无溶剂复合工艺--控制要点
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无溶剂复合工艺控制小窍门
旨趣无溶剂复合工艺控制的小窍门可以帮助您提升工艺工作效率,以及降低生产成本,增加质量等。
那么,应该怎样才能有效的掌握无
溶剂复合工艺控制技术呢?
1.首先,要了解控制技术的基本原理。
无溶剂复合工艺控制的基
本原理是,利用内部反馈系统的控制,在两个反应过程之间将目标化
学物质用有效的方法搅拌、混合和分离,以达到合成目标混合物的目的。
2.其次,要了解无溶剂复合工艺控制的反应环境。
反应环境对于
无溶剂复合工艺控制是至关重要的,它需要多种化学反应环境,例如
金属催
化剂、有机催化剂、氧化剂等,而且还需满足一定的温度和压力
条件。
3.最后,要明白无溶剂复合工艺控制的参数调节。
参数调节的正
确性在很大程度上决定着整个工艺的效果,因此应仔细掌握并熟练掌
握参数调节的基本原理及方法,以保证无溶剂复合工艺的准确性、精
度和效率。
通过以上三点,我们可以明白,掌握实用的无溶剂复合工艺控制
技术需要具备一定的知识结构,而且需要多面向的综合性学习,一步
一步系统地搭建起自己的无溶剂复合工艺控制知识体系,并加以深入
的研究,才能有效的掌握无溶剂复合工艺控制技术的相关知识,进而提升工作效率和生产质量,充分发挥无溶剂复合工艺控制的作用。
无溶剂聚氨酯复合的工艺控制无溶剂复合工艺控制-无溶剂复合工艺具有环保、低碳节能、安全、低成本以及高速复合等优点。
因为优势明显,无溶剂复合一直“盛名在外”,在欧美市场也已经得到了较为普遍的推广和应用。
据有关数据显示,经过这么多年来的发展,国内现今也仅有80余条无溶剂复合生产线开始进入软包装企业进行生产和考验,数量还不到复合设备总量的2%,远远逊色于干法复合的市场应用现状。
无溶剂复合在我国推广速度缓慢,笔者认为其中最重要的一个原因就是对无溶剂复合工艺控制方面还很欠缺,无溶剂复合工艺和现有的干法复合等传统成熟工艺相比差异较大。
我通过这五六年在无溶剂复合行业工作中,积累了关于无溶剂复合工艺控制方面的些许经验,加以总结,拿来和行业的各位同仁们一起分享探讨,希望对使用无溶剂复合工艺的生产企业带来一些帮助。
无溶剂复合工艺主要难点是指无溶剂复合的设备、基材、胶黏剂、工艺参数的匹配难。
主要原因是:第一,张力控制难,因为初黏力很低,对各段张力的设定控制都非常严格。
第二,涂布量控制难,主要是因为控制参数多(6个,7个)、涂胶量与部分参数关系敏感。
第三,由于需要固化时间,复合结果显现滞后。
第四,由于生产速度一般较高,生产过程的整体控制难度增加。
因此,工艺控制的难度和废品风险明显增加。
要克服这些难题主要从以下几个关键点严格控制,每个关键环节严格控制好,无溶剂复合工艺自然也就能得心易手。
一(复合基材的检测1. 表面张力对于复合基材的检测主要性能指标就是表面张力,对于通常使用的薄膜材料都须经过电晕处理(PE、BOPP膜的表面张力大于40达因,最差须大于38达因;VMPET 薄膜的表面张力大于42达因;PA薄膜的表面张力不得小于50 mN/m;PET薄膜的表面张力不得小于45 mN/m)。
其主要目的是提高胶粘剂的流平,涂布及复合牢度。
