具有絨面效果的預涂膜、及其制造方法和設備系統與流程

本發明涉及材料化學領域，尤其涉及的是一種具有絨面效果的預涂膜、及其制造方法和設備系統。

背景技術：

紙質印刷包裝品覆膜屬于印后表面整飾加工工藝的一種，是指在紙質印刷品和包裝品表面，用覆膜機覆合一層塑料薄膜而形成的一種紙塑合一產品的加工技術。預涂膜工藝是指預先將塑料薄膜上膠復卷后再與紙張印品復合的工藝，比傳統的即涂型薄膜相比，具有工藝簡單，無溶劑氣味，無環境污染等優點，被廣泛應用于各類包裝盒、包裝袋、圖書封面等紙張印刷品上。

隨著人們對產品外包裝的水平越來越高，表面具有觸感效果的特種預涂膜已經在市場上出現。其技術特點是在普通預涂膜上面采取涂布的工藝增加一個聚氨酯涂層，使得預涂膜表面獲得絲滑細膩的觸感。而本發明將涉及一種具有特殊絨面效果的預涂膜的加工工藝和產品。

申請號為201510412684.0的中國專利公開了一種觸感膜的配方，其表面涂層采用聚氨酯和聚氮丙啶交聯劑，其質量比為(90-99)：(10:1)，其涂層厚度為2-5微米。這種預涂膜表面既有較好的抗刮花性能，又有絲滑細膩的觸感。

申請號為201610950164.x的中國專利公開了另一種觸感膜的制備方法，其表面聚氨酯層加入了0.01-01mg/m2的石墨烯微片，整個觸感層的厚度為1-10微米。石墨烯片材的加入增加了預涂膜的導熱和抗刮花的性能。

申請號為201120019926.7的中國專利公開了表面具有壓紋效果的雙向拉伸聚丙烯薄膜，該薄膜具有基膜層、中間層和熱熔膠層的三層結構，其中基膜的厚度為15-60微米，基膜表面具有凹凸的花紋，其凸起和凹陷的高度在5-10微米之間。其目的是覆膜后的圖片、畫冊表面具有防污染、防摩擦以及美觀的效果。

申請號為201020557676.8的中國專利公開了一種具有聚丙烯薄膜層，玻璃纖維骨架層、改性聚乙烯層和熱熔膠層四層結構的預涂膜，其中的玻璃纖維骨架層可以大大增強預涂膜的強度，但是其位于聚丙烯薄膜層表面的下層，因此不會對薄膜表面的觸感產生影響。

現有技術的觸感膜表面主要基于聚氨酯材料，其觸感效果有限，沒有絨面的效果。。

因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種具有絨面的特殊手感，可用于高檔化妝品、奢侈品的包裝盒覆膜，也可以用于高檔書籍的表面覆的預涂膜、及其制造方法和設備系統。

本發明的技術方案如下：一種具有絨面效果的預涂膜的制造方法，包括如下步驟：s1：通過螺桿擠出機對聚丙烯母粒進行加熱擠出，并以熔融狀態通過熔體過濾器和計量泵，后經紡絲噴頭噴出聚丙烯熔體；使聚丙烯熔體在高速高溫的氣流作用下，低壓拉伸，牽伸固化為纖維狀，并使牽伸固化的纖維在托網簾上粘連并形成無規則網狀結構的聚丙烯纖維網；s2：打開原膜，使原膜在網紋熱壓輥處與聚丙烯纖維網通過熱壓合的方式結合在一起，當原膜與聚丙烯纖維網完全粘合后，形成表面具有絨面效果的薄膜；s3：通過涂布裝置，依次涂布pei中間層和復合熱熔膠eva層；s4：烘干后，得到上表面具有絨面效果，底部含有復合熱熔膠eva層的預涂膜。

應用于上述技術方案，所述的制備方法中，步驟s1中，螺桿擠出機的各區加熱溫度分別設置為130℃、160℃、190℃、200℃和220℃。

應用于各個上述技術方案，所述的制備方法中，步驟s1中，牽伸固化時，牽伸風風壓為0.020～0.030mpa，風速為1500～2000m/min，纖維牽伸比為1：200～300，并且，牽伸固化的纖維直徑控制在15-40微米；并且，聚丙烯纖維網的厚度為20-40微米，寬度0.5-2米。

應用于各個上述技術方案，所述的制備方法中，步驟s2中，具體為，原膜與聚丙烯纖維網在上網紋熱壓輥和下網紋熱壓輥的作用下，通過熱壓合的方式結合在一起，并且，上網紋熱壓輥和下網紋熱壓輥的外徑均為20-50cm，并且，其內徑均為15-45cm，熱壓合溫度設定為150-190℃，上網紋熱壓輥和下網紋熱壓輥之間的壓力為5-10bar。

