一种可直接回收纳米光学结构制品及其制造方法与流程

本发明属于表面装饰，特别涉及一种可直接回收纳米光学结构制品及其制造方法。

背景技术：

1、目前，塑料成型制品已广泛应用在汽车、消费电子、化妆品、包装等市场，因其可加工特性，表面可进行各类装饰结构的设计和加工，如棱镜高反光结构，仿大理石、木纹等纹理结构，激光全息炫彩结构等，而激光全息炫彩结构因其绚丽的色彩和丰富的表现形式被大量使用在表面装饰上。激光全息炫彩结构多采用激光全息炫彩膜通过转印、模内注塑、模内贴标、直接贴合等方式成型在塑料制品表面，但这些工艺都存在需要用到胶水或产生塑料废膜不利于直接回收利用和造成浪费的问题。

2、将激光全息炫彩膜的纳米光学结构加工在模具上，通过模具直接成型在塑料制品表面虽然解决了这些问题，但由于纳米光学结构的特殊性，结构大小一般都是纳米级，在制品的生产和使用过程中易被破坏，从而影响产品的整体装饰效果。同时直接成型在塑料制品表面的纳米光学结构由于没有电镀层提高反射，其炫彩效果相对激光全息炫彩膜要弱。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可直接回收纳米光学结构制品及其制造方法。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种可直接回收纳米光学结构制品，包括基材层，基材层上设置有至少一个直线阵列方向的若干棱镜结构，棱镜结构相对于基材层所在平面倾斜设置，棱镜结构的斜面上设置有沿同一方向阵列的纳米光学结构。

4、本发明的纳米光学结构层直接设置在棱镜结构的炫彩效果展示单元上，即基材层、棱镜结构、炫彩效果展示单元和纳米光学结构层一体成型。本发明避免了激光全息炫彩结构采用激光全息炫彩膜通过转印、模内注塑、模内贴标、直接贴合等方式成型在塑料制品表面时，需要用到胶水或产生塑料废膜的情况，有利于纳米光学结构制品直接回收利用。

5、本发明的纳米光学结构层直接设置在棱镜结构的炫彩效果展示单元上，通过棱镜结构不同的斜面定向高反射，可以在不同的角度看到明显的不同炫彩效果，有效提升制品的表面装饰效果。

6、纳米光学结构层加工在棱镜结构支撑点以下，由于棱镜结构的保护，生产和使用过程中不会破坏纳米光学结构层，无需喷涂硫化锌等高折射率透明层，更加环保和利于回收。

7、作为本发明的优选方案，所述纳米光学结构为光栅沟槽结构。

8、作为本发明的优选方案，所述光栅沟槽结构的宽度为200nm～20μm，光栅沟槽结构的深度为200nm～20μm。

9、作为本发明的优选方案，所述棱镜结构的宽度为1mm～10mm，棱镜结构的深度为1mm～10mm。

10、作为本发明的优选方案，直线阵列方向不同的棱镜结构上的纳米光学结构所用加工激光的加工角度不同。

11、作为本发明的优选方案，所述直线阵列方向不同的棱镜结构上的纳米光学结构所用加工激光的加工角度具有相同的激光加工角度公因数，激光加工角度公因数为15°～30°。

12、作为本发明的优选方案，所述基材层、棱镜结构和纳米光学结构一体成型。

13、作为本发明的优选方案，所述基材层、棱镜结构和纳米光学结构的材料为abs、ps、as、pmma、pc、pet、pp中的一种。

14、一种可直接回收纳米光学结构制品的制造方法，包括以下步骤：

15、s1：采用3d建模的方式设计好基材层上的棱镜结构和纳米光学结构；

16、s2：在模具型腔内表面加工出棱镜结构的形状，然后将模具型腔的棱镜结构的表面抛光到ra0.8及以下；

17、s3：在模具型腔内的棱镜结构的斜面上加工出纳米光学结构的形状；

18、s4：对模具型腔进行注塑，注塑完成后脱模，得到可直接回收纳米光学结构制品。

19、作为本发明的优选方案，步骤s4具体为：

20、通过急冷急热模温机对模具进行加热到塑胶原料的tg以上，然后对模具型腔进行射料，射料过程继续对模具进行保温；当塑料原料充分填充模具型腔后，对模具进行快速冷却定型后脱模。

