一种具有负离子功能的环保型PETG装饰膜的制作方法

一种具有负离子功能的环保型petg装饰膜
技术领域
1.本发明涉及新料料的装饰膜的技术领域，特别涉及一种环保型petg装饰膜及制备方法。


背景技术：

2.在国家倡导保护环境，减少开采的大环境下，砍伐树木和开采石料的状况越来越少，从而越来越多的表面装饰膜应运而生。比如说pvc装饰膜，装饰纸等表面装饰材料已广泛运用于生活的各个方面。但随着人们的环保意识逐渐增强，不易降解pvc装饰膜逐渐会被淘汰，因此需要一款能够代替环保的材料。目前呼声最高的是petg材料，它是pet的一种改性材料。同时，随着表面装饰材料的广泛使用，c端客户对于其要求越来越高。通过采用petg材料以及其他材料组合形成的新材料的装饰膜来满足环保型要求。
3.公布号为cn110450499a的中国发明专利公开了一种petg水性印刷环保装饰膜，所述petg水性印刷环保装饰膜由上至下依次为petg透明面膜层、水性油墨印刷层和白色petg膜层；步骤如下：将白色petg膜层用等离子熨烫后，采用水性油墨印刷得到水性油墨印刷层，其步骤包括：放卷
→
等离子电熨处理
→
水性油墨凹版印刷1
→
烘箱烘干
→
水性油墨凹版印刷2
→
烘箱烘干
→
冷却轮
→
收卷牵引；将petg透明面膜层与步骤a中印刷有水性油墨层的白色petg膜贴合，采用双层贴合机，先将petg透明面膜层和印刷有水性油墨层的白色petg膜同时预热
→
逐步加热进入大轮贴合
→
红外加热迅速熔贴合
→
进入压花轮压花
→
温炼
→
冷却轮逐步冷却
→
收卷牵引。该专利不含有功能性涂层无法满足现在生活的需求，不含桥架层，粘合强度差容易，膜与膜之间容易剥离的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种环保型petg装饰膜和及制备方法，通过其旨在解决现有技术中粘合强度差容易，容易剥离的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提出了一种环保型petg装饰膜，包括白色petg膜层、petg透明膜、油墨层，所述petg透明膜的上方设有表面涂布层，所述petg透明膜下方设有所述油墨层，所述油墨层下方设有桥架层，所述桥架层的下方设有所述白色petg膜层。
6.作为优选，所述白色petg膜层的厚度为100μm；所述petg透明膜的厚度为70μm；所述油墨层的厚度的0.3μm；所述表面涂布层的厚度为0.3μm；所述桥架层的厚度为0.1μm。
7.作为优选，所述表面涂布层为耐划伤涂层或负离子涂层的至少一种。
8.本发明还提出了一种制备上述的环保型petg装饰膜的方法：包括以下步骤：s1：配比：量取水性聚氨酯乳液、负离子粉、抗静电剂、水性异氰酯固化剂、碳化二亚胺和亲水性有机硅助剂，重量比为90:10:2:4:4:1；s2：液体制备：在配比好的负离子粉中加入2倍剂量的纯净水，搅拌2分钟后得到负离子液；将配比好的抗静电剂放入2倍计量的温水中，慢慢搅拌直至完全溶解得到抗静电液；将配比好的水性聚氨酯乳液，水性异氰酯固化剂，碳化二亚胺，亲水性有机硅助剂放在
一起进行搅拌15分钟得到混合溶液；s3：功能性涂层配方1制备：将所述负离子液和所述抗静电液倒入所述混合溶液中进行充分搅拌，得到功能性涂层配方1；s4：配比：量取水性聚氨酯乳液、水性异氰酯固化剂、碳化二亚胺和亲水性有机硅助剂，重量比为100:4:4:1；s5：功能性涂层配方2制备：将配比好的水性聚氨酯乳液、水性异氰酯固化剂、碳化二亚胺和亲水性有机硅助剂放在一起进行搅拌15分钟得到功能性涂层配方2；s6：涂布工艺：连续在所述petg透明膜上连续进行多层涂布使其表面得到所述表面涂布层，所述petg透明膜和所述表面涂布层形成了petg功能性涂布面膜；s7：petg功能性涂布面膜预处理：在petg功能性涂布面膜的贴合面进行桥架剂预涂处理，将桥架剂均匀涂布在贴合面；s8：白色petg膜层预处理：在白色petg膜层上涂桥架剂形成桥架层，通过油墨对涂有桥架剂的白色petg膜层进行印刷形成油墨层，预处理后形成印刷半成品；s9：贴合：降低预热工序的温度，减少贴合大港的直径和减少产品贴合时间，将印刷半成品和petg功能性涂布面膜进行贴合，贴合完成后放进45-50摄氏度的保温箱中老化熟成48小时以上得到成品。
