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1、干式复合工艺及故障排除 1一、复合方式和种类复合材料的出现是包装的一次革命性转变，每一种单一材料都有其特有的特点。如：金属材料脆性大、不耐腐蚀，但阻隔性极佳；LDPE 耐化学性好、耐热封、加工成型方便，但其强度阻气性却相当差。复合即取长补短，使单一性能的材料结合成具有各种综合性能的新材料。可以说，复合软包装的灵魂在于复合，在于性能的叠加，这也是复合软包装生产的技术核心所在。复合的方式有很多种，常见的复合工艺有干式复合：溶剂性、无溶剂性。二、干式复合的概述干式复合是把粘合剂涂布到一层薄膜上，经烘箱蒸发掉溶剂与另一层薄膜压紧贴合或复合薄膜的方式。干式复合的基本工艺流程为：基材 A 放卷 涂胶 干燥
2、 帖 合基材 B 放卷 成 品 熟 化 收 卷 图 1 干式复合的工艺流程图 干式复合的顺序：开卷基材粘合剂挂胶进烘箱三段烘箱出烘箱贴合基材 B收卷 三、二式复合的特点：1、适用于各种基材薄膜，基材选择自由度高，可生产出各种性能的复合膜，如耐热、耐油、阻隔性、耐化学性等。2、复合聚乙稀材料时，没有氧化臭味，热和性更好。3、比挤出复合制品强度更高，薄膜平整，刚性好。4、适用于进行多品种，少数量的产品复合，基材、粘合剂更换方便。干式复合的缺点为：1、有残留剂在制品中。2、有溶剂引起火灾、爆炸的危险。3、对基材的厚度，均匀性及拉伸不均匀要求较高。四、干式复合工艺控制1、张力控制张力系统可以说是复合软
3、包装设备的生命。复合机的张力控制包括放卷张力控制（1、2 放卷张力控制）复合张力控制、收卷张力控制。2、放卷张力系统放卷张力控制系统由磁粉制功器、电机和变频器、张力传感器、浮动辊装置、电气控制系统组成。在放卷过程中，随着卷径逐渐减少，张力保持着恒定。在大型高速干式复合机中，多采用电机主动放料卷和浮动辊装置相配合后，而不采用磁粉制功器放卷。这是由于机器在高速运转时，当放卷在卷径较小时，即使磁粉制功器的输出为 0，但是由于放卷轴、导辊、齿轮等的磨擦，产生较大阻尼，导致张力比设定值高；而采用电机放卷，可以将放卷轴、齿轮、导辊等的磨擦产生阻尼用电机主动放卷加以补偿。在高速小卷径时，仍能保证张力的恒定；
4、如果在加速或减速过快时，如是磁粉制功器放卷，磁粉制功器很难快速反应过来，而电机磁粉制功器放卷主动放卷却可以马上做出反应。浮动辊可以在张力不稳定时（如换卷、薄膜有接头、拉伸不均匀等），将张力补偿过来。3、复合张力系统：这一部的张力是涂布辊、复合辊速度差所造成的张力。复合辊速度一般比涂布辊速度快 0.05-0.1，通过调节 PIV，改变复合辊，涂布辊的速度差，就可以调节中间部干燥张力。假如复合辊和涂布辊能够夹紧的话，就与其张力无关，而仅仅依存于速度差的存在。但是，由于实际基材的伸缩和薄厚变化会影响夹紧力的稳定，要得到完全稳定的张力是不可能的。同时，由于处于高温和干燥段，张力的设定要考虑到干燥温度的
5、影响。涂布辊与复合辊的速度最好采用 PLC 控制，以利于张力的及时修正、稳定。4、收卷张力系统收卷张力控制系统同样是由电机、张力传感器、浮动辊、电气控制系统组成。在收卷过程中，如果始终用一个不变的张力收卷，随着卷径的增大，由于其外层受到卷绕张的影响，薄膜发生滑移，产生扭格现象，外层的张力紧紧挤压中心部的膜卷，就会产生梅花芯现象。因此，收卷张力一般采用锥度张力控制，保证不产生内松处紧的现象。锥度值设定通常在 20-60的范围内，对于不同材料、不同厚度、不同软硬的薄膜，其锥度应响应调整，一般厚硬的锥度值小些，软性的锥度值大些。在收卷时，除考虑张力外，还应考虑静电，在薄膜表面附着的空气层的影响，因高
