一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置及方法，屬于建筑裝飾材料領(lǐng)域。裝置主要包括壓合輥、高壓容器和印刷裝置，方法是先將基材和塑料薄膜壓延復(fù)合，形成成卷的復(fù)合材料，然后將成卷的復(fù)合材料放入溫度和壓力可控的高壓容器中，再通入超臨界氣體后將高壓容器內(nèi)的溫度和壓力調(diào)至設(shè)定值，使復(fù)合材料在超臨界氣體中飽和一段時間，本發(fā)明方法主要包括成品膜發(fā)泡工藝路線、吹塑工藝路線和流延膜工藝路線，在吹塑工藝或流延工藝的薄膜制作過程中膜內(nèi)加入部分超臨界CO2，在高壓容器內(nèi)實現(xiàn)持續(xù)發(fā)泡飽和，可塑性強、加工成型方法多，可加工多種花紋和款式的壁紙，發(fā)泡過程無殘留物、綠色環(huán)保，并且采用此工藝制備的塑料壁紙性能穩(wěn)定。
【專利說明】一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種壁紙生產(chǎn)裝置及工藝，具體涉及一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置及方法，屬于建筑裝飾材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟快速發(fā)展、生活水平的提高，人們對室內(nèi)家居裝飾、室內(nèi)辦公裝飾和戶外墻體裝飾的多樣性要求越來越高，因此，純木質(zhì)紙基壁紙、紡織物壁紙、金屬壁紙很難滿足低成本、多款式的要求，且現(xiàn)有的壁紙制作工藝無法滿足產(chǎn)品的回收利用。塑料壁紙是近些年發(fā)展起來的一種新型室內(nèi)墻面裝飾材料，由于塑料壁紙采用熱塑性高分子材料作為原材料，可塑性強、加工成型方法多，可加工多種花紋和款式的壁紙，塑料壁紙已占據(jù)壁紙市場的大部分份額。
[0003]目前PVC發(fā)泡壁紙是應(yīng)用比較廣泛的塑料壁紙，該壁紙生產(chǎn)方法主要是采用化學發(fā)泡工藝，所制備的浮雕壁紙結(jié)構(gòu)主要包括:基材、塑料薄膜、浮雕花紋(李芬，陳港.壁紙的生產(chǎn)工藝特性及應(yīng)用[J].上海造紙，2008，I (39):41-47，57)，但由于受限于化學發(fā)泡工藝配方的研究，采用PVC發(fā)泡工藝加工制造的塑料壁紙種類比較單一，且所使用的化學發(fā)泡劑在發(fā)泡工藝過程中分解不完全，在壁紙基材中留有殘留物，不僅影響塑料壁紙產(chǎn)品的性能，且容易造成環(huán)境的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的壁紙生產(chǎn)工藝無法制備低成本、綠色環(huán)保、款式多樣性的浮雕壁紙，提供一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置及方法，該方法和所用裝置結(jié)構(gòu)簡單、易于實施。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法是先將基材和塑料薄膜壓延復(fù)合，形成成卷的復(fù)合材料，然后將成卷的復(fù)合材料放入溫度和壓力可控的高壓容器中，再通入超臨界氣體后將高壓容器內(nèi)的溫度和壓力調(diào)至設(shè)定值，使復(fù)合材料在超臨界氣體中飽和一段時間；工藝方法主要包括:吹塑工藝路線、流延膜工藝路線和成品膜發(fā)泡工藝路線，氣相微分制備浮雕壁紙的發(fā)泡裝置主要采用高壓容器，高壓容器內(nèi)的溫度和壓力參數(shù)可調(diào)(溫度范圍為(35°C?120°C，壓力范圍為5?25MPa)，且在高壓容器中陣列布置一系列發(fā)泡牽引輥和浮動輥，便于將壓合好的半成品壁紙復(fù)合材料展開發(fā)泡，防止成卷發(fā)泡引起的起泡不均勻、發(fā)泡不充分。