9.作为优选，s2中负离子液的搅拌速度为40-50转/分钟；温水的温度为35-45摄氏度；制备所述混合溶液的搅拌速度为85-100转/分钟。
10.作为优选，s3中功能性涂层配方1通过3号滴杯进行粘度值测试，粘度在23-27s之间，粘度过高，则需要加入纯净水以稀释。
11.作为优选，s5中的搅拌速度为85-100转/分钟；功能性涂层配方2通过3号滴杯进行粘度值测试，粘度在23-27s之间，粘度过高，则需要加入纯净水以稀释。
12.作为优选，s6涂布的步骤为：a、将功能性涂层配方1放置在第一涂布槽和第二涂布槽中，将功能性涂层配方2防止在第三涂布槽中；b、将petg透明膜按顺序经过第一涂布槽、第二涂布槽和第三涂布槽中，涂布轮带动涂布槽中的涂布液，均匀的涂在petg透明膜的表面；c、涂布速度为25米/分钟，第一涂布槽、第二涂布槽和第三涂布槽之间加设50摄氏度的吹风箱，最终得到petg功能性涂布面膜。
13.作为优选，s7中petg功能性涂布面膜预处理的步骤为：a、印刷机第一色站采用底涂桥架剂方法增加白色petg膜层的表面粘性，其桥架剂配方及重量比为pet-110gv:硬化剂20096=100:5，加入pet溶剂，通过3号滴杯进行粘度值测试，使其粘度在18-23秒之间；b、第二至第五色站为印刷站，其油墨配方及重量比为pet油墨：pet硬化剂=100:5，加入pet-1101-1金油和pet溶剂-01，通过3号滴杯进行粘度值测试，使其粘度在18-23秒之间；c、印刷速度在50-60米/分钟，印刷温度在40-45摄氏度，印刷后印刷半成品需要悬空放置在储物架上，并且在24小时内完成贴合工艺。
14.作为优选，s8中的架桥剂配方及重量比为pet-110gv:硬化剂20096=100:5，加入
pet溶剂，通过3号滴杯进行粘度值测试，使其粘度在18-23秒之间。
15.作为优选，上述搅拌过程采用了一种搅拌器，包括搅拌桶和安装在搅拌桶内的搅拌机构，搅拌机构包括电机和搅拌轴，搅拌轴上对称设有l形搅拌杆，搅拌杆的靠近搅拌桶的内壁的一侧设有滚珠。搅拌杆的底部设有滚珠。在搅拌轴不同高度上设有搅拌片，搅拌片上可转动连接有转动片。转动片上设有v形缺口，优选为转动片上下各一个且对称设置。在转动片的正面设有一个出气孔，在转动片的发面设有另一出气孔。
16.与现有技术相比，本发明提供的一种环保型petg装饰膜及其制备方法的有益效果为：1、采用了petg材料作为产品的整体材料，采用此种容易印刷的新材料制造环保的装饰膜。
17.2、在petg透明膜表面加入了耐划伤涂层水性异氰酯固化剂提升表面涂层硬度，增强耐划伤效果，使其具有耐划伤功能，铅笔硬度能够达到1h以上。
18.3、在petg透明膜表面加入负离子涂层，使其具有散发负氧离子作用。空气负（氧）离子是带负电荷的单个气体分子和氢离子团的总称。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负（氧）离子的重要场所。 在空气净化、城市小气候等方面有调节作用，其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。同时，因为装饰膜表面散发负（氧）离子后，会在表面产生一层真空隔菌层，因此该产品还具有抗菌作用。
19.4、使用了新型的印刷工艺，使两层petg装饰膜能够在后期进行充分复合，其剥离强度大于12n。
20.5、不含甲醛（gb 18585-2001），不含可溶性8类重金属（gb 18585-2001）耐划大于1h（gb/t 6739-2006），不含6p（sn/t2249），挥发物含量≦5g/
㎡
