倍特包裝談談無溶劑聚氨脂復合的工藝控制
無溶劑復合工藝具有環保、低碳節能、安全、低成本以及高速復合等 優點。因為優勢明顯,無溶劑復合一直“盛名在外”,在歐美市場也已經得到了較為普遍的推廣和應用。據有關數據顯示,經過這么多年來的發展,國內現今也僅有80余條無溶劑復合生產線開始進入軟包裝企業進行生產和考驗,數量還不到復合設備總量的2%,遠遠遜色于干法復合的市場應用現狀。無溶劑復合在我國推廣速度緩慢,筆者認為其中最重要的一個原因就是對無溶劑復合工藝控制方面還很欠缺,無溶劑復合工藝和現有的干法復合等傳統成熟工藝相比差異較大。我通過這五六年在無溶劑復合行業工作中,積累了關于無溶劑復合工藝控制方面的些許經驗,加以總結,拿來和行業的各位同仁們一起分享探討,希望對使用無溶劑復合工藝的生產企業帶來一些幫助。
無溶劑復合工藝主要難點是指無溶劑復合的設備、基材、膠黏劑、工藝參數的匹配難。主要原因是:第一,張力控制難,因為初黏力很低,對各段張力的設定控制都非常嚴格。第二,涂布量控制難,主要是因為控制參數多(6個~7個)、涂膠量與部分參數關系敏感。第三,由于需要固化時間,復合結果顯現滯后。第四,由于生產速度一般較高,生產過程的整體控制難度增加。因此,工藝控制的難度和廢品風險明顯增加。要克服這些難題主要從以下幾個關鍵點嚴格控制,每個關鍵環節嚴格控制好,無溶劑復合工藝自然也就能得心易手。
一 復合基材的檢測
1. 表面張力 對于復合基材的檢測主要性能指標就是表面張力,對于通常使用的薄膜材料都須經過電暈處理(PE、BOPP膜的表面張力大于40達因,最差須大于38達因;VMPET薄膜的表面張力大于42達因;PA薄膜的表面張力不得小于50 mN/m;PET薄膜的表面張力不得小于45 mN/m)。其主要目的是提高膠粘劑的流平,涂布及復合牢度。相反基材表面張力低于要求值時,會影響其復合牢度,嚴重的話會產生分層現象。
2. 厚度 所用基材必須厚度均勻,厚度均勻性偏差要求控制在10%以內,質量符合國家或行業的相關標準。
3. 寬度 所用基材寬度不應超過機器允許的最大幅度,同時也不應小于機器允許最大幅度的60%;第二基材應比涂布基材寬度大于0-5mm ;各試驗基材最小幅度必須至少大于試驗用轉移膠輥寬度10mm,但最多不大于20mm. 對于印刷基材必須圖文清晰,網點規則,無劃痕,無臟點,無糊版,無刀絲等缺陷,對于非印刷基材要求外觀良好,無雜質,無粉塵,無污染,無受潮。需要供應商提供質量報告,出廠日期,生產日期,生產批次等信息。
二. 膠水和油墨的選擇
膠水和油墨使用是復合中最容易出現問題的環節,選擇其供應商必須嚴格的進行選擇??赡苣z水,油墨生產廠家,大大小小,參差不齊。最好能到生產廠家進行實地考察,考察其規模,生產能力,質量監控等方面。尤其是無溶劑復膜膠水方面,應該選擇成熟度高的供應商。過去無溶劑聚氨酯復膜膠主要依靠進口的國外產品,不但價格昂貴,售后服務也不夠及時、有效,生產中一旦產生問題,后果會很嚴重,不能夠解決無溶劑復合的軟包裝企業的后顧之憂。上??颠_化工新材料股份有限公司,從2005年起就致力于無溶劑聚氨酯復膜膠的開發和研究?,F已基本形成了系列化產品,也是國內首家能夠穩定批量供應無溶劑復膜膠的生產廠家,是值得軟包裝企業可以放心使用的民族品牌。
