於亞豐
無(wú)溶劑復(fù)合工藝憑借環(huán)保、節(jié)能、安全、低成本、高速等優(yōu)點(diǎn),目前在歐美地區(qū)軟包裝市場(chǎng)已得到較為普遍的推廣和應(yīng)用。相比之下,國(guó)內(nèi)目前僅有百余條無(wú)溶劑復(fù)合生產(chǎn)線在軟包裝企業(yè)安裝使用,市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模遠(yuǎn)不及干式復(fù)合工藝。無(wú)溶劑復(fù)合工藝之所以在我國(guó)軟包裝市場(chǎng)推廣緩慢,筆者認(rèn)為其中一個(gè)重要原因就是,無(wú)溶劑復(fù)合與干式復(fù)合在工藝控制上存在很大差異,操作人員對(duì)無(wú)溶劑復(fù)合工藝缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。
無(wú)溶劑復(fù)合工藝控制的難點(diǎn)主要在于無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備、復(fù)合基材、膠黏劑、工藝參數(shù)之間的合理匹配。其一,張力控制難,這是因?yàn)闊o(wú)溶劑膠黏劑的初黏力很低,對(duì)復(fù)合基材各段張力的設(shè)定和控制要求都非常嚴(yán)格;其二,涂布量控制難,這是因?yàn)橥坎剂靠刂茀?shù)較多(6~7個(gè)),且涂膠量受部分參數(shù)的影響較大;其三,無(wú)溶劑復(fù)合需要較長(zhǎng)的固化時(shí)間,復(fù)合結(jié)果顯現(xiàn)滯后;其四,生產(chǎn)速度較高,使得生產(chǎn)過(guò)程的整體控制難度較大。以上這些難點(diǎn)如果控制不好,就會(huì)嚴(yán)重影響軟包裝產(chǎn)品復(fù)合質(zhì)量,從而無(wú)法滿足客戶需求。因此,筆者認(rèn)為,要想攻克這些難點(diǎn),操作人員需要把握好無(wú)溶劑復(fù)合過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
復(fù)合基材的檢測(cè)與要求
1.表面張力
表面張力是復(fù)合基材檢測(cè)的主要性能指標(biāo),常用的薄膜材料都須經(jīng)過(guò)電暈處理,以使其具有合適的表面張力。一般要求PE、BOPP薄膜的表面張力>40mN/m,VMPET薄膜的表面張力>42mN/m,PA薄膜的表面張力≥50mN/m,PET薄膜的表面張力≥45mN/m。這樣做的主要目的是為了提高膠黏劑的流平性和復(fù)合牢度。如果復(fù)合基材的表面張力低于要求值,就會(huì)影響復(fù)合膜的復(fù)合牢度,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致分層現(xiàn)象。
2.厚度
復(fù)合基材厚度必須均勻,且厚度均勻性偏差要求控制在10%以內(nèi),產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家或行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
3.寬度
復(fù)合基材寬度不應(yīng)超過(guò)無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備允許的最大幅寬,同時(shí)也不應(yīng)小于無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備允許最大幅寬的60%;復(fù)合基材寬度應(yīng)大出涂布基材寬度0~5mm;各試驗(yàn)基材最小幅寬至少大出試驗(yàn)用轉(zhuǎn)移膠輥寬度10mm,但最多不大出20mm。
4.外觀要求
對(duì)于印刷薄膜,要求其圖文清晰、網(wǎng)點(diǎn)規(guī)則,無(wú)劃痕、臟點(diǎn)、糊版、刀絲等質(zhì)量缺陷;對(duì)于非印刷薄膜,要求其外觀良好,無(wú)雜質(zhì)、粉塵、污染、受潮等缺陷。此外,還應(yīng)要求材料供應(yīng)商提供產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)告、出廠日期、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)批次等信息。
膠黏劑和油墨的選擇
實(shí)際上,無(wú)溶劑復(fù)合過(guò)程中很多問(wèn)題的產(chǎn)生往往是由膠黏劑和油墨選擇和使用不當(dāng)導(dǎo)致的。國(guó)內(nèi)外膠黏劑和油墨生產(chǎn)廠家有很多,企業(yè)規(guī)模不一,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,因此在膠黏劑或油墨供應(yīng)商的選擇上必須保持嚴(yán)格,最好可以親自到生產(chǎn)廠家的工廠對(duì)其生產(chǎn)能力、質(zhì)量監(jiān)控等方面進(jìn)行實(shí)地考察,選擇管理和產(chǎn)品成熟度較高的供應(yīng)商。
另外,還要考慮膠黏劑和油墨之間的相容性問(wèn)題。目前,國(guó)內(nèi)無(wú)溶劑膠黏劑都屬于聚氨酯化學(xué)體系,而油墨則包括苯類、酯溶類、醇溶類、水性、聚酰胺類等多種體系。對(duì)此,筆者建議可以先確定好膠黏劑的型號(hào),然后再選用不同體系、不同品牌的油墨來(lái)與之相匹配。