（gb 18586-2001），放射性物质符合国家建筑材料a级（gb 6566-2010），负氧离子含量高于1000（jc/t 2040-2010），防霉抗菌0级（gb/t 1741-2020）。
21.本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
22.图1是本发明实施例的环保型petg装饰膜的机构示意图。
23.图2是本发明实施例的搅拌器的结构示意图。
24.图3是本发明实施例的转动片的正面结构示意图。
25.图4是本发明实施例的转动片的反面结构示意图。
26.其中：1-白色petg膜层；2-petg透明膜；3-油墨层；4-表面涂布层；5-桥架层；6-搅拌桶；7-搅拌机构；71-电机；72-搅拌轴；73-搅拌杆；731-滚珠；732-横向杆；733-纵向杆；74-搅拌片；75-转动片；751-出气孔；752-v形缺口；753-v形凹槽面；754-l形杆；76-冷气管；77-弹簧；78-伸缩杆；8-进料管；9-挡料盖。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避
免不必要地混淆本发明的概念。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.参阅图1，本发明实施例提供一种环保型petg装饰膜，包括白色petg膜层1、petg透明膜2、油墨层3，所述petg透明膜2的上方设有表面涂布层4，所述petg透明膜2下方设有所述油墨层3，所述油墨层3下方设有桥架层5，所述桥架层5的下方设有所述白色petg膜层1。
32.优先采用petg材料作为本产品的整体材料，是一种透明、非结晶型共聚酯，petg常用的共聚单体为1,4-环己烷二甲醇，全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯。它是由对苯二甲酸(pta)、乙二醇(eg)和1,4-环己烷二甲醇(chdm)三种单体用酯交换法缩聚的产物，与pet比较多了1,4-环己烷二甲醇共聚单体，与pct比多了乙二醇共聚单体，因此，petg的性能和pet、pct大不相同。petg板材具有突出的韧性和高抗冲击强度，其抗冲击强度是改性聚丙烯酸酯类的3~10倍，并具有很宽的加工范围，高的机械强度和优异的柔性，比起pvc透明度高，光泽好，容易印刷并具有环保优势。
33.参阅图1，所述白色petg膜层1的厚度为100μm；所述petg透明膜2的厚度为70μm；所述油墨层3的厚度的0.3μm；所述表面涂布层4的厚度为0.3μm；所述桥架层5的厚度为0.1μm。
34.参阅图1，所述表面涂布层4为耐划伤涂层或负离子涂层的至少一种。
35.上述的环保型petg装饰膜的制备方法，包括以下步骤：s1：配比：量取水性聚氨酯乳液、负离子粉、抗静电剂、水性异氰酯固化剂、碳化二亚胺和亲水性有机硅助剂，重量比为90:10:2:4:4:1；s2：液体制备：在配比好的负离子粉中加入2倍剂量的纯净水，搅拌2分钟后得到负离子液；将配比好的抗静电剂放入2倍计量的温水中，慢慢搅拌直至完全溶解得到抗静电液（如抗静电剂是液体，则不需要此步骤，但需要看清楚他的有效成分含量）；将配比好的水性聚氨酯乳液，水性异氰酯固化剂，碳化二亚胺，亲水性有机硅助剂放在一起进行搅拌15分钟得到混合溶液；
s3：功能性涂层配方1制备：将所述负离子液和所述抗静电液倒入所述混合溶液中进行充分搅拌，得到功能性涂层配方1；其作用是使表面具有产生负离子的功能，且能够消除petg本身带有的静电，使负氧离子能够散发到空气中去，并能够保持在空气中，同时也具有耐划伤效果。
36.s4：配比：量取水性聚氨酯乳液、水性异氰酯固化剂、碳化二亚胺和亲水性有机硅助剂，重量比为100:4:4:1；s5：功能性涂层配方2制备：将配比好的水性聚氨酯乳液、水性异氰酯固化剂、碳化二亚胺和亲水性有机硅助剂放在一起进行搅拌15分钟得到功能性涂层配方2；起作用是使产品具有一定的耐划伤功能。