應用于各個上述技術方案，所述的制備方法中，所述下網紋熱壓輥上有400-1000目的小圓孔，并且，所述下網紋熱壓輥內部連接抽真空裝置。

應用于各個上述技術方案，所述的制備方法中，在步驟s2中，在形成表面具有絨面效果的薄膜過程中，還對其配置有熱烘道，其中，熱烘道分為三段，并使熱烘道的溫度控制為70-100℃。

應用于各個上述技術方案，所述的制備方法中，步驟s3中，具體為：依次涂布0.01-0.05微米的pei中間層，以及20-40微米的復合熱熔膠eva層，并且，步驟s5中，待涂布烘干后，通過切邊卷繞機進行收卷，得到上表面具有絨面效果，底部含有復合熱熔膠eva層的預涂膜。

應用于各個上述技術方案，一種以上權利要求任一制備方法所制得的具有絨面效果的預涂膜，由上到下順序包括：絨面層、基材層、pei中間層和復合熱熔膠eva層，其中，所述絨面層為聚丙烯熔體在高速高溫的氣流作用下，低壓拉伸，牽伸固化為纖維狀，并使牽伸固化的纖維在托網簾上粘連并形成無規則網狀結構的聚丙烯纖維網；所述絨面層與所述基材層通過熱壓合的方式結合，并形成表面具有絨面效果的薄膜。

應用于各個上述技術方案，一種以上權利要求任一制備方法所使用的設備系統，包括：包括順序連接的螺桿擠出機、過濾器、計量泵、紡絲噴頭、托網簾、上下雙網紋熱壓輥和涂布裝置；其中，托網簾上方設置有高速高溫氣流，所述高速高溫氣流的風向與紡絲噴頭噴射方向相對，并且，托網簾與一抽真空裝置連接；并且，上下雙網紋熱壓輥包括有上網紋熱壓輥和下網紋熱壓輥，所述下網紋熱壓輥上有400-1000目的小圓孔，并且，所述下網紋熱壓輥內部連接所述抽真空裝置。

應用于各個上述技術方案，所述的設備系統中，所述上下雙網紋熱壓輥與所述涂布裝置之間還設置一保溫烘箱，并且，還設置一與所述涂布裝置連接的切邊卷繞機。

采用上述方案，本發明采用熔融噴吹成網的方法，將螺桿擠出的高聚物熔體用高速高溫吹或其他手段，使熔體細流受到極度拉伸而形成極細的短纖維，然后聚集到托網簾上形成聚丙烯纖維網，然后通過特殊結構的熱壓輥與聚合物雙拉伸薄膜粘合成膜，最后將熱熔膠層涂覆在所述塑料基材的另議表面，得到預涂膜。此預涂膜的最大特點是：表面有無序的聚合物短纖覆蓋，使得薄膜表面具有絨面的特殊手感，可用于高檔化妝品、奢侈品的包裝盒覆膜，也可以用于高檔書籍的表面覆膜。

附圖說明

圖1為本發明的設備系統工藝結構圖；

圖2為本發明中網紋熱壓輥的結構圖；

圖3為圖2中a部分的放大圖；

圖4為圖2的橫向截面圖；

圖5為發明中預涂膜的結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。

本實施例提供了一種具有絨面效果的預涂膜的制造方法、以及使用該制造方法制得的預涂膜、以及該制造方法使用的設備系統。

其中，紡絲級聚丙烯母粒經過螺桿擠出機101的加熱和擠出效應，以熔融狀態通過熔體過濾器102和計量泵103，最后經紡絲噴頭104噴出，螺桿擠出機101各區的溫度設定值分別為130/160/190/200/220℃。

聚丙烯熔體在高速高溫的氣流105作用下，低壓拉伸，牽伸風風壓在0.020～0.030mpa左右，風速在1500～2000m/min左右，纖維牽伸比在200～300之間。

纖維牽伸倍數低，纖維的取向度低，剩余的牽伸比較大，牽伸固化為纖維狀，纖維直徑控制在15-40微米，在托網簾106上形成連續性無規則網狀排布的聚丙烯纖維網，聚丙烯纖維網的厚度為20-40微米，寬度0.5-2米，由于托網簾105內部連接有抽真空裝置107，因此未完全固化的纖維會借助托網簾106內部抽真空裝置107引起的負壓而粘連在一起，并形成無規則的網狀結構的聚丙烯纖維網。

基材層，例如bopp/bopet/金膜、銀膜通過放卷裝置110打開，在網紋熱壓輥處與聚丙烯纖維網通過熱壓合的方式結合在一起，此處上網紋熱壓輥109和下網紋熱壓輥108的外徑在20-50cm之間，內徑在15-45cm之間，溫度設定在150-190℃之間，兩個網紋熱壓輥的壓力在5-10bar之間。

