獨(dú)家！雙頭涂布無溶劑復(fù)合工藝能保證涂布均勻嗎？
2022-04-08
僅僅三個(gè)月后，9月29日，重慶鑫仕達(dá)率先在國內(nèi)推出中國首臺(tái)快干型無溶劑復(fù)合機(jī)新品，東莞寶建、上?？颠_(dá)、山東萊州玉立等國內(nèi)的膠粘劑企業(yè)也推出了相應(yīng)的快干型無溶劑膠粘劑，并在當(dāng)天做了現(xiàn)場(chǎng)演示。
據(jù)介紹，快干型無溶劑復(fù)合工藝可以完美克服鍍鋁轉(zhuǎn)移、摩擦系數(shù)加大、高阻隔結(jié)構(gòu)白點(diǎn)、一級(jí)芳香胺殘留等傳統(tǒng)無溶劑復(fù)合工藝的老大難問題，這也意味著，快干型無溶劑復(fù)合不僅僅意味著“快”，還將可以用于復(fù)合更多高阻隔材料，大大拓寬無溶劑復(fù)合工藝的應(yīng)用領(lǐng)域，為無溶劑復(fù)合工藝真正替代溶劑型干式復(fù)合工藝奠定基礎(chǔ)。
一石激起千層浪!
雖然有了現(xiàn)場(chǎng)演示，雖然有了配套的設(shè)備和膠水，雖然已有彩印企業(yè)采購了新設(shè)備，然而，快干型無溶劑復(fù)合真的成熟了嗎?在中國行不行得通?!
12月15日，由廣東包協(xié)情報(bào)委、《包裝前沿》主辦、重慶鑫仕達(dá)包裝設(shè)備有限公司協(xié)辦的“雙頭涂布快干型無溶劑復(fù)合工藝”技術(shù)交流會(huì)在6個(gè)包裝前沿技術(shù)交流群、3個(gè)微信群同步舉行，約2000余位群友在線關(guān)注，交流活動(dòng)分兩大部分舉行，第一部分是重慶鑫仕達(dá)總經(jīng)理李永才先生為大家詳細(xì)介紹了快干型無溶劑復(fù)合工藝的原理和七大亮點(diǎn)，第二部分則就大家關(guān)心的混膠配比精準(zhǔn)性、涂膠均勻性等多個(gè)疑慮問題進(jìn)行了在線交流。
一、快干型無溶劑復(fù)合工藝原理及特點(diǎn)•主講：重慶鑫仕達(dá)包裝設(shè)備有限公司總經(jīng)理李永才
二、關(guān)于快干型無溶劑復(fù)合的疑慮討論
1、雙頭涂布無溶劑復(fù)合時(shí)，局部的A、B膠貼合厚度存在偏差嗎?如果有，如何避免?
重慶鑫仕達(dá)李永才：這個(gè)問題涉及到的技術(shù)層面比較深，從這個(gè)問題本身來看，要分成兩個(gè)問題進(jìn)行討論!
第一應(yīng)該說是無溶劑涂布復(fù)合時(shí)，局部的貼合厚度存在偏差嗎?如何避免?這個(gè)問題的答案是肯定的：有，無溶劑涂布復(fù)合時(shí)，局部的厚度客觀存在偏差。這就是我們平常講的涂布均勻性問題，一般分縱向均勻性及橫向均勻性。
這個(gè)問題不管是傳統(tǒng)慢干型無溶劑還是快干型無溶劑復(fù)合都是客觀存在的!區(qū)別在于不同均勻性差異大小的問題。
如何避免這類問題出現(xiàn)或分析其影響因素是一個(gè)技術(shù)綜合體，也就是說縱向不均勻性與橫向不均勻性是不同原因產(chǎn)生的。
要避免這類問題的出現(xiàn)，一靠設(shè)備，第二要靠生產(chǎn)過程中分析求證，找出產(chǎn)生不均勻性的方向及真實(shí)原因。
既然傳統(tǒng)慢干型無溶劑、快干型無溶劑復(fù)合都是客觀存在涂布均勻性偏差的，那么快干型和慢干型誰的影響會(huì)更大?