在選擇膠水和油墨的時候,還要考慮好兩者相容性的問題。目前國內無溶劑腹膜膠水都是聚氨酯化學體系的,但是油墨有含苯的,酯溶的,醇溶的,水性,聚酰胺等多種分類。所以考察兩者相容性問題時,可以先確定膠水,再用不同體系,不同品牌油墨與之相匹配,從而選擇合適的油墨和膠水。
在膠水應用方面要注意上膠量的控制,上膠量是個相對的概念,不同的基材上膠量通常不一樣??傮w每平方米控制在1到2g。透明材料通常1到1.4g,鍍鋁在1 .5到1.8g,具體的用量需要現場試驗而定,如膠量太大不但收卷收不齊,還會造成油墨從印刷基材剝離轉移,如果上膠量太小,不但造成剝離強度下降,還會由于上膠量和油墨浸潤不充分留有氣泡。這在鍍鋁和白色印刷膜復合上顯得更為明顯。
三. 設備使用方面
( a) 機器電源電壓穩定,有穩壓裝置,電壓波動偏差不超過10%。
( b) 機器氣源穩定,有空氣干燥機過濾。壓縮空氣需要清潔干燥,壓力不低 于0.6MPA。
( c) 水源要求干凈,不能有水垢,水壓不低于4KG,因為加熱有壓縮機, 以免不干凈水源導致壓縮機損壞。
d) 主機清潔保養十分關鍵,尤其是上膠涂布,復合部分,每天在上下班前 必須將上膠涂布,復合部分及各滾清洗干凈。
e) 混膠機的的清潔保養,混膠機是無溶劑復合機使用的前提和保證。計量 泵是非常關鍵的部件,必須定期檢查計量泵運轉是否良好。進入計量泵的壓縮空氣要保持干燥狀態,必要時還應加除濕裝置。其次要防止膠泵堵塞,由于沒有定期清潔保養,容易造成膠泵內固化堵塞, 打膠機再次使用會造成膠黏劑的配比錯誤,一旦出現問題,損失巨大。
f) 無溶劑復合機調整良好,并進行必要的動作檢測,各導輥滾動是否靈活, 各導輥清潔無破損。離合涂布輥,背壓輥,復合輥時是否平緩及兩端同步。
g) 無溶劑復合的初粘力較低,各段張力的匹配和收卷張力的控制就顯得尤 為重要。收卷張力主要包括主放卷張力,涂膠后牽引張力,副放卷張力,收卷錐度幾個方面。不同結構之間的復合,各部分張力也有差異,檢查張力合適的方法是在復合過程中停機,在收卷時用刀片在復合膜上劃一個“X”字口,如果平整則合適操作,如果朝一個方向卷曲,則說明該層薄膜張力過大,則應該進行合理調節.
四. 復合車間環境 無溶劑復合不像干式復合機,對環境要求相對嚴格。國內無溶劑做得很多做得好的企業,都單獨為無溶劑復合設備建成獨立空間。從根本上解決潔凈的問題。對環境的要求主要從以下幾個點來考慮。
1.無溶劑復合的膠黏劑是聚氨酯型,其主劑為異氰酸酯類,異氰酸酯官能團是一個非?;顫姷幕鶊F,容易和空氣中的水產生反應,在膠黏劑固化后會有氣泡產生,所以在涂膠復合期間,環境濕度對復合效果有明顯影響。一般控制濕度小于75%以下。
2.車間衛生一定要保持清潔,因為無溶劑速度很高,如果有灰塵,雜物,蚊蟲的話,會嚴重影響設備的精度和成本的透明度。
五. 固化室的要求 1.固化室首先尺寸要合適,配備加熱和通風設施,保溫效果好,可保持室內溫度的恒定和均勻性。 2.固化室溫度可自動控制,溫度需要35—50度范圍內可調。室內溫度偏差小于2%,如果室內均勻性達不到要求,復合卷料在固化過程中應進行人工翻轉。
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