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独家!双头涂布无溶剂复合工艺能保证涂布均匀吗?【包装前沿】

时间:2016-12-18   来源:未知   点击次数:

  仅仅三个月后,9月29日,重庆鑫仕达率先在国内推出中国首台快干型无溶剂复合机新品,东莞宝建、上海康达、山东莱州玉立等国内的胶粘剂企业也推出了相应的快干型无溶剂胶粘剂,并在当天做了现场演示。

  据介绍,快干型无溶剂复合工艺可以完美克服镀铝转移、摩擦系数加大、高阻隔结构白点、一级芳香胺残留等传统无溶剂复合工艺的老大难问题,这也意味着,快干型无溶剂复合不仅仅意味着“快”,还将可以用于复合更多高阻隔材料,大大拓宽无溶剂复合工艺的应用领域,为无溶剂复合工艺真正替代溶剂型干式复合工艺奠定基础。

  一石激起千层浪!

  虽然有了现场演示,虽然有了配套的设备和胶水,虽然已有彩印企业采购了新设备,然而,快干型无溶剂复合真的成熟了吗?在中国行不行得通?!

  12月15日,由广东包协情报委、《包装前沿》主办、重庆鑫仕达包装设备有限公司协办的“双头涂布快干型无溶剂复合工艺”技术交流会在6个包装前沿技术交流群、3个微信群同步举行,约2000余位群友在线关注,交流活动分两大部分举行,第一部分是重庆鑫仕达总经理李永才先生为大家详细介绍了快干型无溶剂复合工艺的原理和七大亮点,第二部分则就大家关心的混胶配比精准性、涂胶均匀性等多个疑虑问题进行了在线交流。

  一、快干型无溶剂复合工艺原理及特点•主讲:重庆鑫仕达包装设备有限公司总经理李永才

  二、关于快干型无溶剂复合的疑虑讨论

  1、双头涂布无溶剂复合时,局部的A、B胶贴合厚度存在偏差吗?如果有,如何避免?

  重庆鑫仕达李永才:这个问题涉及到的技术层面比较深,从这个问题本身来看,要分成两个问题进行讨论!

  第一应该说是无溶剂涂布复合时,局部的贴合厚度存在偏差吗?如何避免?这个问题的答案是肯定的:有,无溶剂涂布复合时,局部的厚度客观存在偏差。这就是我们平常讲的涂布均匀性问题,一般分纵向均匀性及横向均匀性。

  这个问题不管是传统慢干型无溶剂还是快干型无溶剂复合都是客观存在的!区别在于不同均匀性差异大小的问题。

  如何避免这类问题出现或分析其影响因素是一个技术综合体,也就是说纵向不均匀性与横向不均匀性是不同原因产生的。

  要避免这类问题的出现,一靠设备,第二要靠生产过程中分析求证,找出产生不均匀性的方向及真实原因。

  既然传统慢干型无溶剂、快干型无溶剂复合都是客观存在涂布均匀性偏差的,那么快干型和慢干型谁的影响会更大?

  我们先除去涂布机构设计不讨论,简单从原始涂布方式分析。传统慢干型无溶剂是先混合后涂布,也就是说,一旦混合后的胶水,经涂布至膜的表面再经复合挤压,客观存在的涂布均匀性问题就已经没法更改了。而快干型无溶剂复合是先涂布后混合,也就是说A胶有客观存在的涂布均匀性问题,B胶也有客观存在的涂布均匀性问题,A胶低位对上B胶低位的概率是很小的。在实际的复合过程中,经复合胶辊挤压,A胶低位会与B胶平位或高位形成互补,最终反应出来的涂布均匀性偏差会更低,产品复合质量影响更小。

  由此,可以说明一个情况,相同生产条件下,快干型无溶剂复合的涂布均匀性偏差会小于传统慢干型无溶剂,对产品复合质量影响更小。

  同样的,快干型无溶剂复合是接触后急速产生初粘力,对于产品复合质量初判是有很大帮助的,对产品复合质量影响更小。

  2、现在两边涂布的上胶量配比是1:1,如果某一端涂布不均,肯定会造成配比失衡,从而造成胶水不干的现象。请问两个成分的涂布均匀性、涂布量精确度如何保证?

