制作烫印RFID电子标签的生产方法与流程

文档序号:11323867阅读:575来源:国知局

本发明属于信息技术领域,具体涉及一种制作烫印rfid电子标签的生产方法。



背景技术:

rfid的英文全称是radiofrequencyidentificationrfid,射频识别简单地讲就是一种非接触式的自动识别技术,它是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,整个识别工作无须人工干预,可以工作于各种恶劣环境。rfid技术可以识别高速运动的物体和单个非常具体的物体,并可同时识别多个标签。由于它采用无线电射频,可以透过外部材料读取数据,而且可以同时对多个物体进行识别,所以,更方便快捷,除了这些,还有一个最大的特点是存储信息量非常大。未来电子标签的应用范围将是非常广泛的。

现有的天线生产技术:主要有蚀刻法(也称减法)、绕线法、电镀法(也称电铸法或电化学法)以及印刷法。

蚀刻法也称为减法制作技术。其制作流程如下(以铜质天线为例):首先在一个塑料薄膜上层压一个平面铜箔片;然后在铜箔片上涂覆光敏胶,干燥后通过一个正片(具有所需形状的图案)对其进行光照;放入化学显影液中,此时感光胶的光照部分被洗掉,露出铜;最后放入蚀刻池,所有未被感光胶覆盖部分的铜被蚀刻掉,从而得到所需形状的铜线圈。

蚀刻法生产的天线,精度高,能够与读写机的询问信号相匹配,同时在天线的阻抗、应用到物品上的射频性能等都很好,但是它的缺点就是成本太高,是一种消耗能源的生产方法,也容易形成对环境的污染。

绕线法,利用线圈绕制法制作rfid标签时,要在一个绕制工具上绕制标签线圈并进行固定,此时要求天线线圈的匝数较多(典型匝数50-l500匝)。这种方法用于频率范围在125-134khz的rfid标签,其缺点是成本高、生产速度慢。

电镀法,也称电铸法或电化学法。基本流程是,首先在绝缘基板上通过印刷的方式印刷电镀的种子,然后放入电镀槽中进行电镀,完成天线的生产。这种方法生产天线周期比较长,速度比较慢,生产效率低,电镀过程中的冲洗液和电镀废液都会对环境造成污染。

印刷法天线是直接用导电油墨在绝缘基板(薄膜)上印刷导电线路,形成天线和电路,又叫添加法制作技术。主要的印刷方法已从只用丝网印刷扩展到胶印、柔性版印刷、凹印等制作方法,较为成熟的制作工艺为网印与凹印技术。印刷技术的进步及其进一步应用于rfid天线的制作使rfid标签的生产成本降低,从而促进了rfid电子标签的应用。

烫印的实质是转印,是把烫金纸上面的图案通过热和压力的作用转移到承印物上面的工艺过程。烫印时烫金纸的黏结层熔化与承印物表面形成附着力,同时烫金纸的离型剂中的硅树脂流动与载体薄膜发生分离,载体薄膜上面的图文就被转移到承印物上面。

烫印材料的结构:

(1)基材薄膜烫金纸和转印纸一般是在pet薄膜上面制作转印层建立起来的多层结构。pet薄膜具有尺寸稳定性好、张力均匀、耐温性好等优点。pet薄膜在加工时能够形成纵向的直条纹在上面蒸镀铝层和铜层就是目前比较流行的拉丝烫金纸。

(2)离型剂:离型剂就是在常温下保持固体状态具有黏性而且在一定温度下发生熔化流动的油性物质。它起着缓冲pet薄膜和转印层或印刷层附着力的作用。离型剂一般是低黏度的硅树脂,可用凹版印刷机或者涂布机在pet薄膜上涂布用酒精调稀。

(3)镀铝层和印刷层:通常我们将通过凹版印刷机印刷上图文后制作的薄膜叫做热转印纸。而把通过蒸镀产生镀层的薄膜叫做烫金纸。这一点是烫金纸和转印纸的主要区别,无论是镀层还是印刷层都不能被高温破坏。热转印膜更容易形成写真效果的图像,是目前塑料产品装饰的重要方法。烫金纸则倾向于进行激光处理制成各种类型的激光效果,在防伪包装方面发挥作用。

(4)热熔胶层:印刷油墨和产品之间的附着力从本质上讲来源于油墨的干燥,也就是形态的变化带来表面张力的变化。但是烫金纸和转印纸上面的镀层或油墨层是已经彻底干燥的和产品表面不能直接附着。而在最后的镀层或印刷层上涂布一层转印胶水解决了这个问题。与产品的附着力好坏取决于转印胶水和产品材质的匹配性。