6、速运动的薄膜。由于磨擦、解卷、收卷等，会产生大量的静电，静电又会加大薄膜的表面附着很厚的空气层，该空气层和静电将导致收卷后的相临的薄膜形成较大间隙，形成收卷不齐。膜卷串动随着卷径的加大，膜卷产生滑动成竹笋状。下面是三种收卷方式：低速机收卷方式 复合辊收卷方式 高速机收卷方式中心卷曲 表面卷曲（A、B） 中心表面卷曲(C、D)中心卷曲，该方式很难消除由于静电附着空气层的影响，该系统不适于高速和收大卷的情况。表面卷曲，该收卷方式中辊 A 辊 B 为主动辊，料卷为被动。辊 A 速度略大于辊 B，料卷自重和辊 A 和辊 B 的速度可以消除静电和附差空气层对膜卷的影响，可以将膜收的很大，但该方式不能不停
7、机自动换料，另外由于辊 A 和辊 B 的速差可能导膜拉伸变形，因此该方式多用于复合纸及纸板的专用收卷方式。中心表面卷曲：该收卷方式膜卷是主动的，辊 C 是被动，并在一定的压力下压向膜卷，它可以消除静电、附着空气层的影响，并且可以不停机换料。因此该方式多用于大型高速干式复合机的收卷方式。张力控制是复合工艺中重要的工艺条件之一，包括三部分内容：一是张力初始值的设定；二是张力的匹配关系；三是锥度的设定。张力控制不当可造成膜卷曲、膜卷发皱、制袋困难、剥离强度下降、袋子变形等一系列问题。张力的设定是由基材的种类、宽度、厚度、环境和烘箱的温度和湿度等条件决定的。五、干燥烘道的控制干燥是干式复合中的重要因素
8、，干燥直接影响到复合膜的剥离强度、透明度，并有利于增加初粘力。干燥部分有预抽箱、烘道、干燥温度控制装置、蒸汽通道（电加热）、导辊等组成。通过干燥装置将涂布在基材上的粘合剂的溶剂加热蒸发并抽出。预抽箱不加热，而是通过大量抽吸使溶剂加热前急剧减少。烘道一般分为三段加热，温度设定主要基于基材的耐热性、线速度、所使用的溶剂等。通常三段干燥温度的设定为第一段：50-65，第二段：65-75，第三段：75-80。温度一定要梯级升高。第一段温度不可过高，要让溶剂逐渐溢出，否则粘合剂表面硬化（表面结皮）、内层溶剂残留在胶内，会极大影响复合膜强度、透明度、残留溶剂量、气体，对于复合蒸煮用复合膜，三段的温度可走上
9、限。烘道必须具有足够的长度，通常不少于 8-9 米，这样可以保证涂胶在烘道中走行时间，以利于粘合剂彻底干燥，否则只能降低速度。干燥的另一个控制点是风速，风速大小直接影响到溶剂的残量，风速设定最低 25 米每秒，在同风喷嘴处测定，最好达到 35 米每秒，这样可形成风铲，热量直达胶膜深处，利于粘合剂的彻底干燥。另处，进风、出风的平衡也相当重要（通常，出风略大于进风，否则生产车间的溶剂气味过大。）否则易造成膜的抖动，引起皱纹，生产时预抽风一定要开。干燥系统的烘箱通常为拱形结构，烘箱中的导辊为主动辊，导辊表面的线速度必须与机器的线速度相一致，这样烘箱中每一根导辊都能托起受热的薄膜，减少薄膜在运动过程中
10、的抖动，和机器线速度相一致的导辊，减少受热的薄膜的拉伸变形。干燥系统烘箱中的喷嘴口是和下方的导辊是正对的，这样从喷嘴口喷出的高速热空气，不至于将薄膜吹得抖动起来。干燥系统一定要保证粘合剂彻底干燥，尤其在生产结构中含有 PET/VMPETPET/AL 等结构时，更应引起重视。因在该结构中，PET、VMPET、PET、AL 都是阻隔性非常好的材料，如粘合剂未能彻底干燥，则夹在二层薄膜中的残留溶剂，在熟化室的温度作用下，须快速向外释放，而薄膜的阻隔性又非常好，残留溶剂无法快释放出来，必将在二层薄膜之间形成气泡等问题。六、涂胶系统控制干式复合机上胶部分由网纹辊、涂胶压辊、刮刀、胶盘、匀胶辊、胶液循环系
11、统等组成。通过上胶装置将粘合剂均匀、连续移到涂胶基膜上。涂胶有多种方式，有凹版网纹辊涂布、光辊涂布、反转涂布等多种方式，目前干式复合中绝大部分都用网纹辊涂布。1、网线辊网纹涂布又称计量辊。当网纹辊在胶盘中，胶液注满网纹辊的网孔；当网纹辊离开胶液后，其表面平滑处的胶液由刮刀刮去，网点中充满胶液的网纹辊与涂胶基膜接触时，在橡胶辊加压下，胶液转移到涂胶基材上，再通过匀胶辊使胶液由不连续的网纹状变成连续的均匀胶液层。转移出去的胶液的网纹辊重新进入胶盘，这样周而复始，形成连续的上胶。网纹辊的网常见的有三种，即锥型、棱合型和斜线型。斜线形使用于高精度的转移性差的粘合剂涂布。干式复合中，常见的是锥型和棱合型