我們先除去涂布機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不討論，簡單從原始涂布方式分析。傳統(tǒng)慢干型無溶劑是先混合后涂布，也就是說，一旦混合后的膠水，經(jīng)涂布至膜的表面再經(jīng)復(fù)合擠壓，客觀存在的涂布均勻性問題就已經(jīng)沒法更改了。而快干型無溶劑復(fù)合是先涂布后混合，也就是說A膠有客觀存在的涂布均勻性問題，B膠也有客觀存在的涂布均勻性問題，A膠低位對(duì)上B膠低位的概率是很小的。在實(shí)際的復(fù)合過程中，經(jīng)復(fù)合膠輥擠壓，A膠低位會(huì)與B膠平位或高位形成互補(bǔ)，最終反應(yīng)出來的涂布均勻性偏差會(huì)更低，產(chǎn)品復(fù)合質(zhì)量影響更小。
由此，可以說明一個(gè)情況，相同生產(chǎn)條件下，快干型無溶劑復(fù)合的涂布均勻性偏差會(huì)小于傳統(tǒng)慢干型無溶劑，對(duì)產(chǎn)品復(fù)合質(zhì)量影響更小。
同樣的，快干型無溶劑復(fù)合是接觸后急速產(chǎn)生初粘力，對(duì)于產(chǎn)品復(fù)合質(zhì)量初判是有很大幫助的，對(duì)產(chǎn)品復(fù)合質(zhì)量影響更小。
2、現(xiàn)在兩邊涂布的上膠量配比是1：1，如果某一端涂布不均，肯定會(huì)造成配比失衡，從而造成膠水不干的現(xiàn)象。請(qǐng)問兩個(gè)成分的涂布均勻性、涂布量精確度如何保證?
臺(tái)灣日勝/東莞寶建快干型膠水-劉士暐：其實(shí)這個(gè)問題就是涉及到膠水設(shè)計(jì)時(shí)的"容忍度" ，也就是tolerance。
一般談到膠水配方設(shè)計(jì)，大家的思路一般都是固定配比，比如說傳統(tǒng)慢干型會(huì)設(shè)置成100:70諸如此類的比例。但是大家在使用過程中，應(yīng)該都試過將 100:70固定配比的膠水，嘗試用100:65甚至60或80的配比來使用。大家思索回想一下：配比變了，膠干了嗎?答案是肯定的，配比雖然變了，膠水仍然干了，這個(gè)問題就是靠膠水的容忍度去解決。
一般膠水設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)各廠家配方的不同有不同的容忍度范圍，針對(duì)快干型膠水的膠水設(shè)計(jì)，最好需使膠水有足夠的Robustness，Robust也就是強(qiáng)健性，而具有強(qiáng)健性的膠水是能在一定限度內(nèi)適應(yīng)配比精度上的差異的。
有人擔(dān)心配比容忍度過高會(huì)增加PAA風(fēng)險(xiǎn)，這個(gè)問題牽涉到一些高分子技術(shù)上的細(xì)節(jié)，解決PAA問題實(shí)際上跟膠黏劑容忍度設(shè)計(jì)關(guān)連不大。
重慶鑫仕達(dá)李永才：一個(gè)新的工藝，一種新的設(shè)備，一種新的膠水這是要相互溝通才能做到最好。鑫仕達(dá)在2015年就討論過雙涂結(jié)構(gòu)，就是由于思路沒溝通好，與膠水、工藝沒有做到有效溝通，中途暫停了一段時(shí)間。根據(jù)我們今年9月的試機(jī)驗(yàn)證，現(xiàn)把總結(jié)的部份經(jīng)驗(yàn)分享給大家。
第1：膠水A、B組分的配比一定要盡量考慮100:100，這樣對(duì)于涂布設(shè)備的精細(xì)控制有非常大的幫助;
第2：A、B組分配方一定要有一定容差空間，也就是劉博士在講解中提到的設(shè)計(jì)"容忍度"，tolerance，這個(gè)意思是：如果A、B組分配比出現(xiàn)比例偏差，如果偏差范圍在容忍度內(nèi)，就不會(huì)影響產(chǎn)品外觀、復(fù)合強(qiáng)度等相關(guān)質(zhì)量。
第3：快干型無溶劑復(fù)合機(jī)的涂布頭設(shè)計(jì)、制造、涂布控制、涂布量檢測(cè)都要做到精通、精細(xì)、可靠。
鑫仕達(dá)在這方面已經(jīng)積累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，我們有雙電機(jī)涂布控制單元、高精度陶瓷鋼輥、CCMS 涂布間隙記憶系統(tǒng)及專用自動(dòng)間隙控制器、PCWD 精準(zhǔn)涂布量檢測(cè)系統(tǒng)、CWDS 涂布量直接輸入系統(tǒng)，還有一批經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)、技能過硬制造人員，有一批行業(yè)內(nèi)資深的供應(yīng)商，有幾百臺(tái)設(shè)備裝配及客戶使用經(jīng)驗(yàn)，從各個(gè)方面保障精細(xì)涂布的實(shí)現(xiàn)。
3、A與B膠微觀是否能按比例達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的分子接觸狀態(tài)?