相反基材表面张力低于要求值时,会影响其复合牢度,严重的话会产生分层现象。
2. 厚度所用基材必须厚度均匀,厚度均匀性偏差要求控制在10%以内,质量符合国家或行业的相关标准。
无溶剂复合应用技术的几个重点问题提示首先做两点说明:1、作为一项新的工艺技术,对无溶剂复合我们保持一个开放的、学习的、共同进步的心态。
总体来说,国内对无溶剂复合的认识和经验都还很初浅,各种不同看法实属正常,有些观点不全面、不准确甚至错误都不奇怪!下面的观点也只是我们一家之言,欢迎批评指正!2、对于无溶剂复合,我们不仅要学习、更要创新!中国的情况(复合结构、最终用户、材质差异、印刷质量、技术管理基础、作业习惯等)比任何一个国家都复杂,国外的经验我们要充分地学习和借鉴,同时也必须看到:完全照搬是不能解决问题的的,最主体的、最复杂的应用技术最终要我们在创新的基础上立足于在国内解决。
特别强调:这是一项系统工程,需要我们一起努力!1、无溶剂复合工艺要素(1)料带张力。
料带张力的精确控制是料带正常运行和高速复合正常进行的基本条件。
(2)涂胶量。
涂胶量不仅直接决定了复合质量,而且还在很大程度上影响到复合成本。
(3)混配比。
混配比是双组份胶完成正常反应固化的关键因素,也是影响复合牢度的重要因素。
(4)工作环境,包括机外大环境和机上小环境。
机外大环境最重要的是指环境相对湿度。
机上小环境主要是指辊筒温度、气压等因素。
工作环境是工艺正常稳定的必要条件。
(5)固化条件,主要包括固化温度和固化时间。
固化条件是无溶剂复合最主要的机外工序条件,是实现预期复合质量的另一关键因素。
当然熟化空间的湿度也是一个重要因素。
上述5个方面我们称之为无溶剂复合的五大工艺要素。
2、关于张力的几点说明(1)在无溶剂复合中,对张力控制的要求比普通复合要高。
主要原因有二:1)无溶剂复合初粘力较低,2)无溶剂复合机通常速度比干式复合机要高很多(常见速度为250~600m/min),因此对张力的要求原则上比干式复合更为严格。
(2)我们强调的是两层复合料带之间张力的匹配性,而不仅仅是张力系统本身的精度。
在当前技术条件下,许多复合机张力系统的性能精度都是良好的,可以满足无溶剂复合的需要。
无溶剂复合工艺关键控制点作者:於亚丰来源:《印刷技术·包装装潢》2014年第03期无溶剂复合工艺凭借环保、节能、安全、低成本、高速等优点,目前在欧美地区软包装市场已得到较为普遍的推广和应用。
相比之下,国内目前仅有百余条无溶剂复合生产线在软包装企业安装使用,市场应用规模远不及干式复合工艺。
无溶剂复合工艺之所以在我国软包装市场推广缓慢,笔者认为其中一个重要原因就是,无溶剂复合与干式复合在工艺控制上存在很大差异,操作人员对无溶剂复合工艺缺乏实际操作经验和系统认识。
无溶剂复合工艺控制的难点主要在于无溶剂复合设备、复合基材、胶黏剂、工艺参数之间的合理匹配。
其一,张力控制难,这是因为无溶剂胶黏剂的初黏力很低,对复合基材各段张力的设定和控制要求都非常严格;其二,涂布量控制难,这是因为涂布量控制参数较多(6~7个),且涂胶量受部分参数的影响较大;其三,无溶剂复合需要较长的固化时间,复合结果显现滞后;其四,生产速度较高,使得生产过程的整体控制难度较大。
以上这些难点如果控制不好,就会严重影响软包装产品复合质量,从而无法满足客户需求。
