首页 包装前沿微信◆ 正文
独家!中印协凹印分会左光申:关于双涂快固工艺的七问七答
2017-11-23 【】 包装前沿 阅读:593

  10月13日下午,由广东省包装技术协会情报委、《包装前沿》联合主办的“无溶剂双头涂布快固工艺要点及建议”在线视频交流活动在包装前沿QQ总群(121451012)举行。

        中国印刷技术协会凹印分会副理事长•广州通泽机械有限公司董事长左光申先生作为主讲嘉宾,为大家详细介绍了快固胶无溶剂复合的若干工艺要点,并与群友就其应用适应性进行了在线探讨。

七问七答


1
铝箔复合一直是无溶剂复合的难点,用快固胶是否可以解决这个问题?


  首先,铝箔复合概念现在常常被混淆和误用。铝箔复合可以简单地区分为塑/铝复合、纸/铝复合两大类。

  实际情况:常规胶铝箔复合问题的解决已经相当有成效,其前景乐观。纸/铝复合采用无溶剂复合已经多年,技术成熟。而塑/铝复合则包括BOPP/AL、PET/AL、NY/AL和AL/PE(CPP)等不同结构。目前复合质量最不稳定的其实是PET/AL结构,而其它结构已批量使用多年,没有明显问题。

  在PET/AL无溶剂复合时,主要有三个难点:铝箔渗胶、初粘力低与扰动、反应气泡。

故障现象

主要原因

白点

初粘力低,复合及固化过程中容易受到扰动,特别是张力小时

气泡

两组分胶反应时产生的微量气泡,短时间无法透过薄膜释放

针孔渗胶

铝箔本身有针孔,固化过程中,胶液在卷内压力作用下,渗到铝箔背面

  采用快固胶,可以改善第三种故障现象,但难以消除,甚至更容易出气泡和白点!


2
如何有效避免混胶机的间歇性缺组分?(局部不干现象)


局部不干,且是无规则的,我们称之为局部无规则固化不充分。

通常的表现是在机器的宽度方向可能是比如1~2cm、长度可能是几米或者几十米区域内,胶黏剂固化不彻底,而且出现是随机、无规律的,复合膜即使长时间存放也可能无法充分固化。

  原因分析:

  首先明确一点,固化不充分现象在加长固化时间之后消失和无论固化时间多长一直不改变,这实际上是两个不同的现象,原因当然也不同。

  固化不充分的根本原因都是局部缺胶,或者更多的是局部混胶不匀。

为什么反复强调混合的均匀性呢?

其实A胶和B胶的反应固化是分子级别的,而我们通常控制的尺寸都不是分子级别的,都是0.00几克,多数的混胶机都是控制到0.1g这个数量级,通泽可以控制到0.001g数量级,但仍然不是分子级别的,仍然需要静态混合管的工作。

静态混胶有可能出现如下两种情况:

(1)A胶先出或者局部没有B胶,这种不干,过段时间可能就会消失掉;   

(2)如果B胶先出或者出多了,就会长时间不固化。

局部不固化产生的原因各不相同,主要归结为四个方面:

第一个方面实际与机器有关,在于混胶机的齿轮泵启动或停止的时候不同步。现市面上的混胶机大部分是变频电机控制,精度只能控制到四分之一圈的精度,所以如果在运行过程中稍微有一点波动或误差,就可能会造成A胶或者B胶一个先出一个后出,两者不同步,这是机器原因造成的。

第二个原因是胶水使用造成的。曾经有用户因这种现象向我们投诉,甚至要求索赔,但当我们派同事去现场检查,结果发现一个有意思的现象,他们使用的是进口品牌胶水,A胶和B胶的工作温度是不一样的,说明书上要求A胶的工作温度是45℃,B胶要高10℃左右,结果操作人员把B胶温度反而设成了低10℃左右,这样会导致常温下粘度高的B胶不能与A胶充分混合。局部不固化现象在很多使用胶水A胶和B胶粘度不一样的用户里面非常容易出现,因为操作人员可能会出现一些失误的操作,这就是胶水操作的问题。我们强调一点:混合的均匀性的前提是两个组分胶水的工作粘度必须相当接近,工作粘度越接近,混合越容易均匀

第三个原因就是混胶机里面出现堵塞。很多人在一出现局部不固化情况后会马上清洗混胶机,我认为是不妥的一个选择。因为清洗混胶机不仅工作量很大,而且如果清洗不彻底的话很可能会导致一些残留物留在里面,产生新的质量问题。清洗本身要比较慎重。但是如果确定出现堵塞的话这肯定是要清洗。但是不要简单地把混胶机堵塞归结为局部不固化的唯一一个原因或者主要原因,一定要甄别。