  台湾日胜/东莞宝建快干型胶水-刘士暐:其实这个问题就是涉及到胶水设计时的"容忍度" ,也就是tolerance。

  一般谈到胶水配方设计,大家的思路一般都是固定配比,比如说传统慢干型会设置成100:70诸如此类的比例。但是大家在使用过程中,应该都试过将 100:70固定配比的胶水,尝试用100:65甚至60或80的配比来使用。大家思索回想一下:配比变了,胶干了吗?答案是肯定的,配比虽然变了,胶水仍然干了,这个问题就是靠胶水的容忍度去解决。

  一般胶水设计时,根据各厂家配方的不同有不同的容忍度范围,针对快干型胶水的胶水设计,最好需使胶水有足够的Robustness,Robust也就是强健性,而具有强健性的胶水是能在一定限度内适应配比精度上的差异的。

  有人担心配比容忍度过高会增加PAA风险,这个问题牵涉到一些高分子技术上的细节,解决PAA问题实际上跟胶黏剂容忍度设计关连不大。

  重庆鑫仕达李永才:一个新的工艺,一种新的设备,一种新的胶水这是要相互沟通才能做到最好。鑫仕达在2015年就讨论过双涂结构,就是由于思路没沟通好,与胶水、工艺没有做到有效沟通,中途暂停了一段时间。根据我们今年9月的试机验证,现把总结的部份经验分享给大家。

  第1:胶水A、B组分的配比一定要尽量考虑100:100,这样对于涂布设备的精细控制有非常大的帮助;

  第2:A、B组分配方一定要有一定容差空间,也就是刘博士在讲解中提到的设计"容忍度",tolerance,这个意思是:如果A、B组分配比出现比例偏差,如果偏差范围在容忍度内,就不会影响产品外观、复合强度等相关质量。

  第3:快干型无溶剂复合机的涂布头设计、制造、涂布控制、涂布量检测都要做到精通、精细、可靠。

  鑫仕达在这方面已经积累了非常丰富的经验,我们有双电机涂布控制单元、高精度陶瓷钢辊、CCMS 涂布间隙记忆系统及专用自动间隙控制器、PCWD 精准涂布量检测系统、CWDS 涂布量直接输入系统,还有一批经验丰富的设计、技能过硬制造人员,有一批行业内资深的供应商,有几百台设备装配及客户使用经验,从各个方面保障精细涂布的实现。

  3、A与B胶微观是否能按比例达到化学反应的分子接触状态?

  台湾日胜/东莞宝建快干型胶水-刘士暐:这个问题牵涉到高分子聚合反应的活化能以及布朗运动。但是简单说明的话,大家在意的点是在于混合(mixing)方式的差异。慢干型是静态搅拌混合 (static mixing),快干型则是挤压混合 (extrusion mixing)。虽然挤压混合在软包装复合应用中是新的混合技术,但是实际上在其他行业中和其他应用中是相当成熟的混合技术,实是不需过份担心。大家回想一下,在重庆鑫仕达9月29日演示会时,AB胶成功产生化学反应,说明是能达到分子接触状态的。

  4、在双头涂布工艺中,渗入墨层中的单一的胶水组分,而另一组分不可能也按设计配比渗入墨层中,那么渗入墨层中的胶水如何实现正常化学交联呢?

  台湾日胜/东莞宝建快干型胶水-刘士暐:这与第3个问题是一样的道理,所谓"挤压"混合,便是透过"挤"和"压"来达到混合目的。

  5、双头涂布要求两边涂胶的薄膜不能跑偏,即使跑偏,也不能超过1mm,否则一边的NCO没能复合上OH组分还可以自己干,OH这边的却干不了,最后将影响分切和制袋,引起粘边。这问题能解决吗?

  重庆鑫仕达李永才:这个问题是能解决的。

  其实这个问题,在鑫仕达立项、设计讨论时已经考虑到了,一个新的工艺,一种新的设备,大家在考虑时,一定要突破传统思维。就像快干型无溶剂复合工艺:先涂后混一样,与传统的先混后涂是完全不同的创新。这个问题的思考方向其实很简单:

  第一,对于设备本身,纠偏跟进做好及纠偏过程的灵活度要做好;

  第二,大家都已经知道,NCO组分没有OH也能自己固化,而OH组分是不会干的。换位思考,那么单边只有OH时,是不会引起粘边现象的!也就谈不上影响分切和制袋。

  第三,如果担心两边涂胶的薄膜跑偏现象,导致边沿NCO没能复合上OH影响后工序或强度,给大家一个方案:可以在做胶辊时,将OH涂布单元做宽,让出现微偏的NCO涂层也能接触OH,但这个过程,一定有偏差量的控制,不能过量。

  6、双头涂布的成品率目前可以达到多少?