37.s6：涂布工艺：连续在所述petg透明膜2上连续进行多层涂布使其表面得到所述表面涂布层4，提升涂布效果，降低成本，所述petg透明膜2和所述表面涂布层4形成了petg功能性涂布面膜；s7：petg功能性涂布面膜预处理：在petg功能性涂布面膜的贴合面进行桥架剂预涂处理，将桥架剂均匀涂布在贴合面；s8：白色petg膜层1预处理：在白色petg膜层1上涂桥架剂形成桥架层5，通过油墨对涂有桥架剂的白色petg膜层1进行印刷形成油墨层3，预处理后形成印刷半成品；桥架层5的主要成分是封闭多异氰酸酯，能够在常温状态下与水性树脂长期稳定共存，能够与水性树脂分子链上的羟基、氨基等基团反应形成交联结构，增加petg印刷膜的表面粘性。
38.s9：贴合：降低预热工序的温度，减少贴合机的贴合大杆的直径和减少产品贴合时间，使其不会收缩过大而造成产品宽度不够，将印刷半成品和petg功能性涂布面膜进行贴合，贴合完成后放进45-50摄氏度的保温箱中老化熟成48小时以上得到成品。
39.在一可选的实施例中，s2中负离子液的搅拌速度为40-50转/分钟；温水的温度为35-45摄氏度，其中优选的温度为40摄氏度；制备所述混合溶液的搅拌速度为85-100转/分钟。
40.在一可选的实施例中，s3中功能性涂层配方1通过3号滴杯进行粘度值测试，粘度在23-27s之间，粘度过高，则需要加入纯净水以稀释。
41.在一可选的实施例中，s5中的搅拌速度为85-100转/分钟；功能性涂层配方2通过3号滴杯进行粘度值测试，粘度在23-27s之间，粘度过高，则需要加入纯净水以稀释。
42.在一可选的实施例中，s6涂布的步骤为：a、将功能性涂层配方1放置在第一涂布槽和第二涂布槽中，将功能性涂层配方2防止在第三涂布槽中；b、将petg透明膜2按顺序经过第一涂布槽、第二涂布槽和第三涂布槽中，涂布轮带动涂布槽中的涂布液，均匀的涂在petg透明膜2的表面；c、涂布速度为25米/分钟，第一涂布槽、第二涂布槽和第三涂布槽之间加设50摄氏度的吹风箱，最终得到petg功能性涂布面膜。
43.在一可选的实施例中，s7解决面膜与印刷膜粘合度差的问题，其中petg功能性涂布面膜预处理的步骤为：a、印刷机第一色站采用底涂桥架剂方法增加白色petg膜层1的表面粘性，其桥架剂配方及重量比为pet-110gv:硬化剂20096=100:5，加入pet溶剂，通过3号滴杯进行粘度值
测试，使其粘度在18-23秒之间，优选为20秒；b、第二至第五色站为印刷站，其油墨配方及重量比为pet油墨：pet硬化剂=100:5，加入pet-1101-1金油和pet溶剂-01，通过3号滴杯进行粘度值测试，使其粘度在18-23秒之间，优选为20秒；c、印刷速度在50-60米/分钟，印刷温度在40-45摄氏度，印刷后印刷半成品需要悬空放置在储物架上，并且在24小时内完成贴合工艺。
44.在一可选的实施例中，s8中的架桥剂配方及重量比为pet-110gv:硬化剂20096=100:5，加入pet溶剂，通过3号滴杯进行粘度值测试，使其粘度在18-23秒之间。
45.在量产过程中，搅拌需要用到较大的搅拌器，上述搅拌过程均可在搅拌器中进行。参阅图2，一种搅拌器包括搅拌桶6和安装在搅拌桶6内的搅拌机构7。搅拌桶6的顶部设有用于倒入物料的开口，开口上设有盖子。盖子打开后即可看到进料管8，进料管8为可伸缩软管，可以通过通气让进料速度更快，进料更彻底。在进料管8的下方设置为挡料盖9，挡料盖9与进料管8可转动连接，防止搅拌机构7转动的过程中把进料管8扭曲导致损坏，挡料盖9和进料管8之间可以通过设置轴承来实现可转动连接。另搅拌桶6的前方可以为可视屏，方便观察搅拌情况，及时进行操作。
46.参阅图2，搅拌机构7包括电机71和搅拌轴72，搅拌轴72上对称设有l形搅拌杆73，搅拌杆73的靠近搅拌桶6的内壁的一侧设有滚珠731。搅拌杆73的底部设有滚珠731。滚珠731在转动过程中与搅拌桶6的内壁为滚动连接，减少搅拌过程中滚珠731和搅拌桶6的内壁之间的摩擦，防止热量太高。另一方面，滚珠731和内壁接触可以使内壁的物料也能被搅拌到，不会附着过多，搅拌更均匀。
