专利名称：一种复膜工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于印刷业的生产工艺，尤其涉及一种复膜工艺。
背景技术：
为了使图片、产品说明书、包装盒、图纸和标签等印刷品表面更加美观，并且防水 和耐折皱，一般在印刷品的表面复合一层塑料保护膜，复合这种塑料保护膜的技术称为复 膜技术。现有的复膜机一般包括供膜装置、涂胶辊、加热烘干装置、热压辊、压力辊、纸张供 给装置和多个导辊，其复膜工艺的过程一般是将塑料膜通过涂胶辊涂上一层一定厚度的 胶，然后通过加热烘干装置使塑料薄膜上的胶呈现半干状态，再经过热压辊和压力辊将印 有文字或图案的印刷品和塑料薄膜热压复合成一体，并在热压辊和压力辊的后方设置夹送 辊和横切装置，将复膜后的印刷品按要求切片，或是设置收卷转轴，将复膜后的印刷品以卷 状收集。上述这种复膜工艺能够满足人们对印刷品表面的美观、防水和耐折皱的要求，但 是仍存在如下的缺陷一、采用水溶性胶或油溶性胶作为粘合剂，由于胶水的粘稠度较高， 决定其涂胶量较大，每平方米需涂胶12克左右，按目前胶水的一般价格18000元/吨计算， 每平方米的胶水成本需0. 216元。二、由于胶水的透明度比较差，并且无法涂得非常均勻， 因而对塑料薄膜的质量要求较高，如果塑料薄膜的平整度较差，在薄膜与印刷品之间会产 生雾泡，造成光亮度较差，并且印刷品因吸湿而容易使塑料薄膜和印刷品脱离。三、需要烘 干和热压复合，一方面烘干装置和热压辊的耗电量大；另一方面，并产生较高的温度，让工 人难以承受，增加了工作上的难度；还有，热压复合需要较大的压力，一般最低的压力操作 要求是8-12个大气压，而热压辊和压力辊一般由橡胶制成，这样容易造成热压辊和压力辊 损坏。四、复膜速度慢，每小时复膜大概是1900米左右。五、由于胶水在气温较低的地方，胶 水较易凝固，所以需采用凝固温度较低的胶水；而在气温较高的地方，胶水较难凝固，则需 采用凝固温度较高的胶水；因此在不同温度的地方还需选择不同的胶水，对生产造成不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种复膜工艺，这种复膜工艺能够大幅降低复 膜成本；对塑料薄膜质量要求低，复膜后平整度、光亮度好；无需热压复合，节省能源，使工 人操作舒适，辊筒经久耐用；复膜速度快；对各地方的温度差适应性强。采用的技术方案如 下一种复膜工艺，其特征是包括如下步骤步骤一、将塑料薄膜均勻涂上一层光固化胶；步骤二、将涂有光固化胶的塑料薄膜压合到物料上表面；步骤三、采用紫外线光照射塑料薄膜，使处于物料和塑料薄膜之间的光固化胶固 化，使塑料薄膜与物料复合成一体。为实施上述复膜工艺，所采用的复膜机包括供膜装置、涂胶装置、压合装置、物料供给装置、导辊、紫外光固化装置以及成品收集装置，供膜装置、涂胶装置、压合装置和成品 收集装置沿塑料薄膜的传送方向依序设置，物料供给装置设于供膜装置的下方并且处于压 合装置的前方，紫外光固化装置设于压合装置和成品收集装置之间并处于塑料薄膜的上 方。供膜装置、涂胶装置、压合装置、物料供给装置以及导辊均可采用现有复膜机中常 用的相应设备。供膜装置通常采用一条供膜转轴，塑料薄膜成卷放置在供膜转轴上，供膜转轴转 动使塑料薄膜送出。导辊在塑料薄膜或物料传送过程中用于支撑作用。涂胶装置通常包括胶槽、涂胶辊和刮胶辊，涂胶辊和刮胶辊相互平行并接触，涂胶 辊部分处于胶槽中，光固化胶装在胶槽中。