下端的下網紋熱壓輥上有400-1000目的小圓孔202，如圖2、3、4所示，圖4為只畫有一個小圓孔202的網紋熱壓輥的截面圖，下網紋熱壓輥201內部連接抽真空裝置。這個設計的目的是避免在高速擠壓復合過程中，擠壓區域形成空氣紊流對聚丙烯纖維網均勻性的影響。由于真空輥小圓孔的直徑小于聚丙烯纖維直徑，在抽真空過程中，空氣紊流能夠迅速排出，并使聚丙烯纖維網附著在真空網紋熱壓輥的表面，保證原膜基材層與聚丙烯纖維網在熱壓合的平整性、均勻性。

如圖5所示，當原膜502與聚丙烯纖維網501完全粘合后，形成表面具有絨面效果的薄膜，其中，原膜502為薄膜，由于原膜材料與聚丙烯纖維網材料張力的差異，為了避免復合材料產生褶皺或彎曲，生產過程配置熱烘道，烘道分為三段，溫度控制在70-100℃，以消除薄膜內部的應力，其中，所述熱烘道為保溫烘箱，保溫烘箱的熱烘道分為三段熱烘道，每一熱烘道的溫度控制為70-100℃。。

通過保溫烘箱111后，薄膜將會通過涂布裝置，依次涂布0.01-0.05微米的pei中間層503，20-40微米的復合熱熔膠eva層504，待膠層烘干后，通過切邊卷繞機進行收卷，得到上表面具有絨面效果，底部含有eva膠層的預涂膜，其中，原膜502形成預涂膜的基材層，聚丙烯纖維網501形成預涂膜的絨面層。

以下為具體實施例：

實例1：

聚丙烯母粒(f280s，上海石化)經過螺桿擠出機經紡絲噴頭噴出，擠出機的各區溫度設定值分別為130/160/200/220/220℃。聚丙烯熔體在高速高溫的氣流作用下，低壓拉伸，牽伸風風壓在0.025mpa左右，風速在1558m/min左右，纖維牽伸比在201之間，纖維牽伸倍數低，纖維的取向度低，剩余的牽伸比較大，牽伸固化為纖維狀，纖維直徑控制在40微米左右，在托網簾上形成連續性無規則網狀排布，厚度為45微米，寬度0.5米。

bopp原膜通過放卷裝置打開，在網紋熱壓輥處與聚丙烯纖維網通過熱壓合的方式結合在一起，此處上下熱壓輥上下熱壓輥的外徑為30cm，內徑為25cm，且溫度設定在180℃，兩個輥的壓力在6bar。下端的采用具有400目小圓孔的熱壓輥。

當原膜與聚丙烯纖維網完全粘合后，形成表面具有絨面效果的薄膜，這種薄膜會通過熱烘道，烘道分為三段，溫度分別為70/80/90℃。

通過烘箱后，薄膜將會通過涂布裝置，依次涂布0.02微米的pei中間層，25微米的復合熱熔膠eva層，待膠層烘干后，通過切邊卷繞機進行收卷，得到上表面具有絨面效果，底部含有eva膠層的預涂膜。由于纖維直徑在40微米左右，使得預涂膜表面有很強的立體感和非常明顯的絨面觸感。

實例2：

聚丙烯母粒(yf3003，揚子石化)經過螺桿擠出機經紡絲噴頭噴出，擠出機的各區溫度設定值分別為140/160/190/200/200℃。聚丙烯熔體在高速高溫的氣流作用下，聚丙烯熔體在高速高溫的氣流作用下，低壓拉伸，牽伸風風壓在0.030mpa左右，風速在2000m/min左右，纖維牽伸比在280之間，纖維牽伸倍數低，纖維的取向度低，剩余的牽伸比較大，牽伸固化為纖維狀，纖維直徑控制在15微米左右，在托網簾上形成連續性無規則網狀排布，厚度為18微米，寬度1.0米。

金膜原膜通過放卷裝置打開，在網紋熱壓輥處與聚丙烯纖維網通過熱壓合的方式結合在一起，此處上下熱壓輥的外徑為40cm，內徑為35cm，且溫度設定在190℃，兩個輥的壓力在9bar。下端的采用具有1000目小圓孔的熱壓輥。

當原膜與聚丙烯纖維網完全粘合后，形成表面具有絨面效果的薄膜，這種薄膜會通過熱烘道，烘道分為三段，溫度分別為70/70/70℃。

通過烘箱后，薄膜將會通過涂布裝置，依次涂布0.01微米的pei中間層，20微米的復合熱熔膠eva層，待膠層烘干后，通過切邊卷繞機進行收卷，得到上表面具有絨面效果，底部含有eva膠層的預涂金膜。由于纖維直徑較細，且厚度較薄，因此聚丙烯網面涂層并未將基膜表面的金色完全覆蓋，使得這種絨面膜表面既有絨面的觸感，又有金色的反光效果。

以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。