47.参阅图2，挡料盖9固定在搅拌杆73上。电机71和搅拌轴72之间还设置有伸缩杆78（可以为电机控制也可以是气缸控制），可以控制搅拌轴72的升降，在搅拌轴72升降的过程中，挡料盖9也随着一起升降，同时可以将搅拌桶6内壁上的物料刮下。挡料盖9和搅拌桶6的接触处为硅胶材质，在升降和转动过程中磨损较小。
48.参阅图2，搅拌桶6的底面为中间低旁边高的结构，最低处对应有出口阀61。l形搅拌杆73分为横向杆732和纵向杆733。横向杆732和纵向杆733可转动连接。在搅拌过程中，伸缩杆77伸长带动搅拌轴72下降，纵向杆733的底部的滚珠731沿着倾斜的底面弯折。纵向杆733的底部可以根据实际情况选择不同的滚珠731（图中未示出），使在下降过程中，始终是滚珠731与底面接触，防止损伤纵向杆733，在转动过程中可以使沉淀在底面的物料漂浮，可以更好地进行搅拌。在出料的情况下，当然纵向杆733在下降的时候，还能刮底面的物料，加快出料，同时电机71带动其转动也能使出料更干净。
49.参阅图2，在搅拌轴72不同高度上设有搅拌片74，搅拌片74优选为2个。搅拌片74为弹性体，在搅拌过程中能够上下抖动，使搅拌更均匀。为了更好地增加上下方向的抖动的程度以及抖动的持续性，在搅拌轴72和搅拌片74之间设置弹簧77。
50.参阅图3和图4，搅拌片74上可转动连接有转动片75。转动片75上设有v形缺口752，优选为转动片75上下各一个且对称设置。在转动片75的正面设有一个出气孔751，在转动片75的反面设有另一出气孔751。出气孔751可以出冷气，用于降低温度，防止搅拌过程中产生的热量过多，导致混合液温度过高。在出气的同时，两个出气孔751的方向不同，可以使转动片75转动起来，提高搅拌效果。
51.参阅图3和图4，转动片75为两个。转动77片75上设有l形杆754，另一个转动片75设有l形杆754，两个l形杆754相互交叉。两个转动片75上的出气孔751分布方向相反，在进气的时候，两个转动方向相反，l形杆754相互剪切，使搅拌更加充分。当然了转动片75可以为多对，使混合更均匀。转动片75的上下两侧均为圆弧面。在搅拌轴72下降过程中，转动片75转动刚好可以与地面接触的时候可以刮起底面的物料，搅拌效果更好。在下料的时候可以刮起物料方便下料。在转动片75的侧面还有v形凹槽面753，在搅拌轴72转动的过程中，v形凹槽面753还可以增加搅拌效果。
52.为了防止搅拌过程中的温度上升过高，通入冷气用于降温。在需要的位置可以设置温度传感器。优选在滚珠731和搅拌桶6的内壁连接处安装。一般情况下，接触位置温度上升较快，通过在此位置甚至温度传感器可以起到更好的监控功能。可以根据需要设置启动气泵的温度，例如可以设置30/35/40/45/50摄氏度等，达到设定温度即向搅拌桶6内通入冷气。
53.冷气的通入有多种方式，可以直接向搅拌桶6内通入。也可通过其他方式。
54.下面具体介绍一下冷气管的分布位置。
55.首先搅拌轴72的底部可以设置一根冷气管76。搅拌轴72转动过程中容易产生热量，通过及时释放冷气降温防止影响搅拌的质量。同时搅拌轴72的底部释放可以将底部的沉淀吹气，混合更加均匀。
56.其次搅拌桶6的底部设置冷气管76，此处的冷气管76倾斜设置。优选为设置四根，左右两侧对称设置。吹的方向均朝向搅拌轴72，一方面对搅拌轴72进行降温。另一方面，吹气搅拌桶6的底部的沉淀，可以与搅拌轴72底部的冷气形成对流，搅动溶液，使混合更均匀。当然了，各个冷气管76可以独立工作，互不干扰。
57.在搅拌杆73上设置有冷气管76，冷气管76朝着远离搅拌桶6的内壁的方向。将溶液吹向搅拌轴72，同时配合搅拌桶6底部的冷气管76在搅拌轴72进行搅动，混合效果更好。
58.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。