一种片材三辊涨紧压花装置及其转印片材的方法
【专利摘要】本发明涉及一种片材三辊涨紧压花装置，包括成三角形排列的涨紧轮、前光辊和后光辊，涨紧轮、前光辊和后光辊外部通过封闭钢带传动连接，前光辊和后光辊之间钢带上方设有结构辊，结构辊周面有转印模，结构辊表面与前光辊和后光辊表面的间距均小于或等于钢带厚度与待转印树脂片厚度之和，涨紧轮和前光辊之间设有加热钢带的加热器装置。本发明的一种片材三辊涨紧压花装置，使用钢带的涨紧作用可以使树脂充分地进入形状辊表面的转印模中，使得得到的树脂片表面能够充分转印形状辊表面的形状，同时，钢带的预热使钢带能够保持在一个较高的温度，使树脂片在被转印后能够有充分的时间冷却和释放其内应力，最终得到树脂片的耐候性大大提高。
【专利说明】一种片材三辊涨紧压花装置及其转印片材的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及加工转印片材材【技术领域】，尤其是涉及一种片材三辊涨紧压花装置及其转印片材的方法。
【背景技术】
[0002]作为制造表面具有形状的树脂片(表面形状转印树脂片)的方法，已知使用挤压机，在加热熔融状态下将树脂从模具挤出而制造连续的树脂片(连续树脂片)，使用转印模而将转印模的形状转印于连续树脂片的表面的方法(例如参照CN102310560)。在该方法中，将连续树脂片夹入挤压辊和形状辊夹持挤压，将形成于形状辊表面的转印模的形状转印于连续树脂片上。
[0003]近年来，在表面施加有形状的树脂片的制造方法中，一方面由于树脂不能充分地进入形状辊表面的转印模中，使得得到的树脂片表面的形状不均，差异较大，主要是因为在转印过程中，树脂片在转印形状过程中，材料的表面温度降低快，挤压辊和结构辊接触面小，无法产生足够及持续的压力进行结构定型。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术中转印效果差、转印有形状的片材在使用的过程中易变形的问题，提供一种片材三辊涨紧压花装置及其转印片材的方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种片材三辊涨紧压花装置，包括:涨紧轮、前光辊和后光辊，所述涨紧轮、前光辊和后光辊成三角形排列，所述涨紧轮、前光辊和后光辊外部通过封闭钢带传动连接，所述前光辊和后光辊之间钢带上方设有与钢带接触连接的结构辊，所述结构辊周面形成有转印模，所述结构辊表面与前光辊表面的间距小于或等于钢带厚度与待转印片材厚度之和，所述结构辊表面与后光辊表面的间距小于或等于钢带厚度与待转印片材厚度之和；所述前光辊附近设有加热钢带的加热器装置。
[0006]通过在结构辊外围设置钢带结构，可以保证在转印片材的过程中，使片材持续受力，以达到提高转印效率的目的；与此同时，在涨紧轮和前光辊之间的钢带周围设置有加热器装置，使钢带与片材接触时的温度处于一个相对较高的温度，一方面可以保证片材充分地进入结构辊表面的转印模中，另一方面可以保证片材与钢带接触的表面的温度保持在一个较高的范围内使得片材两表面温度的降幅相近，从而达到提高转印效果和片材的持久耐用性。
[0007]进一步地，所述钢带的外表面形成有转印模，这样可以满足对连续片材双面转印形状的要求。
[0008]进一步地，所述三辊涨紧压花装置中还设有用于压紧钢带使其贴合在结构辊上的挤压辊。
[0009]进一步地，所述转印模为在所述结构辊的周面上若干连续的、等间隔配置的凹凸结构，所述凹凸结构平行于所述结构辊的旋转轴，所述凹凸结构的配置间隔L为50μπι?2000 μ m。
[0010]进一步地，所述凹凸结构的深度H为50μπι?500μπι。
[0011]进一步地，所述凹凸结构的深度H相对于所述凹凸结构的配置间隔L的纵横比H/L为0.3以上。
[0012]进一步地，所述凹凸结构与垂直于所述结构辊旋转轴的平面的交线形成了凹凸结构轮廓，所述凹凸结构轮廓的形状为半圆形、半椭圆形或“V”字形。
[0013]进一步地，所述结构辊、前光辊、后光辊为加热辊。
[0014]进一步地，所述后光辊后设有搬运双辊。