[0006]本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置及方法，所制備的浮雕壁紙結(jié)構(gòu)主要包括:基材、塑料薄膜、浮雕花紋，基材采用透氣性好的無紡布或純紙，有利于超臨界氣體快速均勻地滲入塑料薄膜的內(nèi)部，縮短氣體飽和時間，使發(fā)泡效果顯著，塑料薄膜的材料采用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)或PET(聚對苯二甲酸乙二酯)等熱塑性高分子材料，基材與塑料薄膜之間采用壓合輥進行壓延復(fù)合，浮雕花紋采用目前成熟的凹版印刷、凸版印刷等印刷工藝制備。[0007]本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置及方法，成品膜發(fā)泡工藝路線裝置主要包括壓合輥、高壓容器和印刷裝置，壓合輥、高壓容器和印刷裝置依次放置，高壓容器中陣列布置一系列發(fā)泡牽引輥和浮動輥，高壓容器內(nèi)通入超臨界氣體，高壓容器內(nèi)的溫度和壓力可調(diào)，具體實施工序如下:
[0008]工序I利用壓合輥先將基材和成品塑料薄膜進行壓延復(fù)合，形成成卷的浮雕壁紙半成品復(fù)合材料；
[0009]工序2將成卷的復(fù)合材料放入溫度和壓力可控的高壓容器后，通入所需體積條件的超臨界CO2氣體，將高壓容器的溫度和壓力調(diào)至設(shè)定值，使復(fù)合材料在高壓容器中的超臨界CO2氣體中持續(xù)發(fā)泡飽和一段時間；
[0010]工序3將工序2中發(fā)泡后的復(fù)合材料取出并送至下一步花紋印刷工序，可通過更換印刷輥的花紋得到不同款式的浮雕壁紙，最后進行檢驗和裁剪，得到所需規(guī)格的浮雕壁紙。
[0011]本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置，吹塑工藝路線裝置在壓合輥之前依次放置擠出機、冷卻風環(huán)、1#牽引輥、2#牽引輥；冷卻風環(huán)處膜泡內(nèi)通入的氣體為超臨界C02，1#牽引輥兩輥輥面采用凹凸面，或兩輥之間設(shè)定一定的間隙，擠出機、冷卻風環(huán)、1#牽引輥、2#牽引輥、壓合輥、高壓容器和印刷裝置依次排列；1#牽引輥兩輥輥面采用凹凸面，或兩輥之間設(shè)定一定的間隙；高壓容器中陣列布置一系列發(fā)泡牽引輥和浮動輥，高壓容器內(nèi)通入超臨界氣體，高壓容器內(nèi)的溫度和壓力可調(diào)，具體實施工序如下:
[0012]工序I利用擠出機完成熱塑性高分子材料的擠出吹塑工藝，并利用冷卻風環(huán)冷卻所吹塑出的薄膜，在此吹塑工藝過程中所通的氣體為超臨界CO2 (二氧化碳)，并通過控制擠出吹塑的工藝參數(shù)得到所需厚度的塑料薄膜；
[0013]工序2利用1#牽引輥將工序I得到的塑料薄膜引致下一步工序，且1#牽引輥兩輥輥面采用凹凸面，或兩輥之間設(shè)定一定的間隙，便于超臨界CO2存于塑料薄膜之間；
[0014]工序3利用2#牽引輥將塑料薄膜拉伸、壓實并送至下一步工序；
[0015]工序4利用壓合輥將內(nèi)部含有超臨界CO2的塑料薄膜與基材壓延復(fù)合，并收卷得到所需厚度的復(fù)合材料；
[0016]工序5將復(fù)合材料放入高壓容器中并展開，通入所需體積條件的超臨界CO2氣體，將溫度與壓力調(diào)至合適的參數(shù)，使復(fù)合材料在高壓容器中持續(xù)發(fā)泡飽和一段時間；
[0017]工序6將工序5中發(fā)泡后的復(fù)合材料取出并送至下一步花紋印刷工序，可通過更換印刷輥的花紋得到不同款式的浮雕壁紙，最后進行檢驗和裁剪，得到所需規(guī)格的浮雕壁紙。
[0018]本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置，流延膜工藝路線裝置是在壓合輥之前依次放置擠出機、機頭和冷卻輥，冷卻輥處薄膜的上方吹入超臨界CO2，具體實施工序如下:
[0019]工序I利用擠出機完成熱塑性高分子材料的擠出流延工藝，并通過更換不同規(guī)格的機頭和控制擠出流延的工藝參數(shù)得到所需厚度的塑料薄膜；
[0020]工序2利用冷卻輥對工序得到的塑料薄膜進行冷卻，并同時在塑料薄膜的上方吹入超臨界CO2 ；
[0021]工序3利用壓合輥將內(nèi)部含有超臨界CO2的塑料薄膜與基材壓延復(fù)合，并收卷得到所需厚度的復(fù)合材料；
[0022]工序4將復(fù)合材料放入高壓容器中并展開，通入所需體積條件的超臨界CO2氣體，將溫度與壓力調(diào)至合適的參數(shù)，使復(fù)合材料在高壓容器中持續(xù)發(fā)泡飽和一段時間；
[0023]工序5將工序4中發(fā)泡后的復(fù)合材料取出并送至下一步花紋印刷工序，可通過更換印刷輥的花紋得到不同款式的浮雕壁紙，最后進行檢驗和裁剪，得到所需規(guī)格的浮雕壁紙。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