因此,笔者认为,要想攻克这些难点,操作人员需要把握好无溶剂复合过程中的几个关键点。
复合基材的检测与要求1.表面张力表面张力是复合基材检测的主要性能指标,常用的薄膜材料都须经过电晕处理,以使其具有合适的表面张力。
一般要求PE、BOPP薄膜的表面张力>40mN/m,VMPET薄膜的表面张力>42mN/m,PA薄膜的表面张力≥50mN/m,PET薄膜的表面张力≥45mN/m。
这样做的主要目的是为了提高胶黏剂的流平性和复合牢度。
如果复合基材的表面张力低于要求值,就会影响复合膜的复合牢度,严重时还会导致分层现象。
2.厚度复合基材厚度必须均匀,且厚度均匀性偏差要求控制在10%以内,产品质量符合国家或行业相关标准。
3.宽度复合基材宽度不应超过无溶剂复合设备允许的最大幅宽,同时也不应小于无溶剂复合设备允许最大幅宽的60%;复合基材宽度应大出涂布基材宽度0~5mm;各试验基材最小幅宽至少大出试验用转移胶辊宽度10mm,但最多不大出20mm。
BOPA|RCPP半高温蒸煮袋无溶剂复合的工艺要点1、材料的影响因素控制BOPA由于分子结构中的酰胺基,使其保持极高的极性和表面张力,可达52mN/m,当其作为高温蒸煮复合膜中间层时,其非电晕面的湿润张力如果达不到48 mN/m以上时,其非电晕面的复合牢度会得不到保证,容易导致复合膜蒸煮分层;同时因为分子结构中有大量的酰胺基极性基团,导致其表面极易吸收同样极性很大的水分子,在用耐高温蒸煮双组份聚氨酯胶粘剂去进行复合时,也容易导致复合不牢。
RCPP对于RCPP,一是必须注意它的表面湿润张力,上机复合前要逐卷检测,如果在40mN/m以上,可以放心使用,若只有38mN/m,则需要验证后再确定是否使用;二是要关注RCPP膜表面是否有析出,有析出时,会导致复合剥离力下降甚至分层,同时影响复合外观及产品卫生性,三是试验通过的RCPP型号、配方未经过试验不能变更,避免因RCPP性能达不到要求而影响复合剥离力和高温蒸煮分层。
油墨一定要选用耐高温蒸煮油墨,否则耐高温蒸煮无溶剂复合产品在蒸煮时会由于油墨不良分层。
2、工艺控制1)复合前的印刷控制A、耐高温蒸煮无溶剂复合产品印刷时色墨和固化剂用量要恰当。
一般油墨厂家在提供油墨时会给出参考比例,同时,彩印厂生产使用前要做小试,固化剂用量如果偏少,则固化剂与树脂的交联程度低,墨层的粘附强度、耐热性、耐水解性就会降低;如果固化剂太多的话,则会发生过度的交联,影响高分子间的结晶和微观相分离,胶层内聚力增加,墨层过分收缩,引起脱层,也会造成较多的操作上的问题,如复合后的袋子会变硬等。
B、印刷膜复合前要充分熟化。
耐高温蒸煮无溶剂胶水层可能会和油墨层进行反应,导致油墨交联固化不充分,在后续蒸煮中与薄膜分层,因此,印刷膜复合前要充分熟化。
C、避免不同系列油墨混用。
D、控制旧墨的使用。
2)复合控制A、耐高温蒸煮无溶剂胶应选择具有良好的耐介质性(耐热、冻、酸、碱、盐、油、辣等)和无毒,无异味,卫生安全性好的型号。
无溶剂复合铝箔结构控制要点分析3、山东索力得焊材股份有限公司山东泰安 2716004、北方民族大学宁夏银川 750021摘要:近年来,由于消费者对产品质量的重视程度不断提高,绿色包装材料和技术也在不断普及,特别是在软包装领域。
