【看點】隨著國家對VOCs排放的控制更加嚴格，無溶劑復合憑其VOCs的零排放、速度快、能耗低、上膠量少等優(yōu)點被越來越多的軟包裝企業(yè)所關(guān)注與購買。隨著國內(nèi)無溶劑復合的技術(shù)日趨成熟，越來越多的企業(yè)勢必會加入到無溶劑復合的行列。那么怎樣才能全面掌握無溶劑復合呢！此文詳細的介紹了彩印軟包裝企業(yè)，做好無溶劑復合所具備的技術(shù)知識。
一、無溶劑復合機的構(gòu)造及原理
1.無溶劑復合機主要有混膠機單元、涂布單元、復合單元組成。
混膠單元的組成結(jié)構(gòu)是：兩個獨立的膠桶和加熱系統(tǒng)( A、B)、兩個輸膠電機、兩個輸膠管、兩個輸膠閥、一個混膠管以及控制面板等。
原理是：A、B兩種膠水經(jīng)過加熱使膠桶內(nèi)的膠液達到設定的溫度，進入各自的輸膠管，然后由控制面板按照A、B膠水的密度或體積分別用兩個電機從兩個各自的管道通過各自的輸膠閥，進入混膠管，使A、B膠水在混膠管內(nèi)充分混合。然后流入無溶劑復合機的計量輥。
膠桶的加熱方式有底部加熱和環(huán)繞加熱，由于膠液是從底部輸出，所以應該是底部加熱系統(tǒng)使得出膠的溫度更加均勻。所以大多數(shù)無溶劑復合機的設備廠都采用底部加熱系統(tǒng)。由于混膠是自動裝置，所以A、B膠水的出膠量就顯得至關(guān)重要。混膠機上都有混膠報警裝置，一旦報警響起，工作人員就應采取措施，避免出現(xiàn)A、B膠比例失調(diào)過大造成產(chǎn)品的浪費。
2.涂布單元主要有固定輥、計量輥、涂布鋼輥、轉(zhuǎn)移涂布橡膠輥及橡膠壓輥、擋膠板、放料裝置、加熱裝置、張力系統(tǒng)等組成。
除去橡膠輥，其他幾根輥都要求加熱，涂布系統(tǒng)的加熱裝置是將加熱的水循環(huán)到固定輥、計量輥、涂布鋼輥里，使之表面達到設定的溫度。
由于計量輥與固定輥之間的間隙，就是我們工作時調(diào)整上膠量的重要部位，因此計量輥、固定輥、涂布鋼輥、涂布膠輥的材質(zhì)受溫度影響變形會影響上膠量，所以有些設備廠開始嘗試用陶瓷輥代替鋼輥( 陶瓷的耐溫高/不易變形/易清洗) 。混合后的膠水在計量輥處通過轉(zhuǎn)移膠輥轉(zhuǎn)移至涂布鋼輥，再通過橡膠壓輥把印刷膜壓到涂布鋼輥上完成轉(zhuǎn)移涂布工作。
3.復合單元是由復合鋼輥、復合橡膠壓輥( 需要配置中高輥和常用輥) 、冷卻輥、放料裝置、收卷裝置、復合輥加熱系統(tǒng)、張力系統(tǒng)、控制面板等組成。
涂好膠水的印刷膜在復合輥的壓力與溫度的作用下，形成了初步的粘合力( 無溶劑復合膜的初剝離力比較差) ，再冷卻定型收卷。主機上的控制面板有上膠量的控制，前后放料張力、收卷張力、橋張力、錐度張力的控制，速度的控制等。
二、無溶劑粘合劑的性能
最早無溶劑粘合劑是單組份濕固化型，由于它的分子量大，粘度高，不易操作，還需要加濕設備等原因，逐漸被市場淘汰。現(xiàn)在市場上的無溶劑粘合劑基本都是改進的雙組份體系，它基本滿足軟包裝市場的材料結(jié)構(gòu)，逐步提升了粘合劑的使用范圍。
市場上的無溶劑粘合劑A、B 雙組份
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A（主劑NCO） |
B（固化劑OH） |
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成份 |
異氰酸酯聚合物 |
多元醇 |
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外觀 |
淺黃色透明或半透明液體 |
淺黃色透明液體 |
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固含量 |
100 |
100 |
從表中不難看出無溶劑粘合劑的主劑A、固化劑B 的成分完全和干式復合粘合劑A主劑( 多元醇聚合物、B 固化劑( 異氰酸酯) 成分相反，所以無溶劑粘合劑主劑A 組分遇空氣中的水等活性氫時會發(fā)生化學反應，形成固化。
A 膠桶如果膠液表面有結(jié)皮，證明膠液表面與水分產(chǎn)生交聯(lián)反應，要采取去濕措施。國內(nèi)的無溶劑粘合劑的粘度基本都維持在1000～2000 之間，而國外品牌的無溶劑粘合劑粘度達到4000左右。
高粘度的粘合劑只有提高計量輥的溫度才能有很好的涂布效果和流平性能，所以單純從溜平和涂布性能來講，國內(nèi)的無溶劑粘合劑是優(yōu)于國外的。而且現(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)粘合劑企業(yè)都在向功能型、特殊用途的粘合劑發(fā)展。無溶劑粘合劑由于是100%的固含量，沒有溶劑( 乙酸乙酯) ，也就沒有VOCs的排放( 符合現(xiàn)行國家的環(huán)保政策)。
