在耐高温膜上表面，发热机构的发热置并不限定，可设置在上端或下端，但是热成型膜始终是依附在耐高温膜上表面的，如果热成型膜设置在耐高温膜下方，当热成型膜软化后不能依附在耐高温膜上，可能会脱落下来或两膜不够贴合至使加热不均导致产品质量不稳，所以热成型膜必须依附在耐高温膜上方，当发热体在上方时，耐高温膜得放在热成型膜的下方，因为热成型膜烤软化了后依附在耐高膜上前行。
步骤3中，软化后的热成型膜依附在耐高温膜上，经过导辊，再通过模具辊和胶辊之间的缝隙，模具辊为表面设置有所需压制的花纹图案辊，此时热成型膜在模具辊一侧，耐高温膜位于胶辊的一侧，经过模具辊和胶辊之间很多压力的压合，使模具辊表面设置的压制的花纹图案复制到热成型膜上，模具辊和胶辊的压合力根据模具辊表面花纹深浅以及复合材料层的层数、所需花纹压制深浅和热成型膜软化点而设定，详见下文举例1～3。
步骤4中，模具辊表面温度不高于30摄氏度，在压制的同时给热成型膜降温定型，低于30摄氏度是目前来讲质量达到较好的状态，模具辊用科学冷却方式将温度降至30摄氏度以下，如通过模具辊内灌有水来降低温度。
步骤5中，耐高温膜与热成型膜分离后，耐高温膜可重新投入步骤1中继续使用。
步骤2中，采用圆辊形式热辊，此形态加热装置中热辊且有胶辊贴合在一起，此时，叠合后的膜穿过热辊和胶辊贴合缝隙，耐高温膜绕在热辊上，热成型膜在耐高温的外表面，经过热辊的热成型膜软化，软化后的热成型膜依附在耐高温膜上表面。
步骤2中，加热温度介于需压制花纹的热成型膜软化点和耐高温膜软化点间，加热温度高于热成型膜软化点且低于耐高温膜软化点。
步骤3中，模具辊压制花纹时的压力值根据模具辊表面花纹深浅、压膜层数、所需花纹压制深浅和热成型膜软化点而设定
实施例2；本实施例与实施例1不同之处在于，步骤2中，在叠合后的膜经过的上方或下方的条状加热装置，加热装置内有可调温度发热体，且叠合后的膜经过加热装置处同时有导辊或者比条状加热装置宽的平台来支撑，此时耐高温膜位于发热体一侧，经过加热装置的热成型膜软化，软化后的热成型膜依附在耐高温膜上，经过胶辊和模具辊之间很多压力的压合，其中热成型膜位于模具辊的一侧，耐高温膜位于胶辊的一侧，使模具辊表面设置的压制的花纹图案复制到热成型膜上，热成型膜完成花纹复制过程并定型，经过上方加热时，耐高温膜得在热成型膜的下面，实际上的意思就是热成型膜烤软化了，然后依附在耐高温膜上，这里面主要的就是很多压力的压合，也可以是平面的压合，并不全是圆辊形式，本实施例采用条状加热板加热，实施例1采用的是加热辊加热，但加热方式并不限定于此，实施例1和2只是说明较为常见的两种加热方式，也可通过其他加热方式来进行加热。
举例1：6丝CPP膜压制花纹成闪光膜，金葱膜，所述的热成型膜为厚度0.06mm的CPP膜，耐高温膜为PET膜，CPP膜压制花纹成闪光膜时，经过高温加热步骤，CPP膜温度介于120℃～150℃时，处于软化状态，PET膜的软化点在180℃～200℃，经过加热软化后的CPP膜通过模具辊和胶辊之间压合，模具辊和胶辊的压合力为1-20Kg/cm2，使软化状态下的CPP膜，达到压纹成型状态。
举例2：6丝CPP膜压制猫眼花纹，猫眼膜，CPP为热成型基材膜，PET做为耐高温膜，为隔热膜。猫眼膜属于浅度膜压，经过高温加热步骤，CPP膜温度介于125℃～135℃，处于软化的状态，PET做为隔热膜它的软化点在180℃～200℃左右；经过模具辊和胶辊之间1-20Kg/cm2的压力压合，使软化状态下的CPP膜，达到压纹成型状态。
举例3：10C CPP膜压制成闪光膜，CPP膜温度介于150℃～160℃，达到软化点，PET做为隔热膜它的软化点在180℃～200℃左右；膜压时压力值为1-20Kg/cm2即可。