无溶剂复合技术已经被证明是一种非常有效的、可持续的绿色包装方式,它为食品行业的发展提供了强有力的支撑。
这种新型的复合工艺具有许多优势,如:不仅可以有效避免废气排放,而且还可以节省成本、节约资源,保护环境。
此外,它的设备简单,能耗低,而且占用的空间也很小,因此,无溶剂复合工艺将是未来食品包装的发展方向,也是未来的大势所趋。
本文将深入探讨无溶剂复合铝箔结构的控制要点,以期为日后的研究和应用提供有益的参考。
关键词:无溶剂;复合铝箔结构;控制要点引言:随着科技的发展,软塑包装因其外形美观、操作简易、价格实惠等优点,已经深入人心,并且在食品、药品等日常消费品中得到了普遍的应用。
然而,由于多种单一材料的性能有限,为了满足不同的包装需求,往往还需要采取多种复合的方式。
目前,许多中国制造商都在使用干法复合工艺。
这种方法最初来自日本和欧洲,具有技术成熟、质量可靠、应用领域广泛的优势。
然而,干法复合的存在也不可忽视,它的生产过程中必须使用大量的有毒有害的化学物质,这将严重威胁到操作工人的身体健康。
此外,当这些化学物质污染到食品、药品等物质时,它们就会被携带到环境,从而给消费者的健康带来潜在的风险。
由于其优异的性能和可靠性,目前无溶剂复合铝箔已被广泛应用于软塑包装领域。
1.无溶剂复合工艺无溶剂复合和干式复合在某种程度上相当,90%的产品都可以采用它们来制造。
然而,无溶剂复合技术还可以制造出一些特殊的材料,比如纸张和铝箔。
这是因为纸张由多孔结构构成,它们能够吸附和渗透液体,而塑料薄膜和铝箔则没有这种特点,它们不会吸附油墨和粘合剂,所以它们可以采用干式复合技术来制造出柔软的包装。
为了制造出高质量的纸张/铝箔产品,我们需要先将其表面涂上一层胶粘剂,然后将其置于烘箱中,以去除其中的溶剂,最终将其与原有的纸张复合【1】。
无溶剂复合收卷滑卷的原因及控制方法针对无溶剂复合收卷滑卷(串卷)的问题,操作过无溶剂复合设备的应该都有遇到过。
其主要原因是:无溶剂胶黏剂初粘力低,上胶量越大时,材料间的摩擦力会变小加上材料叠层中的气层,在大压力或者大张力的时候就容易出现滑卷。
现无溶剂复合收卷滑卷的问题可以通过以下几种方法控制:
1、上胶量控制
无溶剂复合收卷滑卷,上胶量是较为敏感的因素。
每种材料本身的特性决定了自身的摩擦力,所以每种材料复合时,我们先要找到造成收卷滑卷的上胶量临界点。
例:PET/AL/PE结构,一般无溶剂复合PE层,造成该结构滑卷的上胶量临界点一般在1.3g/m²左右,那我们把上胶量一般定在1.1-1.2 g/m²即可。
2、收卷张力控制
收卷张力越大,收卷时,材料会越紧,收卷也是越容易滑卷的。
例:PE/PE结构,初始收卷张力设定13kg,上胶量1.3g/m²,收卷出现滑卷,上胶量改为1.1 g/m²,还时不时出现滑卷。
再减小上胶量则不能保证剥离强度,这时,我们就要改变初始收卷张力,初始收卷张力需要减小,收卷张力在保证无卷芯皱情况下,尽量地小。
3、收卷压辊控制
在无溶剂复合中,收卷压辊的控制也是非常关键的。
收卷压辊可以改变收卷材料的松紧度,保证收卷不滑卷,收卷压辊则需做到以下两点保障:
1) 收卷压辊与收卷材料的平衡。
2) 气压0.05MPa左右。
总之想要控制好收卷的端面整齐,在使用以上单一的控制方法效果不明显时,建议综合选择上述控制方法。