臺(tái)灣日勝/東莞寶建快干型膠水-劉士暐：這個(gè)問題牽涉到高分子聚合反應(yīng)的活化能以及布朗運(yùn)動(dòng)。但是簡單說明的話，大家在意的點(diǎn)是在于混合(mixing)方式的差異。慢干型是靜態(tài)攪拌混合 (static mixing)，快干型則是擠壓混合 (extrusion mixing)。雖然擠壓混合在軟包裝復(fù)合應(yīng)用中是新的混合技術(shù)，但是實(shí)際上在其他行業(yè)中和其他應(yīng)用中是相當(dāng)成熟的混合技術(shù)，實(shí)是不需過份擔(dān)心。大家回想一下，在重慶鑫仕達(dá)9月29日演示會(huì)時(shí)，AB膠成功產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，說明是能達(dá)到分子接觸狀態(tài)的。
4、在雙頭涂布工藝中，滲入墨層中的單一的膠水組分，而另一組分不可能也按設(shè)計(jì)配比滲入墨層中，那么滲入墨層中的膠水如何實(shí)現(xiàn)正?；瘜W(xué)交聯(lián)呢?
臺(tái)灣日勝/東莞寶建快干型膠水-劉士暐：這與第3個(gè)問題是一樣的道理，所謂"擠壓"混合，便是透過"擠"和"壓"來達(dá)到混合目的。
5、雙頭涂布要求兩邊涂膠的薄膜不能跑偏，即使跑偏，也不能超過1mm，否則一邊的NCO沒能復(fù)合上OH組分還可以自己干，OH這邊的卻干不了，最后將影響分切和制袋，引起粘邊。這問題能解決嗎?
重慶鑫仕達(dá)李永才：這個(gè)問題是能解決的。
其實(shí)這個(gè)問題，在鑫仕達(dá)立項(xiàng)、設(shè)計(jì)討論時(shí)已經(jīng)考慮到了，一個(gè)新的工藝，一種新的設(shè)備，大家在考慮時(shí)，一定要突破傳統(tǒng)思維。就像快干型無溶劑復(fù)合工藝：先涂后混一樣，與傳統(tǒng)的先混后涂是完全不同的創(chuàng)新。這個(gè)問題的思考方向其實(shí)很簡單：
第一，對(duì)于設(shè)備本身，糾偏跟進(jìn)做好及糾偏過程的靈活度要做好;
第二，大家都已經(jīng)知道，NCO組分沒有OH也能自己固化，而OH組分是不會(huì)干的。換位思考，那么單邊只有OH時(shí)，是不會(huì)引起粘邊現(xiàn)象的!也就談不上影響分切和制袋。
第三，如果擔(dān)心兩邊涂膠的薄膜跑偏現(xiàn)象，導(dǎo)致邊沿NCO沒能復(fù)合上OH影響后工序或強(qiáng)度，給大家一個(gè)方案：可以在做膠輥時(shí)，將OH涂布單元做寬，讓出現(xiàn)微偏的NCO涂層也能接觸OH，但這個(gè)過程，一定有偏差量的控制，不能過量。
6、雙頭涂布的成品率目前可以達(dá)到多少?
重慶鑫仕達(dá)李永才：雙頭涂布的成品率暫時(shí)還沒有統(tǒng)計(jì)，目前是在進(jìn)行各種材料的小樣試樣中。后期將會(huì)給大家進(jìn)行匯報(bào)!先匯報(bào)快干型無溶劑復(fù)合機(jī)的運(yùn)行情況，第一臺(tái)設(shè)備已經(jīng)交付給客戶，待客戶車間12月17號(hào)裝修完工，會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)試樣。
第二臺(tái)設(shè)備在鑫仕達(dá)公司內(nèi)部調(diào)試試樣，第三臺(tái)、第四臺(tái)、第五臺(tái)設(shè)備正在組裝過程中……相信2017年，快干型無溶劑會(huì)快速地與大家見面，敬請(qǐng)期待快干型無溶劑設(shè)備及工藝技術(shù)的成熟。
7、如果PE厚一點(diǎn)，則上膠量也要厚一點(diǎn)，新工藝要用嶄新的思路來摸索改善，那么，具體有哪些需要注意的工藝調(diào)整呢?