[0015]一种转印片材的方法，包括:
[0016]预热工序，开启片材三辊涨紧压花装置使驱动轮带动所述钢带转动，同时开启加热器装置对钢带进行预热；
[0017]转印工序，以钢带和结构辊对连续片材夹持挤压，将结构辊周面的转印模转印于所述连续片材表面；
[0018]搬运工序，使所述转印工序中表面转印有转印模形状的连续片材与所述结构辊的周面密合地进行搬运；
[0019]剥离工序，将所述搬运工序中搬运的连续片材从结构辊的周面剥离。
[0020]进一步地，所述片材为树脂片，所述连续树脂片的树脂材料的玻璃化转变温度为Tg，即与所述结构辊周面相接的连续树脂片的表面温度为(Tg+50)°C?(Tg+150)°C，刚刚从所述结构辊周面剥离连续树脂片的表面温度为(Tg-50)°C?(Tg+100)°C，所述加热器装置对所述钢带的预热温度为(Tg-50)°C?(Tg+150)°C。
[0021]进一步地，所述连续树脂片的树脂材料为热塑性树脂，所述热塑性树脂包括:聚氯乙烯树脂、偏二氯乙烯树脂、醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩乙醛、聚苯乙烯、AS树月旨、ABS树脂、压克力树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、氟树脂、尼龙树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、赛璐珞、醋酸纤维素塑料或热可塑性聚酯中的一种。
[0022]本发明的有益效果是:本发明的一种片材三辊涨紧压花装置，使用钢带的涨紧作用可以使树脂充分地进入形状辊表面的转印模中，使得到的片材表面能够充分转印形状辊表面的形状，同时，钢带的预热使钢带能够保持在一个较高的温度，使片材在被转印后能够有充分的时间冷却和释放其内应力，最终得到片材的耐候性大大提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0024]图1是本发明的片材三辊涨紧压花装置的概要构成图；
[0025]图2是本发明实施例1的结构辊表面的转印模凹凸结构轮廓；
[0026]图3是本发明实施例2的钢带表面的转印模凹凸结构轮廓；
[0027]图4是本发明“V”字形凹凸结构轮廓示意图；
[0028]图5是本发明半圆形凹凸结构轮廓示意图；
[0029]图6是本发明半椭圆形形凹凸结构轮廓示意图；
[0030]图7是本发明的实施例3的片材三辊涨紧压花装置的概要构成图；
[0031]图8是本发明的实施例4的片材三辊涨紧压花装置的概要构成图；[0032]图9是本发明的实施例5转印树脂片的形状示意图；
[0033]图10是本发明的实施例6转印树脂片的形状示意图；
[0034]图11是本发明的实施例7转印树脂片的形状示意图；
[0035]图12是本发明的实施例8转印树脂片的形状示意图。
[0036]图中:1.涨紧轮，2.前光辊，3.后光辊，4.钢带，5.结构辊，6.加热器装置，7.挤压辊，51.凹凸结构，52.凹凸结构轮廓。
【具体实施方式】
[0037]下面结合具体实施例，进一步对本发明进行阐述，应理解，引用实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。
[0038]实施例1
[0039]如图1、图2和图4所示，一种片材三辊涨紧压花装置，包括涨紧轮1、前光辊2和后光棍3,涨紧轮1、前光棍2和后光棍3成三角形排列，涨紧轮1、前光棍2和后光棍3外部通过封闭钢带4传动连接，前光辊2和后光辊3之间钢带4上方设有与钢带4接触连接的结构棍5,结构棍5为内加热棍,结构棍5周面形成有转印模,转印模为在结构棍5的周面上若干连续的、等间隔配置的“V”字形凹凸结构51，“V”字形凹凸结构51平行于结构辊5的旋转轴，“V”字形凹凸结构51的配置间隔L为200 μ m, “V”字形凹凸结构51的深度H为100 μ m,结构辊5表面与前光辊2表面的间距小于或等于钢带4厚度与待转印片材厚度之和，结构辊5表面与后光辊3表面的间距小于或等于钢带4厚度与待转印片材厚度之和；所述前光辊2附近设有加热钢带4的加热器装置6。