无溶剂复合工艺三大技术风险,有什么控制要点无溶剂复合工艺显著的优势有降低成本、高效节能、生产安全稳定、提升产品质量等,是一种值得大力倡导、极具实用价值的生产工艺。
然而,当前无溶剂复合工艺还没有达到成熟阶段,软包装企业在应用过程中仍然存在一些容易被忽视的技术风险,从而导致质量问题的出现。
为此,我总结了3个较为常见的无溶剂复合技术风险控制要点,并对其原因进行了分析,与行业人士分享。
要点一,无溶剂复合中增加A胶量的技术风险无溶剂复合双组分(A胶和B胶)胶黏剂混配比例一般是指A胶和B胶的重量比,而不是二者的体积比。
双组分胶黏剂的混配比例一般由胶黏剂生产厂家来确定,因为不同品牌、不同用途胶黏剂的配比一般也不同。
虽然目前国内无溶剂胶黏剂生产厂家有很多,但A胶和B胶重量比的选项并不多,比较常见的A∶B有100∶80、100∶75、100∶50、100∶45等。
但在软包装企业实际的无溶剂复合生产中,双组分胶黏剂的配比会出现失调的情况,这就会对软包装产品无溶剂复合质量产生影响。
案例:复合结构为OPP/VMPET/PE的软包装袋,经过印刷、无溶剂复合工序后都没有出现质量问题,但在分切制袋后,其封边却出现了卷边现象。
该结构复合软包装袋采用的是某品牌低黏度无溶剂胶黏剂,实际复合生产中A、B胶的配比为100∶67(注意:根据上文所述,与之比较接近的正常配比为100∶75)。
在分析故障原因时,发现袋子卷边的同时还伴随内层胶黏剂不干的现象。
原本以为是复合膜熟化程度不完全所致,后延长熟化时间再进行分切制袋,袋子卷边问题依然存在,且开口性也严重变差。
在干式复合工艺中存在“提高固化剂(-NCO组分)可以提高复合强度”的说法,行业人士很容易将这种思路也“复制”到无溶剂复合工艺中,从而导致了较严重的质量事故。
事实上,在无溶剂复合工艺中,无论是-OH过量还是-NCO过量,都可能导致无溶剂胶黏剂不干的现象,只是-OH过量造成的是永久性不干,而-NCO过量造成的是短暂性不干,其还可以与空气中的水分子发生反应而继续固化。
无溶剂复合工艺--控制要点
无溶剂复合工艺始于20世纪70年代,目前在欧美市场已占据相当重要的地位,与溶剂复合
工艺相比,具有以下优点。
(1) 生产中不使用溶剂,避免了环境污染。
(2) 将火灾和爆炸隐患降至最低。
(3) 复合后的制品无溶剂残留,更适用于对气味非常敏感的商品包装。
(4) 无溶剂复合设备没有干燥箱,减少了能源消耗。
(5) 无溶剂复合设备装备有在线电晕处理单元,对电晕消退、爽滑剂含量高的薄膜有很好的
复合性能。
(6) 复合速度快,生产效率高。
(7) 综合成本较低。
但是,实际生产中,由于无溶剂胶黏剂的初始黏度很低,操作控制难度加大,容易出现各种质量问题。
在此,笔者就无溶剂复合工艺控制要点及常见问题与大家进行探讨。
工艺控制要点
1.复合基材
目前,无溶剂复合常用基材主要有BOPP、PET、OPA、VMCPP、VMPET、CPP、PE、铝箔等。
复合时一般将刚性大、涂布性能好的材料(PET、BOPP、OPA、VMPET等)放在主放卷工位;将易拉伸的材料(PE、CPP、VMCPP等)放在副放卷工位。
但也不是一成不变的,可以根据实际生产情况灵活选择,如印刷膜与镀铝材料复合时,为了保证复合质量和生产效率,可以