第四个原因是监视系统不够。这是目前很多的混胶机和主机之间都存在的一个问题,特别是混胶机的同步性监测、压力监测不够。同步性监测我前面提到过,但混胶机齿轮泵只能解决同步性的一个环节。而最关键的问题在于两种胶液进入静态混合管这个环节,此时A胶、B胶必须严格同步。否则就会出现不能固化的现象。现在多数的混胶机在这个点上是缺失的,是不控制的,我们在混胶机上加同步阀(这是一个专利的机构)的目的就是通过机械的方式让A胶和B胶在进入静态混合管的时候严格同步,确保它不会出现前后太大的差异。

如果把这四个环节考虑清楚了,局部不固化这种情况就不会出现了。所以,很多企业在应用无溶剂复合时都遇到了局部不干的问题,其实我们已经把这个问题分类标准化了,要处理并不难。

还有一点需要提醒的是,局部不固化经常出现在由春季到夏季季节转换的时候,原因是这个季节温度改变非常明显,有些车间里面工人在冬季的时候会把胶水拿到固化室预热,到了春季或者初夏季,就不愿意这样做了,就把一桶冷胶直接倒进混胶机里面,冷胶很容易沉到桶底,不经过充分加热就进入混合,最终会引起混胶不匀。前面说的胶的工作粘度差太大就容易出现问题,也包含这种情况,其实也是一个操作使用的因素。


3
双头涂布无溶剂复合工艺是否到了生产试用阶段?


我个人的基本概念是这样的:如果我要把这项技术推荐给客户,必须我自己能够稳定地使用它。我们从一开始在公司内部就是这样约定的,你要客户做,你要自己先做好,这是我们做事的一个准则。

从工艺的角度来说,今年年初的时候我就建议大家使用要谨慎和等待,婉拒了多次公开讨论的邀请。其实我不是不想去评价这个工艺,而是我觉得这是一个新的东西就需要给大家一个了解或者尝试的时间。从去年到现在已经有一年半的时间了,我个人的看法,没有明显的改变,而且我们现在对这个工艺在我们内部已经有相当的共识。所以要回答它是否到了生产试用阶段,我们的判断是否定的。

  当然如果某一些窄幅的、要求不是太苛刻的产品或者是光膜的产品,去做些测试未尝不可。但是你反过来想一想,你需要这样的一套设备,需要这样的胶水,还需要这么多相应的检测,你觉得值不值得?这是所有采用这项工艺的老板们首先需要回答的问题。今年5月份,我接待了一个昆明的老板,他有一台进口的无溶剂复合机,他当时就提了一个问题:“我为什么要用这样的设备和工艺?它使用的必要性在哪里?”

如果有企业一定要尝试,当然可以尝试,但是不要有太高的期望。


4
在无溶剂复合PET/AL/PE结构时,剥离强度已经达到7~8N。目前无溶剂复合可以做铝箔结构的蒸煮袋了吗?


做铝箔蒸煮袋结构,目前我个人还没有看到用户批量的使用,但我知道有的客户在尝试。7~8N这个是我们测试的结果,还没有做成蒸煮袋。有客户在做蒸煮的试验,目前的结果还不是太明确,还要等一等,如果有兴趣可以自己尝试一下。同时要强调一点,我们一定要把这个所有的过程,就是复合、涂布、实验复合到固化,一直到制袋蒸煮,直到批量使用,把所有的过程完成我们才能下结论。


5
对于双头涂布,最担心的是A、B胶无法做到每个点都完全反应,请问,如何保证A、B胶的混胶比准确?


这个问题,我更担心。A、B胶无法做到每个点都完全反应,这是必然的,理由我刚在前面讲了,涂胶厚薄很难均匀。那么即使涂得均匀,贴合也不一定那么到位,因为大家知道复合时候要靠胶辊的变形和压力,它一定会有波动。有这两个原因,涂布的均匀性和复合的均匀性都很难保证,所以很难保证A、B胶的混配比均匀,所以这是我让大家慎重的一个重要的原因。

实际上我们做初步的检测时得到的结果可能比大家想象的还要严重,它不是不精确、不完美的问题,而是有的地方上胶量可能会很小,而有的地方上胶量会很大,而且机器在升速和降速的时候都有可能上胶量改变。如果厚薄不均匀,就意味着混合比例变化也很大。特别是当版面有油墨时,涂胶状况会有很大的差异。即使是白膜,各个局部也是不均匀的。