重慶鑫仕達(dá)李永才：傳統(tǒng)慢干型無溶劑是先混合涂，也就是涂布到膜的表面最大量是確定的，而快干型無溶劑復(fù)合是先涂后混，并且是分開涂布，也就是同樣的涂布機(jī)構(gòu),快干型無溶劑復(fù)合的最大上膠量是傳統(tǒng)慢干型無溶劑的2倍。
就拿我們自己的設(shè)備來舉例：傳統(tǒng)慢干型無溶劑WRJ i5-1000A上膠量是0.8~2.5gsm，通過我們自己的測(cè)試驗(yàn)證，下限差可以在0.4 gsm;快干型無溶劑復(fù)合WRJK i5-1000A，相當(dāng)于是A膠上膠量是0.5~2.5gsm，B膠上膠量是0.5~2.5gsm,A+B的總上膠量是1~5gsm，所以厚PE復(fù)合或其它重包結(jié)構(gòu)(要求大上膠量的結(jié)構(gòu)),快干型無溶劑復(fù)合更容易滿足。
8、不用混膠機(jī)，增加涂膠模頭的話，整機(jī)的釆購成本是不是差不多呢?設(shè)備的售價(jià)不能太高于傳統(tǒng)機(jī)型，因?yàn)槎嘁粋€(gè)涂布頭，意味著多一個(gè)員工操作，則新工藝的成本優(yōu)勢(shì)如何體現(xiàn)?
重慶鑫仕達(dá)李永才：售價(jià)方面不在此探討。新工藝的成本優(yōu)勢(shì)如下：
綜合成本下降：可突破更小涂布量;不混膠，無停機(jī)后余膠浪費(fèi);自然熟化，節(jié)約能耗;可減少在熟化設(shè)備采買上投入;生產(chǎn)工期縮短，訂單交付及時(shí)，資金周轉(zhuǎn)更快;節(jié)約生產(chǎn)人力及管理成本;同樣能實(shí)現(xiàn)高速生產(chǎn);無溶劑使用，沒有環(huán)保及溶劑成本。
原有傳統(tǒng)型無溶劑復(fù)合的所有優(yōu)勢(shì)，快干型均具備，同時(shí)它最大的優(yōu)勢(shì)是快干，快速進(jìn)入下一個(gè)工序。
9、如果現(xiàn)在使用快干型無溶劑復(fù)合工藝，最好是從什么結(jié)構(gòu)入手?
重慶鑫仕達(dá)李永才： 無溶劑復(fù)合工藝與干式復(fù)合工藝是存在比較大的差異的，而快干型無溶劑復(fù)合工藝又從涂布理論上區(qū)別于傳統(tǒng)型無溶劑復(fù)合工藝，也是存在比較大的差異的。
可以從上表看出，干式復(fù)合工藝有初粘力、快干型無溶劑復(fù)合工藝是接觸后急速產(chǎn)生初粘力、傳統(tǒng)慢干型無溶劑復(fù)合工藝是沒有初粘力的。所以從什么結(jié)構(gòu)入手不能一句話來說明，但是，我們給所有做無溶劑復(fù)合工藝的客戶給一個(gè)綜合建議：不管是快干型無溶劑復(fù)合還是傳統(tǒng)慢干型無溶劑復(fù)合的，總結(jié)成5個(gè)先后供大家思考：
先了解，后動(dòng)手;
先簡單，后復(fù)雜;
先普通，后高阻;
先低速，后高速;
先穩(wěn)定，后突破。
另外，要想把產(chǎn)品做好，設(shè)備操作熟練，我們也總結(jié)了幾點(diǎn)分享給大家：清潔、學(xué)習(xí)、努力、認(rèn)真!
10、目前我們?cè)谑褂玫囊豢罹埘バ蜔o溶劑膠4小時(shí)也基本可以進(jìn)入后道工序或多層復(fù)合。但是如果我們想要達(dá)到90min分切制袋的生產(chǎn)效率，是不是一定需要選購雙頭涂布的新設(shè)備?
11、夏季A膠吸水問題可以解決嗎?
12、先涂后混如何保證計(jì)量的準(zhǔn)確性?
三、結(jié)語
當(dāng)天的討論，讓大家對(duì)快干型無溶劑復(fù)合工藝有了進(jìn)一步的了解。
新的工藝總是令人驚喜，也總會(huì)有很多需要設(shè)備、膠水、彩印企業(yè)共同努力完善的地方。無論如何，中國快干型無溶劑復(fù)合工藝已經(jīng)邁出了寶貴的第一步!可以想象，當(dāng)快干型無溶劑復(fù)合工藝成熟應(yīng)用的那一天，整個(gè)行業(yè)的復(fù)合工序都將被改寫，讓我們一起努力吧!