21、本发明采用急冷急热注塑加工工艺进行纳米光学结构制品的生产，通过急冷急热模温机对模具进行加热到塑胶原料的tg以上，然后对模具型腔进行射料，射料过程继续对模具进行保温。由于模具型腔的温度处于塑胶原料的tg以上，这时的塑料原料还处于高弹态，能很好的填充到纳米光学结构内。当塑料原料充分填充模具型腔后，对模具进行快速冷却定型后脱模，这样模具型腔内表面的结构就能很好的复制到制品上。

22、本发明的有益效果为：

23、1.本发明的纳米光学结构层直接设置在棱镜结构的炫彩效果展示单元上，即基材层、棱镜结构、炫彩效果展示单元和纳米光学结构层一体成型。本发明避免了激光全息炫彩结构采用激光全息炫彩膜通过转印、模内注塑、模内贴标、直接贴合等方式成型在塑料制品表面时，需要用到胶水或产生塑料废膜的情况，有利于纳米光学结构制品直接回收利用。

24、2.本发明的纳米光学结构层直接设置在棱镜结构的炫彩效果展示单元上，通过棱镜结构不同的斜面定向高反射，可以在不同的角度看到明显的不同炫彩效果，有效提升制品的表面装饰效果。

25、3.纳米光学结构层加工在棱镜结构支撑点以下，由于棱镜结构的保护，生产和使用过程中不会破坏纳米光学结构层，无需喷涂硫化锌等高折射率透明层，更加环保和利于回收。

26、4.本发明采用急冷急热注塑加工工艺进行纳米光学结构制品的生产，通过急冷急热模温机对模具进行加热到塑胶原料的tg以上，然后对模具型腔进行射料，射料过程继续对模具进行保温。由于模具型腔的温度处于塑胶原料的tg以上，这时的塑料原料还处于高弹态，能很好的填充到纳米光学结构内。当塑料原料充分填充模具型腔后，对模具进行快速冷却定型后脱模，这样模具型腔内表面的结构就能很好的复制到制品上。

技术特征：

1.一种可直接回收纳米光学结构制品，其特征在于：包括基材层(1)，基材层(1)上设置有至少一个直线阵列方向的若干棱镜结构(2)，棱镜结构(2)相对于基材层(1)所在平面倾斜设置，棱镜结构(2)的斜面上设置有沿同一方向阵列的纳米光学结构(3)。

2.根据权利要求1所述的一种可直接回收纳米光学结构制品，其特征在于：所述纳米光学结构(3)为光栅沟槽结构。

3.根据权利要求2所述的一种可直接回收纳米光学结构制品，其特征在于：所述光栅沟槽结构的宽度为200nm～20μm，光栅沟槽结构的深度为200nm～20μm。

4.根据权利要求1所述的一种可直接回收纳米光学结构制品，其特征在于：所述棱镜结构(2)的宽度为1mm～10mm，棱镜结构(2)的深度为1mm～10mm。

5.根据权利要求1所述的一种可直接回收纳米光学结构制品，其特征在于：直线阵列方向不同的棱镜结构(2)上的纳米光学结构(3)所用加工激光的加工角度不同。

6.根据权利要求5所述的一种可直接回收纳米光学结构制品，其特征在于：所述直线阵列方向不同的棱镜结构(2)上的纳米光学结构(3)所用加工激光的加工角度具有相同的激光加工角度公因数，激光加工角度公因数为15°～30°。

7.根据权利要求1所述的一种可直接回收纳米光学结构制品，其特征在于：所述基材层(1)、棱镜结构(2)和纳米光学结构(3)一体成型。

8.根据权利要求1所述的一种可直接回收纳米光学结构制品，其特征在于：所述基材层(1)、棱镜结构(2)和纳米光学结构(3)的材料为abs、ps、as、pmma、pc、pet、pp中的一种。

9.一种可直接回收纳米光学结构制品的制造方法，用于加工权利要求1～8任意一项所述的可直接回收纳米光学结构制品，其特征在于：包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种可直接回收纳米光学结构制品的制造方法，其特征在于：步骤s4具体为：

技术总结
本发明属于表面装饰技术领域，特别涉及一种可直接回收纳米光学结构制品及其制造方法。其技术方案为：一种可直接回收纳米光学结构制品，包括基材层，基材层上设置有至少一个直线阵列方向的若干棱镜结构，棱镜结构相对于基材层所在平面倾斜设置，棱镜结构的斜面上设置有沿同一方向阵列的纳米光学结构。本发明提供了一种可直接回收纳米光学结构制品及其制造方法。

技术研发人员：熊建,周立权,王加元,郭伟东,王莎佟
受保护的技术使用者：四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6