摘要:差速涂布上膠將粘合劑的涂布狀態(tài)由點(diǎn)狀涂布變成了面狀涂布,從而相對擴(kuò)大了材料的粘接面積,也就增加了粘接強(qiáng)度。在滿足了粘接強(qiáng)度的情況下,可以減少上膠量,從而降低復(fù)合成本,也會(huì)減少復(fù)合產(chǎn)品出現(xiàn)問題的幾率。
目前復(fù)合工藝中70%的問題,其源頭都和上膠方式有關(guān)。如鍍鋁膜復(fù)合的外觀不好、鍍鋁膜復(fù)合產(chǎn)品的鍍鋁轉(zhuǎn)移現(xiàn)象、透明膜復(fù)合的透明度不好、溶劑殘留過高、蒸煮破袋等,都與上膠有關(guān)。
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我們現(xiàn)在干復(fù)機(jī)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(wǎng)紋輥的線數(shù)這三者的協(xié)調(diào)要求比較高,且很難找出規(guī)律性的操作經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)楦鲝S家出產(chǎn)的粘合劑本身的粘度就不一樣,工作液的粘度又隨濃度、環(huán)境溫度、使用時(shí)間的長短等變化而變化。尤其是水性膠的粘度,易受環(huán)境溫度的影響,變化更大。而很多復(fù)合產(chǎn)品中出現(xiàn)的問題,都與這三者的協(xié)調(diào)不好有關(guān)。
在生產(chǎn)過程中,我們一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)合膜粘接強(qiáng)度低或外觀不好時(shí),往往都是加大涂布量,以便在后邊的熱壓復(fù)合和高溫熟化時(shí)能夠有更多的干基量,使其在二次流平時(shí),彌補(bǔ)這種初始涂布狀態(tài)不佳的缺陷。但隨之帶來的是成本增加、殘留溶劑超標(biāo)、鍍鋁膜復(fù)合轉(zhuǎn)移、干燥固化不完全等一系列質(zhì)量問題,且過大的涂布量有時(shí)反而降低粘接強(qiáng)度。
而差速涂布上膠,則可以改善這些現(xiàn)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(jī)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(yùn)行中的薄膜與旋轉(zhuǎn)的網(wǎng)紋輥的表面形成一個(gè)逆向或順向的速度差,通過調(diào)整這個(gè)速度差來調(diào)整涂布量的大小。同時(shí)把傳統(tǒng)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(dāng)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(jī)構(gòu)。但我們復(fù)合膜產(chǎn)品對上膠的要求來說,如圖所示的單輥差速涂布已經(jīng)完全能夠滿足要求,且涂布狀態(tài)已經(jīng)有了很大的改善。
這種方式將傳統(tǒng)的刮刀上膠在薄膜上形成的凹凸不平的點(diǎn)狀涂布變成了相對平滑的面狀涂布。
因?yàn)閷⒄澈蟿┑耐坎紶顟B(tài)由點(diǎn)狀涂布變成了面狀涂布,從而相對擴(kuò)大了材料的粘接面積,也就增加了粘接強(qiáng)度。因?yàn)槲覀兌贾涝鰪?qiáng)粘接強(qiáng)度的最有效的方法就是擴(kuò)大粘接面積。這樣與傳統(tǒng)刮刀上膠相比,同等上膠量的情況下,粘接強(qiáng)度會(huì)相對增強(qiáng),或者說在滿足了粘接強(qiáng)度的情況下,可以減少上膠量,從而降低了復(fù)合成本,也會(huì)減少復(fù)合產(chǎn)品出現(xiàn)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(jìn)一步降低復(fù)合成本。
由于涂布狀態(tài)的改變,也可以適當(dāng)降低復(fù)合壓輥的壓力,使熱壓向貼合方向轉(zhuǎn)變,這樣可以減少薄膜的變形,使復(fù)合產(chǎn)品更加平整。因?yàn)樵趶埩Φ淖饔孟拢瑥?fù)合熱輥的高溫高壓的接觸點(diǎn)是薄膜的主要變形點(diǎn)。
二、差速涂布上膠方式在干式復(fù)合設(shè)備上的應(yīng)用
差速涂布機(jī)和我們現(xiàn)在使用的干式復(fù)合機(jī)從結(jié)構(gòu)上來講只差一個(gè)放卷工位。有的多功能涂布機(jī)本身就是帶復(fù)合工位的復(fù)合機(jī)。目前,已經(jīng)有大型彩印廠在使用這種差速涂布上膠方式的干復(fù)機(jī)。筆者也在涂布機(jī)上做過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),效果確實(shí)超出想象,特別是透明薄膜和鍍鋁的復(fù)合。
現(xiàn)在方興未艾的無溶劑復(fù)合其實(shí)就是差速涂布的上膠方式。無溶劑復(fù)合可以用相對于干式復(fù)合更小的上膠量而達(dá)到較好的粘接強(qiáng)度,我個(gè)人理解就是改變了粘合劑的涂布狀態(tài),使粘合劑在薄膜表面涂布得更加均勻平整,擴(kuò)大了粘接面積。所以無溶劑復(fù)合用少的上膠量達(dá)到了一個(gè)好的粘接效果。
反過來,如果把無溶劑粘合劑的涂膠狀態(tài)涂成凹凸不平,如此低的上膠量估計(jì)粘接強(qiáng)度也達(dá)不到要求。而如果把溶劑型粘合劑的涂膠狀態(tài)達(dá)到無溶劑復(fù)合設(shè)備的涂膠水平,那么溶劑型粘合劑一樣可以用比現(xiàn)在少得多的上膠量而產(chǎn)生一個(gè)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(qiáng),而是因?yàn)橥磕z方式產(chǎn)生的涂膠狀態(tài)的不同所產(chǎn)生的差異。
還有無溶劑復(fù)合鍍鋁膜雖然偶爾也出現(xiàn)外觀不良,但一般不會(huì)出現(xiàn)鍍鋁轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。也是因?yàn)樗纳夏z量只有1點(diǎn)幾克,而如果在現(xiàn)有的干式復(fù)合機(jī)上,鍍鋁膜復(fù)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(huì)轉(zhuǎn)移。我們現(xiàn)在為了達(dá)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(zhuǎn)移的機(jī)率。同時(shí),透明袋或透明部分的透明度不高、膠紋、斑點(diǎn)等更是和涂膠狀態(tài)有直接的關(guān)系。
差速涂膠還可以降低至少30%的復(fù)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(xiàn)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(jié)省一部分。由于上膠量明顯減少,除了會(huì)使溶劑殘留減少之外,還可以適當(dāng)增加車速,提高生產(chǎn)效率,減少問題產(chǎn)品的出現(xiàn)。
而如果把差速涂布上膠方式和現(xiàn)在新出現(xiàn)的雙組分水性聚氨酯粘合劑相結(jié)合,那么和現(xiàn)在的復(fù)合成本相比,預(yù)計(jì)每噸粘合劑的使用成本可降低6000~8000元。因?yàn)殡p組分水性聚氨酯粘合劑的性能完全可以代替現(xiàn)有的水煮以下(含水煮)的溶劑型粘合劑。
三、結(jié)論
從目前得到的信息來看,差速涂膠方式的應(yīng)用,可以對復(fù)合產(chǎn)品的質(zhì)量有一個(gè)較大幅度的提高,對復(fù)合成本又會(huì)有一個(gè)較大幅度的降低。