[0025]1、本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法，由于采用熱塑性高分子材料作為制備塑料壁紙的原材料，可塑性強、加工成型方法多，可加工多種花紋和款式的壁紙。
[0026]2、本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法，采用物理發(fā)泡工藝代替化學發(fā)泡，在吹塑工藝或流延工藝的薄膜制作過程中膜內(nèi)加入部分超臨界CO2，在高壓容器內(nèi)實現(xiàn)持續(xù)發(fā)泡飽和，發(fā)泡過程無殘留物、綠色環(huán)保，并且采用此工藝制備的塑料壁紙性能穩(wěn)定；此夕卜，物理發(fā)泡法所使用的二氧化碳等物理發(fā)泡劑，成本較低、效率高，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0027]3、本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法，不受限于PVC材料，可以大范圍地選擇壁紙原材料范圍，如:PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)或PET(聚對苯二甲酸乙二酯)等熱塑性高分子材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置所制備的浮雕壁紙結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置所制備的壁紙表面浮雕花紋示意圖。
[0030]圖3是本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置所制備的浮雕壁紙的發(fā)泡方法及裝置示意圖。
[0031]圖4是本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置所制備的浮雕壁紙的成品膜發(fā)泡工藝路線示意圖。
[0032]圖5是本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置所制備的浮雕壁紙的吹塑工藝路線示意圖。
[0033]圖6是本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置所制備的浮雕壁紙的流延膜工藝路線示意圖。
[0034]圖中，1-基材、2-塑料薄膜、3-浮雕花紋、4-高壓容器、5-發(fā)泡牽引輥、6-浮動輥、7-擠出機、8-冷卻風環(huán)、9-1#牽引輥、10-2#牽引輥、11-壓合輥，12-復(fù)合材料、13-機頭、14-冷卻輥、15-成品塑料薄膜。
【具體實施方式】
[0035]本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置，如圖1和圖2所示，該浮雕壁紙結(jié)構(gòu)主要包括基材1、塑料薄膜2、浮雕花紋3，基材I采用透氣性好的無紡布或純紙，有利于超臨界氣體快速均勻地滲入塑料薄片2的內(nèi)部，縮短氣體飽和時間，使發(fā)泡效果顯著，塑料薄膜2的材料采用PP (聚丙烯)、PE (聚乙烯)、PVC (聚氯乙烯)或PET (聚對苯二甲酸乙二酯)等熱塑性高分子材料，基材I與塑料薄膜2之間采用壓合輥11進行壓延復(fù)合，浮雕花紋3采用目前成熟的凹版印刷、凸版印刷等印刷工藝制備。
[0036]本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置，如圖3所示，該氣相微分制備浮雕壁紙的裝置主要采用高壓容器4，高壓容器4內(nèi)的溫度和壓力參數(shù)可調(diào)(溫度范圍為35°C?120°C，壓力范圍為5?25MPa)，且在高壓容器4中陣列布置一系列發(fā)泡牽引輥5和浮動輥6，便于將壓合好的半成品壁紙復(fù)合材料12展開發(fā)泡，防止成卷發(fā)泡引起的起泡不均勻、發(fā)泡不充分。
[0037]本發(fā)明一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法及裝置，如圖4、圖5和圖6所示，該氣相微分制備浮雕壁紙的工藝方法主要包括成品膜發(fā)泡工藝路線、吹塑工藝路線和流延膜工藝路線。
