專利名稱：一種覆膜鐵加工設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種覆膜鐵加工設備，尤其是通過高溫對鍍鉻鐵與塑料薄膜進行熱復合的設備。
背景技術：
金屬包裝是中國包裝工業(yè)的重要組成部分，其產(chǎn)值約占中國包裝工業(yè)總產(chǎn)值的 10%，主要為食品、罐頭、飲料、油脂、化工、藥品、文化用品及化妝品等行業(yè)提供包裝服務。從產(chǎn)品形式上分主要有各種飲料易拉罐、食品包裝罐/盒、金屬氣霧罐、禮品罐、化工材料罐/ 桶等等。從包裝材質上分主要有鋁罐和鐵罐。目前在我國，大多數(shù)食品包裝金屬罐都是用涂料罐，這種罐的內(nèi)面也即直接接觸食品的表面所用的涂料是以環(huán)氧樹酯為基料的，而環(huán)氧樹酯往往含有對人體有害的物質雙酚A。雙酚A對人體生殖系統(tǒng)存在很大危害，會導致生殖系統(tǒng)發(fā)育異常、女性提早性成熟、精子數(shù)量減少以及容易誘發(fā)前列腺癌和乳腺癌等與激素相關的癌癥。如果雙酚A進入女性子宮，將易導致胎兒疾病變異，如易患糖尿病和癌癥。另外，這種涂料罐內(nèi)面所使用涂料的添加劑中還可能含有三聚氰胺等有害物質。由此可見，現(xiàn)有金屬食品包裝材料對于食品安全和人體健康是個很大的隱患，必須引起足夠的重視?，F(xiàn)有金屬包裝罐中的鐵罐的制作材料主要有馬口鐵(表面鍍錫的薄鋼板)和鍍鉻鐵(表面不鍍錫鋼板)。為將涂料涂覆到金屬表面，其加工工藝中需要用到大量有機溶劑，這些有機溶劑在生產(chǎn)過程中有部分會排放到大氣中造成環(huán)境污染，在包裝罐內(nèi)部，雖經(jīng)揮發(fā)但也會有微量殘留，殘留的有機溶劑最終會滲入到食品飲料中，進而危害人體健康。另外，涂料罐所用的外涂料包括底涂料、白涂料及上光涂料，以丙烯酸和聚酯樹脂為主。涂料罐外部印刷所用的油墨必須與涂料配套使用，為保證油墨的色彩和附著力等性能，這種涂料中往往加入固化劑、增稠劑、色調劑等配料，溶解在溶劑和稀釋劑中使用，這些都會給周邊環(huán)境帶來污染。因此，這些都是亟待解決的環(huán)保問題。同時，由于現(xiàn)有金屬包裝罐生產(chǎn)中用到大量涂料和其它有機物質，造成現(xiàn)有金屬包裝罐的生產(chǎn)工藝復雜，能源和材料消耗大，生產(chǎn)成本高。為了克服以上技術弊端，近年來，也出現(xiàn)了另一種在冷軋薄鋼板(大都是鍍鉻鐵) 上直接貼塑料薄膜的方法。通常是在鋼板上下表面各貼合一層塑料薄膜，貼好薄膜的鋼板稱為覆膜鐵。這種技術理論上可以大大降低環(huán)保問題，但存在很高的技術門檻。目前，國內(nèi)僅有少數(shù)企業(yè)能夠生產(chǎn)覆膜鐵，而且僅限于在低溫下涂膠后將塑料薄膜與鋼板復合，所用熱熔膠主要成分是丙烯酸樹脂或其它熱熔膠。由于丙烯酸樹脂等熱熔膠的熔點低，因此這種方式復合的產(chǎn)品無法用高溫蒸煮殺菌，并且，丙烯酸樹脂本身也存在一定的毒性，因此， 在飲料、果汁、番茄醬等包裝罐中都無法使用。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術中生產(chǎn)工藝復雜、能源和材料消耗大、生產(chǎn)成本高、對環(huán)境污染嚴重，且對人體存在健康隱患等缺點，本實用新型通過提供一種全新的生產(chǎn)設備，能徹底解決上述問題，在提高產(chǎn)品質量、降低污染的同時，也能夠降低生產(chǎn)成本。本實用新型是通過如下技術方案來實現(xiàn)的一種覆膜鐵加工加工設備，包括清洗干燥裝置、預熱裝置、壓膜裝置，所述經(jīng)表面鍍鉻處理的冷軋薄成卷鋼板由鋼板開卷機放卷，通過導輥逐次傳送到清洗干燥裝置進行清洗干燥，再進入預熱裝置中預熱，再經(jīng)壓膜裝置將鋼板與塑料薄膜進行高溫熱復合壓膜。