如图1～图2所示，一种加工上述膜压制花纹工艺的模具，包括机架(未图示)，机架上设有用于给叠合后的耐高温膜和热成型膜加热的加热机构；用于压制花纹且同时起到降温定型作用的模具辊1和胶辊2，所述的模具辊1包括辊筒11和依附在辊筒11表面且为软性材质制成的压印模板12，各导辊和模具辊、收卷辊、放卷辊的转向都不同，通过电机齿轮配合控制转向，且电机设有减速齿轮箱，该结构为较为成熟的技术，不做过多赘述，压印模板为软质或硬质材料制造成均可，只要能依附在辊筒表面就行。
还包括耐高温膜收卷辊3和热成型膜收卷辊4，所述的耐高温膜收卷辊3和热成型膜收卷辊4均设置在机架上，加工成型后处于叠合状态的耐高温膜和热成型膜通过第三导辊5分离传导至耐高温膜收卷辊3和热成型膜收卷辊4，还包括带动耐高温膜收卷辊3、热成型膜收卷辊4和模具辊1转动的电机(未图示)。
还包括热成型膜放卷辊6和耐高温膜放卷辊7，热成型膜放卷辊6和耐高温膜放卷辊7均设置在机架上，还包括将热成型膜放卷辊6和耐高温膜放卷辊7上的热成型膜和耐高温膜叠合在一起传导至加热机构的第一导辊8，可将实现叠合好的耐高温膜和热成型膜直接加热工序，也可通过上述结构将未叠合的耐高温膜和热成型膜叠合后在加热工序。
所述的加热机构包括加热辊9和第二导辊10，加热机构并不局限于此种方式，也能够最终靠条状加热板进行加热。
所述的压印模板12粘贴在辊筒11外表面，且压印模板12绕辊筒11一圈后首尾相连，压印模板上印有所需印压的图案，为软性材质制成，可以是塑料板或者是复合板材等材质，贴合在辊筒上首尾相连，可拆卸，便于更换其他压印模板，能节约制作模具辊的成本，减少浪费，还可达到图案丰富多样的效果，压印模板不是非要首尾相连的结构，也可以是只粘贴或吸附在辊筒的一半表面上，另一半表面就是以辊筒的光滑面作为模版，已达到不一样的压印效果，压印模板首尾相连只是其中一种较为多用的方案。
还包括复合材料层放卷辊，所述的复合材料层放卷辊设置在热成型膜放卷辊上端或下端，复合材料层放卷辊可设为在热成型膜放卷辊上端或下端，复合材料层放卷辊至少为一个，也能够准确的通过产品需求来确定复合材料层的层数，复合材料层与热成型膜经过加热压合在一起，所以复合材料层与热成型膜一同被热成型膜收卷辊收卷，无需设置复合材料层收卷辊。
加工的步骤有多种，例如：第一种加工步骤，将实现叠合好的耐高温膜和热成型膜送入加热机构加热，然后通过模具辊压制花纹，完成压制花纹，后续在通过其他方法将耐高温膜和热成型膜分离开。
第二种加工步骤，设置有耐高温膜和热成型膜的放卷辊，通过导辊将两放卷辊上的耐高温膜和热成型膜叠合在一起加热、然后通过模具辊压合，完成压制花纹，后续在通过其他方法将耐高温膜和热成型膜分离开。
第三种加工步骤，将实现叠合好的耐高温膜和热成型膜送入加热机构加热，然后通过模具辊压制花纹，在通过导辊将耐高温膜和热成型膜分离开，且耐高温膜和热成型膜分别被耐高温膜收卷辊和热成型膜收卷辊收卷，完成整个步骤。
第四种加工步骤，设置耐高温膜放卷辊和热成型膜放卷辊，通过导辊将耐高温膜放卷辊和热成型膜放卷辊上的耐高温膜和热成型膜叠合在一起送入加热机构加热，然后通过模具辊压制花纹，在通过导辊将叠合状态的耐高温膜和热成型膜分别收卷到耐高温膜收卷辊和热成型膜收卷辊上，附图1中采取的就是第四种加工步骤，该种加工步骤较上述三种加工步骤更便利，一次性完成。
本发明的有益效果：本工艺针对热成型膜压制花纹中的缺点，利用耐高温膜，对热成型膜压制花纹工艺进行创新，有效解决热成型膜受限的两个方面问题。同时此工艺可加工不同厚度的热成型膜，且图案深刻鲜明，复杂多样，而节约更换不一样机器压制花纹的成本支出，同时耐高温膜可多次投入到正常的使用中，如压制花纹后的热成型膜如有复合需要，仍要经过复合工序，这样不仅工时延长，同时损耗变大，成本增加，因此在此工艺一道完成复合过程。