转动涂胶辊从胶槽中粘起光固化胶，刮胶辊与涂 胶辊相互摩擦，将涂胶辊上的部分光固化胶刮去，使涂胶辊表面上的光固化胶更加均勻，涂 胶辊继续转动，将经过其表面的塑料薄膜涂布上一层光固化胶。物料供给装置通常包括纸张传送平台，纸张传送平台的出口与压合装置的位置相 对应，物料在压合装置的入口处与塑料薄膜会合。为了能适应柔软性纸张或薄膜的供给，物 料供给装置一般采用供料转轴，柔软纸张或塑料薄膜成卷状放置在供料转轴上，并在压合 装置入口处与塑料薄膜会合。压合装置通常包括相向滚动的压合橡胶辊和压合光棍，压合橡胶辊和压合光棍之 间有间隙，并且可调间隙的大小以适应不同厚度的纸张。塑料薄膜和物料从压合橡胶辊和 压合光棍之间的间隙穿过，压合橡胶辊和压合光棍相向滚动，将涂有光固化胶的塑料薄膜 压合到物料的上表面。紫外光固化装置发出紫外线光，照射到塑料薄膜上面，使处于塑料薄膜与物料之 间的光固化胶发生固化，将塑料薄膜与物料复合为一体。成品收集装置可以包括一根收卷转轴，收卷转轴转动，以卷状形式收集成品；也可 以不设置收卷转轴，而是设置两夹送辊和横切装置，对复膜后的成品进行切断，以单张形式 收集成品。优选上述供膜转轴、涂胶辊、刮胶辊、压合橡胶辊或压合光棍、纸张传送平台(或 供料转轴)和收卷转轴(或夹送辊)分别通过链轮(或皮带轮)和链条(或皮带)与驱动 机构传动连接。本发明所采用的固化方式跟以往的热压合不同，是采用光固化方式，通过采用紫 外线光使光固化胶固化，从而使塑料薄膜与物料复合为一体。光固化胶可以涂得非常稀薄、 均勻。光固化胶一般用于表面涂覆，如紫外(UV)光油、紫外(UV)油漆、紫外(UV)调金油、 紫外(UV)绑定胶、紫外(UV)排线胶等。由于光固化胶几乎都由丙烯酸酯类预聚物(又称 寡聚体)、活性单体和紫外线光引发剂构成，没有紫外线的照射则无法使光引发剂发生作用 进而无法使预聚物进一步聚合形成大分子(固体)而固化。因而，光固化胶一般都只用于 表面涂覆(UV光油、UV油墨、UV涂料等)或元器件的绑定(固定)。光固化胶通常不含可 挥发物的透明胶液，在固化过程中几乎没有挥发物(VOC)产生，几乎百分之百地由胶状体 转变为固体，所以光固化胶业具备了最基本的环保条件。本发明突破性地将光固化胶作为 粘合剂，用紫外线光将塑料薄膜复合到物料的上表面，须在常温下(42°以下)进行光固
4化，其采用的紫外线光必须纯度较高，尽量少含其它杂质光，尤其需要将红外线光控制在极 小的范围内。为了获得在常温下进行光固化的工作条件，并且达到结构简单、节约成本的目的， 作为本发明的优选方案，所述步骤三中，通过水冷方式将紫外光源所产生的高温及时散去。 一般情况下，大功率的紫外光源，其发热量很大，过高的温度也会使塑料薄膜熔化、折皱或 扭曲，导致无法将塑料薄膜复合到物料的表面。本发明优选的做法是在紫外光源的外部设 置一个水冷罩，水冷罩上设有进水口和出水口，水冷罩下方设有供光线射出的透射口，在透 射口处设有红外线滤光片。从进水口处通入冷水，冷水流经水冷罩后，从出水口排出，将紫 外光源所产生的热量散发掉。为了获得符合要求的紫外线光，并且达到结构简单、节约成本的目的，作为本发明 的优选方案，所述步骤三中，还采用红外线滤光片过滤掉红外线光。一般情况下，大功率的 紫外光源，发出紫外线光的同时夹杂着大量的红外线光，红外线光直接照射到塑料薄膜表 面，产生大量的热量，使薄膜薄膜熔化、折皱或扭曲，导致无法将塑料薄膜复合到物料的表 面。本发明优选的做法是在紫外光源的外部设置一个水冷罩，水冷罩上设有进水口和出水 口，水冷罩下方设有供光线射出的透射口，在透射口处设有红外线滤光片，红外线滤光片过 滤掉红外线光，得到纯度较高的紫外线光。