[0040]实施例2
[0041]如图1至图3所示，一种片材三辊涨紧压花装置，包括涨紧轮1、前光辊2和后光辊3,涨紧轮1、前光棍2和后光棍3成三角形排列,涨紧轮1、前光棍2和后光棍3外部通过封闭钢带4传动连接，前光辊2和后光辊3之间钢带4上方设有与钢带4接触连接的结构辊5，结构棍5为内加热棍,结构棍5周面形成有转印模,转印模为在结构棍5的周面上若干连续的、等间隔配置的“V”字形凹凸结构51，“V”字形凹凸结构51平行于结构辊5的旋转轴，“V”字形凹凸结构51的配置间隔L为500 μ m，“V”字形凹凸结构51的深度H为200 μ m，钢带4的外表面形成有转印模，转印模为在钢带4的外表面上若干连续的、等间隔配置的“V”字形凹凸结构51，“V”字形凹凸结构51垂直于钢带4运行方向，“V”字形凹凸结构51的配置间隔L为500 μ m，“V”字形凹凸结构51的深度H为200 μ m，结构辊5表面与前光辊2表面的间距小于或等于钢带4厚度与待转印片材厚度之和，结构辊5表面与后光辊3表面的间距小于或等于钢带4厚度与待转印片材厚度之和；所述前光辊2附近设有加热钢带4的加热器装置6。
[0042]实施例3
[0043]如图5和图7所示，一种片材三辊涨紧压花装置，包括涨紧轮1、前光辊2和后光辊3，涨紧轮1、前光辊2和后光辊3成三角形排列，涨紧轮1、前光辊2和后光辊3外部通过封闭钢带4传动连接，前光辊2和后光辊3之间钢带4上方设有与钢带4接触连接的结构棍5,结构棍5为内加热棍,结构棍5周面形成有转印模,转印模为在结构棍5的周面上若干连续的、等间隔配置的半圆形凹凸结构51，半圆形凹凸结构51平行于结构辊5的旋转轴，半圆形凹凸结构51的配置间隔L为300 μ m,半圆形凹凸结构51的深度H为500 μ m,钢带4的外表面形成有转印模，转印模为在钢带4的外表面上若干连续的、等间隔配置的半圆形凹凸结构51，半圆形凹凸结构51垂直于钢带4运行方向，半圆形凹凸结构51的配置间隔L为400 μ m,半圆形凹凸结构51的深度H为400 μ m,结构棍5表面与前光棍2表面的间距小于或等于钢带4厚度与待转印片材厚度之和，结构辊5表面与后光辊3表面的间距小于或等于钢带4厚度与待转印片材厚度之和；所述前光辊2附近设有加热钢带4的加热器装置6，所述三辊涨紧压花装置中还设有用于压紧钢带4使其贴合在结构辊5上的挤压辊7。
[0044]实施例4
[0045]如图6和图8所示，一种片材三辊涨紧压花装置，包括涨紧轮1、前光辊2和后光辊3，涨紧轮1、前光辊2和后光辊3成三角形排列，涨紧轮1、前光辊2和后光辊3外部通过封闭钢带4传动连接，前光辊2和后光辊3之间钢带4上方设有与钢带4接触连接的结构棍5,结构棍5为内加热棍,结构棍5周面形成有转印模,转印模为在结构棍5的周面上若干连续的、等间隔配置的半椭圆形凹凸结构51，半椭圆形凹凸结构51平行于结构辊5的旋转轴，半椭圆形凹凸结构51的配置间隔L为200 μ m,半椭圆形凹凸结构51的深度H为500 μ m，钢带4的外表面形成有转印模，转印模为在钢带4的外表面上若干连续的、等间隔配置的” V”字形凹凸结构51，半椭圆形凹凸结构51垂直于钢带4运行方向，半椭圆形凹凸结构51的配置间隔L为200 μ m,半椭圆形凹凸结构51的深度H为200 μ m,结构棍5表面与前光辊2表面的间距小于或等于钢带4厚度与待转印片材厚度之和，结构辊5表面与后光辊3表面的间距小于或等于钢带4厚度与待转印片材厚度之和；所述前光辊2附近设有加热钢带4的加热器装置6，后光辊3前设有搬运双辊8，所述三辊涨紧压花装置中还设有用于压紧钢带4使其贴合在结构辊5上的挤压辊7。
[0046]实施例5