  重庆鑫仕达李永才:双头涂布的成品率暂时还没有统计,目前是在进行各种材料的小样试样中。后期将会给大家进行汇报!先汇报快干型无溶剂复合机的运行情况,第一台设备已经交付给客户,待客户车间12月17号装修完工,会进行生产试样。


 

  第二台设备在鑫仕达公司内部调试试样,第三台、第四台、第五台设备正在组装过程中……相信2017年,快干型无溶剂会快速地与大家见面,敬请期待快干型无溶剂设备及工艺技术的成熟。

  7、如果PE厚一点,则上胶量也要厚一点,新工艺要用崭新的思路来摸索改善,那么,具体有哪些需要注意的工艺调整呢?

  重庆鑫仕达李永才:传统慢干型无溶剂是先混合涂,也就是涂布到膜的表面最大量是确定的,而快干型无溶剂复合是先涂后混,并且是分开涂布,也就是同样的涂布机构,快干型无溶剂复合的最大上胶量是传统慢干型无溶剂的2倍。

  就拿我们自己的设备来举例:传统慢干型无溶剂WRJ i5-1000A上胶量是0.8~2.5gsm,通过我们自己的测试验证,下限差可以在0.4 gsm;快干型无溶剂复合WRJK i5-1000A,相当于是A胶上胶量是0.5~2.5gsm,B胶上胶量是0.5~2.5gsm,A+B的总上胶量是1~5gsm,所以厚PE复合或其它重包结构(要求大上胶量的结构),快干型无溶剂复合更容易满足。

  8、不用混胶机,增加涂胶模头的话,整机的釆购成本是不是差不多呢?设备的售价不能太高于传统机型,因为多一个涂布头,意味着多一个员工操作,则新工艺的成本优势如何体现?

  重庆鑫仕达李永才:售价方面不在此探讨。新工艺的成本优势如下:

  综合成本下降:可突破更小涂布量;不混胶,无停机后余胶浪费;自然熟化,节约能耗;可减少在熟化设备采买上投入;生产工期缩短,订单交付及时,资金周转更快;节约生产人力及管理成本;同样能实现高速生产;无溶剂使用,没有环保及溶剂成本。

  原有传统型无溶剂复合的所有优势,快干型均具备,同时它最大的优势是快干,快速进入下一个工序。

  9、如果现在使用快干型无溶剂复合工艺,最好是从什么结构入手?

  重庆鑫仕达李永才: 无溶剂复合工艺与干式复合工艺是存在比较大的差异的,而快干型无溶剂复合工艺又从涂布理论上区别于传统型无溶剂复合工艺,也是存在比较大的差异的。

  可以从上表看出,干式复合工艺有初粘力、快干型无溶剂复合工艺是接触后急速产生初粘力、传统慢干型无溶剂复合工艺是没有初粘力的。所以从什么结构入手不能一句话来说明,但是,我们给所有做无溶剂复合工艺的客户给一个综合建议:不管是快干型无溶剂复合还是传统慢干型无溶剂复合的,总结成5个先后供大家思考:

  先了解,后动手;

  先简单,后复杂;

  先普通,后高阻;

  先低速,后高速;

  先稳定,后突破。

  另外,要想把产品做好,设备操作熟练,我们也总结了几点分享给大家:清洁、学习、努力、认真!

  10、目前我们在使用的一款聚酯型无溶剂胶4小时也基本可以进入后道工序或多层复合。但是如果我们想要达到90min分切制袋的生产效率,是不是一定需要选购双头涂布的新设备?

  11、夏季A胶吸水问题可以解决吗?

  12、先涂后混如何保证计量的准确性?

  三、结语

  当天的讨论,让大家对快干型无溶剂复合工艺有了进一步的了解。

  新的工艺总是令人惊喜,也总会有很多需要设备、胶水、彩印企业共同努力完善的地方。无论如何,中国快干型无溶剂复合工艺已经迈出了宝贵的第一步!可以想象,当快干型无溶剂复合工艺成熟应用的那一天,整个行业的复合工序都将被改写,让我们一起努力吧!

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