为了达到更好的复膜效果，作为本发明的优选方案，所述步骤三中，还对塑料薄膜 和物料施加一个作用力，使塑料薄膜紧贴在物料的表面。在步骤二中，只是将塑料薄膜压 合到物料的上表面，此时的光固化胶并没有固化，塑料薄膜与物料很容易脱离，为达到良好 的复合效果，需要对物料和塑料薄膜施加作用力，使两者紧贴在一起。本发明的优选做法 是在紫外线光照射塑料薄膜处的下方设置一支撑光辊，将物料和塑料薄膜向上支撑，再在 支撑光辊后方设置一下压光辊，下压光辊处于塑料薄膜上方，这样压合装置和下压光辊对 物料及塑料薄膜产生向下的作用力，而支撑光辊对物料及塑料薄膜产生向上的作用力，从 而使塑料薄膜紧贴到物料的上表面。上述支撑光辊也可以采用一个具有圆弧面的支撑件代 替，在压合装置和下压光辊的配合下，同样达到对物料和塑料薄膜施加作用力的效果。为了达到涂胶更薄、更均勻的目的，作为本发明进一步的优选方案，所述步骤一中 采用一对具有转动速度差的涂胶辊和刮胶辊对塑料薄膜进行涂胶。涂胶辊转动，从胶槽中 粘起光固化胶，刮胶辊与涂胶辊相互摩擦，将涂胶辊上的部分光固化胶刮去，使涂胶辊表面 上的光固化胶更加均勻，涂胶辊继续转动，将经过其表面的塑料薄膜涂布上一层光固化胶。 将涂胶辊和刮胶辊的转动速度设置为具有一定的速度差，使涂胶辊和刮胶辊之间更好的摩 擦，从而使涂胶更薄、更均勻。涂胶辊和刮胶辊的设置方式可以是涂胶辊和刮胶辊均主动 转动，转动方向相同；优选涂胶辊和刮胶辊均主动转动，转动方向相反，并具有一定的速度 差。为了达到保护压合辊筒的目的，作为本发明进一步的优选方案，所述步骤二中，使 塑料薄膜覆盖到物料上的压合力为0. 5-2个大气压。由于采用光固化方式，将塑料薄膜压 合到物料的上表面时，无需象热压合方式那样要求8-12个大气压，而只需将塑料薄膜覆盖 到物料的上表面就可以，将压合力限定为0. 5-2个大气压，使两压合辊筒之间的作用力非 常小，大大减小了两压合辊筒间的摩擦，使压合辊筒不容易受损，经久耐用。为了达到更好的复膜效果的目的，作为本发明进一步的优选方案，所述步骤三中，还采用水冷的方式将光固化过程中产生的热量散去。经过红外线滤光片过滤的紫外线光 中还夹杂有少量的红外线光，照射到塑料薄膜上，会产生少量的热量，如果热量没有及时散 掉，则会积聚在支撑光辊上，使支撑光辊越来越热，温度变高则会使塑料薄膜熔化、折皱或 扭曲，影响复膜效果。在本发明中，将支撑光辊设置为水冷辊，既简化了结构又解决了散热 问题，达到更好的效果。为了达到更好的复膜效果，作为本发明进一步的优选方案，所述步骤一中采用的 光固化胶为塑料紫外光油。塑料紫外光油(塑料UV光油)更适用于塑料的粘合，固化时能 使塑料薄膜很好的复合到物料的上表面。本发明的复膜工艺，由于采用光固化方式进行复合，相应的采用光固化胶作为粘 合剂，而由于光固化胶可以涂得非常薄，每平方米的涂胶量约3克，光固化胶每吨约25000 元，这样每平方米的胶水成本约0. 075元，比起现有热压合方式的胶水成本需0. 216元大大 减少，大幅降低了复膜成本；由于光固化胶的透明性好，可以涂得非常薄，故对塑料薄膜的 透光性、平整度要求不用那么高，复膜后平整度、光亮度好；由于采用光固化方式进行复合， 无需对胶水进行烘干，无需热压复合，不会产生高温，节省能源，使工人操作舒适；由于无需 热压合，在压合装置部分，两个辊筒间的压合力要求明显降低，一般只需0. 5-2个大气压， 大大减小两辊筒间的磨损，使辊筒经久耐用；因为紫外线光照射到塑料薄膜上，使光固化胶 及时固化，不会受到以往烘干胶水的时间制约，复膜速度大大提高，每小时可达4300米左 右；由于采用光固化方式，采用光固化胶作为粘合剂，光固化胶只有在紫外线光的照射下才 会固化，克服了普通胶水凝固对温度的要求，对各地方的温度差适应性强。另外，由于采用 光固化方式，涂胶更薄，并设置了用于输送成卷物料的送料辊筒，使得能够在成卷的薄纸或 塑料薄膜上复膜；通过对塑料薄膜和物料施加作用力，使得光固化胶在固化时塑料薄膜和 物料紧密贴在一起，复膜效果更好。