[0047]如图1、图2和图9所示，本实施例1所述的一种片材三辊涨紧压花装置转印树脂片的方法，首先，开启实施例1所示的片材三辊涨紧压花装置，使涨紧轮I (驱动轮)带动所述钢带4转动，同时开启加热器装置6对钢带4进行预热，使将加热熔融状态的PMMA树脂片制备装置的模具连续地挤出PMMA树脂片，通过调整模具到三辊涨紧装置的距离，使PMMA树脂片到达三辊涨紧装置的温度为150?250°C，并调整结构辊温度至50?200和钢带温度至50?250，使得PMMA树脂片与结构辊5剥离的温度为92_142°C ;当连续PMMA树脂片到达结构辊5时，以钢带4和结构辊5对连续PMMA树脂片夹持挤压，将结构辊5周面的转印模转印于所述连续PMMA树脂片表面；然后，使所述转印开始工序中表面转印有转印模形状的连续PMMA树脂片与所述结构辊5的周面密合地进行搬运；最后，后光辊3将所述搬运工序中搬运的连续PMMA树脂片从结构辊5的周面剥离，得到如图9所示的转印有“V”字形的连续PMMA树脂片。
[0048]实施例6
[0049]如图1至图3和图10所示，本实施例2所述的一种片材三辊涨紧压花装置转印树脂片的方法，首先，开启实施例1所示的片材三辊涨紧压花装置，使涨紧轮I (驱动轮)带动所述钢带4转动，同时开启加热器装置6对钢带4进行预热，使将加热熔融状态的PP树脂片制备装置的模具连续地挤出PP树脂片，通过调整模具到三辊涨紧装置的距离，使PP树脂片到达三辊涨紧装置的温度为190?290°C，并调整结构辊温度至90?190和钢带温度至90?240，使得PP树脂片与结构辊5剥离的温度为92-142°C ;当连续PP树脂片到达结构辊5时，以钢带4和结构辊5对连续PP树脂片夹持挤压，将结构辊5周面的转印模转印于所述连续PP树脂片表面；然后，使所述转印开始工序中表面转印有转印模形状的连续PP树脂片与所述结构辊5的周面密合地进行搬运；最后，后光辊3将所述搬运工序中搬运的连续PP树脂片从结构辊5的周面剥离，得到如图10所示的双面转印有“V”字形的连续PP树脂片。
[0050]实施例7
[0051]如图5、图7和图11所示，本实施例3所述的一种片材三辊涨紧压花装置转印树脂片的方法，首先，开启实施例1所示的片材三辊涨紧压花装置，使涨紧轮I (驱动轮)带动所述钢带4转动，同时开启加热器装置6对钢带4进行预热，使将加热熔融状态的PVA树脂片制备装置的模具连续地挤出PVA树脂片，通过调整模具到三辊涨紧装置的距离，使PVA树脂片到达三辊涨紧装置的温度为130?230°C，并调整结构辊温度至30?180和钢带温度至30?230，，使得PVA树脂片与结构辊5剥离的温度为92_142°C ；当连续PVA树脂片到达结构辊5时，以钢带4和结构辊5对连续PVA树脂片夹持挤压，将结构辊5周面的转印模转印于所述连续PVA树脂片表面；然后，使所述转印开始工序中表面转印有转印模形状的连续PVA树脂片与所述结构辊5的周面密合地进行搬运；最后，后光辊3将所述搬运工序中搬运的连续PVA树脂片从结构辊5的周面剥离，得到如图11所示的双面转印有半圆形的连续PVA树脂片。
[0052]实施例8
[0053]如图6、图8和图12所示，本实施例3所述的一种片材三辊涨紧压花装置转印树脂片的方法，首先，开启实施例1所示的片材三辊涨紧压花装置，使涨紧轮I (驱动轮)带动所述钢带4转动，同时开启加热器装置6对钢带4进行预热，使将加热熔融状态的PVC树脂片制备装置的模具连续地挤出PVC树脂片，通过调整模具到三辊涨紧装置的距离，使PVC树脂片到达三辊涨紧装置的温度为135?235°C，并调整结构辊温度至35?185和钢带温度至35?235，，使得PVC树脂片与结构辊5剥离的温度为92_142°C ;当连续PVC树脂片到达结构辊5时，以钢带4和结构辊5对连续PVC树脂片夹持挤压，将结构辊5周面的转印模转印于所述连续PVC树脂片表面；然后，使所述转印开始工序中表面转印有转印模形状的连续PVC树脂片与所述结构辊5的周面密合地进行搬运；最后，后光辊3将所述搬运工序中搬运的连续PVC树脂片从结构辊5的周面剥离，得到如图12所示的双面转印有半椭圆形的连续PVC树脂片。
