[发明专利]无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种覆膜设备和覆膜方法，尤其涉及一种用于在无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法和设备。

背景技术

目前，金属材料以其密闭性好、质地坚硬、弹性好、阻光性好、阻气性好等特点，相比于塑料、纸张、玻璃等包装材料，在包装领域一直占据着举足轻重的地位，传统的金属包装材料采用喷涂工艺在金属罐内表面披覆上树脂层制成，然而在这种制备工艺中会有有毒溶剂挥发，并且涂层中的低分子迁移物会影响被包装的食品的安全，同时喷涂设备及工艺复杂，需要消耗大量稀缺资源，成本昂贵。

为了解决上述问题，人们开发了将聚烯烃薄膜（例如PE膜、PP膜）在低温环境下通过树脂粘合层将聚烯烃薄膜与金属基板贴合的覆膜技术，但由于聚烯烃薄膜多为低分子聚合物，这些低分子物容易扩散渗出到薄膜表面，同时，所使用的粘合剂也会随薄膜材料的渗出和扩散而成为污染源，因此目前使用聚烯烃薄膜的覆膜技术得到的覆膜材料不适合作为食品和饮料的直接接触材料，而且将聚烯烃贴合在金属基板上的工艺复杂，成本高。

聚酯薄膜相对于聚烯烃薄膜，主要由高分子聚合物构成，并且具有机械强度高、光学性能好、使用温度广、阻隔性能优良、耐油、耐腐蚀、成本低、环保节能等特点，所以，研究利用聚酯薄膜生产覆膜包装材料，尤其是可适用于饮食品的安全包装材料的技术，具有很好的应用前景。

发明内容

本发明提供了一种在无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的覆膜方法，将聚酯薄膜有效贴合于金属基板，通过对覆膜工艺的控制，能够在不使用粘合剂的前提下，制成具有良好表面外观，并且使用安全的覆膜包装材料。

本发明还提供了一种实施上述方法的覆膜设备，通过该设备中的覆膜单元和急冷单元，以及加热单元可实现将聚酯薄膜不使用粘合剂直接贴覆到金属基板上，制备出没有粘合剂的覆膜金属板，同时该覆膜金属板还可具有良好的表面外观。

本发明提供的一种在无粘合剂条件下将聚酯薄膜贴覆至金属基板的方法，包括：

1）对所述金属基板进行一次加热，控制其温度T1比聚酯薄膜熔点温度高5-10℃，

2）将聚酯薄膜贴覆至加热的金属基板的至少一侧表面，获得覆膜金属板初品；

3）对所述覆膜金属板初品进行二次加热，控制覆膜金属板初品中金属基板的温度T2比T1高5-10℃，获得二次加热后的覆膜金属板初品；

4）然后对该二次加热后的覆膜金属板初品进行急速冷却获得覆膜金属板，控制所述急剧冷却速度为每秒钟温度降低70～80℃。

在本发明的方法中，所述聚酯薄膜，例如可以是专利CN102108193A或CN102070882A的中记载的聚酯薄膜，金属基板例如可以选自金属包装领域常见的金属，如冷轧钢板或镀铬板。进一步的，所述金属基板的厚度可以为0.14-0.25mm。进一步的，所述金属基板在加热前可进行碱洗、水洗去除表面的油渍，以有利于聚酯薄膜的良好贴覆。本发明方案中的聚酯薄膜厚度为15-20um厚的聚酯薄膜。进一步的，本发明方案中的聚酯薄膜为具有熔点为230-250℃的聚酯薄膜。

在本发明的具体实施方式中，可在5-8kg/mm，优选的6-7kg/mm的压力下将聚酯薄膜贴覆至所述加热的金属基板的至少一侧表面。

进一步的，可以控制所述聚酯薄膜上存有80-100N的张力。使聚酯薄膜在覆膜过程处于平展状态，并且最终获得的覆膜金属板不易产生波纹，提高了覆膜金属板的质量。

在本发明的具体实施方式中，将聚酯薄膜贴覆至所述加热的金属基板的过程控制金属基板的传送速度为20-60m/min，优选的为40-50m/min。此传送速度利于保证金属板的加热和覆膜效果。

进一步的，所述急速冷却包括风冷和水冷。

进一步地，在冷却得到覆膜金属板后，将所述覆膜金属板卷成卷便于存储和运输。

经本发明人摸索发现，仅通过一次加热进行覆膜金属板的制备，加热的基板在不同区域难以避免会存在传热不均，这会使得贴覆后的膜表面出现明显的明暗条纹以及膜边缘褶皱，这些使得制成的覆膜金属板在高温高压蒸煮过程贴覆的膜容易从金属基板上脱落，因此不适合用于制备需要高温蒸煮的食品罐。而通过两次加热过程，一次加热以高于膜熔点特定量的温度控制膜与金属基板的贴合，即使存在受热不均，也能有效抑制贴覆的膜表面明显的明暗条纹以及膜边缘褶皱的出现，通过以高于一次加热的温度进行二次加热，进一步提高了膜与基板之间的贴合力，能够满足覆膜金属板进行各种加工，尤其是生产耐高温高压蒸煮食品罐的需要。