附图是本发明优选实施方式的结构示意图
具体实施例方式下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。如附图所示，为实施本发明的复膜工艺，所采用的复膜机包括供膜装置、涂胶装 置、压合装置、物料供给装置、导辊1、支撑光辊2、下压光辊3、紫外光固化装置以及成品收 集装置，供膜装置、涂胶装置、压合装置和成品收集装置沿塑料薄膜4的传送方向依序设 置，物料供给装置设于供膜装置的下方并且处于压合装置的前方，支撑光辊2和下压光辊3 依序设于压合装置和成品收集装置之间，紫外光固化装置设于支撑光辊3上方并处于塑料 薄膜4的上方。供膜装置包括供膜转轴5，塑料薄膜4成卷放置在供膜转轴5上，供膜转轴5转动 使塑料薄膜4送出。涂胶装置包括胶槽6、涂胶辊7和刮胶辊8，涂胶辊7和刮胶辊8相向滚动设置，并 且相互平行、相互接触，涂胶辊7部分处于胶槽6中。压合装置包括相向滚动的压合橡胶辊9和压合光棍10，压合橡胶辊9和压合光棍
610之间有间隙，压合橡胶辊9与升降气缸11的活塞杆连接，通过升降气缸11调节间隙的大 小以适应不同厚度的纸张。物料供给装置通常包括纸张传送平台12，纸张传送平台12的出口与压合装置的 位置相对应。为了能适应柔软性纸张或薄膜的供给，物料供给装置还包括供料转轴13，纸张 或塑料薄膜成卷状放置在供料转轴13上。紫外光固化装置包括紫外线光源14、水冷罩15和红外线滤光片16 ；水冷罩14上 设有进水口 17和出水口 18，水冷罩14下方设有供光线射出的透射口 19 ；红外线滤光片16 设于透射口 19处。成品收集装置可以包括一根收卷转轴20，收卷转轴20转动，以卷状形式收集成
P
ΡΠ O优选上述供膜转轴5、涂胶辊7、刮胶辊8、压合光棍10、纸张传送平台12、供料转轴 13和收卷转轴14分别通过皮带轮和皮带与驱动机构传动连接。下面结合上述复膜机，对本发明复膜工艺的优选实施方式作进一步详述步骤一、将塑料薄膜4放置在供膜转轴5上，并依次穿过导辊1、涂胶辊7、压合橡 胶辊9和压合光棍10、支撑光辊2和紫外光固化装置、下压光辊3、成品收集装置；涂胶辊7 转动，从胶槽6中粘起塑料UV光油，刮胶辊8与涂胶辊7相互摩擦，将涂胶辊7上的部分塑 料UV光油刮去，使涂胶辊7表面上的塑料UV光油更加均勻，涂胶辊7继续转动，将经过其 表面的塑料薄膜4涂布上一层塑料UV光油。步骤二、从纸张传送平台12供应片状物料(如果是成卷的纸张或薄膜等物料，则 从供料转轴供料)，物料与涂有塑料UV光油的塑料薄膜4在压合橡胶辊9和压合光棍10处 会合，压合橡胶辊9和压合光棍10将涂有塑料UV光油的塑料薄膜4压合到物料上表面；通 过调节与压合橡胶辊9相连接的气缸11，将压合橡胶辊9和压合光棍10之间的压合力控制 在0. 5-2个大气压。