優(yōu)選地，所述清洗干燥裝置包括清洗裝置和干燥裝置，所述清洗裝置包括將鋼板經(jīng)壓縮空氣吹淋或/和堿液清洗槽清洗或/和純水清洗槽清洗，所述干燥裝置使用烘箱干燥。[0011]優(yōu)選地，所述壓縮空氣使用潔凈空氣，壓力為1. 5^5kg/cm2 ；所述堿液清洗槽中的堿液采用4(T80°C的氫氧化鈉溶液，濃度為0. Γ5% ；所述清洗用純水采用反滲透加離子交換樹脂方法進行制備，電阻率為廣5ΜΩ ^m,溫度為1(T30°C。優(yōu)選地，所述鋼板經(jīng)預熱裝置預熱后表面溫度達到12(T270°C。優(yōu)選地，還包括冷卻裝置或/和復合后干燥裝置，所述熱復合后的鋼板經(jīng)冷卻裝置冷卻后，進入干燥裝置進行干燥。優(yōu)選地，所述冷卻裝置所用介質使用純水，所述純水的溫度為12 35°C。優(yōu)選地，所述干燥裝置使用電熱管加熱干燥方式，所述干燥溫度為5(T10(TC。優(yōu)選地，所述預熱裝置包含若干個子預熱裝置。優(yōu)選地，所述子預熱裝置使用電磁感應加熱輥，所述電磁感應加熱輥的輥面溫度為12(T270°C，所述電磁感應加熱輥輥面溫差為士 1°C 士2°C。優(yōu)選地，所述壓膜裝置包括塑料薄膜放卷機和壓膜輥，所述壓膜輥為耐高溫膠輥， 耐溫范圍為12(T250°C。優(yōu)選地，在所述壓膜輥周圍設置若干支冷卻輥，對壓膜輥冷卻，所述冷卻輥的溫度為18 35°C，所述冷卻輥的輥面溫差為士2°C飛。C。優(yōu)選地，還包括脫水裝置，所述脫水裝置為脫水輥。優(yōu)選地，還包括蒸煮裝置，所述蒸煮裝置使用蒸汽噴頭對鋼板進行蒸煮，所述蒸煮采用溫度為12(T160°C的水蒸汽，蒸煮時間為3 20分鐘。優(yōu)選地，所述經(jīng)復合干燥后的鋼板經(jīng)檢測后由收卷機進行收卷藉由上述技術特征，可以實現(xiàn)在不涂覆任何膠的前提下將塑料薄膜與鍍鉻鐵復合的技術目的，從而避免在鋼板上涂涂料。并且，通過本實用新型還可以實現(xiàn)鋼板與塑料薄膜的高溫熱復合，實現(xiàn)貼合緊密無氣泡的良好效果。本實用新型至少具有如下有效效果1、具有良好的防銹、裝飾、隔熱、減震等功能，尤其耐沖壓、耐腐蝕；2、表面針孔少，致密，抗拉強度高；3、生產(chǎn)效率高，能源消耗和材料消耗低，因此生產(chǎn)成本更低；4、沒有有機溶劑排放，也不會有小分子有害物質殘留，生產(chǎn)過程及產(chǎn)品都更加環(huán)保。

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯圖1示出本實用新型覆膜鐵加工設備一種實施例的示意圖；圖2示出本實用新型一種實施例的壓膜裝置示意圖；圖3示出本實用新型一種實施例的冷水裝置示意圖；圖4示出本實用新型一種實施例的蒸煮箱示意圖。圖中標號說明1鋼板開卷機；[0035]2壓縮空氣吹淋室[0036]3堿液清洗槽；[0037]4純水清洗槽；[0038]5烘箱；[0039]6預熱室；[0040]7電磁感應加熱輥[0041]8壓膜裝置；[0042]9塑料薄膜放卷機[0043]10急冷水槽；[0044]11脫水輥；[0045]12蒸煮箱；[0046]13干燥機；[0047]14檢測儀；[0048]15收卷機；[0049]16壓膜輥；[0050]17冷卻輥；[0051]18循環(huán)水泵；[0052]19換熱器；[0053]20蒸汽噴頭。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述圖1是本實用新型覆膜鐵加工設備的一種實施例的生產(chǎn)線示意圖。