[0038]本發(fā)明制備浮雕壁紙的實施例1
[0039]如圖4所示，先利用傳統(tǒng)的吹塑工藝或流延膜工藝等方法成型通用成品塑料薄膜15，隨后采用壓合輥11、高壓容器4和印刷裝置制備浮雕壁紙，具體實施工序如下:
[0040]工序I利用壓合輥11先將基材I和成品塑料薄膜15進行壓延復(fù)合，形成成卷的浮雕壁紙半成品復(fù)合材料12 ；
[0041]工序2將成卷的復(fù)合材料12放入溫度和壓力可控的高壓容器4后，通入所需體積條件的超臨界CO2氣體，將高壓容器4的溫度和壓力調(diào)至設(shè)定值，使復(fù)合材料12在高壓容器4中的超臨界CO2氣體中持續(xù)發(fā)泡飽和一段時間，復(fù)合材料12在高壓容器4內(nèi)經(jīng)一系列發(fā)泡牽引輥5和浮動輥6卷繞；
[0042]工序3將工序2中發(fā)泡后的復(fù)合材料12取出并送至下一步花紋印刷工序，可通過更換印刷輥的花紋得到不同款式的浮雕壁紙，最后進行檢驗和裁剪，得到所需規(guī)格的浮雕壁紙。
[0043]本發(fā)明制備浮雕壁紙的實施例2
[0044]如圖5所示，吹塑工藝路線主要包括擠出機7、冷卻風環(huán)8、1#牽引輥9、2#牽引輥
10、壓合輥11和高壓容器4，擠出機7、冷卻風環(huán)8、1#牽引輥9、2#牽引輥10和壓合輥11依次排列，具體實施工序如下:
[0045]工序I利用擠出機7完成熱塑性高分子材料的擠出吹塑工藝，并利用冷卻風環(huán)8冷卻所吹塑出的薄膜，薄膜在冷卻風環(huán)處形成過程中膜泡內(nèi)通入的氣體為超臨界CO2，并通過控制擠出吹塑的工藝參數(shù)得到所需厚度的塑料薄膜2 ；
[0046]工序2利用1#牽引輥9將工序I得到的塑料薄膜2引致下一步工序，且1#牽引輥9兩輥輥面采用凹凸面，或兩輥之間設(shè)定一定的間隙，便于超臨界CO2存于塑料薄膜2之間；
[0047]工序3利用2#牽引輥10將塑料薄膜2拉伸壓實并送至下一步工序；
[0048]工序4利用壓合輥11將內(nèi)部含有超臨界CO2的塑料薄膜2與基材I壓延復(fù)合，并收卷得到所需厚度的復(fù)合材料12 ；
[0049]工序5將復(fù)合材料12放入高壓容器4中并展開，通入所需體積條件的超臨界CO2氣體，將溫度與壓力調(diào)至合適的參數(shù)，使復(fù)合材料12在高壓容器4中持續(xù)發(fā)泡飽和一段時間；
[0050]工序6將工序5中發(fā)泡后的復(fù)合材料12取出并送至下一步花紋印刷工序的印刷裝置，可通過更換印刷裝置的印刷輥的花紋得到不同款式的浮雕壁紙，最后進行檢驗和裁剪，得到所需規(guī)格的浮雕壁紙。
[0051]本發(fā)明制備浮雕壁紙的實施例3
[0052]如圖6所示，流延膜工藝路線主要包括擠出機7、機頭13、冷卻輥14、基材1、壓合輥11、復(fù)合材料12，具體實施工序如下:
[0053]工序I利用擠出機7完成熱塑性高分子材料的擠出流延工藝，并通過更換不同規(guī)格的機頭13和控制擠出流延的工藝參數(shù)得到所需厚度的塑料薄膜2 ；
[0054]工序2利用冷卻輥14對工序I得到的塑料薄膜2進行冷卻，并同時在塑料薄膜2的上方吹入超臨界CO2 ；
[0055]工序3利用壓合輥11將內(nèi)部含有超臨界CO2的塑料薄膜2與基材I壓延復(fù)合，并收卷得到所需厚度的復(fù)合材料12 ；
[0056]工序4將復(fù)合材料12放入高壓容器4中并展開，通入所需體積條件的超臨界CO2氣體，將溫度與壓力調(diào)至合適的參數(shù)，使復(fù)合材料12在高壓容器4中持續(xù)發(fā)泡飽和一段時間；
[0057]工序5將工序4中發(fā)泡后的復(fù)合材料12取出并送至下一步花紋印刷工序，可通過更換印刷輥的花紋得到不同款式的浮雕壁紙，最后進行檢驗和裁剪，得到所需規(guī)格的浮雕壁紙。
【權(quán)利要求】
