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差速涂布上膠方式
時間:2014-05-30   來源: 包裝前沿   閱讀:11170次

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  摘要:差速涂布上膠將粘合劑的涂布狀態由點狀涂布變成了面狀涂布,從而相對擴大了材料的粘接面積,也就增加了粘接強度。在滿足了粘接強度的情況下,可以減少上膠量,從而降低復合成本,也會減少復合產品出現問題的幾率。

  目前復合工藝中70%的問題,其源頭都和上膠方式有關。如鍍鋁膜復合的外觀不好、鍍鋁膜復合產品的鍍鋁轉移現象、透明膜復合的透明度不好、溶劑殘留過高、蒸煮破袋等,都與上膠有關。

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  我們現在干復機上采用的上膠方式一般叫刮刀上膠。這種上膠方式對工作液的濃度、粘度和網紋輥的線數這三者的協調要求比較高,且很難找出規律性的操作經驗。因為各廠家出產的粘合劑本身的粘度就不一樣,工作液的粘度又隨濃度、環境溫度、使用時間的長短等變化而變化。尤其是水性膠的粘度,易受環境溫度的影響,變化更大。而很多復合產品中出現的問題,都與這三者的協調不好有關。

  在生產過程中,我們一旦發現復合膜粘接強度低或外觀不好時,往往都是加大涂布量,以便在后邊的熱壓復合和高溫熟化時能夠有更多的干基量,使其在二次流平時,彌補這種初始涂布狀態不佳的缺陷。但隨之帶來的是成本增加、殘留溶劑超標、鍍鋁膜復合轉移、干燥固化不完全等一系列質量問題,且過大的涂布量有時反而降低粘接強度。

  而差速涂布上膠,則可以改善這些現象。

  一、差速涂布上膠方式(吻合涂布或吻涂方式上膠)

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  在涂布機上,我們大量使用差速涂布方式(也稱為吻合涂布或吻涂)。所謂差速涂布方式上膠,就是在運行中的薄膜與旋轉的網紋輥的表面形成一個逆向或順向的速度差,通過調整這個速度差來調整涂布量的大小。同時把傳統刮刀涂布上膠方式中的線接觸改為了有一定接觸面積的貼合,也就是吻涂方式上膠。當然在差速涂布工藝中,對高精度涂布,如汽車玻璃貼膜、膠片、金屬貼膜等的高精度涂布還有3輥、5輥甚至7輥的差速涂布機構。但我們復合膜產品對上膠的要求來說,如圖所示的單輥差速涂布已經完全能夠滿足要求,且涂布狀態已經有了很大的改善。

  這種方式將傳統的刮刀上膠在薄膜上形成的凹凸不平的點狀涂布變成了相對平滑的面狀涂布。

  因為將粘合劑的涂布狀態由點狀涂布變成了面狀涂布,從而相對擴大了材料的粘接面積,也就增加了粘接強度。因為我們都知道增強粘接強度的最有效的方法就是擴大粘接面積。這樣與傳統刮刀上膠相比,同等上膠量的情況下,粘接強度會相對增強,或者說在滿足了粘接強度的情況下,可以減少上膠量,從而降低了復合成本,也會減少復合產品出現問題的幾率。

  差速涂布上膠方式還可以使用比刮刀涂布上膠方式濃度更高的工作液,這樣也可以進一步降低復合成本。

  由于涂布狀態的改變,也可以適當降低復合壓輥的壓力,使熱壓向貼合方向轉變,這樣可以減少薄膜的變形,使復合產品更加平整。因為在張力的作用下,復合熱輥的高溫高壓的接觸點是薄膜的主要變形點。

  二、差速涂布上膠方式在干式復合設備上的應用

  差速涂布機和我們現在使用的干式復合機從結構上來講只差一個放卷工位。有的多功能涂布機本身就是帶復合工位的復合機。目前,已經有大型彩印廠在使用這種差速涂布上膠方式的干復機。筆者也在涂布機上做過相應的實驗,效果確實超出想象,特別是透明薄膜和鍍鋁的復合。

  現在方興未艾的無溶劑復合其實就是差速涂布的上膠方式。無溶劑復合可以用相對于干式復合更小的上膠量而達到較好的粘接強度,我個人理解就是改變了粘合劑的涂布狀態,使粘合劑在薄膜表面涂布得更加均勻平整,擴大了粘接面積。所以無溶劑復合用少的上膠量達到了一個好的粘接效果。

  反過來,如果把無溶劑粘合劑的涂膠狀態涂成凹凸不平,如此低的上膠量估計粘接強度也達不到要求。而如果把溶劑型粘合劑的涂膠狀態達到無溶劑復合設備的涂膠水平,那么溶劑型粘合劑一樣可以用比現在少得多的上膠量而產生一個好的粘接效果。所以說并不是無溶劑粘合劑本身比溶劑型粘合劑的粘接力強,而是因為涂膠方式產生的涂膠狀態的不同所產生的差異。

  還有無溶劑復合鍍鋁膜雖然偶爾也出現外觀不良,但一般不會出現鍍鋁轉移現象。也是因為它的上膠量只有1點幾克,而如果在現有的干式復合機上,鍍鋁膜復合的上膠量也降到如此之少(暫不考慮外觀問題),我想鍍鋁層也同樣不會轉移。我們現在為了達到外觀良好,只好加大上膠量近3g/㎡的膠量來解決,這樣也就加大了鍍鋁膜轉移的機率。同時,透明袋或透明部分的透明度不高、膠紋、斑點等更是和涂膠狀態有直接的關系。

  差速涂膠還可以降低至少30%的復合成本。除了可以大幅度降低上膠量以外,差速涂布還可以使用比現有上膠方式濃度更高的工作液(40%~45%),這樣在溶劑上又可以節省一部分。由于上膠量明顯減少,除了會使溶劑殘留減少之外,還可以適當增加車速,提高生產效率,減少問題產品的出現。

  而如果把差速涂布上膠方式和現在新出現的雙組分水性聚氨酯粘合劑相結合,那么和現在的復合成本相比,預計每噸粘合劑的使用成本可降低6000~8000元。因為雙組分水性聚氨酯粘合劑的性能完全可以代替現有的水煮以下(含水煮)的溶劑型粘合劑。

  三、結論

  從目前得到的信息來看,差速涂膠方式的應用,可以對復合產品的質量有一個較大幅度的提高,對復合成本又會有一個較大幅度的降低。

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