以下結合附圖對本實用新型的整個生產(chǎn)過程進行詳細說明。所述需要加工的鋼板為表面鍍鉻處理的冷軋薄成卷鋼板(鍍鉻鐵)，所述用于復合的塑料薄膜可以是PP塑料(聚丙烯)，也可以是PET塑料(聚酯)。首先是清洗干燥裝置。如圖1中，需要加工的經(jīng)表面鍍鉻處理的冷軋薄成卷鋼板 (鍍鉻鐵)經(jīng)鋼板開卷機1開卷后由導輥傳輸(本領域技術人員理解，所述鋼板經(jīng)開卷后均由一個或多個導輥傳送至各個工藝流程，所述導輥的個數(shù)根據(jù)鋼板的傳輸方向、傳輸距離決定，這一點并非本實用新型的要點，在如下文字中省略)進入到壓縮空氣吹淋室2，所述壓縮空氣吹淋室2內(nèi)使用壓力為1. 5^5kg/cm2的潔凈空氣，通過壓縮空氣將鋼板上大部分的浮塵吹掃去除。經(jīng)初步除塵后的鋼板進入到堿液清洗槽3內(nèi)，堿液清洗槽3內(nèi)為堿液，堿液可以選擇通常的氫氧化鈉、氫氧化鉀等，堿液的溫度和濃度根據(jù)鋼板表面油污灰塵的情況進行選擇，濃度可以在0.廣5%之間，并根據(jù)堿液濃度的大小和鋼板表面油污情況選擇是常溫態(tài)的堿液還是經(jīng)加熱到一定溫度的堿液。在本實用新型的一種實施例中，選擇濃度為3%的氫氧化鈉溶液，溫度設定在 50°C。通過堿液將金屬鋼板表面的油污去除后，再進入純水清洗槽4，用純水將鋼板表面洗凈。清洗所用的純水采用常規(guī)的反滲透水處理技術加離子交換樹脂處理技術制備得到，水的電阻率和溫度根據(jù)鋼板表面情況進行設定，一般地，電阻率可以在廣5ΜΩ 之間選擇， 溫度為1(T30°C。本實用新型的一種實施例中，選擇電阻率為3 ΜΩ ^m,水溫控制在20°C。 經(jīng)水洗后的鋼板進入烘箱5內(nèi)，通過放置在烘箱5內(nèi)的紅外燈管將鋼板表面殘留的水烘干干燥。鋼板經(jīng)清洗干燥后進入預熱裝置。預熱裝置對鋼板表面溫度控制的是否合適將決定其后的壓膜裝置中鋼板與薄膜復合的緊密度、牢固度、壓膜是否存在氣泡和翹皮等異常情況，從而決定整個覆膜鐵產(chǎn)品的質量。具體如下經(jīng)清洗干燥后的鋼板進入到預熱室6內(nèi)預熱。本實用新型的預熱裝置為一組電磁感應加熱輥7，這也是本實用新型的關鍵之一。選擇電磁感應加熱輥有如下幾個優(yōu)點一是可以實現(xiàn)良好的溫度控制效果，使鋼板表面的溫度既能控制均勻又能做到精準控制；二是可以實現(xiàn)更高的加熱溫度，從而能滿足本實用新型所需的鋼板與薄膜表面復合的溫度要求；三是不會影響污染經(jīng)清洗干燥后的鋼板和對環(huán)境造成污染。如果使用普通的加熱輥， 如導熱油加熱輥，在加熱過程中勢必會造成加熱油的泄露，污染鋼板和環(huán)境，致使產(chǎn)品不能用于食品包裝，另外，普通的加熱輥也達不到本實用新型所需的復合溫度，從而導致復合失敗。本實用新型中，經(jīng)預熱后鋼板表面溫度可以在12(T270°C之間，具體的，根據(jù)所需復合的塑料品種和復合速度，來控制和調整鋼板表面的溫度，進一步地，因為所要達到的預熱溫度不同，所使用的電磁感應加熱輥7的個數(shù)也不同。通常，為了實現(xiàn)良好的復合效果， 需要使用一組電磁感應加熱輥。各個電磁感應加熱輥的溫度均單獨進行設定和控制，一般設置在前面的電磁感應加熱輥的加熱溫度較低，到后面逐漸升高，直至達到最終所需要的預熱溫度。在本實用新型的一個實施例中，如將PP塑料與鍍鉻鐵復合，在復合速度為IOOm/ min時，鋼板表面預熱后的溫度設定為18(T20(TC，需要的電磁感應加熱輥的個數(shù)為6個。 在復合速度為13(Tl40m/min時，鋼板表面的預熱溫度設定為接近220°C，此時需要配置8支電磁感應加熱輥才能滿足復合壓膜時的熱量和溫度需求。關于預熱階段中的所述電磁感應加熱輥，申請人已經(jīng)申請多個專利，其結構和工作原理在此不再贅述。鋼板經(jīng)預熱到設定溫度后進入壓膜裝置。壓膜裝置也是本實用新型的關鍵。如圖 2中的8為壓膜裝置。所述壓膜裝置8包括塑料薄膜放卷機9和壓膜輥16。所述壓膜輥16 為耐高溫的膠輥。由于經(jīng)預熱后的鋼板表面溫度較高，因此，壓膜輥的耐溫范圍也要與鋼板表面溫度相適應。具體壓膜如下已經(jīng)預備好的兩卷塑料薄膜經(jīng)塑料薄膜放卷機9分別從兩個方向與需要復合的鋼板靠近，分別通過兩個壓膜輥16的擠壓將塑料薄膜與鋼板高溫熱貼合在一起。當然，如果只需在鋼板一面復合薄膜，則只需一個塑料薄膜放卷機從一個方向提供