通常烫印类标签产品的结构包括烫印基膜,该基膜的烫印面依次是水蜡、胶粘剂、烫印层、烫印转移胶;另外在基膜的另一面涂布有硅油层。这种烫印结构复杂,加工工序太多,周期长,消耗材料,造成产品浪费。特别是对于rfid电子标签inaly来说,难以做出符合使用要求的烫印类电子标签。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种制作烫印rfid电子标签的生产方法,制备的产品是一种基于pet膜的可以烫印方式粘贴到标的物表面的rfid智能电子标签,标签pet单面带有天线或者两面都带有天线,性能质量稳定,便于包装生产线规模化应用。

本发明所述的制作烫印rfid电子标签的生产方法,包括以下步骤:

(1)在pet层上复合天线,再绑定芯片,然后复合或涂布热熔胶膜,制备得到烫印标签;

(2)对烫印标签进行模切,模切刀具的刀锋上设有模切连点,模切后,这些连点间隔分布在烫印标签的周围,标签依靠这些连点连接在pet层上;

(3)在标签烫印机上,通过放卷轴安装烫印标签,通过收料轴收取烫印后的余料,在烫印机烫印区域设置有风冷装置,依靠烫印头的加热和压力将烫印标签烫印到标的物表面上,同时在风冷装置的作用下,冷却烫印胶膜,收料轴拉动pet膜,标签连点处断开,留在标的物表面上,余料被收走,完成烫印制作。

热熔胶膜为tpu、po、pes、pa或eva。

模切方式为机械模切或激光模切。

机械模切为平压平、圆压平或圆压圆。

作为一种优选的技术方案,本发明所述的制作烫印rfid电子标签的生产方法,包括以下步骤:

(1)在pet层上复合天线,再绑定芯片,得到电子标签inlay;

(2)在加热覆膜设备上,选择eva类型的并复合有离型纸的热熔胶膜,在温度115℃的条件下,压力0.5mpa,车速10米/分,复合热熔胶膜,并进行收卷;

(3)用圆压圆模切方式进行模切,模切刀具的制作要求:每条刀锋上有均匀的切口,即模切连点,切口长0.5mm,间隔不能超过10mm;在旋转模切机上,以离型纸为基材,对复合热熔胶膜的inlay进行模切,刀锋模切部分为全切透,切口位置为连接点;模切后的inlay因为有均匀的连点,仍然可以收卷;

(4)分切:在旋转模切机上,模切之后,同时分切成单道产品。

(5)烫印操作:在标签烫印机上,通过放卷轴安装烫印标签,通过收料轴收取烫印后的余料,在烫印机烫印区域设置有风冷装置,依靠烫印头的加热和压力将烫印标签烫印到标的物表面上,同时在风冷装置的作用下,冷却烫印胶膜,收料轴拉动pet膜,标签连点处断开,留在标的物表面上,余料被收走,完成烫印制作。

烫印设备为单头半自动烫印机,调整好走料路径,设置烫印参数,烫印头的加热温度在90-150℃之间,压力在0.05-0.1mpa,优选时间0.8s。用光线传感器识别inlay位置,选择纸盒为烫印标的物,进行定位烫印。烫印底座有负压吸风工装用来固定包装产品,当标签在烫印头加热加压烫印在包装盒表面后,电子标签inlay在走料辊张力的作用下,配合烫印胶的粘结牢度,标签从基材上的连接点位置断开,并完成烫印。

风冷装置的温度在15-30℃。

对本发明产品进行剥离标签测试:标签在外力作用下,如果从包装盒表面试图揭起时,会破坏包装盒表面,在电子标签inlaypet膜上模切时花刀时,inlay会很容易地被撕坏,具有较强的防伪性能。

综上所述,本发明具有以下优点:

(1)本发明直接在标签的烫印面上复合或涂布可以烫印的热熔胶膜,然后通过模切方式完成烫印标签的加工,烫印时,加热烫印配合冷却工艺,完成标签烫印后排废。

(2)本发明生产的烫印标签结构简单,加工周期短,速度快效率高,降低生产成本,同时为设计开发智能包装提供支持;有利于电子标签在包装产品上大规模应用,可以降低烫印rfid电子标签的制作成本。

(3)本发明克服了不干胶标签容易被完整转移使用的最大缺陷,防伪力度高;采用连点模切的方式,解决了标签烫印后的余料排废工艺难题;为了便于在烫印时排废,在烫印区域设置风冷装置,对烫印后的标签进行瞬间冷却,让烫印胶膜冷却粘牢,便于将标签模切连点拉断排废。

(4)采用本发明方法制备的产品是一种基于pet膜的可以烫印方式粘贴到标的物表面的rfid智能电子标签,标签pet单面带有天线或者两面都带有天线,性能质量稳定,便于包装生产线规模化应用。