12、的网纹辊。涂胶系统决定了粘合剂的涂布量，并保证粘合剂以一定的分布密度，辅展于载胶膜表面，粘合剂的涂布状态最主要是由这套系统决定的。2、？3、一定线数网线辊其深度应在一定范围。一般网线辊越深，网孔的容积越大，粘合剂的转移量也会越多。但不要片面的追求网线辊的深度，如要求网线辊过深，首先这样的网线辊无论是电雕还是机挤压都难加工，网眼的根夹角又过小，由于粘合剂被网壁吸附、粘连，网孔根部能够转移出去的粘合也变多。另处大量沉积在网眼根部的粘合剂很难清洗出来，粘合剂固化后，也会造成网孔根部的堵塞，实际有效利用部分变小。网线辊的网孔过深，网壁变薄网线辊磨性下降使用寿命变短。七、网线辊的日常养护1、网线辊在生产
13、停歇时，网线辊不应停转，根据生产中间的停机时间长短应适当向粘合剂中加入一定量的乙酯，避免造成堵辊。在生产结束时清洗网线辊时，此时是清洗整个上胶系统，应把握的一个原则是从上到下清洗上面的涂胶压辊等，然后再清洗网线辊。清洗网线辊时，应用细的铜毛刷沾乙酯反复洗，最后用干净的干抹布抹干净。网线辊在使用过程中在网眼的边角会有一部分粘合剂清洗不出来，另外有一部分粘合剂陈积在网孔的边角转移不出去，这部分粘合剂会固化在网孔的边角处，随时间的推长，这部分固化的粘合剂越来越多，将严重影响涂布量的稳定。这部分固化的粘合剂已无法用乙酯清洗出现，必须用专用的网线清洗剂才能清洗出来。以保证涂布粘合剂的稳定性。八、刮刀与粘
14、合剂涂布 控制上胶的方式一般有两种：一种是抹平辊。另一种是用刮刀，两种都是控制有胶量和抹平网线辊上的胶液来均匀涂布。这里是印刷刮刀与粘合剂的涂布，对刮刀的角度也应进行调整，在不同的粘度和不同的上胶网线辊时，应对刮刀进行调整，来掌握上胶量。由于粘合剂具有一定的粘度，刮刀受高速运转的网线辊附着的粘合剂的冲击，刮刀中部受的向上的冲击力比两端大，刮刀受力产生的形变大，造成刮刀中部的涂布量比两端大，因此出现刮刀中部的上胶量也比两边大的现象。为此，复合机的刮刀刀架和夹刀的钢板的强度都应比较硬，以减少刮刀的形变。一般刮刀的压力也应较大。九、粘合剂的工作浓度与涂布状态粘合剂被高速转动的网线辊带起，绝大部分被刮
15、刀刮掉，又回到胶盘，粘合剂在向上和向下的两个力的作用下，只有流向网线辊的两端。粘合剂有一定的粘度，在网线辊的高速搅拌作用下，会生成大量气泡。如气泡的数量过大，气泡（形状）过大，难以在较极短的时间破灭，气泡混在粘合剂中，必将造成粘合剂的转移量不足，上胶量不足，严重时可能造成薄膜的局部无胶。复合膜出现气泡或剥离强度下降。粘合剂的气泡是不断的粘合剂中上升的，粘合剂又是主要从网线辊的两端回流过来的，因此，可以在网线辊的两端加档板，档板是悬空、气泡少的粘合剂从档板的下部回流会去，气泡多的粘合剂（浮在上面的部分）被挡住，这样可延长气泡多的粘合剂回流过去的时间，随时间的推移，气泡将上浮，破裂。档板在一定程度
16、上可以缓解气泡的影响。由于气泡对产品质量的影响，加上对工作环境的影响，现在推出一种封闭胶腔式上胶系统。此系统彩国外先进技术适用于高速复合机，国内普通式复合机不常见。该上胶系统无胶盘，粘合剂被封闭在由正向刮刀和反向刮刀组成的腔体中，腔体中的粘合剂进口压力大出口压力，腔体中的粘合剂处于正压状态下，腔体没有空气，因此腔体中的粘合剂也就不会生成气泡。粘合剂是被封闭在腔体中，而不是裸露在空气中，也就减少也生产环境的污染，同时也减少了生产环境对粘合剂的影响（如空气的温度、灰尘等）。在封闭胶腔上胶系统中，反向刮刀在高速运转的网线辊随着的粘合剂的冲击下形成较大压力，反向刮刀与网线辊形抢的现象，因此网线辊的硬度与反向刮刀的硬度需一种很好的匹配。否则将严重影响网线辊或刮刀的寿命。无溶剂复合工艺控制要点及常见问题分析2008/3/20/11:51 来源：印刷技术 无溶剂复合工艺