6塑料薄膜即可。在復合過程中，由于經(jīng)預熱后的鋼板表面溫度很高，壓膜輥16的溫度也會逐漸升高，一方面將需要與鋼板復合的塑料薄膜的一面熔融以實現(xiàn)與鋼板表面良好復合， 另一方面還要避免塑料薄膜的另一面溫度不致過高，以避免薄膜完全熔融導致復合失敗。 因此，在復合壓膜的同時，還需要對壓膜輥16進行降溫。在本實用新型的一個實施例中， 在2個壓膜輥16的旁邊各設置一個冷卻輥17，所述冷卻輥17對壓膜輥16的一個表面進行降溫，防止塑料薄膜的一面熔融。在本實施例中，優(yōu)選地，所述冷卻輥17的溫度設定在 1纊35°C，輥面溫差為士2°C即可。根據(jù)生產(chǎn)要求，所述冷卻輥17可以設置一個或多個。經(jīng)壓膜后已經(jīng)實現(xiàn)鋼板表面與塑料薄膜的良好復合。為了實現(xiàn)鋼板與塑料薄膜更好的粘結效果，本實用新型的一個實施例中還提供了對復合后的鋼板進行冷卻的裝置。如圖3所示用于冷卻的急冷水槽10，該急冷水槽10同樣使用純水進行冷卻，在本實用新型的一個實施例中，水溫控制在12 35°C，以對經(jīng)高溫與塑料薄膜熔融復合的鋼板進行急速冷卻。優(yōu)選地，本實用新型一個實施例中，水溫在15 30°C。急速冷卻的結果可以實現(xiàn)對復合后覆膜鐵產(chǎn)品的更好的粘結效果，使復合后的塑料薄膜與鋼板之間的粘結效果更好。所述冷卻裝置還包括循環(huán)水泵18和換熱器19，其作用是保持急冷水槽10中的溫度始終保持在設定溫度。具體工作原理為當熱的鋼板經(jīng)過急冷水槽降溫時，水槽中水的溫度上升。這時，根據(jù)急冷水槽中的水溫設定，通過相應控制系統(tǒng)，循環(huán)水泵18即將急冷水槽中的水輸送到換熱器19中進行冷卻，至達到設定溫度后再通過控制系統(tǒng)控制流回到急冷水槽10中，從而保持急冷水槽10中的水溫始終在設定溫度范圍內(nèi)。完成貼膜的鋼板進入經(jīng)急冷水槽10急冷至室溫左右，即進入后續(xù)的脫水、蒸煮、 干燥及檢測等。具體如下通過脫水輥11將鋼板表面大部分的水經(jīng)脫水去除，再進入到蒸煮箱12內(nèi)。如圖4 為蒸煮箱的示意圖。圖中20為蒸汽噴頭。蒸煮的作用是將覆膜鐵產(chǎn)品進行殺菌消毒，以適應包裝食品、飲料的衛(wèi)生要求。本實用新型的一個實施例中，使用溫度為12(T160°C的蒸汽對經(jīng)覆膜后的鋼板進行蒸煮。蒸煮溫度的高低根據(jù)塑料薄膜的種類不同進行選擇，本實用新型提供的一種實施例中，將PP薄膜與鍍鉻鐵進行復合后，蒸煮需要的溫度為12(T130°C。 經(jīng)蒸煮消毒后，通過干燥機13將鋼板烘干干燥，所述干燥機可以采用電熱管加熱方式將鋼板表面水分烘干，干燥溫度范圍為5(T10(TC。所述干燥機還是采用其他的加熱方式，在此不再贅述。本實用新型的一個實施例中，在lOOm/min的速度下復合PP膜需要的干燥溫度為 60^65 0C ο干燥烘干的產(chǎn)品通過檢測儀14經(jīng)自動檢測后，并記錄下產(chǎn)品質量詳情，由收卷機 14將最終產(chǎn)品收卷，完成最終覆膜鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)。以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要說明的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改， 這并不影響本實用新型的實質內(nèi)容。