在膠黏劑應(yīng)用方面要注意涂膠量的控制,涂膠量是一個(gè)相對(duì)值,即對(duì)于不同的復(fù)合基材,涂膠量通常不一樣,如普通薄膜的涂膠量一般控制在1.0~2.0g/m2,透明材料的涂膠量控制在1.0~1.4g/m2,鍍鋁膜的涂膠量控制在1.5~1.8g/m2,具體涂膠量需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試而定。如果涂膠量太大,不但會(huì)造成收卷不齊,還會(huì)導(dǎo)致油墨在印刷基材上發(fā)生剝離轉(zhuǎn)移;而如果涂膠量太小,不但會(huì)造成剝離強(qiáng)度下降,還會(huì)因膠黏劑和油墨浸潤(rùn)不充分而產(chǎn)生氣泡。這些現(xiàn)象在鍍鋁膜和白色印刷薄膜的復(fù)合中表現(xiàn)得更為明顯。
復(fù)合設(shè)備的使用和控制
(1)確保設(shè)備電源電壓穩(wěn)定,并配備穩(wěn)壓裝置,保證電壓波動(dòng)偏差不超過(guò)10%。
(2)確保設(shè)備氣源穩(wěn)定,配備用于過(guò)濾的空氣干燥機(jī),保證壓縮空氣清潔、干燥,且壓力不低于0.6MPa。
(3)要求水源干凈,沒(méi)有水垢,水壓不低于4kg,以免不干凈的水源損壞用于加熱的空氣壓縮機(jī)。
(4)設(shè)備的清潔保養(yǎng)也十分關(guān)鍵,要求操作人員每天上下班之前必須將設(shè)備的涂布單元、復(fù)合單元及各輥筒清洗干凈。
(5)混膠機(jī)是無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備應(yīng)用的前提和保障,其清潔保養(yǎng)也很重要。首先,計(jì)量泵是混膠機(jī)的關(guān)鍵部件,必須定期檢查其運(yùn)轉(zhuǎn)狀況是否良好,且進(jìn)入計(jì)量泵的壓縮空氣要保持干燥,必要時(shí)應(yīng)加裝除濕裝置。其次,防止膠泵堵塞,如果沒(méi)有對(duì)膠泵進(jìn)行定期的清潔保養(yǎng),就容易造成膠黏劑在膠泵內(nèi)固化堵塞,再次使用混膠機(jī)時(shí)就會(huì)使膠黏劑的配比有誤,由此造成較大的耗材消耗和經(jīng)濟(jì)損失。
(6)確保無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備整體調(diào)節(jié)良好,并進(jìn)行必要的動(dòng)作檢測(cè),例如各導(dǎo)輥的運(yùn)轉(zhuǎn)是否靈活,是否清潔且無(wú)破損,離合涂布輥、背壓輥、復(fù)合輥是否平緩及兩端是否同步。
(7)無(wú)溶劑復(fù)合的初黏力較低,因此復(fù)合基材各段張力的匹配和收卷張力的控制就顯得尤為重要。復(fù)合結(jié)構(gòu)不同,復(fù)合基材的各段張力也存在差異,通常采用的張力檢測(cè)方法是,復(fù)合一段時(shí)間后停機(jī),在收卷部分的復(fù)合基材上用刀片劃一個(gè)“十”字,如果復(fù)合基材平整,則表明張力合適;如果復(fù)合基材朝某一個(gè)方向卷曲,則表明張力過(guò)大,此時(shí)應(yīng)對(duì)復(fù)合基材的張力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
復(fù)合車間環(huán)境
相比干式復(fù)合,無(wú)溶劑復(fù)合對(duì)環(huán)境的要求更加嚴(yán)格。國(guó)內(nèi)大多數(shù)應(yīng)用無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備的軟包裝企業(yè),都建立了獨(dú)立的復(fù)合生產(chǎn)車間,這樣就從根本上保證了潔凈的生產(chǎn)環(huán)境。無(wú)溶劑復(fù)合對(duì)環(huán)境的要求主要包括以下兩個(gè)方面。
(1)無(wú)溶劑膠黏劑為聚氨酯類膠黏劑,其主劑為異氰酸酯類,異氰酸酯官能團(tuán)是一個(gè)非常活潑的基團(tuán),容易和空氣中的水分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),這樣就會(huì)導(dǎo)致膠黏劑固化后產(chǎn)生氣泡,所以在復(fù)合過(guò)程中,環(huán)境濕度對(duì)復(fù)合效果有明顯影響,一般要求生產(chǎn)車間的環(huán)境濕度控制在75%以下。
(2)保持車間環(huán)境清潔、衛(wèi)生,因?yàn)闊o(wú)溶劑復(fù)合速度很高,如果空氣中存在大量灰塵、雜物或蚊蟲,就會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備精度和復(fù)合基材的透明度。
固化室的要求
(1)固化室首先要求面積尺寸合適,配備加熱和通風(fēng)設(shè)施,保溫效果好,應(yīng)保持室內(nèi)溫度的恒定和均勻性。
(2)固化室溫度可自動(dòng)控制,溫度需要在35~50℃范圍內(nèi)可調(diào)。室內(nèi)溫度偏差小于2%,如果室內(nèi)溫度均勻性達(dá)不到要求,在復(fù)合料卷固化過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行人工翻轉(zhuǎn)。
隨著綠色環(huán)保概念的逐漸深入,無(wú)溶劑復(fù)合技術(shù)正在我國(guó)軟包裝市場(chǎng)掀起一股應(yīng)用熱潮,越來(lái)越多的軟包裝企業(yè)已將無(wú)溶劑復(fù)合技術(shù)作為企業(yè)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力,并不斷在實(shí)際操作中摸索經(jīng)驗(yàn)。筆者相信,在設(shè)備制造商、耗材供應(yīng)商以及軟包裝企業(yè)的共同努力下,我國(guó)無(wú)溶劑復(fù)合市場(chǎng)的春天會(huì)很快到來(lái)。