步骤三、在紫外光源14的外部设置水冷罩15，在水冷罩15的进水口 17通入冷水， 冷水将紫外光源14发出的热量散发掉并从出水口 18排出，使紫外线光源14处于常温的工 作环境；在水冷罩15的透射口 19处，设置红外线滤光片16，对紫外光源14发出的光进行 过滤，特别过滤掉红外线光，获得高纯度的紫外线光；高纯度的紫外线光照射到塑料薄膜4 的上表面，使处于物料和塑料薄膜4之间的塑料UV光油固化，使塑料薄膜4与物料复合为 一体；在复合时，通过支撑光辊2、下压光辊3和压合装置，对物料和塑料薄膜4产生一个作 用力，使塑料薄膜4在复合到物料的表面时，始终保持紧贴在物料的上表面。最后，设置收卷转轴20，以卷状形式收集成品。在其它实施方式中，其它步骤相同，只是在最后收集成品时，将成品收集装置设置 为包括两夹送辊和横切装置，两夹送辊和横切装置均与传动机构传动连接，对复膜后的成 品进行切断，以单张形式收集成品。在其它实施方式中，步骤三中，对物料和塑料薄膜施加作用力时，支撑光辊采用一 个具有圆弧面的支撑件代替，在压合装置和下压光辊的配合下，同样达到对物料和塑料薄 膜施加作用力的效果，其它步骤相同。在其它实施方式中，步骤二中，可以仅采用纸张传送平台供给片状物料或仅采用 供料转轴供给成卷物料。
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在其它实施方式中，上述供膜转轴、涂胶辊、刮胶辊、压合光棍、纸张传送平台、供 料转轴和收卷转轴与驱动机构的连接方式可以是通过链轮和链条来连接。
权利要求
一种复膜工艺，其特征是包括如下步骤步骤一、将塑料薄膜均匀涂上一层光固化胶；步骤二、将涂有光固化胶的塑料薄膜压合到物料上表面；步骤三、采用紫外线光照射塑料薄膜，使处于物料和塑料薄膜之间的光固化胶固化，使塑料薄膜与物料复合成一体。
2.如权利要求1所述的腹膜工艺，其特征是所述步骤三中，通过水冷方式将紫外光源 所产生的高温及时散去。
3.如权利要求1所述的腹膜工艺，其特征是所述步骤三中，还采用红外线滤光片过滤 掉红外线光。
4.如权利要求1所述的腹膜工艺，其特征是所述步骤三中，还对塑料薄膜和物料施加 一个作用力，使塑料薄膜紧贴在物料的表面。
5.如权利要求2或3或4所述的腹膜工艺，其特征是所述步骤一中，采用一对具有转 动速度差的涂胶辊和刮胶辊对塑料薄膜进行涂胶。
6.如权利要求2或3或4所述的腹膜工艺，其特征是所述步骤二中，使塑料薄膜覆盖 到物料上的压合力为0. 5-2个大气压。
7.如权利要求2或3或4所述的腹膜工艺，其特征是所述步骤三中，还采用水冷的方 式将光固化过程中产生的热量散去。
8.如权利要求2或3或4所述的腹膜工艺，其特征是所述步骤一中采用的光固化胶 为塑料紫外光油。
全文摘要
本发明涉及一种复膜工艺，包括如下步骤步骤一、将塑料薄膜均匀涂上一层光固化胶；步骤二、将涂有光固化胶的塑料薄膜压合到物料上表面；步骤三、采用紫外线光照射塑料薄膜，使处于物料和塑料薄膜之间的光固化胶固化，使塑料薄膜与物料复合成一体。本发明的复膜工艺，由于采用光固化方式进行复合，相应的采用光固化胶作为粘合剂，可以涂得非常薄，大幅降低复膜成本；复膜后平整度、光亮度好；无需对胶水进行烘干，无需热压复合，不会产生高温，节省能源，使工人操作舒适；由于无需热压合，两个辊筒间的压合力要求明显降低，大大减小两辊筒间的磨损，使辊筒经久耐用；不会受到烘干胶水的时间制约，复膜速度大大提高；对各地方的温度差适应性强。
文档编号B32B37/12GK101983866SQ20101025779
公开日2011年3月9日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者郑健生 申请人:郑健生