權利要求1.一種覆膜鐵加工設備，其特征在于，包括清洗干燥裝置、預熱裝置、壓膜裝置，所述經(jīng)表面鍍鉻處理的冷軋薄成卷鋼板由鋼板開卷機放卷，通過導輥逐次傳送到清洗干燥裝置進行清洗干燥，再進入預熱裝置中預熱，再經(jīng)壓膜裝置將鋼板與塑料薄膜進行高溫熱復合壓膜。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述清洗干燥裝置包括清洗裝置和干燥裝置，所述清洗裝置包括將鋼板經(jīng)壓縮空氣吹淋或/和堿液清洗槽清洗或/和純水清洗槽清洗，所述干燥裝置使用烘箱干燥。
3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述壓縮空氣使用潔凈空氣，壓力為 1. 5^5kg/cm2 ；所述堿液清洗槽中的堿液采用4(T80°C的氫氧化鈉溶液，濃度為0. Γδ% ；所述清洗用純水采用反滲透加離子交換樹脂方法進行制備，電阻率為廣5ΜΩ · cm，溫度為 10^30 0C ο
4.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述烘箱內(nèi)使用紅外燈管加熱。
5.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述鋼板經(jīng)預熱裝置預熱后表面溫度達到 12(Γ270 。
6.如權利要求1所述的設備，其特征在于，還包括冷卻裝置或/和復合后干燥裝置，所述熱復合后的鋼板經(jīng)冷卻裝置冷卻后，進入干燥裝置進行干燥。
7.如權利要求5所述的設備，其特征在于，所述冷卻裝置所用介質使用純水，所述純水的溫度為12 ;35°C。
8.如權利要求5所述的設備，其特征在于，所述干燥裝置使用電熱管加熱干燥方式， 所述干燥溫度為5(T10(TC。
9.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述預熱裝置包含若干個子預熱裝置。
10.如權利要求8所述的設備，其特征在于，所述子預熱裝置使用電磁感應加熱輥，所述電磁感應加熱輥的輥面溫度為12(Γ270°C，所述電磁感應加熱輥輥面溫差為士 1°C 士2°C。
11.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述壓膜裝置包括塑料薄膜放卷機和壓膜輥，所述壓膜輥為耐高溫膠輥，耐溫范圍為12(T250°C。
12.如權利要求10所述的設備，其特征在于，在所述壓膜輥周圍設置若干支冷卻輥， 對壓膜輥冷卻，所述冷卻輥的溫度為1纊35°C，所述冷卻輥的輥面溫差為士2°C飛。C。
13.如權利要求1至11任一項所述的設備，其特征在于，還包括脫水裝置，所述脫水裝置為脫水輥。
14.如權利要求12所述的設備，其特征在于，還包括蒸煮裝置，所述蒸煮裝置使用蒸汽噴頭對鋼板進行蒸煮，所述蒸煮采用溫度為12(T160°C的水蒸汽，蒸煮時間為3 20分鐘。
15.如權利要求5或7所述的設備，其特征在于，所述經(jīng)復合干燥后的鋼板經(jīng)檢測后由收卷機進行收卷。
專利摘要本實用新型提供一種覆膜鐵加工設備，包括清洗干燥裝置、預熱裝置、壓膜裝置，所述經(jīng)表面鍍鉻處理的冷軋薄成卷鋼板由鋼板開卷機放卷，通過導輥逐次傳送到清洗干燥裝置進行清洗干燥，再進入預熱裝置中預熱，再經(jīng)壓膜裝置將鋼板與塑料薄膜進行高溫熱復合壓膜。本實用新型提供的一種覆膜鐵加工設備可以實現(xiàn)高效、環(huán)保、低成本地對鋼板表面覆膜，生產(chǎn)過程環(huán)保，產(chǎn)品更耐沖擊，耐腐蝕，且沒有毒性低分子物質殘留，符合低碳環(huán)保的現(xiàn)代工業(yè)大生產(chǎn)的理念。
文檔編號B32B15/18GK202264463SQ20112037641
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者文元慶, 鄒斌 申請人:上海聯(lián)凈環(huán)保科技有限公司