把镀铝材料放到主放卷工位。
2.胶黏剂的选择
无溶剂胶黏剂主要有单组分潮气固化型胶黏剂、双组分冷涂无溶剂型胶黏剂、双组分反向热涂型胶黏剂、UV固化型胶黏剂等几种。
选择胶黏剂时需要考虑的因素也很多,首先是包装内容物的种类及所用薄膜材料的种类;其次,如果印刷油墨与胶黏剂接触,还要考虑两者的相容性;再次,剥离强度要求以及热封条件等对胶黏剂的选择也有很大影响。
另外,还需要注意两个问题:一是MDI类型的异氰酸化合物会透过内层薄膜逐渐向内层表面迁移,并与水汽发生反应形成聚脲抗热封层,影响包装袋的热封质量,当聚乙烯薄膜质量较差或胶黏剂选择不当时容易发生此问题,尤其是使用双组分胶黏剂时更要注意。
二是复合爽滑剂含量较高的薄膜时,由于爽滑剂迁移进胶黏剂层,可能会出现剥离强度差、热封不
良、摩擦系数增大等问题,影响其在包装生产线上的操作性。
因此,在复合此类薄膜时一定
要注意选择合适的胶黏剂。
3.张力控制
在无溶剂复合工艺中,张力控制极为重要,必须非常精确。
张力控制包括主放卷张力、涂胶后薄膜张力、副放卷张力、收卷张力、收卷锥度几个方面。
一般来说,薄膜涂胶后的张力要略大于主放卷张力,收卷张力略大于放卷张力,收卷锥度控制在20%以内为好。
针对不同材质的薄膜,复合过程中各部分张力大小也有所不同,甚至不同厂家生产的同一材质的薄膜,其张力也要略作调整。
如PA/PE结构的复合薄膜,PE膜的张力大致在1.5~2.5N之间,PA膜的张力可以根据实际情况控制在7~15N之间。
检查张力是否合适的方法:在复合过程中停机,在收卷处用刀片在复合膜上划一个十字口,最理想的状态是划口后复合膜仍保持平整。
如果复合薄膜朝某一方向卷曲,则说明该层薄膜的张力过大,应适当降低该层薄膜的张力或增大另一层薄膜的张力。
4.涂胶量的控制
涂胶量也是影响复合产品质量的关键因素。
开机前,首先要调节两根计量辊(钢辊)之间的距离,左右两边的距离应保持一致,以确保涂胶均匀。
而且要等计量辊完全预热以后,再调整两端的间隙。
另外,涂胶辊必须保持良好的光洁度,不能有异物存在。
涂胶量的大小可根据产品要求而定,并用0.6mm、0.8mm、1mm厚的钢尺进行调整。
一般情况下,复合无印刷图案的薄膜时,涂胶量可以控制在0.8~1.2g/m2;有印刷图案的薄膜,可以根据印刷面积的大小将涂胶量控制在1.5~3.0g/m2。
需要注意的是,由于不同种类的油墨所用的树脂和颜料不同,所以需要的涂胶量也不同。
5.收卷及后处理
为了防止靠近卷芯的薄膜发生严重皱褶,收卷时最好用直径为6英寸的纸芯。
另外,复合膜卷的表面也存在收缩问题,可以在下机前用胶带将膜卷的左右两边和中间部位粘牢,可有效减少膜卷外部的浪费,提高了产品的利用率。
由于无溶剂胶黏剂的初黏性差,而且在熟化过程中胶黏剂仍然呈半流动态,所以复合膜收卷后要轻拿轻放,如有条件最好悬挂起来,在40℃以下的环境中存放。
6.计量泵的保养
使用双组分胶黏剂时,计量泵是非常关键的部件,必须要保证计量泵运转良好。
进入计量泵的压缩空气要保持干燥状态,必要时还应加装除湿装置。
如果压缩空气中含有水分会产
生很大影响,一方面可能造成张力的变化;另一方面会使胶泵堵塞,造成胶黏剂配比错误,
同时胶黏剂也会在胶泵内固化,不易清理。