但無溶劑粘合劑一旦混合，隨著時間的延長它的粘度會逐步加大，造成涂布困難，復合膜易出現(xiàn)白點、氣泡等現(xiàn)象。無溶劑粘合劑在膠盤的使用壽命一般在20～ 40min左右。所以無溶劑粘合劑只能在無溶劑復合機上使用。無溶劑粘合劑的復合膜初剝離力與干式復合相比，確實比較低。現(xiàn)在好多的粘合劑企業(yè)都在攻克這一難題，假以時日肯定會有很大的進步。
三、無溶劑復合的工藝
1.無溶劑復合關(guān)鍵首要的是離不開清潔。
產(chǎn)品的好壞很大程度與清潔有關(guān)，所以車間場地、主要傳動輥、導輥、薄膜的清潔無不與產(chǎn)品的質(zhì)量息息相關(guān)。
2.膠水桶的溫度升到設定值時，自動打膠水前一定要檢測A、B 膠的出膠量是否與我們設定的一致( 很關(guān)鍵)。
在生產(chǎn)中也有可能遇到輸膠管道的堵塞，造成A、B 膠失調(diào)引起報警要及時處理。如果A、B 膠相差太大，可能會引起剝離力不夠，膠水不干等大量產(chǎn)品報廢。
3.上膠量的控制非常重要。
①首先要確定所生產(chǎn)膜的大概上膠量。
②按照既定的上膠量去調(diào)整計量輥的間隙(計量輥與固定輥的間隙)和轉(zhuǎn)移輥的轉(zhuǎn)速比(一定要等到計量輥的溫度達到設定的溫度后才可以調(diào)間隙)。影響上膠量還與輥表面清潔度、膠輥的硬度和壓力、膠水的流平性、涂膠的溫度等有關(guān)。
③在前面講到粘合劑會隨溫度、時間的影響粘度發(fā)生變化，計量輥的溫度越高它的反應速度就越快，粘度就會上升，膠液會有氣泡出現(xiàn)，這時會影響涂布效果，造成上膠量偏小。為防止或減輕這種現(xiàn)象，建議把自動出膠量減少，增加出膠的次數(shù)頻率，讓膠液在計量輥處的停留時間變短。
④透明膜上膠量過大，就會引起橘皮狀的花紋，多色印刷膜上膠量過大，有可能會因收卷張力大，導致融墨、溢膠現(xiàn)象發(fā)生( 剛開機慢速50 米左右時的上膠量比正常速度的上膠量，要大0．2g/m2左右)。上膠量偏小會造成復合膜強度低、氣泡、白點等現(xiàn)象。
⑤為了防止溢膠，擋膠板的距離最好比涂膠的有效寬度窄2～3mm。
⑥各種復合膜的常用上膠量如下表:
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上膠量 |
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普通透明塑/塑 |
0.8~1.2g/㎡ |
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普通塑/塑多色印刷 |
1.0~1.4 |
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普通鍍鋁包裝 |
1.4~1.8 g/㎡ |
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塑/塑水煮包裝 |
1.5~1.8 g/㎡ |
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塑/塑蒸煮包裝 |
2.0~2.4 g/㎡ |
4.張力控制。
由于無溶劑復合的初剝離比較差，所以張力控制系統(tǒng)要相對精準一些，收卷張力相對要大一點。①為防止卷芯部位起皺，最好采用200mm直徑的紙管收卷。②為防止復合膜卷曲和隧道，一放、二放張力要匹配，可用刀子在復合膜上劃十字形狀確認張力的匹配( 往面膜卷邊就下調(diào)面膜的張力，反之就下調(diào)內(nèi)膜的張力) 。③錐度的張力要隨著薄膜的厚薄而變動。
5.熟化階段。
無溶劑由于初剝離較差，最好采用懸掛式熟化，不要直立，防止膠液從下端溢出。普通復合膜通常在30～40°時可以常溫熟化，如果室溫不高，建議熟化室熟化，熟化室不要超過40°，水煮包裝可熟化20～48小時，隨著熟化時間的延長，部分薄膜的摩擦系數(shù)會增加，這與薄膜本身的助劑析出、粘合劑中有無含聚醚類物質(zhì)有關(guān)。三層復合時建議把一、二層復合膜先熟化一段時間再復合第三層，有益于產(chǎn)品質(zhì)量的控制。
6.影響無溶劑復合表觀質(zhì)量的因素。
①由于無溶劑粘合劑的分子量較小，具有較強的滲透力，在溫度和較大的外力作用下能和油墨混融；
②油墨與膠水的匹配性；
③印刷膜的殘留溶劑直接影響到復合膜的氣泡，特別注意二層高阻隔膜復合時要降低速度等；
④車間的溫度、濕度也會影響復合膜的氣泡、白點；
⑤張力的不匹配造成復合膜卷曲和隧道；
⑥復合壓力不夠，在復合寬幅膜時，由于膠輥兩端的壓力大，中間小，中間處易產(chǎn)生氣泡，這時應換用中高輥。
7、影響剝離強度的因素。
①上膠量偏小；
②膠水的比例失調(diào)(適當下調(diào)OH比例，有利于剝離強度的增加)；
③薄膜的電暈不好或助劑太多；
④水分的影響；
⑤油墨有分醇溶、酯溶、水性的，要與膠水做確認性試驗；
⑥復合壓力不足；
⑦鍍鋁膜的鋁轉(zhuǎn)移等都會對剝離強度有較大影響控制好關(guān)鍵幾個步驟，做好每個細節(jié)，就一定能夠做好無溶劑產(chǎn)品。（來源：《塑料包裝》 作者：新東方油墨有限公司 吳炳勝）