1.一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置，其特征在于:主要包括壓合輥、高壓容器和印刷裝置，壓合輥、高壓容器和印刷裝置依次放置，高壓容器中陣列布置一系列發(fā)泡牽引輥和浮動輥，高壓容器內(nèi)通入超臨界氣體，高壓容器內(nèi)的溫度和壓力可調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置，其特征在于:在壓合輥之前依次放置擠出機、冷卻風環(huán)、1#牽引輥、2#牽引輥；冷卻風環(huán)處膜泡內(nèi)通入的氣體為超臨界CO2，1#牽引輥兩輥輥面采用凹凸面，或兩輥之間設(shè)定一定的間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置，其特征在于:在壓合輥之前依次放置擠出機、機頭和冷卻輥，冷卻輥處薄膜的上方吹入超臨界co2。
4.采用權(quán)利要求1所述的一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置加工浮雕壁紙的方法，其特征在于:第一步，利用壓合輥先將基材和成品塑料薄膜進行壓延復(fù)合，形成成卷的浮雕壁紙半成品復(fù)合材料:第二步，將成卷的復(fù)合材料放入溫度和壓力可控的高壓容器后，通入所需體積條件的超臨界CO2氣體，將高壓容器的溫度和壓力調(diào)至設(shè)定值，使復(fù)合材料在高壓容器中的超臨界CO2氣體中持續(xù)發(fā)泡飽和一段時間，復(fù)合材料在高壓容器內(nèi)經(jīng)一系列發(fā)泡牽引輥和浮動輥卷繞；第三步，將第二步中發(fā)泡后的復(fù)合材料取出并送至花紋印刷工序，得到不同款式的浮雕壁紙，最后進行檢驗和裁剪，得到所需規(guī)格的浮雕壁紙。
5.采用權(quán)利要求2所述的一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置加工浮雕壁紙的方法，其特征在于:第一步，利用擠出機完成熱塑性高分子材料的擠出吹塑工藝，并利用冷卻風環(huán)冷卻所吹塑出的薄膜，薄膜在冷卻風環(huán)處形成過程中膜泡內(nèi)通入的氣體為超臨界CO2,并通過控制擠出吹塑的工藝參數(shù)得到所需厚度的塑料薄膜；第二步，利用1#牽引輥將第一步得到的塑料薄膜引致下一步工序，超臨界CO2存于塑料薄膜之間；第三步，利用2#牽引輥將塑料薄膜拉伸壓實；第四步，利用壓合輥將內(nèi)部含有超臨界CO2的塑料薄膜與基材壓延復(fù)合，并收卷得到所需厚度的復(fù)合材料；第五步，將復(fù)合材料放入高壓容器中并展開，通入所需體積條件的超臨界CO2氣體，將溫度與壓力調(diào)至合適的參數(shù)，使復(fù)合材料在高壓容器中持續(xù)發(fā)泡飽和一段時間；第六步，將發(fā)泡后的復(fù)合材料取出并送至下一步花紋印刷工序的印刷裝置，可通過更換印刷裝置的印刷輥的花紋得到不同款式的浮雕壁紙，最后進行檢驗和裁剪，得到所需規(guī)格的浮雕壁紙。
6.采用權(quán)利要求3所述的一種氣相微分制備浮雕壁紙的裝置加工浮雕壁紙的方法，其特征在于:第一步，利用擠出機完成熱塑性高分子材料的擠出流延工藝，并通過更換不同規(guī)格的機頭和控制擠出流延的工藝參數(shù)得到所需厚度的塑料薄膜；第二步，利用冷卻輥對第一步得到的塑料薄膜進行冷卻，并同時在塑料薄膜的上方吹入超臨界CO2 ;第三步，利用壓合輥將內(nèi)部含有超臨界CO2的塑料薄膜與基材壓延復(fù)合，并收卷得到所需厚度的復(fù)合材料；第四步，將復(fù)合材料放入高壓容器中并展開，通入所需體積條件的超臨界CO2氣體，將溫度與壓力調(diào)至合適的參數(shù)，使復(fù)合材料在高壓容器中持續(xù)發(fā)泡飽和一段時間；第五步，將發(fā)泡后的復(fù)合材料取出并送至花紋印刷工序，可通過更換印刷輥的花紋得到不同款式的浮雕壁紙，最后進行檢驗和裁剪，得到所需規(guī)格的浮雕壁紙。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法，其特征在于:制作塑料薄膜材料采用聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚對苯二甲酸乙二酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的一種氣相微分制備浮雕壁紙的方法，其特征在于:浮雕花紋制備采用凹版印刷工藝或凸版印刷工藝。
【文檔編號】B29C59/04GK103568328SQ201310331990
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】楊衛(wèi)民, 秦柳, 程實, 丁玉梅, 虞華春, 朱國才 申請人:北京化工大學, 寧波格林美孚新材料科技有限公司