[0054]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种片材三辊涨紧压花装置，其特征在于包括:涨紧轮(I)、前光辊(2)和后光辊(3)，所述涨紧轮(I)、前光辊(2)和后光辊(3)成三角形排列，所述涨紧轮(I)、前光辊(2)和后光辊(3)外部通过封闭钢带(4)传动连接，所述前光辊(2)和后光辊(3)之间钢带(4)上方设有与钢带(4)接触连接的结构辊(5)，所述结构辊(5)周面形成有转印模，所述结构辊(5)表面与前光辊(2)表面的间距小于或等于钢带(4)厚度与待转印片材厚度之和，所述结构辊(5)表面与后光辊(3)表面的间距小于或等于钢带(4)厚度与待转印片材厚度之和；所述前光辊(2)附近设有加热钢带(4)的加热器装置(6)。
2.如权利要求1所述的片材三辊涨紧压花装置，其特征在于:所述钢带(4)的外表面形成有转印模。
3.如权利要求1所述的片材三辊涨紧压花装置，其特征在于:所述三辊涨紧压花装置中还设有用于压紧钢带(4)使其贴合在结构辊(5)上的挤压辊(7)。
4.如权利要求1至3任一项所述的片材三辊涨紧压花装置，其特征在于:所述转印模为在所述结构辊(5)的周面上若干连续的、等间隔配置的凹凸结构(51)，所述凹凸结构(51)平行于所述结构辊(5)的旋转轴，所述凹凸结构(51)的配置间隔L为50μπι~2000 μ m。
5.如权利要求4所述的片材三辊涨紧压花装置，其特征在于:所述凹凸结构(51)的深度 H 为 50 μ m ~500 μ m。
6.如权利要求5所述的片材三辊涨紧压花装置，其特征在于:所述凹凸结构(51)的深度H相对于所述凹凸结构(51)的配置间隔L的纵横比H/L为0.3以上。
7.如权利要求6所述的片材三辊涨紧压花装置，其特征在于:所述凹凸结构(51)与垂直于所述结构辊(5)旋转轴的平面的交线形成了凹凸结构轮廓(52)，所述凹凸结构轮廓(52)的形状为半圆形、半椭圆形或“V”字形。
8.如权利要求1至3任一项所述的片材三辊涨紧压花装置，其特征在于:所述结构辊(5)、前光辊(2)和后光辊(3)为加热辊。
9.如权利要求1至3任一项所述的片材三辊涨紧压花装置，其特征在于:所述后光辊(3)后设有搬运双辊(8)。
10.一种转印片材的方法，其特征在于包括: 预热工序，开启片材三辊涨紧压花装置使驱动轮带动所述钢带转动，同时开启加热器装置对钢带进行预热； 转印工序，以钢带和结构辊对连续片材夹持挤压，将结构辊周面的转印模转印于所述连续片材表面； 搬运工序，使所述转印工序中表面转印有转印模形状的连续片材与所述结构辊的周面密合地进行搬运； 剥离工序，将所述搬运工序中搬运的连续片材从结构辊的周面剥离。
11.如权利要求10所述的一种转印片材的方法，其特征在于:所述片材为树脂片，所述连续树脂片的树脂材料的玻璃化转变温度为Tg，即与所述结构辊周面相接的连续树脂片的表面温度为(Tg+50)°C~(Tg+150)°C，刚刚从所述结构辊周面剥离连续树脂片的表面温度为(Tg-50)°C~(Tg+100)°C，所述加热器装置对所述钢带的预热温度为(Tg-50)°C~(Tg+150)°C。
12.如权利要求11所述的一种转印片材的方法，其特征在于:所述连续树脂片的树脂材料为热塑性树脂。
13.如权利要求12所述的一种转印片材的方法，其特征在于:所述热塑性树脂为聚氯乙烯树脂、偏二氯乙烯树脂、醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩乙醛、聚苯乙烯、AS树月旨、ABS树脂、压克力树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、氟树脂、尼龙树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚砜树脂 、赛璐珞、醋酸纤维素塑料或热可塑性聚酯中的一种。
【文档编号】B29C59/04GK103737913SQ201310751560
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】葛伟新, 李济常, 吴龙平, 谭峭峰 申请人:常州丰盛光电科技股份有限公司, 清华大学