  这种不均匀是个什么概念?不均匀如果是在0.1g范围之内,那它对混配比影响都是10%这个数量级的。所以涂布不均匀、混配比变化的范围就很大。其实混配比偏差大一点也不是那么严重,更关键的问题是你不知道它会发生在哪里(区域)。

  如果这个偏差是系统性的,我们搞工程的都知道,是可以修正的。比如涂胶量上机设定值是1.2g,结果涂出来的都是1.4g,没问题,我们采取办法把这个0.2g给修正掉就可以了。但是现在问题是它根本不是系统性误差,而是随机性误差,它在这个区域是0.2g的偏差而另一个区域是0.1g的差别,那就无法控制。随机性误差在普通的混胶情况下,也没有特别大的问题,因为它们产生的牢度并没有明显的差别。但是在双涂A、B的情况下,就可能会有非常大的差距。

  机器如果没有一个可靠的基准,就是不稳定的系统。不稳定系统就会产生各种各样意想不到的风险或者麻烦。

涂布量如果不均匀的话,对已经混好的AB胶,复合后在任何区域或局部它都在继续反应,不断固化、形成胶膜,涂胶偏差都不会对复合牢度产生明显的影响。比如说,对普通胶,如果横向上涂胶不均,基材两边涂了1g/m2,而中间涂了0.8g/m2,但是最终得到的复合牢度的差别并不大。但是如果对双涂模式而言,两边涂了1g,中间涂了0.8g,这种偏差对牢度的影响就大得多,与前面的情况完全不是同一个层次的问题。

6
快干型无溶剂复合工艺是否可以用于复合高阻隔材料?和普通无溶剂复合相比,有哪些需要特别注意的地方?


无溶剂复合铝箔,外观是可以做得相当不错的,但它的牢度、强度还是有差别的。如果是做双涂复合高温高阻隔材料,我觉得现在最大的一个问题仍然是目前的工艺稳定性。

   从技术的角度去看,我认为现在的这种三组式双涂布机器做铝箔复合根本是不合适的。大家知道,铝箔这种材料很脆,走料过程中很容易受到损坏,因此印刷、复合机的一个基本思路是铝箔走料路径越短越好,通常的情况下就一米多、最多两米。但现在为了满足双涂工艺的需求,把走料长度增加到了8~10m,对操作人员来说提了很高的要求,对机器也提高了很多要求,很难达到同样的产品合格率。

 机器是一个方面,另一个方面就是千万要做好检测。如果不先做好检测,完全有可能出现意想不到的问题。因为我们从各个渠道得到的双涂复合样品,我觉得基本上都不是合格的样品。这些都是从供应商展示或是推销人员那里获得的样品,和批量生产的产品之间其实是有很大差异的。实验样品、展示样品与最终的批量生产产品是存在巨大差异的。

有兴趣尝试的企业,一定要做检测。没有数据,推测的东西都是不可靠的。没有数据就没有科学性,这是我的一个观点,仅供参考。

7
现在有一种说法,认为无溶剂胶水复合的产品,剥离强度会较快地衰减,这种说法可不可靠?


我的看法不一定是这样的。

现在无溶剂胶水复合的产品,“剥离强度会衰减得较快”这个说法相当程度上是大家误解了一个概念,其无溶剂复合的牢度并不完全取决于无溶剂胶水,它更多地取决于基材、胶水、油墨之间的匹配,我把这个叫做复合体系。

通常情况下,有一些人看到在复合开始,一天、两天或者几天的时候复合牢度比较好,后续发现牢度衰减得较快,他就认为是胶水的问题。

我认为这个说法不一定可靠,我更倾向于是基材、胶水、油墨之间的匹配出了问题。因为胶水和油墨在复合、制袋完成之后,在用户使用的过程中,仍然在发生相互的作用或反应,这个过程实际上是因为实验的过程模拟或者现实的跟踪不到位,而不能把它归结为胶水本身的原因。牢度是多因素相互作用的结果,一定不能把这个东西直接归为胶水或者无溶剂产品本身。我认为无溶剂胶水可能会有影响,但是在这个地方直接说这样一个结论,就是比较武断的。

(左总主讲的文字内容将刊于《包装前沿》2017年11月号,敬请关注!)

讲课视频可长按二维码观看:

图片.png


包装前沿网 包装前沿网

投稿及业务合作请联系

范女士 020-85626447/608 13609084976/13310896472

投稿邮箱:fanjunhong@126.com或ss8996@126.com