(5)本发明防转移效果突出。市场上现有的电子标签通常是以不干胶居多,这种类型的标签贴到标的物上后,很容易被完整转移下来,容易被造假者利用;而烫印方式粘贴到标的物上的电子标签,无法完整转移,具有很强的防伪效果。结构更简单,加工更灵活。与传统的烫印标签相比,层结构少,模切方式可以根据具体需求灵活选择平压平、圆压平、圆压圆或者激光模切等形式,模具根据标签的形状灵活设计。本发明烫印标签便于规模化应用。因为在包装行业烫印技术的成熟度很高,在此基础上,融入rfid电子标签技术,具有很强的可行性,烫印速度快,效率高,便于大规模包装产品的烫印应用。

(6)本发明适合带天线的智能标签,特别适合基膜两面带天线的智能标签的生产,不论超高频标签还是高频标签都适用,还适合做智能包装产品,可应用于物流防伪行业。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种烫印rfid电子标签的生产方法:

一、选择uhf超高频的inlay,即在pet膜单面有天线和芯片的电子标签inlay。

二、在加热覆膜设备上,选择eva类型的并复合有离型纸的热熔胶膜,在温度115℃的条件下,压力0.5mpa,车速10米/分,复合热熔胶膜,并进行收卷。

三、模切刀片制作:用圆压圆模切方式,模切刀具的制作要求,每条刀锋上有均匀的切口,切口0.5mm,间隔不能超过10mm。

四、模切:在旋转模切机上,以离型纸为基材,对复合热熔胶膜的inlay进行模切,刀锋模切部分为全切透,切口位置为连接点;模切后的inlay因为有均匀的连点,仍然可以收卷。

五、分切:在旋转模切机上,模切之后,同时分切成单道产品。

六、烫印操作:在标签烫印机上,通过放卷轴安装烫印标签,通过收料轴收取烫印后的余料,在烫印机烫印区域设置有风冷装置,烫印设备为单头半自动烫印机,调整好走料路径,设置烫印参数,温度110℃、压力0.8mpa、时间0.8s。用光线传感器识别inlay位置,选择纸盒为烫印标的物,进行定位烫印。烫印底座有负压吸风工装用来固定包装产品,当标签在烫印头加热加压烫印在包装盒表面后,同时在风冷装置的作用(风冷装置的温度在20℃)下,冷却烫印胶膜,收料轴拉动pet膜,标签连点处断开,留在标的物表面上,余料被收走,完成烫印制作。

七、剥离标签测试:标签在外力作用下,如果从包装盒表面试图揭起时,会破坏包装盒表面,在电子标签inlaypet膜上模切时花刀时,inlay会很容易地被撕坏,具有较强的防伪性能。

实施例2

一种烫印rfid电子标签的生产方法:

一、选择hf高频的inlay,即在pet膜两面有天线和单面有芯片的电子标签inlay。

二、在加热覆膜设备上,选择tpu类型并复合有离型纸的热熔胶膜,在温度120℃的条件下,压力0.5mpa,车速8米/分,复合热熔胶膜,要求热熔胶膜一定要与有芯片的表面复合,并进行收卷。

三、模切刀片制作:用圆压圆模切方式,模切刀具的制作要求,每条刀锋上有均匀的切口,切口0.5mm,间隔不能超过10mm。

四、模切:在旋转模切机上,以离型纸为基材,对复合热熔胶膜的inlay进行模切,刀锋模切部分为全切透,切口位置为连接点;模切后的inlay因为有均匀的连点,仍然可以收卷。

五、分切:在旋转模切机上,模切之后,同时分切成单道产品。

六、烫印操作:在标签烫印机上,通过放卷轴安装烫印标签,通过收料轴收取烫印后的余料,在烫印机烫印区域设置有风冷装置,烫印设备为单头半自动烫印机,调整好走料路径,设置烫印参数,温度110℃、压力0.8mpa、时间0.8s。用光线传感器识别inlay位置,选择pvc血袋为烫印标的物,进行定位烫印。烫印底座有负压吸风工装用来固定包装产品,当标签在烫印头加热加压烫印在pvc血袋表面后,同时在风冷装置的作用(风冷装置的温度在30℃)下,冷却烫印胶膜,收料轴拉动pet膜,标签连点处断开,留在标的物表面上,余料被收走,完成烫印制作。

七、剥离标签测试:经过测试,该发明的标签经过烫印后,与pcv血袋表面的180°剥离强度会达到1.15kn/m。标签在外力作用下,如果从pvc血袋表面试图揭起时,在电子标签inlaypet膜上模切时花刀时,inlay会很容易地被撕坏,标签失效,结合牢度大,性能稳定,不容易脱落,可以用于pvc血袋使用过程的跟踪追溯与管理。

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